JPS5917632B2 - ゼロ回転及びゼロ・トルク検出方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は全般的に交流駆動用電力変換装置、更に具体
的に云えば、駆動装置が実質的にゼロ回転及び実質的な
ゼロ・トルク様式にある時に、休止制御信号を発生する
、交流電動機駆動装置用の実質的なゼロ回転及び実質的
なゼロ・トルク検出装置並びに方法に関する〇従来、実
質的なトルク・レベルで可変の回転範囲にわたつて機械
的な回転を発生する為には、直流電動機が電気駆動装置
に使われて来た。

然し、直流電動機は、保守の経費が高いこと、アーク発
生による無線周波数障害の問題があること、並びに電動
機に使われるブラシの機械的な劣化を伴うことを含めて
、幾つかの大きな欠点がある。最近の傾向は、実質的な
トルクの可変の機械的な回転を発生する電気駆動装置に
交流電動機を使う。交流電動機は、ブラシが要らないこ
と、並びに本質的に設計が簡明である点で、技術的にも
商業的にも魅力がある。直流及び交流電動機形式の理論
と動作、並びにその特性及び欠陥についてすぐれた解析
が、１９７１年にニユーヨーク州のマッググロービル・
ブツク・カンパニーから出版されたＡ．Ｅ．フイツツジ
エラルド他の著書「ＥｌｅｃｔｒｉｃａＩＭａｃｈｉｎ
ｅｒｙ，ｔｈｅＰｒＯｃｅｓｓ２Ｄｅｖｉｃｅｓａｎｄ
ＳｙｓｔｅｍｓＯｆＥＩｅｃｔｒＯｍｅｃＨａｎｉｃａ
ＩＥｎｅｒｑｙＣＯｎｖｅｒｓｌＯｎ」第３版に掲載さ
れている。

１形式の交流電動機は交流誘導電動機である。

交流誘導電動機は、実質的なトルクの可変の機械的な回
転を発生する為に交流駆動力装置に使われて来た。この
様な駆動装置では、交流誘導電動機が、大きさ並びに周
波数が可変の電流の様な電力出力信号に応答して、可変
トルクの可変の機械的な回転を発生する。

この駆動電流は司変周波数インバータから供給するのが
典型的である。インバータが、制御可能な大きさの直流
電流を大きさ並びに周波数が可能の駆動電流に変換する
。サイリスタ形インバータの場合、駆動電流はサイリス
タのゲート駆動を制御する結果として発生される。イン
バータは、サイリスタを自動的に転流する為に使われる
転流コンデンサを持つているのが典型的である。転流コ
ンデンサによつてこの自動的な転流を行うには、各々の
転流コンデンサに大きさ並びに極性が適正な電荷がある
ことが必要である。インバータに供給される制御可能な
大きさを持つ直流電流は、任意の直流電流源から供給す
ることが出来るが、典型的にはインダクタを含む直流接
続回路を介して直流変換装置から供給される。

典型的には交流誘導電動機を利用する普通の駆動装置は
、実質的なトルクで実質的にゼロの回転を発生すること
が出来る０こういうことを達成する１つの方法は、誘導
電動機を一定滑り様式で運転することである。こ＼では
、ｎを毎分回転数（Ｒｐｍ）で表わした電動機の回転子
によつて発生される回転、Ｎ，をＲｐｍで表わした電動
機の固定子磁界の同期速度、Ｎｂを電動機の定格Ｒｐｍ
に於ける固定子磁界の同期速度として、単位あたりの滑
りｓがＳ＝（ｎ１−ｎ）／Ｎｂで表わされることを述べ
ておく。この点については、前掲フイツツジエラルド他
の著書の第１８８−８９頁を参照されたい。回転子の回
転が固定子磁界の同期速度に対して低下する時、単位あ
たりの滑りが１．０の最大値に向つて増加することは云
う迄もない。実質的なトルクの実質的なゼロ回転という
動作様式の他に、交流誘導電動機を利用する駆動装置が
、実質的にゼロ・トルクで実質的なゼロ回転を発生し得
ることが望ましい。

こういう別の動作様式を達成する１つの方式は、駆動装
置が駆動電流の周波数を強制的に実質的にゼロの値にし
、その大きさを強制的に予定の一層小さいレベルにする
ことである。交流誘導電動機が実質的にゼロの回転及び
実質的にゼロのトルクを発生する様にする為に、他の方
式を使うことも出来る。然し、交流誘導電動機に実質的
にゼロの回転及び実質的にゼロのトルクを発生させる前
述の方式の１つを用いた従来の駆動装置は、こういう状
態が存在する時に休止制御信号を発生しない。

こういう休止制御信号は、装置の所望のパラメータ並び
に作用を制御する為に改良された駆動装置で使うことか
出来る。この為、駆動装置が実質的にゼロの回転及び実
質的にゼロのトルクの状態にある時に、休止制御信号を
発生する様にするのが有利である。この発明の目的は、
交流電動機駆動装置に実質的にゼロの回転及び実質的に
ゼロのトルクの状態が存在する時を検出し、この状態が
存在する限り、駆動装置の動作パラメータを制御する効
果を持つ休止制御信号を発生する装置並びに方法を提供
することである。

