JPH0698575A - 交流電動機の定位置停止制御装置 - Google Patents
交流電動機の定位置停止制御装置Info
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- JPH0698575A JPH0698575A JP24110092A JP24110092A JPH0698575A JP H0698575 A JPH0698575 A JP H0698575A JP 24110092 A JP24110092 A JP 24110092A JP 24110092 A JP24110092 A JP 24110092A JP H0698575 A JPH0698575 A JP H0698575A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】交流電動機を所定位置に停止させる際の停止位
置精度が低下するのを抑制し、或いは停止までの時間を
短縮して素早く確実な定位置停止を図る。 【構成】運転中の交流電動機の周波数指令値が所定の緩
速周波数まで低下すれば、その時点での電動機位置と停
止位置との間隔を求め、この間隔と緩速周波数から最適
減速率を１回だけ演算し、この最適減速率に従って電動
機速度を低下させて所定位置に停止させることにより、
平方根演算を含む減速率演算の回数を削減する。この最
適減速率に従って電動機速度が低下中に、予め設定した
位置制御動作開始設定地点に到達すれば、この地点から
は位置制御手段が電動機を制御して所定停止位置に停止
させる。更に最適減速率演算の際に生じる余りは切り上
げ処理をして、計算上の減速率よりも大きな減速率で電
動機を減速させ、素早く確実な定位置停止を図る。
置精度が低下するのを抑制し、或いは停止までの時間を
短縮して素早く確実な定位置停止を図る。 【構成】運転中の交流電動機の周波数指令値が所定の緩
速周波数まで低下すれば、その時点での電動機位置と停
止位置との間隔を求め、この間隔と緩速周波数から最適
減速率を１回だけ演算し、この最適減速率に従って電動
機速度を低下させて所定位置に停止させることにより、
平方根演算を含む減速率演算の回数を削減する。この最
適減速率に従って電動機速度が低下中に、予め設定した
位置制御動作開始設定地点に到達すれば、この地点から
は位置制御手段が電動機を制御して所定停止位置に停止
させる。更に最適減速率演算の際に生じる余りは切り上
げ処理をして、計算上の減速率よりも大きな減速率で電
動機を減速させ、素早く確実な定位置停止を図る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、可変電圧・可変周波
数の交流電力で駆動される交流電動機を所定の位置で停
止させる交流電動機の定位置停止制御装置に関する。
数の交流電力で駆動される交流電動機を所定の位置で停
止させる交流電動機の定位置停止制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図６は交流電動機の定位置停止制御装置
の第１従来例を示した回路図である。この図６に図示の
ように、運転周波数設定器１１が設定している周波数指
令値を運転・停止切替えスイッチ１３と加減速度演算回
路１４及び減速率切替えスイッチ１６を介して速度制御
回路１７へ与えると、この速度制御回路１７が出力する
制御信号により、インバータ３は電源２から入力した電
力を前記運転周波数指令値に対応した電圧と周波数の交
流電力に変換する。よって誘導電動機４は運転周波数設
定器１１の設定周波数に対応した回転速度で運転する。
尚、速度発信器６が検出する誘導電動機４の回転速度信
号と電流検出器７が検出する誘導電動機４の電流信号と
を速度制御回路１７へフィードバックしているので、こ
の速度制御回路１７は円滑な制御が行える。
の第１従来例を示した回路図である。この図６に図示の
ように、運転周波数設定器１１が設定している周波数指
令値を運転・停止切替えスイッチ１３と加減速度演算回
路１４及び減速率切替えスイッチ１６を介して速度制御
回路１７へ与えると、この速度制御回路１７が出力する
制御信号により、インバータ３は電源２から入力した電
力を前記運転周波数指令値に対応した電圧と周波数の交
流電力に変換する。よって誘導電動機４は運転周波数設
定器１１の設定周波数に対応した回転速度で運転する。
尚、速度発信器６が検出する誘導電動機４の回転速度信
号と電流検出器７が検出する誘導電動機４の電流信号と
を速度制御回路１７へフィードバックしているので、こ
の速度制御回路１７は円滑な制御が行える。
【０００３】誘導電動機４が例えば工作機械の主軸駆動
用電動機の場合は、その回転速度を被加工物の特性に合
わせて変化させることで加工を容易にしているが、更に
次の工程に合わせてこの誘導電動機４（或いは主軸）を
所定の位置で停止させる必要がある。それ故、停止指令
が発令されると運転・停止切替えスイッチ１３が切り換
わり、緩速周波数設定器１２で設定している緩速周波数
指令値が、運転・停止切替えスイッチ１３と加減速度演
算回路１４及び減速率切替えスイッチ１６とを経て速度
制御回路１７へ与えられるので、誘導電動機４の回転速
度は、加減速度演算回路１４で定めている減速率に従っ
て、前述の緩速周波数指令値に対応した速度へ向かって
低下して行く。
