JPS5940650Y2 - 回転体の位相同期制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は回転体の位相同期制御装置に関し、特に起動よ
りの同期引込＝Ｗ間を短縮する新規な装置を提供するも
のである。

第１図は従来用いられているモータの位相同期制御装置
のブロック図である。

速度制御ループはモータ１の回転軸に連結した周波数発
電機２より得られる回転速度に応じた周波数の出力信号
を速度比較回路３に入力し、速度比較回路３の内部で周
波数比較を行ない、設定速度に対する直流的な速度誤差
信号を出力する。

速度比較回路３の出力信号は、速度制御補償フィルタ４
に入力され、所定の利得および位相に補正された後に、
加算回路５に加えられる。

加算回路５の出力信号は、モータ駆動回路６で電力増巾
され、モータ１を駆動する。

次に位相制御ループはモータ１の回転軸に連結した回転
位相検出器７よりモータ１の回転位相を検出し、位相比
較回路９で基準信号発生器１１の出力信号と前記回転位
相検出器７の出力信号とを位相比較し、その位相差に対
応した誤差信号を得る。

この位相比較回路９の出力信号を位相補償フィルタ１０
で所定の利得および位相に補正したのち、前記加算器５
に加える。

加算器５では、速度誤差信号と位相誤差信号とが加えら
れ、モータ１を所定の速度に制御すると共に所定の回転
位相に位相同期するものである。

第２図は第１図の構成における各部波形を示すものであ
り、イはモータ１の回転位相検出信号であり、特に起動
より位相同期する過渡的状態を示すものである。

口は基準信号発生器１１の出力信号波形図であり、位相
比較回路９では、信号口を回転位相検出信号イでサンプ
リングし、その電位を保持するものである。

ハは位相比較回路９の出力信号波形であり、起動中のＡ
期間は、高レベルになったり低レベルになったりした変
動電圧が発生する。

二は位相制御ループに設けら幻た位相補償フィルタ１０
の出力波形を示すものであり、般には位相補償フィルタ
１０は低域Ｅ波回路によって構成されており、入力信号
ハに対しては時間おくれをもって応答する。

従ってＡ期間の信号バカ高レベルの時は、位相補償フィ
ルタ１０内のコンデンサに充電が行われるため電位が少
しづつ上昇し、Ａ期間の後半では、低レベルに電位が変
化するため、少しづつ放電し、さらに所定速度に達した
Ａ期間より後は再び充電がなされ、そのため、位相同期
に時間がかかる欠点があった。

第３図は前述の従来例の欠点を除去した本考案の一実施
例を示すものである。

速度制御ループはモータ１の回転軸に連結した周波数発
電機２の出力信号を速度比較回路３に入力し、設定速度
に対する速度誤差信号を出力するものである。

速度比較回路３の出力信号は速度制御補償フィルタ４で
利得釦よび位相を補償し、その出力山号を加算器５に加
える。

加算器５の出力信号はモータ駆動回路６に加えられ、電
力増巾し、モータ１に加えられる。

次に位相制御ループについて説明する。

モータ１に連結して設けられた回転位相検出器７の出力
信号は位相比較回路９に加えられ、基準信号発生回路１
１の出力信号との位相を比較し、その位相差に応じた位
相誤差信号を得る。

位相比較回路９の位相誤差信号はスイッチ回路１２に加
えられ定常時はａ接点を通じ位相補償フィルタ１０に加
えられ、利得および位相を所定の値に補償された後に、
加算器５に加えられ位相制御ループを形成する。

起動時においては、速度比較回路３の出力信号すなわち
速度誤差信号をレベル検出回路１３で所定の電位に達し
ているか否かを判定し、その判定結果によりスィッチ回
路１２町動接片をａ接点に切換えるか、ｂ接点に切換え
るかを行う。

ｂ接点に切換えられた場合はあらかじめ所定電位に設定
したバイアス回路１４の出力に接続され、位相補償フィ
ルタ１０には所定電位のバイアスが供給される。

レベル検出回路１３の動作は、例えばモータ１が起動待
速度比較回路３の速度誤差信号が低レベルの電位である
場合は、所定速度に達すれば、速度誤差信号が高レベル
に近くため、高レベルに近すいたときレベル検出回路１
３の設定電位で、起動時スイッチ回路１２の接点がｂ接
点に接続されていたものからａ接点に切換えるものであ
る。

このように構成することにより、起動時は位相比較回路
９の出力電位が高レベルになったｂ低レベルになったり
することによって、後続の位相補償フィルタ１０に位相
同期時に異った電位を供給するため、設定速度に達して
から位相同期引込みに時間を要していた欠点を解決でき
る。

すなわち、バイアス回路１４の設定電位は、位相同期状
態の位相比較器９の出力電位に等しくしてあ・けば、所
定速度に達してからの位相補償フィルタ１０の内部に設
けられたコンデンサに余分な充放電を行なう必要がない
ため、位相同期の引込時間が短縮できる。

第４図は第３図の構成における各部波形図であり、イは
モータ１の回転検出信号であり、特に起動より位相同期
する過渡的状態を示すものである。

口は基準信号発生器１１の出力信号波形図であり、位相
比較回路９では、信号口を回転検出信号イでサンプリン
グし、その電位を保持するものである。

ハは位相比較回路９の出力信号波形であり、起動中のＡ
期間は高レベルになったり、あるいは低レベルになる変
動電位が出力さ刺る。

ホは速度誤差信号（速度比較回路３の出力信号）であり
、起動時は低レベルの電位であるが、所定速度に直流モ
ータ１の回転が達すると高レベルに向って電位が上昇す
る。

へはレベル検出回路１３の動作を示すものであり、速度
誤差信号が所定電位に上昇すトはスイッチ回路１２の接
点を切換えるタイミングを示すものであり、低レベルか
ら高レベルに切換わる時点が接点切換時点である。

トはスイッチ回路１２の出力信号を示すものでありＡ期
間はバイアス回路１４よりの電位が出力されており、Ａ
期間以降は位相比較回路９の出力電位が出力さηる状態
を示している。

チは位相補償フィルタ１０の出力信号の波形を示すもの
であり、起動待初期に同期状態の電位に達する状態を示
したものである。

以上のごとく、位相補償フィルタの出力電位は起動待初
期にすでに同期状態の電位に保持されるため、所定速度
に達してからの位相同期引込み時間が短かくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の位相同期制御装置のブロック図、第２図
は第１図の各部波形図、第３図は本考案の位相同期制御
装置の一実施例を示すブロック図、第４図は第３図の各
部波形図である。 １・・・・・・モータ、２・・・・・・周波数発電機、
３・・・・・・速度比較回路、４，１０・・・・・・フ
ィルタ、５・・・・・・加算器、６・・・・・・モータ
駆動回路、７・・・・・・回転位相検出器、９・・・・
・・位相比較器、１１・・・・・・発振器、１２・・・
・・・スイッチ回路、１３・・・・・・レベル検出回路
、１４・・・・・・バイアス回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 制御すべき回転体の回転速度に応じた速度誤差信号を得
   て、その誤差信号により前記回転体を所定の回転速度に
   制御する速度制御ループと、前記回転体の回転位相を示
   す信号と基準信号とを位相比較器により位相比較し、そ
   の位相差に応じた位相誤差信号を位相補償フィルタを介
   して前記回転体の回転位相を制御する位相制御ループを
   有する位相同期制御装置において、前記速度誤差信号が
   所定の値にない時に、前記位相誤差信号に代え、位相同
   期状態の前記位相比較器の出力レベルに略略等しい回定
   レベルの制御信号を前記回転体の位相制御信号として前
   記位相補償フィルタに印加するよう構成した回転体の位
   相同期制御装置。