JPS6084989A - 誘導モータ用の制御装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、誘導モータへの電力供給を制御する制御装置
に係る。

従来の技術 供給電圧及び電流の実効値（ｒｍｓ）を各々Ｖ及びＩと
しそして電圧波形に対する電流の位相遅れをφとすれば
、単相誘導モータの消費電力Ｗば、Ｗ＝ＶＩｃｏｓ　φ
で表わされる。定格負荷においては、位相遅れ及び力率
ｃｏｓ　φはモータによって左右される。定格負荷より
充分低い場合には、モータへの電流が減少され、然もよ
り重要なことには、位相遅れψが増加し力率が下がるた
めに、消費電力が部分的に減少する。これにより、モー
タの効率が低下する。というのは、抵抗加熱及びヒステ
リシスによる損失が消費電力に比例して減少されないか
らである。三相誘導モータにおいても同様の作用が生じ
る。

誘導モータ用の制御装置、及びこの制御装置を作る際に
生じる幾つかの問題点が英国特許出願第８１２９０４３
号、第８１２９０４４号、第８２１４２５５号及び第８
３１２９３８号に開示されている。

誘導モータ用の制御装置の多くは、供給電圧に対する基
準位相角を、モータの電圧に対する電流位相遅れの目標
として用いている。位相遅れは、点弧角、即ち、制御装
置の含まれたサイリスクやトライアックのような半扉体
スイッチがモータへ電流を供給するように点弧するとこ
ろの角度、によって制御される。このような制御装置に
おいては、エネルギ節約を最適にするだめの適切な基準
角の選択がモータごとに異なるだけでなく、負荷や、供
給電圧の如き他の変数によっても異なる。

改善が行なわれている多くの場合には、全負荷において
おおよその見当がつく以外、最適な基準角が分からない
。

発明の構成及び効果 本発明の第１の特徴によれば、誘導モータ用の電力制御
装置において、交流電源と、この交流電源から付勢され
る誘導モータとの間に、電源の相ごとに１つづつスイッ
チ手段が接続され、各スイッチ手段は、これに点弧信号
が与えられた時に導通し、そして電流供給が止むまで導
通状態に保たれ、更に、プロセッサ手段が設けられてい
て、このプロセッサ手段は、制御装置に接続されたモー
タの停動程度を表わす停動信号を発生ずると共に、供給
電圧に関連した位相角度で点弧信号を発生し、これら位
相角度は、モータへの少なくとも１つの供給位相におけ
る電圧に対する電流の位相遅れと、上記の停動信号とに
基づいて実質的な範囲にわたって可変であるような制御
装置が提供される。

本発明による制御装置の１つの効果は、モータを停動さ
せるような負荷の変化或いは他の変化が住じた時に、供
給電圧に対する点弧角、即ち、スイッチング手段を点弧
する角度が、エネルギ節約を最適にする方向に調整され
ることである。

本発明の電力制御装置は、モータにか＼る負荷を測定し
、このモータ負荷にも基づいた位相角度で点弧信号を発
生するように構成されるのが好ましい。

本発明による制御装置は、少なくとも１つのスイッチ手
段に流れる電流が切れた時に第１信号を発生する電流感
知手段と、電源の少なくとも１つの位相を表わす第２信
号を発生ずる電圧感知手段と、第１及び第２の信号から
、少なくとも１つの相の電圧に対する電流の位相遅れを
決定する手段とを備え、プロセッサ手段は、位相遅れ及
び基準角度からエラー信号を決定し、このエラー信号と
停動信号との両方に基づいた時間に点弧信号を発生ずる
。

本発明の電力制御装置を三相誘導モータに使用する時に
は、点弧信号を発生する手段は、手前の点弧信号よりも
６０°遅れた時間に（即ち、電源の位相角が６０°進ん
だ時に）、点弧信号を発生し、これは、次の項を有する
方程式から決定された角度で調整される。

一エラー信号の現在値に基づいた比例項。

−現在のエラー信号とその手前のエラー信号との差に基
づいた微分項。

一現在のエラー信号、その手前のエラー信号及び更にそ
の手前のエラー信号を考慮することによって得た積分項
。

一所定の時間インターバルで生じる停動の量によって左
右される調整信号に基づく項。

別の好ましい態様では、上記方程式は、次の２つの項を
有する。

一現在のエラー信号とその手前のエラー信号との差に基
づいた項。

一所定の時間インターバル中に生じる停動の量によって
左右される調整信号自体と、エラー信号の変化率とに基
づいた項。

停動の開始は、１つ以上の相においてモータから生じる
逆起電力（ｅｍｆ）が所定のレベルに達する時を検出し
そして更に別の所定インターバル中に生じる停動作用の
回数をカウントすることにより、停動信号発生手段によ
って決定される。停動作用の回数が所定数例えば１を越
えると、上記調整信号が所定のステップで増加される。

モータかは＼最適な位相遅れで作動している時には、各
相の供給電圧の各半サイクル−モータに電流が供給され
ない−の時間インターバルからモータにカミる負荷を測
定できるので、停動信号発生手段は、１つ又は各々の相
による非導通インターバルに基づいて上記ステップのサ
イズを調整し、ひいては、モータの負荷を調整するよう
に構成される。

エラー信号の決定に用いられる基準角度は可変であるの
が好ましく、更に、モータの起動中に停動作用が止んだ
時に電流の位相遅れと実質的に同じ値に自動的にセット
されるのが好ましい。

このように基準信号をセットする場合には、モータの形
式に拘りなく各々のモータに対して基準信号が自動的に
セットされ且つ上記の調整信号を用いることにより基準
信号が実際上常時調整されるという点で効果がある。

本発明の第２の特徴によれば、モータへの少なくとも１
つの供給位相に生しる電圧に対する電流の位相遅れを表
わす第１信号を導出し、モータによる停動の程度を表わ
す第２信号を導出し、そしてモータの供給電圧に関連し
た位相角度の実質的な範囲にわたって可変な点弧信号を
発生し、上記位相角度が上記第１及び第２信号に基づい
たものであるような誘導モータを制御する方法が提供さ
れる。

本発明の詳細な説明及び以下の詳細な説明から明らかな
ように、本発明は、単相誘導モータ、或いは、３以外の
相数をもつ誘導モータに適用することができる。

以下、添付図面を参照し、本発明の実施例を詳細に説明
する。

実施例 第１図を説明すれば、並列接続されたサイリスタ１０及
び１１の各対は、特許第２０８４３６０号（特許出願第
８１２９０４４号）の第３ａ図ないし第３ｄ図にトライ
アックに対して示されたやり方で、三相誘導モータ（図
示せず）の相Ｃ，Ｂ及びＡに直列に接続されている。サ
イリスクとは別のスイッチング手段を使用してもよく、
例えば各々のサイリスク対に代ってトライアックを用い
てもよい。各々の電流感知回路１２はサイリスクの対に
またがって接続され、その出力はナントゲート１４．１
５、及び１６に接続してあり、そしてその出力はノアゲ
ートｊ７に接続されている。

特許出願第８１２９０４４号に説明しであるように、誘
導モータの巻線に直列に接続したサイリスクの導通が切
れると、そのアノードとカソード間の電圧がモータの逆
起電力によって決まっている値まで上昇する。その相の
電流が切れたとき、適当な電流感知回路の出力に現れる
電圧が落ち、電圧に対する電流の遅れを決定出来るよう
な指示が与えられる。従って、成る相の電流が切れたと
きには、それに対応する電流感知回路の電圧が落ち、適
当なナントゲート１４．１５もしくは１６が作動可能に
なった場合は、正出力がノアゲート１７の出力に現れる
。このナントゲート１４．１５及びＩ６は、後で説明す
るようにボートＰ＋の個々の端子Ｏ１１，２からの接続
によってマイクロプロセッサ−１８で決定された時間に
作動可能にされる。このマイクロプロセッサ１８はモト
ローラ社製型式６８０１である。各々の電流感知回路は
、特許第２１２０４２２号（特許出願第８３１２９３８
号）に示すように整流器、オプトアイソレタ及びシュミ
ソトド’ＩＪガ回路で構成される。

