JPH11252977A - 電動機制御装置とその方法 - Google Patents
電動機制御装置とその方法Info
- Publication number
- JPH11252977A JPH11252977A JP10051644A JP5164498A JPH11252977A JP H11252977 A JPH11252977 A JP H11252977A JP 10051644 A JP10051644 A JP 10051644A JP 5164498 A JP5164498 A JP 5164498A JP H11252977 A JPH11252977 A JP H11252977A
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- Japan
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- acceleration
- acceleration time
- load
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- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】負荷条件に対応した最適な加速時間を実現でき
る電動機制御装置を提供すること。 【解決手段】電動機の速度を設定する速度設定器で設定
された速度信号を加速制限回路によりランプ関数に変換
し、その出力信号により電動機の回転数を制御する電動
機制御装置において、負荷の慣性モーメントを設定する
負荷慣性モーメント設定手段と、電動機の過負荷耐量特
性と加速時間特性から最適な加速時間を算出する加速時
間演算手段を備えているので、負荷の慣性モーメントよ
り電動機の加速特性を算出し、電動機の過負荷耐量特性
と比較演算することにより、過負荷耐量内に収まる範囲
の中で最短の加速時間を算出できる。
る電動機制御装置を提供すること。 【解決手段】電動機の速度を設定する速度設定器で設定
された速度信号を加速制限回路によりランプ関数に変換
し、その出力信号により電動機の回転数を制御する電動
機制御装置において、負荷の慣性モーメントを設定する
負荷慣性モーメント設定手段と、電動機の過負荷耐量特
性と加速時間特性から最適な加速時間を算出する加速時
間演算手段を備えているので、負荷の慣性モーメントよ
り電動機の加速特性を算出し、電動機の過負荷耐量特性
と比較演算することにより、過負荷耐量内に収まる範囲
の中で最短の加速時間を算出できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電動機制御装置に係
わり、特に負荷に応じた最適な加速時間を設定できる電
動機制御装置とその制御方法に関する。
わり、特に負荷に応じた最適な加速時間を設定できる電
動機制御装置とその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の電動機制御装置の一例を図３を参
照して説明する。図に示す従来の電動機制御装置は、電
動機１の速度を設定する速度設定器２と、この速度設定
器２で設定された速度信号をランプ関数に変換する加速
制限回路３と、この加速制限回路３の出力信号により電
動機１の速度を制御する速度制御回路４と、この速度制
御回路４の出力信号により電動機１に電力を供給する電
力変換器５とから構成されている。
照して説明する。図に示す従来の電動機制御装置は、電
動機１の速度を設定する速度設定器２と、この速度設定
器２で設定された速度信号をランプ関数に変換する加速
制限回路３と、この加速制限回路３の出力信号により電
動機１の速度を制御する速度制御回路４と、この速度制
御回路４の出力信号により電動機１に電力を供給する電
力変換器５とから構成されている。
【０００３】このように構成された電動機制御装置で
は、速度設定器２で設定された速度指令値に対し機械的
ショックを防止すること及び電動機の過負荷を防止する
ことのために、速度指令値がステップ的に変化しても加
速制限回路３で一定の加速レートになるよう信号変換す
ることにより、滑らかな加速特性を実現している。な
お、加速レートは電動機速度の０から１００％速度に達
するまでの加速時間で表現している。
は、速度設定器２で設定された速度指令値に対し機械的
ショックを防止すること及び電動機の過負荷を防止する
ことのために、速度指令値がステップ的に変化しても加
速制限回路３で一定の加速レートになるよう信号変換す
ることにより、滑らかな加速特性を実現している。な
お、加速レートは電動機速度の０から１００％速度に達
するまでの加速時間で表現している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した構
成の電動機制御装置において、加速制限回路３の加速時
間は電動機１の過負荷耐量で制限を受ける。すなわち、
加速時間を短くすると加速速度が増大し、電動機１の過
負荷耐量を越えると、図示しない保護装置が動作し、電
動機１はトリツプする。一方、電動機１の実際の加速時
間は、負荷の慣性モーメントと電動機トルクで決まるた
め、加速制限回路３の加速時間は負荷の最大慣性モーメ
ントに基づいて決めている。
成の電動機制御装置において、加速制限回路３の加速時
間は電動機１の過負荷耐量で制限を受ける。すなわち、
加速時間を短くすると加速速度が増大し、電動機１の過
負荷耐量を越えると、図示しない保護装置が動作し、電
