JPS60204279A - 電動機の速度制御装置 - Google Patents

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】 本発明は電動機の速度制御装置、特に電動機の速度が設
定値より過大となる事を防止するための速度制御装置に
関するものである。

従来より実施されている電動機の速度制御装置は第１図
に示すように速度の設定器ｌの信号と電動機４の速度検
出器５の信号との差を演算器２で計数しその差の出力を
制？ＩＩａ構３に加えて電動機４を駆動するように構成
されており、制御機構３の増幅度を非常に大きくしてお
けば制御機構３の入力は非常に小さくて良く、従って速
度設定器１の出力と速度検出器５の出力の差が非常に小
さくても良く、電動機４は速度設定器１の出力に殆ど一
致した速度で回転するようになり、高い精度の速度制御
装置が得られる。

然しなから第１図に示した速度制御装置に於いては電動
機の回転が定常状態では略設定値と一致するが、設定値
と電動機の回転速度の差の大きい場合、例えば電動機を
起動せしめる場合には、設定速度と検出速度の差が大き
いので制御機構３の出力は最大となって電動機を駆動し
電動機は急激に加速され、電動機の速度が設定値に達し
て制御機構３の入力が零となり電動機の駆動電力が零と
なっても電動機の回転子や負荷装置の慣性モーメントに
蓄えられたエネルギーの為に更に加速を続けて設定値よ
り高い速度に達し、その後電動機の駆動電力が零である
ことから徐々に減速して設定値に達しその回転速度で安
定するという過回転の現象が生じ、設定値に安定するま
でにポ分の時間を要し、設定時間におくれを生ずるとい
う問題がある。

又巻上装置や坂路のある搬送装置等の駆動用電動機に於
いては電動機の負荷が電動機を加速する方向に働き、電
動機の速度を設定値以上に加速する場合には制御装置が
制御能力を失って過大な速度になる等の問題が発生する
。

本発明の目的は電動機の速度制御装置、特に電動機の速
度が設定値より過大となることを防止する電動機の速度
制御装置を得るにある。

本発明の他の目的は上記のような従来技術の問題点を解
決する為に、電動機の速度検出信号と速度設定信号とを
比較し、電動機の速度が設定値より高速となったらば、
電動機には逆方向のトルクが発生するように電流を流す
逆転制動を作用させ、電動機が負荷側から駆動され設定
速度より高速となる事を防止しようとする電動機の速度
制御装置を得るにある。

本発明の電動機の速度制御装置は、電動機の速度に比例
する周波数のパルス信号発生装置と、速度を指令するパ
ルス信号の周期と上記電動機の速度に比例するパルス信
号の周期とを比較し電動機の速度に比例するパルス信号
の周期が速度を指令するパルス信号の周期と同じか、若
しくは短くなった時に“Ｈ”レベルの出力を発生し、そ
れ以外の時に“Ｌ”レベルの出力を発生する比較器を有
する第１の装置と、上記電動機の速度に比例するパルス
信号を受け上記比較器の出力が“Ｈ”レベルの時のみ上
記電動機の速度に比例するパルス信号に同期した一定中
のパルスを発生する第２の装置と、上記比較器の出力が
“Ｌ”レベルの時のみ上記電動機の速度に比例したパル
ス信号に同期した一定中のパルス信号を発生する第３の
装置と、上記比較器の出力レベルにより上記第２の装置
と第３の装置との出力のいずれかを選択して電動機速度
制御信号とする選択装置と、上記比較器の出力と電動機
の回転方向を指令する信号とを受け、上記比較器の出力
レベルが“Ｈ”レベルの時のみ電動機の回転方向の指令
信号を逆転させる転換装置とより成ることを特徴とする
。

以下図面によって本発明の詳細な説明する。

本発明に於いては第２図に示すように電動機２７の速度
を検出器２８で検出し、この電動機の速度検出パルス信
号ＦＧの入力端子１０を第１の単安定マルチバイブレー
ク１１の入力端子に接続し、このマルチバイブレーク１
１の出力端子ＭＭＩをＤ形フリップフロップ１２の入力
端子りに接続し、この結果パルス信号ＦＣが第３図に示
すようにＴ。の周期で入力端子１０に加えられると、こ
の入力により第１の単安定マルチバイブレーク１１が動
作して設定した時間Ｔ１の間だけ出力が出力端子ＭＭＩ
より次のフリップフロップ１２の入力端子りに送られる
ようにする。

