JPH1118498A - Controller for servo motor - Google Patents

Controller for servo motor

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JPH1118498A
JPH1118498A JP9164736A JP16473697A JPH1118498A JP H1118498 A JPH1118498 A JP H1118498A JP 9164736 A JP9164736 A JP 9164736A JP 16473697 A JP16473697 A JP 16473697A JP H1118498 A JPH1118498 A JP H1118498A
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JP
Japan
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servo motor
current
electric angle
motor
servomotor
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Application number
JP9164736A
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Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Masago
敦司 正子
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To perform speed control smoothly, while preventing voltage saturation during high-speed rotation of a servo motor through providing means for controlling the current by setting the electric angle of a servo motor at an arbitrary value. SOLUTION: This controller for a servo motor comprises an electric angle setting section 21 for regulating the output from an electric angle calculating section 18, i.e., the electric angle of a motor, arbitrarily such that a torque constant equivalent to an induction voltage can be operated arbitrarily. The electric angle setting section 21 can produce an arbitrary shift from a calculated electric angle of the motor. A reactive current component, which is essentially '0', is generated in a servo motor 15 by the shift in the electric angle and the reactive component acting as a fluctuation component for the field flux produced from the permanent magnet in the servo motor 15. When the fluctuation is controlled in the direction for weakening the magnetic flux, the torque constant dependent on the magnetic flux of the servo motor 15 can be controlled to a low value, resulting in a smooth speed characteristic.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、サーボモータ制御
装置に関し、特に、多相交流サーボモータを制御するサ
ーボモータ制御装置に関する。
The present invention relates to a servo motor control device, and more particularly to a servo motor control device for controlling a polyphase AC servo motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種のサーボモータ制御装置と
して、図6のサーボモータシステムに適用されたものが
知られている。同図において、速度制御部102は速度
指令発生部101からモータ105の速度指令を入力
し、トルク電流指令Iqcを電流制御部103に出力す
るものであり、このとき、同モータ105の回転位置検
出器であるエンコーダ106が検出した回転位置に基づ
いて速度検出手段110が出力するモータ回転速度をフ
ィードバックし、速度偏差をなくすようにしている。こ
の場合、同速度検出手段110は、モータ105に取り
付けられたエンコーダ106から得られる位置情報を微
分することでモータ回転速度を算出している。
2. Description of the Related Art Conventionally, as this kind of servo motor control device, one applied to a servo motor system shown in FIG. 6 is known. In the figure, a speed control unit 102 receives a speed command of a motor 105 from a speed command generation unit 101 and outputs a torque current command Iqc to a current control unit 103. At this time, the rotational position of the motor 105 is detected. The motor rotational speed output from the speed detecting means 110 is fed back based on the rotational position detected by the encoder 106, which is a detector, so as to eliminate a speed deviation. In this case, the speed detecting means 110 calculates the motor rotation speed by differentiating the position information obtained from the encoder 106 attached to the motor 105.

【0003】電流制御部103は、モータ105の電流
値をフィードバックし、モータ105のトルク電流がI
qcとなるとともに、トルク電流の直交成分が「0」に
なるように電圧指令を出力する。電気角算出部108
は、エンコーダ106の位置信号からモータ105の極
対数に応じた電気角を算出し、dq逆変換部104とd
q変換部109に出力する。dq逆変換部104は、直
交座標系の電圧指令と電気角を入力し、電圧指令を直交
/三相変換して三相電圧指令をモータ105に出力す
る。
The current control unit 103 feeds back the current value of the motor 105, and the torque current of the motor 105
qc, and outputs a voltage command so that the orthogonal component of the torque current becomes “0”. Electric angle calculator 108
Calculates the electrical angle corresponding to the number of pole pairs of the motor 105 from the position signal of the encoder 106,
Output to q conversion section 109. The dq inverse conversion unit 104 receives a voltage command and an electrical angle in the orthogonal coordinate system, performs a quadrature / three-phase conversion on the voltage command, and outputs a three-phase voltage command to the motor 105.