動機１はトリツプする。一方、電動機１の実際の加速時
間は、負荷の慣性モーメントと電動機トルクで決まるた
め、加速制限回路３の加速時間は負荷の最大慣性モーメ
ントに基づいて決めている。
【０００５】しかし、巻取機のように巻取ロールの径に
より慣性モーメントが変化するような負荷の場合、軽負
荷時においても最大負荷時の加速時間になるため必要以
上の加速時間がかかり過ぎるという問題がある。
より慣性モーメントが変化するような負荷の場合、軽負
荷時においても最大負荷時の加速時間になるため必要以
上の加速時間がかかり過ぎるという問題がある。
【０００６】本発明は、上記のような従来技術の問題を
解決するためになされたものであり、その目的は負荷条
件に対応した最適な加速時間を実現できる電動機制御装
置とその方法を提供することにある。
解決するためになされたものであり、その目的は負荷条
件に対応した最適な加速時間を実現できる電動機制御装
置とその方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１は、電動機の速度を設定する速度
設定器で設定された速度信号を加速制限回路によりラン
プ関数に変換し、その出力信号により電動機の回転数を
制御する電動機制御装置において、負荷の慣性モーメン
トを設定する負荷慣性モーメント設定手段と、電動機の
過負荷耐量特性と加速時間特性から最適な加速時間を算
出する加速時間演算手段を備えたことを特徴とする。
に、本発明の請求項１は、電動機の速度を設定する速度
設定器で設定された速度信号を加速制限回路によりラン
プ関数に変換し、その出力信号により電動機の回転数を
制御する電動機制御装置において、負荷の慣性モーメン
トを設定する負荷慣性モーメント設定手段と、電動機の
過負荷耐量特性と加速時間特性から最適な加速時間を算
出する加速時間演算手段を備えたことを特徴とする。
【０００８】この請求項１は、負荷の慣性モーメントよ
り電動機の加速特性を算出し、電動機の過負荷耐量特性
と比較演算することにより、過負荷耐量内に収まる範囲
の中で最短の加速時間を算出できる。
り電動機の加速特性を算出し、電動機の過負荷耐量特性
と比較演算することにより、過負荷耐量内に収まる範囲
の中で最短の加速時間を算出できる。
【０００９】本発明の請求項２は、電動機の回転数を制
御する電動機制御方法において、負荷の慣性モーメント
と過負荷電流値とを用いて前記電動機の加速時間曲線を
求め、また、前記電動機の定格電流と過負荷電流値とを
用いて前記電動機の過負荷耐量曲線を求め、前記両曲線
の交点の電流値に制御することで前記電動機の加速時間
を最短にするようにしたことをことを特徴とする。この
請求項２は、電動機の加速時間曲線と電動機の過負荷耐
量曲線の交点の電流値に制御することで負荷の状況に応
じ最短の時間で加速できる。
御する電動機制御方法において、負荷の慣性モーメント
と過負荷電流値とを用いて前記電動機の加速時間曲線を
求め、また、前記電動機の定格電流と過負荷電流値とを
用いて前記電動機の過負荷耐量曲線を求め、前記両曲線
の交点の電流値に制御することで前記電動機の加速時間
を最短にするようにしたことをことを特徴とする。この
請求項２は、電動機の加速時間曲線と電動機の過負荷耐
量曲線の交点の電流値に制御することで負荷の状況に応
じ最短の時間で加速できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
参照して説明する。図１は本発明の第１実施例（請求項
１及び請求項２対応）である電動機制御装置のブロック
構成図ある。なお、図３に示した従来技術と同一部分に
は同一符号を付して説明する。
参照して説明する。図１は本発明の第１実施例（請求項
１及び請求項２対応）である電動機制御装置のブロック
構成図ある。なお、図３に示した従来技術と同一部分に
は同一符号を付して説明する。
【００１１】図に示すように、本実施例の電動機制御装
置は、電動機１の速度を設定する速度設定器２と、この
速度設定器２で設定された速度信号をランプ関数に変換
する加速制限回路３と、この加速制限回路３の出力信号
により電動機１の速度を制御する速度制御回路４と、こ
の速度制御回路４の出力信号により電動機１に電力を供
給する電力変換器５と、後記する負荷慣性モーメント設
定器６及び加速時間演算器７とから構成されている。
置は、電動機１の速度を設定する速度設定器２と、この
速度設定器２で設定された速度信号をランプ関数に変換
する加速制限回路３と、この加速制限回路３の出力信号
により電動機１の速度を制御する速度制御回路４と、こ
の速度制御回路４の出力信号により電動機１に電力を供
給する電力変換器５と、後記する負荷慣性モーメント設
定器６及び加速時間演算器７とから構成されている。
【００１２】次に、本実施例の動作について説明する。
加速時間演算器７では、あらかじめ電動機１の過負荷耐
量特性を設定しておく。この過負荷耐量特性は、過負荷
電流値ＩOLと過負荷耐量時間ＴOLの関数で表現される。
また、過負荷耐量特性は、電動機の種類、運転パターン
等によって変化するが、一例として抄紙機用の直流電動
機では概略次の（１）式で表される。 ＴOL＝Ｋ1 ／（ＩOL−Ｉ100 ）2 （１） ここで、Ｋ1 は定数、Ｉ100 は電動機定格電流である。
加速時間演算器７では、あらかじめ電動機１の過負荷耐
量特性を設定しておく。この過負荷耐量特性は、過負荷
電流値ＩOLと過負荷耐量時間ＴOLの関数で表現される。
また、過負荷耐量特性は、電動機の種類、運転パターン