上記設定時間Ｔ１は電動機２７の速度が設定値になった
時のパルス信号ＦＧの周期Ｔ。と一致するように設定す
る。

又、フリップフロップ１２の入力端子Ｔには同しくパル
ス信号ＦＧを加え、パルス信号ＦＧの周期Ｔｏとマルチ
バイブレーク１１の設定時間Ｔ、とを比較する第１の比
較装置を構成せしめ、フリップフロップ１２の出力はパ
ルス信号ＦＣの周期Ｔ０が設定時間Ｔ１より長い時即ち
電動機速度が設定値よりおそい時は、出力端子Ｑの出力
が“Ｌ”レヘル、出力端子０の出力が“Ｈ”レベルとな
り、周期Ｔ０と設定時間Ｔ、とが同じか、周期Ｔ０が設
定時間Ｔ１より短い、即ち設定速度より電動機速度が速
くなるとその出力は反転し出力端子Ｑの出力が“Ｈ”レ
ベルとなり出力端子０の出力が“Ｌ″レベルなるように
する。

出力端子ＱとＱよりの出力は夫々ＮＡＮＤゲート１７と
１８の夫々の一方の入力端子に加える。

一方パルス信号ＦＧはＮＡＮＤゲー）１３と１５の夫々
の一方の入力端子に加え、且つＮＡＮＤゲート１３の他
方の入力端子にはフリップフロップ１２の出力端子Ｑよ
りの出力を加え、ＮＡＮＤゲート１５の他方の入力端子
にはフリップフロップ１２の出力端子Ｑの出力を加え、
ＮＡＮＤゲート１３の出力を第２の単安定マルチバイブ
レーク１４の入力端子に加え、ＮＡＮＤゲート１５の出
力を第３の単安定マルチバイブレーク１６の入力端子に
加え、第２の単安定マルチバイブレーク１４の出力端子
ＭＭ２よりの出力をＮＡＮＤゲー目７の他方の入力端子
に加え、又、第３の単安定マルチバイブレーク１６の出
力端子ＭＭ３よりの出力を５ＡＮＤゲート１８の他方の
入力端子に加え、ＮＡＮＤゲート１７と１８の出力をＮ
ＯＲゲート１９の夫々の入力端子に加え、ＮＯＲゲート
１９の出力でトランジスタ２０を駆動し、トランジスタ
２０の出力■を電動機２７に通電量を指令する信号とし
て用い制御回路２２に加える。

又、フリップフロップ１２の出力端子Ｑの出力をエクス
クレソシブＯＲゲート２１の一方の入力端子に加え、又
エクスクレソシブＯＲゲート２１の他方の入力端子には
電動機２７の回転方向を指令する信号を入力端子２９を
介して加え、エクスクレソシブＯＲゲート２１の出力を
制御回路２２に加えて駆動シーケンスの方向を指令せし
めるようにする。

以下本発明の電動機の速度制御装置の作用を第３図によ
って説明する。

第３図のタイミングチャートのＡ−Ａ線より左側は電動
機速度が設定値よりおそい場合、即ちＴ　ｏ　＞　Ｔ　
＋でありフリップフロップ１２の出力は出力端子Ｑの出
力がＬ″、０の出力が”Ｈ”レベルである。従ってＮＡ
Ｎ［ｌゲート１３は出力端子Ｑよりの入力がＬ”である
ので閉じたままでパルス信号ＦＧを第２の単安定マルチ
バイブレーク１４に伝達しないから第２の単安定マルチ
バイブレーク１４の出力は“Ｌ″レベルあり、一方ｔｉ
ＡＮＩｌゲート１５は出力端子Ｑに接続された入力端子
が“Ｈ”レベルであるからパルス信号ＦＣを第３の単安
定マルチバイブレーク１６に伝達し、第３の単安定マル
チバイブレーク１６の出力はパルス信号ＦＣ１個毎にＴ
３のタイミングで現れる。

出力端子Ｑの出力が“Ｌ”、第２の単安定マルチバイブ
レーク１４の出力が“Ｌ”であるからＮＡＮＤゲー目７
の出力は第３図Ｏで示す“Ｈ”レベルとなる。又出力端
子０の出力が“Ｈ”であるから第３の単安定マルチバイ
ブレーク１６の出力が第３図＠のようになりＮＯＲゲー
ト１９でＮＡＮＤゲー目８の出力が選択され、その出力
でトランジスタ２０が駆動され、その出力■が制御回路
２２に加えられ、一方エクスクレソシプＯＲゲート２１
の入力端子の一方には回転方向の指令信号が、又他方に
はフリップフロップ１２の出力端子Ｑの出力が加えられ
、出力端子Ｑの出力レベルがＬ”であるからエクスクレ
ッシブＯＲゲート２１の出力は端子２９に加えられる回
転方向の指令信号と同じレベルの出力となり、制御回路
２２の出力は回転方向が指令入力と同じで大きさが制御
信号■が“Ｌ″レベル時の時間に比例したものとなる。

第３図のタイミングチャートのＡ−Ａ線より右では電動
機２７の速度が設定値より高くなるので、Ｔ　ｏ　＜　
Ｔ　＋　となってフリップフロップ１２の出力はＱがＨ
″、ＱがＬ″となるからＮＡＮＤゲート１３のＱに接が
れた端子が“Ｈ”となるのでパルス信号ＦＣが第２の単
安定マルチバイブレーク１４に伝達され、その出力がＮ
ＡＮＤゲー目７に加わり、ＮＡＮＤゲート１７の一方の
入力端子がＱに接がれ“Ｈ″レベルなるから第２の単安
定マルチバイブレーク１４の出力がＮＯＲゲート１９を
通過してトランジスタ２０を駆動するようになる。

一方ＮＡＮＤゲート１５はｄがＬ”レベルとなるのでパ
ルス信号ＦＧが第３の単安定マルチバイブレーク１６に
は伝達されずＮＡＮＤゲート１８には出力が生しない。

トランジスタ２０の出力■は制御回路２２に加えられ、
一方エクスクレッシブＯＲゲート２１の一方の入力端子
には端子２９より回転方向の指令信号が加えられ、他方
にはフリップフロップ１２の出力端子Ｑの出力が加えら
れ、Ｑが“Ｈ”レベルであるからエクスクレソシブＯＲ
ゲート２１の出力としては回転方向指令信号に対し逆回
転の信号が生じ制御回路２２は電動機２７を逆転させる
ように動作し、逆転制動作用により電動機２７の速度が
設定値に保たれるようになる。

逆転制動時に流す電流の大きさは第２の単安定マルチバ
イブレーク１４のタイミングＴ２の設定によ′って調整
ができ制動電流はＴ２に略比例する。

上記のように本発明に依る電動機速度制御装置では電動
機の速度を検出したパルス信号ＦＣの周期と設定速度の
周期とを第１の単安定マルチバイブレーク１１とフリッ
プフロップ１２によって構成した比較器で比較し、電動
機の速度が設定値よりおそい時は比較器の出力端子Ｑの
出力が“Ｌ”レベルとなって速度を検出したパルス信号
ＦＧに同期して動作する第３の単安門マルチバイブレー
ク１６の出力をＮＯＲゲート１９で選択してトランジス
タ２０を介して電動機の制御信号として制御回路２２に
加える。この場合電動機の駆動方向は端子２９に加えら
れる回転指令信号と一致しているので電動機を加速する
方向に駆動する。又、電動機の速度が設定値より速くな
ると比較器の出力端子Ｑの出力が“Ｈ”レベルとなり速
度を検出したパルス信号ＦＧに同期して動作する第２の
単安定マルチバイブレーク１４の出力をＮＯＲゲート１
９で選択してトランジスタ２０を介して電動機の制御信
号として制御回路２２に加える。この場合エクスクレソ
シプＯＲゲー）２１の一方の入力■が“Ｈ”レベルとな
るので端子２９に加えられる回転方向指令信号と逆の信
号が制御回路２２に加わり電動機を逆転させるように駆
動し減速させ、電動機速度を設定値に保つようになる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電動機の速度に比例する周波数のパルス信号発生装置と
   、速度を指令するパルス信号の周期と上記電動機の速度
   に比例するパルス信号の周期とを比較し電動機の速度に
   比例するパルス信号の周期が速度を指令するパルス信号
   の周期と同じか、若しくは短くなった時に“Ｈ”レベル
   の出力を発生し、それ以外の時に“Ｌ”レベルの出力を
   発生する比較器を有する第１の装置と、上記電動機の速
   度に比例するパルス信号を受け上記比較器の出力が“Ｈ
   ”レベルの時のみ上記電動機の速度に比例するパルス信
   号に同期した一定巾のパルスを発生する第２の装置と、
   上記比較器の出力が“Ｌ”レベルの時のみ上記電動機の
   速度に比例したパルス信号に同期した一定巾のパルス信
   号を発生ずる第３の装置と、上記比較器の出力レベルに
   より上記第２の装置と第３の装置との出力のいずれかを
   選択して電動機速度制御信号とする選択装置と、上記比
   較器の出力と電動機の回転方向を指令する信号とを受け
   、上記比較器の出力レベルが“Ｈ”レベルの時のみ電動
   機の回転方向の指令信号を逆転させる転換装置とより成
   ることを特徴とする電動機の速度制御装置。