JPS6043089A - Acサ−ボモ−タ制御回路 - Google Patents

Acサ−ボモ−タ制御回路

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JPS6043089A
JPS6043089A JP58148753A JP14875383A JPS6043089A JP S6043089 A JPS6043089 A JP S6043089A JP 58148753 A JP58148753 A JP 58148753A JP 14875383 A JP14875383 A JP 14875383A JP S6043089 A JPS6043089 A JP S6043089A
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JP
Japan
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phase
sine wave
signal
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memory element
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Pending
Application number
JP58148753A
Other languages
English (en)
Inventor
Shuichi Uchiyama
修一 内山
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Shibaura Mechatronics Corp
Original Assignee
Shibaura Engineering Works Co Ltd
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Publication date
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Priority to JP58148753A priority Critical patent/JPS6043089A/ja
Publication of JPS6043089A publication Critical patent/JPS6043089A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/045Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage whereby the speed is regulated by measuring the motor speed and comparing it with a given physical value

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、絶対回転位置を検出し1回転子の回転に同j
す」シてメモリ素子に予め記憶した正弦波ザンブノ日直
をf!’11;出して′面1幾子電流を制i卸するAC
サーボモータ1lill ’1ll11回路に関するも
のである。
従来、この種のACザーボモータ制ff111回路は3
相電機子巻線の電流を谷相毎に制御するために。
ROMに正弦波を等IBJ隔でザンブルしたサンプル値
を予め記憶させておき、この正弦波、サンプル値を回転
子の回転位置に同期してg出す正弦波発生器を・備えて
いる。
しかし従来のものは回転子の位置をインクリメンタリ式
エンコーダで検出していたため、始動時には基準位jj
3iを示す信号が出力されるまでの開方形波の電機予電
αIして起動し、その後正弦波に切侠えるようにしてい
た。このため始動が円滑でないという問題があった。ま
たこの場合エンコーダ出力信号に外来ノイズが入るとカ
ウンタ槙兄値が正常に戻るまてには回転子が数100回
転する必要かあ(ハ!1“当に低速時にはその間に回1
]す、が停止A−る場合もあった。
そこで回転子の絶対位置を検出するものとして従来より
レゾルバがあるが、これは非常に高価で周辺回IIp6
も複雑になり、安価なサーボモータを提供−づ−るのが
困難であった。
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、始
動が円滑かつ確実であり、高価なレゾルバなどを用いる
ことなく安価なACザーボモータ1li11ω11回路
を提供することにある。
このために本発明は、アブソリュート型エンコーダなど
の絶対位置を検出する位置信ぢ冗生器を用いる一方、正
弦波発生器を1つのROMで構成し、このROMのメモ
リ領域を発生すべき正弦波の位相の種類に応じて値数ブ
ロックに分割し、各フロックに位相側の正弦波サンプル
値を予め記憶させ、この各ブロックの記憶内容を回転子
の回転位「〔が同一位置を示している間に時分割的に読
出すことにより2位相別の正弦波を発生させ、この正弦
波に一!1(づき電機子電流を匍抹1jするように構成
したものである。
以下、1ス小する実施例に基づき本発明の詳細な説明す
る。
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図である。同
図において、SMば3相四jυ」モータ、REは:り相
同jす1モ一タSMの絶対回転位置を表わi−にピッI
・ (MSB〜L’SB)構成の位置信号(第2図(C
)〜(C))およびこの位置信4号が同一値を示す回転
角内において位相が90度異なる第2図(a)、 、(
1))に示1−ような回転角信号A、Bを出力する位1
直信′弓光生器(以下、REと略記)であり、このRE
から発生される■(ビット構成の位置信54. (アブ
ソリュート信弓)と2つの回転角信号(インクリメンタ
リ信号) A、Bは正弦波発生器1に供給され。
これらの信号に基づいて正弦波発生器]からU相。
■相、W相のうちU相およびWA目の電機子電流を制a
−!l−るための正弦波が発生される。また、2つの回
転角信号A、Bは速度信号発生器2に供給され、この回
り)五角信号の周期を判定することにより同期モータS
Mの現在の回転速度に対応した振幅の速度信号■1が発
生される。この速度信号Viは設定器3で設定された[
」像回転速度にり;」するフィードバック信−ラとなっ
て演3,1.器4に供給され、ここにおい−CIj標回
i1ム速度に対応した振幅の速度基準信号VOどの偏差
(Vo 7 V i )がめられる。
この偏差信jljは速度信号増幅器5において増幅され
た後U相およびW相に対応して浅けられた乗原器6,7
に供給され、ここにおいて正弦波発生器1から発生され
たU相およびW相の正弦波と乗算される。これにより、
U相およびW相の正弦波振幅値は目標回転速度と現在の
回転速度との偏差(Vo −Vi )に応じて補正され
たものとなる。
このようにして振幅補正を受けたU相およびW相の正弦
波は演3′、1器8,9にそれぞれ供給され。
変流器10.11でそれぞれ検出したU相およびW相の
