JPS5921295A - 誘導モ−タの可変速度制御のための三相ｐｗｍ波形のデイジタル発生装置 - Google Patents

誘導モ−タの可変速度制御のための三相ｐｗｍ波形のデイジタル発生装置

Info

Publication number
JPS5921295A
JPS5921295A JP58078398A JP7839883A JPS5921295A JP S5921295 A JPS5921295 A JP S5921295A JP 58078398 A JP58078398 A JP 58078398A JP 7839883 A JP7839883 A JP 7839883A JP S5921295 A JPS5921295 A JP S5921295A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
waveform
motor
microprocessor
control
frequency
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP58078398A
Other languages
English (en)
Inventor
ジヨン・ダブリユ−・ロバ−トソン・ジユニア
ステユア−ト・ビ−・シ−ゲル
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Babcock and Wilcox Co
Original Assignee
Babcock and Wilcox Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Babcock and Wilcox Co filed Critical Babcock and Wilcox Co
Publication of JPS5921295A publication Critical patent/JPS5921295A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/5387—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration
    • H02M7/53871—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration with automatic control of output voltage or current
    • H02M7/53873—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration with automatic control of output voltage or current with digital control
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/505—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
    • H02M7/515—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only
    • H02M7/525—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only with automatic control of output waveform or frequency
    • H02M7/527—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only with automatic control of output waveform or frequency by pulse width modulation
    • H02M7/529—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only with automatic control of output waveform or frequency by pulse width modulation using digital control

