JPH082199B2 - 高速用誘導電動機の速度制御装置 - Google Patents
高速用誘導電動機の速度制御装置Info
- Publication number
- JPH082199B2 JPH082199B2 JP62300869A JP30086987A JPH082199B2 JP H082199 B2 JPH082199 B2 JP H082199B2 JP 62300869 A JP62300869 A JP 62300869A JP 30086987 A JP30086987 A JP 30086987A JP H082199 B2 JPH082199 B2 JP H082199B2
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- JP
- Japan
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- speed
- control
- slip frequency
- value
- circuit
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- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本発明は、インバータによる高速用誘導電動機の速度
制御装置に係り、特にオープンループ制御とすべり周波
数制御の切換装置に関する。
制御装置に係り、特にオープンループ制御とすべり周波
数制御の切換装置に関する。
B.発明の概要 本発明は、電動機の速度検出可能な高速域ではすべり
周波数制御し、低速域ではオープンループ制御に切換え
る速度制御装置において、 速度制御増幅器の出力と速度指令との間にすべり周波
数分だけ確保した切換えを行うことにより、 切換時のショックを無くしたものである。
周波数制御し、低速域ではオープンループ制御に切換え
る速度制御装置において、 速度制御増幅器の出力と速度指令との間にすべり周波
数分だけ確保した切換えを行うことにより、 切換時のショックを無くしたものである。
C.従来の技術 インバータによる誘導電動機の速度制御には、一般に
速度検出器を使用した速度フィードバック制御方式にさ
れる。この速度制御方式によって高速用誘導電動機（例
えば２ポール構成にされて一次周波数ｆ＝650Hzで39000
rpm）を速度制御するには、その速度検出器にも高速用
のものを必要とする。この高速用速度検出器としては、
一般に電磁式のものがあるが、その検出性能は電動機回
転数で数十回転乃至数百回転以上の高回転範囲に限ら
れ、この範囲よりも低い回転では発電電圧が得られな
い。
速度検出器を使用した速度フィードバック制御方式にさ
れる。この速度制御方式によって高速用誘導電動機（例
えば２ポール構成にされて一次周波数ｆ＝650Hzで39000
rpm）を速度制御するには、その速度検出器にも高速用
のものを必要とする。この高速用速度検出器としては、
一般に電磁式のものがあるが、その検出性能は電動機回
転数で数十回転乃至数百回転以上の高回転範囲に限ら
れ、この範囲よりも低い回転では発電電圧が得られな
い。
そこで、従来の制御装置は、始動時から速度検出可能
になる速度まではオープンループ制御とし、このオープ
ンループ制御による加速で速度検出可能範囲を越えたと
きに速度フィードバック制御によるすべり周波数制御に
切換えるようにしている。
になる速度まではオープンループ制御とし、このオープ
ンループ制御による加速で速度検出可能範囲を越えたと
きに速度フィードバック制御によるすべり周波数制御に
切換えるようにしている。
D.発明が解決しようとする問題点 従来の制御装置は、切換時に速度指令に対して速度制
御増幅器を追加，切離しする制御手段を必要とし、また
該増幅器は比例・積分動作になることから切換時に周波
数指令がステップ状に変化し、電動機出力にショックを
起こす問題があった。
御増幅器を追加，切離しする制御手段を必要とし、また
該増幅器は比例・積分動作になることから切換時に周波
数指令がステップ状に変化し、電動機出力にショックを
起こす問題があった。
E.問題点を解決するための手段と作用 本発明は上記問題点を鑑みてなされたもので、高速用
誘導電動機をその検出可能な速度までオープンループ制
御し、該速度以上の高速域ですべり周波数制御に切換え
る速度制御装置において、オープンループ制御より電動
機が前記速度まで加速されたときに速度制御増幅器の出
力を電動機のすべり周波数に初期設定し、このすべり周
波数と速度検出値との加算値を速度指令値としてすべり
周波数制御に切換え、該増幅器の出力リミット値を徐々
に上昇させ、すべり周波数制御により電動機が前記速度
まで減速されたときに速度指令を該速度からすべり周波
数値を減算した値に保持してオープンループ制御に切換
えるようにし、オープンループ制御とすべり周波数制御
との切換えを周波数のずれを無くした状態にして行う。
誘導電動機をその検出可能な速度までオープンループ制
御し、該速度以上の高速域ですべり周波数制御に切換え
る速度制御装置において、オープンループ制御より電動