この発明の別の目的は、トルク指令信号と、回転基準信
号、実際の回転信号及び回転差信号の内の少なくとも２
つとが夫々の予定の値より小さい時、所望の回転レベル
指令を利用する交流電動機駆動装置に休止制御信号を供
給する装置並びに方法を提供することである。

この発明の別の目的は、実際の回転信号及びトルク指令
信号が夫々の予定の値より小さい時に、所望のトルク・
レベル指令を利用する交流電動機駆動装置内で休止制御
信号を発生する装置並びに方法を提供することである。

この発明の別の目的は，予定の長さの時間だけ、休止制
御信号の発生を遅延させる装置並びに方法を提供するこ
とである。

上記並びにその他の目的がこの発明によつて達成される
。

この発明では、大きさ並びに周波数が可変の電力出力信
号に応答して回転を発生する交流電動機を持つ交流電動
機駆動装置に対する実質的なゼロ回転及び実質的なゼロ
・トルク検出装置並びに方法を提供する。

電動機の回転に比例する実際の回転信号を発生する。１
実施例の駆動装置では、所望の回転レベルに比例する回
転基準信号を設定する。

回転基準信号と実際の回転信号の間に差があれば、その
差を表わす回転差信号を発生する。回転差信号の関数と
してのトルク指令信号を発生し、それを使つて周波数制
御信号及び電流制御信号を発生する。別の実施例の駆動
装置では，所望のトルク・レベルに比例するトルク指令
信号を発生する０いずれの実施例でも、電力出力信号が
、周波数制御信号に応答して制御された周波数並びに電
流制御信号に従つて変えられた大きさで電動機に供給さ
れる。所望の回転レベルを利用する駆動装置の実施例で
は、この発明の実質的なゼロ回転及び実質的なゼロ・ト
ルク検出装置並びに方法が、トルク指令信号と、回転基
準信号、実際の回転信号及び回転差信号の内の少なくと
も２つとが夫々の予定の値より小さい時、休止制御信号
を供給する。

所望のトルク・レベルを利用する別の実施例の駆動装置
では、この発明の実質的なゼロ回転及び実質的なゼロ・
トルク検出装置並びに方法が、実際の回転信号及びトル
ク指令信号が夫々の予定の値より小さい時に、休止制御
信号を供給する。この発明では、休止制御信号の発生を
予定の長さの時間だけ遅延させる遅延装置を含めること
が出来る。この遅延装置は、実質的なゼロ回転及び実質
的なゼロ・トルク状態がもはや存在しなくなつた直後に
、休止制御信号の発生を直ちに停止することが出来る様
にする。この発明の検出装置並びに方法によつて発生さ
れる休止制御信号は，駆動装置の動作パラメータを制御
する為に効果的に使うことが出来る。例えば、休止制御
信号は、駆動装置が実質的にゼロの回転及び実質的にゼ
ロのトルクの様式にある時、電力出力信号の周波数並び
に大きさを変える為に効果的に使うことが出来る。所望
の回転レベルを利用する駆動装置の場合、この発明の好
ましい実施例の検出装置は、トルク指令信号と、回転基
準信号、実際の回転信号及び回転差信号の内の少なくと
も２つの絶対値信号を発生する回路を含んでいる。

この各々の絶対値信号を基準電圧と比較する。夫々の絶
対値信号が基準電圧より小さい時、各々の絶対値信号に
対して出力信号を発生する。各々の絶対値信号によつて
夫々の出力信号が発生された時、論理段が休止制御信号
を発生する。所望のトルク・レベルを利用する駆動装置
の実施例では、この発明の好ましい実施例の検出装置は
、トルク指令信号と実際の回転信号とに対して ３だけ
、夫々の絶対値信号が発生されることを別にすれば、上
に述べた実施例と同一である。

即ち、実際の回転信号及びトルク指令信号の絶対値に対
応する出力信号が夫々存在する時、論理段によつて休止
制御信号が発生される。第１図は、この発明の実質的な
ゼロ回転及び実質的なゼロ・トルク検出装置並びに方法
を使うことの出来る適当な交流電動機駆動装置の簡略プ
ロツク図である。

この発明の検出装置の好ましい実フ施例が破線の囲み１
０の中に示されており、囲み１０の外側の回路は、所望
の回転レベル指令を利用する普通の交流電動機駆動装置
である。

この発明の検出装置並びに方法は、形式の異なる電気駆
動装置にも利用することが出来る。

第１図に示した装置は例にすぎず、この装置は特願昭５
４−４２６３０号に記載されている装置と同様である。
別の適当な電動機１駆動装置が、「ＩＥＥＥ／ＩＡＳＡ
ｎｎｕａｌＭｅｅｔｉｎｇＣＯｎｆｅｒｅｎｃｅＲｅｃ
Ｏｒｄ′１９７７」第６０９−１５頁所載のＡ．Ｂ．プ
ランケツト、Ｊ．Ｄ．ダトリ一、Ｔ．Ａ．リポ一の論文
「静止形交流誘導電動機駆動装置の同期制御」に記載さ
れている。第１図について説明すると、可変周波数イン
バータ１４が大きさ並びに周波数が可変の電力出力信号
を線１６を介して交流電動機１８の様な負荷に供給する
。