等によって変化するが、一例として抄紙機用の直流電動
機では概略次の（１）式で表される。 ＴOL＝Ｋ1 ／（ＩOL−Ｉ100 ）2 （１） ここで、Ｋ1 は定数、Ｉ100 は電動機定格電流である。
【００１３】また、負荷慣性モーメント設定器６で設定
される負荷の慣性モーメントＪを用いて、電動機の加速
時間Ｔa を求めると、次の（２）式になる。 Ｔa ＝Ｋ2 ・Ｊ／ＩOL （２） ここで、Ｋ2 は定数である。
される負荷の慣性モーメントＪを用いて、電動機の加速
時間Ｔa を求めると、次の（２）式になる。 Ｔa ＝Ｋ2 ・Ｊ／ＩOL （２） ここで、Ｋ2 は定数である。
【００１４】上記（１）式および（２）式をグラフで表
すと、図２に示すような特性図が得られる。この特性図
で、過負荷耐量曲線の下部が過負荷耐量の許容値である
ので、（１）式と（２）式の特性カーブの交点が最短加
速時間になる。
すと、図２に示すような特性図が得られる。この特性図
で、過負荷耐量曲線の下部が過負荷耐量の許容値である
ので、（１）式と（２）式の特性カーブの交点が最短加
速時間になる。
【００１５】また、加速時間演算器７では、ＴOL＝Ｔa
とし、（１）式と（２）式の連立方程式より最短加速時
間を演算し、加速制限回路３の設定時間とすることによ
り過負荷耐量以内で最短の加速時間を設定できる。
とし、（１）式と（２）式の連立方程式より最短加速時
間を演算し、加速制限回路３の設定時間とすることによ
り過負荷耐量以内で最短の加速時間を設定できる。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明（請求項１
及び請求項２対応）によると、負荷の状況に応じ最短の
時間で加速できる電動機制御装置を提供することができ
る。
及び請求項２対応）によると、負荷の状況に応じ最短の
時間で加速できる電動機制御装置を提供することができ
る。
【図１】本発明の一実施例である電動機制御装置のブロ
ック構成図。
ック構成図。
【図２】図１の電動機制御装置による加速時間と過負荷
耐量の特性図。
耐量の特性図。
【図３】従来の電動機制御装置のブロック構成図。
１…電動機、２…速度設定器、３…加速制限回路、４…
速度制御回路、５…電力変換器、６…負荷慣性モーメン
ト設定器、７…加速時間演算器。
速度制御回路、５…電力変換器、６…負荷慣性モーメン
ト設定器、７…加速時間演算器。
Claims (2)
- 【請求項１】 電動機の速度を設定する速度設定器で設
定された速度信号を加速制限回路によりランプ関数に変
換し、その出力信号により電動機の回転数を制御する電
動機制御装置において、負荷の慣性モーメントを設定す
る負荷慣性モーメント設定手段と、電動機の過負荷耐量
特性と加速時間特性から最適な加速時間を算出する加速
時間演算手段を備えたことを特徴とする電動機制御装
置。 - 【請求項２】 電動機の回転数を制御する電動機制御方
法において、負荷の慣性モーメントと過負荷電流値とを
用いて前記電動機の加速時間曲線を求め、また、前記電
動機の定格電流と過負荷電流値とを用いて前記電動機の
過負荷耐量曲線を求め、前記両曲線の交点の電流値に制
御することで前記電動機の加速時間を最短にするように
したことをことを特徴とする電動機制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10051644A JPH11252977A (ja) | 1998-03-04 | 1998-03-04 | 電動機制御装置とその方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10051644A JPH11252977A (ja) | 1998-03-04 | 1998-03-04 | 電動機制御装置とその方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11252977A true JPH11252977A (ja) | 1999-09-17 |
Family
ID=12892569
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10051644A Pending JPH11252977A (ja) | 1998-03-04 | 1998-03-04 | 電動機制御装置とその方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11252977A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2007046257A1 (ja) * | 2005-10-18 | 2009-04-23 | 株式会社安川電機 | モータ制御装置及び方法及びプログラム記憶媒体 |
-
1998
- 1998-03-04 JP JP10051644A patent/JPH11252977A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2007046257A1 (ja) * | 2005-10-18 | 2009-04-23 | 株式会社安川電機 | モータ制御装置及び方法及びプログラム記憶媒体 |
| JP4553158B2 (ja) * | 2005-10-18 | 2010-09-29 | 株式会社安川電機 | モータ制御装置及び方法 |
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