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Info
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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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- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 claims description 5
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
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-
- H—ELECTRICITY
- 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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)
- 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。
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 |
Family
ID=22837391
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP47130159A Expired JPS5814156B2 (ja) | 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 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3735226A (ja) |
JP (1) | JPS5814156B2 (ja) |
BE (1) | BE794885A (ja) |
ZA (1) | ZA729161B (ja) |
Families Citing this family (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1482225A (en) * | 1973-08-24 | 1977-08-10 | Tokyo Shibaura Electric Co | Control system for a crane electric motor |
US3887855A (en) * | 1973-11-28 | 1975-06-03 | Cleveland Machine Controls | Motor speed modifier control |
US4048550A (en) * | 1975-02-03 | 1977-09-13 | Westinghouse Electric Corporation | Flux corrective control apparatus for motor drives |
US4019107A (en) * | 1975-02-03 | 1977-04-19 | Reliance Electric Company | D. C. motor control system |
JPS5220210A (en) * | 1975-08-08 | 1977-02-16 | Hitachi Ltd | Control means for d-c motor |
JPS5287774A (en) * | 1976-01-16 | 1977-07-22 | Toyota Motor Corp | Feed control device for machine tools |
US4090119A (en) * | 1976-08-12 | 1978-05-16 | General Electric Company | Torque analog of a series wound DC traction motor |
JPS5362117A (en) * | 1976-11-15 | 1978-06-03 | Fujitsu Fanuc Ltd | Method of driving dc motor |
US4274040A (en) * | 1979-10-29 | 1981-06-16 | Northrop Corporation | Solenoid torquer system |
USRE32579E (en) * | 1981-10-26 | 1988-01-19 | Colin F. Norton | Motor operating parameter sensing apparatus |
JPS6029813A (ja) * | 1983-07-29 | 1985-02-15 | Canon Inc | 速度制御装置 |
US4490657A (en) * | 1983-10-11 | 1984-12-25 | Allen-Bradley Company | Automatic torque taper circuit |
GB8513772D0 (en) * | 1985-05-31 | 1985-07-03 | Coal Industry Patents Ltd | Resultant velocity control |
DE3828638C1 (ja) * | 1988-08-24 | 1989-07-27 | Heidelberger Druckmaschinen Ag, 6900 Heidelberg, De | |
US5204595A (en) * | 1989-01-17 | 1993-04-20 | Magnetek, Inc. | Method and apparatus for controlling a walking beam pump |
US5441389A (en) * | 1992-03-20 | 1995-08-15 | Eaton Corporation | Eddy current drive and motor control system for oil well pumping |
KR100459694B1 (ko) * | 1998-04-08 | 2005-04-06 | 삼성전자주식회사 | 모터 토크 상수 측정방법 |
US6407531B1 (en) | 2001-01-09 | 2002-06-18 | Delphi Technologies, Inc. | Method and system for controlling a synchronous machine over full operating range |
US6750628B2 (en) | 2001-12-03 | 2004-06-15 | Electric Boat Corporation | Flux shunt wave shape control arrangement for permanent magnet machines |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3026464A (en) * | 1959-04-06 | 1962-03-20 | Cutler Hammer Inc | Motor control systems |
US3197688A (en) * | 1962-07-11 | 1965-07-27 | Cutler Hammer Inc | Motor control system with cross-over circuit |
US3309597A (en) * | 1964-04-20 | 1967-03-14 | Potter Instrument Co Inc | Motor acceleration control system |
-
0
- BE BE794885D patent/BE794885A/xx not_active IP Right Cessation
-
1972
- 1972-02-04 US US00223638A patent/US3735226A/en not_active Expired - Lifetime
- 1972-12-27 JP JP47130159A patent/JPS5814156B2/ja not_active Expired
- 1972-12-28 ZA ZA729161A patent/ZA729161B/xx unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS4888423A (ja) | 1973-11-20 |
US3735226A (en) | 1973-05-22 |
ZA729161B (en) | 1973-09-26 |
BE794885A (fr) | 1973-08-02 |
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