【0004】電流検出部107は、モータのU相とV相
に流れる電流を検出しA/D変換してdq変換部109
に出力する。dq変換部109はU相とV相の電流値と
電気角を入力し、三相/直交変換してトルク電流Iqf
と無効電流Idfとを出力する。このように、従来のサ
ーボモータ制御装置は、全体としてモータ105に流れ
る電流をトルク成分と無効成分に分けて制御し、速度指
令発生部101の指令どおりにモータを動かすよう制御
している。
A current detector 107 detects a current flowing in the U-phase and V-phase of the motor, A / D converts the current, and dq converter 109
Output to The dq converter 109 receives the U-phase and V-phase current values and the electrical angles, and performs three-phase / orthogonal conversion to obtain the torque current Iqf.
And the reactive current Idf. As described above, the conventional servo motor control device controls the current flowing through the motor 105 as a whole by dividing the current into a torque component and an ineffective component, and controls the motor to move according to a command from the speed command generator 101.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】一般にモータが定常回
転しているとき、誘起電圧定数Keとモータ回転速度ω
mとからKe×ωmで定まるモータの誘起電圧と、電圧
指令が等しくなった状態で回転している。さらにモータ
の加速時には、トルク電流に対応する電圧が発生する。
このとき、発生する電圧の最大値はサーボ制御装置に供
給されている電源電圧値である。一部の同期型モータに
おいては、高いトルクを得るために、誘起電圧定数Ke
と等価であるトルク定数Ktが高い値となっているもの
があり、高速回転時、つまりωmが大きいときにモータ
に加速トルクを発生させると、モータの誘起電圧が電源
電圧を超える場合がおこる。この場合、モータの電圧は
電源電圧値でクランプされ、所望の速度に到達しないこ
とがある。また、所望の電流値も発生しないため、速度
制御部および電流制御部内の積分器に誤差が蓄積され過
大な指令が発生し、結果として電流値が発振し、電流過
大の保護機能によってアラームとなるという課題があっ
た。
Generally, when the motor is rotating at a steady state, the induced voltage constant Ke and the motor rotation speed ω
The motor rotates with the voltage command equal to the induced voltage of the motor determined by Ke × ωm from m. Further, when the motor is accelerated, a voltage corresponding to the torque current is generated.
At this time, the maximum value of the generated voltage is a power supply voltage value supplied to the servo control device. In some synchronous motors, to obtain high torque, the induced voltage constant Ke
In some cases, when the motor generates an accelerating torque during high-speed rotation, that is, when ωm is large, the induced voltage of the motor may exceed the power supply voltage. In this case, the voltage of the motor is clamped by the power supply voltage value, and may not reach the desired speed. In addition, since a desired current value is not generated, an error is accumulated in an integrator in the speed control unit and the current control unit, and an excessive command is generated. As a result, a current value oscillates, and an alarm is generated by an excessive current protection function. There was a problem that.

【0006】本発明は、上記課題にかんがみてなされた
もので、NC工作機械やロボットなどに使われるサーボ
モータの制御装置であって、サーボモータの高速回転時
に誘起電圧が高く、電源電圧に対して飽和をおこす場合
に、電圧飽和を防止してサーボモータを滑らかに回転さ
せることが可能なサーボモータ制御装置の提供を目的と
する。
The present invention has been made in view of the above problems, and is a control device for a servomotor used in an NC machine tool, a robot, or the like. It is an object of the present invention to provide a servomotor control device capable of preventing voltage saturation and smoothly rotating a servomotor when saturation occurs.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1にかかる発明は、多相交流サーボモータに
対する駆動電力を出力する駆動電力出力手段と、上記多
相交流サーボモータの回転速度を検出する速度検出手段
と、この速度検出手段にて検出された回転速度が大きい
ときに上記駆動電力出力手段での無効電流成分を大きく
させる無効電流制御手段とを具備する構成としてある。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 comprises a drive power output means for outputting drive power to a polyphase AC servomotor, and a rotation speed of the polyphase AC servomotor. And a reactive current control means for increasing the reactive current component of the driving power output means when the rotational speed detected by the speed detecting means is high.

【0008】上記のように構成した請求項1にかかる発
明においては、駆動電力出力手段が多相交流サーボモー
タに対する駆動電力を出力するにあたり、速度検出手段
が上記多相交流サーボモータの回転速度を検出するとと
もに、無効電流制御手段はこの速度検出手段にて検出さ
れた回転速度が大きいときに上記駆動電力出力手段での
無効電流成分を大きくさせる。駆動電力出力手段での無
効電流成分が大きくなるとトルク定数が低下するため、
高速回転時でも、誘起電圧が高くなって電源電圧を超え
ることが無くなる。
[0008] In the invention according to claim 1 configured as described above, when the drive power output means outputs drive power to the polyphase AC servomotor, the speed detection means determines the rotational speed of the polyphase AC servomotor. Upon detection, the reactive current control means increases the reactive current component at the drive power output means when the rotational speed detected by the speed detection means is high. When the reactive current component in the driving power output means increases, the torque constant decreases,
Even at the time of high-speed rotation, the induced voltage does not increase and does not exceed the power supply voltage.

【0009】上記駆動電力出力手段と上記無効電流制御
手段は各種の構成で実現可能であるが、その一例とし
て、請求項2にかかる発明は、請求項1に記載のサーボ
モータ制御装置において、上記駆動電力出力手段は、上
記多相交流サーボモータの電気角を計測する電気角算出
手段と、上記電気角に基づいて直交座標系の電圧を多相
交流座標系の電圧に変換して上記多相交流サーボモータ
に出力する電圧指令出力手段と、上記電気角に基づいて
上記多相交流サーボモータに流れる多相交流座標系の電
流を直交座標系の電流に変換する電流フィードバック手
段と、速度指令に応じた電流を入力するとともに上記直
交座標系の電流に基づいてフィードバック制御すること
により無効電流成分が小さくなるように上記多相交流サ
ーボモータに対する上記直交座標系の電圧を出力する電
流制御手段とを有し、上記無効電流制御手段は、上記回
転速度が大きくなったときに上記電気角を変化させて無
効電流成分を生じさせる電気角設定手段を有する構成と
してある。
The driving power output means and the reactive current control means can be realized in various configurations. As an example, the invention according to claim 2 is the invention according to claim 1, wherein The driving power output means includes an electric angle calculating means for measuring an electric angle of the polyphase AC servomotor, and a voltage of a rectangular coordinate system converted to a voltage of a polyphase AC coordinate system based on the electric angle, and Voltage command output means for outputting to the AC servomotor, current feedback means for converting a current of the polyphase AC coordinate system flowing to the polyphase AC servomotor to a current of the orthogonal coordinate system based on the electric angle, and a speed command A corresponding current is input and feedback control is performed based on the current in the rectangular coordinate system so that the reactive current component is reduced so that the polyphase AC servomotor is reduced. Current control means for outputting a voltage in a rectangular coordinate system, wherein the reactive current control means changes the electrical angle when the rotation speed increases to generate a reactive current component. Is provided.

【0010】上記のように構成した請求項2にかかる発
明においては、電気角算出手段が上記多相交流サーボモ
ータの電気角を計測しており、上記駆動電力出力手段の
電流制御手段が速度指令に応じた電流を入力して上記多
相交流サーボモータに対する上記直交座標系の電圧を出
力する。すると、電圧指令出力手段は上記電気角に基づ
いて直交座標系の電圧を多相交流座標系の電圧に変換し
て上記多相交流サーボモータに出力するし、電流フィー
ドバック手段は上記電気角に基づいて上記多相交流サー
ボモータに流れる多相交流座標系の電流を直交座標系の
電流に変換する。このように変換された直交座標系の電
流は上記電流制御手段に入力され、無効電流成分が小さ
くなるようにフィードバック制御されている。一方、本
来であれば、このようにして無効電流成分が無くなるよ
うにフィードバック制御されるのであるが、無効電流制
御手段の電気角設定手段は、上記回転速度が大きくなっ
たときに上記電気角を変化させるため、フィードバック
される電気角がずれ、フィードバック制御するにも関わ
らず所定量の無効電流成分が生じる。
According to the second aspect of the present invention, the electric angle calculation means measures the electric angle of the multi-phase AC servomotor, and the current control means of the drive power output means controls the speed command. And outputs a voltage in the Cartesian coordinate system to the polyphase AC servomotor. Then, the voltage command output means converts the voltage of the rectangular coordinate system to the voltage of the polyphase AC coordinate system based on the electric angle and outputs the voltage to the polyphase AC servomotor, and the current feedback means based on the electric angle. Thus, the current of the polyphase AC coordinate system flowing through the polyphase AC servomotor is converted into the current of the orthogonal coordinate system. The current in the rectangular coordinate system thus converted is input to the current control means, and is subjected to feedback control so that the reactive current component is reduced. On the other hand, originally, the feedback control is performed so as to eliminate the reactive current component in this way. However, the electrical angle setting means of the reactive current control means sets the electrical angle when the rotation speed increases. Due to the change, the electrical angle to be fed back is shifted, and a predetermined amount of reactive current component is generated despite the feedback control.

【0011】このような電気角設定手段の好適な一例と
して、請求項3にかかる発明は、請求項2に記載のサー
ボモータ制御装置において、上記電気角設定手段は、上
記電気角算出手段で算出した電気角に対して上記回転速
度に所定係数を乗算したずれ角を発生させた電気角を設
定する構成としてある。上記のように構成した請求項3
にかかる発明においては、電気角設定手段が電気角算出
手段で算出した電気角に対して上記回転速度に所定係数
を乗算したずれ角を発生させた電気角を設定する。
As a preferred example of such an electric angle setting means, the invention according to claim 3 is the servo motor control device according to claim 2, wherein the electric angle setting means calculates the electric angle by the electric angle calculation means. The electrical angle is set such that a deviation angle is generated by multiplying the rotational speed by a predetermined coefficient with respect to the electrical angle. Claim 3 configured as described above.
According to the present invention, the electrical angle setting means sets an electrical angle that generates a shift angle obtained by multiplying the electrical angle calculated by the electrical angle calculating means by a predetermined coefficient.

【0012】すなわち、回転速度が大きいほど大きなず
れ角が発生され、かかるずれ角を伴う電気角を設定する
ことによって無効電流成分も大きくなる。この結果、ト
ルク定数も大きく低下して、高速回転時でも、誘起電圧
が高くなって電源電圧を超えることが無くなるさらに、
請求項4にかかる発明は、請求項3に記載のサーボモー
タ制御装置において、上記電気角設定手段は、上記多相
交流サーボモータの回転角度位置の変化量に基づいて上
記回転速度を算出する構成としてある。
That is, the larger the rotation speed, the larger the deviation angle is generated, and by setting an electrical angle with the deviation angle, the reactive current component also increases. As a result, the torque constant is greatly reduced, and even at the time of high-speed rotation, the induced voltage is not increased and does not exceed the power supply voltage.
According to a fourth aspect of the present invention, in the servo motor control device according to the third aspect, the electric angle setting means calculates the rotation speed based on a change amount of a rotation angle position of the polyphase AC servomotor. There is.

【0013】上記のように構成した請求項4にかかる発
明においては、電気角設定手段が多相交流サーボモータ
の回転角度位置を入力し、その変化量から回転速度を算
出する。
[0013] In the invention according to claim 4 configured as described above, the electric angle setting means inputs the rotational angle position of the polyphase AC servomotor and calculates the rotational speed from the change amount.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、図面にもとづいて本発明の
実施形態を説明する。図1は、本発明の一実施形態にか
かるサーボモータ制御装置を適用したサーボシステムを
ブロック図により示している。同図において、速度制御
部12は速度指令発生部11よりモータ15の速度指令
を入力し、モータの回転位置検出器であるエンコーダ1
6からの回転位置を、速度検出手段20よりモータ回転
速度としてフィードバックし、速度偏差をなくすように
トルク電流指令Iqcを電流制御部13に出力する。こ
こで、速度検出手段20は、モータに取り付けられたエ
ンコーダ16から得られる位置情報を微分して算出して
いる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a servo system to which a servo motor control device according to an embodiment of the present invention is applied. In the figure, a speed control unit 12 receives a speed command of a motor 15 from a speed command generation unit 11 and outputs a signal representing an encoder 1 serving as a motor rotational position detector.
The rotation position from step 6 is fed back from the speed detection means 20 as the motor rotation speed, and a torque current command Iqc is output to the current control unit 13 so as to eliminate the speed deviation. Here, the speed detecting means 20 calculates by differentiating the position information obtained from the encoder 16 attached to the motor.

【0015】電流制御部13は、モータ15の電流値を
フィードバックして、同モータ15のトルク電流がIq
cとなるとともに、トルク電流の直交成分が「0」にな
るように電圧指令を出力する。電気角算出部18は、エ
ンコーダ16の位置信号からモータ15の極対数に応じ
た電気角を算出し電気角設定部21に出力する。電気角
設定部21は、電気角算出部18により算出された電気
角に対し任意の値を設定して、dq逆変換部14とdq
変換部19に出力する。
The current control section 13 feeds back the current value of the motor 15 so that the torque current of the motor 15 becomes Iq
and outputs a voltage command so that the quadrature component of the torque current becomes “0”. The electrical angle calculator 18 calculates an electrical angle corresponding to the number of pole pairs of the motor 15 from the position signal of the encoder 16 and outputs the electrical angle to the electrical angle setting unit 21. The electrical angle setting unit 21 sets an arbitrary value for the electrical angle calculated by the electrical angle calculation unit 18 and sets the dq inverse transform unit 14 and dq
Output to the conversion unit 19.

【0016】dq逆変換部14は、直交座標系の電圧指
令と電気角を入力し、電圧指令を直交/三相変換して三
相電圧指令をモータ15に出力する。電流検出部17
は、モータのU相とV相に流れる電流を検出しA/D変
換してdq変換部19に出力する。dq変換部19はU
相とV相の電流値と電気角を入力し、三相/直交変換し
てトルク電流Iqfと無効電流Idfとを出力する。
The dq inverse converter 14 receives a voltage command and an electrical angle in a rectangular coordinate system, performs a quadrature / three-phase conversion on the voltage command, and outputs a three-phase voltage command to the motor 15. Current detector 17
Detects the current flowing in the U-phase and V-phase of the motor, performs A / D conversion, and outputs the result to the dq converter 19. The dq conversion unit 19 uses U
The phase and V-phase current values and electrical angles are input, and three-phase / orthogonal conversion is performed to output torque current Iqf and reactive current Idf.

【0017】図2は、従来の同期型サーボモータの電流
制御のベクトル図を示している。同期型モータの磁束制
御においては、d軸が界磁磁束の向きと一致するように
制御をおこなっている。従って、Idc=0とし、d軸
電流が0となるように制御すれば、d軸に直交するq軸
の電流はすべてトルク成分として制御することができ
る。モータのトルク定数をKt、q軸の電流指令をIq
cとすると、モータに発生するトルクTは、 T=Kt×Iqc となる。
FIG. 2 shows a vector diagram of current control of a conventional synchronous servomotor. In the magnetic flux control of the synchronous motor, control is performed such that the d-axis matches the direction of the field magnetic flux. Therefore, if Idc = 0 and control is performed so that the d-axis current becomes 0, all the q-axis currents orthogonal to the d-axis can be controlled as torque components. The torque constant of the motor is Kt and the current command of the q axis is Iq
Assuming that c, the torque T generated in the motor is T = Kt × Iqc.

【0018】図3は、図1に示すサーボモータ制御装置
によって電気角をずらして設定した場合の電流制御ベク
トル図を示している。同図で、θrは制御で用いる電気
角と実際のモータ電気角とのずれ量を表している。また
dq変換部19とdq逆変換部14で用いているdq座
標をd’軸、q’軸で表している。このとき、Idc’
=0とし、モータにIqc’のトルク電流指令を与えた
場合、実際のモータへの電流指令は、 Idc=−Iqc’×sinθr Iqc= Iqc’×cosθr となる。
FIG. 3 shows a current control vector diagram when the electric angle is set to be shifted by the servo motor control device shown in FIG. In the figure, θr represents the amount of deviation between the electric angle used for control and the actual motor electric angle. The dq coordinates used in the dq transform unit 19 and the dq inverse transform unit 14 are represented by d ′ axis and q ′ axis. At this time, Idc '
= 0 and a torque current command of Iqc 'is given to the motor, the actual current command to the motor is Idc =-Iqc' x sinθr Iqc = Iqc 'x cosθr

【0019】ここで流れるd軸成分は、界磁磁束に対し
て一次の関係で近似できるので、IdcとKtの変換係
数をβとすると、トルクTは、 T=Kt(1+β×Idc)×Iqc =Kt(1+β×Iqc’×sinθr)×Iqc’×
cosθr となる。従って、電気角をずらした場合のトルク定数K
t’は、 Kt=T/Ipc’=Kt(1+β×Iqc’×sin
θr)×cosθr となる。ここでKt’は、電気角をずらさない場合のK
tに対して、 Kt’/Kt=(1+β×Iqc’×sinθr)×c
osθr である。
Since the d-axis component flowing here can be approximated by a first-order relationship with respect to the field magnetic flux, if the conversion coefficient between Idc and Kt is β, the torque T becomes T = Kt (1 + β × Idc) × Iqc = Kt (1 + β × Iqc ′ × sin θr) × Iqc ′ ×
cos θr. Therefore, the torque constant K when the electrical angle is shifted
t ′ is given by: Kt = T / Ipc ′ = Kt (1 + β × Iqc ′ × sin
θr) × cos θr. Here, Kt ′ is K when the electric angle is not shifted.
For t, Kt ′ / Kt = (1 + β × Iqc ′ × sin θr) × c
osθr.

【0020】上記式の結果から明らかなように、θrを
0〜90°の間で設定することにより、トルク定数を低
下させ、誘起電圧を下げることが可能となるために、電
圧飽和を防止することができる。また、θrを係数αと
モータ速度ωmを用いて θr=α×ωm とすることにより、問題とならない低回転領域では従来
の制御に対する影響を少なくし、解決すべき課題である
高回転領域でのみ効果を発揮できるようにすることが可
能である。モータ速度ωmは電気角の単位時間当たりの
変化量Δθに比例するので、上式は θr=α’×Δθ と表すことができる。
As is clear from the results of the above equation, setting θr between 0 ° and 90 ° makes it possible to reduce the torque constant and the induced voltage, thereby preventing voltage saturation. be able to. Further, by setting θr to θr = α × ωm using the coefficient α and the motor speed ωm, the influence on the conventional control is reduced in the low rotation region where no problem occurs, and only in the high rotation region which is a problem to be solved. It is possible to exert the effect. Since the motor speed ωm is proportional to the change amount Δθ of the electrical angle per unit time, the above equation can be expressed as θr = α ′ × Δθ.

【0021】このときの電気角設定部21の実施例を図
4に具体的に示す。モータ15の電気角θを入力とし、
微分手段22により微分し、乗算手段23により定数
α’を乗じて電気角ずれ量θrを算出する。このずれ量
を加算手段24により電気角θに加えて出力θ’を算出
し、dq逆変換部およびdq変換部に出力する。
FIG. 4 specifically shows an embodiment of the electrical angle setting unit 21 at this time. With the electric angle θ of the motor 15 as an input,
The electrical angle deviation amount θr is calculated by differentiating by the differentiating means 22 and multiplying by the constant α ′ by the multiplying means 23. This shift amount is added to the electrical angle θ by the adding means 24 to calculate an output θ ′, which is output to the dq inverse converter and the dq converter.

【0022】図5は、図4に示した電気角設定部を備え
た本発明の具体的効果を示す図である。ここでωmはモ
ータ速度、ωmaxはモータの最高回転数、Tはモータ
の出力トルクを表す。グラフAは従来制御時、Bは本発
明による場合の電圧飽和をおこすことなくモータが発生
しうる最大トルク値をそれぞれ表している。ここで、出
力トルクがモータ速度に依らず一定となっている範囲
は、モータの巻線に流しうる電流値が制限されているこ
とに起因している。
FIG. 5 is a diagram showing a specific effect of the present invention having the electrical angle setting unit shown in FIG. Here, ωm is the motor speed, ωmax is the maximum rotation speed of the motor, and T is the output torque of the motor. Graph A represents the conventional control, and B represents the maximum torque value that can be generated by the motor without causing voltage saturation in the case of the present invention. Here, the range in which the output torque is constant irrespective of the motor speed is due to the fact that the current value that can flow through the winding of the motor is limited.

【0023】図5を参照すると明らかなように、本発明
による場合Bにおいては、従来技術による場合Aと比較
して、高速領域で電圧飽和をおこすことなくより大きな
トルクを発生することが可能であることがわかる。従っ
てBにおいては、電流の発振をおこす限界トルクが大き
くなっているため、Aと比較してより滑らかでかつ高速
のモータ速度制御が可能である。
As apparent from FIG. 5, in the case B according to the present invention, it is possible to generate a larger torque without causing voltage saturation in the high-speed region as compared with the case A according to the prior art. You can see that there is. Therefore, in B, since the limit torque at which current oscillation occurs is large, smoother and faster motor speed control is possible compared to A.

【0024】このように、本サーボモータ制御装置は、
誘起電圧と等価であるトルク定数を任意に操作すること
ができるように、電気角算出部からの出力であるモータ
電気角に対して任意の値を加減できる電気角設定部を有
し、この電気角設定部は、算出されたモータの電気角に
対し、任意のずれを生じさせることができるため、この
ずれによってサーボモータには本来「0」であるはずの
無効電流成分が発生し、この無効電流はサーボモータの
永久磁石による界磁磁束に対して変動成分として働くこ
とになり、この変動を磁束を弱める方向に制御すること
によってサーボモータの磁束に依存するトルク定数を小
さく制御することができ、また滑らかな速度特性を実現
できる。
As described above, the present servo motor control device
An electric angle setting unit that can adjust an arbitrary value with respect to the motor electric angle output from the electric angle calculation unit so that the torque constant equivalent to the induced voltage can be arbitrarily manipulated. Since the angle setting unit can cause an arbitrary deviation from the calculated electric angle of the motor, the deviation generates a reactive current component that should be “0” in the servo motor. The current acts as a fluctuation component with respect to the field magnetic flux generated by the permanent magnet of the servo motor, and by controlling this fluctuation in a direction to weaken the magnetic flux, the torque constant depending on the magnetic flux of the servo motor can be controlled to be small. In addition, smooth speed characteristics can be realized.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、高速回転
時の誘起電圧定数を下げることにより電圧飽和を防止す
ることが可能なサーボモータ制御装置を提供することが
できる。また、請求項2にかかる発明によれば、電気角
に基づいて形成されるフィードバック制御系で電気角を
設定することにより所望の無効電流を発生させることが
可能となる。すなわち、サーボモータの電気角に任意の
値を設定して電流制御を行う手段を有することにより、
サーボモータの高速回転時の電圧飽和を防止し、滑らか
な速度制御を行うことができる。
As described above, the present invention can provide a servomotor control device capable of preventing voltage saturation by lowering the induced voltage constant during high-speed rotation. Further, according to the second aspect of the present invention, it is possible to generate a desired reactive current by setting an electrical angle in a feedback control system formed based on the electrical angle. That is, by having a means for setting an arbitrary value to the electric angle of the servo motor and performing current control,
Voltage saturation during high-speed rotation of the servomotor can be prevented, and smooth speed control can be performed.

【0026】さらに、請求項3にかかる発明によれば、
回転速度が大きくなるにつれて無効電流成分の割合が大
きくなるようにしたため、回転速度が低い間は無効電流
成分が発生しても大きな影響を与えないようにすること
ができる。さらに、請求項4にかかる発明によれば、入
力されるのが回転角度位置であっても回転速度を算出可
能となる。
Further, according to the invention of claim 3,
Since the ratio of the reactive current component increases as the rotation speed increases, it is possible to prevent the occurrence of the reactive current component from having a large effect while the rotation speed is low. Further, according to the invention of claim 4, it is possible to calculate the rotation speed even if the input is the rotation angle position.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係るサーボモータの制御装置の実施例
を示すブロック構成図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a servo motor control device according to the present invention.

【図2】従来のモータの電流制御のベクトル図である。FIG. 2 is a vector diagram of current control of a conventional motor.

【図3】本発明に係るモータの電流制御のベクトル図で
ある。
FIG. 3 is a vector diagram of current control of the motor according to the present invention.

【図4】電気角設定部の具体的構成例を示すブロック図
である。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a specific configuration example of an electrical angle setting unit.

【図5】本発明に係るサーボモータの制御装置の効果を
示す特性図である。
FIG. 5 is a characteristic diagram showing an effect of the servo motor control device according to the present invention.

【図6】従来例を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 速度指令発生部 12 速度制御部 13 電流制御部 14 dq逆変換部 15 モータ 16 エンコーダ 17 電流検出部 18 電気角算出部 19 dq変換部 20 速度検出手段 21 電気角設定部 22 微分手段 23 乗算手段 24 加算手段 Reference Signs List 11 speed command generator 12 speed controller 13 current controller 14 dq inverse converter 15 motor 16 encoder 17 current detector 18 electrical angle calculator 19 dq converter 20 speed detector 21 electrical angle setting unit 22 differentiator 23 multiplier 24 Addition means

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 多相交流サーボモータに対する駆動電力
を出力する駆動電力出力手段と、 上記多相交流サーボモータの回転速度を検出する速度検
出手段と、 この速度検出手段にて検出された回転速度が大きいとき
に上記駆動電力出力手段での無効電流成分を大きくさせ
る無効電流制御手段とを具備することを特徴とするサー
ボモータ制御装置。
1. A drive power output means for outputting drive power to a polyphase AC servomotor, a speed detection means for detecting a rotation speed of the polyphase AC servomotor, and a rotation speed detected by the speed detection means And a reactive current control means for increasing the reactive current component in the drive power output means when is larger.
【請求項2】 上記請求項1に記載のサーボモータ制御
装置において、 上記駆動電力出力手段は、 上記多相交流サーボモータの電気角を計測する電気角算
出手段と、 上記電気角に基づいて直交座標系の電圧を多相交流座標
系の電圧に変換して上記多相交流サーボモータに出力す
る電圧指令出力手段と、 上記電気角に基づいて上記多相交流サーボモータに流れ
る多相交流座標系の電流を直交座標系の電流に変換する
電流フィードバック手段と、 速度指令に応じた電流を入力するとともに上記直交座標
系の電流に基づいてフィードバック制御することにより
無効電流成分が小さくなるように上記多相交流サーボモ
ータに対する上記直交座標系の電圧を出力する電流制御
手段とを有し、 上記無効電流制御手段は、 上記回転速度が大きくなったときに上記電気角を変化さ
せて無効電流成分を生じさせる電気角設定手段を有する
ことを特徴とするサーボモータ制御装置。
2. The servo motor control device according to claim 1, wherein said driving power output means includes: an electric angle calculating means for measuring an electric angle of said multi-phase AC servomotor; Voltage command output means for converting a voltage of a coordinate system into a voltage of a polyphase AC coordinate system and outputting the voltage to the polyphase AC servomotor; and a polyphase AC coordinate system flowing through the polyphase AC servomotor based on the electric angle. Current feedback means for converting the current of the rectangular coordinate system into a current of the rectangular coordinate system; and a current feedback means for inputting a current corresponding to the speed command and performing feedback control based on the current of the rectangular coordinate system to reduce the reactive current component. Current control means for outputting the voltage of the rectangular coordinate system to the phase AC servomotor, and the reactive current control means, when the rotation speed is increased Servo motor control apparatus characterized by having an electrical angle setting means for producing a reactive current component by changing the electrical angle.
【請求項3】 上記請求項2に記載のサーボモータ制御
装置において、 上記電気角設定手段は、上記電気角算出手段で算出した
電気角に対して上記回転速度に所定係数を乗算したずれ
角を発生させた電気角を設定することを特徴とするサー
ボモータ制御装置。
3. The servo motor control device according to claim 2, wherein the electric angle setting means calculates a deviation angle obtained by multiplying the electric angle calculated by the electric angle calculation means by a predetermined coefficient by the rotation speed. A servo motor control device for setting the generated electrical angle.
【請求項4】 上記請求項3に記載のサーボモータ制御
装置において、 上記電気角設定手段は、上記多相交流サーボモータの回
転角度位置の変化量に基づいて上記回転速度を算出する
ことを特徴とするサーボモータ制御装置。
4. The servo motor control device according to claim 3, wherein the electric angle setting means calculates the rotation speed based on a change amount of a rotation angle position of the multi-phase AC servo motor. Servo motor control device.
JP9164736A 1997-06-20 1997-06-20 Controller for servo motor Pending JPH1118498A (en)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007151294A (en) * 2005-11-28 2007-06-14 Toshiba Mach Co Ltd Method for controlling current in servo motor, current control program, recording medium, and servo motor
US7235947B2 (en) 2004-11-25 2007-06-26 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Synchronous motor control method and synchronous motor control system
JP2015154503A (en) * 2014-02-10 2015-08-24 日本電産サーボ株式会社 motor device
JP2020161437A (en) * 2019-03-28 2020-10-01 シチズン千葉精密株式会社 Control device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7235947B2 (en) 2004-11-25 2007-06-26 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Synchronous motor control method and synchronous motor control system
JP2007151294A (en) * 2005-11-28 2007-06-14 Toshiba Mach Co Ltd Method for controlling current in servo motor, current control program, recording medium, and servo motor
JP2015154503A (en) * 2014-02-10 2015-08-24 日本電産サーボ株式会社 motor device
JP2020161437A (en) * 2019-03-28 2020-10-01 シチズン千葉精密株式会社 Control device

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