JPH0691758B2 - モ−タ制御装置 - Google Patents
モ−タ制御装置Info
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- JPH0691758B2 JPH0691758B2 JP59119303A JP11930384A JPH0691758B2 JP H0691758 B2 JPH0691758 B2 JP H0691758B2 JP 59119303 A JP59119303 A JP 59119303A JP 11930384 A JP11930384 A JP 11930384A JP H0691758 B2 JPH0691758 B2 JP H0691758B2
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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
- 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 Ac Motors In General (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。
するものである。
従来例の構成とその問題点 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。第７図は上述のACサーボモータ制御装置の一例を示
す。
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７図は上述のACサーボモータ制御装置の一例を示
す。
第７図において、は１は直流電源、２は逆変換回路であ
り、図はパワートランジスタで構成されており、ベース
ドライブ回路11により制御される。３は同期モータ、４
はロータ位置センサ、５はロータリエンコーダ、６は速
度・電圧変換回路で、ロータリエンコーダ５のパルス出
力を速度に比例した電圧に変換する。７は速度アンプ
で、速度指令と速度・電圧変換回路６の出力との偏差を
増巾する。８は電流分配回路であり、ロータ位置センサ
４の出力から、通電すべき固定子巻線へ電流を分配する
分配回路である。９は乗算器であり、電流分配回路８の
出力に従い、U,V,W相のそれぞれの電流指令を行なう。1
0は電流アンプおよびPWM回路であり、Ｕ〜Ｗ相の各電流
指令値と、電流検出器12により検出した各相電流を比較
し、各相に指令電流を流すための電流アンプである。11
はベースドライブ回路で、パワートランジスタのベース
を制御する。
り、図はパワートランジスタで構成されており、ベース
ドライブ回路11により制御される。３は同期モータ、４
はロータ位置センサ、５はロータリエンコーダ、６は速
度・電圧変換回路で、ロータリエンコーダ５のパルス出
力を速度に比例した電圧に変換する。７は速度アンプ
で、速度指令と速度・電圧変換回路６の出力との偏差を
増巾する。８は電流分配回路であり、ロータ位置センサ
４の出力から、通電すべき固定子巻線へ電流を分配する
分配回路である。９は乗算器であり、電流分配回路８の
出力に従い、U,V,W相のそれぞれの電流指令を行なう。1
0は電流アンプおよびPWM回路であり、Ｕ〜Ｗ相の各電流
指令値と、電流検出器12により検出した各相電流を比較
し、各相に指令電流を流すための電流アンプである。11
はベースドライブ回路で、パワートランジスタのベース
を制御する。
上述のACサーボモータ制御装置は、正弦波電流駆動の場
合に比較すれば経済的であるが、電流検出回路が３個な
いし２個必要となり、さらにその検出回路も、DC電流を
絶縁して検出する必要があり、一般に高価となる。簡易
的なサーボ制御装置としては、なお上記制御回路は高価
であり、より低価格のものが望まれている。
合に比較すれば経済的であるが、電流検出回路が３個な
いし２個必要となり、さらにその検出回路も、DC電流を
絶縁して検出する必要があり、一般に高価となる。簡易
的なサーボ制御装置としては、なお上記制御回路は高価
であり、より低価格のものが望まれている。
発明の目的 本発明は、上記の点に鑑み、電流検出回路を簡略化した
新規な低価格のACサーボモータ制御装置を供給すること
を目的とする。
新規な低価格のACサーボモータ制御装置を供給すること
を目的とする。
発明の構成 この目的を達成するため、本発明のモータ制御装置は、
逆変換回路へ供給される入力電流のピーク電流を検出
し、そのピーク電流値を制限する電流検出制限回路と、
