JPH067755B2 - モ−タ制御装置 - Google Patents
モ−タ制御装置Info
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- JPH067755B2 JPH067755B2 JP60156457A JP15645785A JPH067755B2 JP H067755 B2 JPH067755 B2 JP H067755B2 JP 60156457 A JP60156457 A JP 60156457A JP 15645785 A JP15645785 A JP 15645785A JP H067755 B2 JPH067755 B2 JP H067755B2
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/06—Arrangements for speed regulation of a single motor wherein the motor speed is measured and compared with a given physical value so as to adjust the motor speed
-
- H—ELECTRICITY
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- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
- H02P25/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
- H02P25/022—Synchronous motors
- H02P25/03—Synchronous motors with brushless excitation
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、同期モータ式のＡＣサーボモータ制御装置に
関するものである。
関するものである。
従来の技術 同期モータ式のＡＣサーボモータの制御方式は、用途に
より種々あるが、比較的精度を求められない分野におい
ては、矩形波電流による制御方式が価格面から有利であ
る。
より種々あるが、比較的精度を求められない分野におい
ては、矩形波電流による制御方式が価格面から有利であ
る。
第５図は上述のＡＣサーボモータの１例を示したもので
ある。
ある。
第５図において、１は同期モータ、２は同期モータに接
続されロータ位置を検出するロータ位置センサ、３は同
期モータ１の回転方向、速度を検出するロータリーエン
コーダ、４は逆転変換回路で、パワートランジスタで構
成した例を示している。６は逆変換回路４を制御する制
御部で、下記のブロックで構成される。
続されロータ位置を検出するロータ位置センサ、３は同
期モータ１の回転方向、速度を検出するロータリーエン
コーダ、４は逆転変換回路で、パワートランジスタで構
成した例を示している。６は逆変換回路４を制御する制
御部で、下記のブロックで構成される。
６１はロータ位置センサ２、ＰＷＭ回路６２、正逆判定
回路６３の信号を受け、前記逆変換回路４のどのトラン
ジスタをＯＮするかの信号を出力する分配部、６２は後
述する加減速指令に対応したパルス幅変調（以下ＰＷＭ
とする）信号を出力するＰＷＭ回路、６３は後述する加
減速指令より同期モータ１のトルクを正転、逆転のいず
れかの方向に発生させるかの信号を出力する正逆判定回
路、６４は直流電源５のプラス側に接続されたトランジ
スタのベースを制御するベースドライブ回路、６５は同
様にマイナス側に接続されたトランジスタのベースを制
御するベースドライブ回路、７は同期モータ１に流れる
電流を検出する電流検出回路、８は速度指令とロータリ
ーエンコーダ３の信号を比較増幅する速度アンプであ
る。なお速度アンプ８の出力は電流検出回路７の出力と
比較され、加減速指令として前記ＰＷＭ回路６２、正逆
判定回路６３に入力される。
回路６３の信号を受け、前記逆変換回路４のどのトラン
ジスタをＯＮするかの信号を出力する分配部、６２は後
述する加減速指令に対応したパルス幅変調（以下ＰＷＭ
とする）信号を出力するＰＷＭ回路、６３は後述する加
減速指令より同期モータ１のトルクを正転、逆転のいず
れかの方向に発生させるかの信号を出力する正逆判定回
路、６４は直流電源５のプラス側に接続されたトランジ
スタのベースを制御するベースドライブ回路、６５は同
様にマイナス側に接続されたトランジスタのベースを制
御するベースドライブ回路、７は同期モータ１に流れる
電流を検出する電流検出回路、８は速度指令とロータリ
ーエンコーダ３の信号を比較増幅する速度アンプであ
る。なお速度アンプ８の出力は電流検出回路７の出力と
比較され、加減速指令として前記ＰＷＭ回路６２、正逆
判定回路６３に入力される。
第６図は分配部６１の動作を表したもので、（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）はロータ位置センサ２の信号（ｄ）は正
逆判定回路の出力で、『Ｈ』は正転、『Ｌ』は逆転を表
す。（ｅ）はＰＷＭ回路の出力、（ｆ）〜（ｋ）はベー
スドライブ回路へ出力する信号を表している。なお図は
『ＨＩＧＨ』能動である。
（ｂ）、（ｃ）はロータ位置センサ２の信号（ｄ）は正