相Ｃのサイリスク１０及び１１の供給側はナントゲート
２０に接続してあり、その出力はマイクロプロセッサ１
８の外部割り込み端子ＩＲＱＩに接続され、相Ｃの供給
電圧波形が負になる度に、即ち、ナントゲート２０の出
力が正になる度に、そのマイクロプロセッサのプログラ
ムに割り込みされる。スプリアス信号によって割り込み
が生じないようにするため、アンドゲート２ｏはマイク
ロプロセッサ１８のボートＰ２端子２がらの信号によっ
て適当な時間（後で説明する）に動作可能にされる。波
形のスパイクを除くように計算した時定数を持つ抵抗・
キャパシタ平滑回路（図示せず）は、ナンドゲー）２０
の入力に接続されている。そのキャパシタはアースにシ
ャント接続されているため、ゲート２０に印加される電
圧は活線と中性点との間の電圧となる。

サイリスク対１０及び１１の一方を点弧すべきときは、
ボートＰＩの端子５．６、もしくは７の１つに電圧が現
れて、点弧パルスが点弧回路２１ないし２３の１つを通
って必要なサイリスクの対に送られる。この点弧回路２
１ないし２３は特許出願第８３１２９３８号に示すよう
に、演算増ＩＪ器と、二次巻線が各々のサイリスクに接
続されたアイソレート型変圧器とで構成される。停動を
示すために、相Ｃのサイリスク１０及び１１のモータ側
は、（必要であればインバータ（図示せず）を経由して
）ボートＰＩ　の端子３に接続されている。後で示すが
、相Ｃのサイリスクが切れ、そ−タ一端子の電圧が零も
しくはそれ以下に落ちたときは、停動状態が指示される
。というのは、モータの停動中は逆起電力が発生されな
いからである。

ここで全般的な動作の簡単な説明をする。マイクロプロ
セッサ１８は第２図に示す主ループを継続的にくりかえ
すが、電流感知回路１２の１つによってその相の電流の
停止が感知されると、第３図に示すサンプルサブルーチ
ンヘジャンプする。

ここで、現在の位相遅れが計算され、さらに基準点弧角
度からの負荷によるオフセント（ずれ）が計算されると
ともに、点弧角度の必要な調整が行なわれる。主ループ
に復帰すると、このオフセットをヘースとして変化させ
るための自己調整ルーチンが実行されて、最適な省エネ
ルギ化が達成される。

前述のように、現在の位相遅れの計算は、供給電圧の負
に向う零交差が生じる時間に基づいて行われ、このよう
な零交差がゲート２０で感知されると、電圧による割り
込みが生じて、マイクロプロセッサの内部タイマが読み
取られる。点弧パルスは次のように発生される。即ち、
点弧パルスがサイリスクに与えられると、出力比較レジ
スタ（ＯＣＲ）が更に６０６のロータ回転に対応する値
にセットされ、タイマがこのＯＣＲにセントされた値に
達すると、点弧割り込みが生じる。位相角の調整を行な
うべき場合には、ＯＣＲをリセットすることによって行
なわれ、プログラムは主ループに復帰する。ＯＣＲの値
が再びタイマの値に等しくなると、再び点弧割り込みが
生じ、点弧角の調整が更に行なわれない場合に、適当な
サイリスクの点弧パルスが開始される。次いで、ＯＣＲ
は、点弧パルスを終らせるべき時間にセットされ、別の
割り込みによって点弧パルスが終了される。

主プログラムループ（第２図）において、多数の変数は
、最初に、機械を滑かに起動できると共にプログラムの
開始に必要な情報を与える値にセントされる（初期化ス
テップ３０）。相を点弧する順序は、供給相の回転シー
ケンスによって決定される。初期化中には、サイリスク
が正しい順序で点弧されるようにすると共に、マイクロ
プロセッサのプログラムに使用されたテスト及び測定手
順を実行する際に回転方向が加味されるように、フラグ
及び変数がセットされる。回転、点弧順序及びこれをい
かに行なうかについては、特許出願第８１２９０４４号
及び第８３１２９３８号に開示されている。

初期化ステップの後、テスト３１が実（テされ、電圧制
御フラグ（ＶＣＦ）が１にセントされたがどうかの判断
がなされる。■にセントされた場合には、電圧による割
り込みルーチンが生しており、負に向かう電圧零交差が
最後に生じた時間（ＴＩＲＱ）が得られることが指示さ
れる。次いで、作動ステップ３２において、このような
最後の２つの時間から供給電圧の周期が計算され、最後
の零交差から６０°、１８０６．３００６及び３６０°
に対応するタイマの値が計算され、後で使用するように
記憶される。更に、作動ステップ３２において、ＶＣＦ
フラグがゼロにリセットされる。作動ステップ３２の後
、又は、テスト３１の結果が偽であった場合にはこのテ
スト３１の後に、テスト３３が行なわれて、入力捕獲フ
ラグ（ＩＣＦ）が１にセントされたかどうかの判断がな
される。これが１にセントされた場合は、その相の電流
が切れたごとを指示する。ＩＣＦが１であると仮定すれ
ば、作動ステップ３４において、以下で詳細に述べる第
３図のサンプルルーチンが実行される。サンプルサブル
ーチンの後、電流が切れたという次の指示が得られるま
でには比較的長いインターバルが利用でき、従って次の
ような多数の動作を行なうことができる。即ち、以下で
述べる第１０ａ図及び第１０ｂ図に示された自己調整ル
ーチン３７；マイクロプロセッサが多数の制御スイッチ
をテストして、作動を手動モード（基準角を手動でセッ
トする）で行なうべきか、自動モード（基準角が常時最
適なものにされる）で行なうべきかを判断する作動ステ
ップ３５；及び機械が停動点で停動しているか非停動点
で停動しているかを示すように簡単な表示装置を作動す
る作動ステップ３６゜時間インターバルの長さに拘りな
く、各々の主プログラムループににおいてこれら全ての
動作を充分に行なうことができ、変数ＶＣを用いてテス
ト４１が実行され、作動ステップ３５又は３７或いはテ
スト３８へ至る３つのルーチンの１つが繰り返し選択さ
れる。ＶＣは、作動ステップ３３．３７及び３５におい
て各々１．０及び−１にセットされ、繰り返し選択が行
なわれる。テスト３３により、電流零交差が生じなかっ
たことが指示されると、テスト３３からテスト３８ヘジ
ヤンプする。

作動ステップ３２で計算されたタイマの値が３００６よ
り大きいことがテスト３８で指示された場合には、ゲー
ト２０の作動可能化信号がボートＰ２の端子２に送られ
（作動ステップ３９）、これにより、更に別の電圧割り
込みを行なうことができる。次いで、以下で述べる作動
ステップ４０が実行されて、停動が生じたがどうがが決
定され、そして主プログラムループはテスト３１に復帰
する。

入力捕獲フラグＩＣＦは、成る相の電流が止んで、その
結果としてポー）Ｐｇの端子０が正になった時に、マイ
クロプロセッサの他の動作に拘りなく、マイクロプロセ
ッサのハードウェアによってセットされる。電流停止が
生じた時間は、変数ＴＳとして記憶される。主プログラ
ムループがテスト３３に達すると、作動ステップ３４に
おいて第３図のサンプルサブルーチンが呼び出され、テ
スト４２が実行されて、ボートＰ２の端子０に現われた
正の信号がまだ存在するがどうがか決定される。正の信
号が既に存在せず、正の信号がノイズ又は他のスプリア
ス信号によって生じたものであることが指示される場合
には、ただちに第２Ｍの作動ステップ３５に復帰される
。正の信号がまだ存在する場合には、作動ステップ４３
が実行されて、ゲート１７を作動したゲート１４．１５
又は１６の１つに送られた作動可能化信号が除去され、
従うて、適当なゲー１〜が再び作動可能にされるまでそ
れ以上のサンプルが生じないようにされる。電流停止を
指示することが次に予想される相を示すために作動ステ
ップ５４において以下で述べるようにセットされる変数
Ｓ　Ｐ　Ｈを用いて、テスト４４が実行され、予想され
た相で電流停止が生じたか、或いは、何らかの理由で、
予想された電流停止が生じなかったか又は予想された電
流停止によってサンプルサブルーチンが開始されなかっ
たかの判断がなされる。

