JPS5814156B2 - 直流電動機の定トルクおよび慣性補償制御装置 - Google Patents

直流電動機の定トルクおよび慣性補償制御装置

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JPS5814156B2
JPS5814156B2 JP47130159A JP13015972A JPS5814156B2 JP S5814156 B2 JPS5814156 B2 JP S5814156B2 JP 47130159 A JP47130159 A JP 47130159A JP 13015972 A JP13015972 A JP 13015972A JP S5814156 B2 JPS5814156 B2 JP S5814156B2
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constant
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JP47130159A
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JPS4888423A (ja
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リチヤ−ド ピツトナ− ジヨン
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CBS Corp
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Westinghouse Electric Corp
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Publication date
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P7/00—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
    • H02P7/06—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current
    • H02P7/18—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power
    • H02P7/24—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices
    • H02P7/28—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices
    • H02P7/298—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature and field supplies
    • H02P7/2985—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature and field supplies whereby the speed is regulated by measuring the motor speed and comparing it with a given physical value

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Description

【発明の詳細な説明】 発明の関連する技術分野 この発明は直流電動機の定トルクおよび慣性補償制御装
置に関するものである。
従来技術 直流電動機の制御装置、特に定トルクで速度制御を行な
う装置においては、通常次のような制御が行なわれる。
すなわち、電動機の逆起電力（ＣＥＭＦ）が定格値以下
の範囲では、界磁電流を一定に保持して逆起電力の大き
さを制御し、電動機速度を制御する。
電動機速度は逆起電力に比例して変化することになる。
この場合、逆起電力の変化にか一わらず電動機電流を一
定に保持するため、周知の電流フィードバック回路が設
けられることは云うまでもない。
逆起電力制御による速度制御は、逆起電力が定格値に達
した時が限界で、それ以上に逆起電力を大きくすること
が出来ないため、更に電動機速度を上げたい場合には、
逆起電力を定格値に保持した状態で電動機界磁を弱めて
行かなければならない。
このように直流電動機の速度制御は、所定の速度に至る
までの逆起電力制御と、それ以上の速度範囲における界
磁制御との２段階の制御が行なわれるが、逆起電力制御
から界磁制御に切替えることをクロスオーバといい、そ
の時の電動機速度をクロスオーバ値（以下、定格値とも
いう。
）という。
電動機がクロスオーバ値に達して界磁制御に切替わると
界磁が弱められるため、電動機トルクを一定に保持する
ことが困難となり、速度の増大と共に電動機トルクは減
少することになる。
発明の開示 この発明は、このような欠点を解消するためになされた
もので、電動機速度がクロスオーバ値を越えたとき、電
流フィードバック回路に速度に比例した信号と加速トル
クを補償する信号とを与えることにより界磁の減少分だ
け電機子電流を増大し、電動機トルクが一定になるよう
にしたものである。
以下、図に示すこの発明の実施例について説明する。
発明の実施例 第１図において、６２は電動機の電機子、９１はその界
磁、９３は界磁制御装置、９０は電機子に直流電圧を印
加するサイリスタ式電源装置、８６は電機子電流を検出
する検出装置で、その電機子電流に比例した信号を加算
器１５０に供給し、加算器１５０と後述する制御器８２
と共に電流フィードバック回路を構成する。
加算器１５０は後述する基準信号、補償信号と上記の電
機子電流信号とを加算する形が比較し、その比較結果に
応じた信号を発生する。
８２はその信号に応じた出力を発生し、前記サイリスク
式電源装置９０の出力を調整する制御器、１１０は電動
機速度を検出し、速度に応じた信号を発生する指速発電
機、１２０は制御信号発生回路で、電動機速度がクロス
オー，バ値以下では一定の信号を発生し、クロスオーバ
値以上では電動機速度に比例した信号Ｗを発生するよう
にされている。
すなわち、第２図に示すように、指速発電機１１０の出
力Ｗを受けて速度に比例した信号Ｓを発生するポテンシ
ョメータ ．１２１と、常時一定信号を発生する信号
源１２３とを有する。
この信号源１２３は抵抗Ｒ１とＲ２とで適宜に分圧した
信号ｅを発生するが、この信号は比較器１２２のダイオ
ードＤ１に供給され、一方、ポテンショメータ１２１の
信号がダイオードＤ２に供給されて、これらの二つの信
号が比較されることになる。
ポテンショメータ１２１の出力Ｓと信号ｅとは、電動機
速度がクロスオーバ値以下においては、ｅの方が大きく
なるように設定されており、電動機速度がクロスオーバ
値に達した時、両者は等しくなり、クロスオーバ値以上
ではポテンショメータ１２１の出力Ｓが大きくなるよう
に設定されている。
従ってクロスオーバ値以下では信号ｅが制御信号発生回
路１２０の出力としてポテンショメータ１４０に与えら
れ、クロスオーバ値以上の時は電動機速度に比例した信
号Ｓがポテンショメータ１４０に与えられることになる
。
１３０は慣性補償信号発生器で、クロスオーバ値以上に
おいて電動機速度の変化時に、その変化に対応して電動
機トルクを増すために必要な加速トルクを供給するため
の補償信号を発生する回路である。
この回路は第３図に示すように構成されており、速度に
比例した信号Ｗを微分する微分回路１３１、及びこの回
路の出力と制御信号発生回路１２０の出力とを積算する
積算装置１３２を有する。
そして積算装置１３２の出力はポテンショメーク１３３
を通じて加算器１５０にＴＭとして与えられる。
加算器１５０では、ポテンショメータ１４０の出力と慣
性補償信号発生器１３０の出力ＴＭとを同極性で、又検
出装置８６の出力を異極性で入力するようにされている
ため実質的に比較が行なわれ、電流フィードバック回路
はポテンショメータ１４０と慣性補償信号発生器１３０
の出力ＴＭとを基準信号として制御される。
作用効果 次に制御の態様について説明する。
電動機の速度がクロスオーバ値以下では電動機界磁電流
は界磁制御器９３によって一定に保たれる。
それ故、定トルク基準信号ＴＣは次のように定義される
。
（１）ＴＣ＝（Ｋｔ）．φ．Ｉａ ここはＫｔは電動機トルク常数、φは電動機磁束、Ｉａ
は電動機電機子電流であり、ＴＣはポテンショメータ１
４０の設定によって定る。
この装置の速度がクロスオーバ値以上に増加すると、制
御信号発生回路１２０によって生じた基準信号は上述の
如く自動的に速度に比例する。
加速トルクが必要なときは、次の関係が満足されなけれ
ばならない。
ここにＴＡは必要な加速トルクであり、Ｊは電動機およ
び機械的部品の慣性能率であり、Ｗは速てあたえられて
いる。
ｔは時間である。それ故必要な電動機補償トルクは次の
ように定義される。
この場合、適当な補償用の電流基準値は次の関係にした
がわなければならない。
れ故、電動機補償トルクは次のようになる。
クロスオーバ値以上の範囲で電機子電流は次の方程式（
６）で表わされるように、速度とその導関数との積に比
例することになる。
ＫＶは電動機電圧定数である。
それ故、電動機補償トルクは次のように表わされる。
慣性補償信号発生器１３０は、上述の通り構成されてお
り、ポテンショメータ１３３に現われる信号ＴＭは方程
式（５）と（力を満足することが明らかである。
前記説明から、この発明によって電機子電流基準値を調
整して、一定の弱め界磁の間、および装置の速度変化の
間、出力トルクを一定に維持するように適当な電流制御
を行なう有効な装置が得られることが明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明による装置のブロック図、第２図は第
１図の制御信号発生回路１２０を示す図、第３図は第１
図の慣性補償信号発生器１３０を示す図、である。 なお図中同一符号はそれぞれ相当部分を示している。 直流電動機を制御する装置・・・・・・第１図の８２．
８６，９０，９３、制御信号発生回路・・・・・・１２
０、慣性補償信号発生器・・・・・・１３０、定トルク
信号に変換する装置（ポテンショメーク）・・・・・・
１４０、三つの信号を結合して電動機電流制御信号を生
ずる装置（加算器）・・・・・・１５０。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 直流電動機の界磁制御装置を有するレオナード装置
    において、電動機逆起電力が定格値以下にあるとき、界
    磁電流を第１調整状態に一定に維持し、電動機の速度が
    前記定格値以上に増加するとき前記逆起電力を第２調整
    状態に一定に維持するように界磁弱めで前記電動機を制
    御する装置、前記電動機の速度とは関係ない第１基準信
    号と電動機の速度信号に比例した第２基準信号とを比較
    し、前記速度が定格値以下の第１調整状態の間に前記第
    １基準信号を発生し、且つ前記速度が前記定格値以上の
    第２調整状態の間に前記第２基準信号を発生する制御信
    号発生回路、加速トルク信号を生ずるように前記速度信
    号と前記制御信号発生回路の出力とに応動する慣性補償
    信号発生器、前記第１基準信号を定トルク信号に変換す
    る装置、および前記加速トルク信号と前記定トルク信号
    とを電機子電流を表わす信号と結合させて電動機電流制
    御信号を生ずる装置を組合わせた直流電動機の定トルク
    および慣性補償制御装置。
JP47130159A 1972-02-04 1972-12-27 直流電動機の定トルクおよび慣性補償制御装置 Expired JPS5814156B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US22363872A 1972-02-04 1972-02-04
US223638 1972-02-04

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS4888423A JPS4888423A (ja) 1973-11-20
JPS5814156B2 true JPS5814156B2 (ja) 1983-03-17

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JP (1) JPS5814156B2 (ja)
BE (1) BE794885A (ja)
ZA (1) ZA729161B (ja)

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US3735226A (en) 1973-05-22
ZA729161B (en) 1973-09-26
BE794885A (fr) 1973-08-02

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