逆判定回路の出力で、『Ｈ』は正転、『Ｌ』は逆転を表
す。（ｅ）はＰＷＭ回路の出力、（ｆ）〜（ｋ）はベー
スドライブ回路へ出力する信号を表している。なお図は
『ＨＩＧＨ』能動である。
以下前記構成のＡＣサーボモータについてその動作を簡
単に説明する。
単に説明する。
今、速度指令に対し実際の同期モータ１の回転速度が低
い状態にある場合を考える。
い状態にある場合を考える。
速度指令とロータリーエンコーダ３の信号を比較増幅し
た速度アンプ８の出力は加速する方向の出力となり、同
速度アンプ８の出力と電流検出回路７の出力と比較し、
正逆判定回路６３及びＰＷＭ回路６２に入力される加減
速指令は、加速信号となる。従って正逆判定回路６３の
出力は正転を出力すると同時に、ＰＷＭ回路６２のＰＷ
Ｍ出力はＯＮデューティーが増加する方向に動き、その
結果、同期モータ１に流れ込む電流が増加し加速する。
この加速は速度指令とロータリーエンコーダ３の信号と
が一致する（正確には定状偏差が残る）まで行われるた
め、最終的に同期モータ１の速度は速度指令の値にな
る。
た速度アンプ８の出力は加速する方向の出力となり、同
速度アンプ８の出力と電流検出回路７の出力と比較し、
正逆判定回路６３及びＰＷＭ回路６２に入力される加減
速指令は、加速信号となる。従って正逆判定回路６３の
出力は正転を出力すると同時に、ＰＷＭ回路６２のＰＷ
Ｍ出力はＯＮデューティーが増加する方向に動き、その
結果、同期モータ１に流れ込む電流が増加し加速する。
この加速は速度指令とロータリーエンコーダ３の信号と
が一致する（正確には定状偏差が残る）まで行われるた
め、最終的に同期モータ１の速度は速度指令の値にな
る。
また同期モータ１の速度が速度指令より高い場合は、正
逆判定回路６３の出力が逆転となり同期モータ１が減速
することは、以上の説明からわかる。
逆判定回路６３の出力が逆転となり同期モータ１が減速
することは、以上の説明からわかる。
発明が解決しようとする問題点 第７図、第８図は第５図における制御部６のみをピック
アップして書いたもので、ベースドライブ信号をＰＷＭ
変調するために従来行われてきた２つの方式を表したも
のである。
アップして書いたもので、ベースドライブ信号をＰＷＭ
変調するために従来行われてきた２つの方式を表したも
のである。
第７図、第８図において、６１は分配部、６２はＰＷＭ
回路、６３は正逆判定回路、６４、６５はベースドライ
ブ回路、６１ａはローター位置センサＲＳ及び正逆判定
回路６３の出力を受け、それに対応したベース信号を出
力する分配回路、６１ｂ、６１ｃはＡＮＤ回路を表わし
ている。
回路、６３は正逆判定回路、６４、６５はベースドライ
ブ回路、６１ａはローター位置センサＲＳ及び正逆判定
回路６３の出力を受け、それに対応したベース信号を出
力する分配回路、６１ｂ、６１ｃはＡＮＤ回路を表わし
ている。
第９図、第１０図は第７図の回路の動作を表したもので
ある。
ある。
第９図において、１は同期モータ、４は逆変換回路、５
は直流電源を表し、（ａ）は正転状態で同期モータ１の
Ｕ相→Ｗ相に電流が流れている場合、（ｂ）は（ａ）の
状態からトランジスタがＯＦＦした場合の動作を示して
いる。
は直流電源を表し、（ａ）は正転状態で同期モータ１の
Ｕ相→Ｗ相に電流が流れている場合、（ｂ）は（ａ）の
状態からトランジスタがＯＦＦした場合の動作を示して
いる。
ＰＷＭ変調がかかった場合は第９図（ａ）（ｂ）をく
り返すことになる。第１０図は動作波形をを示したもの
で、（ｄ）は正逆判定回路６３の出力、（ｅ）はＰＷＭ
回路の出力、（ｆ）、（ｇ）、（ｈ）はベースドライブ
回路６４の出力、（ｉ）、（ｊ）、（ｋ）はベースドラ
イブ回路６５の出力、（ｌ）は同期モータ１のＵ相→Ｗ
相に流れる電流波形を表している。なお当図は第６図の
Ｉ及びIIの部分を抜きだしたと考えればよく、記号もそ
れぞれ対応させてある。
り返すことになる。第１０図は動作波形をを示したもの
で、（ｄ）は正逆判定回路６３の出力、（ｅ）はＰＷＭ
回路の出力、（ｆ）、（ｇ）、（ｈ）はベースドライブ
回路６４の出力、（ｉ）、（ｊ）、（ｋ）はベースドラ
イブ回路６５の出力、（ｌ）は同期モータ１のＵ相→Ｗ
相に流れる電流波形を表している。なお当図は第６図の
Ｉ及びIIの部分を抜きだしたと考えればよく、記号もそ
れぞれ対応させてある。
当方式は、ＰＷＭ変調時直流電源のプラス側及びマイナ
ス側トランジスタを共にＯＦＦするため、電流のリップ
ルが大きくなり、電磁音の発生という問題を生じる。こ
のことは、低騒音を要求されるモータでは特に問題とな
る。
ス側トランジスタを共にＯＦＦするため、電流のリップ
ルが大きくなり、電磁音の発生という問題を生じる。こ
のことは、低騒音を要求されるモータでは特に問題とな
る。
第１１図、第１２図はもうひとつの方式である第８図の
回路動作を表したものである。
回路動作を表したものである。
第１１図において、１は同期モータ、４は逆変換回路、
５は直流電源を表し、（ａ）は正転状態で同期モータ１
のＵ相→Ｗ相に電流が流れている場合、（ｂ）は（ａ）
の状態からＵ＋のトランジスタのみＯＦＦした場合の動
作を表している。ＰＷＭ変調がかかった場合は第１１図
（ａ）（ｂ）をくり返すことになる。
５は直流電源を表し、（ａ）は正転状態で同期モータ１
のＵ相→Ｗ相に電流が流れている場合、（ｂ）は（ａ）
の状態からＵ＋のトランジスタのみＯＦＦした場合の動
