JPS6022597B2 - 直流モ−タの駆動装置 - Google Patents
直流モ−タの駆動装置Info
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- JPS6022597B2 JPS6022597B2 JP52108666A JP10866677A JPS6022597B2 JP S6022597 B2 JPS6022597 B2 JP S6022597B2 JP 52108666 A JP52108666 A JP 52108666A JP 10866677 A JP10866677 A JP 10866677A JP S6022597 B2 JPS6022597 B2 JP S6022597B2
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- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
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- 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
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は直流モータとくに界磁極に永久磁石を含む直流
モータの駆動装置の改良に関する。
モータの駆動装置の改良に関する。
界磁極に永久磁石を含む直流モータにおいては、電機子
電流が異常に大きくなった場合、電機子反作用により永
久磁石が減磁する危険がある。永久磁石を減磁から保護
するため、電機子電流を監視し、これが予め定めた一定
値を越えた場合、サィリスタ制御回路に与える誤差電圧
をクランプし、サィリスタの点弧位相がそれ以上大きく
ならないようにして電機子電流のそれ以上の増加を防止
することが行なわれている。しかし、この方法において
は電流検出器による異常電流検出レベルはモータの実際
速度には関係なく一定レベルに設定しているため、低速
から高速にわたって安定した減磁防止とはならず、電流
検出器の動作遅れにより、定格以上の電機子電流が流れ
〜永久磁石の滅磁が起ってしまう欠陥を完全に防止する
ことはできなかった。
電流が異常に大きくなった場合、電機子反作用により永
久磁石が減磁する危険がある。永久磁石を減磁から保護
するため、電機子電流を監視し、これが予め定めた一定
値を越えた場合、サィリスタ制御回路に与える誤差電圧
をクランプし、サィリスタの点弧位相がそれ以上大きく
ならないようにして電機子電流のそれ以上の増加を防止
することが行なわれている。しかし、この方法において
は電流検出器による異常電流検出レベルはモータの実際
速度には関係なく一定レベルに設定しているため、低速
から高速にわたって安定した減磁防止とはならず、電流
検出器の動作遅れにより、定格以上の電機子電流が流れ
〜永久磁石の滅磁が起ってしまう欠陥を完全に防止する
ことはできなかった。
本発明においてはもサイリスタ制御回路における点弧位
相の制御範囲の上限を直流モ−夕の実際速度に応じて定
めることによりも電機子の異常電流を防止して永久磁石
の減磁を防止することを特徴としている。
相の制御範囲の上限を直流モ−夕の実際速度に応じて定
めることによりも電機子の異常電流を防止して永久磁石
の減磁を防止することを特徴としている。
以下図面に基づいて本発明による騒動装彊を詳細に説明
する。
する。
第富図は指令速度を実際速度との誤差ｅとサイリス夕点
弧位相制御回路に与えられる誤差電圧ｙとの関係を示す
特性図である。
弧位相制御回路に与えられる誤差電圧ｙとの関係を示す
特性図である。
第意図においても機敏は速度指令と帰還電圧との誤差ｅ
を表わしも縦軸は点弧位相制御回路へ与えられる出力汐
を表わしている。
を表わしも縦軸は点弧位相制御回路へ与えられる出力汐
を表わしている。
出力乳ま後述するようにも点轍位相制御回路に与えられ
もこの回路においては出力Ｗと比例した位相角でサィリ
ス夕回路の点弧を行なう。誤差ｅと出力電圧Ｙとは比例
関孫を操っているかも誤差ｅが或る値以上になると出力
舵琴そね以上増加はせずその値に夕うンプされる。
もこの回路においては出力Ｗと比例した位相角でサィリ
ス夕回路の点弧を行なう。誤差ｅと出力電圧Ｙとは比例
関孫を操っているかも誤差ｅが或る値以上になると出力
舵琴そね以上増加はせずその値に夕うンプされる。
本発明の基本思想は誤差電圧ｙのクランプ電圧け多卸ち
点狐位相角の上限を直流モー夕の実際速度に依存して変
化させるものである。第２図はモ−夕速度（回転数）と
クランプ電圧ｖｍａｘとの関係を示す。
点狐位相角の上限を直流モー夕の実際速度に依存して変
化させるものである。第２図はモ−夕速度（回転数）と
クランプ電圧ｖｍａｘとの関係を示す。
機軸はモ−夕の回転数槌も縦鰯はクランプ電圧ｖｍａｘ
を表わしもこのタランプ電圧ｖｍａｘは点弧位相角の最
大位相角鰭ｍａｘに対応する。第空図ｇ富に示す如く従
来の制御においてばちモ−夕の回転数Ｎの全域に対して
一定レベルＹ談なるクランプ電圧としていた。
を表わしもこのタランプ電圧ｖｍａｘは点弧位相角の最
大位相角鰭ｍａｘに対応する。第空図ｇ富に示す如く従
来の制御においてばちモ−夕の回転数Ｎの全域に対して
一定レベルＹ談なるクランプ電圧としていた。
これに対し本発明装置によればもモー夕加速時及び定常
時においては繁鱗図ｇ暑で示す如くち回転数Ｎの鶴から
最大値Ｎｍａｘの変化領域に対してもタランプ電圧はｙ
認からｙ８まで直線的に変化するよう定められている。
時においては繁鱗図ｇ暑で示す如くち回転数Ｎの鶴から
最大値Ｎｍａｘの変化領域に対してもタランプ電圧はｙ
認からｙ８まで直線的に変化するよう定められている。
又減速時においては回転数Ｎｍａｘからむまでの変化領
域に対してクランプ電圧が瞳からｙ富ヲ Ｙ８からＶ認
の如く折線的に変化するよう設定されている。第盈図ｇ
雲６ｇ３の如くクランプ電圧値を設定する意味を第鶴図