上記入力電流制限を可能にするため、逆変換回路により
モータの固定子巻線に印加される電圧が切替えられたと
き、次に通電すべきパワートランジスタ等のスイッチン
グ素子を速度・電圧変換回路の出力電圧によって定まる
時間だけオフし、オン時間を遅らせるか、または通電し
ているスイッチング素子すべてを上記時間だけオフする
タイマ回路を付加している。
逆変換回路へ供給される入力電流のピーク電流を検出
し、そのピーク電流値を制限する電流検出制限回路と、
上記入力電流制限を可能にするため、逆変換回路により
モータの固定子巻線に印加される電圧が切替えられたと
き、次に通電すべきパワートランジスタ等のスイッチン
グ素子を速度・電圧変換回路の出力電圧によって定まる
時間だけオフし、オン時間を遅らせるか、または通電し
ているスイッチング素子すべてを上記時間だけオフする
タイマ回路を付加している。
この構成により、スイッチモードの切替り時に発生する
フライホイル電流によるパワートランジスタの過電流を
抑制し、入力側電流検出制限方式が可能となる。
フライホイル電流によるパワートランジスタの過電流を
抑制し、入力側電流検出制限方式が可能となる。
実施例の説明 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。第１図は本発明の実施例におけるACサーボモー
タ制御装置を示す。
明する。第１図は本発明の実施例におけるACサーボモー
タ制御装置を示す。
第１図において、第７図と同一番号は同一個所を示す。
１は直流電源、２は逆変換回路、３は同期モータ、４は
ロータ位置センサ、５はロータリエンコーダ、６は速度
・電圧変換回路、７は速度アンプ、11はベースドライブ
回路で、以上は第７図と同様である。14はPWM回路で、
速度アンプ７の出力によりパルス幅変調により、モータ
に印加される電圧を制御する。15は分配回路で、ロータ
位置センサ４の出力により通電すべきパワートランジス
タを制御する。16は前記分配回路15の切替り時点で速度
・電圧変換回路６の出力電圧によって決定される一定時
間の出力を発生し、次にオンすべきパワートランジスタ
を一定時間だけオフさせるか、または通電しているすべ
てのパワートランジスタを上記一定時間だけオフさせる
ためのタイマ回路である。17は電流検出制限回路、18は
電流検出器であり、直流電源１の出力電流は同期モータ
３の回生電流により一定でないため、その出力電流を電
流検出器18で検出しピーク電流値を電流検出制限回路17
で制限することにより安定した電流をPWM回路14,分配回
路15およびベースドライブ回路11を介して逆変換回路２
の各パワートランジスタのベースに供給している。そし
て、逆変換回路２のスイッチングモードの切替り時に発
生するフライホイル電流によるパワートランジスタの過
電流をタイマ回路16を設けることにより抑制し、モータ
の回転を安定なものとしている。
１は直流電源、２は逆変換回路、３は同期モータ、４は
ロータ位置センサ、５はロータリエンコーダ、６は速度
・電圧変換回路、７は速度アンプ、11はベースドライブ
回路で、以上は第７図と同様である。14はPWM回路で、
速度アンプ７の出力によりパルス幅変調により、モータ
に印加される電圧を制御する。15は分配回路で、ロータ
位置センサ４の出力により通電すべきパワートランジス
タを制御する。16は前記分配回路15の切替り時点で速度
・電圧変換回路６の出力電圧によって決定される一定時
間の出力を発生し、次にオンすべきパワートランジスタ
を一定時間だけオフさせるか、または通電しているすべ
てのパワートランジスタを上記一定時間だけオフさせる
ためのタイマ回路である。17は電流検出制限回路、18は
電流検出器であり、直流電源１の出力電流は同期モータ
３の回生電流により一定でないため、その出力電流を電
流検出器18で検出しピーク電流値を電流検出制限回路17
で制限することにより安定した電流をPWM回路14,分配回
路15およびベースドライブ回路11を介して逆変換回路２
の各パワートランジスタのベースに供給している。そし
て、逆変換回路２のスイッチングモードの切替り時に発
生するフライホイル電流によるパワートランジスタの過
電流をタイマ回路16を設けることにより抑制し、モータ
の回転を安定なものとしている。
以上のように構成されたACサーボモータ制御装置の動作
について以下に説明する。
について以下に説明する。
まず、第２図にロータ位置センサ４の出力信号による逆
変換回路２のパワートランジスタのスイッチング・タイ
ムチャートを示す。同図においてa,b,cは、それぞれロ