作を表している。ＰＷＭ変調がかかった場合は第１１図
（ａ）（ｂ）をくり返すことになる。
第１２図は、動作波形を示したもので、（ｄ）は正逆判
定回路６３の出力、（ｅ）はＰＷＭ回路の出力、
（ｆ）、（ｇ）、（ｈ）はベースドライブ回路６４の出
力、（ｉ）、（ｊ）、（ｋ）はベースドライブ回路６５
の出力、（ｌ）は同期モータ１のＵ相→Ｗ相に流れる電
流波形を表している。なお当図は第６図のＩ及びIIの部
分を抜きだして考えればよく、記号もそれぞれ対応させ
てある。当方式は、直流電流のプラス側に接続されるト
ランジスタ（以下ＵＰＰＥＲトランジスタとする）のみ
ＰＷＭ変調をかけるため、正転時は同期モータ１に流れ
る電流のリップルが小さくなり、電磁音の少ない静かな
モータが実現できる。しかしその反面、逆転時は、直流
電源のプラス側のトランジスタをＯＦＦしてもマイナス
側のトランジスタ（以下ＬＯＷＥＲトランジスタとす
る）を通じて、（モータの誘起電圧）÷（コイルのイン
ピーダンス）の電流が流れ続ける現象が発生する。従っ
て誘起電圧が小さく、比較的コイルインピーダンスの大
きな小型モータの制御としては利用できるが、大型のモ
ータではＰＷＭに関係なく電流が発散してしまい使用で
きないものであった。
定回路６３の出力、（ｅ）はＰＷＭ回路の出力、
（ｆ）、（ｇ）、（ｈ）はベースドライブ回路６４の出
力、（ｉ）、（ｊ）、（ｋ）はベースドライブ回路６５
の出力、（ｌ）は同期モータ１のＵ相→Ｗ相に流れる電
流波形を表している。なお当図は第６図のＩ及びIIの部
分を抜きだして考えればよく、記号もそれぞれ対応させ
てある。当方式は、直流電流のプラス側に接続されるト
ランジスタ（以下ＵＰＰＥＲトランジスタとする）のみ
ＰＷＭ変調をかけるため、正転時は同期モータ１に流れ
る電流のリップルが小さくなり、電磁音の少ない静かな
モータが実現できる。しかしその反面、逆転時は、直流
電源のプラス側のトランジスタをＯＦＦしてもマイナス
側のトランジスタ（以下ＬＯＷＥＲトランジスタとす
る）を通じて、（モータの誘起電圧）÷（コイルのイン
ピーダンス）の電流が流れ続ける現象が発生する。従っ
て誘起電圧が小さく、比較的コイルインピーダンスの大
きな小型モータの制御としては利用できるが、大型のモ
ータではＰＷＭに関係なく電流が発散してしまい使用で
きないものであった。
問題点を解決するための手段 前記問題を解決するために本発明の制御装置は、分配回
路とＰＷＭ回路の出力を入力とし、ＬＯＷＥＲ（あるい
はＵＰＰＥＲ）トランジスタのベースドライブ回路に出
力を送る論理回路Ａと、分配回路とＰＷＭ回路と正逆転
判定回路の出力を入力とし、ＵＰＰＥＲ（あるいはＬＯ
ＷＥＲ）トランジスタのベースドライブ回路に出力を送
る論理回路Ｂを設け、前記論理回路Ａは分配回路及びＰ
ＷＭ回路の出力が共にＯＮ信号の時だけトランジスタを
導通し、前記論理回路ＢはＰＷＭ回路の出力と分配回路
の出力が共にＯＮ信号の時か、あるいは正逆転回路の出
力が正転信号でかつ分配回路の出力がＯＮ信号の時、ト
ランジスタを導通するよう構成したものである。
路とＰＷＭ回路の出力を入力とし、ＬＯＷＥＲ（あるい
はＵＰＰＥＲ）トランジスタのベースドライブ回路に出
力を送る論理回路Ａと、分配回路とＰＷＭ回路と正逆転
判定回路の出力を入力とし、ＵＰＰＥＲ（あるいはＬＯ
ＷＥＲ）トランジスタのベースドライブ回路に出力を送
る論理回路Ｂを設け、前記論理回路Ａは分配回路及びＰ
ＷＭ回路の出力が共にＯＮ信号の時だけトランジスタを
導通し、前記論理回路ＢはＰＷＭ回路の出力と分配回路
の出力が共にＯＮ信号の時か、あるいは正逆転回路の出
力が正転信号でかつ分配回路の出力がＯＮ信号の時、ト
ランジスタを導通するよう構成したものである。
作用 本発明は上記構成により、モータが正回転の状態ではＵ
ＰＰＥＲ（もしくはＬＯＷＥＲ）トランジスタのみＰＷ
Ｍ変調をかけ、逆回転の状態ではＵＰＰＥＲ及びＬＯＷ
ＥＲトランジスタ共にＰＷＭ変調をかけることで、従来
方式の欠点を改善し正転時の電磁音の低減、逆転時の電
流の抑制を行うものである。
ＰＰＥＲ（もしくはＬＯＷＥＲ）トランジスタのみＰＷ
Ｍ変調をかけ、逆回転の状態ではＵＰＰＥＲ及びＬＯＷ
ＥＲトランジスタ共にＰＷＭ変調をかけることで、従来
方式の欠点を改善し正転時の電磁音の低減、逆転時の電
流の抑制を行うものである。
実施例 以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。
明する。
第１図は本発明の一実施例におけるモータ制御装置の構
成を示すものである。
成を示すものである。
第１図において、１は同期モータ、２はロータ位置セン
サ、３はロータリーエンコーダ、４は逆変換回路、５は
直流電源、６は制御部、８は速度アンプで、以上は第５
図の構成と同じものである。
サ、３はロータリーエンコーダ、４は逆変換回路、５は
直流電源、６は制御部、８は速度アンプで、以上は第５
図の構成と同じものである。
また６１ａはロータ位置センサ２と正逆判定回路６３の
信号を受けベース駆動信を出力する分配回路、６２は速
度アンプ８の出力である加減指令を受けそれに応じたＰ
ＷＭ信号を出力するＰＷＭ回路、６３は前記加減速指令
を受けそれに応じ正転もしくは逆転信号を出力する正逆
判定回路、６４、６５は逆変換回路４のトランジスタを
ドライブするためのベースドライブ回路、６６はＰＷＭ
回路６２、分配回路６１ａの信号を受けベースドライブ