〜第溝図によって説明する。先ず第３図に示す如く、直
流モータの電機子には回転数Ｎに比例した逆起電力ＥＮ
が誘起されている。
域に対してクランプ電圧が瞳からｙ富ヲ Ｙ８からＶ認
の如く折線的に変化するよう設定されている。第盈図ｇ
雲６ｇ３の如くクランプ電圧値を設定する意味を第鶴図
〜第溝図によって説明する。先ず第３図に示す如く、直
流モータの電機子には回転数Ｎに比例した逆起電力ＥＮ
が誘起されている。
第４図に示す如く加速時におけるクランプ電圧は〜低速
領域にあるとき例えば回転数ＮＩでは奪Ｖ「回転数最大
のとき７Ｖに設定されている。
領域にあるとき例えば回転数ＮＩでは奪Ｖ「回転数最大
のとき７Ｖに設定されている。
第５図に示すように〜誤差電圧ｖに対するサィリスタの
点弧位相制御は行なわれるものである。即ち交流電源電
圧ＶＡの十１５０ｏ〜一３０ｏの範囲で最大値から零ま
で直線的に変化する鋸歯状波ＶＲと誤差電圧ｖとが一致
した時点でサィリス夕が点弧される。したがって〜サィ
リスタの点弧位相の制御は十１５０ｏ〜一３０ｏの範囲
で可能となるがｔ低速の錫合ふ電機子の逆起電力ＥＮ量
は小さいのでも点孤位相角の最大値を麓Ｎ川こ制限する
。この錫合ト賊軍の範囲で点弧位相制御は行なわれ〜町
議の範囲でのみ斜線で示す電流が電機子に流される。即
ち、第Ｓ図の場合へ誤差電圧ｖの可変幅を鰯〜Ｖｍａ幻
Ｎ軍としｔＶｍａ幻Ｎ電のとき点狐位相角が最大値銭Ｎ
黄となるようにしている。モー夕の速度が増してゆけば
ｔ逆起電力も増加するので夕ランプ電圧もこれに応じて
高くする。簾鶴図に示すようにモ岬夕が高速回転してい
るとき貴ぷ電機子の逆起電力はＥＮ墨と高くなるため〜
点弧位相の制御範囲は低速の場合に比べて十軍５ＱＱに
より近い範囲まで広げなければならない。
点弧位相制御は行なわれるものである。即ち交流電源電
圧ＶＡの十１５０ｏ〜一３０ｏの範囲で最大値から零ま
で直線的に変化する鋸歯状波ＶＲと誤差電圧ｖとが一致
した時点でサィリス夕が点弧される。したがって〜サィ
リスタの点弧位相の制御は十１５０ｏ〜一３０ｏの範囲
で可能となるがｔ低速の錫合ふ電機子の逆起電力ＥＮ量
は小さいのでも点孤位相角の最大値を麓Ｎ川こ制限する
。この錫合ト賊軍の範囲で点弧位相制御は行なわれ〜町
議の範囲でのみ斜線で示す電流が電機子に流される。即
ち、第Ｓ図の場合へ誤差電圧ｖの可変幅を鰯〜Ｖｍａ幻
Ｎ軍としｔＶｍａ幻Ｎ電のとき点狐位相角が最大値銭Ｎ
黄となるようにしている。モー夕の速度が増してゆけば
ｔ逆起電力も増加するので夕ランプ電圧もこれに応じて
高くする。簾鶴図に示すようにモ岬夕が高速回転してい
るとき貴ぷ電機子の逆起電力はＥＮ墨と高くなるため〜
点弧位相の制御範囲は低速の場合に比べて十軍５ＱＱに
より近い範囲まで広げなければならない。
第蜜図の場合〜点弧位相角の最大値は８Ｎ李を越えない
ように誤差電圧ｙの値はＶｍａ洲俊でクランプされる。
この結果、点弧位相はＱ鞠の範囲で制御可能であり、町
亀の範囲で斜線で示す電流がモー外こ与えられる。以上
のように低速の場合〜点瓢位相角の上限は小さくてよく
ト高速になるにつれて大きな位相角での点弧制御が必要
となる。
ように誤差電圧ｙの値はＶｍａ洲俊でクランプされる。
この結果、点弧位相はＱ鞠の範囲で制御可能であり、町
亀の範囲で斜線で示す電流がモー外こ与えられる。以上
のように低速の場合〜点瓢位相角の上限は小さくてよく
ト高速になるにつれて大きな位相角での点弧制御が必要
となる。
とくに低速の場合〜電流制限回路の故障等により誤差電
圧が異常に上昇すると〜大きな位相角度で点弧が行なわ
れ、モ〜夕に大電流が流れて永久磁石の凝滋の原因とな
る。また点弧位相角の上限を〜低速駆動の場合に最適な
一定角度位置に固定的に設定すると〜高速駆動時におけ
る位相角制御範囲がきわめて狭くなったり電流制御不能
になってしまう。したがって本発明装置においては加速
制御の場合もクランプ電圧則ち最大位相角をモータ速度
に合わせて低速領域では小さく「高速領域では大きくな
るように制御している。
圧が異常に上昇すると〜大きな位相角度で点弧が行なわ
れ、モ〜夕に大電流が流れて永久磁石の凝滋の原因とな
る。また点弧位相角の上限を〜低速駆動の場合に最適な
一定角度位置に固定的に設定すると〜高速駆動時におけ
る位相角制御範囲がきわめて狭くなったり電流制御不能
になってしまう。したがって本発明装置においては加速
制御の場合もクランプ電圧則ち最大位相角をモータ速度
に合わせて低速領域では小さく「高速領域では大きくな
るように制御している。
次に第７図及び第８図にもとづいて減速制御について説
明する。
明する。
第７図に示す如く減速制御の場合、クランプ電圧は高速
領域から低速領域に向って０レベルから漸増する如く設
定されている。
領域から低速領域に向って０レベルから漸増する如く設
定されている。
第７図の例で回転数Ｎ３のときクランブ電圧はＶｍａ洲
３に制限されている。高速から減速する場合は、指令電
圧が逆転するので誤差電圧は逆極性となり、第８図に示
す如く交流電源の負の半サイクルに対して位相制御が行
なわれる。
３に制限されている。高速から減速する場合は、指令電
圧が逆転するので誤差電圧は逆極性となり、第８図に示
す如く交流電源の負の半サイクルに対して位相制御が行
なわれる。
この場合、電機子逆起電力ＥＮ３は交流電圧ＶＡと逆極
Ｉ性となっているため比較的小さな位相角範囲でも充分
電流を流すことが可能である。したがって第７図及び第
８図の例では、回転数Ｎ３においてクランプ電圧をＶｍ
ぼｘＮ３にクランプし、位相角の制御の上限を８Ｎ３に
設定している。即ち範囲Ｄ５において位相角制御が可能
である。これにより高速からの減速時に点弧位相角が異
常に大となり大電流が電機子に流れることを防止できる
。第９図は本発明装置を適用した直流モータ駆動系のブ
ロック図を示す。
Ｉ性となっているため比較的小さな位相角範囲でも充分
電流を流すことが可能である。したがって第７図及び第
８図の例では、回転数Ｎ３においてクランプ電圧をＶｍ
ぼｘＮ３にクランプし、位相角の制御の上限を８Ｎ３に
設定している。即ち範囲Ｄ５において位相角制御が可能