用電動機の場合は、その回転速度を被加工物の特性に合
わせて変化させることで加工を容易にしているが、更に
次の工程に合わせてこの誘導電動機４（或いは主軸）を
所定の位置で停止させる必要がある。それ故、停止指令
が発令されると運転・停止切替えスイッチ１３が切り換
わり、緩速周波数設定器１２で設定している緩速周波数
指令値が、運転・停止切替えスイッチ１３と加減速度演
算回路１４及び減速率切替えスイッチ１６とを経て速度
制御回路１７へ与えられるので、誘導電動機４の回転速
度は、加減速度演算回路１４で定めている減速率に従っ
て、前述の緩速周波数指令値に対応した速度へ向かって
低下して行く。
【０００４】誘導電動機４の回転速度が緩速周波数設定
器１２で設定した緩速周波数指令値まで低下したことを
緩速周波数検出器１８が検出すると、減速率切替えスイ
ッチ１６が切り換わって、速度制御回路１７へは減速率
演算回路１５が演算する減速率指令値が与えられること
になる。ここで偏差演算器２１は、位置センサ５と位置
検出器１９とで検出した誘導電動機４の（又は主軸の）
位置と、別途に設定している停止位置信号とから停止位
置までの偏差を演算しているので、減速率演算回路１５
はこの停止位置までの偏差値と速度検出器２０が検出し
た回転速度（又は周波数）とを入力して、減速率演算指
令器２２が演算指令を発令する度に、その時点での減速
率を演算して速度制御回路１７へ与える。誘導電動機４
はこの減速率演算値に従ってその回転速度を低下させて
いるので、所定の停止位置で停止する。
器１２で設定した緩速周波数指令値まで低下したことを
緩速周波数検出器１８が検出すると、減速率切替えスイ
ッチ１６が切り換わって、速度制御回路１７へは減速率
演算回路１５が演算する減速率指令値が与えられること
になる。ここで偏差演算器２１は、位置センサ５と位置
検出器１９とで検出した誘導電動機４の（又は主軸の）
位置と、別途に設定している停止位置信号とから停止位
置までの偏差を演算しているので、減速率演算回路１５
はこの停止位置までの偏差値と速度検出器２０が検出し
た回転速度（又は周波数）とを入力して、減速率演算指
令器２２が演算指令を発令する度に、その時点での減速
率を演算して速度制御回路１７へ与える。誘導電動機４
はこの減速率演算値に従ってその回転速度を低下させて
いるので、所定の停止位置で停止する。
【０００５】図７は交流電動機の定位置停止制御装置の
第２従来例を示した回路図であるが、この第２従来例回
路に図示している電源２、インバータ３、誘導電動機
４、位置センサ５、速度発信器６、電流検出器７、運転
周波数設定器１１、緩速周波数設定器１２、運転・停止
切替えスイッチ１３、加減速度演算回路１４、速度制御
回路１７、及び緩速周波数検出器１８の名称・用途・機
能は図６で既述の第１従来例回路の場合と同じであるか
ら、これらの説明は省略する。
第２従来例を示した回路図であるが、この第２従来例回
路に図示している電源２、インバータ３、誘導電動機
４、位置センサ５、速度発信器６、電流検出器７、運転
周波数設定器１１、緩速周波数設定器１２、運転・停止
切替えスイッチ１３、加減速度演算回路１４、速度制御
回路１７、及び緩速周波数検出器１８の名称・用途・機
能は図６で既述の第１従来例回路の場合と同じであるか
ら、これらの説明は省略する。
【０００６】この第２従来例回路では、前述の第１従来
例回路と同様の動作で誘導電動機４の回転速度が緩速周
波数指令値まで低下すると、緩速周波数検出器１８がこ
の速度低下を検出して最低周波数切替えスイッチ２４へ
切替え信号を送る。その結果、加減速度演算回路１４へ
は最低周波数設定器２３で設定する最低周波数（インバ
ータ３が出力出来る最低の周波数）指令値が与えられる
ので、誘導電動機４の回転速度は更に低下する。
例回路と同様の動作で誘導電動機４の回転速度が緩速周
波数指令値まで低下すると、緩速周波数検出器１８がこ
の速度低下を検出して最低周波数切替えスイッチ２４へ
切替え信号を送る。その結果、加減速度演算回路１４へ
は最低周波数設定器２３で設定する最低周波数（インバ
ータ３が出力出来る最低の周波数）指令値が与えられる
ので、誘導電動機４の回転速度は更に低下する。
【０００７】誘導電動機４が停止すべき所定の停止位置
の前側には、位置制御回路２６が動作を開始する地点、
即ち位置制御開始地点が予め定めてあり、位置制御開始
地点検出器２８がこの地点を検出する。又最低周波数検
出器２５は誘導電動機４の回転速度が最低周波数設定器
２３で設定した値まで低下したことを検出する。よって
誘導電動機４の回転速度が最低周波数まで低下し、且つ
位置制御開始地点に到達すると論理積素子２９を介して
位置制御切替えスイッチ２７へ切替え信号が送られるか
ら、インバータ３は速度制御回路１７による速度制御か
ら位置制御回路２６による位置制御に切り換わり、誘導
電動機４を所定位置で停止させるべく制御する。
の前側には、位置制御回路２６が動作を開始する地点、
即ち位置制御開始地点が予め定めてあり、位置制御開始
地点検出器２８がこの地点を検出する。又最低周波数検
出器２５は誘導電動機４の回転速度が最低周波数設定器
２３で設定した値まで低下したことを検出する。よって
誘導電動機４の回転速度が最低周波数まで低下し、且つ
位置制御開始地点に到達すると論理積素子２９を介して
位置制御切替えスイッチ２７へ切替え信号が送られるか