回路６４に出力を送る論理回路Ａ、６７はＰＷＭ回路６
２、正逆判定回路６３に分配回路６１ａの信号を受けベ
ースドライブ回路６５に信号を送る論理回路Ｂ、７は直
流電源５に流れる電流を検出する電流検出回路をそれぞ
れ表す。なお電流検出回路は本発明に直接関係ないので
点線とした。また同位置に電流検出回路を入れた場合の
動作は後述する。
信号を受けベース駆動信を出力する分配回路、６２は速
度アンプ８の出力である加減指令を受けそれに応じたＰ
ＷＭ信号を出力するＰＷＭ回路、６３は前記加減速指令
を受けそれに応じ正転もしくは逆転信号を出力する正逆
判定回路、６４、６５は逆変換回路４のトランジスタを
ドライブするためのベースドライブ回路、６６はＰＷＭ
回路６２、分配回路６１ａの信号を受けベースドライブ
回路６４に出力を送る論理回路Ａ、６７はＰＷＭ回路６
２、正逆判定回路６３に分配回路６１ａの信号を受けベ
ースドライブ回路６５に信号を送る論理回路Ｂ、７は直
流電源５に流れる電流を検出する電流検出回路をそれぞ
れ表す。なお電流検出回路は本発明に直接関係ないので
点線とした。また同位置に電流検出回路を入れた場合の
動作は後述する。
以上のように構成されたモータ制御装置について、以下
その動作について説明する。
その動作について説明する。
まず速度指令が与えられると、その信号はロータリーエ
ンコーダ３の信号と比較し、速度アンプ８で増巾され加
減速指令としてＰＷＭ回路６２、正逆判定回路６３に入
力される。同加減速指令を受けたＰＷＭ回路６２はその
信号の大きさに応じたＰＷＭ信号を出力する。同様に同
加減速指令を受けた正逆判定回路は、その信号がある一
定のレベル以上の減速信号であれば逆転信号を、その他
の信号であれば正転信号を出力する。
ンコーダ３の信号と比較し、速度アンプ８で増巾され加
減速指令としてＰＷＭ回路６２、正逆判定回路６３に入
力される。同加減速指令を受けたＰＷＭ回路６２はその
信号の大きさに応じたＰＷＭ信号を出力する。同様に同
加減速指令を受けた正逆判定回路は、その信号がある一
定のレベル以上の減速信号であれば逆転信号を、その他
の信号であれば正転信号を出力する。
分配回路６１ａはロータセンサ２の信号と正逆判定回路
６３の信号を受け、同期モータ１に効率の良い正転トル
クあるいは逆転トルクを発生させるよう逆変換回路４を
駆動するための、ベース駆動信号を出力する。
６３の信号を受け、同期モータ１に効率の良い正転トル
クあるいは逆転トルクを発生させるよう逆変換回路４を
駆動するための、ベース駆動信号を出力する。
論理回路Ａは、分配回路６１からの信号をＰＷＭ回路６
１からの信号によりＰＷＭ変調してベースドライブ回路
６４に出力する。
１からの信号によりＰＷＭ変調してベースドライブ回路
６４に出力する。
論理回路Ｂは正逆判定回路６３の信号が正転信号の時は
論理回路Ａと同様、分配回路６１ａの信号をＰＷＭ回路
６２の信号でＰＷＭ変調してベースドライブ回路６５に
送るのであるが、同信号が逆転信号の時は、ＰＷＭ変調
をかけず分配回路６１ａの信号をそのまま出力する。ベ
ースドライブ回路６４、６５は論理回路Ａ、論理回路Ｂ
の信号を増巾し、逆変換回路４のトランジスタを駆動す
る。
論理回路Ａと同様、分配回路６１ａの信号をＰＷＭ回路
６２の信号でＰＷＭ変調してベースドライブ回路６５に
送るのであるが、同信号が逆転信号の時は、ＰＷＭ変調
をかけず分配回路６１ａの信号をそのまま出力する。ベ
ースドライブ回路６４、６５は論理回路Ａ、論理回路Ｂ
の信号を増巾し、逆変換回路４のトランジスタを駆動す
る。
以上の動作により、前記加減速指令が一定レベル以上の
加減信号であれば、その信号の大きさに応じた逆転トル
クを同期モータ１に与え、それ以外の信号であれば、そ
の信号の大きさに応じた正転トルクを同期モータ１に与
え結果的に同期モータ１は速度指令に応じた速度で回転
するよう制御される。
加減信号であれば、その信号の大きさに応じた逆転トル
クを同期モータ１に与え、それ以外の信号であれば、そ
の信号の大きさに応じた正転トルクを同期モータ１に与
え結果的に同期モータ１は速度指令に応じた速度で回転
するよう制御される。
同時に当モータ制御装置は、正逆判定回路６３の出力が
正転信号、つまり同期モータ１に正転トルクを与える場
合は、ＵＰＰＥＲトランジスタのみＰＷＭ変調をかけ、
逆転信号、つまり同期モータ１に逆転トルクを与える場
合は、ＵＰＰＥＲ、ＬＯＷＥＲの両トランジスタをＰＷ
Ｍ変調かけることで、従来例で示した正転時の電磁音の
問題逆転時の循環電流の問題を共に解決していることが
わかる。
正転信号、つまり同期モータ１に正転トルクを与える場
合は、ＵＰＰＥＲトランジスタのみＰＷＭ変調をかけ、
逆転信号、つまり同期モータ１に逆転トルクを与える場
合は、ＵＰＰＥＲ、ＬＯＷＥＲの両トランジスタをＰＷ
Ｍ変調かけることで、従来例で示した正転時の電磁音の
問題逆転時の循環電流の問題を共に解決していることが
わかる。
第２図は、第１図の回路動作をわかり易くするため各部
の信号波形を示したものである。
の信号波形を示したものである。
第２図において、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はロータ位置
センサ２の出力信号、（ｄ）は正逆判定回６３の出力信
号で『Ｈ』は正転、『Ｌ』は逆転を表す、（ｅ）ＰＷＭ
回路６２の出力信号、（ｆ）、（ｇ）、（ｈ）はベース