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一般には、三イ（ＪＵ誘導モータ制御に関し
、詳しくいうと、閉ループ位１ａ制御用肪導モータの定
トルク可変速度制御のために使用できるディジタルのパ
ルス幅変調された波形を発生するための新規な、有益な
方法および装置ｕに関する。
従来の方法は正弦波形および三角波形発生器よりなるア
ナログ回路を使用して定トルク可変速度制御のために三
相誘導モータを制御するのに必要なパルス幅変調された
波形を発生させている。アナログ技術は通常複雑であり
、かつ多数の工場および現場での調整を必要とする欠点
がある。また、アナログシステムは最終の設計後に異な
る応用例に適するように構成を変更することが困難”で
ある。
ディジタル技術（マイクロプロセッサを含む）の限定さ
れた使用法が開ループ誘導モータ速度制御のために試み
られている。
米国特許第４．０９９．１０９号にはパルス幅変調され
た波形を合成するためのディジタ〃装置が開示されてい
る。しがしながら、この従来例では、波形がハ・−ドウ
エアによって選択されている。従って、誘導モータの制
御を種々の応用例に適合させるための融通性が乏しい欠
点がある。その上、ハードウェアを使用する誘導モータ
の制御に必要なロジックを設けることはかかる制御の融
通性、および種々の異なる状態および要件に対するその
適応性を制限する欠点があった。
次に、本発明の詳細な説明する。
本発明はマイクロプロセッサによって制御されかつ誘導
モータの可変制御に必要な三相波形を発生ずるのに使用
されるパルス幅変調された波形（パルス幅変調波形）の
発生方法および装置ｉｌＮに関する。
本発明を理解する上で有益な他の情報は本出願人の先願
（昭和５８年４月２２日（＝Ｉ出願「三相可変周波数定
トルク制御装置を使用する高トルクサーボ位置決め装置
」）に見出すことができる。
蝶形弁等の移動のような種々の制御機能のためにＤＣモ
ータの代りに三相ＡＣ誘導モータを使用することは誘導
モータに供給される三相波形を変化できる制御装置の導
入にともなってまずます一般的になっている。これはＡ
Ｃ誘導モータの、特に１０以下の馬力定格において、寸
法が小さく、かつ取扱いが容易であるという利点のだ２
である。
本発明によれば、実時間ソフトウェアがパルス幅変調波
形の形状を制御するために、また割込みおよび制御信号
を含むロジックを制御するために、マイタロプロセッサ
において利用される。実時間ソフトウェアの使用は異な
る状態および応用例に適合するシステムの融通性を増大
させる。
本発明による方法および装置はディジタル技術を使用し
てパルス幅変調（ＰＷＭ　）波形を発生する。ハードウ
ェア（マイクロプロセッサおよび関連する周辺機器）と
実時間ソフトウェア間の密接な相関関係は開ループのお
よび閉ループの両システノ・に対してパルス幅変調波形
の効率の良い発生および制御を可能にする。
この方法はハードウェアの設計を変更することなしに閏
ループまたは開ループを制御するための制御技術および
ＰＷＭの発生の容易な要更を可能にする。異なる応用例
に要求される必要な変更は実時間ソフトウェアにおいて
実現できる。
この方゛δξは実時間ソフトウェアが意図されたＪＩＱ
＋用例に対して構成された後、工場での較正を必要とし
ない。
それ故、本発明の目的は三相パルス幅変？Ｊ、１波形を
発生して誘導モータを制御する、アナログ変調装置の欠
点を除去し、かつ任、はの指定された出力レベルの波形
を発生ずる発生装置を提供することである。
本発明の他の目的は異なる制御要件および条件に適合す
るようにプログラムできるマイクロブロセツ・すを上記
誘導モータの制御に使用することである。
本発明を十分に理解するために、以下添付図面を参照し
て本発明の好ましい実施例について詳細に説明する。
図面を参照すると、この中で実施された本発明は誘導モ
ータの可変速度制御を可能にする三相パルス幅変調波形
を発生ずるための装置、すなわち位置制御モジュー＃（
ＰＣＭ）１０よりなる。
本発明の方法はハードウェアおよび実時間ソフトウェア
によって具現され、第１図のＰＣＭｌ０を構成する回路
カードに完全に含まれている。このＰＣＭは第６図に示
された三イ（イ駆動制御装ぼの一体の一部分である。こ
の三４［駆動制御装置は、遠隔の場所からダンパー、レ
ジスタ、蝶Ｕ弁、あるいは他のプセセス制御素子の位置
を制御するためにモータあるいはサーボ位置決め装置を
必要とするこれら素子の位置を設定するために、モータ
の運動を制御する。
ＰＣＭは三相駆動制御装置に対してインテリジェンス（
情報）を提供する。Ｐ　ＣＭは自蔵式マイクロコンピュ
ータであり、制御システム入力を受信し、これら入力に
基づいて論理レベルのパルス幅変調波形を発生ずる。こ
れら波形はＰＣＭの外部にある５つのパワースイッチン
グモジュールに供給される。
ＰＣＭは４にバイトまでのプ四グラム記憶容量を持つＭ
Ｃ６８０２マイクロブ″ｐセツサ１２を使用する。この