ら、インバータ３は速度制御回路１７による速度制御か
ら位置制御回路２６による位置制御に切り換わり、誘導
電動機４を所定位置で停止させるべく制御する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】図６に図示の第１従来
例回路では、緩速周波数検出器１８からの指令で減速率
切替えスイッチ１６が切り換わると、減速率演算指令器
２２からの演算指令に従って減速率演算回路１５が各瞬
時の速度指令値を演算するので、各速度指令演算値と演
算間隔とから減速率が得られる。ところで速度指令値は
その時点での電動機位置と停止位置との偏差の平方根に
比例するので、速度指令値を得るために各瞬時毎に平方
根演算を繰り返す必要がある。
例回路では、緩速周波数検出器１８からの指令で減速率
切替えスイッチ１６が切り換わると、減速率演算指令器
２２からの演算指令に従って減速率演算回路１５が各瞬
時の速度指令値を演算するので、各速度指令演算値と演
算間隔とから減速率が得られる。ところで速度指令値は
その時点での電動機位置と停止位置との偏差の平方根に
比例するので、速度指令値を得るために各瞬時毎に平方
根演算を繰り返す必要がある。
【０００９】図８は図６に図示の第１従来例回路の動作
を示したグラフであって、縦軸は電動機の回転速度Ｎ、
横軸は所定停止位置迄の距離を角度θ（従ってθ＝０が
停止位置）を表している。この図８に示すように、各瞬
時毎に平方根演算を繰り返すことで電動機速度を低下さ
せ、所定の停止位置即ちθ＝０の位置でこの誘導電動機
４は停止となる。しかしながら、前述した各瞬時毎の演
算では最適な減速率は得られないので、図８に図示のよ
うに速度変化はふくらんだ曲線になる。このために緩速
周波数検出器１８が緩速周波数を検出してから停止する
までの時間が長くなる欠点を有する。更に、マイクロコ
ンピュータを使用して平方根演算を行う場合は演算に要
する時間が長くなるので、性能が低いマイクロコンピュ
ータを使用する場合は演算間隔を拡げなければならない
ので、停止位置の精度が低下してしまうし、演算間隔を
短縮して演算回数を多くしようとすると、高性能のマイ
クロコンピュータが必要になる欠点を有する。
を示したグラフであって、縦軸は電動機の回転速度Ｎ、
横軸は所定停止位置迄の距離を角度θ（従ってθ＝０が
停止位置）を表している。この図８に示すように、各瞬
時毎に平方根演算を繰り返すことで電動機速度を低下さ
せ、所定の停止位置即ちθ＝０の位置でこの誘導電動機
４は停止となる。しかしながら、前述した各瞬時毎の演
算では最適な減速率は得られないので、図８に図示のよ
うに速度変化はふくらんだ曲線になる。このために緩速
周波数検出器１８が緩速周波数を検出してから停止する
までの時間が長くなる欠点を有する。更に、マイクロコ
ンピュータを使用して平方根演算を行う場合は演算に要
する時間が長くなるので、性能が低いマイクロコンピュ
ータを使用する場合は演算間隔を拡げなければならない
ので、停止位置の精度が低下してしまうし、演算間隔を
短縮して演算回数を多くしようとすると、高性能のマイ
クロコンピュータが必要になる欠点を有する。
【００１０】図９は図７に図示の第２従来例回路の動作
を示したグラフであって、縦軸はインバータ３の出力周
波数ｆ、横軸は時間ｔを表している。即ち、誘導電動機
４がｆ0 なる運転周波数で運転中のｔ0 時点に停止指令
が発令されると、加減速度演算回路１４が演算した減速
度に従って誘導電動機４の回転速度はｔ1 時点に緩速周
波数ｆ1 まで低下する。次いでｔ2 時点から同じ減速度
で減速を開始してｔ3時点に最低周波数ｆ2 まで低下す
るが、位置制御開始地点検出器２８が位置制御開始地点
を検出するまではこの最低周波数ｆ2 で運転を継続す
る。ｔ4 時点で位置制御開始地点を検出すると位置制御
切替えスイッチ２７が切り換わって位置制御回路２６が
作動を開始し、ｔ5 時点で所定位置に停止する。しかし
ながらこの図９に図示のように、最低周波数への減速開
始の条件が整うまでのｔ1 からｔ2までの時間と、位置
制御回路２６を使っての位置制御動作開始の条件が整う
までのｔ3 からｔ4 までの時間は無駄時間となる。それ
ゆえ停止指令発令時点から所定停止位置で停止するまで
に長い時間を必要とする欠点がある。
を示したグラフであって、縦軸はインバータ３の出力周
波数ｆ、横軸は時間ｔを表している。即ち、誘導電動機
４がｆ0 なる運転周波数で運転中のｔ0 時点に停止指令
が発令されると、加減速度演算回路１４が演算した減速
度に従って誘導電動機４の回転速度はｔ1 時点に緩速周
波数ｆ1 まで低下する。次いでｔ2 時点から同じ減速度
で減速を開始してｔ3時点に最低周波数ｆ2 まで低下す
るが、位置制御開始地点検出器２８が位置制御開始地点
を検出するまではこの最低周波数ｆ2 で運転を継続す
る。ｔ4 時点で位置制御開始地点を検出すると位置制御
切替えスイッチ２７が切り換わって位置制御回路２６が
作動を開始し、ｔ5 時点で所定位置に停止する。しかし
ながらこの図９に図示のように、最低周波数への減速開
始の条件が整うまでのｔ1 からｔ2までの時間と、位置
制御回路２６を使っての位置制御動作開始の条件が整う
までのｔ3 からｔ4 までの時間は無駄時間となる。それ
ゆえ停止指令発令時点から所定停止位置で停止するまで
に長い時間を必要とする欠点がある。