交流電動機１８は任意の適当な形式であつてよいが，交
流誘導電動機であることが好ましい。第１図に示す駆動
装置の電力出力信号は駆動電流である。インバータ１４
は、直流入力信号を，入力線２０から入る周波数制御信
号の制御の下に、可変周波数の電流に変換するものであ
れば、任意の適当な形式であつてよい。

好ましい１形式のインバータ１４は，サイリスタ６個の
ブリツジを持つ自動逐次転流形被制御電流インバータで
あり、これが、サイリスタのゲート駆動の制御に従つて
、大きさ並びに周波数が可変の駆動電流を発生する。イ
ンバータ１４に対する直流入力電流は、任意の適当な可
変直流電流源によつて供給することが出来る。好ましい
１実施例の可変直流電流源は変換装置２２であり、これ
が大きさが可変の直流電流を直流接続回路２４を介して
インバータ１４の入力に供給する。変換装置２２が、線
２６から来る電流制御信号の制御の下に、交流電力２８
を大きさが可変の直流電流に変換する。変換装置２２は
任意の適当な形式であつてよいが、サイリスタ６個の位
相制御形変換装置にするのが最も典型的であり、そのサ
イリスタには、線２６の電流制御信号に応答してゲート
・パルスが供給される。大きさが可変の直流電流１ＤＣ
が直流接続回路２４を介してインバータ１４に供給され
る。直流接続回路２４は任意の適当な形式にすることが
出来るが、変換装置２２とインバータ１４の間に直列に
接続されたインダクタ３０を含むことが好ましい。イン
ダクタ３０が沢波器として作用する。従つて、インバー
タ１４から線１６に供給される駆動電流の大きさが、変
換装置２２に供給される電流制御信号によつて制御され
、１駆動電流の周 ．″波数が、線２０を介してインバ
ータ１４に供給される周波数制御信号に従つて変えられ
る〇第１図に示す電動機駆動装置は下記の帰還通路を持
つ閉ループ装置である。

電動機１８によつて発生される実際の回転を感知し、そ
れを使つて線 １３４に、機械的な回転に比例する実際
の回転信号を発生する。実際の回転信号を発生する適当
な１形式は直流タコメータ３２である。実際の回転信号
を発生する別の方式は、１駆動電流の周波数を感知する
ことであり、実際の回転信号がその周波数レベルに比例
する。更に、実際の回転信号を発生するこの他の方式も
この発明で用いることが出来る。所望の回転レベルを用
いて、それに比例する回転基準信号を設定する。

所望の回転レベルは装置又は利用者の指令として供給す
ることが出来るが最も典型的には、オペレータが設定し
得るレオスタツト３８からの利用者による回転指令の形
にする。このレオスタツトがワイパ・アーム４０を持ち
、それが利用者又はオペレータ用の回転制御レバー（図
に示してない）に接続されている。ワイパ・アーム４０
からの回転基準信号が、加算点４２の第１の入力に供給
される。実際の回転信号を負帰還して、加算点４２の第
２の入力に供給する。加算点４２の出力は、回転基準信
号と実際の回転信号との間に差がある場合、その差を表
わす回転差信号であり、これが回転調整器４４の入力に
供給される。回転調整器４４は、回転差信号の関数とし
て、線４６にトルク指令信号を発生するものであれば、
任意の適当な形式にすることが出来る。適当な１形式の
回転調整器４４は、例えば伝達関数ｋ（１＋Ｓｔ）／ｓ
を持つ利得増幅器として動作する様に構成された演算増
幅器である。こ＼でｓはラプラース演算子、ｔは時定数
、ｋは利得定数である。トルク指令信号が線４６を介し
て普通の設計の絶対値回路４７の入力に印加される。

絶対値回路４７の出力に出るトルク指令信号の絶対値が
、普通の設計の加算器４９の第１の入力に印加される。
フ分路装置５１を、インダクタ３０のインバータ１４に
接続された側の直流電流１ＤＣの大きさを感知する様に
取付ける。

分路装置５１が、この大きさを表わす信号を線５３に発
生する。線５３の信号を負帰還して、加算器４９の第２
の入力に供給する。加算器４９の出力が、トルタ指令信
号の絶対値と直流電流ＤＣの大きさを表わす信号との間
の差を表わす信号を、電流制御回路５０の入力４８に供
給する。電流制御回路５０は、入力４８の信号に従つて
、線２６に電流制御信号を発生するものであれば、任意
の適当な形式のものにすることが出来る。