である。これにより高速からの減速時に点弧位相角が異
常に大となり大電流が電機子に流れることを防止できる
。第９図は本発明装置を適用した直流モータ駆動系のブ
ロック図を示す。
第９図は直流モータに対する周知の駆動回路に基礎をお
き、減速制御回路ＤＣＣ及び加速制御回路ＡＣＣが付加
されている点に特徴がある。
き、減速制御回路ＤＣＣ及び加速制御回路ＡＣＣが付加
されている点に特徴がある。
直流モータＤＭは、永久磁石ＰＭを含む界磁極と、電機
子ＡＭよりなり、電機子爵流検出器ＡＣＤ及び電機子回
転速度検出器ＴＧとを備えている。速度指令回路ＣＶＣ
から指令速度を表わす電圧信号が出され加速減速制限回
路ＡＤＬはこの電圧信号の立上り及び立下りに傾斜をも
たせた電圧信号Ｖｃに変換して差動増幅器ＤＦＡに与え
る。差動増幅器ＤＦＡにはモータＤＭの回転数に比例し
た電圧信号Ｖａが与えられ、両者の差を表わす誤差信号
ｅ（＝Ｖｃ−Ｖａ）が位相補償回路ＰＣＣに与えられる
。位相補償回路ＰＣＣはノイズ等特定の周波数成分を除
去するもので、上記誤差ｅに比例した誤差電圧ｖを出力
する。絶対値及びリミッタ回路ＡＬＣは、誤差電圧ｖの
絶対値を作るとともにその値が一定値以上にならないよ
うに制限する機能をもつ。電圧位相変換回路ＶＰＣは、
後述する交流電源電圧と同一周期をもち所定の位相関係
にある鏡歯状波と前記誤導き電圧ｖとを比較して所定の
点弧位相を決定する。方向切換回路ＤＲＤは、絶対値回
路ＡＬＣの入力即ち誤差電圧ｖの正、負に応じてゲート
パルス発生器ＰＰＧを制御する。
子ＡＭよりなり、電機子爵流検出器ＡＣＤ及び電機子回
転速度検出器ＴＧとを備えている。速度指令回路ＣＶＣ
から指令速度を表わす電圧信号が出され加速減速制限回
路ＡＤＬはこの電圧信号の立上り及び立下りに傾斜をも
たせた電圧信号Ｖｃに変換して差動増幅器ＤＦＡに与え
る。差動増幅器ＤＦＡにはモータＤＭの回転数に比例し
た電圧信号Ｖａが与えられ、両者の差を表わす誤差信号
ｅ（＝Ｖｃ−Ｖａ）が位相補償回路ＰＣＣに与えられる
。位相補償回路ＰＣＣはノイズ等特定の周波数成分を除
去するもので、上記誤差ｅに比例した誤差電圧ｖを出力
する。絶対値及びリミッタ回路ＡＬＣは、誤差電圧ｖの
絶対値を作るとともにその値が一定値以上にならないよ
うに制限する機能をもつ。電圧位相変換回路ＶＰＣは、
後述する交流電源電圧と同一周期をもち所定の位相関係
にある鏡歯状波と前記誤導き電圧ｖとを比較して所定の
点弧位相を決定する。方向切換回路ＤＲＤは、絶対値回
路ＡＬＣの入力即ち誤差電圧ｖの正、負に応じてゲート
パルス発生器ＰＰＧを制御する。
即ちゲートパルス発生器ＧＰＧは、変換回路ＶＰＣによ
り決定された位相角位置で後述するサィリスタ回路を点
弧するためのゲートパルスを発生し、方向切換回路ＤＲ
Ｄの出力に応じたサィリスタを点弧せしめる。サィリス
タ回路ＳＣＲは、三相交流電源Ｕ，Ｖ，Ｗと直流モータ
ＤＭ間に接続され、３相全波逆並列回路を構成している
。
り決定された位相角位置で後述するサィリスタ回路を点
弧するためのゲートパルスを発生し、方向切換回路ＤＲ
Ｄの出力に応じたサィリスタを点弧せしめる。サィリス
タ回路ＳＣＲは、三相交流電源Ｕ，Ｖ，Ｗと直流モータ
ＤＭ間に接続され、３相全波逆並列回路を構成している
。
電流制限回路ＣＬＣは電機子電流が一定値以上になった
とき電流検出器ＡＣＤからの電圧信号に応答し、リミッ
タ回路ＡＬＣにおける出力電圧則ち誤差電圧ｖをそれ以
上増加させないよう作用する。以上の周知の駆動回路の
説明であり、指令電圧Ｖｃと速度帰還電圧Ｖａとが一致
するようサィリスタ回路の点弧＆相が制御され、モータ
は指令速度に一致するよう制御される。
とき電流検出器ＡＣＤからの電圧信号に応答し、リミッ
タ回路ＡＬＣにおける出力電圧則ち誤差電圧ｖをそれ以
上増加させないよう作用する。以上の周知の駆動回路の
説明であり、指令電圧Ｖｃと速度帰還電圧Ｖａとが一致
するようサィリスタ回路の点弧＆相が制御され、モータ
は指令速度に一致するよう制御される。
また電流検出器ＡＣＤ、制限回路ＣＬＣよりなる電流帰
還ループにより電機子電流が所定値を越えないよう制御
されている。しかし本発明においては前述した理由によ
り、モータ速度検出信号に応答して作動する加速制御回
路ＡＣＣと減速制御回路ＤＣＣとを備えて誤差電圧ｖの
変化範囲に制限を加える。
還ループにより電機子電流が所定値を越えないよう制御
されている。しかし本発明においては前述した理由によ
り、モータ速度検出信号に応答して作動する加速制御回
路ＡＣＣと減速制御回路ＤＣＣとを備えて誤差電圧ｖの
変化範囲に制限を加える。
即ち、加速制御回路ＡＣＣは速度に応じて誤差電圧ｖの
クランプレベルを第２図ｇ２の如く設定し、減速制御回
路ＤＣＣは速度に応じて誤差電圧ｖのクランプレベルを
第２図ｇ３の如く設定する役割を果す。
クランプレベルを第２図ｇ２の如く設定し、減速制御回
路ＤＣＣは速度に応じて誤差電圧ｖのクランプレベルを
第２図ｇ３の如く設定する役割を果す。
第１０図は加速制御回路の１例を示し、これは演算増幅
器ＯＰ１，ＯＰ２、ダイオードＤＩ〜Ｄ３及び抵抗Ｒ１
，Ｒ２等より構成されている。
器ＯＰ１，ＯＰ２、ダイオードＤＩ〜Ｄ３及び抵抗Ｒ１
，Ｒ２等より構成されている。
Ｆ点までは絶対値回路を構成しており、入力電圧則ちモ
ータ速度に比例する電圧Ｖａに対しＦ点の電圧は速度の
絶対値に比例した電圧Ｖｆとなる。Ｆ点以降はしベルシ
フト回路を構成しており、固定電圧ＶＢを抵抗Ｒ１，Ｒ
２とにより定まる値良ｏち、葦Ｖ地樋度零′点の出力電
圧をシフトする別ちＧ点の出力電圧ＶＯｕｔ：肇（Ｖｆ
＋Ｖ８）となる。加速制御回路の出力端子ＴＩは第９図
Ｂ点に接続されるが、ダイオードＤ３が出力端子ＴＩ側
に向って逆向きに接続されているので、第９図のりミッ
タ回路ＡＬＣの出力電圧朗ち誤差電圧ｖは加速制御回路
の出力電圧Ｖｏｕｔによってクランプされる。即ち、加
速制御回路ＡＣＣは加速中、定常状態中、減速中を問わ
ず常時動作しているが、実質的には加速時だけクランブ
作用を為すものである。
ータ速度に比例する電圧Ｖａに対しＦ点の電圧は速度の