現在の電機子電流との差がめられた後。
電流増幅器(CA)を介して3相インバータ12のパル
ス幅変調器(PWM)13.] 5に制御信シ」として
印加される。これにより、3相インバータ12における
U相およびW相のスイッチング素子のオン時間を決める
パルス幅は目標回転速度V。
と現在の回転速度との偏差(■o−Vi )に対応して
補正され、U相およびW相の電機子巻線にr>IU、I
する′6流も速度偏差(Vo−Vi)に対応して補正さ
れる。この」温合、■相に関しては乗算器6および7か
15出力されるU相およびW相の正弦波を演算器16に
人力して両者の差をめる・ことによって■相の正弦波を
める一方、変流器10および11から出力されるU相お
よびW相の電機子電流を演’r+’L l 9に人力し
て両者の差をめることによってV相の現在の電機子電流
値をめた後、これらのV相の正弦波および電(及子電流
値を演算器17に人力して[−1標回す1ム速度Voに
対する電機子電流の差をめ、この差信号を電流増幅器1
8を介してパルス幅変調器14に印加することにより、
■相のスイッチング素子のオン時間を決めるパルス幅が
補正される。
このような制御系によって同期モータSMの回11J、
速度は目標回転速度(、二収束する。
本発明の要部となる正弦波発生器1は、に+1ビツトの
アドレス人力を備えたROM100のほかにタイミング
パルス発生回路110.tj込みパルス発生回路120
.選択回路130.第1ラツテト10.第2ラッテ15
0.第1のDA閲換器(DAC)160.第2のl)A
変換器170を治しており、ROM1OOにはREから
発生される回転子の位置信号(Kビット11G成)が下
位側アドレス信けとして人力されている。
ROM100はREから構成される位置信号よ勺1ビッ
ト多いK −1−1ヒツトのアドレス信号じ人力を有し
、そのメモリ領域はづこ生すべきU相およびW相のj旦
弦波に対応して2ブロツクに分割され。
谷ブロックには位相が240度だけ異なるU相およびW
相の正弦波サンプル値が予め記憶されている。
一方、REから発生される回転角信号A、Bはタイミン
グパルス発生回路110を構成する排他的論理和ゲーI
・EXORに人力され、ここにおいて両名の1)目出的
論理和かめられる。これによつ−C,タイミングパルス
発生回路110からはにビットの位置化−号が同一値を
示している時間において該時間を71分割する第2図(
f)に示すようなタイミンクパルスT I)が出力され
る。
このようにして’7a生されたタイミングパルスTPは
ROM J、 OOの最上位ピッI・アドレス信吋どし
て供給されると共に、書込みパルス発生回路120およ
び選択回路130に供給される。
これによって、ROM100においては、にビットの下
位側アドレス信号(位置信号)が同一値を示している時
間tにおいて最」二位ビットアドレス信璽(ずなわぢ、
タイミングパルスTP)が°゛0″と”1 ”に変化す
ることになるため、2つのメモリブロックが交互に指定
されるものとなり、第]のメモリブロックからはU相の
正弦波に関する1周期のサンプル値のうちにビットのア
ドレス信号で指定されるサンプル点位相のサンプル値が
読出され。
第2のメモリブロックからはW相の正弦波に関する1周
期のサンプル値のうちにビットのアドレス信号°で指定
されるサンプル点位相のサンプル値が読出される。1−
なわち、ROM100からは時間tにおいて最−1−位
ビットアドレス信号が′O″とコ′とに変化することに
より、U相およびW相の正弦波サンプル値が時分割で読
出される。
一方、男込みパルス発生回路120は、タイミングパル
スTP¥トリガ信号人力として該パルスT I)がO″
″またはl″に変化する立上つおよび立下りのタイミン
クに同期して第2図(g)に小すような書込みパルスW
Pを発生し、この相込みパルスWPをU相およびW 4
tlの正弦波に対応して設げられた第1のラッ−f−1
li Oおよび第2ラツテ150に供給する。また7選
択回路130はタイミングパルスT P ’、f受け、
第lラッチi tlOおよび第2ラツチ150をU相お
よびW相の正弦波サンプル値の駄出しタイミングに同期
して選択的にイネーブル状態と1−るためのデツプセレ
クト信号c、si。
C82(第2図(10,(i))を発生し、この信号C
3I。
C32を第1ラツチ140および第2ラツチ150のチ
ップセレクト端子に供給する。
ここて、ε1ル1ラツチ140および第2ランチ150
にはデータバスを介してROM、100から’+WG出
されたj」−弦波サンプル値がそのデータ人力に供給さ
れCいる。このため1時間Aの前半部分においてはけ相
の正弦波サンプル値がROMl0から読出されるものと
すると、このU相の正弦波サンプル値はチップセレクト
信号C8iと書込みパルスWpどによって第1ラツチ1
110に書き込まAしる。また、 WA目の正弦波サン
プル値はチップセレクト信弓Cg2と書き込みパルスW
Pと(二よつ−Cす″J2ラップー150に1き込まれ
る。すなわち。
ROMIUOから時分割で読出されたU相およびW相の
正弦波−リーンプル値はそれぞれ対応する位相= の第1ラツチ140および第2ラツチ150に書き込J
、れる。
第1ラツチ140および第2ラツチ150にこのように
して書き込まれたU相およびW相の正弦波サンプル値は
、DA変換器(DAC)、160゜170によってアナ
ログ信号に変換された後、U相およびW相の正弦波とし
て乗算器6,7に供給される。
このようにROMのアクセスを時分割化することにより
、」っのROMのみを用いて異なる位相の正弦波をづこ
生させることができる。この場合。
タイミングパルス発生回路やラッチなどの周辺回路が増
加して構成が複雑化するように見えるが。
ROMにはラッチやDA変換器を内蔵したものが市販さ
れているため、実際には構成が簡素なものとなり、コス
トの低減と回路基板の小形化を図ることができる。
なお−に記実施例では位置信号発生器REが絶対位置を
示すアブソリュ−1・信号と1回転速度を示1−インク
リメンタリ信号とを出力するが、アブンリュ−1・信号
の最下位ビットに基づきタイミングパルスを作るように
ずれはインクリメンタリ信号は不要で位11ユ信号発生
器REは一層単純になる。
以1−のように本発明によれは、高価なレゾルバなどを
用いることなくアブソリュート型の位置信号発生器を用
いかつ周辺機器も半導体素子化が可能であるから、構成
が簡単で安価になる。また始動時から直ちに正弦波の電
機子電流を供給できるから円滑かつ確実な起動が可能と
なる。
/1. IXI面の簡?11なl説明 第1図は本発明の一実施例をボずブロック図。
’;h′lJ2図は第1図の実施例における各部の波形
図である。
S M −3相同Jす」モータ、 RE 位置信号発生
器。
J・・正弦波発生器、2・・・速度信号発生器。
;3 設定器、[2・3相インバータ。
100 ・R”OM 、110・タイミングパルス発生
回路。
] 20−[込みパルス発生回路、130・選択回路。
140.150 ・ラッチ。
160.170・・DA変換器。
1、〒許出願人 株式会社芝浦製作所 代理人 弁理士 山 1) 文 雄