機が前記速度まで加速されたときに速度制御増幅器の出
力を電動機のすべり周波数に初期設定し、このすべり周
波数と速度検出値との加算値を速度指令値としてすべり
周波数制御に切換え、該増幅器の出力リミット値を徐々
に上昇させ、すべり周波数制御により電動機が前記速度
まで減速されたときに速度指令を該速度からすべり周波
数値を減算した値に保持してオープンループ制御に切換
えるようにし、オープンループ制御とすべり周波数制御
との切換えを周波数のずれを無くした状態にして行う。
F.作用 第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。
整流器１と平滑用コンデンサ２とトランジスタ式インバ
ータ主回路３からなるインバータ本体によって該インバ
ータ主回路３から周波数及び電圧制御された交流電力が
高速用誘導電動機４の一次入力として供給される。誘導
電動機４には電磁式の高速用速度検出器５が結合され、
該検出器５に速度に比例した周波数のパルス出力が取出
される。
整流器１と平滑用コンデンサ２とトランジスタ式インバ
ータ主回路３からなるインバータ本体によって該インバ
ータ主回路３から周波数及び電圧制御された交流電力が
高速用誘導電動機４の一次入力として供給される。誘導
電動機４には電磁式の高速用速度検出器５が結合され、
該検出器５に速度に比例した周波数のパルス出力が取出
される。
インバータ主回路３の制御装置は、６〜16によって構
成される。速度パターン発生回路６は、与えられる速度
設定値や時間設定値に応じて決められたステップ状の速
度パターン信号を発生し、クッション回路７は速度パタ
ーン発生回路６の発生信号に一定傾斜等のクッション特
性を持たせる信号処理を行って速度指令ωｎ＊を出力す
る。速度検出回路８は速度検出器５の検出パルス周波数
に比例したアナログの速度検出信号ωｎを得る。速度制
御増幅器９は、クッション回路７の速度設定値ωｎ＊と
速度検出回路８の検出速度ωｎとの偏差に対して比例積
分（PI）演算を行い、その出力部にはリミッタ回路が設
けられる。リミッタクッション回路10は、速度制御増幅
器９の出力リミッタ値を制御し、リミッタ制御指令が与
えられたときに所定リミッタ値からクッション特性を有
して徐々に最大値まで上昇させる制御を行う。加算器11
は速度制御増幅器９の出力と速度検出回路８の検出速度
ωｎとを加算する。切換スイッチ12はクッションン回路
７の出力ωｎ＊と加算器11の出力を切換えて周波数制御
信号Fsを得る。電圧制御回路13は切換スイッチ12からの
周波数制御信号Fsを電圧指令としてインバータ主回路３
の出力電圧VACとの突合せで電圧制御信号Vsを得る。PWM
波形発生回路14は周波数制御信号Fsに応じた基本周波数
でかつ電圧制御信号Vsに応じたパルス幅の各相PWM波形
を発生する。ベースドライバ15はPWM波形発生回路14か
らの各相PWM波形を電力増幅してインバータ主回路３の
各相トランジスタスイッチをPWMドラブすることでその
出力周波数と電圧を制御する。制御部16は上述の各部へ
の指令と制御を行い、速度パターン発生回路６に速度設
定値と時間設定値を与え、また速度制御増幅器９に演算
指令を与え、リミッタクッション回路10に制御開始指令
とリミッタ初期値を与え、切換スイッチ12に切換指令を
与える。
成される。速度パターン発生回路６は、与えられる速度
設定値や時間設定値に応じて決められたステップ状の速
度パターン信号を発生し、クッション回路７は速度パタ
ーン発生回路６の発生信号に一定傾斜等のクッション特
性を持たせる信号処理を行って速度指令ωｎ＊を出力す
る。速度検出回路８は速度検出器５の検出パルス周波数
に比例したアナログの速度検出信号ωｎを得る。速度制
御増幅器９は、クッション回路７の速度設定値ωｎ＊と
速度検出回路８の検出速度ωｎとの偏差に対して比例積
分（PI）演算を行い、その出力部にはリミッタ回路が設
けられる。リミッタクッション回路10は、速度制御増幅
器９の出力リミッタ値を制御し、リミッタ制御指令が与
えられたときに所定リミッタ値からクッション特性を有
して徐々に最大値まで上昇させる制御を行う。加算器11
は速度制御増幅器９の出力と速度検出回路８の検出速度
ωｎとを加算する。切換スイッチ12はクッションン回路
７の出力ωｎ＊と加算器11の出力を切換えて周波数制御
信号Fsを得る。電圧制御回路13は切換スイッチ12からの
周波数制御信号Fsを電圧指令としてインバータ主回路３
の出力電圧VACとの突合せで電圧制御信号Vsを得る。PWM
波形発生回路14は周波数制御信号Fsに応じた基本周波数
でかつ電圧制御信号Vsに応じたパルス幅の各相PWM波形
を発生する。ベースドライバ15はPWM波形発生回路14か
らの各相PWM波形を電力増幅してインバータ主回路３の
各相トランジスタスイッチをPWMドラブすることでその
出力周波数と電圧を制御する。制御部16は上述の各部へ
の指令と制御を行い、速度パターン発生回路６に速度設
定値と時間設定値を与え、また速度制御増幅器９に演算
指令を与え、リミッタクッション回路10に制御開始指令
とリミッタ初期値を与え、切換スイッチ12に切換指令を
与える。
こうした構成において、速度検出器５が速度検出可能
な高速域ではすべり周波数制御が行われ、該範囲以下の
低速域ではオープンループ制御が行われる。第２図はそ
の態様を示し、制御部16は運転開始からクッション回路
７からの速度指令ωｎ＊が検出可能な速度ωnoに達する
までは切換スイッチ12を図示の状態に保持することでオ
ープンループ制御を行わせる。そして、該速度ωnoを越
えたとき、制御部16は速度制御増幅器９に演算指令を与
えると共にリミッタクッション回路10にリミッタ初期値
を与えて制御開始を行わせ、切換スイッチ12を図示の状
態から切換える。この高速域の制御中には速度パターン
発生回路６に速度切換設定を行い、停止指令を与えるこ
とでクッション回路７の出力を零に下降させる。この速
度指令ωｎ＊が速度ωno以下になると、制御部16は再び
オープンループ制御に戻す。
な高速域ではすべり周波数制御が行われ、該範囲以下の
低速域ではオープンループ制御が行われる。第２図はそ
の態様を示し、制御部16は運転開始からクッション回路
７からの速度指令ωｎ＊が検出可能な速度ωnoに達する
までは切換スイッチ12を図示の状態に保持することでオ
ープンループ制御を行わせる。そして、該速度ωnoを越
えたとき、制御部16は速度制御増幅器９に演算指令を与
えると共にリミッタクッション回路10にリミッタ初期値
を与えて制御開始を行わせ、切換スイッチ12を図示の状
態から切換える。この高速域の制御中には速度パターン
発生回路６に速度切換設定を行い、停止指令を与えるこ
とでクッション回路７の出力を零に下降させる。この速
度指令ωｎ＊が速度ωno以下になると、制御部16は再び
オープンループ制御に戻す。
ここで、時刻t1でのオープンループ制御からすべり周
波数制御の始動時切換動作を詳細に説明する。第３図
（Ａ）には電動機４のトルク電流波形を示す。オープン
ループ制御による加速によって速度検出が可能な速度ω
no以上になったとき、この時点のクッション回路７の速
度指令ωｎ＊＝ωｏとすると、電動機４のすべり周波数
ωｓ、回転数ωｎにある。この状態で制御部16はリミッ
タクッション回路10に指令を与えると共に速度制御増幅
器９に演算指令を与える。このとき、増幅器９の出力は
回路10のリミッタ動作によってすべり周波数ωｓ＝ωｏ
−ωｎが初期値になる。即ち、加算器11の出力はωｓ＋
ωｎ＝ωｏになり、クッション回路７の出力と一致した
値にあり、切換スイッチ12の切換えに周波数ずれを無く
したすべり周波数制御に入ることができる。このすべり
周波数開始において、リミッタクッション回路10の出力
は第３図（Ｂ）に実線で示すように初期値ωｓから徐々
に上昇する。これにより、速度制御増幅器９の比例・積
分演算の出力が破線のようにステップ状に上昇するのを
制限し、切換後のショックを無くしてすべり周波数制御
を行う。
波数制御の始動時切換動作を詳細に説明する。第３図
（Ａ）には電動機４のトルク電流波形を示す。オープン
ループ制御による加速によって速度検出が可能な速度ω
no以上になったとき、この時点のクッション回路７の速
度指令ωｎ＊＝ωｏとすると、電動機４のすべり周波数
ωｓ、回転数ωｎにある。この状態で制御部16はリミッ
タクッション回路10に指令を与えると共に速度制御増幅
器９に演算指令を与える。このとき、増幅器９の出力は
回路10のリミッタ動作によってすべり周波数ωｓ＝ωｏ
−ωｎが初期値になる。即ち、加算器11の出力はωｓ＋
ωｎ＝ωｏになり、クッション回路７の出力と一致した
値にあり、切換スイッチ12の切換えに周波数ずれを無く
したすべり周波数制御に入ることができる。このすべり
周波数開始において、リミッタクッション回路10の出力
は第３図（Ｂ）に実線で示すように初期値ωｓから徐々
に上昇する。これにより、速度制御増幅器９の比例・積
分演算の出力が破線のようにステップ状に上昇するのを
制限し、切換後のショックを無くしてすべり周波数制御
を行う。
次に、第２図の時刻t2における停止時切換動作を説明
する。速度検出値ωnoまで減速されたとき、第４図に示
す電動機のトルク電流波形から速度指令ωｎ＊（＝ω
ｏ）と電動機４の速度ωｎはすべり周波数ωｓの偏差が
ある。
する。速度検出値ωnoまで減速されたとき、第４図に示
す電動機のトルク電流波形から速度指令ωｎ＊（＝ω
ｏ）と電動機４の速度ωｎはすべり周波数ωｓの偏差が
ある。
ωｏ＝ωｎ−ωｓ この状態で制御部16は速度パターン発生回路６に周波
数ωｏの指令を与え、クッション回路７の出力ωｎ＊が
周波数ωｏになるまで持ち、ωｎ＊＝ωｏになるときに
は加算器11の出力もωｏにあり、この状態で切換スイッ
チ12をオープンループ側に切換え、ショック無しにオー
プンループ制御に入り、以後には速度パターン発生回路
６の指令値を零にしてオープンループ制御による停止を
行わせる。
数ωｏの指令を与え、クッション回路７の出力ωｎ＊が
周波数ωｏになるまで持ち、ωｎ＊＝ωｏになるときに
は加算器11の出力もωｏにあり、この状態で切換スイッ
チ12をオープンループ側に切換え、ショック無しにオー
プンループ制御に入り、以後には速度パターン発生回路
６の指令値を零にしてオープンループ制御による停止を