絶対値に比例した電圧Ｖｆとなる。Ｆ点以降はしベルシ
フト回路を構成しており、固定電圧ＶＢを抵抗Ｒ１，Ｒ
２とにより定まる値良ｏち、葦Ｖ地樋度零′点の出力電
圧をシフトする別ちＧ点の出力電圧ＶＯｕｔ：肇（Ｖｆ
＋Ｖ８）となる。加速制御回路の出力端子ＴＩは第９図
Ｂ点に接続されるが、ダイオードＤ３が出力端子ＴＩ側
に向って逆向きに接続されているので、第９図のりミッ
タ回路ＡＬＣの出力電圧朗ち誤差電圧ｖは加速制御回路
の出力電圧Ｖｏｕｔによってクランプされる。即ち、加
速制御回路ＡＣＣは加速中、定常状態中、減速中を問わ
ず常時動作しているが、実質的には加速時だけクランブ
作用を為すものである。
この点を説明すると、速度検出電圧Ｖａを機軸にとり、
縦軸に絶対値及びリミッタ回路ＡＬＣの出力電圧〔ｖ〕
をとると、加速制御回路ＡＣＣの出力電圧つまりクラン
プ電圧ｙｏ山は同図の実線で示すものとなる。そして、
同図の第１象限が直流モータの負方向回転動作領域とな
り、第０象限が直流モータの正方向回転動作領域となる
。今、直流モータが正万向に回転しており、そのときの
速度検出電圧Ｖａが−Ｖａｐ、絶対値及びリミッタ回路
ＡＬＣの出力〔ｖ〕がｖｐとする。第９図の速度指令回
路ＣＶＣから加速電圧が印加されると、絶対値及びリミ
ッタ回路ＡＬＣの出力〔ｖ〕はｐ点から例えば点線１２
０のように上昇するが、Ｖｏｕｔになると絶対値及びリ
ミツタ回路ＡＬＣの出力側のＢ点において出力〔ｖ〕は
Ｖｏｕｔにクランプされ、誤差電圧ｖの変化範囲が制限
される。また、直流モータが負万向に回転しており、そ
のときの速度検出電圧Ｖａが十Ｖａｑ、絶対値及びリミ
ツタ回路ＡＬＣの出力〔ｖ〕がｖｑの場合に速度指令回
路ＣＶＣから加速電圧が印加されると、絶対値及びリミ
ッタ回路ＡＬＣの出力〔ｖ〕はｑ点から例えば点線１２
１のように上昇するが、Ｖｏｕｔになるとやはりクラン
プされ、誤差電圧ｖの変化範囲が制限される。第１１図
は減速制御回路の１例を示す。
縦軸に絶対値及びリミッタ回路ＡＬＣの出力電圧〔ｖ〕
をとると、加速制御回路ＡＣＣの出力電圧つまりクラン
プ電圧ｙｏ山は同図の実線で示すものとなる。そして、
同図の第１象限が直流モータの負方向回転動作領域とな
り、第０象限が直流モータの正方向回転動作領域となる
。今、直流モータが正万向に回転しており、そのときの
速度検出電圧Ｖａが−Ｖａｐ、絶対値及びリミッタ回路
ＡＬＣの出力〔ｖ〕がｖｐとする。第９図の速度指令回
路ＣＶＣから加速電圧が印加されると、絶対値及びリミ
ッタ回路ＡＬＣの出力〔ｖ〕はｐ点から例えば点線１２
０のように上昇するが、Ｖｏｕｔになると絶対値及びリ
ミツタ回路ＡＬＣの出力側のＢ点において出力〔ｖ〕は
Ｖｏｕｔにクランプされ、誤差電圧ｖの変化範囲が制限
される。また、直流モータが負万向に回転しており、そ
のときの速度検出電圧Ｖａが十Ｖａｑ、絶対値及びリミ
ツタ回路ＡＬＣの出力〔ｖ〕がｖｑの場合に速度指令回
路ＣＶＣから加速電圧が印加されると、絶対値及びリミ
ッタ回路ＡＬＣの出力〔ｖ〕はｑ点から例えば点線１２
１のように上昇するが、Ｖｏｕｔになるとやはりクラン
プされ、誤差電圧ｖの変化範囲が制限される。第１１図
は減速制御回路の１例を示す。
第１１図において、ＯＰ３〜ＯＰ５は演算増幅器、ＺＩ
〜Ｚ４はツェナーダイオード「Ｒ３〜Ｒ５は抵抗、Ｄ４
，Ｄ５はダイオードを示す。
〜Ｚ４はツェナーダイオード「Ｒ３〜Ｒ５は抵抗、Ｄ４
，Ｄ５はダイオードを示す。
この回路は１つの関数発生回路を構成し、入力端子Ｔ２
にはモー夕の速度検出電圧Ｖａが与えられ、出力端子Ｔ
３は第９図のＡ点に接続される。増幅器ＯＰ３の出力点
Ｃ点の出力電圧は、入力電圧Ｖａが−定値より４・さい
範囲では一隻の勾配でＶａに比例して変化し、一定値以
上になると−蔓の勾配でやや緩やかに直線的に増大する
。増幅器ＯＰ４，ＯＰ５の出力点Ｄ，Ｅの電圧ＶＤ，Ｖ
Ｅは図示の通り変化する。即ちＶＤは負の位をとりモー
タが正方向に回転しているとき即ち検出電圧Ｖａが負の
領域では電圧Ｖａの絶対値が最大値から零に移行するに
従って電圧ＶＤの値が零から負の方向に増加し、Ｖａが
零のときッェナー電圧Ｖｚｅに一致した負電圧となる。
またＥ点の出力電圧ＶＢは正の値で変化し、モータが逆
方向に回転しているとき艮０ち電圧Ｖａが正の値を示す
領域で変化し、Ｖａが最大値のとき零しベルでＶａが零
のとき正電圧Ｖｚｅを示すように漸増する。
にはモー夕の速度検出電圧Ｖａが与えられ、出力端子Ｔ
３は第９図のＡ点に接続される。増幅器ＯＰ３の出力点
Ｃ点の出力電圧は、入力電圧Ｖａが−定値より４・さい
範囲では一隻の勾配でＶａに比例して変化し、一定値以
上になると−蔓の勾配でやや緩やかに直線的に増大する
。増幅器ＯＰ４，ＯＰ５の出力点Ｄ，Ｅの電圧ＶＤ，Ｖ
Ｅは図示の通り変化する。即ちＶＤは負の位をとりモー
タが正方向に回転しているとき即ち検出電圧Ｖａが負の
領域では電圧Ｖａの絶対値が最大値から零に移行するに
従って電圧ＶＤの値が零から負の方向に増加し、Ｖａが
零のときッェナー電圧Ｖｚｅに一致した負電圧となる。
またＥ点の出力電圧ＶＢは正の値で変化し、モータが逆
方向に回転しているとき艮０ち電圧Ｖａが正の値を示す
領域で変化し、Ｖａが最大値のとき零しベルでＶａが零
のとき正電圧Ｖｚｅを示すように漸増する。
上記出力点０は順方向ダイオードＤ４を介し、又出力点
Ｅは逆方向ダイオード○５を介して出力端子Ｔ３に夫々
接続され第９図のＡ点に接続される。
Ｅは逆方向ダイオード○５を介して出力端子Ｔ３に夫々
接続され第９図のＡ点に接続される。
したがって第９図のＡ点の誤差電圧は、モー夕が正方向
に高速回転している場合に指令電圧を下げて減速をかけ
た際負電圧となるが、この電圧は第１１図のクランプ電
圧Ｖ。によってクランプされるので急激に大きな負電圧
となることは防止される。したがって点弧位相角が急激
に大きくなり、過大電流が生ずることを防止できる。ま
た、モータを逆方向に高速回転している場合に指令値の
絶対値を下げて減速した際は前述とは逆にＡ点の電圧は
正になるが、第１１図Ｖ８によりクランプされるので、