ータ位置センサの出力信号で、それぞれ120゜位相の三
相出力である。ｄ〜ｉはそれぞれパワートランジスタの
オン動作を示し、U+〜W+およびU-〜W-はそれぞれ第１図
に対応するパワートランジスタを示す。
変換回路２のパワートランジスタのスイッチング・タイ
ムチャートを示す。同図においてa,b,cは、それぞれロ
ータ位置センサの出力信号で、それぞれ120゜位相の三
相出力である。ｄ〜ｉはそれぞれパワートランジスタの
オン動作を示し、U+〜W+およびU-〜W-はそれぞれ第１図
に対応するパワートランジスタを示す。
ここで、第２図に示すモードＩ→モードIIへの切替り時
について考えてみる。第３図は駆動時および逆相制動時
の状態を示す。ａは駆動時で、モードＩにおいてパワー
トランジスタW+→V-へ通電されており、モードIIに切替
ったとき固定子巻線の電流iwはiuへと切替るのである
が、iwは、W-のダイオードからパワートランジスタV-へ
流れるフライホイル電流として一定時間流れ続ける。同
図ｂは逆相制動時の場合であり、ａと比較して逆極性側
のパワートランジスタがオンしており、誘起電圧と電流
の関係が逆になる点のみが異なる。
について考えてみる。第３図は駆動時および逆相制動時
の状態を示す。ａは駆動時で、モードＩにおいてパワー
トランジスタW+→V-へ通電されており、モードIIに切替
ったとき固定子巻線の電流iwはiuへと切替るのである
が、iwは、W-のダイオードからパワートランジスタV-へ
流れるフライホイル電流として一定時間流れ続ける。同
図ｂは逆相制動時の場合であり、ａと比較して逆極性側
のパワートランジスタがオンしており、誘起電圧と電流
の関係が逆になる点のみが異なる。
第４図に本発明のタイマ回路16が含まれない場合におけ
る上述の電流の切替り時の状態を示している。第４図ａ
において、iwがオフして立下りはじめ、同時iuがオンし
て立上りはじめる。この両者の変化がほぼ等しい場合
は、図に示すように、Ｖ相の電流−ivは、iuとiwの和と
して、ほぼ一定の電流となる。同図ｂにおいては、iwの
立下り時間より、iuの立上り時間が速い場合について示
している。この場合は、Ｖ相には両者の和としてピーク
電流が流れる。このピーク電流はiu,iwの制限値の1.5倍
以上に達することがあり、パワートランジスタの電流容
量を大きくする必要がある。
る上述の電流の切替り時の状態を示している。第４図ａ
において、iwがオフして立下りはじめ、同時iuがオンし
て立上りはじめる。この両者の変化がほぼ等しい場合
は、図に示すように、Ｖ相の電流−ivは、iuとiwの和と
して、ほぼ一定の電流となる。同図ｂにおいては、iwの
立下り時間より、iuの立上り時間が速い場合について示
している。この場合は、Ｖ相には両者の和としてピーク
電流が流れる。このピーク電流はiu,iwの制限値の1.5倍
以上に達することがあり、パワートランジスタの電流容
量を大きくする必要がある。
一方、第５図は本発明のタイマ回路16を分配回路15とベ
ースドライブ回路11との間に並列に設けた場合の固定子
巻線への電流切替り状態を示したものであり、以下にタ
イマ回路16が上記ピーク電流を低減することを説明す
る。
ースドライブ回路11との間に並列に設けた場合の固定子
巻線への電流切替り状態を示したものであり、以下にタ
イマ回路16が上記ピーク電流を低減することを説明す
る。
同図ａにおいてtdはロータリエンコーダ５のパルス出力
を同期モータ３の回転速度に比例した電圧に変換する速
度・電圧変換回路６の出力電圧によって決定される時間
であって、タイマ回路16によりパワートランジスタU+が
オフしている時間を示す。tdの期間において、iwは減少
し、tdの後iuが立上り始めるので、iuとiwの和は、同図
ｂに示すようになり、前述のようなピーク電流は発生し
ない。同図ｂ′にtdの短かい場合について示す。この場
合、td期間中のivの減少は少なくなるが、ややピーク電
流を生ずるようになる。
を同期モータ３の回転速度に比例した電圧に変換する速
度・電圧変換回路６の出力電圧によって決定される時間
であって、タイマ回路16によりパワートランジスタU+が
オフしている時間を示す。tdの期間において、iwは減少
し、tdの後iuが立上り始めるので、iuとiwの和は、同図
ｂに示すようになり、前述のようなピーク電流は発生し
ない。同図ｂ′にtdの短かい場合について示す。この場
合、td期間中のivの減少は少なくなるが、ややピーク電
流を生ずるようになる。
次に別の実施例について、第６図にその動作を示す。第