予想された通りのサンプルである場合には、作動ステッ
プ４５において点弧準備フラグ（ＲＴＦ）がセットされ
、そのサンプルが形成された相の導通が止んで今や再び
点弧の準備ができたことを指示する。成る場合には、相
の導通が止むや否やその相を点弧しなければならず、こ
の時には、そのサンプルで点弧するフラグ（ＦＯ３）が
既に１にセントされる。テスト４６において、このフラ
グがセントされたかどうかが判断され、もしそうなラバ
、点弧パルスサブルーチン（”４７図）へのジャンプが
生じる。

テスト４６の結果が偽であるか或いは点弧ザブルーチン
の実行に続いて、丁度導通が止んだ相の電圧零の時間が
更新される（作動ステップ４８）。

この更新は、その手前の相の電圧零交差時間を保持した
変数ＴＶＣに、６０°に等価な値を加えることによって
行なわれる。マイクロプロセッサは、このようにして各
々の電圧位相に対し手前の零交差時間からの零交差時間
を計算する。とい・うのは、電圧割り込みルーチンでは
、相Ｃの負に向かう基＄零交差しか測定されないからで
ある。相Ｃの実際の零交差時間ＴＩＲＱを、旧算された
予想時間Ｔ６　＝Ｔｏ　＋６Ｎと比較することによって
、ザイクル当たり１回の割合で、これらの基準電圧零交
差時間が更新される。但し、Ｎば６０°周期に対す・る
電流値であり、Ｔｏ及び′Ｆ６は手前及び次の計算され
た零交差の時間である。従って、Ｎ　ＣＯＲＲ＝　Ｔ　
Ｉ　ＲＱ　’Ｉ’ｂとなり、これにより、Ｎ＝Ｎ＋ＮＣ
０ＲＲ／３２及びＴｏ　−Ｔｂ　＋　Ｎ　ＣＯＲＲ／　
４となる。

３２及び４で除算することにより、減衰が与えられる。

この技術により、電源周波数の変動に追従できると共に
、本制御装置を５０Ｈ２又は６０Ｈ２の電源周波数に調
整することができる。

次いで、停動テストサブルーチン５０が実行されて、停
動の傾向があるかどうかが判断され、もし停動の傾向が
あれば、サブルーチン５０により、自己調整ルーチン３
７で使用される停動カウントが与えられる。ザブルーチ
ン５０については、以下で説明する。停動テストサブル
ーチン５０に続く動作は、基準角からの負荷によるオフ
セソ１へを計算する動作（ステップ５２）であるが、こ
の動作は主ループの自己調整ルーチン３７の結果に基づ
くものであるから、これについては、以下でルーチン３
７を詳細に説明する時に述べる。

作動ステップ５３においては、当該用に最後に電圧零交
差が生じた時間（変数ＴＶＣから計算された）から、サ
ンプルルーチンを開始させた電流停止が生じた時間ＴＳ
を減算することにより、現在の位相遅れ（変数Ｌ　Ａ　
Ｇ　）が旧算される。

作動ステップ５４においては、電流サンプルを与えるこ
とが予想される次の相を指示するように変数Ｓ　Ｐ　Ｈ
がセットされる。現在のサンプルが予想されないサンプ
ルであることがテスト５５によって指示されない限り、
作動ステップ５６において第４図の旧算ザブルーチン（
以下で述べる）が実行され、次いで、サンプルサブルー
チンは主プログラムループ（第２図）の作動ステップ３
５に復す１■する。

テスト４４の結果が偽であった後は、オペレーション４
８〜５６より成るサブルーチン４９が実行され、次いで
テスト４４が繰り返される。

サンプルザブルーチンに使用される停動テストサブルー
チン５０について以下に述べる。第９ａ図は、相Ｃのモ
ータ端子に現われる相電圧−第１図のボートＰ１の端子
３に印加されるーを示している。この電圧は、ノツチ１
００が生じる部分以外は正弦波の波形をたどり、これら
のノツチは、相Ｃのサイリスクがオフにされた時を指示
している。モータは逆起電力１０１を発生するので、こ
の電圧は通常ノツチ内でゼロまで下がらないが、これら
のノツチはモータにか＼る負荷に基づいて１００又は１
００′で示されたいずれかの形態をとる。従って、第９
ａ図は、実際のモータ電圧波形を示すものではなく、２
つの形式のノツチを示す合成波形を示している。ノツチ
１００′の最初の肩部は３つの相全部がオフである時に
生じ、インターバル１０２は１つの相のみがオフである
時に生し、そして最後の肩部ば３つの相全部が再びオフ
になった時に生しる。

停動が生じると、相Ｃのモータ電圧は、３つの異なった
状態を示した第９ｂ図の合成波形で示された波形の１つ
を呈する。停動状態の下では、モータが逆起電力を発生
しないので、ノツチ１００の電圧は上口以下に下がる（
他の２つの供給相によって引っ張られる）。然し乍ら、
ノツチ１００′におい“ζは、１つの相だけがオフであ
る時間１０２中、電圧はゼロのみとなる。起動中に生し
る非常に狭いノツチの例が１０′３で示されており、そ
の意味については以下で説明する。停動の検出は、ノツ
チの間の逆起電力を観察することに基づく。変数ＣＭＦ
ＩＲＥは、相Ｃが点弧された直後にモータの相電圧が供
給電圧に等しくなった時に第６図の点弧ルーチン（作動
ステップ９５）においてセットされる。ＣＭＦＩＲＥは
ボートＰＩ　の端子３からセットされ、これば例えば時
間１０４に正であるから、次のノツチの電圧も同じ極性
、即ち、正である場合には、停動が指示される。

ＣＭＦＩＲＥは、感知された電圧が正である場合は“１
”にセットされ、さもなくば°０”にセットされる。形
式１００′のノツチが生じる場合には、ノツチ内の電圧
をインターバル１０２中に取り出し、ノツチの肩部にお
いて取り出さないように→主意しなければならない。

サンプルザブルーチン（第３図）の作動ステップ５０は
、第８ａ図に示した形式のものであり、第９ａ図及び第
９ｂ図に１００で示した形式のノツチがある時に停動を
検出する。他方の形式のノツチ１００′が生じた時には
、主プログラムループ（第２図）の作動ステップ４０が
用いられる。

作動ステップ４０のサブルーチンが第８ｂ図に示されて
いる。

第８ａ図においては、テスト１０８が実行されて、波形
サンプルが相Ｃからのものであるかどうかが判断され、
これは、第１図の作動ステップ５４でセラ１−された変
数Ｓ　Ｐ　Ｉ（が０に等しいかどうかによって指示され
る。停動は相Ｃのみについてチェックされるので、テス
ト１０８の結果が偽である場合には、ただちに第３図の
作動ステップ５２へ復帰される。テスト１０８の結果が
真である場合には、後述するテスト１１７が行なわれ、
次いで、テスト１０９が行なわれて、相Ｂでの電原波形
のサンプリングが禁止されるかどうかが決定される。Ｅ
ＮＳＢが０である場合には、相Ｂでのサンプリングが禁
止され、これは、以下で述べるように、形式１０２のノ
ツチであるごとを指示する。従って、テスト１０９の結
果が真である場合には、停動検出をまだ行なうことがで
きず、このため、作動ステップ１１０において変数ＥＮ
ＳＴＬが１にセットされ、これにより、第８ｂ図のサブ
ルーチンで、ノツチ１０２の間に停動についてテストを
行なうことができる。一方、テスト１０９の結果が偽で
ある場合には、テスト１１１が実行され、ボー）Ｐａｌ
の端子３に現われる電圧が正であるか又は負であるか、
ひいては、ＣＭＦＩＲＥで表わされたものと同じ極性で
あるかどうかが判断される。もし同じであれば、停動が
発生しており、変数５ＴＡＬＬが１にセントされると共
に、更に別の変数５ＴＬＣＮＴが作動ステップ１１２に
おいて１だけ増加される。計算ザブルーチンにおいては
、変数５ＴＡＬＬを用いて点弧角の位相が３６進められ
、この変数は、このように進められるたびに１づつ減少
される（第４図の作動ステップ６４及び７ｏ参照）。テ
スト１１１により停動が生じていないことが指示された
場合には、変数５ＴＡＬＬが０に向って直ぢに減少され
る（作動ステップ１１３）。

