JPH0674094U - モータの速度制御回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回転数を変速して使用されるモータにおいて
回転数変速時の回転数整定性を高め、かつモータの回転
ムラ特性等の制御性を損なうことのない安価なモータの
速度制御回路を提供する。 【構成】 モータの速度信号１と設定回転数を決定する
速度基準信号２とを比較器３に入力し、その出力である
速度誤差信号を抵抗器Ｒ₂を介して演算増幅器４の反転
入力側に入力する。演算増幅器４の出力側と反転入力側
の間には積分用コンデンサーＣ₁と抵抗器Ｒ₁の直列接続
体と、これらと並列に充電量制限用ダイオードＤ₁とを
挿入した構成とする。この構成によれば、モータの加速
時はＲ₁，Ｒ₂，Ｃ₁で決定される積分量でモータの回転
ムラ等の制御特性が決定され、減速時にはダイオードＤ
₁によりトルク指令信号５の電圧は一定電圧以下に制限
されて減速時のみ積分量を抑制でき、応答性を高めるこ
とが可能となり、良好な過渡特性が得られる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はモータの速度制御回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

周知のごとく、モータの速度制御は回転速度と設定目標速度とを比較し、その 誤差が零となるようにフィードバック制御され、この時前述のフィードバック制 御系のゲインや積分量は制御すべき回転数や負荷に応じ、応答性や回転ムラが最 適値になるように設定され一般的に回転ムラを小さくするためにはゲインを小さ くしたり積分量を大きくするように設定し、逆に応答性を高めるためにはゲイン を大きくしたり積分量を小さくするように設定される。

【０００３】 一方、モータの過渡特性は前述したゲインおよび積分量により大きく左右され 、特にモータの回転数を変速して使用されるような場合、積分量の設定により過 渡特性が大きな問題となるケースが発生する。

【０００４】 この過渡特性は、モータの加速時には外部負荷により抑制するように作用する ため、実際的には前述積分量を大きく設定しても回転数の整定性を損なうことは ないが、モータの減速時には前述外部負荷が逆に作用するため、前述積分量が大 きいと大きなダンピングをきたし回転数が収束することとなる。したがって、こ の過渡特性を改善するためには積分量を小さくし応答性を高め、これによる回転 ムラの悪化は速度検出信号の分解能を高めることにより補う方法やデジタル的な 方法がとられている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上述した従来の方法では過渡特性を改善し、かつ回転ムラの悪 化を防ぐためには速度検出信号の分解能を大幅に高める必要性が生じ、この結果 高価な速度検出装置を採用したり、場合によっては汎用性を損なうような大幅な 設計変更も必要となり大幅にコストが増大してしまうという問題点を有していた 。

【０００６】 したがって、実際的には過渡特性を要求される場合には積分量は小さくして応 答性を高め、その結果回転ムラの悪化は犠牲にするという選択が行われている。 ただしこの方法では、前述した回転ムラを本来性能より悪化させることとなり、 この値は要求される性能の範囲内で行うこととなるため選択の自由度は極めて狭 い範囲内に限られる。

【０００７】 一方、ソフトウエア制御方式等のデジタル制御では、良好な応答性を比較的容 易に実現できるものの経済コストが高いのが現状である。

【０００８】 本考案は上記問題点に鑑み、モータの回転ムラを悪化させることなく良好な過 渡特性を実現できる安価なモータの速度制御回路を提供することを目的としてい る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

この目的を達成するために本考案のモータの速度制御回路は、速度誤差信号か らトルク指令値を算出する演算器の積分用コンデンサーの充電量をモータの減速 指令時には一定値以上の値とならないように制限される構成としている。

【００１０】

【作用】

本構成により、モータ減速時に積分用コンデンサーに充電される充電量を制限 することができ、この結果モータの回転数が変速され減速時には積分量が一定値 以下に制限されることになる。

【００１１】 これにより、最適な回転ムラ特性を得る積分量で良好な過渡特性を実現できる 制限値を、それぞれ独立して設定することができる。

【００１２】

【実施例】

以下に、本考案の一実施例を図面を参照しながら説明する。

【００１３】 図１は本考案の一実施例における回路図を示すものである。図１において１は モータの速度信号、２は設定回転数を決定する速度基準信号、３は両者を比較し て速度誤差信号を得る比較器で、この比較信号は抵抗器Ｒ₂を介して演算増幅器 ４の反転入力側に与えられ、出力からは積分用コンデンサーＣ₁と直列に接続さ れた抵抗器Ｒ₁および、これらと並列に充電量制限用ダイオードＤ₁がアノード側 が出力側に接続される向きにそれぞれフィードバックされている。非反転入力側 には基準電圧Ｖ_aが与えられている。

【００１４】 トルク指令信号５はＬｏｗ電圧でモータが加速指令となり、Ｈｉｇｈ電圧では 減速指令となるように構成されている。

【００１５】 以上のように構成されたモータの制御回路において、モータの加速時は演算増 幅器４の反転入力側がＨｉｇｈ、トルク指令信号５はＬｏｗとなるが、Ｒ₁，Ｒ₂ ，Ｃ₁で決定される積分量でトルク指令信号５の応答性、すなわちモータの回転 ムラの特性が決定されることとなる。一方、減速時には演算増幅器４の反転入力 側がＬｏｗ、トルク指令信号５はＨｉｇｈとなるが、ダイオードＤ₁によりトル ク指令信号５の電圧はＶ_a＋０．７（Ｖ）までの上昇値で制限されることとなる 。すなわち、モータ減速時のみ積分量を一定値以下に制限し良好な過渡特性を得 ることができる。

【００１６】 図２は本考案の他の一実施例であり、図中のダイオードＤ₁を積分用コンデン サーＣ₁の両端に接続したものである。

【００１７】 本実施例の場合も、モータの減速時のみＣ₁に充電される充電量をダイオード Ｄ₁で制限している。減速時Ｃ₁に充電される充電量は０．７Ｖまでで制限される ため、トルク指令信号５の減速時応答性は約Ｖ_a＋０．７（Ｖ）まではＲ₁，Ｒ₂ ，Ｃ₁で決定される積分応答性を示すが、それ以上の電圧範囲では直流動作を行 なうため、図１に示す実施例と同様、積分量を一定値以下に制限できる。

【００１８】

【考案の効果】

以上のように本考案は、演算増幅器、積分用コンデンサーの充電量をモータの 減速時のみ制限する制限回路を設けることにより、容易にモータ変速時の回転数 整定性を高めることができ、かつモータの回転ムラ特性等の制御性を損なうこと のない安価なモータの速度制御回路を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例におけるモータの速度制御回
路の回路図

【図２】本考案の他の一実施例におけるモータの速度制
御回路の回路図

【符号の説明】

１ モータの速度信号 ２ 速度基準信号 ３ 比較器 ４ 演算増幅器 ５ トルク指令信号 Ｒ₁，Ｒ₂ 抵抗器 Ｃ₁ 積分用コンデンサー Ｄ₁ 充電量制限用ダイオード Ｖ_a 基準電圧

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータの回転速度を検出し速度信号を発
   生する手段と、モータの制御速度を設定し速度基準信号
   を発生する速度設定手段を有し、前記速度信号と前記速
   度基準信号との差を比較し速度誤差信号を得る比較手段
   と、前記速度誤差よりモータへ供給するトルク指令値を
   算出する演算手段を有するモータの速度制御回路におい
   て、前記演算手段はコンデンサーを有する積分要素を有
   し、前記コンデンサーの充電量はモータの減速指令時に
   は一定値以上の値とならないような制御手段を備えたこ
   とを特徴とするモータの速度制御回路。