【００１１】そこでこの発明の目的は、交流電動機を所
定の停止位置に停止させる制御を行う際の停止位置精度
が低下するのを抑制し、或いは定位置停止制御中の無駄
時間を排除して素早い定位置停止を図ることにある。
定の停止位置に停止させる制御を行う際の停止位置精度
が低下するのを抑制し、或いは定位置停止制御中の無駄
時間を排除して素早い定位置停止を図ることにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めにこの発明の交流電動機の定位置停止制御装置は、可
変電圧・可変周波数の交流電力を出力する交流電源に接
続した交流電動機の停止位置を設定する停止位置設定手
段を備え、前記交流電力の出力周波数を低下させて交流
電動機を前記停止設定位置に停止させる交流電動機の定
位置停止制御装置において、運転中の前記交流電動機の
位置を検出する位置検出手段と、前記交流電力の周波数
が所定の緩速周波数まで低下したことを検出する緩速周
波数検出手段と、交流周波数が前記緩速周波数に達した
時点の前記交流電動機の検出位置と前記停止設定位置と
から、この交流電動機を停止させるまでの最適減速率を
演算する最適減速率演算手段とを備え、前記交流電力の
周波数が前記緩速周波数に到達した以降は、周波数をこ
の最適減速率に従って低下させるか、又は運転中の前記
交流電動機の位置を検出する位置検出手段と、前記交流
電力の周波数が所定の緩速周波数まで低下したことを検
出する緩速周波数検出手段と、前記停止設定位置の前側
に位置制御動作の開始地点を設定する位置制御動作開始
地点設定手段と、交流電力の周波数が前記緩速周波数に
達した時点の前記交流電動機の検出位置と前記停止設定
位置とから、この交流電動機を停止させるまでの最適減
速率を演算する最適減速率演算手段と、位置調節手段と
を備え、前記交流電力の周波数が前記緩速周波数に到達
した以降は、周波数をこの最適減速率に従って低下さ
せ、交流電動機が前記位置制御動作開始設定地点に到達
すれば、前記位置調節手段がこの交流電動機を前記停止
設定位置に停止させるべく制御するか、又はこれらの定
位置停止制御装置において、前記減速率演算手段は前記
最適減速率を演算する際に生じる余りを切り上げて演算
するものとする。
めにこの発明の交流電動機の定位置停止制御装置は、可
変電圧・可変周波数の交流電力を出力する交流電源に接
続した交流電動機の停止位置を設定する停止位置設定手
段を備え、前記交流電力の出力周波数を低下させて交流
電動機を前記停止設定位置に停止させる交流電動機の定
位置停止制御装置において、運転中の前記交流電動機の
位置を検出する位置検出手段と、前記交流電力の周波数
が所定の緩速周波数まで低下したことを検出する緩速周
波数検出手段と、交流周波数が前記緩速周波数に達した
時点の前記交流電動機の検出位置と前記停止設定位置と
から、この交流電動機を停止させるまでの最適減速率を
演算する最適減速率演算手段とを備え、前記交流電力の
周波数が前記緩速周波数に到達した以降は、周波数をこ
の最適減速率に従って低下させるか、又は運転中の前記
交流電動機の位置を検出する位置検出手段と、前記交流
電力の周波数が所定の緩速周波数まで低下したことを検
出する緩速周波数検出手段と、前記停止設定位置の前側
に位置制御動作の開始地点を設定する位置制御動作開始
地点設定手段と、交流電力の周波数が前記緩速周波数に
達した時点の前記交流電動機の検出位置と前記停止設定
位置とから、この交流電動機を停止させるまでの最適減
速率を演算する最適減速率演算手段と、位置調節手段と
を備え、前記交流電力の周波数が前記緩速周波数に到達
した以降は、周波数をこの最適減速率に従って低下さ
せ、交流電動機が前記位置制御動作開始設定地点に到達
すれば、前記位置調節手段がこの交流電動機を前記停止
設定位置に停止させるべく制御するか、又はこれらの定
位置停止制御装置において、前記減速率演算手段は前記
最適減速率を演算する際に生じる余りを切り上げて演算
するものとする。
【００１３】
【作用】この発明は、運転中の交流電動機に停止指令を
与えて周波数指令値が所定の緩速周波数まで低下すれ
ば、その時点での電動機位置と停止すべき位置との偏差
から停止位置までの間隔を求め、緩速周波数と停止位置
までの間隔とから最適な減速率（即ち直線の減速率）を
１回だけ演算し、この最適減速率に従って電動機速度を
低下させて所定位置に停止させることにより、平方根演
算を含んでいる減速率の演算回数を大幅に減少させる。
又はこの最適減速率に従って電動機速度が低下中に、予
め設定しておいた位置制御動作開始設定地点に到達すれ
ば、この地点から所定停止位置までは速度制御手段の代
わりに位置制御手段が電動機を制御して所定停止位置に
停止させるものである。更に前記の減速率演算の際に余
りが発生した場合は、この余りを切り上げる処理をする
ことで、計算上の減速率よりも大きな減速率で電動機を
減速させることにより、停止位置に到達しても停止出来
ないような不都合の回避も図っている。
与えて周波数指令値が所定の緩速周波数まで低下すれ
ば、その時点での電動機位置と停止すべき位置との偏差
から停止位置までの間隔を求め、緩速周波数と停止位置
までの間隔とから最適な減速率（即ち直線の減速率）を
１回だけ演算し、この最適減速率に従って電動機速度を
低下させて所定位置に停止させることにより、平方根演