急激に大きな位相角となって大軍流が生ずることはない
。
に高速回転している場合に指令電圧を下げて減速をかけ
た際負電圧となるが、この電圧は第１１図のクランプ電
圧Ｖ。によってクランプされるので急激に大きな負電圧
となることは防止される。したがって点弧位相角が急激
に大きくなり、過大電流が生ずることを防止できる。ま
た、モータを逆方向に高速回転している場合に指令値の
絶対値を下げて減速した際は前述とは逆にＡ点の電圧は
正になるが、第１１図Ｖ８によりクランプされるので、
急激に大きな位相角となって大軍流が生ずることはない
。
以上の減速制御回路ＤＣＣをより具体的に説明する。第
１３図に示すように、横軸に速度検出電圧Ｖａをとり、
縦軸に第９図の位相補償回路ＰＣＣの出力ｖをとると、
出力電圧Ｖ８および出力電圧ＶＤは同図の折線で示すも
のとなり、同図の第ロ象限が直流モータの正方向回転動
作領域、第Ｗ象限が直流モータの負方向回転動作領域と
なる。今、直流モータが正方向に回転しており、そのと
きの速度検出電圧Ｖａが−Ｖａｒ、位相補償回路ＰＣＣ
の出力ｖが十ｖｒの場合に速度指令回路ＣＶＣから減速
電圧が印加されると、位相補償回路ＰＣＣの出力ｖは例
えば点線ｉ３８で示すように負の値に変化するが、Ｖｏ
になるとその値にクランプされる。また、直流モータが
負方向に回転しており、そのときの速度険出電圧Ｖａが
十Ｖａｓ、位相補償回路ＰＣＣの出力ｖが−ｖｓの場合
に速度指令回路ＣＶＣから減速電圧が印加されると、位
相補償回路ＰＣＣの出力ｖは例えば点線１３１で示すよ
うに正の値に変化するが、ＶＥになるとその値にクラン
プされる。なお、定常状態においては、位相補償回路Ｐ
ＣＣの出力及び絶対値及びリミッタ回路ＡＬＣの出力と
ほぼ零であり、第１０図のダイオード○３、第１１図の
ダイオードＤ４，Ｄ５は全て逆バイアス状態にあるので
クランプ動作は行なわれていない。
１３図に示すように、横軸に速度検出電圧Ｖａをとり、
縦軸に第９図の位相補償回路ＰＣＣの出力ｖをとると、
出力電圧Ｖ８および出力電圧ＶＤは同図の折線で示すも
のとなり、同図の第ロ象限が直流モータの正方向回転動
作領域、第Ｗ象限が直流モータの負方向回転動作領域と
なる。今、直流モータが正方向に回転しており、そのと
きの速度検出電圧Ｖａが−Ｖａｒ、位相補償回路ＰＣＣ
の出力ｖが十ｖｒの場合に速度指令回路ＣＶＣから減速
電圧が印加されると、位相補償回路ＰＣＣの出力ｖは例
えば点線ｉ３８で示すように負の値に変化するが、Ｖｏ
になるとその値にクランプされる。また、直流モータが
負方向に回転しており、そのときの速度険出電圧Ｖａが
十Ｖａｓ、位相補償回路ＰＣＣの出力ｖが−ｖｓの場合
に速度指令回路ＣＶＣから減速電圧が印加されると、位
相補償回路ＰＣＣの出力ｖは例えば点線１３１で示すよ
うに正の値に変化するが、ＶＥになるとその値にクラン
プされる。なお、定常状態においては、位相補償回路Ｐ
ＣＣの出力及び絶対値及びリミッタ回路ＡＬＣの出力と
ほぼ零であり、第１０図のダイオード○３、第１１図の
ダイオードＤ４，Ｄ５は全て逆バイアス状態にあるので
クランプ動作は行なわれていない。
また、第１３図の点ｒでの動作中に加速が行なわれた場
合、位相補償回路ＰＣＣの電圧ｖは例えば第１３図の点
線１３２のように変化するので、出力電圧Ｖｓ，Ｖｏに
よるクランプは行なわれず、第１３図に示す出力電圧Ｖ
ｏｕｔでクランプされ、同様に第１３図の点ｓでの動作
中に加速が行なわれた場合、位相補償回路ＰＣＣの電圧
ｖは例えば第１３図の点線１３３のように変化するので
、出力電圧ＶＥ，ＶＤによるクランプは行なわれず、第
１２図に示す出力電圧Ｖｏｕｔでクランプされる。更に
、第１２図の点ｐでの動作中に減速が行なわれた場合、
絶対値及びリミッタ回路ＡＬＣの出力〔ｖ〕は第１２図
の点孫擬１２２のように変化するが、Ｖｏｕｔのクラン
ブレベルより出力電圧Ｖｏのクラソプレベルの方が低く
設定されているので、減速時は出力電圧Ｖ。でクランプ
される。同様に、第１２図の点ｑでの動作中に減速が行
なわれた場合、絶対値及びリミッタ回路ＡＬＣの出力〔
ｖ〕は第１２図の点線１２３のように変化するが、Ｖｏ
ｕｔのクランプレベルより出力電圧ＶＥのクランプレベ
ルの方が先に利くので出力電圧ＶＥでクランプが行なわ
れる。即ち、加速制御回路ＡＣＣ、減速制御回路ＤＣＣ
は常時出力を出しているが、加速制御回路ＡＣＣの出力
は加速中に有効となり、減速制御回路ＤＣＣの出力は減
速中に有効となるものである。なお、減速時のクランプ
レベルを非線形としている理由は、直流モータの端子電
圧は基底速度例えば１１６仇ｐｍ以下と以上では変化の
割合が異なるので、基底速度以上の高速域における転流
失敗を防止するためである。
合、位相補償回路ＰＣＣの電圧ｖは例えば第１３図の点
線１３２のように変化するので、出力電圧Ｖｓ，Ｖｏに
よるクランプは行なわれず、第１３図に示す出力電圧Ｖ
ｏｕｔでクランプされ、同様に第１３図の点ｓでの動作
中に加速が行なわれた場合、位相補償回路ＰＣＣの電圧
ｖは例えば第１３図の点線１３３のように変化するので
、出力電圧ＶＥ，ＶＤによるクランプは行なわれず、第
１２図に示す出力電圧Ｖｏｕｔでクランプされる。更に
、第１２図の点ｐでの動作中に減速が行なわれた場合、
絶対値及びリミッタ回路ＡＬＣの出力〔ｖ〕は第１２図
の点孫擬１２２のように変化するが、Ｖｏｕｔのクラン
ブレベルより出力電圧Ｖｏのクラソプレベルの方が低く
設定されているので、減速時は出力電圧Ｖ。でクランプ
される。同様に、第１２図の点ｑでの動作中に減速が行
なわれた場合、絶対値及びリミッタ回路ＡＬＣの出力〔
ｖ〕は第１２図の点線１２３のように変化するが、Ｖｏ
ｕｔのクランプレベルより出力電圧ＶＥのクランプレベ
ルの方が先に利くので出力電圧ＶＥでクランプが行なわ
れる。即ち、加速制御回路ＡＣＣ、減速制御回路ＤＣＣ
は常時出力を出しているが、加速制御回路ＡＣＣの出力
は加速中に有効となり、減速制御回路ＤＣＣの出力は減
速中に有効となるものである。なお、減速時のクランプ
レベルを非線形としている理由は、直流モータの端子電
圧は基底速度例えば１１６仇ｐｍ以下と以上では変化の
割合が異なるので、基底速度以上の高速域における転流
失敗を防止するためである。
従って基底速度以下の速度範囲で直流モータを使用する
場合は線形としても差し支えない。以上のように本発明
によれば、モータの美速度に応じて誤差電圧即ち点孤位
相角の上限をクランブするようにしたので、電機子電流
が過大となって永久磁石が滅磁することを防止できる。
場合は線形としても差し支えない。以上のように本発明
によれば、モータの美速度に応じて誤差電圧即ち点孤位
相角の上限をクランブするようにしたので、電機子電流
が過大となって永久磁石が滅磁することを防止できる。
又電流制限回路が作動不能または応答が乳こあわない場
合でも過大電流を防止することができる。また、加速時
と減速時のクランプレベルの特性を同一にし、例えば減
速時に、加速時と同様にクランプレベルの絶対値を直流
モー夕の実際速度が低速領域から高速領域に移行するに
従って上昇する値となるようにすると、高速からの減速
時に点弧位相角が異常に大きくなり大電流が直流モータ
に流れることになるが、本発明では、加速時と減速時と
でクランプレベルの特性を相違させ、減速時にはクラン
プレベルの絶対値が直流モータの高速領域においては低
く低速領域に移行するに従って高い値になるようにして
いるから、高速からの減速時に点弧位相角が異常に大き
くなって大電流が直流モータに流れることを防止するこ
とができる。
合でも過大電流を防止することができる。また、加速時
と減速時のクランプレベルの特性を同一にし、例えば減
速時に、加速時と同様にクランプレベルの絶対値を直流
モー夕の実際速度が低速領域から高速領域に移行するに
従って上昇する値となるようにすると、高速からの減速
時に点弧位相角が異常に大きくなり大電流が直流モータ
に流れることになるが、本発明では、加速時と減速時と
でクランプレベルの特性を相違させ、減速時にはクラン
プレベルの絶対値が直流モータの高速領域においては低
く低速領域に移行するに従って高い値になるようにして
いるから、高速からの減速時に点弧位相角が異常に大き
くなって大電流が直流モータに流れることを防止するこ
とができる。
第１図は指令速度を実速度の差ｅと誤差電圧ｖとの関係
説明図、第２図は加速及び減速制御時における誤差電圧
ｖ即ち点弧位相角のクランプレベル設定説明図、第３図
はモータ逆起電力特性説明図、第４図は加速時のクラン
プレベル設定の１例の説明図、第５図は低速時の動作説
明図、第６図は高速時の動作説明図、第７図は減速時の
クランプレベルの設定例の説明図、第８図は減速時の動
作説明図、第９図は本発明の装置を適用したモータ駆動
系のブロック図、第１０図は加速制御回路、第１１図は
減速制御回路の説明図、第１２図は加速制御回路ＡＣＣ
の動作説明図、第１３図は減速制御回路ＤＣＣの動作説
明図を示す。 図において、ＤＭは直流モータ、ＴＧはタコゼネ等のモ
ータ速度検出器、ＤＣＣは減速制御回路、ＡＣＣは加速
制御回路を夫々示す。 篭‐１ 図 オ２図 オ３図 オ４図 オ７図 才８図 第ｌ２図 凶 六 母 ○ 六 陣 ｔ 図 六 外１０図 努ｌ３図
説明図、第２図は加速及び減速制御時における誤差電圧
ｖ即ち点弧位相角のクランプレベル設定説明図、第３図
はモータ逆起電力特性説明図、第４図は加速時のクラン
プレベル設定の１例の説明図、第５図は低速時の動作説
明図、第６図は高速時の動作説明図、第７図は減速時の
クランプレベルの設定例の説明図、第８図は減速時の動
作説明図、第９図は本発明の装置を適用したモータ駆動
系のブロック図、第１０図は加速制御回路、第１１図は
減速制御回路の説明図、第１２図は加速制御回路ＡＣＣ
の動作説明図、第１３図は減速制御回路ＤＣＣの動作説
明図を示す。 図において、ＤＭは直流モータ、ＴＧはタコゼネ等のモ
ータ速度検出器、ＤＣＣは減速制御回路、ＡＣＣは加速
制御回路を夫々示す。 篭‐１ 図 オ２図 オ３図 オ４図 オ７図 才８図 第ｌ２図 凶 六 母 ○ 六 陣 ｔ 図 六 外１０図 努ｌ３図
Claims (1)
- １ 界磁極に永久磁石を含む直流モータに電流を供給す
るサイリスタ回路ＳＣＲと、該サイリスタ回路ＳＣＲに
点弧信号を供給するゲートパルス発生器ＧＰＧと、前記
直流モータの回転数を検出する速度検出器ＴＧと、速度
指令回路ＣＶＣと、該速度指令回路ＣＶＣの指令値と前
記速度検出器ＴＧの検出値とを比較して誤差信号を求め
る差動増幅器ＤＦＡと、該差動増幅器ＤＦＡの出力の絶
対値を求める絶対値回路ＡＬＣと、前記誤差信号の正、
負を判別し前記ゲートパルス発生器ＧＰＧに該判別結果
を出力する方向切換回路ＤＲＤと、前記絶対値回路ＡＬ
Ｃの出力から前記ゲートパルス発生器ＧＰＧの制御信号
を生成する電圧位相変換回路ＶＰＣとを備えた直流モー
タの駆動装置において、前記速度検出器ＴＧの出力を入
力とし前記絶対値回路ＡＬＣの出力レベルを加速時にク
ランプする回路であつて該クランプレベルの絶対値は前
記直流モータの実際速度が低速領域から高速領域に移行
するに従つて上昇する値となる加速制御回路ＡＣＣと、
前記速度検出器ＴＧの出力を入力とし前記絶対値回路Ａ
ＬＣの入力レベルを減速時にクランプする回路であつて
該クランプレベルの絶対値は前記直流モータの実際速度
の高速領域においては低く低速領域に移行するに従つて
高い値となる減速制御回路ＤＣＣとを具備したこを特徴
とする直流モータの駆動装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52108666A JPS6022597B2 (ja) | 1977-09-08 | 1977-09-08 | 直流モ−タの駆動装置 |
| DE2838672A DE2838672C2 (de) | 1977-09-08 | 1978-09-05 | Schaltungsanordnung zur Drehzahlregelung eines Gleichstrommotors |
| US05/940,279 US4268782A (en) | 1977-09-08 | 1978-09-07 | Control system for a DC motor |
| FR7825865A FR2402967A1 (fr) | 1977-09-08 | 1978-09-08 | Dispositif de commande pour un moteur a courant continu |
| GB7836100A GB2006477B (en) | 1977-09-08 | 1978-09-08 | Motor control apparatus |
| SU782663638A SU772507A3 (ru) | 1977-09-08 | 1978-09-08 | Способ регулировани скорости электродвигател посто нного тока |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52108666A JPS6022597B2 (ja) | 1977-09-08 | 1977-09-08 | 直流モ−タの駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5441413A JPS5441413A (en) | 1979-04-02 |
| JPS6022597B2 true JPS6022597B2 (ja) | 1985-06-03 |
Family
ID=14490589
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52108666A Expired JPS6022597B2 (ja) | 1977-09-08 | 1977-09-08 | 直流モ−タの駆動装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4268782A (ja) |
| JP (1) | JPS6022597B2 (ja) |
| DE (1) | DE2838672C2 (ja) |
| FR (1) | FR2402967A1 (ja) |
| GB (1) | GB2006477B (ja) |
| SU (1) | SU772507A3 (ja) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6031191B2 (ja) * | 1978-04-26 | 1985-07-20 | ファナック株式会社 | 直流電動機の制御方式 |
| DE3204943C2 (de) * | 1981-02-12 | 1994-08-04 | Ricoh Kk | Steuereinrichtung für einen in beiden Richtungen laufenden Motor |
| US4590635A (en) * | 1982-08-20 | 1986-05-27 | Octa, Inc. | Machine for floor maintenance |
| US4443906A (en) * | 1982-08-20 | 1984-04-24 | Tucker Hartwell F | Machine for floor maintenance |
| US4567391A (en) * | 1982-08-20 | 1986-01-28 | Octa, Inc. | Permanent magnet disc rotor machine |
| JPS59148588A (ja) * | 1983-02-10 | 1984-08-25 | Fuji Photo Film Co Ltd | 電動機の速度制御装置 |
| FR2543378A1 (fr) * | 1983-03-25 | 1984-09-28 | Radiotechnique Compelec | Dispositif pour alimenter un moteur a courant continu au moyen d'un courant alternatif redresse, avec protection contre les surintensites |
| CA1199675A (en) * | 1983-03-31 | 1986-01-21 | Canadian General Electric Company Limited | Speed controller for mill drives and the like |
| JPS59226681A (ja) * | 1983-06-03 | 1984-12-19 | Mitsubishi Electric Corp | デイジタル制御方式の電動機駆動用整流装置 |
| JPS602088A (ja) * | 1983-06-15 | 1985-01-08 | Ricoh Co Ltd | サ−ボモ−タ駆動方式 |
| FR2559321B1 (fr) * | 1984-02-06 | 1986-11-21 | Applic Mach Motrices | Dispositif d'entrainement electrique en basse tension d'une masse tournante de forte inertie et moteur faisant partie de ce dispositif |
| JPS60254201A (ja) * | 1984-05-30 | 1985-12-14 | Toshiba Corp | 制御装置 |
| US5268623A (en) * | 1985-03-05 | 1993-12-07 | Papst Licensing Gmbh | D.c. motor with a current-limiting arrangement |
| US5117170A (en) * | 1985-12-23 | 1992-05-26 | Life Fitness | Motor control circuit for a simulated weight stack |