６図において、toffは上述と同様速度・電圧変換回路６
の出力電圧によって定まる時間であり、タイマ回路16の
出力により、通電すべきすべてのパワートランジスタを
オフする時間を表わす。切替り時にtoffなるオフ時間を
設けることは、パワートランジスタV-を同時にオフする
ことになり、iwは第３図ａの破線で示すダイオードV+を
通して電源へ循環する。これによりiwの立下り時間は大
幅に短縮され、toff時間を短かくすることができる。
６図において、toffは上述と同様速度・電圧変換回路６
の出力電圧によって定まる時間であり、タイマ回路16の
出力により、通電すべきすべてのパワートランジスタを
オフする時間を表わす。切替り時にtoffなるオフ時間を
設けることは、パワートランジスタV-を同時にオフする
ことになり、iwは第３図ａの破線で示すダイオードV+を
通して電源へ循環する。これによりiwの立下り時間は大
幅に短縮され、toff時間を短かくすることができる。
次に、さらに別の実施例について説明する。第６図にお
けるiuの立上り時間について考えてみると、第３図ａか
らわかるように、電源電圧と誘起電圧の差で立上るの
で、低速時に立上り時間が短かい。一方、逆相制動時に
は第３図ｂからわかるように、電源電圧と誘起電圧の和
により立上るので、高速時から低速時まで、全域にわた
り立上り時間が短かい。それゆえ、iuの立上り時間が短
かいことにより生ずる前述のピーク電流は、駆動時の低
速時、および逆相制動時の全域に発生するので、前記タ
イマ回路16は、この必要な期間だけ動作するようにす
る。これにより、不要なオフ時間に基づく電流の低減に
よるトルク低下を少なくすることができる。
けるiuの立上り時間について考えてみると、第３図ａか
らわかるように、電源電圧と誘起電圧の差で立上るの
で、低速時に立上り時間が短かい。一方、逆相制動時に
は第３図ｂからわかるように、電源電圧と誘起電圧の和
により立上るので、高速時から低速時まで、全域にわた
り立上り時間が短かい。それゆえ、iuの立上り時間が短
かいことにより生ずる前述のピーク電流は、駆動時の低
速時、および逆相制動時の全域に発生するので、前記タ
イマ回路16は、この必要な期間だけ動作するようにす
る。これにより、不要なオフ時間に基づく電流の低減に
よるトルク低下を少なくすることができる。
次にさらに別の実施例について説明する。第６図におい
てiwの立下り時間およびiuの立上り時間は、誘起電圧に
より変化する。したがって、タイマ回路はモータの回転
数にしたがって、tdまたはtoffを制御し、前述のピーク
電流を発生させず、かつ電流の低下も最少にすることが
できる。
てiwの立下り時間およびiuの立上り時間は、誘起電圧に
より変化する。したがって、タイマ回路はモータの回転
数にしたがって、tdまたはtoffを制御し、前述のピーク
電流を発生させず、かつ電流の低下も最少にすることが
できる。
発明の効果 以上のように、本発明によれば、逆変換部入力側の電流
検出・制限による低価格の簡易ACサーボモータ制御装置
が実現できる。
検出・制限による低価格の簡易ACサーボモータ制御装置
が実現できる。
なお、上述の実施例の説明は３相の場合を示している
が、これに限定しないことはいうまでもない。
が、これに限定しないことはいうまでもない。
第１図は本発明のACサーボモータ制御装置の構成図、第
２図は第１図の動作説明図、第３図は駆動時および逆相
制動時の動作説明図、第４図〜第６図は第３図における
電流の変化を示す説明図、第７図は従来の一般的なACサ
ーボモータ制御装置の構成図である。 １……直流電源、２……逆変換回路、３……同期モー
タ、４……ロータ位置センサ、16……タイマ回路、17…
…電源検出制限回路。
２図は第１図の動作説明図、第３図は駆動時および逆相
制動時の動作説明図、第４図〜第６図は第３図における
電流の変化を示す説明図、第７図は従来の一般的なACサ
ーボモータ制御装置の構成図である。 １……直流電源、２……逆変換回路、３……同期モー
タ、４……ロータ位置センサ、16……タイマ回路、17…
…電源検出制限回路。
Claims (4)
- 【請求項１】ロータ位置センサを具備した同期モータ
と、前記センサ信号により前記同期モータの固定子巻線
に印加する電圧を切替えるスイッチング素子および前記
スイッチング素子に逆並列接続されたダイオードよりな
る逆変換回路と、前記逆変換回路に電力を供給する直流
電源と、前記同期モータの回転速度に比例したパルスを
出力するロータリエンコーダと、このロータリエンコー
ダのパルス出力を電圧に変換する速度・電圧変換回路と