プロ七ツザ１２は誘導モータに対する実時間三相ＰＷＭ
波形出力を更新するためうこ与えられた優先度を持つ割
込み駆動される機械である。残りのプロセッサ時間は制
御シスデム入力をヂエツクし、言１ｎを実行し、そして
制御装置の状態を表示するために使用される。
ＰＣＭハードウェアの機能的ｔ（Ｌｊ成図が第１図に示
され℃いる。ＰＣＭの概陥は第６図の三相駆動制御装置
中に示されている。
三相モータ制御のためのマイタロプロ七ツザに基づいた
システムはデジケーデッドアナロダまたはディジタル論
理設計よりも融通性がある。ソフトウェア要更の容易さ
が制御装置の機能上の性能を新しい適用例に容易に変更
できるようにしている。
中央制御装置にとしてＰＣＭに使用されるマイク四ブロ
セツザ１２はモトローラ６８０２である。
この６８０２プロセツサは１２８バイトのＲＡＭおよび
オンボードシステムク四ツクを含む。
制御ソフトウェアは約５にバイトのメモリを必要とする
。このソフトウェアは２５Ｌ３２あるいは２７Ｌ３２デ
バイスのような４に紫外線消去可能なリード・オンリー
・メモリ（ＲＯＭ）１４に記憶される。これらデバイス
はこの適用例には十分である４５０ナノ秒のアクセス時
間を有する。
ＲＯＭのアドレスはネＦ０００から＄ＦＦＦＦまでメモ
リの頂部に位置付けされる。
制御プログラム１オマイク四ブｐ七ツサ１２に位置付け
された１２８バイトのＲＡＭ（ランダム・アクセス・メ
モリ）のみを使用する。このＲＡＭはバッファおよび可
変記憶装置に対して使用される。ＲＡＭアドレス位ｆ＆
はｓ’ｏ　ｏ　ｏ　ａから８ｏｏｙＦまでである。
本発明では２つのモト０−ラ６８４Ｇプロダラマブル・
タイマーモジュー／Ｉ／（ｐＴ、Ｍ）１６および１８を
含むように設バ（されている。３つの個々のタイマーが
１つのＬＳＩデバイスに位置付けされている。これらタ
イマーは２ｏに出力波形バｉスパターンを発生し、時間
の異なるディジタル入力を測定し、割込み信号を発生し
、かつ機械故障時間（ＭＦＴ）関数を提供するために使
用される。
タイマー（１６，１８）はシングルショットモードで作
動される。このモードは１６ビツト２進数がタイマーラ
ッチに四−ドされることを可能にする。減少計数はソフ
トウェアまたは外部論理制御により開始される。１６ビ
ツト２進数が完全にＯに減少計数されると、割込み信号
が発生される、またはそのタイマーに関連した出力の状
態が東北される。減少８１数が生じる速度番まシステム
ク田ツクまたは外部りｐツク源によって決定される。
４′つのタイマー（タイマーモジュール１８の）が３つ
のパルス輻変調された波形を２イン２０に発生ずるため
に専用される。１つのタイマーが制御装置の出力周波数
に比例する速度でブロセツダ割込み信号を発生する主タ
イマー（モジュール１６の）である。割込みルーチンは
それぞれが相出力に専用される他の３つのタイマーを新
しいＰＷＭ波形値によって更新する。
割込みルーチンに関連しないプロセッザタイマーは後述
する制御ソフトウェアの主タスクを完成するために使用
される。これらタイマーの使用はＰＷＭｆｉｉの発生に
関連したプロセッサオーバヘッドを最小にする。
ディジタルシステム人力２２はすべてＴＴＬ論理レベル
である。到来ディジタル入力はすべてフィルタ２４にお
いてフィルタされ、高出力インバータ回路によって発生
される雑音を除去する。その上、電気的サージを抑圧す
るために一時的保獲手段が設けられている。これら入力
は８進バツフア２６によってバッファされてプロセッサ
にインターフェースされる。
Ｉ’ＷＭ波形２０の制御、ラッチ５２のモード状態の制
御、およびアナログマルチプレクシングの制御のために
プロセッサ１２によって出力されるディジタル信号は８
進ラツチによってそれらの関連する回路にインターフェ
ースされる。８進ラツチは与えられたデジケイテッド適
用例に対するディジタルインターフェースの安価な方法
である。
制御装置モードディスプレイ２８に専用されるラッチ５
２はライン３０からのデータバス情報がプログラムの制
御下で表示されることを可能にするように構Ｊ戊され′
Ｃいる。この特徴は２８における試験およびアナ買グの
両較正に対して有益である。
ラッチ、バッファ、ブ四グラマプルタイマー、メモリ、
およびアナログ−ディジタル変換器はすべて３−８デイ
ジタルデコーダ３６によってメモリＴツブされる。デコ
ーダ３６はメモリを８つのアドレス可能な帯域に区分す
る。すべての必要な論理がｆ−夕、アドレス、およびチ
ップ選択ラインの適正なタイミングを確実にするために
含まれている。
モジュール１６の機械故障タイマー（ＭＦＴ）は、４イ
（音パルスあるいは誤まったアドレスが正常なソフトウ
ェアの実行をさまたげる場合に、プロセッサ１２をリセ
ットするためにＩ）　ＣＲ１１０に設けられている。こ
のＭＦＴは通′）１（の既知のプログラムシーケンス中
、プロセッサによって更新される。この更新がないとい
うことはソフトウェアの故障を意味する。λＩＦＴは計
時を終了するとプロセッサをリセットし、後記する、よ
うにシステムを再び初期設定する。