ドライブ回路６４の出力信号、（ｉ）、（ｊ）、（ｋ）
はベースドライブ回路６５の出力信号を表している。
センサ２の出力信号、（ｄ）は正逆判定回６３の出力信
号で『Ｈ』は正転、『Ｌ』は逆転を表す、（ｅ）ＰＷＭ
回路６２の出力信号、（ｆ）、（ｇ）、（ｈ）はベース
ドライブ回路６４の出力信号、（ｉ）、（ｊ）、（ｋ）
はベースドライブ回路６５の出力信号を表している。
以下、本発明のより具体的実施例について、図面を参照
しながら説明する。
しながら説明する。
第３図は本発明のより具体的実施例を示したもので、第
１図における制御部６をピックアップして表す。
１図における制御部６をピックアップして表す。
第３図において、６１ａは分配回路、６２はＰＷＭ回
路、６３は正逆判定回路、６４、６５はベースドライブ
回路、６６は論理回路Ａ、６７は論理回路Ｂで以上第１
図の制御部６内の構成と同じである。
路、６３は正逆判定回路、６４、６５はベースドライブ
回路、６６は論理回路Ａ、６７は論理回路Ｂで以上第１
図の制御部６内の構成と同じである。
論理回路Ａ６６は、分配回路６１ａとＰＷＭ回路６２の
出力を入力とするＡＮＤ回路で構成され、論理回路Ｂ６
７は、正逆判定回路６３とＰＷＭ回路６２の出力を入力
するＯＲ回路と、同ＯＲ回路と分配回路６１ａの出力を
入力とするＡＮＤ回路で構成される。
出力を入力とするＡＮＤ回路で構成され、論理回路Ｂ６
７は、正逆判定回路６３とＰＷＭ回路６２の出力を入力
するＯＲ回路と、同ＯＲ回路と分配回路６１ａの出力を
入力とするＡＮＤ回路で構成される。
第４図は、第３図の回路の動作波形を示したもので、同
期モータのＵ相→Ｗ相に電流が流れている状態でＰＷＭ
変調がかかった場合（第２図におけるＩ及びIIの状態）
を表している。
期モータのＵ相→Ｗ相に電流が流れている状態でＰＷＭ
変調がかかった場合（第２図におけるＩ及びIIの状態）
を表している。
第４図において、（ｄ）は正逆判定回路６３の出力信
号、（ｅ）はＰＷＭ回路６２の出力信号、（ｆ）、
（ｇ）、（ｈ）はベースドライブ回路６４の出力信号
（ｉ）、（ｊ）、（ｋ）はベースドライブ回路６５の出
力信号で、以上第２図の信号と同じである。また（ｌ）
同期モータの巻線に流れる電流波形を示している。
号、（ｅ）はＰＷＭ回路６２の出力信号、（ｆ）、
（ｇ）、（ｈ）はベースドライブ回路６４の出力信号
（ｉ）、（ｊ）、（ｋ）はベースドライブ回路６５の出
力信号で、以上第２図の信号と同じである。また（ｌ）
同期モータの巻線に流れる電流波形を示している。
動作については、前述の第１図の回路で説明したものと
まったく等価であるので省略する。
まったく等価であるので省略する。
なお本実施例は３相全波駆動の同期モータの例を示して
あるが、これに限定されないことはいうまでもない。
あるが、これに限定されないことはいうまでもない。
また本実施例は電流検出回路を含まない形で動作説明を
行ってきたが、電流検出回路を付加したモータ制御の場
合同様の効果が期待できる。以上電流検出回路を付加し
た場合の例について第１図に基づいて説明を行う。
行ってきたが、電流検出回路を付加したモータ制御の場
合同様の効果が期待できる。以上電流検出回路を付加し
た場合の例について第１図に基づいて説明を行う。
第１図において、７は電流検出回路で、直流電源５に流
れる電流を検出し、その出力信号はＰＷＭ回路６２に接
続されている。電流検出回路７は直流電源５に流れる電
流がある一定値以下の場合はＯＮ信号を、それ以上の場
合はＯＦＦ信号を出力するよう動作する。ＰＷＭ回路６
２は前記ＯＦＦ信号が入力されると、加減速指定に関係
なくただちにＯＦＦ信号（つまりＰＷＭ変調のＯＮデュ
ーティ＝０の状態）を出力するよう構成する。これによ
り直流電源５に流れる電流がある一定値を越えるとトラ
ンジスタがＯＦＦし、それ以上電流が増えない回路が構
成される。
れる電流を検出し、その出力信号はＰＷＭ回路６２に接
続されている。電流検出回路７は直流電源５に流れる電
流がある一定値以下の場合はＯＮ信号を、それ以上の場
合はＯＦＦ信号を出力するよう動作する。ＰＷＭ回路６
２は前記ＯＦＦ信号が入力されると、加減速指定に関係
なくただちにＯＦＦ信号（つまりＰＷＭ変調のＯＮデュ
ーティ＝０の状態）を出力するよう構成する。これによ
り直流電源５に流れる電流がある一定値を越えるとトラ
ンジスタがＯＦＦし、それ以上電流が増えない回路が構
成される。
なお当電流検出回路を付加したことで、今まで説明をお
こなってきた本発明の効果が期待できることは、説明す
るまでもないと考える。
こなってきた本発明の効果が期待できることは、説明す
るまでもないと考える。
また、本発明はマイコンで構成することも可能である。
発明の効果 以上のように本発明は、直流電源のマイナス（あるいは
プラス）側に接続されるスイッチ素子の駆動入力に論理
回路Ａを、プラス（あるいはマイナス）側に接続される
スイッチ素子の駆動入力に論理回路Ｂを接続し、前記論
理回路ＡはＰＷＭ回路と分配回路の出力が共にＯＮ信号
の時のみ前記スイッチ素子を導通させ、前記論理回路Ｂ
はＰＷＭ回路と分配回路の出力が共にＯＮ信号の時、あ
るいは正逆判定回路の出力が正転信号でかつ分配回路の
出力がＯＮ信号の時のみ前記スイッチ素子を導通するよ
う構成することにより、正転時（正確には正転トルク発
生時）は直流電源のプラス（あるいはマイナス）側に接
続されたスイッチ素子のみＰＷＭ変調をかけ、逆転時