形式１０２のノツチが生じた時に変数５ＴＡＬＬ及び５
ＴＬＣＮＴをセットするのに続いて、主ループの作動ス
テップ４〇−第８ｂ図に示す−が実行され、これについ
て以下に説明する。第８ａ図の作動ステップ１１０にお
いて変数ＥＮＳＴＬが１にセットされた場合には、テス
ト１１５の結果が偽であり、従って、テスト１１６によ
り変数ＥＮＳＢが今や０に等しくないことが示されると
、停動検出が確保される。テスＩ−１１５の結果も１１
６の結果も真である場合には、主プログラムループへ復
帰する。テスト１１６の結果が偽である時にこれに続く
第８ｂ図の部分は、第８ａ図の場合と同様であるが、作
動ステップ１１２又は１１３のいずれかの後に作動ステ
ップ１１４において変数ＥＮＳＴＬがＯにセットされる
。

１０３で示したようにノツチが狭いものである時には、
第３図の作動ステップ４７において点弧サブルーチンが
実行され、テスト１１１が行なわれる時に電圧波形がこ
のノツチを通過する。このため、テスト１１７が行なわ
れ、ＦＰＨ＝０であるかどうかが判断される。ＦＰＨ＝
Ｏである時には、点弧パルスが送られたことが指示され
る。この場合には、作動ステップ１１８により、テスト
１１１が実行され、ＣＭＦＩＲＥがＣＭＳＰＬに等しい
かどうかが決定される。ＣＭＳＰＬば、点弧パルスサブ
ルーチン（第７図）の作動ステップ９０において点弧を
行なう直前にセントされる変数であり、点弧の直前の、
即ちノツチ１０３内の相Ｃモータ電圧波形の極性を表わ
している。

３つの相合部が導通である場合停動に対する試験５０（
第３図）の禁止について以下に説明する。

変数ＥＮＳＢ　（相Ｂにおいて電流をサンプリングでき
るようにする）が零である場合に禁止が生じることを想
起されたい。第１１図に実線で示された波形ａ、ｂ及び
Ｃは、成る負荷状態の下での相Ｃ，Ｂ及びへの電流を各
々示しており、点線で示された波形はそれに対応する供
給電圧波形である。

これらの波形は、特許出願第８１２９０４４号に開示さ
れた波形の幾つかと同様である。電流波形ａ、ｂ及びＣ
ば、３つ全ての相において電流が止んだ時に周期１４０
及び１４１を呈し、相Ｃからの電圧が停動の偽指示を招
く　（即ち、ノツチが形式１００′のものとなる）のは
この周期である。

変数ＥＮＳＢは、第６図の点弧割り込みルーチンの作動
ステップ９３中に相Ｃが点弧された時に時間１４２及び
１４３（第１１図）において１となり、そしてサンプル
ザブルーチン（第３図）の作動ステップ４３中に時間１
４４及び１４５において０に復帰するので、ＥＮＳＢ＝
１の時だけ相Ｃの電圧をテストすることにより（第８ａ
図及び第８ｂ図のテスト１０９及び１１６）、３つの相
合部が導通した時にはテストが行なわれないことが明ら
かである。

停動が生じるたびにいかに変数５ＴＬＣＮＴを増加する
かについて説明したので、第１０ａ図及び第１０ｂ図の
自己調整サブルーチンを以下に説明する。テスト１２０
により、５ＴＬＣＮＴが１以下であることが示されると
、その停動は一時的な状態によるものであり、基準角の
調整は行なわれない。一方、５ＴＬＣＮＴが１より大き
い場合には、作動ステップ１２１が実行され、ロータの
７°の回転に等しいカウントだけ変数ＤＲＥＦが増加さ
れる。以下で説明するように、このＤＲＥＦを使用して
、基単角度に対するオフセントが計算され、その値が点
弧角と基準角との安定な状態の下で永久的なオフセット
に達するようにする。

停動の傾向がなく、エネルギ節約の改善に対して小さな
オフセントを許容できることが示される時には、ＤＲＥ
Ｆが、２つの段階で、即ち、最初はクロック変数ＣＬＫ
による高速制御で、そしてその後は低速クロック（ＳＬ
ＯＣＬＫ）による低速制御で、ゼロに向って進むように
される。高速から低速への切換は、ＤＲＥＦが変数ＲＢ
ＡＳＥに等しい時に行なわれ、作動ステップ１２１にお
いては、ＲＢ　Ａ　Ｓ　Ｅが基準角＋２°に等しい値ま
で増加される。更に、作動段階（２）においては、変数
５ＴＬＣＮＴがゼロにセットされ、クロックＣＬＫが２
５５にセットされ、フラグＦＳＴＡＤＪ（高速調整を行
なうべきであることを示す）が１にセットされる。

電源の１サイクル当たり１回の割合いで行なわれる作動
ステップ１２２においては、高速クロックＣＬ　Ｋが減
少される。それ故、クロックＣＬＫば約５秒でゼロに達
し、このようにして、５秒以内に生じる停動の数がカウ
ントされる。ゼロに達して、これがテスト１２３によっ
て指示されると、作動ステップ１２４によって停動カウ
ントがゼロにセントされる。作動ステップ１２５におい
て５ＬＯＣＬＫが減少され（テスト１２６により、これ
が負の値にならないようにされる）、従って、５ＬＯＣ
ＬＫば５秒ごとに１回減少される。変数ＤＲＥＦがＲＢ
ＡＳＥより大きい場合には（テスト１２７）、高速調整
を行なうべきであるが、さもなくば、作動ステップ１２
８によりＥＳＴＡＤＪがゼロにセットされる。テスト１
２９により、高速調整を行なうべきであることが示され
ると、作動ステップ１３１において１″に等しい値だけ
ＤＲＥＦが減少される。それ故、高速調整が必要とされ
る場合には、主プログラムループを完全に実行しＣＬＫ
を減少するたびにＤＲＥＦが減少される。テスト１２９
により高速調整の完了が指示されると、Ｓ　Ｌ　ＯＣＬ
　Ｋが１にセットされる。作動ステップ１３３の後、作
動ステップ１３４において低速調整フラグ（ＳＬＯＡＤ
Ｊ）が１にセットされる。テスト１３５により、低速調
整が必要であることが示されると、作動ステップ１３６
が実行されて、１／８°に等価な値たけＲＢＡＳＥが減
少され、ＤＲＥＦがＲＢＡＳＥに等しくなるヨウニセソ
トサレル。Ｓ　Ｌ　ＯＣＬ　Ｋ及び５ＬＯＡＤＪは、５
ＬＯＣＬＫがゼロである時だけ１にセットされそして５
ＬＯＣＬＫはＣＬＫ＝Ｏの時たり減少される（作動ステ
ップ１２５）から、５秒ごとに低速調整が行なわれる。

この動作に続いて、低速調整フラグがゼロにセットされ
（作動ステップ１３７）、作動ステップ１３８において
も同様にＶＣＯがセットされる。テスト１３５の結果が
真である場合には、低速調整が不要であり、作動ステッ
プ１３８へ直接ジャンプが行なわれる。

５秒以内の停動の回数を表わす変数５ＴＬＣＮＴは、第
２図の表示作動ステップ３６の基礎情報として使用され
る。多数のＬＥＤ　（図示せず）が５ＴＬＣＮＴの値に
よりマイクロプロセッサによってオンにされる。

ノツチ巾が甚だしいモータ負荷に対応する細さである時
には自己調整手順が行なわれないようにされる。という
のは、この手順は、モータの負荷が軽い時に最適な状態
を得ようとするものだからである。