算を含んでいる減速率の演算回数を大幅に減少させる。
又はこの最適減速率に従って電動機速度が低下中に、予
め設定しておいた位置制御動作開始設定地点に到達すれ
ば、この地点から所定停止位置までは速度制御手段の代
わりに位置制御手段が電動機を制御して所定停止位置に
停止させるものである。更に前記の減速率演算の際に余
りが発生した場合は、この余りを切り上げる処理をする
ことで、計算上の減速率よりも大きな減速率で電動機を
減速させることにより、停止位置に到達しても停止出来
ないような不都合の回避も図っている。
【００１４】
【実施例】図１は本発明の第１実施例を表した回路図で
あるが、この第１実施例回路に使用している電源２、イ
ンバータ３、誘導電動機４、位置センサ５、速度発信器
６、電流検出器７、運転周波数設定器１１、緩速周波数
設定器１２、運転・停止切替えスイッチ１３、加減速度
演算回路１４、減速率切替えスイッチ１６、速度制御回
路１７、緩速周波数検出器１８、及び偏差演算器２１の
名称・用途・機能は図６で既述の第１従来例回路又は図
７で既述の第２従来例回路の場合と同じであるから、こ
れらの説明は省略する。
あるが、この第１実施例回路に使用している電源２、イ
ンバータ３、誘導電動機４、位置センサ５、速度発信器
６、電流検出器７、運転周波数設定器１１、緩速周波数
設定器１２、運転・停止切替えスイッチ１３、加減速度
演算回路１４、減速率切替えスイッチ１６、速度制御回
路１７、緩速周波数検出器１８、及び偏差演算器２１の
名称・用途・機能は図６で既述の第１従来例回路又は図
７で既述の第２従来例回路の場合と同じであるから、こ
れらの説明は省略する。
【００１５】本発明においては、誘導電動機４の回転速
度が緩速周波数設定器１２で設定した緩速周波数まで低
下したことを緩速周波数検出器１８が検出すると、この
緩速周波数検出信号が位置検出器３２へ与えられて、位
置検出器３２は緩速周波数検出時点の電動機位置検出信
号を出力する。偏差演算器２１はこの電動機位置検出信
号と停止位置信号との偏差、即ち停止位置までの間隔を
演算して、この演算結果を最適減速率演算回路３１へ与
える。その結果、最適減速率演算回路３１は所定の停止
位置で停止するのに最適な減速率（即ち直線の減速率）
を１回だけ演算する。このとき前記の緩速周波数検出器
１８は緩速周波数を検出した時点で減速率切替えスイッ
チ１６へ対して切替え信号を与えるので、速度制御回路
１７へは最適減速率演算回路３１が演算した最適減速率
演算値が与えられ、誘導電動機４はこの最適減速率演算
値に従ってその速度を低下させて、所定の停止位置で停
止する。
度が緩速周波数設定器１２で設定した緩速周波数まで低
下したことを緩速周波数検出器１８が検出すると、この
緩速周波数検出信号が位置検出器３２へ与えられて、位
置検出器３２は緩速周波数検出時点の電動機位置検出信
号を出力する。偏差演算器２１はこの電動機位置検出信
号と停止位置信号との偏差、即ち停止位置までの間隔を
演算して、この演算結果を最適減速率演算回路３１へ与
える。その結果、最適減速率演算回路３１は所定の停止
位置で停止するのに最適な減速率（即ち直線の減速率）
を１回だけ演算する。このとき前記の緩速周波数検出器
１８は緩速周波数を検出した時点で減速率切替えスイッ
チ１６へ対して切替え信号を与えるので、速度制御回路
１７へは最適減速率演算回路３１が演算した最適減速率
演算値が与えられ、誘導電動機４はこの最適減速率演算
値に従ってその速度を低下させて、所定の停止位置で停
止する。
【００１６】図２は本発明の第２実施例を表した回路図
であるが、この第２実施例回路に使用している電源２、
インバータ３、誘導電動機４、位置センサ５、速度発信
器６、電流検出器７、運転周波数設定器１１、緩速周波
数設定器１２、運転・停止切替えスイッチ１３、加減速
度演算回路１４、速度制御回路１７、緩速周波数検出器
１８、偏差演算器２１、位置制御回路２６、位置制御切
替えスイッチ２７、位置制御開始地点検出器２８、最適
減速率演算回路３１、及び位置検出器３２の名称・用途
・機能は図６で既述の第１従来例回路、又は図７で既述
の第２従来例回路、又は図１で既述の第１実施例回路の
場合と同じであるから、これらの説明は省略する。
であるが、この第２実施例回路に使用している電源２、
インバータ３、誘導電動機４、位置センサ５、速度発信
器６、電流検出器７、運転周波数設定器１１、緩速周波
数設定器１２、運転・停止切替えスイッチ１３、加減速
度演算回路１４、速度制御回路１７、緩速周波数検出器
１８、偏差演算器２１、位置制御回路２６、位置制御切
替えスイッチ２７、位置制御開始地点検出器２８、最適
減速率演算回路３１、及び位置検出器３２の名称・用途
・機能は図６で既述の第１従来例回路、又は図７で既述
の第２従来例回路、又は図１で既述の第１実施例回路の
場合と同じであるから、これらの説明は省略する。
【００１７】この図２に図示の第２実施例回路では、前
述の第１実施例回路と同様に緩速周波数検出器１８が緩
速周波数を検出すると減速率切替えスイッチ３３を切り
換えて、速度制御回路１７へは最適減速率演算回路３１
からの最適減速率演算値を与えるのであるが、減速率切
替えスイッチ３３の切替え動作に連動して位置制御開始
地点検出器２８が作動を開始する。それ故誘導電動機４
が位置制御開始地点（この地点は停止位置の前側に設定
している）へ到達すれば、この位置制御開始地点検出器
２８から位置制御切替えスイッチ２７へ切替え指令が送
られて、誘導電動機４は速度制御回路１７による速度制
御から位置制御回路２６による位置制御に切り換わっ
て、所定の停止位置で停止する。
述の第１実施例回路と同様に緩速周波数検出器１８が緩
速周波数を検出すると減速率切替えスイッチ３３を切り
換えて、速度制御回路１７へは最適減速率演算回路３１
からの最適減速率演算値を与えるのであるが、減速率切
替えスイッチ３３の切替え動作に連動して位置制御開始
地点検出器２８が作動を開始する。それ故誘導電動機４
が位置制御開始地点（この地点は停止位置の前側に設定
している）へ到達すれば、この位置制御開始地点検出器
２８から位置制御切替えスイッチ２７へ切替え指令が送
られて、誘導電動機４は速度制御回路１７による速度制
御から位置制御回路２６による位置制御に切り換わっ
て、所定の停止位置で停止する。
【００１８】前述の第１実施例回路又は第２実施例回路
における最適減速率演算回路３１で最適減速率を演算す
る際に余りが発生すると、従来はこの余りを切捨ててい
た。しかしながら余りの切捨てにより得られる演算結果
は、最適減速率よりも小さな値になってしまう。それ
故、この小さな値の最適減速率を使って誘導電動機４を
減速すると、所定停止位置でも速度が零にならずに行き
過ぎてから停止するので、誘導電動機４を逆転して戻さ
なければならなくなり、停止迄の時間が長くなる不都合
がある。
における最適減速率演算回路３１で最適減速率を演算す
る際に余りが発生すると、従来はこの余りを切捨ててい
た。しかしながら余りの切捨てにより得られる演算結果
は、最適減速率よりも小さな値になってしまう。それ
故、この小さな値の最適減速率を使って誘導電動機４を
減速すると、所定停止位置でも速度が零にならずに行き
過ぎてから停止するので、誘導電動機４を逆転して戻さ
なければならなくなり、停止迄の時間が長くなる不都合
がある。
【００１９】そこで本発明の第３実施例では、最適減速
率を演算する際に発生する余りは切上げ処理をするよう
に最適減速率演算回路３１を構成する。余りの切上げ処
理により、演算結果は最適減速率よりも大きな値となる
から、この大きな値の最適減速率を使って誘導電動機４
を減速した場合は、所定停止位置でも速度が零にならい
不具合は発生しないので、誘導電動機４は素早く、確実
に所定停止位置に停止する。
率を演算する際に発生する余りは切上げ処理をするよう
に最適減速率演算回路３１を構成する。余りの切上げ処
理により、演算結果は最適減速率よりも大きな値となる
から、この大きな値の最適減速率を使って誘導電動機４
を減速した場合は、所定停止位置でも速度が零にならい
不具合は発生しないので、誘導電動機４は素早く、確実
に所定停止位置に停止する。
【００２０】図３は図１に図示の第１実施例回路の動作
を示したグラフであって、図３は誘導電動機４の角速
度ωの変化、図３は停止位置からの偏差の変化をそれ
ぞれが表している。最適減速率を演算することで、前述
したように誘導電動機４の角速度ωの変化は直線とな
る。その結果、最短時間で所定の位置に停止出来ること
は図８で既述したグラフと対比すれば明らかである。
を示したグラフであって、図３は誘導電動機４の角速
度ωの変化、図３は停止位置からの偏差の変化をそれ
ぞれが表している。最適減速率を演算することで、前述
したように誘導電動機４の角速度ωの変化は直線とな
る。その結果、最短時間で所定の位置に停止出来ること
は図８で既述したグラフと対比すれば明らかである。
【００２１】図４は図２に図示の第２実施例回路の動作
を示したグラフであって、縦軸はインバータ３の出力周
波数ｆ、横軸は時間ｔを表している。即ち、誘導電動機
４がｆ0 なる運転周波数で運転中のｔ0 時点に停止指令
が発令されると、加減速度演算回路１４が演算した減速
度に従って誘導電動機４の回転速度はｔ1 時点に緩速周
波数ｆ1 まで低下する。次いで最適減速率演算回路３１
が演算した最適減速率に従って誘導電動機４の回転速度
が低下中に位置制御開始地点検出器２８が位置制御開始
地点を検出すると、その時点ｔ6 で位置制御回路２６が
動作を開始して誘導電動機４を所定位置で停止させる。
即ちｔ6 時点からｔ7 時点迄が位置制御回路２６の動作
範囲であり、ｔ6 時点での出力周波数がｆ3 とｆ4 の間
にあれば位置制御回路２６で誘導電動機４を所定位置に
停止させることが出来る。この場合、位置制御回路２６
での制御を開始するのに必要な条件が整うのを待つ時間
が不要であるから、停止指令発令から誘導電動機４が停
止するまでの所要時間を短縮出来るのは、前述した図９
と対比すれば明らかである。
を示したグラフであって、縦軸はインバータ３の出力周
波数ｆ、横軸は時間ｔを表している。即ち、誘導電動機
４がｆ0 なる運転周波数で運転中のｔ0 時点に停止指令
が発令されると、加減速度演算回路１４が演算した減速
度に従って誘導電動機４の回転速度はｔ1 時点に緩速周
波数ｆ1 まで低下する。次いで最適減速率演算回路３１
が演算した最適減速率に従って誘導電動機４の回転速度
が低下中に位置制御開始地点検出器２８が位置制御開始
地点を検出すると、その時点ｔ6 で位置制御回路２６が
動作を開始して誘導電動機４を所定位置で停止させる。
即ちｔ6 時点からｔ7 時点迄が位置制御回路２６の動作
範囲であり、ｔ6 時点での出力周波数がｆ3 とｆ4 の間
にあれば位置制御回路２６で誘導電動機４を所定位置に
停止させることが出来る。この場合、位置制御回路２６
での制御を開始するのに必要な条件が整うのを待つ時間
が不要であるから、停止指令発令から誘導電動機４が停
止するまでの所要時間を短縮出来るのは、前述した図９
と対比すれば明らかである。
【００２２】図５は本発明の第３実施例の動作を示した
グラフであって、縦軸はインバータ３の出力周波数ｆ、
横軸は時間ｔを表している。即ち誘導電動機４がｆ0 な
る運転周波数で運転中のｔ0 時点に停止指令が発令され
ると、加減速度演算回路１４が演算した減速度に従って
誘導電動機４の回転速度はｔ1 時点に緩速周波数ｆ1ま
で低下するのは、図４のグラフで前述したのと同じであ
る。緩速周波数ｆ1 に達したＡ点で最適減速率演算回路
３１が最適減速率を演算するのであるが、この最適減速
率が一点鎖線で表示した直線Ｂである。しかし、実際に
は最適減速率を演算する際に余りを生じるので、従来は
この余りを切り捨てていたために減速率が最適値よりも
小さくなり、これが破線で表示した直線Ｃである。位置
制御回路２６が動作を開始するｔ6 時点で、この直線Ｃ
と位置制御回路２６の減速率とは不連続となるので、誘
導電動機４を所定位置で停止させるのは困難である。
グラフであって、縦軸はインバータ３の出力周波数ｆ、
横軸は時間ｔを表している。即ち誘導電動機４がｆ0 な
る運転周波数で運転中のｔ0 時点に停止指令が発令され
ると、加減速度演算回路１４が演算した減速度に従って
誘導電動機４の回転速度はｔ1 時点に緩速周波数ｆ1ま
で低下するのは、図４のグラフで前述したのと同じであ
る。緩速周波数ｆ1 に達したＡ点で最適減速率演算回路
３１が最適減速率を演算するのであるが、この最適減速
率が一点鎖線で表示した直線Ｂである。しかし、実際に
は最適減速率を演算する際に余りを生じるので、従来は
この余りを切り捨てていたために減速率が最適値よりも
小さくなり、これが破線で表示した直線Ｃである。位置
制御回路２６が動作を開始するｔ6 時点で、この直線Ｃ
と位置制御回路２６の減速率とは不連続となるので、誘
導電動機４を所定位置で停止させるのは困難である。
【００２３】これに対して本発明の第３実施例では、最
適減速率を演算する際に生じる余りを切り上げる処理を
しているので、その減速率は実線で表示する直線Ｄとな
る。即ち余りの切上げ処理をした減速率は、最適減速率
よりも大きな値になるので、位置制御回路２６の減速率
との間が不連続になる恐れが無い。従って、誘導電動機
４はｔ7 時点で円滑に所定位置に停止させることが出来
る。
適減速率を演算する際に生じる余りを切り上げる処理を
しているので、その減速率は実線で表示する直線Ｄとな
る。即ち余りの切上げ処理をした減速率は、最適減速率
よりも大きな値になるので、位置制御回路２６の減速率
との間が不連続になる恐れが無い。従って、誘導電動機
４はｔ7 時点で円滑に所定位置に停止させることが出来
る。
【００２４】
【発明の効果】この発明によれば、交流電動機を定位置
停止制御する際に、その回転速度が緩速周波数に対応し
た速度まで低下した時点での電動機位置と停止位置との
間隔を求め、この間隔から１回の平方根演算で最適減速
率を求める構成にしているので、従来のように平方根演
算を繰り返す必要が無い。従って演算間隔を長くして停
止精度が低下する不都合や、高性能のマイクロコンピュ
ータを使用せざるを得ない不都合を回避することが出来
る効果が得られる。更に位置制御手段を使用する場合、
従来は周波数が最低値まで低下してもこの位置制御手段
を使用出来る条件が整うまでは待機していなければなら
なかったので、停止までの時間が長くなっていたが、本
発明では周波数が最低値まで低下すれば直ちに位置制御
手段が定位置停止制御動作を開始するので、停止までの
時間を短縮出来る効果が得られる。更に最適減速率を演
算する際の余りを切り上げる処理をすることで、位置制
御手段へ切り換えた際に減速率に不連続点を生じること
がなく、定位置停止制御が円滑に行える効果が得られ
る。
停止制御する際に、その回転速度が緩速周波数に対応し
た速度まで低下した時点での電動機位置と停止位置との
間隔を求め、この間隔から１回の平方根演算で最適減速
率を求める構成にしているので、従来のように平方根演
算を繰り返す必要が無い。従って演算間隔を長くして停
止精度が低下する不都合や、高性能のマイクロコンピュ
ータを使用せざるを得ない不都合を回避することが出来
る効果が得られる。更に位置制御手段を使用する場合、
従来は周波数が最低値まで低下してもこの位置制御手段
を使用出来る条件が整うまでは待機していなければなら
なかったので、停止までの時間が長くなっていたが、本
発明では周波数が最低値まで低下すれば直ちに位置制御
手段が定位置停止制御動作を開始するので、停止までの
時間を短縮出来る効果が得られる。更に最適減速率を演
算する際の余りを切り上げる処理をすることで、位置制
御手段へ切り換えた際に減速率に不連続点を生じること
がなく、定位置停止制御が円滑に行える効果が得られ
る。
【図１】本発明の第１実施例を表した回路図
【図２】本発明の第２実施例を表した回路図
【図３】図１に図示の第１実施例回路の動作を示したグ
ラフ
ラフ
【図４】図２に図示の第２実施例回路の動作を示したグ
ラフ
ラフ