を具備するモータ制御装置において、前記直流電源から
前記逆変換回路へ供給される入力電流のピーク電流を検
出しそのピーク電流値を制限する電流検出制限回路と、
前記固定子巻線に印加される電圧が、他の相へ切替ると
き、前記スイッチング素子を前記速度・電圧変換回路の
出力電圧によって定まる時間だけオフするタイマ回路と
を設けたことを特徴とするモータ制御装置。 - 【請求項２】タイマ回路は、通電しているすべてのスイ
ッチング素子を一定時間だけオフするよう構成した特許
請求の範囲第１項記載のモータ制御装置。 - 【請求項３】タイマ回路は、モータの回転数が、駆動時
における一定値以下のとき、および逆相制動時のみに動
作するよう構成した特許請求の範囲第１項記載のモータ
制御装置。 - 【請求項４】タイマ回路の動作時間はモータの回転数に
より可変してなる特許請求の範囲第１項記載のモータ制
御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59119303A JPH0691758B2 (ja) | 1984-06-11 | 1984-06-11 | モ−タ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59119303A JPH0691758B2 (ja) | 1984-06-11 | 1984-06-11 | モ−タ制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS611289A JPS611289A (ja) | 1986-01-07 |
| JPH0691758B2 true JPH0691758B2 (ja) | 1994-11-14 |
Family
ID=14758079
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59119303A Expired - Lifetime JPH0691758B2 (ja) | 1984-06-11 | 1984-06-11 | モ−タ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0691758B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0732624B2 (ja) * | 1986-10-13 | 1995-04-10 | 松下電器産業株式会社 | モ−タ制御装置 |
| JP3795437B2 (ja) | 2002-08-08 | 2006-07-12 | 株式会社エンプラス | 電気部品用ソケット及び電気部品用ソケットの使用方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54139025A (en) * | 1978-04-20 | 1979-10-29 | Toshiba Corp | Inverter control circuit |
| JPS57162970A (en) * | 1981-04-01 | 1982-10-06 | Sanyo Electric Co Ltd | Delay circuit |
| JPS57180377A (en) * | 1981-04-28 | 1982-11-06 | Toshiba Corp | Controller for inverter |
-
1984
- 1984-06-11 JP JP59119303A patent/JPH0691758B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54139025A (en) * | 1978-04-20 | 1979-10-29 | Toshiba Corp | Inverter control circuit |
| JPS57162970A (en) * | 1981-04-01 | 1982-10-06 | Sanyo Electric Co Ltd | Delay circuit |
| JPS57180377A (en) * | 1981-04-28 | 1982-11-06 | Toshiba Corp | Controller for inverter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS611289A (ja) | 1986-01-07 |
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