行わせる。
なお、実施例における各ブロックはマイクロコンピュ
ータによるソフトウエア処理に代替できる。
ータによるソフトウエア処理に代替できる。
G.発明の効果 以上のとおり、本発明によれば、オープンループ制御
とすべり周波数制御の切換えに速度指令と速度制御増幅
器の出力との間にすべり周波数分だけずらした制御を行
い、増幅器の出力に速度検出値を加算した値と速度指令
との切換えを行うようにしたため、切換時のショックを
無くすことができる効果がある。また、構成上の増幅器
のリミッタ出力を調整するリミッタクッション回路の追
加など少しの回路手段又はソフトウエア追加によって実
現される。
とすべり周波数制御の切換えに速度指令と速度制御増幅
器の出力との間にすべり周波数分だけずらした制御を行
い、増幅器の出力に速度検出値を加算した値と速度指令
との切換えを行うようにしたため、切換時のショックを
無くすことができる効果がある。また、構成上の増幅器
のリミッタ出力を調整するリミッタクッション回路の追
加など少しの回路手段又はソフトウエア追加によって実
現される。
第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図は実施
例の制御切換態様図、第３図は実施例における始動切換
時の波形図、第４図は実施例における停止切換時の波形
図である。 ６……速度パターン発生回路、７……クッション回路、
９……速度制御増幅器、10……リミッタクッション回
路、11……加算器、12……切換スイッチ、16……制御
部。
例の制御切換態様図、第３図は実施例における始動切換
時の波形図、第４図は実施例における停止切換時の波形
図である。 ６……速度パターン発生回路、７……クッション回路、
９……速度制御増幅器、10……リミッタクッション回
路、11……加算器、12……切換スイッチ、16……制御
部。
Claims (1)
- 【請求項１】高速用誘導電動機をその検出可能な速度ま
でオープンループ制御し、該速度以上の高速域ですべり
周波数制御に切換える速度制御装置において、オープン
ループ制御より電動機が前記速度まで加速されたときに
速度制御増幅器の出力を電動機のすべり周波数に初期設
定し、このすべり周波数と速度検出値との加算値を速度
指令値としてすべり周波数制御に切換え、該増幅器の出
力リミット値を徐々に上昇させ、すべり周波数制御によ
り電動機が前記速度まで減速されたときに速度指令を該
速度からすべり周波数値を減算した値に保持してオープ
ンループ制御に切換えることを特徴とする高速用誘導電
動機の速度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62300869A JPH082199B2 (ja) | 1987-11-28 | 1987-11-28 | 高速用誘導電動機の速度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62300869A JPH082199B2 (ja) | 1987-11-28 | 1987-11-28 | 高速用誘導電動機の速度制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01144394A JPH01144394A (ja) | 1989-06-06 |
| JPH082199B2 true JPH082199B2 (ja) | 1996-01-10 |
Family
ID=17890088
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62300869A Expired - Lifetime JPH082199B2 (ja) | 1987-11-28 | 1987-11-28 | 高速用誘導電動機の速度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH082199B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4837200A (en) * | 1987-07-24 | 1989-06-06 | Kanzaki Paper Manufacturing Co., Ltd. | Image-receiving sheet for thermal transfer printing |
| JP5872623B2 (ja) * | 2013-05-12 | 2016-03-01 | インフィネオン テクノロジーズ アーゲーＩｎｆｉｎｅｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ａｇ | 同期電動機の最適制御 |
-
1987
- 1987-11-28 JP JP62300869A patent/JPH082199B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01144394A (ja) | 1989-06-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |