JPH0731210B2 - 過速度検出装置 - Google Patents

過速度検出装置

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JPH0731210B2
JPH0731210B2 JP60036294A JP3629485A JPH0731210B2 JP H0731210 B2 JPH0731210 B2 JP H0731210B2 JP 60036294 A JP60036294 A JP 60036294A JP 3629485 A JP3629485 A JP 3629485A JP H0731210 B2 JPH0731210 B2 JP H0731210B2
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邦夫 岩城
一親 日比谷
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Stanley Electric Co Ltd
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Stanley Electric Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、過速度検出装置に関し、特に、サイリスタを
用いた直流サーボアンプにおける過速度検出装置に関す
るものである。
〔従来の技術〕
従来からサイリスタを利用して過速度を検出するものが
各種知られている。例えば、第5図に示すものはタコゼ
ネレータを用いた速度検出装置である。サイリスタで駆
動されるモータMに連結されたタコゼネレータTGの出力
電圧を速度フイードバツク電圧とし、指令電圧ESと比較
することに依り、過速度を検出している。
また、第6図に示すものはロータリーエンコーダを用い
たものであり、モータMに連結したロータリーエンコー
ダREで当該モータの回転速度に比例した数のパルスを発
生し、周波数−電圧変換回路で電圧に変換して速度フイ
ードバツク電圧を得ている。これを指令電圧ESと比較し
て、モータMの過速度が検出される。
しかしながら、これら従来の過速度検出装置はいずれも
欠点がある。つまり、タコゼネレータを用いたもので
は、モータMにタコゼネレータを従属的に付加しなけれ
ばならず、装置の大型化かつ高価なものとなつてしま
う。また、タコゼネレータの故障等が即検出不能の状態
を招くことになる。
ロータリーエンコーダを用いたものでも、当該エンコー
ダあるいは周波数−電圧変換回路の故障等に因り、即検
出不能となつてしまう。
これらはいずれも、モータ自体の回転を直接に検出しな
いで、回転を電圧に変換して間接的に検出しているの
で、その回転−電圧変換部の故障で過速度検出が不能と
なつてしまうという問題点があつた。
〔発明の目的〕
本発明は、上述した問題点に鑑みて為されたものであつ
て、小型低廉であると共に、モータの回転から過速度情
報を得るのに検出不能となることのない過速度検出装置
を提供することを目的とする。
〔実施例〕
以下図面に示す実施例に基づいて本発明を詳細に説明す
る。
第1図〜第3図に本発明の一実施例を示す。
なお、本実施例にはサイリスタとしてシリコン制御整流
器(以下SCRと称す)を用いている。
第1図において、商用電源のAC入力(100V,50Hzあるい
は60Hz)をチヨークコイルLを介して波形率を改善した
後、それぞれ4個のSCRで成る正転方向の全波整流回路R
FPおよび逆転方向の全波整流回路RFNに供給している。
これらの全波整流電圧はサーマルプロテクタTHおよび電
流検出器DTIを介してモータMに供給される。このモー
タMにタコゼネレータTGが連結されている。
電流検出器DTIはモータ電流IMを検出するものであり、
タコゼネレータTGからは速度フイードバツク電圧が発生
される。
以下がサーボアンプを構成するパワー部である。
第2図に本発明実施例に用いるサーボアンプのコントロ
ール部を示す。図において、信号発生器OSCは商用電源A
C入力に同期した2つの基準三角波信号OS1,OS2を発生す
る。一方の三角波信号OS1は第1比較器COM1および第3
比較器COM3に、他方の三角波信号OS2は第2比較器COM2
および第4比較器COM4にそれぞれ供給される。第1の誤
差増幅器A1は、速度指令電圧ESとタコゼネレータTG(第
1図参照)からの速度フイードバツク電圧ETとの差電圧
を増幅する。次段の第2誤差増幅器A2は、第1誤差増幅
器A1の出力電圧と電流検出器DTI(第1図参照)の出力
電圧ECとの差電圧を増幅し、その出力電圧EA2を4つの
比較器COM1〜4に共通に供給する。
4つの比較器COM1〜4のそれぞれからは比較出力信号が
それぞれ出力されて、対応するドライバDR1〜4に供給
する。各ドライバはゲート信号発生ブロックを構成し、
2つの点弧信号を発生し、信号g1〜g8としてそれぞれ対
応するSCR1〜8(第1図参照)の各ゲートに供給され
る。
第3図に過速度検出を行う回路を示す。図において、両
端子A−B間にモータMの両端電圧が印加されて、全波
整流回路DS1によつて整流される。両端子C−D間には
比較器1〜4の出力の論理和信号が供給されて、フオト
カツプラPC1によるオン,オフを制御している。全波整
流回路DS1の正出力端子に接続された端子Fと、負出力
端子からSCR9を介して接続された端子Eとで、過速度の
検出信号を得ている。
第4図〜は、第1図〜第3図に示した本発明実施例
における各部の動作を示す。
以下第1〜第4図を参照して本実施例の動作を説明す
る。なお、モータMの正転および逆転においては単に動
作する回路部分が異なるだけで基本動作は同じであるた
め、正転動作を例にとつて説明する。
第4図に示すAC入力に同期して、時点t10およびt20
らそれぞれ時間幅TTRの基準三角波信号OS1およびOS2が
信号発生器OSCから出力される(同図参照)。
いま、ある指令電圧ESが与えられており、モータMが運
転状態にあるものとする。モータ電流IMを検出する電流
検出器DTIから、それに比例した電圧ECが発生されてい
ると共に、タコゼネレータTGからも速度フイールドバツ
ク電圧ETが発生されている。
第2誤差増幅器A2から比較器COM1〜4に供給されている
電圧EA2よりも、一方の基準三角波信号OS1の電圧レベル
が高くなつた時点t1で第1比較器COM1の出力が高レベル
となり、また、他方の基準三角信号OS2が高くなる時点t
2で第2比較器COM2の出力が高レベルとなる(同図参
照)。それに応じて、第1ドライバDR1(あるいは第2
ドライバDR2)から2つの一定幅の点弧信号g1およびg2
(あるいはg3およびg4)が発生される(同図参照)。
全波整流回路RFP内のSCR1およびSCR2(あるいはSCR3お
よびSCR4)のゲートに印加されて、それら両SCR1および
SCR2がオンとなる(同図参照)。モータMには、チヨ
ークコイルLおよび当該モータ自体のインダクタンスに
より制動を受けた電流IMが流れる(同図参照)。モー
タMに電流IMが流れることによつて、当該モータMは正
転方向に加速されて回転数が増す方向となる。
このように流れるモータ電流IMは、上述したインダクタ
ンス成分に因り、IM=0となる時点はAC入力が0となる
時点より多少遅れる。モータ電流IMが0となると両SCR
1,2(あるいはSCR3,4)はオフとなるので、モータMは
開放状態で回転することとなる。モータMからはその回
転数に比例した誘起電圧EM(同図参照)が、その両端
から発生される。
モータMが加速されて、目標とする回転数を越すことと
なつたら、タコゼネレータから出力されている速度フイ
ートバツク電圧ETが指令電圧ESよりも高くなる。それに
応じて、第1誤差増幅器A1の出力電圧は下り、第2誤差
増幅器A2の出力電圧EA2は上る。そのため、比較器COM1,
2の出力が低レベルから高レベルへと遷移する時点t1
右側にずれるので、両SCR1,2あるいは両SCR3,4を点弧す
る時点が遅れて、モータMに流れるモータ電流IMは漸次
低下することとなる。その結果、モータMの回転数は小
さくなつていき、速度フイードバツク電圧ETが指令電圧
ESに等しくなる。
電流検出器DTIを設けて、その出力電圧を第2誤差増幅
器A2に供給しているのは、速度フイードバツクループの
みによる弊害を除するためである。つまり、速度フイー
ドバツクループのみならず、過大なモータ負荷および急
峻な速度指令(指令電圧ESの急激な変化)に対しても追
従しようとするために、大きなモータ電流が流れてモー
タの焼損,永久磁石の減磁等の不都合が生じる虞れがあ
る。そこで、電流検出器DTIの出力電圧ECを第1誤差増
幅器A1の出力側に供給して、速度フイードバツクループ
からの電圧から電圧EC分だけ減じさせている。そのた
め、モータは定トルクで動作回転することになり、上述
した事態を防止することができる。
上述してきたところから判るとおり、無負荷状態になる
期間TSおよびモータMに電圧が印加されている期間T
Hは、SCRへの点弧信号を生成している比較器1〜4の出
力状態に同期している。そこで、期間TSにおいてモータ
Mの両端に加わる電圧を監視し、期間THにおいて監視し
ないようにすれば、モータM自体を過速度検出用として
利用できる。
そのような見地に立つて、第3図を説明する。第3図に
おいて、端子C−D間には4つの比較器COM1〜4の出力
を論理和ゲート(図示せず)を介して供給されており、
その論理和出力に応じて、期間TSにはフオトカプラPC1
はオフとなり、期間THにはオンとなる。かようなフオト
カプラPC1のオフ,オンに応じて、SCR9はオン,オフと
なる。
モータMの両端電圧EMは全波整流回路DS1によつて整流
されているので、その整流電圧が両抵抗器R1およびR2の
直列回路の両端に加わる。その直径回路内の共通接続点
aにおける電圧がゼナーダイオードZDのゼナー電圧を越
すと、フオトカプラPC1がオフ(期間TS)であるとき、S
CR9がオンとなる。その場合、両端子E−F間には、全
波整流電圧が現われるので、この電圧を過速度の検出信
号として用いる。
モータMに電流が流れてモータが加速(あるいは減速)
が行われている期間THにおいては、フオトカプラPC1
オンとなつているので、SCR9がオフとなり、両端子E−
F間への電圧出力は遮断される。
なお図中、抵抗器R3,R4およびコンデンサC1,C2,C3は、
サージ吸収、SCRの誤動作防止用である。
上述したように、直流モータ自体を過速度検出用に用い
ている。直流モータ内部に必然的に存在するインダクタ
ンス,抵抗成分等の影響のない電機子電圧あるいは無負
荷の状態で過速度情報を得ている。これによつて、駆動
中のモータを直接に過速度検出用とする場合の問題点を
除去している。
〔発明の効果〕
以上詳述した如く本発明によれば、過速度検出用の別電
源を何ら必要とせず、且つ、モータ両端の電圧を直接に
監視していることに因り信頼性の高い過速度装置を実現
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図,第2図および第3図は本発明の一実施例による
過速度検出装置の構成を示すブロツク図、第4図は本発
明実施例の動作を説明するためのタイミング図、第5図
および第6図は従来例を示すブロツク図である。 RFP,RFN……全波整流回路 SCR1〜9……シリコン制御整流器 M……モータ TG……タコゼネレータ OSC……信号発生器 COM1〜4……比較器 DR1〜4……ドライバ g1〜g8……点弧信号 DTI……電流検出器 DS1……全波整流回路 PC1……フオトカプラ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】サイリスタを利用したサーボアンプの過速
    度検出装置において、モータ電流を検出する電流検出器
    と、モータの両端電圧が印加されて過速度の検出を行う
    過速度検出回路とを備えており、モータの速度指令電圧
    とモータに連結されたタコゼネレータから発生される速
    度フィードバック電圧との差電圧を増幅する第1誤差増
    幅器と、該第1誤差増幅器の出力電圧と前記電流検出器
    の出力電圧との差電圧を増幅する第2誤差増幅器と、該
    第2誤差増幅器の出力電圧とAC入力に同期する信号とに
    よって前記サイリスタの点弧を制御する複数の信号を発
    生するゲート信号発生ブロックとによりサーボアンプの
    コントロール部が構成され、前記過速度検出回路は、前
    記サイリスタの点弧を制御する複数の信号が所定状態と
    なったときにのみモータの誘起電圧を当該モータの回転
    数情報として取り出すように構成したことを特徴とする
    過速度検出装置。
  2. 【請求項2】特許請求の範囲第1項記載の過速度検出装
    置において、前記複数の信号の論理和をとり、その論理
    和出力が零のときを前記所定状態とすることを特徴とす
    る過速度検出装置。
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