【図５】本発明の第３実施例の動作を示したグラフ
【図６】交流電動機の定位置停止制御装置の第１従来例
を示した回路図
を示した回路図
【図７】交流電動機の定位置停止制御装置の第２従来例
を示した回路図
を示した回路図
【図８】図６に図示の第１従来例回路の動作を示したグ
ラフ
ラフ
【図９】図７に図示の第２従来例回路の動作を示したグ
ラフ
ラフ
２ 電源 ３ インバータ ４ 誘導電動機 ５ 位置センサ ６ 速度発信器 １１ 運転周波数設定器 １２ 緩速周波数設定器 １３ 運転・停止切替えスイッチ １４ 加減速度演算回路 １５ 減速率演算回路 １６ 減速率切替えスイッチ １７ 速度制御回路 １８ 緩速周波数検出器 １９ 位置検出器 ２０ 速度検出器 ２１ 偏差演算器 ２２ 減速率演算指令器 ２３ 最低周波数設定器 ２４ 最低周波数切替えスイッチ ２５ 最低周波数検出器 ２６ 位置制御回路 ２７ 位置制御切替えスイッチ ２８ 位置制御開始地点検出器 ２９ 論理積素子 ３１ 最適減速率演算回路 ３２ 位置検出器 ３３ 減速率切替えスイッチ
Claims (3)
- 【請求項１】可変電圧・可変周波数の交流電力を出力す
る交流電源に接続した交流電動機の停止位置を設定する
停止位置設定手段を備え、前記交流電力の出力周波数を
低下させて交流電動機を前記停止設定位置に停止させる
交流電動機の定位置停止制御装置において、 運転中の前記交流電動機の位置を検出する位置検出手段
と、前記交流電力の周波数が所定の緩速周波数まで低下
したことを検出する緩速周波数検出手段と、交流周波数
が前記緩速周波数に達した時点の前記交流電動機の検出
位置と前記停止設定位置とから、この交流電動機を停止
させるまでの最適減速率を演算する最適減速率演算手段
とを備え、前記交流電力の周波数が前記緩速周波数に到
達した以降は、周波数をこの最適減速率に従って低下さ
せることを特徴とする交流電動機の定位置停止制御装
置。 - 【請求項２】可変電圧・可変周波数の交流電力を出力す
る交流電源に接続した交流電動機の停止位置を設定する
停止位置設定手段を備え、前記交流電力の出力周波数を
低下させて交流電動機を前記停止設定位置に停止させる
交流電動機の定位置停止制御装置において、 運転中の前記交流電動機の位置を検出する位置検出手段
と、前記交流電力の周波数が所定の緩速周波数まで低下
したことを検出する緩速周波数検出手段と、前記停止設
定位置の前側に位置制御動作の開始地点を設定する位置
制御動作開始地点設定手段と、交流電力の周波数が前記
緩速周波数に達した時点の前記交流電動機の検出位置と
前記停止設定位置とから、この交流電動機を停止させる
までの最適減速率を演算する最適減速率演算手段と、位
置調節手段とを備え、前記交流電力の周波数が前記緩速
周波数に到達した以降は、周波数をこの最適減速率に従
って低下させ、交流電動機が前記位置制御動作開始設定
地点に到達すれば前記位置調節手段がこの交流電動機を
前記停止設定位置に停止させることを特徴とする交流電
動機の定位置停止制御装置。 - 【請求項３】請求項１又は２に記載の交流電動機の定位
置停止制御装置において、前記最適減速率演算手段は最
適減速率を演算する際に生じる余りを切り上げて演算す
ることを特徴とする交流電動機の定位置停止制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24110092A JPH0698575A (ja) | 1992-09-10 | 1992-09-10 | 交流電動機の定位置停止制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24110092A JPH0698575A (ja) | 1992-09-10 | 1992-09-10 | 交流電動機の定位置停止制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0698575A true JPH0698575A (ja) | 1994-04-08 |
Family
ID=17069293
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24110092A Pending JPH0698575A (ja) | 1992-09-10 | 1992-09-10 | 交流電動機の定位置停止制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0698575A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017022810A (ja) * | 2015-07-07 | 2017-01-26 | Dmg森精機株式会社 | モータ駆動制御装置およびこれを備えた工作機械 |
-
1992
- 1992-09-10 JP JP24110092A patent/JPH0698575A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017022810A (ja) * | 2015-07-07 | 2017-01-26 | Dmg森精機株式会社 | モータ駆動制御装置およびこれを備えた工作機械 |
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