ライン３８の４つのアナログ信号はＰ、ＣＭｌｏによっ
て認知される。２つはポテンショメータによって内部で
発生される利得および不感帯制御パラメータを表わす。
これらパラメータは閉ループ位置制御に関連している。
それらは他の適用例に対してソフトウェアにおいて容易
に再定餞できる。
残りの２つのアナログ信号は制御システム（第６図）か
ら生じる設定点およびフィードバックアナログ入力であ
る。各アナログ信号はＱ、７５乃至５．２５ＶＤＣの電
圧範囲を有する。その上、フィードバックおよび設定点
信号はＰＣＭによって電圧に変換される４〜２０ｍＡの
信号であってもよい。電流入力信号の利点は雑音を低減
でき、かつ長い信号線による減衰がないことである。フ
ィードバック信号はバッファされ、他の制御適用例に対
する制御システムに出力される。
４つのアナログ電圧はアナｐグーディジタル（Ａ／Ｄ）
変換のためにアナログマルチプレクサ４ｏによってプロ
セッサ制御のもとて個々に選択される。選択されたアナ
ログ電圧はレベル移動器およびフィルタ４２に供給され
、８ビット人／Ｄ変換の前に適正な信号の条件付けを行
なう。Ａ／Ｄ変換器４４は与えられた入力電圧範囲に対
して最大の分解能を与える調節可能な０およびスパンを
有する。このスパンおよび０は０．７５および５．２５
ＶＤＣ（７）入力範囲（変数の一５％乃至１０５％に対
応する）を与えるように調Ｍ１され、ディジタルデータ
の０から２５５カウントまでを変換する。Ａ／Ｄ変換器
４４は内部に含まれた６状態バツフアによってプロセッ
サにインターフェースする。３状態バツフアはプロセッ
サ１１２によって制御される。
適正なプリント回路のレイアウトおよび素子の選択によ
って正確な変換ができる。マイクロプロセッサによって
発生されるディジタＡ／雑音の減少はアナログおよびデ
ィジタル接地帰路、素子の配置を分離し、すべてのアナ
ログ素子をディジタル素子から物理的に分離することに
よって減ぜられる。素子の公差および温度係数は、０．
３％以上の精度が４０゛Ｆ乃至１４０″Ｆの温度範囲内
で維持されるように選択される。
プログラマブルタイマーによって出力されるＰＷＭ波形
２０）ま相ドライバ人力４８に供給される前に４６にお
いて条件付けられる。正および負の相出力の付勢はオー
バラップがなく、三相インバータの安全な動作を保証す
る。シフトレジスタおよび種々の論理素子によって２４
マイクロ秒のデッド・タイムがつくられる。プロ七ツザ
制御のランチ５４が波形反転信号を発生し、これら反転
信号は波形と関連したメモリテーブルを５０％減少さぜ
るためにタイマー出力１２０と組合わされる。この同じ
ラッチ３４がプログラムの制御のもとて波形出力を瞬時
に割込ませる能力を有する。
条件付けられた波形出力は４ＢにおいてＰＣＭから出て
行く前にダーリントン接続のトランジスタパッケージに
よってバッファされる。
２つのハードウェア割込み信号がプロセッサ開織のため
に発生される。最もアクティブな割込み信号は主タイマ
ー１６によって発生される。この主タイマーは所望の出
力周波数に比例するマスク可能な割込み信号な発生ずる
。割込み（７１１号は６８４ＤＰＴＭｉ６によって７Ｔ
ｆ、気的に発生される。
第２の割込み信号（過電流状態）はＰ　ＣＰＴｉの外部
の回路によって発生される。この割込み信号もまた、プ
ロセッサのマスク可能な割込み信号によって処理される
。２つの割込み信号ＬＪ、　６８４０タイマー１６をポ
ーリングすることによつ″Ｃ識別される。
プロセッサソフトウェアによるマイクロプロセッサ１２
の機能は次の通りである。マイクロプロセッサは人力を
読取り、どのモードが入力されているかを決定し、その
モードを処理しなｌｊればならない。次に、プロセッサ
は適正な周波数を決定し、この周波数をプログラマブル
タイマー１８を通じて出力しなければならない。第２図
および第３図はこ）ＬＬ機能の状態図を示す。第４図は
プロセッサに対するアナログおよびディジタルインター
フェースを示ス。プロセッサソフトウェアは制御システ
ムパラメータに応答するのに使用できるプロセッサの時
間を最大にするために完全に機械コードで書かれている
。
１１においてりセット入力を受信した後、マイクロプロ
セッサ１２は、第２図に示すように、通常のソフトウェ
アリセット、すなわちＲＡ　Ｍテス）（５２）、ＲＯＭ
チェックサムテスト（５４）、スタック・ポインターの
設定（５６）（プログラマブルタイマーを初期設定（５
８，６０）、機械障害タイマーを設定、パルス記憶タイ
マーを設定、および第１のＩＲＱタイ７−値を設定に入
る。
ＲＡＭまたはＲＯＭテストに障害がある場合には（ライ
ン６６）、プロセッサはすべてのＬＥＤをオンにしく６
２）そして停止ｊる（６４）。
りをチェックし、周波数のＩｔ！斜をチェックし、動作
のモードをチェックする。
このセクション（６Ｂ）において、プロセッサ１２はア
ナログ信号を変換する。これらアナログ信号は１６進に
変換され、後で使用するためにＲＡＭに記憶される。こ
のように変換さＪした各アナログ信号はマルチブレクー
リ４０の人力によつ゛Ｃ決定される。
次に、リミットのチェックが生じる（７０）。
いずれかのリミットが設定されている（上方または下方
）場合には、ＤＥＳＦＲＱ　（所望の周波数）がＯに設
定される。’Ｊ　ミツトが設定されている限り、Ｉ）Ｅ
ＳＦＲＱはこのリミットの方向においてのみＯに等しい
。これはモータをリミットシ（郭の反対方向に走行させ
ることができる。リミット人力はモータのシステム制御
を行なうように外１１１−で構成できる。
次に、フィードバックのチェックが生じる（　７２）。
この選択の１つの機能は与えられた征ｄ用例に対する最
大許容周波数（ＤＥＳＦＲＱ　）を決定することである
。
周波数の傾斜（７４）は非常に多くの波形ノ＜ルス出力
の通過後にのみ生じる。実際の周波数（ＡＣＴＦＲＱ　
）が傾斜されるべきであるときには、プロセッサは実際
の方向（ＡＣＴＤＩＲ）が所ｑ（の方向（ＤＢＳＤＩＲ
）に等しいか否かを決定する。
これら方向が等しくないときには、ＡＣＴ、ＦＲＱはこ
れら方向が等しく設定され得る前に０・Ｈｚ（モータ停
止）まで下方に傾斜されねばならない。これら方向が等
しく設定されると、プロセッサは周波数を傾斜させるべ
きか否かを、また、傾斜させるべきである場合には、ど
の方向に傾斜さゼるべきかを決示する。次のテストが行
なわれ、その結果は次の通りである。
ＡＣＴＦＲＱ二ＤＥＳＦＲＱ　　　ｈｃＴＦＲＱ＝ｈｃ
ｒＦｒｔｑＡＣＴＦＲＱ　＞　ＤＥＳＦＲＱ　　ＡＣＴ
ＦＲＱ　＝　ＡＣＴＦＲＱ−３ＡＣＴＦＲＱ　＜　ＤＥ
ＳＦＲＱ　　ＡＣＴＦＲＱ　＝　ＡＣＴＦＲＱ＋３その
後ポインターがＡＣＴＦＲＱ　ｃ）適正デープルの始め
に設定される。
次のタスクはモード選択（７６）である。実時間ソフト
ウェアのこの部分は特定の適用例の制御をＥｉ（能にす
るように構成できる。ソフトウェアのこの部分は与えら
れた適用例に刈するすべての適用可能な制御アルゴリズ
ムを含む。ＡＣＴＦＲＱおよびＤＥＳＦＲＱ値はソフト
ウェアのこの部分で決定される。） ＩＲＱ割込み信号は、第３図に示すように、過電流状態
および波形パルス出力に対して使用される。過電流状態
はプロセッサにｒ　ｎ　Ｑ　Ｉｇす込み信号を与えるハ
ードウェアによって注意される。過電流割込み信号に対
するプロセッサの応答は３Ｉ（用例に依存する。過電流
状態が望ましくないと決定された場合には、モータはオ
フにされ、制御装置Ｍを再び初期設定するために手動の
リセットが生じなければならない。
所望の出力は第５図の５つの正弦波９０．９２．９４で
あり、三相誘導モータの３つの相を駆動するために使用
される。３つの正弦波は相当り１２０゜互いに進んでい
るか遅れている。正弦波の位４’ｌｆの反転はモータの
方向の反転をもたらす。
爪受された正弦波を導ひく方形パルスパターン９６．９
８．１００を確立することはパルス幅変ル１Ｍとして知
られている。オン時間が変化している２４．５６．７２
または１４４の等しいパルス（数を決定する周波数）が
所望周波数の正弦波を発生ずるために使用される。サイ
クル当りのパルスの数はソフトウェアの制御のもとて任
意の与えられた周波数に対して要更できる。３６パルス
が第５図では使用されている。各パルスのオン時間は次
式から計算される。
ここで、 Ｔはマイク四秒での時間、 ｆは基本周波数（３Ｈｚの増分で３乃至６０Ｈｚ）、θ
は位相角（基本周波数に依存して０°から９０゜までの
２．５°、５．０°、１０°、または１５°の増分）、
■はサイクル当りの増分 子　＝　３．６　Ｈｚ　Ｉ　＝　１４４ｆ＝９．１２．
１５Ｈｚ　Ｉ＝７２ ｆ；１８乃至４５ＨｚＩ＝５６ ｆ−４８乃至６０Ｈｚｌ＝２４ ■は所望のピーク電圧（ボルト）（最大モータトルクに
対して調整された） である。
第５図はパルスパターン正弦波関係を示す。正弦波の負
の半サイクルはこの信号の補数から引き出される。
三相波形のそれぞれに対する方法は同じである。
ＲＯＭ１４は２０の異なるテーブルを含む。各テーブル
は異なる出力波形周波数（３Ｉ（ｚの増分で３から６０
Ｈｚの範囲に及ぶ）に対応する。各テーブルにおけるエ
ントリは５６０度のＩ）　Ｗ　Ｍ正弦波の９０度をつく
るのに必要なプログラマブルタイマー値である。全体の
正弦波はテーブルにおけるエントリを適正なシーケンス
で、かつラッチ５４によって出力される波形反転制御ラ
インの適正な制御を繰返すことによってつくられる。三
相出力全Ｍ　ｔ＝発生ずるのに１つのテーブルのみが必
要である。個々のｔｒ＋は与えられた周波数に対して同
じタイマー値を必要とする。３つの波形を互いに１２０
°づつ夏位さぜることは正に必要である。
各周波数テーブルに位置付けされたプログラマブルタイ
マー値は必ずしも正弦の重みを付ｉｊられる必要がない
。タイマー値は非正弦波形を提供するように変えること
ができ、より大きな平均電圧出力を得て異なるモータト
ルク関係をもだやずようにしてもよい。
この正弦波をつくる際に使用される方法はサイクＡ・当
り２４．３６．７２、あるいは１４４のパルスが出力さ
れても、同じである。
各波形の初期設定はほぼ同じである。カウンタおよびポ
インターが設定され、反転ラッチが設定され、そしてＩ
ＲＱ時間が決定される。テーブルＩは各数のパルスに対
するカウンタおよびポインターノ初Ｍ　８　’ｉｆ　ｔ
’　示ｔ。Ｉ）ＮＴＡ、ＰＮＴＢ、　およばＰＮＴＣは
三４目Ａ、Ｂ、および（コに対するボ・インターである
。Ｆ１ζＱＰＴは周波数ポイントである。ＣＮＴＡ、Ｃ
ＮＴＢ、およびＣＮ　Ｔ　Ｃｉ；！三相に対するカウン
トである。
各相の出力はパルスの数に関係なく同様である。
３６バルス出力が訂しく示されている。
ポインターは関連しているカウンタの値に依存してテー
ブルを」二カおよび下方へ移動する。己の一例としてテ
ーブル■および■を参照されたい。
ゲー・トがまた、各相に対するカウンタのカウントに依
存してセットまたはリセットされる。カウンタがその限
界（リミット）に達すると、０にセントされ、プロ七ス
は再び外１まる。
周波数の変化はＣＮＴＡ＝００ときにのみ生じる。
ＩＲＱ時間は次式によって決定される。
ここ゛て“、≠は周波数当りのパルスの数である。
■ｉも０時間はプログラマブルタイマーモジュールにロ
ードされ、ζ、れはＩＲＱ割込み信−号のｊｌ（度を決
定する。
テーブル■ ２４パルス　。
ＰＮＴＡ　＝　　ＦＲＱＰＴ　　＞　　　　　　ＣＮＴ
Ａ　　＝　　　ｃＰＮＴＢ　＝　ＦＲＱＰＴ　＞　＋　
８　ＣＮＴＢ二　８ＰＮＴＣ＝　ＦＲＱＰＴ　＞　＋　
８　ＣＮＴＣ二１６５６パルス ｐＮＴＡ　＝　ＦＲＱＰＴ　＞　　　　ＣＮＴＡ　＝　
　０ＰＮＴＢ　　＝　　ＦＲＱＰＴ　　＞　　＋１２　
　　ＣＮＴＢ　　＝　　１２ＰＮＴＣ＝　ＦＲＱＰＴ　
＞　−Ｈ２ＣＮＴＣ＝　２４７２パルス ＰＮＴＡ　＝　ＦＲＱＰＴ　＞　　　　ＣＮＴＡ　＝　
　０ＰＮＴＢ　＝　ＦＲＱＰＴ　＞　＋２４　ＣＮ’ｌ
’Ｂ　＝　２４ＰＮＴＣ＝　ＦＲＱＰＴ　＞　＋２４０
ＮＴＣ＝　４８１４４パルス ＰＮＴＡ　＝　ＦＲＱＰＴ　＞　　　　ＣＮＴＡ　＝　
　０ＰＮＴＩＩ　＝　ＦＩ’ｔＱＰＴ　＞　＋４８　Ｃ
ＮＴｎ　＝　４８ＰＮＴＣ＝　ＦＲＱＰＴ　＞　＋４８
　ＣＮＴＣ＝　９６デーブル１１ ＸＸ　　　　　　　５　　　　１５　　　　２１　　　
　　　只ＸＸ　　　　　　　４　　　　１４　　　　２
２　　　　　３２ＸＸ　　　　　　　８　　　　１０　
　　　２６　　　　　２８ＸＸ　　　　　　　９　　　
　　　　　　　　２７スタ一ト時：　　ＣＮＴ　　囚　
＝　　　８　　ＰＮＴ　　■　＝　６ＣＮＴロ＝　１２
　ＰＮＴ■＝６ ＣＮＴ　ロー　２４　１）ＮＴ　■＝　６ポインタ（Ｐ
ＮＴ）■、および■は同じ位１ａがらスタートするが、
ＣＮＴ値のために反対方向に移動する。
テーブル■ ＩＲＱ割込み信号を処理するのに必要な時間はＰＣＭ１
０の全体のシステムの応答に直接影響を与える。ＩＲＱ
＃−チンは実時間ＰＷＭ波形出力４８が中断することな
しに継続することを可能にするために最高の優先度を与
えられている。ＩＲＱ実行時間はＩＲＱルーチンを記憶
するために必要なメモリ四ケーションの増大を犠牲にす
ることで効率の良い機械命令の使用によって減少する。
さらに正確な制御の適用例に対するＰＷＭ出力周波数の
分解能の増大はＲＯＭに位ｌｆｆ１付けされた周波数テ
ーブルの数を増加させることによって達成できる。シス
テムの応答は多くの出力周波数の追加によって大して減
少しない。
【図面の簡単な説明】
第１図はパルス幅変調された波形を発生する際に使用さ
れる位置制御モジュールのブロック図、第２図は本発明
によるマイク四プロセッサプログラミングの初期設定お
よび主タスクを示すフローチャート、第３図はマイクロ
プロセラサブ四グラミングの波形パルスおよび過電流処
理タスクの７ｐ−チャート、第４図はマイクロプロセッ
サに対するアナログおよびディジタルインターフェース
を例示するブロック図、第５図は三相パルス幅変調され
た波形を示す波形図、第６図は誘導モータに対する二相
駆動制御装置雇に使用された本発明の位ぼ制御モジュー
ルを例示するブロック図である。 １０：位置制御モジュール（ＰＣＭ） １２；マイクロプロセッサ １４：リード・オンリー・メモリ（ＲＯＭ）１６．１８
ニブ四グラマプル・タイマーモジュール ２４：フィルタ ２６：８進バツフア ２８：制御装置モードディスプレイ ５２．５４：ランチ ３６：ｓ−ａディジタルデコーダ ４０；アナログマルチプレクサ ４２：レベ／ｌ／移動器およびフィルタ４４：８ビット
アナログ−ディジタル変換器４６　：　ＰＷＭ波形波形
条件面路 ５０：接点出力回路 ４ ＦＩＧ、　　５ ’＋−〇−一」 手続油止１１（（方式） ％式％ 事件の表示　昭和５８年　特願第７８５９８　　”ｉ補
正をする者 事件との関係　　　　　　　　　　　特許出願人代理人 〒１０３ 住　所　　東京都中央区日本橋３−Ｊ−［＝ｔ１３番１
１号油脂工業会館電話２７３−６４３６番 補正請合通知の「ｌ付　昭和５８年８月３０日＝１市１
［１て二丁了り一↑淳プ■屡ｎ’ＦｆＦ［−−り、抽出
の対象 願書０発報１者−出願人々欄

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）　　誘導モータの定トルク可変速度制御のための
    三相パルス幅変調された波形を発生するための波形発生
    装置において、 初期設定、主タスク、割込み処理、および波形発生のた
    めにプログラムされる、かつ該主タスクが変換されたア
    ナログ信号を記憶すること、モータ位置の限界をチェッ
    クし、かかる限界に達したときに前記モータの所望の周
    波数を０に設定すること、モータ位置を示すフィートノ
    くツク信号をチェックすること、所望のモータ周波数に
    合致するように周波数を傾斜させること、および少なく
    とも１つのアルゴリズムに従って制御のモードを選択す
    ることからなる、マイクロプロセッサと、該マイクシプ
    ロセッサに接続され、該マイクロプロセッサのプログラ
    ミングを含むとともにそれぞれが所望のモータ波形に対
    応する複数のテーブルを含むメモリと、 前記マイクシプロセッサに接続され、利得制御信号、不
    感帯制御信号、設定点制御信号およびフィードバック制
    御信号を受信し、かつ一度にこれら制御信号の少なくと
    も１つを前記変換されたアナログ信号に変換するように
    動作するアナログ−ディジタル変換器と、 前記マイクロプロセッサに接続され、前記メモリ中の前
    記複数のテーブルの１つからの情報を受信して前記モー
    タに対して三相のパルス幅変調された波形を発生するた
    めの５つの波形タイマーと、前記マイクシプロセッサに
    接続され、前記モータに対して不所望な状態が生じたと
    きに前記マイクロプロセッサに供給される割込み信号を
    発生ずるための少なく・とも１つの別のタイマーとを色
    価することを特徴とする三相のパルス幅変調された波形
    を発生するための装置ｆ。
JP58078398A 1982-05-07 1983-05-06 誘導モ−タの可変速度制御のための三相ｐｗｍ波形のデイジタル発生装置 Pending JPS5921295A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US37579682A 1982-05-07 1982-05-07
US375796 1982-05-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS5921295A true JPS5921295A (ja) 1984-02-03

Family

ID=23482385

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58078398A Pending JPS5921295A (ja) 1982-05-07 1983-05-06 誘導モ−タの可変速度制御のための三相ｐｗｍ波形のデイジタル発生装置
JP005747U Pending JPH0560193U (ja) 1982-05-07 1991-01-22 誘導モータの可変速度制御のための三相ｐｗｍ波形のディジタル発生装置

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP005747U Pending JPH0560193U (ja) 1982-05-07 1991-01-22 誘導モータの可変速度制御のための三相ｐｗｍ波形のディジタル発生装置

Country Status (9)

Country Link
EP (1) EP0094767A1 (ja)
JP (2) JPS5921295A (ja)
KR (1) KR900000769B1 (ja)
AU (1) AU560498B2 (ja)
BR (1) BR8302459A (ja)
CA (1) CA1202364A (ja)
ES (1) ES8404580A1 (ja)
IN (1) IN159296B (ja)
MX (1) MX153611A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61248713A (ja) * 1985-04-26 1986-11-06 Nissei Plastics Ind Co 回転式射出成形機
JPS61251484A (ja) * 1985-04-26 1986-11-08 Mitsubishi Electric Corp インバ−タ装置のｐｗｍ制御回路

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6077696A (ja) * 1983-09-30 1985-05-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd インバ−タ駆動制御装置
JPS6434180A (en) * 1987-07-27 1989-02-03 Toshiba Corp Controlling device of power converter
US6644310B1 (en) * 2000-09-29 2003-11-11 Mallinckrodt Inc. Apparatus and method for providing a breathing gas employing a bi-level flow generator with an AC synchronous motor
CN102185555B (zh) * 2010-12-28 2013-05-08 上海智大电子有限公司 一种数字化交流调压调速装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55125086A (en) * 1979-03-20 1980-09-26 Hitachi Ltd Motor controlling device

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4105939A (en) * 1976-08-10 1978-08-08 Westinghouse Electric Corp. Direct digital technique for generating an AC waveform
US4099109A (en) * 1976-10-01 1978-07-04 Westinghouse Electric Corp. Digital apparatus for synthesizing pulse width modulated waveforms and digital pulse width modulated control system
DE2829793A1 (de) * 1978-07-06 1980-01-17 Siemens Ag Steuersatz fuer einen stromrichter
JPS5610091A (en) * 1979-07-02 1981-02-02 Hitachi Ltd Controlling device for electric motor
CA1172689A (en) * 1980-06-20 1984-08-14 Lawrence W. Langley Digital programmed controller for multi-mode brushless electric motor
JPS5771274A (en) * 1980-10-20 1982-05-04 Toshiba Corp Controlling device for inverter
DE3115612C2 (de) * 1981-04-16 1983-01-13 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Steuersatz für einen Wechselrichter

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55125086A (en) * 1979-03-20 1980-09-26 Hitachi Ltd Motor controlling device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61248713A (ja) * 1985-04-26 1986-11-06 Nissei Plastics Ind Co 回転式射出成形機
JPS61251484A (ja) * 1985-04-26 1986-11-08 Mitsubishi Electric Corp インバ−タ装置のｐｗｍ制御回路
JPH0154174B2 (ja) * 1985-04-26 1989-11-17 Nissei Plastics Ind Co

Also Published As

Publication number Publication date
ES521935A0 (es) 1984-05-01
EP0094767A1 (en) 1983-11-23
BR8302459A (pt) 1984-01-17
JPH0560193U (ja) 1993-08-06
MX153611A (es) 1986-12-03
IN159296B (ja) 1987-05-02
KR840004630A (ko) 1984-10-22
ES8404580A1 (es) 1984-05-01
CA1202364A (en) 1986-03-25
KR900000769B1 (ko) 1990-02-15
AU1430483A (en) 1983-11-10
AU560498B2 (en) 1987-04-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4929879A (en) Microstepping of an unipolar stepping motor
US4617675A (en) Digital PWMed pulse generator
US5589805A (en) Enhanced resolution pulse width modulation control
US4456865A (en) High torque servo positioner using 3 phase variable frequency constant torque controller
US4855660A (en) Microstepping of an unipolar stepping motor
US4599550A (en) Digital generation of 3-phase PWM waveforms for variable speed control of induction motor
US4447786A (en) Waveform synthesizer and motor controller
CA1292769C (en) Three-phase pwm inverter with speed control and load compensation for aninduction motor
CA1095983A (en) Direct digital technique for generating an ac waveform
US4584512A (en) Microstepping drives with waveform tuning and microprocessor control
EP0140348B1 (en) Method and apparatus for controlling pwm inverter
CA2395500C (en) Method for operating asynchronous motors and corresponding device
GB2215147A (en) Apparatus and method for controlling pwm-controlled voltage type inverter
EP0077836A1 (en) Control apparatus for electric motors
JPS5921295A (ja) 誘導モ−タの可変速度制御のための三相ｐｗｍ波形のデイジタル発生装置
EP0242344B1 (en) Method and apparatus for controlling a motor
JPS6154890A (ja) Ｄｃモ−タの制御装置
JPH0219021A (ja) ディジタルパルス幅変調回路
JP2502397B2 (ja) 信号発生回路
SU628459A1 (ru) Устройство дл управлени шаговым двигателем
JP3131975B2 (ja) ディジタル三相ｐｗｍ波形発生装置
SU1124418A1 (ru) Частотно-управл емый электропривод
SU725185A2 (ru) Устройство дл управлени шаговым двигателем
Atkinson et al. Microprocessor control of two-phase ac induction motors
JPH0374176A (ja) Ｐｗｍ波形出力方法