（正確には逆転トルク発生時）は、プラス及びマイナス
側の両スイッチ素子をＰＷＭ変調をかけるよう動作す
る。
プラス）側に接続されるスイッチ素子の駆動入力に論理
回路Ａを、プラス（あるいはマイナス）側に接続される
スイッチ素子の駆動入力に論理回路Ｂを接続し、前記論
理回路ＡはＰＷＭ回路と分配回路の出力が共にＯＮ信号
の時のみ前記スイッチ素子を導通させ、前記論理回路Ｂ
はＰＷＭ回路と分配回路の出力が共にＯＮ信号の時、あ
るいは正逆判定回路の出力が正転信号でかつ分配回路の
出力がＯＮ信号の時のみ前記スイッチ素子を導通するよ
う構成することにより、正転時（正確には正転トルク発
生時）は直流電源のプラス（あるいはマイナス）側に接
続されたスイッチ素子のみＰＷＭ変調をかけ、逆転時
（正確には逆転トルク発生時）は、プラス及びマイナス
側の両スイッチ素子をＰＷＭ変調をかけるよう動作す
る。
これにより、正転時は電流リップルが小さく電磁音の発
生の少ない低騒音の運転ができ、また逆転時は循環電流
による電流の発散を抑制した、安価なモータ制御装置が
供給できる。
生の少ない低騒音の運転ができ、また逆転時は循環電流
による電流の発散を抑制した、安価なモータ制御装置が
供給できる。
第１図は本発明の実施例におけるモータ制御装置の構成
図、第２図は第１図の各部の動作波形図、第３図はより
具体的な実施例の構成図、第４図は第３図の動作波形
図、第５図は従来のモータ制御装置の構成図、第６図は
第５図の動作波形図、第７図、第８図は従来のモータ制
御装置の制御部のみをピックアップした図、第９図は第
７図の動作を表した図、第１０図は第７図の動作波形
図、第１１図は第８図の動作を表した図、第１２図は第
８図の動作波形図である。 １……同期モータ、２……ロータ位置センサ、３……ロ
ータリーエンコーダ、４……逆変換回路、５……直流電
源、７……電流検出回路、８……速度アンプ、６１……
分配部、６１ａ……分配回路、６２……ＰＷＭ回路、６
３……正逆判定回路、６４、６５……ベースドライブ回
路、６６……論理回路Ａ、６７……論理回路Ｂ。
図、第２図は第１図の各部の動作波形図、第３図はより
具体的な実施例の構成図、第４図は第３図の動作波形
図、第５図は従来のモータ制御装置の構成図、第６図は
第５図の動作波形図、第７図、第８図は従来のモータ制
御装置の制御部のみをピックアップした図、第９図は第
７図の動作を表した図、第１０図は第７図の動作波形
図、第１１図は第８図の動作を表した図、第１２図は第
８図の動作波形図である。 １……同期モータ、２……ロータ位置センサ、３……ロ
ータリーエンコーダ、４……逆変換回路、５……直流電
源、７……電流検出回路、８……速度アンプ、６１……
分配部、６１ａ……分配回路、６２……ＰＷＭ回路、６
３……正逆判定回路、６４、６５……ベースドライブ回
路、６６……論理回路Ａ、６７……論理回路Ｂ。
Claims (1)
- 【請求項１】ロータ位置センサを具備した同期モータ
と、前記同期モータの巻線に印加する電圧を切替えるス
イッチ素子及びスイッチ素子に並列に接続されたダイオ
ードよりなる変換回路と、前記変換回路に電源を供給す
る直流電源と、前記同期モータの加減速指令を出力する
加減指令回路と、前記加減速指令に応じパルス幅変調信
号を出力するＰＷＭ回路と、前記加減速指令により正逆
転指令を出力する正逆判定回路と、前記ロータ位置セン
サの信号と正逆転指令により前記変換回路のスイッチ状
態を決めるスイッチ信号を出力する分配回路と、前記パ
ルス幅変調信号と前記スイッチ信号を入力とし、前記直
流電源のマイナス（もしくはプラス）側に接続される前
記スイッチ素子の駆動信号を出力する論理回路Ａと、前
記パルス幅変調信号と前記スイッチ信号と前記正逆転指
令を入力とし、前記直流電源のプラス（もしくはマイナ
ス）側に接続れる前記スイッチ素子の駆動信号を出力す
る論理回路Ｂから成り、前記論理回路Ａは前記パルス幅
変調信号及びスイッチ信号が共にＯＮ信号の時のみ前記
スイッチ素子を導通させる駆動信号を出力し、前記論理
回路Ｂは、前記パルス幅変調信号及び前記スイッチ信号
が共にＯＮ信号の時、あるいは前記スイッチ信号がＯＮ
信号でかつ前記正逆転指令が正転信号の時のみ前記スイ
ッチ素子に駆動信号を送るよう構成したモータ制御装
置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60156457A JPH067755B2 (ja) | 1985-07-16 | 1985-07-16 | モ−タ制御装置 |
| GB8705922A GB2193397B (en) | 1985-07-16 | 1986-07-11 | Electric motor arrangement |
| DE3690376A DE3690376C2 (ja) | 1985-07-16 | 1986-07-11 | |
| US07/034,425 US4761599A (en) | 1985-07-16 | 1986-07-11 | Motor controller |
| DE19863690376 DE3690376T (ja) | 1985-07-16 | 1986-07-11 | |