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 3相回期モータの回1云子の回転に同Jυ」して各相の
    電機子巻線にそれぞれ対応した位相の正弦波を発生させ
    、この正弦波の振幅を1」標回転速度と検出回転速度と
    の偏差に応じて補正して各”相の電機子巻線の電流を制
    御するA、 Cザーボモータ制御811回路において。 −に記回転子の犯則回転位置を表わす位置信号を発生す
    る畝置信−冗生器と2位相が120度異l4少くとも2
    種の正弦波サンプル値を記憶した少くとも2ブロツクの
    メモリ領域を有し、」二記位置信−ラを下位側アドレス
    人力とするメモリ素子と。 、1−記憶ICC信号が同一値を示している時間内にお
    いて該時間を少くとも2分割する夕・イミング信号を発
    生し、上記メモリ素子の上位側アドレス入力とするタイ
    ミン゛グパルス発生回路と、上記メモリ素子から読出さ
    れる正弦波サンプル値を」二記2分割のタイミング信号
    に同期して読み込み、各相の電機子巻線のうち2相の電
    機子巻線の電流を制御するための正弦波として出力する
    複数個のD/Aコ゛レバータとを備えたACサーボモー
    タ制御回路。
JP58148753A 1983-08-16 1983-08-16 Acサ−ボモ−タ制御回路 Pending JPS6043089A (ja)

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