JPH11206173A - 同期電動機の位相検出方法 - Google Patents
同期電動機の位相検出方法Info
- Publication number
- JPH11206173A JPH11206173A JP10007256A JP725698A JPH11206173A JP H11206173 A JPH11206173 A JP H11206173A JP 10007256 A JP10007256 A JP 10007256A JP 725698 A JP725698 A JP 725698A JP H11206173 A JPH11206173 A JP H11206173A
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- phase
- serial
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- Pending
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- Measuring Phase Differences (AREA)
- Control Of Voltage And Current In General (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Power Conversion In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】同期電動機に直結された絶対値位相検出器から
の電圧位相検出出力信号をシリアル伝送を用いて伝送し
ても高精度に位相検出を可能とし高精度な制御運転を実
現する。 【解決手段】回転速度に比例した補正信号をレジスタ値
の位相検出信号に加算補正する位相補正演算部により位
相信号を検出することを特徴とする構成。
の電圧位相検出出力信号をシリアル伝送を用いて伝送し
ても高精度に位相検出を可能とし高精度な制御運転を実
現する。 【解決手段】回転速度に比例した補正信号をレジスタ値
の位相検出信号に加算補正する位相補正演算部により位
相信号を検出することを特徴とする構成。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、サイリスタ変換
器，ＧＴＯ等で構成されるサイクロコンバータ（または
コンバータ，インバータ変換器）を用いた同期電動機の
速度制御装置において、同期電動機に直結された絶対値
位相検出器からの電圧位相検出出力信号をシリアル伝送
を用いて伝送しても高精度に位相検出が可能な位相検出
方法に関する。
器，ＧＴＯ等で構成されるサイクロコンバータ（または
コンバータ，インバータ変換器）を用いた同期電動機の
速度制御装置において、同期電動機に直結された絶対値
位相検出器からの電圧位相検出出力信号をシリアル伝送
を用いて伝送しても高精度に位相検出が可能な位相検出
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】サイリスタ変換器，ＧＴＯ等で構成され
るサイクロコンバータ（またはコンバータ，インバータ
変換器）を用いた同期電動機の速度制御装置において
は、同期電動機の交流電圧位相に追従してベクトル演算
による交流電流制御、電圧制御を高精度に制御するため
には、点弧位相の変動を少なく、追従性の良い位相検出
が必要である。従来このような場合、低速回転の用途で
は絶対位置検出器を用いられることがあった。
るサイクロコンバータ（またはコンバータ，インバータ
変換器）を用いた同期電動機の速度制御装置において
は、同期電動機の交流電圧位相に追従してベクトル演算
による交流電流制御、電圧制御を高精度に制御するため
には、点弧位相の変動を少なく、追従性の良い位相検出
が必要である。従来このような場合、低速回転の用途で
は絶対位置検出器を用いられることがあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の絶対位置検出器
を用いた位相検出方法は、低速においては信号伝送の遅
れ、検出タイミングが位相検出精度にほとんど影響をう
けないため用いられるが、高速回転においては、シリア
ル信号伝送の遅れ時間及び検出タイミングが位相検出精
度に影響を与え、誤差が大きくなり高精度の位相検出が
困難で同期電動機を高精度に制御要求される用途には使
用できないという問題があった。また位相ずれは、トル
クリップルが大きくなる問題があった。
を用いた位相検出方法は、低速においては信号伝送の遅
れ、検出タイミングが位相検出精度にほとんど影響をう
けないため用いられるが、高速回転においては、シリア
ル信号伝送の遅れ時間及び検出タイミングが位相検出精
度に影響を与え、誤差が大きくなり高精度の位相検出が
困難で同期電動機を高精度に制御要求される用途には使
用できないという問題があった。また位相ずれは、トル
クリップルが大きくなる問題があった。
【０００４】本発明の目的は、上記のような問題を解消