| US5153492A (en) * | 1989-07-31 | 1992-10-06 | Msi Corporation | Servo amplifier |
| US5149176A (en) * | 1989-08-07 | 1992-09-22 | Tekonsha Engineering Company | Controller for electric braking systems |
| US4963810A (en) * | 1989-10-27 | 1990-10-16 | Archive Corporation | Variable load motor drive control |
| GB2239112B (en) * | 1989-11-13 | 1993-12-08 | Mitsubishi Electric Corp | Brushless motor and an axial flow fan with the brushless motor |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DD45993A (ja) * | ||||
| GB1076624A (en) * | 1963-11-15 | 1967-07-19 | Materiel Electrique S W Le | Acceleration-control systems for direct-current motors |
| US3566251A (en) * | 1968-05-06 | 1971-02-23 | Westinghouse Electric Corp | Series field for permanent magnet machine |
| US3508132A (en) * | 1968-06-19 | 1970-04-21 | Westinghouse Electric Corp | Power peak limiting control for direct current drives |
| US3603856A (en) * | 1969-06-06 | 1971-09-07 | Allis Louis Co | Acceleration-deceleration current limit |
| US3649897A (en) * | 1970-10-22 | 1972-03-14 | Square D Co | Motor armature current limit system |
| IT945827B (it) * | 1971-12-23 | 1973-05-10 | Ib Mei Spa | Dispositivo di controllo di veloci ta per un motore a corrente conti nua con eccitazione indipendente particolarmente per macchine lava trici e simili |
| IT971564B (it) * | 1972-12-05 | 1974-05-10 | S O L E Spa Soc Opitergina Lav | Regolatore di velocita per motori in particolare per motori a cor rente unidirezionale impiegabili in macchine lavatrici |
| US3868554A (en) * | 1973-12-26 | 1975-02-25 | Gen Electric | Current limit system for DC motor control |
| JPS5239207B2 (ja) * | 1974-09-30 | 1977-10-04 | ||
| US3955130A (en) * | 1974-12-20 | 1976-05-04 | General Electric Company | Motor control circuit including motor current limiting means |
-
1977
- 1977-09-08 JP JP52108666A patent/JPS6022597B2/ja not_active Expired
-
1978
- 1978-09-05 DE DE2838672A patent/DE2838672C2/de not_active Expired
- 1978-09-07 US US05/940,279 patent/US4268782A/en not_active Expired - Lifetime
- 1978-09-08 SU SU782663638A patent/SU772507A3/ru active
- 1978-09-08 GB GB7836100A patent/GB2006477B/en not_active Expired
- 1978-09-08 FR FR7825865A patent/FR2402967A1/fr active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2838672C2 (de) | 1983-01-13 |
| DE2838672A1 (de) | 1979-03-15 |
| SU772507A3 (ru) | 1980-10-15 |
| JPS5441413A (en) | 1979-04-02 |
| FR2402967A1 (fr) | 1979-04-06 |
| US4268782A (en) | 1981-05-19 |
| GB2006477A (en) | 1979-05-02 |
| GB2006477B (en) | 1982-05-19 |
| FR2402967B1 (ja) | 1982-03-19 |
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