適当な１形式の電流制御回路５０は、普通の設計の傾斜
及びペデスタル形ゲート制御装置である。線４６のトル
ク指令信号が普通の設計の加算器６０の第１の入力にも
印加される。実際の回転信号を正帰還して加算器６０の
第２の入力に供給する。加算器６０の出力は、トルク指
令信号と実際の回転信号との和に比例する信号であり、
それが電子スイツチ６２の入力に供給される。スイツチ
６２は普通は入力がその出力に接続されているが、線１
５０を介してその切換え入力に周波数指令信号又は休止
制御信号が供給された時、入力を電気的な大地に接続す
る様になつている。電子スイツチ６２は、バイポーラ形
又は電界効果トランジスタ・スイツチ又は電気機械的な
リレーの様な任意の適当な形式のものにすることが出来
る。電子スイツチ６２の出力が周波数制御回路５４の入
力５２に接続される。

周波数制御回路５４は、トルク指令信号と実際の回転信
号との和に比例する信号の関数として、周波数制御信号
を発生するものであれば、任意の適当な形式にすること
が出来る。周波数制御信号が線２０を介してインバータ
１４に供給される。適当な１形式の周波数制御回路５４
は、電圧制御形発振器と非循環形シフト・レジスタとで
構成されるものである（本出願人によるこの出願と同日
に出願された特願昭５５一０５３６５６号（特開昭５５
−１６６４８０号）参照）。別の適当な形式の周波数制
御回路５４は、電圧制御形発振器とリング計数器とで構
成されるものである。第１図に示す普通の駆動装置は、
交流誘導電動機１８によつて発生される機械的な回転並
びにトルクを所望の回転レベルに従つて制御することが
出来る様にする。

第２図は、駆動電流によつて電動機が、実質的にゼロの
回転及び実質的にゼロのトルクの動作様式に入る時、停
止する時並びにこの動作様式から出て行く時の、駆動装
置の主なパラメータを別々の５つのグラフとして示して
いる。グラフ２Ａ乃至２Ｅの各々の横軸は駆動装置の動
作中の同一の時間を表わし、記号Ｔ１の左側の期間は、
駆動装置が電動機１８に駆動電流を供給して、電動機を
実質的にゼロの回転及び実質的にゼロのトルクの動作様
式に入らせる時を示す。記号Ｔ１及びＴ２の間の期間は
、駆動装置が駆動電流を供給して、電動機１８を実質的
にゼロの回転及び実質的にゼロのトルクの様式にとマま
らせる期間を表わす。記号Ｔ２の右側の期間は、駆動装
置が駆動電流を供給して、電動機１８を実質的にゼロの
回転及び実質的にゼロのトルクの動作様式から脱出させ
、且つ加速させる期間を表わす。グラフ２Ａは実際の回
転信号のレベルを縦軸に示す。駆動装置が電動機１８を
実質的にゼロの回転及び実質的にゼロのトルクの様式で
停止させる時、実際の回転信号が殆んどゼロであること
が判る。グラフ２Ｂはトルク指◆信号のレベルを縦軸に
示しており、これは駆動装置が電動機１８を実質的にゼ
ロの回転及び実質的にゼロのトルクの様式で停止させる
時、大体ゼロである。

グラフ２Ｃは電動機１８によつて発生されたトルクのレ
ベルを縦軸に示しており、駆動装置が電動機１８を実質
的にゼロの回転及び実質的にゼロのトルクの様式で停止
する時、これは大体ゼロである。

グラフ２Ｄは多相電動機１８の１つの巻線に対する電動
機固定子電流のレベルを縦軸に示す。

グラフ２Ｄは、電動機１８が実質的にゼロの回転及び実
質的にゼロのトルクの様式にある時、この固定子電流が
周波数ゼロで、大きさも略ゼロのレベルにあることを示
している。次にこの発明の実質的なゼロ回転及び実質的
なゼロ・トルク検出装置並びに方法を説明する。

装置を制御する目的からは、装置が実質的にゼロの回転
及び実質的にゼロのトルクの様式にある時にだけ、休止
制御信号を供給することが望ましい。所望の回転レベル
を利用する駆動装置の場合、この発明の検出装置並びに
方法は、トルク指令信号と、回転基準信号、実際の回転
信号及び回転差信号の内の少なくとも２つとが、夫々の
予定の値より小さい時に、休止制御信号を供給する。こ
の代りに、所望のトルク・レベルを利用する駆動装置の
場合、この発明の検出装置並びに方法は、実際の回転信
号及びトルク指令信号が夫々の予定の値より小さい時に
、休止制御信号を供給する。駆動装置は３つの状態の内
の１つの結果として，実質的なゼロ回転及び実質的なゼ
ロ・トルク様式を脱出することが出来る。その１番目は
、例えば利用者がもはやゼロ回転を希望しない時等、所
望の回転レベルを実質的にゼロの値から変えることが出
来る。こうすると、回転基準信号が予定の値より大きく
なる。２番目は、実際の回転がもはや実質的にゼロにな
らない時である。

これは回転子が回転し始める時である。この時、実際の
回転信号が予定の値より大きくなる。３番目は、予定の
レベルより大きいトルク指令信号が発生することである
。

これは、電動機が実質的にゼロの値より大きなトルクを
発生することを要求される時である。これらの３つの状
態の内のどれかが所望の回転レベルを利用する駆動装置
で発生すると、この発生の検出装置並びに方法によつて
もはや休止制御信号が発生されなくなる。第２Ｅ図は休
止制御信号が存在することを縦軸に示してある。

休止制御信号は、駆動装置が実質的なゼロ回転及び実質
的なゼロ・トルク様式にない時には低の状態にあり、装
置がこの様式にある時に高の状態になる。駆動装置がこ
の様式を脱出する時、休止制御信号は直ちに低の状態に
復帰する。然し，装置が実質的なゼロ回転及び実質的な
ゼロ・トルク様式にない時に休止制御信号が通常は高の
状態にあつて、装置がこの様式にある時に低の状態に駆
動される様にしてもよい。再び第１図について説明する
と、この発明の好ましい実施例の検出装置が、所望の回
転レベルを利用する駆動装置の場合について示してある
。

絶対値回路１００の入力が線１０２を介して、線４６の
トルク指令信号に接続される。絶対値回路１００は、ト
ルク指令信号の絶対値を出力線１０４に発生するもので
あれば、任意の適当な形式にすることが出来る。トルク
指令信号の絶対値が電圧比較器１０６の第１の入力に供
給され，その第２の入力が基準電圧線１０８に接続され
る。

基準電圧のレベルは、装置が実質的なゼロ回転及び実質
的なゼロ・トルク様式にある為には、トルク指令信号の
絶対値がそれより低くなければならない様な予定の値に
対応する。基準電圧源１０８は、予定の値の基準電圧を
発生するものであれば、任意の適当な形式にすることが
出来る。電圧比較器１０６は、トルク指令信号の絶対値
が基準電圧源１０８のレベルより低い時、線１１０に第
１の出力信号を供給するものであれば、任意の適当な形
式にすることが出来る。適当な１形式の電圧比較器１０
６は、電圧比較様式に接続した演算増幅器である。第２
の絶対値回路１１２の入力が線１１４を介して、線３４
の実際の回転信号に接続され、出力線１１６に実際の回
転信号の絶対値を発生する。

絶対値回路１１２は任意の適当な形式にすることが出来
る。線１１６に出る実際の回転信号の絶対値が電圧比較
器１１８の第１の入力に供給される。比較器１１８の第
２の入力が電圧基準源１０８に接続され、実際の回転信
号の絶対値が電圧基準源１０８のレベルより低い時、出
力１２０に第２の出力信号を発生する。第３の絶対値回
路１２２の入力が入力線１２４を介して、ワイパ・アー
ム４０の回転基準信号に接続される。

絶対値回回１２２は、回転基準信号の絶対値を出力線１
２６に発生する。出力線１２６に出る回転基準信号の絶
対値が電圧比較器１２８の第１の入力に供給され、その
第２の入力は電圧基準源１０８に接続される。比較器１
２８は、回転基準信号の絶対値が基準電圧信号のレベル
より低い時、出力線１３０に第３の出力信号を発生する
Ｏ第４の絶対値回路１６０の入力が入力線１６２を介し
て、加算点４２の出力に出る回転差信号に接続される。

絶対値回路１６０は、回転差信号の絶対値を出力線１６
４に発生する。線１６４に出る回転差信号の絶対値が電
圧比較器１６６の第１の入力に供給され、その第２の入
力が基準電圧源１０８に接続される。比較器１６６は，
回転差信号の絶対値が基準電圧信号のレベルより低い時
、出力線１６８に第４の出力信号を発生する。電圧比較
器１０６，１１８，１２８，１６６は、いずれも相異な
るレベルの基準信号を供給する別の基準信号源に接続し
てもよいことに注意されたノい。

別々の基準源を使うのは、この発明の検出装置並びに方
法によつて休止制御信号が供給される為に、トルク指令
信号と、回転基準信号、実際の回転信号及び回転差信号
の内の少なくとも２つとがそれより低くなければならな
い相異なる予定のレベルを設ける１つの方法である。図
示の様に、電圧比較器１０６，１１８，１２８，１６６
から夫々線１１０，１２０，１３０，１６８に出る出力
信号が論理回路１４０に供給される。

この論理回路は、第１の出力信号と，第２乃至第４の出
力信号の内の２つとが存在する時にだけ、休止制御信号
を供給する。この発明の検出装置並びに方法を、第１乃
至第４の出力信号の各々が存在する時に休止制御信号を
発生する様に構成してもよいことに注意されたい。然し
、使わない出力信号にある情報が使われる２つの出力信
号の中に存在しているので、普通は第２乃至第４の出力
信号の内の２つしか使わない。論理回回１４０はアンド
・ゲートの様な任意の適当な形式にすることが出来る。
論理回路１４０から線１４２に出る出力が休止制御信号
であり、これは駆動装置が実質的なゼロ回転及び実質的
なゼロ・トルク動作様式にあることを表わす。駆動装置
を過渡状態に対して安定化する為，駆動装置が一時的に
実質的なゼロ回転及び実質的なゼロ・トルク様式を通過
した時に、過渡的に休止制御信号が発生されない様にす
る為に、休止制御信号を供給する前に、予定の長さの遅
延時間を導入することが出来る。

この予定の長さの遅延時間は、線１４２の休止制御信号
を遅延手段１４４に印加することによつて発生すること
が出来る。遅延手段１４４は立上りが遅延するが、立下
りは遅延しない。例えば立上りの遅延は０．１秒である
。遅延手段１４４は任意の適当な設計にすることが出来
、例えばワンシヨツトとゲートとで構成することが出来
る。休止制御信号を使つて、装置が実質的なゼロ回転及
び実質的なゼロ・トルク様式にある時に．駆動装置の動
作パラメータを効果的に制御することが出来る。

第１図に示す様に、休止制御信号の適当な１つの使い方
は、それを線１５０を介して電子スイツチ６２の切換え
入力に供給し、実質的なゼロ回転及び実質的なゼロ・ト
ルク状態が発生した時、インバータ１４によつて電動機
１８に供給される駆動電流の周波数を実質的にゼロにす
ることである。休止制御信号の他の適当な使い方が本出
願人による本出願と同日出願の特願昭５５−０５３６５
０号（特開昭５５−１６６４９０号）及び特願昭５５−
０５３６５１号（特開昭５５−１６６４９１号）に記載
されている。

休止制御信号を使つて、駆動装置が実質的なゼロ回転及
び実質的なゼロ・トルク様式にある時に、任意の動作パ
ラメータ又は機能を匍脚することが出来ることを承知さ
れたい０第３図には，所望のトルク・レベル指令を利用
する交流電動機駆動装置に使うこの発明の実質的なゼロ
回転及びゼロ・トルク検出装置の好ましい実施例が、破
線の囲み２００の中に示されている。

第３図に示した所望のトルク・レベル指令を利用する普
通の交流電動機駆動装置は、破線の囲み２００の外側に
あり、これは特願昭５４−４２６３０号（特開昭５４−
１４８２１８号）に記載されているものと同じである。
第１図と第３図で同様な素子には同じ参照数字を用いて
いる。異なる部品についてだけ説明する。所望のトルク
・レベルに比例するトルク基準信号が線３００に発生さ
れる。

このトルク基準信号は駆動装置から供給してもよいし、
或いはワイパ・アーム３０４を持つオペレータが設定し
得るレオスタツト３０２から供給してもよい。ワイパ・
アーム３０４の位置は、利用者トルク・レバー（図に示
してない）の位置によつて表わされる所望のトルク・レ
ベルに対応する。トルク基準信号かトルク調整器３０６
の入力に供給され、このトルク調整器がトルク基準信号
の関数として、線４６にトルク指令信号を発生する。

トルク調整器３０６は、トルク基準信号に従つてトルク
指令信号を発生するものであれば、任意の適当な形式の
ものであつてよい。適当な１形式のトルク調整器は、適
当な利得を持つ増幅器として動作する様に構成された普
通の設計の演算増幅器である。第３図に示した普通の駆
動装置の他の素子は、第１図に示した普通の駆動装置の
同じ参照数字を用いた素子に対応する。所望のトルク・
レベルを利用する駆動装置では、実際の回転信号及びト
ルク基準信号が夫々の予定の値より小さい時、この発明
の検出装置並びに方法によつて休止制御信号が供給され
る。

今述べた予定の値は、トルク基準信号と実際の回転信号
とで同じであつても異なつていてもよいが、その値は、
何時駆動装置が実質的なゼロ回転及び実質的なゼロ・ト
ルク様式にあるかを表わす。第３図に示したこの発明の
検出装置並びに方法について説明すると、実際の回転信
号が線３２２を介して絶対値回路３２０に印加される。

第３図に示した別の形式として、線６１から鎖線３０８
を介して線３２２の信号を取出してもよい。線６１の信
号は普通は実際の回転ではなく、実際の周波数に比例す
る。絶対値回路３２０は、実際の回転信号の絶対値を出
力線３２４に発生するものであれば、任意の適当な形式
のものにすることが出来る。実際の回転信号の絶対値が
電圧比較器３２６の第１の入力に印加される。

電圧比較器３２６の第２の入力が基準電圧源３２８に接
続される。この基準電圧源は、予定の値に等しい値を持
つ基準信号を発生する。電圧比較器３２６は、実際の回
転信号の絶対値が予定の値より小さい時、第２の出力信
号を発生する。屯圧比較器３２６は任意の適当な形式に
することが出来、例えば電圧比較形式に接続した演算増
幅器であつてよい。絶対値回路３３２の入力線３３０が
線３００に出るトルク基準信号に接続される。

絶対値回路３３２は、比較器３３６の第１の入力に接続
された線３３４に、トルク基準信号の絶対値を発生する
。電圧比較器３３６の第２の入力が電圧基準源３２８に
接続される。電圧比較器３３６は、トルク基準信号の絶
対値が、基準電圧源３２８から供給された基準電圧信号
より小さい時、第１の出力信号を発生する。電圧比較器
３３６は任意の適当な形式にすることが出来、例えば電
圧比較形式に接続した演算増幅器であつてよい。比較器
３３６からの第１の出力信号及び電圧比較器３２６から
の第２の出力信号が夫々論理回路３４０に印加される。

この論理回路は、２つの出力信号の両方が高状態にある
時、線３４２の出力として休止制御信号を発生する。論
理回路３４０は、２つの出力信号の両方が高状態にある
時に休止制御信号を発生するものであれば、任意の適当
な形式、例えばアンド・ゲートにすることが出来るＯ出
力線３４２に出る休止制御信号を使つて、駆動装置が実
質的なゼロ回転及び実質的なゼロ・トルク様式にある時
、任意の動作パラメータ又は機能を効果的に制御するこ
とが出来る。

例えば休止制御信号を電子スイツチ６２の切換え入力に
供給して、実質的なゼロ回転及び実質的なゼロ・トルク
状態が発生した時、インバータ１４によつて電動機１８
に供給される駆動電流の周波数を略ゼロにすることが出
来る。別の典型的な使い方は、第１図の装置に用いられ
るトルタ検出装置並びに方法の実施例の説明について前
に述べた。第１図に示したこの発明の検出装置並びに方
法の場合もそうであるが、線３４２の休止制御信号の発
生は、予定の長さの時間だけ遅延手段３４４によつて遅
延させ、駆動装置が実質的なゼロ回転及びゼロ・トルタ
様式を過渡的に通過する時に休止制御信号が発生されな
い様にすることが出来る。

遅延手段３４４は予定の時間、例えば０．１秒が経過し
た後、線３４２の休止制御信号を出力線３４６に通す。
遅延手段３４４は任意の適当な形式にすることが出来、
例えばワンシヨツトとゲートとで構成することが出来る
。これは立上り遅延（例えば約０．１秒）し、立下りが
遅延しない様にして、装置がもはや実質的なゼロ回転及
びゼロ・トルク様式にない時、休止制御信号が直ちに低
レベルに下る様にするのが好ましい。第１図及び第３図
に示したこの発明の実質的なゼロ回転及び実質的なゼロ
・トルク恢出装置並びに方法の実施例は例にすぎない。

１駆動装置が実質的なゼロ回転及び実質的なゼロ・トル
ク様式にある時、休止制御信号を供給する為にこの他の
回路を使うことが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は所望の回転レベルを利用した交流電動機駆動装
置に使われるこの発明の実質的なゼロ回転及び実質的な
ゼロ・トルク検出装置の好ましい実施例の簡略プロツク
図、第２図は駆動装置が実質的なゼロ回転及び実質的な
ゼロ・トルク様式に入る時、停止する時及びこの様式か
ら脱出する時の実際の回転信号、トルク指令信号、トル
ク、電動機固定子電流及び休止制御信号を夫々縦軸にと
つて、横軸の同一の時間に対して示す別々の５つのグラ
フ（２Ａ−２Ｅ）を示す図、第３図は所望のトルク・レ
ベルを利用する交流電動機駆動装置に使われるこの発明
の実質的なゼロ回転及び実質的なゼロ・トルク検出装置
の好ましい実施例の簡略プロツク図である。 主な符号の説明、１４・・・・・・インバータ、１８・
・・・・・交流電動機，２２・・・・・・変換装置、２
４・・・・・・直流接続回路、３２・・・・・・タコメ
ータ、３８，３０２・・・レオスタツト、４２・・・・
・・加算点、４４・・・・・・回転調整器、４９，６０
・・・・・・加算器、５０・・・・・・電流制御回路，
６２・・・・・・電子スイツチ、５４・・・・・・周
波数制御回路、４７，１００，１１２，１２２，１６０
，３２０，３３２・・・・・・絶対値回路、１０６，１
１８，１２８，１６６，３２６，３３６・・・・・・電
圧比較器、１０８，３２８・・・・・・基準電圧源、１
４０，３４０・・・・・・論理回路、１４４，３４４・
・・・・・遅延手段，３０６・・・・・・トルク調整器
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 大きさ並びに周波数が可変の電力信号に応答して回
   転を発生する交流電動機駆動装置に対する実質的なゼロ
   回転及び実質的なゼロ・トルク装置に於て、所望の回転
   レベルに比例する回転基準信号を設定する手段と、前記
   回転に比例する実際の回転信号を発生する手段と、前記
   回転基準信号及び前記実際の回転信号の間に差があれば
   、その差を表わす回転差信号を発生する手段と、前記回
   転差信号の関数としてトルク指令信号を供給すると共に
   、該トルク指令信号の関数として周波数制御信号及び電
   流制御信号を発生する手段と、前記周波数制御信号に応
   じて制御された周波数並びに前記電流制御信号に従つて
   変えられた大きさを持つ電力出力信号を前記電動機に供
   給する手段と、前記トルク指令信号と、前記回転基準信
   号、前記実際の回転信号及び前記回転差信号の内の少な
   くとも２つとが、夫々の予定の値より小さい時に休止制
   御信号を供給する手段とを有し、もつて該休止制御信号
   が駆動装置ぎ実質的にゼロ回転及び実質的にゼロ・トル
   クの状態にあることを表わして、駆動装置の動作パラメ
   ータを制御するように作用する実質的なゼロ回転及び実
   質的なゼロ・トルク装置２ 特許請求の範囲１に記載し
   た装置に於て、前記実際の回転信号を発生する手段が、
   前記電力出力信号の周波数に比例する実際の回転信号を
   発生することからなる装置。 ３ 特許請求の範囲１に記載した装置に於て、前記電力
   出力信号が駆動電流である装置。 ４ 特許請求の範囲１に記載した装置に於て、前記休止
   制御信号を供給する手段が、該休止制御信号の発生を予
   定の時間だけ遅延させる手段を含んでいる装置。 ５ 特許請求の範囲４に記載した装置に於て、前記予定
   の時間の長さが約０．１秒である装置。 ６ 特許請求の範囲１に記載した装置に於て、前記休止
   制御信号を供給する手段が、複数個の夫々の基準電圧を
   発生する手段と、前記トルク指令信号の絶対値を表わす
   出力信号を発生する第１の絶対値手段と、夫々の基準電
   圧が前記第１の絶対値手段からの出力信号より大きい時
   に、第１の出力信号を供給する第１の比較手段と、前記
   実際の回転信号の絶対値を表わす出力信号を発生する第
   ２の絶対値手段と、関連した基準電圧が前記第２の絶対
   値手段からの出力信号より大きい時に第２の出力信号を
   供給する第２の比較手段と、前記回転基準信号の絶対値
   を表わす出力信号を発生する第３の絶対値手段と、関連
   する基準電圧が前記第３の絶対値手段からの出力信号よ
   り大きい時に第３の出力信号を供給する第３の比較手段
   と、前記回転差信号の絶対値を表わす出力信号を発生す
   る第４の絶対値手段と、関連する基準電圧が前記第４の
   絶対値手段からの出力信号より大きい時に第４の出力信
   号を供給する第４の比較手段と、前記第１の出力信号と
   、前記第２、第３及び第４の出力信号の内の少なくとも
   ２つとが存在する時に前記休止制御信号を発生する論理
   手段とで構成されている装置。 ７ 特許請求の範囲６に記載した装置に於て、前記複数
   個の基準電圧が略等しい装置。 ８ 特許請求の範囲１乃至７のいずれか１項に記載した
   装置に於て、前記回転基準信号を設定する手段が所望の
   トルク・レベルに比例するトルク基準信号を設定し、前
   記回転差信号を供給する手段が省略され、前記トルク基
   準信号を供給する手段が、前記トルク基準信号の関数と
   して前記トルク指令信号を供給すると共に、該トルク指
   令信号の関数として前記周波数制御信号及び前記電流制
   御信号を発生し、前記トルク基準信号及び実際の回転信
   号が夫々の予定の値より小さい時に休止制御信号を供給
   する手段を設けた装置。 ９ 特許請求の範囲１又は８に記載した装置に於て、前
   記電力出力信号を前記電動機に供給する手段が、前記電
   流制御信号に応答して大きさが変えられる直流出力電流
   を発生する可変直流電流源で構成されている装置。 １０ 大きさ並びに周波数が可変の電力出力信号に応答
   して回転を発生する交流電動機を持つ交流電動機駆動装
   置に休止制御信号を供給する方法に於て、所望の回転レ
   ベルに比例する回転基準信号を設定し、前記回転に比例
   する実際の回転信号を発生し、前記回転基準信号及び前
   記実際の回転信号の間に差があれば、そり差を表わす回
   転差信号を発生し、前記回転差信号の関数としてトルク
   指令信号を供給し、前記トルク指令信号の関数として局
   波数制御信号及び電流制御信号を発生し、前記周波数制
   御信号に応じて制御された周波数及び前記電流制御信号
   に従つて変えられた大きさを持つ電力出力信号を前記電
   動機に供給し、前記トルク指令信号と、前記回転基準信
   号、前記実際の回転信号及び前記回転差信号の内の少な
   くとも２つとが夫々の予定の値より小さい時に休止制御
   信号を供給し、こうして休止制御信号が駆動装置が実質
   的なゼロ回転及び実質的なゼロ・トルクの状態にあるこ
   とを表わし、駆動装置の動作パラメータを制御する効果
   を持つ様にした方法。 １１ 特許請求の範囲１０に記載した方法に於て、電力
   出力信号が、前記周波数制御信号の関数として制御され
   た周波数で電力機に対する駆動電流としてインバータか
   ら供給され、更に、該インバータがインダクタを含む接
   続回路を介して直流電流源に接続されている方法。