主プログラムループの自己調整サブルーチン３７につい
て以上に述べたが、サンプルザブルーチン（第３図）の
作動ステップ５２を以下で詳細に説明する。この作動ス
テップ５２では、モータに送られる負荷に基づいてオフ
セット変数ＤＲＣＦが変更される。負荷が増すにつれて
、電圧波形（第９ａ図）のノツチの巾が減少し、負荷が
減少するにつれて、ノツチの巾が増加する。相Ｃに対す
るノツチ巾の測定は、時間１４６を見い出し、相Ｃの点
弧パルスが止む時間１４，７一点弧割り込みルーチン（
第６図）の作動ステップ９４において変数ＦＡＮＧをセ
ントすることにより指示される−を減算することによっ
て行なわれる。ノツチが始まる時間は、時間１４８、即
ち、相Ｃの電流が止む時間に変数ＴＳから１．８９　’
に等価な値を減算することによって得られる。負荷が最
小である場合の最大ノツチＩＪは６０６であり、そして
最小ノツチ中はＯｏである。従って、作動ステップ５２
の終りに必要とされる負荷従属変数（ＡＤＪ２）は次式
で与えられる。

八ＤＪ２＝　（ＤＲＥＦ）　ｘ　（ノツチ巾／６０°）
×（倍率）適当な倍率係数は２である。従って、ＡＤＪ
２はノツチ巾と共に増加し、基準角と点弧角との間のオ
フセント（ずれ）はモータの負荷に反比例する。

点弧角に対して必要なＩＩ　ｆｆｌ　ｆｆｉを決定する
計算サブルーチン５６（第３図）は、変数ＡＤＪ２を使
用しているので、これについて以下に詳細に説明する。

最初、第３図の作動ステップ５３において６その手前の
値から見い出した電流の位相遅れを平均化することによ
り、電圧に対する電流の遅れの平均値（ＬＡＧＡＶ）が
計算される。計算ザブルーチンの他部分は、前記特許出
願第８３１２９３８号に開示された所要の点弧角を測定
する第２の方法に基づくものである。簡単に述べると、
本制御装置で制御されるモータの安定性を確保するため
に、エラー信号に対して積分的に応答し且つ周波数の増
加と共に利得が低下するような第１　ｆｆｉ域と、エラ
ーに対して比例的に応答し且つ周波数に拘りなく利得が
一定である第２領域と、エラーに対して微分的に応答し
且つ周波数と共に利得が増加する第３領域とを有した特
性を用いて、基準角（ＲＥＦ）と平均位相遅れ（ＬＡＧ
ＡＶ）との間のエラー信号がフィルタされる。第２領域
は約２Ｈｚと９Ｈｚとの間に延び、そして第３領域は約
１３０Ｈｚまで延びる。点弧角Ｆを与えるように積分、
比例及び微分エラー信号を合成することにより所要の応
答が得られる。従って、次のようになる。

但し、ｇｌ、ｇｐ及びｇｏは、各々、３つの領域の利得
であり、そしてＥ、　、＝　ＬＡＧＡＶ−ＲＥＦである
。

次々の６θ°時間インターバルτ。でサンプリングが行
われる時にば（サンプリングは成る相の電流が止むたび
に行われ、第３図のサンプルルーチンが実行される）、
３つの項は、次々のサンプリングインターバル（ｎ−１
）及びｎについて、次のようになる。

τＯ 即ち、 ＦＴｌ−Ｆｌｌ−１＝　Ｂ１ｌ１　（ｇ＋＋ｇｐ＋ｇｎ
　）　−Ｅｉｎ−＋　（ｇｐ＋２ｇｏ　）＋　ＥＩｎ−
ｔｇ。

これは、次々のエラー信号Ｅ、から計算できる点弧角に
対して必要とされる調整である。

安定性を確保するためには（ｇｐ−ｇｎ）・２＋ｇｆｌ
　＝　１−１．５．及びｇｌ　＝　１／３２　又は１７
６４である。これは、負荷が変動する際に非導通周期（
ノツチ巾）を短時間一定に保つという作用を与え、一方
、８１項は負荷の需要に応答してノツチ巾及び位相遅れ
を調整する。

本発明のこの実施例においては、作動ステップ５２で決
定された変数ＡＪＤ２が、所要の点弧角調整量ＦｎＦｎ
−１を表わしている変数ＡＤＪの値に加えられ、従って
ＡＤＪは次のようになる。

＾ＤＪ　＝（ｇｐ　＋ｇｎ　）（Ｅ１ｎ＋Ｅ１ｎ−＋）
　−ｇｏ　（Ｅ＋。、−Ｅ８□２）＋　ＥｔＩｌｇｌ　
＋へＤＪ２定常状態の下では、［、。−Ｅｉｎ−−Ｅｉ
ｎ−２＝　Ｅ及びＡＤＪ＝０である時に、次のようにな
る。

０＝ｇ＋Ｅ　十　八ＤＪ２ 即ち 従って、最終的なエラー信号は、−ＡＤ、Ｊ２を利得ｇ
１で除算したものに等しい。典型的に、利得は、ｇ、＝
１／３２であり、従って、定常状態の下では、基準角と
位相遅れとの間にＡＤＪ２の３２倍のオフセントが得ら
れる。然し乍ら、ＡＤＪ２はＤＲＥＦ　（自己調整ルー
チン３７の出力）及びモータの負荷（ノツチ巾を介して
）に基づいたものであるから、負荷の状態に合うように
オフセットが定常的に調整される。

ＡＤＪの計算（上記のＡＤＪの方程式による）は、以下
で述べる第４図の計算サブルーチンの作動ステップ６０
で実行される。所要の点弧調整量が計算されると、テス
トロ１が実行され、機械が起動されているか否か□５Ｔ
ＡＲＴフラグで指示される一判断がなされる。このフラ
グがセットされていない場合には、テストロ２が行なわ
れ、計算された点弧調整量がその範囲内（即ち、±１５
°以内）に入るかどうかの判断がなされ、この範囲内に
入る場合には、テストロ３が行なわれて、変数５ＴＡＬ
Ｌがゼロより大きいかどうかが決定される。もしそうな
らば、変数Ｓ　Ｔ　Ａ　Ｌ　Ｌが減少され（作動ステッ
プ７０）、そして作動ステップ６４においてＡＤＪから
３°を差し引くことによって点弧角が進められ、次いで
、作動ステップ６５においてＡＤＪが記憶される。

ＡＤＪが±１５°より大きいことがテストロ２によって
指示された場合には、その点弧角に対する調整量が急激
過ぎて、モータを滑らかに作動できないことになる。そ
れ故、作動ステップ７１においてＡＤＪが±１５６に制
限され、作動ステップ６５において記憶される。

第４図の計算サブルーチンは、起動中に用いられるサブ
ステップ６６〜６９より成る経路を含んでいる。これら
作動ステップの第１番目のステップ６６では、点弧角を
調整するのに用いる変数ＡＤＪの計算値が変更される。

この変更は、ＡＤＪに対する上記方程式の最後の２つの
項（ｇｌＥｉｎ及びＡＤＪ２）に関連したもので、これ
らに変数ＡＤＶが代入される。上記したように、定常状
態の下ではＡＤＪが上記式の最後の項に等しい。一定に
進行する起動中には、ＡＤＪが一様に変化するので実際
上定常状態ではないが、方程式の最後の２つの項にＡＤ
Ｖが代入され、ＡＤＪはＡＤＶにほぼ等しくなる。従っ
て、ＡＤＶが例えば１゜に等しい値にセットされた場合
には、電源のサイクルごとにノツチが６６づつ狭くなり
、即ち点弧ごとに１°づつ狭くなる。起動中には、電源
のサイクル当たり１回の割合で、ＡＤＪの計算に変数Ａ
ＤＶのみを考慮することによって、ゆっくりとした柔軟
な起動を得ることができる。その他の時には、これがゼ
ロにされ、従ってノツチ巾は一定に保たれる。変数ＡＤ
Ｖの初期値は、マイクロプロセッサ１８に接続されたＨ
Ｆ、Ｘスイッチ（図示せず）によって手動でセントされ
、このスイッチは第２図の初犯１化ステツプ３０に読み
取られる。

作動ステップ６６に続き、モータが停動状態であるかど
うかを決定するためにテスト６７が実行される。停動状
態でなければ、起動が終了したことが指示され、作動ス
テップ６８において５ＴＡＲＴフラグが０にセントされ
る。又、変数ＲＥＦが変数ＬＡＧＡＶの値にセットされ
（作動ステップ６９）、従って通常の作動を行なうこと
ができる。

変数ＲＥＦは、モータがオンである間この値に保たれ、
従って、モータが作動されるたびに基準値が自動的に選
択される。テスト６７によりモータがまだ停動状態にあ
ることが指示されると、作動ステップ６８及び６９がバ
イパスされる。

或いは又、著しく滑かな位相遅れの値を用いて、ＲＥＶ
の値を得ることもでき、これにより、位相遅れの変動の
影響が減少される。例えば、ＲＥＦは変数ＬＡＧＳＭに
セントされる。但し、ＬＡＧＳＭ　＝　ｘＬＡＧ　＋　
（１−ｘ）ＬＡＧＳＭであり、Ｘの値としては、小さな
値例えば１７８．１／１６が使用される。

前記したように、サイリスクが点弧される時間及び位相
遅れの計算は、供給相Ｃの電圧が負に向って零に交差す
る時に生じる割り込みから決定される。第５図において
は、ゲート２０（第１図）の出力によってこのような零
交差が指示されることにより、Ｉ　ＲＱ１割り込みを生
じさせ（作動ステップ７２）、これに続いて、作動ステ
ップ７３が実行されて、マイクロプロセッサのタイマが
読み取られ、フラグＶＣＦがセントされ、そしてボート
Ｐｚの端子２からゲート２ｏを作動可能にする信号であ
るＥＮＶがゼロにセットされる。これに続いて、割り込
み可能にされた時に作動ステップ７４が実行される。

サイリスク対の点弧の仕方について以下に詳細に暉明す
る。マイクロプロセッサの内部タイマが、出力比較レジ
スタ（ＯＣＲ）に保持された値に達すると、Ｉ　ＲＱ２
割り込みが生じ（第６図の作動ステップ７６）、その後
、割り込み可能化ステップ７５が実行される。点弧パル
ス中にＩ　ＲＱ２割り込みが生じたとすれば、テスト７
８の結果が真となるが、この段階でこれが偽であると仮
定すれば、テスト７９が行なわれ、第４図の作動ステッ
プ６０で計算された変数ＡＤＪが２″より大きな角度に
対応するかどうかの判断がなされる。もし対応すれば、
作動ステップ８１において変数ＡＤＪの値を加えること
によってレジスタＯＣＲの値が増加され、次いで変数Ａ
ＤＪがゼロにセットされ、そして主ループ又はそのサブ
ルーチンの１つへの復帰がなされる。

テスト７９により、著しい調整を行なわなくてよいこと
が指示されると、点弧さるべき相に対する点弧マスクＦ
ＰＨが作動ステップ８３においてセントされる。Ｆ　Ｐ
　Ｈがセントされるたびに、変数Ｆ　Ｎ　Ｘ　Ｐ　Ｈが
増加され（作動ステップ８４）、従ってＦ　Ｐ　Ｉ−１
は、次いで、点弧すべき相によりＦＮＸＰＨに基づいて
セントできる。テスト８５により、点弧さるべき相が点
弧を行なう用意ができたことが指示され、即ち、第３閣
の作動ステップ４５でセントされたＲＴＦが１に等しい
ことが指示されると、作動ステップ８６において第７図
の点弧サブルーチンが実行される。例えば、点弧さるべ
き相がまだ導通して゛いるとすれば、テスト８５の結果
が偽となり、作動ステップ８７が実行されて、サンプル
についての点弧フラグ（ＦＯ５）が１にセントされる。

作動ステップ８８では、出力比較レジスタ（ＯＣＲ）が
６０’に等価な時間にセットされ、従ってこの時には次
のＩ　ＲＱ２割り込みが生じる。

然し乍ら、通常は、以下で明らかなように、点弧中及び
点弧の終りに作動ステップ９２の点弧パルスサブルーチ
ン（第７図）によってＯＣＲがリセットされる。予め安
全性を確保するためにこの段階でＯＣＲがセットされる
。同じ理由で、作動ステップ８９では、ボートＰ、の端
子１．２又は３の１つに作動可能化信号を与えることに
より、次の相が電流をサンプリングするように準備され
る。

ＦＯ３＝　１に対してテスト４６の結果が真であり且つ
第６図のテスト８５　（ＲＴＦ＝１）の結果が真である
時にサイリスクが点弧される。これが生じると、第７図
の点弧ザブルーチンが実行される。最初に、作動ステッ
プ９０において、相Ｃのモータ端子（ポートＰ、端子３
）に現われる電圧を用いて、変数ＣＭＳＰＬがセットさ
れ、この変数は、モータ端子が正であるか負であるかを
示すもので、前記したように、これを用いて、ノツチか
細いものである時に停動が検出される。作動ステップ９
１においては、点弧さるべき相と、これと同時に点弧さ
るべき第２の相とに基づいて選択されたボートＰＩの端
子５．６又は７の２つに出力が送られる。第２の相を点
弧する理由は、特許出願第８１２９０４４号に説明され
ている。簡単に述べると、成る負荷状態の下では、全て
の相の電流が止み、１つの相のみが点弧された場合には
、モータを通る完全な電流路は存在しない。前記特許第
８１２９０４４号には、第２の相の選択についても説明
されており、この選択はモータの回転方向に基づいて行
なわれる。次いで作動ステップ９２では変数ＲＩＲＩＮ
Ｇが１にセットされ、次いで作動ステップ９３では、レ
ジスタＯＣＲの現在値と所要の点弧パルス１］との和の
値で次の点弧割り込みが生じるようにセットされる。次
いで、作動ステップ９４において、第１の相及び第２の
相の両方とも、変数ＲＴＦ及びＦＯ３が０にセントされ
、次いで、復帰となる。

テスト７８によりパルスが既に開始されたことが指示さ
れた場合には、作動ステップ９５が実行され、点弧サブ
ルーチン８６によりボートＰＩの選択された端子に印加
された電圧が除去される。次いて、作動ステップ９６に
おいて、次の点弧割り込みに対してレジスタＯＣＲがセ
ットされ、ここで、更に別の調整量が加味される。ＯＣ
Ｒは、その手前の値＋６０°＋ＡＤＪ−（点弧パルスの
ｌ１ｌ）にセットされる。変数ＡＤＪは、今度はゼロに
セットされ、第２の相は電流が止む次の相であるからボ
ートＰ１の端子１．２又は３の１つに信号を与えること
によって第２の相でサンプリングを行なえるようにされ
、そして、点弧終了の指示として変数ＦＩＲＩＮＧがゼ
ロにセットされる（作動ステップ９７）。特許出願第８
１２９０４４号に述べられたように、成る周期中には、
電流のサンプリングを禁止することが必要である。簡単
に述べると、成る負荷状態の下では、２つの相の電流が
止っているために他の１つの相の電流も止り、モータを
通る電流路が全くないことになる。このような電流停止
は、位相遅延の計算に用いた場合に禁止されるような偽
の値を生じさせる。ここに示す実施例では、対応する相
の電流停止によって正しい位相遅れ指示が与えられた時
だけ第１図のゲート１４．１５及び１６の１つに作動可
能化信号（ＥＮＳ）を通すことによって禁止が行なわれ
る。

点弧の終了が生しる時間を負荷の計算に利用できるよう
にするため、変数ＦＡＮＧが、作動ステップ９８におい
て、マイクロプロセッサの内部クロックに保持された時
間にセットされ、そして成る場合には、上記したように
、停動が生じているかどうかを決定するために、点弧さ
れたのが相Ｃである場合に、変数ＣＭＦＩＲＦ、がセソ
Ｉ・される。

この相のモータ電圧が正であるーこれはボートＰ。

の端子３に送られる一場合には、ＣＭＦ　Ｉ　ＲＥが１
にセントされるが、この電圧が負である場合にはＣＭＦ
ＩＲＥがゼロにセットされる（作動ステップ９９）。

電源変動もしくは負荷変動のような過渡状態があると、
点弧パルスの発生が早目になるか或いは近回になり、こ
れが生じた時には、第９ａ図及び第９ｂ図のノツチ１０
０又は１００゛がほぼその手前の巾に維持されるように
モータの速度を安定に保つことが重要である。然し乍ら
、第３図のサンプルサブルーチンの作動ステップ４５の
開始から作動ステップ５３の終了までの部分では、点弧
信号が早目に生じた時にノツチ１１１をほぼ一定に保つ
に足る迅速さで点弧信号を開始できるに充分な時間は必
要とされない。このため、第３図のテストステップ４４
と作動ステップ４５との間にテストステップ１５０（第
１２図）を挿入し、点弧位相角の通常モード即ち゛点弧
調整”モードを用いるか或いは“ノツチ調整”モードを
用いるかを判断することが好ましい。丁度サンプリング
された相を表わす変数ＳＰＨが変＃！１．Ｆ　ＮＸ　Ｐ
　Ｈに等しい場合には、１００で示された電流ノツチで
あることが指示される。というのは、点弧すべき次の相
は、丁度電流サンプルが取り出された相だからである。

従って、テスト１５０の結果が真である場合には、直ち
にレジスタＯ、ＣＲをセントして、ノツチがほぼその手
前のｒｌｌになるようにし、そしてノツチ調整モードを
使用する。テスト１５０の結果が偽である場合には、点
弧調整モードを使用し、第３図の作動ステレゾ４５ヘジ
ヤンプする。

ノツチ調整を行なっている間に点弧が生しないようにす
るため、作動ステップ１５１では、点弧割り込みＩＱＲ
２が不能にされ、次いで、作動ステップ４５′において
ＲＴＦフラグがセットされ、その後、作動ステップ１５
２において、現在の内部タイマの値に２５６を加えた値
と、変数Ｎ０ＴＣＩ＋（ノツチＩ１１を表わす）に最後
の電流サンプルが生じた時間を加えた値との大きい方の
値にＯＣＲがセットされる。ノツチ巾は非常にわずかで
あるから、タイマは作動ステップ１５０〜１５３の前又
はこれらステップ中に（点弧割り込みが復帰した時に）
ＯＣＲの後者の値に達し、これを考慮するために、ＯＣ
Ｒの前者の値は、常に許容できる非常に細い最小ノツチ
１１を与えるものである。

作動ステップ１５３の前に、テスト４６”が行なわれて
、サンプルに対する点弧フラグがセントされたかどうか
が判断され、もしそうならば、その後、点弧サブルーチ
ン４７が実行される。上記フラグが、セットされない場
合には、作動ステップ１５３が実行され、次いで作動ス
テップ４８の開始へ後間し、第３図のサンプルサブルー
チンをたどり、最後のサンプルサブルーチンを開始させ
た相がまだ点弧されていない場合１こは計算サブルーチ
ン５６の後にＯＣＲを更に修正することができる。ＩＱ
Ｒ２で開始された点弧は、タイマの値がＯＣＲの値に達
した場合に行なわれる。

ノツチ調整モードにおいては、第１３図に関連して以下
に述べる作動ステップ１５９で変数Ｎ０ＴＣＨが更新さ
れ、これを用いて、ＯＣＲの設定が制御され、点弧時間
が制御される。点弧調整モードにおいては、変数ＡＤＪ
に応答して点弧が調整される場合（第１３図の作動ステ
ップ１５６及び第６図の作動ステップ９６）、作動ステ
ップ９８の後、相Ｏ即ち（ＦＰＨ＝０）の点弧パルスの
終りに、Ｎ０ＴＣＨ＝ＦＡＮＣ；−サンプル時間ＴＳ○
（既に記憶された相０　（ＳＰＨ＝０）についての電流
ゼロの時間）を用いてＮ　ＯＴ　ＣＨ′／Ｊ＜調整され
る。これと、作動ステップ１５９とによって、Ｎ０ＴＣ
Ｈの調整量が常に正しい値となるよう確保される。

従って、第１２図の好ましい方法を用いた場合には、第
２図のサンプルザブルーチン３４の後に、２つの別々の
調整サブルーチンの一方が実行される。即ち、通常の点
弧調整モードを用いた時には第１のルーチンが実行され
、そしてノツチ調整モードが行なわれた時には第２のル
ーチンが実行される。これら２つのサブルーチンでは、
サンプルを与える相において点弧を行なう前に時間的な
余裕がある場合に、ＯＣＲの値にただちに調整が行なわ
れる。このようにして、不安定性の問題が解消される。

というのは、成る相の位相遅れから決定された別の相に
対して点弧角の調整が行なわれる場合に、他の相で点弧
角が急激に変化すると、不安定性を招くが、サンプリン
グを開始した相の点弧パルスに作用するような調整を直
ちに行なうことにより、この不安定性が回避されるから
である。このようにして直ちに調整を行なう時には、第
６図のテスト７９、作動ステップ８１．８２が省略され
る。

計算サブルーチン５６の後に変数ＯＣＲを直ちに調整す
ることについて説明する前に、ＡＤＪを計算するための
好ましいアルゴリズムを説明する。

このアルゴリズムは、第４図の作動ステップ６゜につい
て上記したものに取って替わり、モータ速度の安定性を
高くするという利点を有する。好ましいアルゴリズムで
は、変数が次の３つの項を有する。第１に、ノツチ巾を
ほぼ一定に保持すると共に位相遅れの現在エラーとその
手前のエラーとの差に等しいような項；第２に、微調整
の程度をセントする数値で現在エラーを割ったものに等
しい微調整項；そして第３に、負荷によるオフセソ１−
ＡＤＪ２　（これは停動の傾向によっても左右される）
。安定性を改善するためには、上記の微調整項は、位相
エラーが悪化する時に大きくなりそして位相エラーが小
さくなる時に小さくならねばならない。位相エラーの符
号はＥ。の符号から明らかであり　（但し、ＥｏばＬＡ
Ｇ−ＲＥＦ、即ち、最新の電流サンプルが取り出された
相の位相エラー）、そして変化率の符号は、現在のエラ
ーがら［３（即ぢ、当該相の手前のエラー）を減算する
ことによって得られる。（ここで用いる変数は、ＬＡＧ
ＡＶではなくてＬＡＧであることに注意されたい。）上
記した３つの項から、第２及び第３の項を組合わせて便
利な定数値３２で除算するごとにより、次の弐が得られ
る。

但し、Ｅ、は、既にサンプリングされた相の位相エラー
、そしてｍは、ＥＯが正であるか又は負であるかそして
変化率が正であるか負であるかを判断するテストによっ
て変化する変数である。位相遅れエラーは、これが負で
ある時に、修正するのが重要であるから（この状態は過
渡的に負荷が急激に増加する場合に生じるので）、ｍの
値として次のような値が便利であると分った。

（Ｅ、−Ｅ３）及びＥ、正−ｍ＝１２８（エラー増大の
場合）、 （Ｅ、　−Ｅ、）正、Ｅｏ負−ｍ’＝２５６（エラー減
少の場合）、 （ｌシ。−ｇ、）及びＥ。負−ｒｎ＝３２（エラー増大
の場合）、 （ＥＯ−１ｉ３）負及びｇｏ正−ｍ＝５１２（エラー減
少の場合） 上記の式において、第１の項は、ノツチ巾を一定に保持
するための粗８Ｊｉｌｌ整と考えることができ、そし゛
ζ第２の項は微調整と考えることができる。ノツチ調整
モードを用いる場合には、第１２図の作動ステップによ
って粗調整が行なわれる。従って、計算サブルーチン５
６が完了すると、上記したように直ちに調整を行なう場
合、第２の簡単なアルゴリズムに対する方程式の第２項
に対応する微調整だけが必要とされる。然し乍ら、通常
の点弧調整モードを用いる場合には、ＯＣＲの値を調整
するのに粗調整及び微調整の両方を加味しなければなら
ない。ＡＤＪの２つの項は、前記したように作動ステッ
プ６０において計算されるが、これらの相は和としてで
はなく別々に記憶される。

変数Ｎ　ＯＴ　ＣＨは、第４図の作動ステップ６５に続
く作動ステップ１５９によって更新され、変数Ｎ　ＯＴ
　ＣＨをＮＣ）ＴＣＨ＋（倣言周整量）にセットするこ
とにより、微調整量が記憶される。

第１３図は、第４図の計算サブルーチンに続いて直ちに
行なわれる調整に含まれる作動ステップを示している。

テスト１５４では、既にセットされたフラグから、ノツ
チモード調整が行なわれるか点弧モード調整が行なわれ
るかの判断がなされる。点弧モードの調整の場合には、
作動ステップ１６０により、点弧調整量ＡＤＪが仰。−
Ｅｌ）＋微調整量にセットされ、次いでテスト１５５に
おいて、現在の相の手前のサンプル相がまだ点弧待ち状
態であるかどうかがチェックされる。もしそうならば、
ＯＣＲは調整されず（誤った相の点弧角を変えることに
なる）、第４図に復帰する。第６図の作動ステップ９６
において次の点弧パルスの終りに点弧の調整が行なわれ
る。ＯＣＲを調整する時間がある場合には、作動ステッ
プ１５６が行なわれ、変数ＡＤＪの完全な値が変数ＯＣ
Ｒに加えられ、ＡＤＪがゼロにセントされる。

テスト１５４により、ノツチ調整モードが行なわれてい
ることが指示されると、テスト１５７が実行されて、Ｏ
ＣＲを変更するに充分な時間があるかどうかが決定され
る。もし充分な時間がなければ、テスト４１に復帰する
が、さもなくば、作動ステップ１５８が実行されて、微
調整量即ち上記式の第２項のみがＯＣＲの内容に加えら
れ、これは第１２図の作動によって既に行なわれた“粗
”調整である。

以上、本発明の詳細な説明したが、イ発明は他の多数の
やり方で実施できることが明らかである。色々な回路を
使用することができ、停動及び位相遅れを検出する上記
のやり方は本発明を解説するためのものに過ぎないこと
をＩ！＋！解されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による制御装置のブロック図、第２図
は、第１図のマイクロプロセッサに対する主プロクラム
ループを示す流れ線図、第３図は、第２図に示したサン
プルザブルーチンの流れ線図、 第４図は、第３図に示した計算サブルーチンの流れ線図
、 第５図は、電圧削り込みルーチンの流れ線図、第６図は
、点弧割り込みルーチンの流れ線図、第７図は、第３図
及び第６図に示した点弧パルスザブルーチンの流れ線図
、 第８ａ図及び第８ｂ図は、各々、第４図及び第２図に示
したテストのための停動テストサブルーチン、 第９ａ図及び第９ｂ図は、第１図の制御装置に対する供
給電圧和Ｃの合成波形図、 第１０ａ図及び第１０ｂ図は、第２図に示した自己調整
ルーチンの流れ線図、 第１１図は、成る負荷状態の下での相電流及び相電圧波
形を示す図であると共に、停動テストを行なう時の説明
に用いる図、 第１２図は、第３図に追加するのが好ましい流れ線図、
そして 第１３図は、第２図の（ブルーチン３４に続くルーチン
を示した流れ線図である。 １０．１１・・・サイリスク、Ａ、Ｂ、、Ｃ・・・相、
１２・・・電流感知回路、１４．１５．１６・・・ナン
トゲート、１７・・・ノアゲート、２０　・　・　・ナ
ントゲート。 ｙヅυグ′ラムルーゲ ブ〉フ゛ルザフ゛ノ”レー＋し 急−１算サヅ）レーケレ Ｘ、イ６（おリリデトノラ７レーイｉΣ）天、４ぐルス
″Ｉｆグ；し〜Ｊ！Ｊ″Ｊメずン動プストガフ゛；レー
＋’ｚ 白乙ミ用Ａン動’：　し−１ｒＳ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）　誘導モータ用の電力制御装置において、交流電
   源と、この交流電源から付勢される誘導モータとの間に
   、電源の相ごとに１つづつスイッチ手段が接続され、各
   スイッチ手段は、これに点弧信号が与えられた時に導通
   し、そして電流供給が止むまで導通状態に保たれ、更に
   、プロセッサ手段が設けられていて、このプロセッサ手
   段は、制御装置に接続されたモータの停動程度を表わす
   停動信号を発生すると共に、供給電圧に関連した位相角
   度で点弧信号を発生し、これら位相角度は、モータへの
   少なくとも１つの供給位相における電圧に対する電流の
   位相遅れと、上記の停動信号とに基づいて実質的な範囲
   にわたって可変であることを特徴とする制御装置。
2. （２）上記プロセッサ手段は、モータにか＼る負荷を測
   定して、このモータ負荷にも基づいた位相角度で点弧信
   号を発生ずるように構成された特許請求の範囲第１項に
   記載の制御装置。
3. （３）　少なくとも１つのスイッチ手段に流れる電流が
   切れた時に第１信号を発生ずる電流感知手段と、電源の
   少なくとも１つの位相を表わす第２信号を発生する電圧
   感知手段とを更に備え、上記プロセッサ手段は、第１及
   び第２の信号から、少なくとも１つの相の電圧に対する
   電流の位相遅れを決定するように構成され、上記プロセ
   ッサ手段は、次の点弧信号が必要とされる前にエラー信
   号を決定できる場合には当該位相において点弧信号を発
   生する直前に当該位相の第１及び第２信号から決定され
   たエラー信号に従うか、或いは、手前の導通段階におり
   る手前の非導通インターバルに従って、当該位相の点弧
   を行なう位相角を調整するように構成された特許請求の
   範囲第１項又は２項に記載の制御装置。
4. （４）上記プロセッサ手段は、位相遅れ及び基準角度か
   らエラー信号を決定し、このエラー信号と停動信号との
   両方に基づいた時間に点弧信号を発生ずるように構成さ
   れ、各供給相における非導通のインターバルが、現在の
   エラー信号とその手前のエラー信号との差に基づいた粗
   調整と、停動信号に基いた微調整とによって調整される
   ように、点弧信号の発生を調整する特許請求の範囲第１
   項又は第２項に記載の制御装置。
5. （５）プロセッサ手段は、停動信号が所定値より大きい
   場合に上記調整信号を周期的に所定のステップで増加す
   るように構成された特許請求の範囲第８項、第９項又は
   第１０項に従属するものについては特許請求の範囲第４
   項に記載の制御装置。
6. （６）　プロセッサ手段は、停動の傾向がないことが停
   動信号によって示された場合に上記調整信号を周期的に
   減少するように構成された特許請求の範囲第５項に記載
   の制御装置。
7. （７）　プロセッサ手段は、モータを起動すべき時に起
   動手順を用いて、電源の各周期中に短い導通インターバ
   ルを与える時間に点弧信号を最初に発生し、この導通イ
   ンターバルは、少なくとも、それ以上停動の傾向がない
   ことが停動信号によって指示されるまで、次第に増加さ
   れ、プロセッサ手段は、停動が止んだ時の位相遅れを表
   わす値に基準信号をセットし、起動手順が完了した時に
   基準角度として初期値を与えるように構成された特許請
   求の範囲第５項に記載の制御装置。
8. （８）　モータへの少なくとも１つの供給相に生じる電
   圧に対する電流の位相遅れを表わす第１信号を導出し、
   モータによる停動の程度を表わす第２信号を導出し、そ
   してモータの供給電圧に関連した位相角度の実質的な範
   囲にわたって可変な点弧信号を発生し、上記位相角度が
   上記第１及び第２信号に基づいたものであることを特徴
   とする誘導モータを制御する方法。