するためになされたもので、速度検出は高分解能パルス
信号を用い、位相信号は絶対値位相検出器からのシリア
ル信号を用いて、シリアル信号の伝送遅れがあっても高
精度の位相検出が可能な位相検出方法を提供し、安定な
制御運転を可能とすることにある。
するためになされたもので、速度検出は高分解能パルス
信号を用い、位相信号は絶対値位相検出器からのシリア
ル信号を用いて、シリアル信号の伝送遅れがあっても高
精度の位相検出が可能な位相検出方法を提供し、安定な
制御運転を可能とすることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の上記課題を解決
するため、絶対値位相検出器からのシリアル信号に対
し、検出タイミング及び伝送遅れによる位相検出誤差に
対し、位相信号の書き込みタイミングに同期して、位相
検出値を読み出し、その位相検出値に速度（回転数）に
比例した補正値を加算することにより高精度に位相を検
出する。
するため、絶対値位相検出器からのシリアル信号に対
し、検出タイミング及び伝送遅れによる位相検出誤差に
対し、位相信号の書き込みタイミングに同期して、位相
検出値を読み出し、その位相検出値に速度（回転数）に
比例した補正値を加算することにより高精度に位相を検
出する。
【０００６】即ち、請求項（１）記載の発明における位
相検出方法は、位相信号の書き込みタイミングに同期し
て、位相検出値を読み出し、その位相検出値に速度(回
転数)に比例した補正値を加算することにより位相信号
を高精度に検出することができる。
相検出方法は、位相信号の書き込みタイミングに同期し
て、位相検出値を読み出し、その位相検出値に速度(回
転数)に比例した補正値を加算することにより位相信号
を高精度に検出することができる。
【０００７】請求項（２）記載の発明における位相検出
方法は、速度（回転数）として、エンコーダからのパル
ス信号による速度検出値から位相補正を行うことによ
り、位相信号を高精度に検出することができる。
方法は、速度（回転数）として、エンコーダからのパル
ス信号による速度検出値から位相補正を行うことによ
り、位相信号を高精度に検出することができる。
【０００８】請求項（３）記載の発明における位相検出
方法は、速度（回転数）として位相信号の差分演算にお
ける速度信号による位相補正を行うことにより、位相信
号を高精度に検出することができる。
方法は、速度（回転数）として位相信号の差分演算にお
ける速度信号による位相補正を行うことにより、位相信
号を高精度に検出することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図１〜図
４により説明する。図２は本発明における同期電動機の
速度制御装置の構成を示すブロック図である。図２にお
いて、１は交流電源、２はサイクロコンバータ回路、３
は同期電動機、４は電流検出器、５はパルス発信器、６
は絶対値位置検出器、７はマイクロプロセッサを用いた
ディジタル制御装置、８は速度検出回路、９は位相検出
回路、１０はマイクロプロセッサを用いた制御回路、１
１はゲート回路である。
４により説明する。図２は本発明における同期電動機の
速度制御装置の構成を示すブロック図である。図２にお
いて、１は交流電源、２はサイクロコンバータ回路、３
は同期電動機、４は電流検出器、５はパルス発信器、６
は絶対値位置検出器、７はマイクロプロセッサを用いた
ディジタル制御装置、８は速度検出回路、９は位相検出
回路、１０はマイクロプロセッサを用いた制御回路、１
１はゲート回路である。
【００１０】図１は本実施例を示す位相検出回路のブロ
ック図である。図１の構成について説明する。
ック図である。図１の構成について説明する。
【００１１】１２は絶対値位置検出器からのシリアル位
相信号を受信する位相信号受信回路、１３は位相信号の
シリアル／パラレル変換回路、１４はレジスタ、１５は
バッファ、１６は発信器、１７はシリアル／パラレル変
換及びレジスタ書き込みのコントロール回路、１８はレ
ジスタ書き込み信号の分周回路、１９はマイクロプロセ
ッサのデータ及びアドレスバスである。
相信号を受信する位相信号受信回路、１３は位相信号の
シリアル／パラレル変換回路、１４はレジスタ、１５は
バッファ、１６は発信器、１７はシリアル／パラレル変
換及びレジスタ書き込みのコントロール回路、１８はレ
ジスタ書き込み信号の分周回路、１９はマイクロプロセ
ッサのデータ及びアドレスバスである。
【００１２】図３は本発明になるマイクロプロセッサを
用いた制御回路内の位相検出演算部の実施例を示したも
のである。図３において２０は絶対値位置検出器からの
位相信号を入力する位相演算部、２１は速度検出信号を
入力とし、速度検出信号に比例した位相補正信号ｄθを
演算する位相補正演算部、２２は位相演算部出力信号θ
と位相補正演算部出力信号ｄθを加算して位相検出信号
θｔとする加算部である。
用いた制御回路内の位相検出演算部の実施例を示したも
のである。図３において２０は絶対値位置検出器からの
位相信号を入力する位相演算部、２１は速度検出信号を
入力とし、速度検出信号に比例した位相補正信号ｄθを
演算する位相補正演算部、２２は位相演算部出力信号θ
と位相補正演算部出力信号ｄθを加算して位相検出信号
θｔとする加算部である。
【００１３】図４は本発明になる他の実施例を示したも
のである。２３は今回と前回の位相差の演算により速度
信号を演算し、速度信号に比例した位相補正信号ｄθを
演算する位相差演算部である。
のである。２３は今回と前回の位相差の演算により速度
信号を演算し、速度信号に比例した位相補正信号ｄθを
演算する位相差演算部である。
【００１４】次に図１〜図４の動作について図５〜図７
を用いて説明する。
を用いて説明する。
【００１５】図５は同期電動機の電圧波形と位相の関係
を示したものである。
を示したものである。
【００１６】図６は高速回転速の各部の動作波形、図７
は低速回転時の各部の動作波形を示す。図６において電
動機の電圧位相θｔは、シリアル伝送による伝送遅れの
ためシリアル／パラレル変換回路１３の出力である位相
信号θｄに対し位相差ｄθを持っている。位相信号θｄ
はレジスタ書き込みタイミング信号ＰＬＳ１によりレジ
スタ１４に格納されるため階段上のθで表される。
は低速回転時の各部の動作波形を示す。図６において電
動機の電圧位相θｔは、シリアル伝送による伝送遅れの
ためシリアル／パラレル変換回路１３の出力である位相
信号θｄに対し位相差ｄθを持っている。位相信号θｄ
はレジスタ書き込みタイミング信号ＰＬＳ１によりレジ
スタ１４に格納されるため階段上のθで表される。
【００１７】このレジスタ値θをレジスタ書き込みタイ
ミング信号ＰＬＳ１に同期した分周回路出力信号ＰＬＳ
２によりマイクロプロセッサが読み出すことによりＡ
点，Ｂ点，Ｃ点の各点でθＡ，θＢ，θＣが得られる。
これらの位相信号はレジスタ書き込み周期に同期してい
るので電圧位相θｔに対し伝送遅れ分ｄθの誤差を持っ
ているだけで、読み出しタイミングのバラツキによる誤
差は含んでいない。
ミング信号ＰＬＳ１に同期した分周回路出力信号ＰＬＳ
２によりマイクロプロセッサが読み出すことによりＡ
点，Ｂ点，Ｃ点の各点でθＡ，θＢ，θＣが得られる。
これらの位相信号はレジスタ書き込み周期に同期してい
るので電圧位相θｔに対し伝送遅れ分ｄθの誤差を持っ
ているだけで、読み出しタイミングのバラツキによる誤
差は含んでいない。
【００１８】そこで本発明では伝送遅れ分の誤差ｄθ
を、レジスタ１４の読み出し値θに加算し補正を行い高
精度に位相検出をするものである。
を、レジスタ１４の読み出し値θに加算し補正を行い高
精度に位相検出をするものである。
【００１９】シリアル伝送遅れによる誤差ｄθは、図７
に示すように回転数が低速になると小さくなる、これは
伝送遅れ時間が一定なのに対し、位相は周期が長くなる
のでほとんど影響しなくなるためである。したがって本
発明では誤差ｄθを回転数に比例して可変し、位相検出
値θに加算して位相補正することにより、低速回転数か
ら高速回転数までの広範囲にわたって高精度の位相検出
を可能にするものである。
に示すように回転数が低速になると小さくなる、これは
伝送遅れ時間が一定なのに対し、位相は周期が長くなる
のでほとんど影響しなくなるためである。したがって本
発明では誤差ｄθを回転数に比例して可変し、位相検出
値θに加算して位相補正することにより、低速回転数か
ら高速回転数までの広範囲にわたって高精度の位相検出
を可能にするものである。
【００２０】
【発明の効果】従来の位相検出方法は、高速回転におい
ては、シリアル信号伝送の遅れ時間及び検出タイミング
が位相検出精度に影響を与え、誤差が大きくなり高精度
の位相検出が困難で同期電動機を高精度に制御要求され
る用途には使用できないという問題があった。
ては、シリアル信号伝送の遅れ時間及び検出タイミング
が位相検出精度に影響を与え、誤差が大きくなり高精度
の位相検出が困難で同期電動機を高精度に制御要求され
る用途には使用できないという問題があった。
【００２１】本発明によれば、絶対値位相検出器からの
シリアル信号の検出タイミング及び伝送遅れによる位相
検出誤差に対し、位相信号の書き込みタイミングに同期
して、位相検出値を読み出し、その位相検出値に速度
（回転数）に比例した補正値を加算することにより高精
度に位相を検出するのでこの問題を解決でき、高精度の
制御運転を可能とする効果がある。
シリアル信号の検出タイミング及び伝送遅れによる位相
検出誤差に対し、位相信号の書き込みタイミングに同期
して、位相検出値を読み出し、その位相検出値に速度
（回転数）に比例した補正値を加算することにより高精
度に位相を検出するのでこの問題を解決でき、高精度の
制御運転を可能とする効果がある。
【図１】本発明による位相検出回路のブロック図。
【図２】本発明による同期電動機の速度制御装置を示す
図。
図。
【図３】本発明による位相検出演算部の実施例を示す
図。
図。
【図４】本発明による位相検出演算部の他の実施例を示
す図。
す図。
【図５】本発明による同期電動機の電圧波形と位相の関
係を示す図。
係を示す図。
【図６】本発明による高速回転時の各部の動作波形図。
【図７】本発明による低速回転時の各部の動作波形図。
１…交流電源、２…サイクロコンバータ回路、３…同期
電動機、４…電流検出器、５…パルス発信器、６…絶対
値位置検出部、７…ディジタル制御装置、８…速度検出
回路、９…位相検出回路、１０…制御回路、１１…ゲー
ト回路、１２…位相信号受信回路、１３…シリアル／パ
ラレル変換回路、１４…レジスタ、１５…バッファ、１
６…発信器、１７…コントロール回路、１８…分周回
路、１９…データ及びアドレスバス、２０…位相演算
部、２１…位相補正演算部、２２…加算部、２３…位相
差演算部。
電動機、４…電流検出器、５…パルス発信器、６…絶対
値位置検出部、７…ディジタル制御装置、８…速度検出
回路、９…位相検出回路、１０…制御回路、１１…ゲー
ト回路、１２…位相信号受信回路、１３…シリアル／パ
ラレル変換回路、１４…レジスタ、１５…バッファ、１
６…発信器、１７…コントロール回路、１８…分周回
路、１９…データ及びアドレスバス、２０…位相演算
部、２１…位相補正演算部、２２…加算部、２３…位相
差演算部。
Claims (3)
- 【請求項１】絶対値位置検出器からのシリアル信号を受
信する受信回路とシリアル信号をパラレル信号に変換す
るシリアル／パラレル信号変換器と、シリアル／パラレ
ル信号変換器の出力信号を一定周期で格納するレジスタ
と、レジスタ書込み周期に同期した分周回路の出力信号
をサンプリング周期としてレジスタ値を読み出し、回転
速度に比例した補正信号をレジスタ値の位相検出信号に
加算補正することにより、位相信号を検出することを特
徴とする同期電動機の位相検出方法。 - 【請求項２】絶対値位置検出器からのシリアル信号を受
信する受信回路とシリアル信号をパラレル信号に変換す
るシリアル／パラレル信号変換器と、シリアル／パラレ
ル信号変換器の出力信号を一定周期で格納するレジスタ
と、レジスタ書込み周期に同期した分周回路の出力信号
をサンプリング周期としてレジスタ値を読み出し、エン
コーダからのパルス信号から検出される速度信号に応じ
てレジスタ値の位相検出信号に加算補正することにより
位相信号を検出することを特徴とする同期電動機の位相
検出方法。 - 【請求項３】絶対値位置検出器からのシリアル信号を受
信する受信回路とシリアル信号をパラレル信号に変換す
るシリアル／パラレル信号変換器とシリアル／パラレル
信号変換器の出力信号を一定周期で格納するレジスタ
と、レジスタ書込み周期に同期した分周回路の出力信号
をサンプリング周期としてレジスタ値を読み出し、位相
信号から差分演算により位相差を演算する位相差演算手
段と、該位相差演算手段で演算される位相差に応じた信
号によりレジスタ値の位相検出信号に加算補正すること
により位相信号を検出することを特徴とする同期電動機
の位相検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10007256A JPH11206173A (ja) | 1998-01-19 | 1998-01-19 | 同期電動機の位相検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10007256A JPH11206173A (ja) | 1998-01-19 | 1998-01-19 | 同期電動機の位相検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11206173A true JPH11206173A (ja) | 1999-07-30 |
Family
ID=11660957
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10007256A Pending JPH11206173A (ja) | 1998-01-19 | 1998-01-19 | 同期電動機の位相検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11206173A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001298982A (ja) * | 2000-04-17 | 2001-10-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電動機駆動装置、及びこれを備えた電動装置 |
-
1998
- 1998-01-19 JP JP10007256A patent/JPH11206173A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001298982A (ja) * | 2000-04-17 | 2001-10-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電動機駆動装置、及びこれを備えた電動装置 |
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