| PCT/JP1986/000353 WO1987000705A1 (en) | 1985-07-16 | 1986-07-11 | Motor controller |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60156457A JPH067755B2 (ja) | 1985-07-16 | 1985-07-16 | モ−タ制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6218990A JPS6218990A (ja) | 1987-01-27 |
| JPH067755B2 true JPH067755B2 (ja) | 1994-01-26 |
Family
ID=15628166
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60156457A Expired - Fee Related JPH067755B2 (ja) | 1985-07-16 | 1985-07-16 | モ−タ制御装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JPH067755B2 (ja) |
| DE (2) | DE3690376T (ja) |
| GB (1) | GB2193397B (ja) |
| WO (1) | WO1987000705A1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| JPS646795U (ja) * | 1987-06-30 | 1989-01-13 | ||
| US4998053A (en) * | 1988-07-11 | 1991-03-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and apparatus for reducing a current break in a leg that is not participating in the commutation of a three-phase block current fed synchronous machine |
| JP2551834B2 (ja) * | 1989-02-02 | 1996-11-06 | 日本電産株式会社 | ブラシレスモータの回転制御方法 |
| US4988939A (en) * | 1989-08-04 | 1991-01-29 | Thor Technology Corporation | Electric motor with variable commutation delay |
| US5256949A (en) * | 1989-05-23 | 1993-10-26 | Thor Technology Corporation | AC power line current regeneration |
| US5463299A (en) * | 1989-06-07 | 1995-10-31 | Hitachi, Ltd. | Current controller for controlling a current flowing in a load using a PWM inverter and method used thereby |
| JP2565847Y2 (ja) * | 1989-10-31 | 1998-03-25 | 株式会社ゼクセル | ブラシレスモータ制御装置 |
| DE4031398A1 (de) * | 1990-10-04 | 1992-04-09 | Digital Equipment Int | Verfahren und schaltung zur regelung der drehgeschwindigkeit eines gleichstrommotors |
| US5315225A (en) * | 1991-09-30 | 1994-05-24 | Electric Power Research Institute | Converter for synchronous motor starting |
| US5929577A (en) * | 1995-10-13 | 1999-07-27 | Unitrode Corporation | Brushless DC motor controller |
| US6908836B2 (en) * | 2002-09-23 | 2005-06-21 | Applied Materials, Inc. | Method of implanting a substrate and an ion implanter for performing the method |
| DE202008008563U1 (de) | 2008-06-19 | 2009-10-29 | Ebm-Papst St. Georgen Gmbh & Co. Kg | Elektromotor |
| US8493010B2 (en) * | 2009-04-22 | 2013-07-23 | Texas Instruments Incorporated | Quiet motor control system |
| RU2627493C2 (ru) * | 2015-12-30 | 2017-08-08 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Московский физико-технический институт (государственный университет)" | Блок управления управляющим двигателем-маховиком с резервированием управляющего канала |
| CN110611462B (zh) * | 2019-10-17 | 2021-01-15 | 江苏科技大学 | 无刷直流电机三段转速指示装置及指示方法 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5363511A (en) * | 1976-11-17 | 1978-06-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Motor controller |
| US4227138A (en) * | 1978-04-10 | 1980-10-07 | General Electric Company | Reversible variable frequency oscillator for smooth reversing of AC motor drives |
| US4270074A (en) * | 1979-10-22 | 1981-05-26 | The Singer Company | Brushless DC motor control utilizing a ROM |
| JPS57160386A (en) * | 1981-03-27 | 1982-10-02 | Hitachi Ltd | Position detecting method for brushless direct current motor |
| DE3119161A1 (de) * | 1981-05-14 | 1982-12-09 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Selbstgetaktete vollbrueckenschaltung als vierquadrantensteller fuer elektromotore |
| US4368411A (en) * | 1981-07-13 | 1983-01-11 | Kollmorgen Technologies Corporation | Control system for electric motor |
| DE3145232A1 (de) * | 1981-11-13 | 1983-06-01 | Quick-Rotan Elektromotoren GmbH, 6100 Darmstadt | Antrieb fuer arbeitsmaschinen, insbesondere industrienaehmaschinen |
| JPS58212384A (ja) * | 1982-06-04 | 1983-12-10 | Hitachi Ltd | ブラシレスモータの運転装置 |
| JPS5915291U (ja) * | 1982-07-20 | 1984-01-30 | 株式会社明電舎 | 無整流子電動機の制御装置 |
| US4544868A (en) * | 1984-07-20 | 1985-10-01 | General Motors Corporation | Brushless DC motor controller |
-
1985
- 1985-07-16 JP JP60156457A patent/JPH067755B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1986
- 1986-07-11 WO PCT/JP1986/000353 patent/WO1987000705A1/ja active Application Filing
- 1986-07-11 DE DE19863690376 patent/DE3690376T/de active Pending
- 1986-07-11 GB GB8705922A patent/GB2193397B/en not_active Expired
- 1986-07-11 US US07/034,425 patent/US4761599A/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-07-11 DE DE3690376A patent/DE3690376C2/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO1987000705A1 (en) | 1987-01-29 |
| GB2193397B (en) | 1989-08-02 |
| DE3690376C2 (ja) | 1990-05-23 |
| DE3690376T (ja) | 1987-08-06 |
| GB8705922D0 (en) | 1987-04-15 |
| JPS6218990A (ja) | 1987-01-27 |
| US4761599A (en) | 1988-08-02 |
| GB2193397A (en) | 1988-02-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |