JPS6115679B2 - - Google Patents
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- JPS6115679B2 JPS6115679B2 JP53084627A JP8462778A JPS6115679B2 JP S6115679 B2 JPS6115679 B2 JP S6115679B2 JP 53084627 A JP53084627 A JP 53084627A JP 8462778 A JP8462778 A JP 8462778A JP S6115679 B2 JPS6115679 B2 JP S6115679B2
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
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- 238000005094 computer simulation Methods 0.000 description 1
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P7/00—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
- 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
- H02P7/24—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 using discharge tubes or semiconductor devices
- H02P7/28—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 using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices
- H02P7/285—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 using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only
- H02P7/292—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 using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only using static converters, e.g. AC to DC
- H02P7/293—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 using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only using static converters, e.g. AC to DC using phase control
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S388/00—Electricity: motor control systems
- Y10S388/90—Specific system operational feature
- Y10S388/903—Protective, e.g. voltage or current limit
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
- Control Of Multiple Motors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、サイリスタ式電機子電源によつて
附勢される直流電動機の速度制御装置に関するも
のである。
附勢される直流電動機の速度制御装置に関するも
のである。
サイリスタ式電機子電源により附勢される直流
電動機の駆動装置においては、サイリスタ式電源
が電流逆転に関連して電流零点を通過する時に大
きな電機子電流変化率が存する。この大きな電流
変化率は直流電動機に悪影響を及ぼし、保守費の
増加をきたす。時としては、この大きな電流変化
率は運転速度調整器の振動さえも生じる。このよ
うな点の考慮の結果、速度制御装置の電流コント
ローラは、ロバート・エス・ピーターソンの発明
にかかる米国特許第3983464号「直流電動機速度
制御装置」に記載されているような比例積分２乗
（PI）2特性を有する演算増巾器よりも、比例積分
（PI）特性を有する演算増巾器でなければならな
かつた。
電動機の駆動装置においては、サイリスタ式電源
が電流逆転に関連して電流零点を通過する時に大
きな電機子電流変化率が存する。この大きな電流
変化率は直流電動機に悪影響を及ぼし、保守費の
増加をきたす。時としては、この大きな電流変化
率は運転速度調整器の振動さえも生じる。このよ
うな点の考慮の結果、速度制御装置の電流コント
ローラは、ロバート・エス・ピーターソンの発明
にかかる米国特許第3983464号「直流電動機速度
制御装置」に記載されているような比例積分２乗
（PI）2特性を有する演算増巾器よりも、比例積分
（PI）特性を有する演算増巾器でなければならな
かつた。
この発明では、サイリスタ式電機子電源により
附勢される直流電動機の速度制御装置において、
サイリスタの電圧は、電流コントローラと正およ
び負の電流変化率コントローラとの並列組合せに
よつて制御され、これ等のコントローラは、制御
優先度を指令する並列のスイツチ装置によつて作
動される。電機子電流の変化率が、予めセツトさ
れた基準の電流変化率以上になると、電流変化率
コントローラは、サイリスタ式電機子電源電流設
定値が再び変化率基準設定値以下になる迄、サイ
リスタ式電機子電圧を制御する。
附勢される直流電動機の速度制御装置において、
サイリスタの電圧は、電流コントローラと正およ
び負の電流変化率コントローラとの並列組合せに
よつて制御され、これ等のコントローラは、制御
優先度を指令する並列のスイツチ装置によつて作
動される。電機子電流の変化率が、予めセツトさ
れた基準の電流変化率以上になると、電流変化率
コントローラは、サイリスタ式電機子電源電流設
定値が再び変化率基準設定値以下になる迄、サイ
リスタ式電機子電圧を制御する。
この装置によれば、より効果的な電流コントロ
ーラを使用することができ、サイリスタ式電源の
電流反転の間の零電流デツドタイムがより小さく
なり、電機子電流変化率が、予めセツトされた最
大変化率以下に常に確実に制限される。
ーラを使用することができ、サイリスタ式電源の
電流反転の間の零電流デツドタイムがより小さく
なり、電機子電流変化率が、予めセツトされた最
大変化率以下に常に確実に制限される。
第１図において１０は直流電動機を示す。全体
を１２で示したサイリスタ式電機子電源は、電動
機１０の電機子１４を附勢する。この電機子と連
結されて回転する指速発電機１６は速度信号−ω
を発生し、この信号は、全体を１８で示した速度
コントローラに加えられる。この速度コントロー
ラは更に速度基準信号ω*も受ける。２０で示し
た電流センサは電機子電流信号−iaを取出す。
を１２で示したサイリスタ式電機子電源は、電動
機１０の電機子１４を附勢する。この電機子と連
結されて回転する指速発電機１６は速度信号−ω
を発生し、この信号は、全体を１８で示した速度
コントローラに加えられる。この速度コントロー
ラは更に速度基準信号ω*も受ける。２０で示し
た電流センサは電機子電流信号−iaを取出す。
全体を２２で示した並列の電流コントローラ
は、電流コントローラ２４と負の電流変化率コン
トローラ２６と正の電流変化率コントローラ２８
と、全体を３０で示した並列のスイツチ装置とを
有する。この並列のスイツチ装置３０の主な素子
は、抵抗３２と、非逆転エミツタ・フオロワ３４
と、図示のダイオード３６および３８とより成
る。
は、電流コントローラ２４と負の電流変化率コン
トローラ２６と正の電流変化率コントローラ２８
と、全体を３０で示した並列のスイツチ装置とを
有する。この並列のスイツチ装置３０の主な素子
は、抵抗３２と、非逆転エミツタ・フオロワ３４
と、図示のダイオード３６および３８とより成
る。
速度コントローラ２８は絶えず電動機１０の速
度を監視し、電流コントローラ２４に電機子電流
基準信号＋ia*を送る。図に示したように、この
電流コントローラは更に電流センサ２０からの信
号−iaも受ける。
度を監視し、電流コントローラ２４に電機子電流
基準信号＋ia*を送る。図に示したように、この
電流コントローラは更に電流センサ２０からの信
号−iaも受ける。
電流変化率コントローラ２６，２８は電流セン
サ２０よりの信号−iaを受け、その上夫々電流変
化率基準信号＋ｄ（ｉａ＊）／ｄｔおよび−ｄ（ｉａ＊
）／ｄｔを受け る。これらの電流変化率基準信号は、第２図の説
明に関して説明するポテンシオメータ設定値であ
る。
サ２０よりの信号−iaを受け、その上夫々電流変
化率基準信号＋ｄ（ｉａ＊）／ｄｔおよび−ｄ（ｉａ＊
）／ｄｔを受け る。これらの電流変化率基準信号は、第２図の説
明に関して説明するポテンシオメータ設定値であ
る。
並列のスイツチ装置３０は、電流コントローラ
と電流変化率コントローラの一方即ち負の電流変
化率コントローラ２６か正の電流変化率コントロ
ーラ２８との間の優先順位を決定し、電圧制御信
号−vb*をサイリスタ式電源１２に供給する。
と電流変化率コントローラの一方即ち負の電流変
化率コントローラ２６か正の電流変化率コントロ
ーラ２８との間の優先順位を決定し、電圧制御信
号−vb*をサイリスタ式電源１２に供給する。
第２図はこの発明において直流コントローラお
よび電流変化率コントローラを簡単にした回路図
を示し、第３図に仝詳細な回路図を示す。電流コ
ントローラ２４は、比例積分２乗（PI）2特性を有
する演算増巾器である。このような電流コントロ
ーラは、ロバート・エス・ピーターソンの発明に
かかり、本出願人の所有する米国特許第3983464
号の「直流電動機速度制御装置」に開示されてい
る。電流コントローラ２４の動的な調整はポテン
シオメータ４０によつて行われる。
よび電流変化率コントローラを簡単にした回路図
を示し、第３図に仝詳細な回路図を示す。電流コ
ントローラ２４は、比例積分２乗（PI）2特性を有
する演算増巾器である。このような電流コントロ
ーラは、ロバート・エス・ピーターソンの発明に
かかり、本出願人の所有する米国特許第3983464
号の「直流電動機速度制御装置」に開示されてい
る。電流コントローラ２４の動的な調整はポテン
シオメータ４０によつて行われる。
負の電流変化率コントローラ２６と正の電流変
化率コントローラ２８の動的な調整は夫々変化率
リミツト調整ポテンシオメータ４２および４４
と、共通の変化率制御ポテンシオメータ４６とで
行われる。
化率コントローラ２８の動的な調整は夫々変化率
リミツト調整ポテンシオメータ４２および４４
と、共通の変化率制御ポテンシオメータ４６とで
行われる。
電流コントローラ２４および電流変化率コント
ローラ２６，２８の切換え関数が第４図に示され
ている。電流コントローラおよび電流コントロー
ラボツクスのシンボルの説明は第１１図に示され
ている。
ローラ２６，２８の切換え関数が第４図に示され
ている。電流コントローラおよび電流コントロー
ラボツクスのシンボルの説明は第１１図に示され
ている。
第１図の実施例の動作は次のとおりである。通
常は電流コントローラ２４が電機子電流を制御す
る。けれども、電機子電流変化率が予めセツトさ
れた電流変化率基準を越えると、電流変化率コン
トローラ２６，２８が第１の優先順位を有し、制
御を受ける。これは、並列のスイツチ装置３０内
に設けられた抵抗−ダイオード回路網によつて行
われる。先づ、ダイオード３６，３８の接続の仕
方に留意すべきである、即ち、一方の電流変化率
コントローラが導通している時は他方のコントロ
ーラに属するダイオードは逆バイアスされるの
で、正の電流変化率コントローラと負の電流変化
率コントローラが同時に働くことはできない。
常は電流コントローラ２４が電機子電流を制御す
る。けれども、電機子電流変化率が予めセツトさ
れた電流変化率基準を越えると、電流変化率コン
トローラ２６，２８が第１の優先順位を有し、制
御を受ける。これは、並列のスイツチ装置３０内
に設けられた抵抗−ダイオード回路網によつて行
われる。先づ、ダイオード３６，３８の接続の仕
方に留意すべきである、即ち、一方の電流変化率
コントローラが導通している時は他方のコントロ
ーラに属するダイオードは逆バイアスされるの
で、正の電流変化率コントローラと負の電流変化
率コントローラが同時に働くことはできない。
一つの例を動げるとこの概念がはつきりするで
あろう。電流コントローラ２４がエミツタ・フオ
ロワ３４への入力を−4Vとする出力を供給し、
正の電流変化率コントローラ２８が最大若しくは
飽和電圧＋10Vを供給しているとする。この状態
では、ダイオード３８は逆バイアスされている。
即ちそのカソードは＋10Vであり、アノードは−
4Vである。いま−iaが−ｄ（ｉａ＊）／ｄｔよりも大き
くな つたとする。正の電流変化率コントローラ２８の
電圧は10Vから低下しはじめ、この電圧が−4V以
下になるとダイオード３８が順バイアスとなり、
導通する。電流コントローラ２４はこの時逆方向
の電圧になる、即ち＋10Vで飽和し、抵抗３２の
両端で約14Vの電圧降下を生じる。尚第４図で電
流コントローラの切換え関数は−ｖｂ＊／−ｉａ＝ （１＋τ１Ｓ）（１＋τ２Ｓ）／τ５τ４Ｓ２（１＋τ
３Ｓ）電流変化率コントローラの切 換え関数は −ｖｂ＊／−ｉａ＝Ｋ１／（１＋τ６Ｓ）（１＋τ７
Ｓ） 但し τ１＝28ミリ秒（電機子時定数の補償値） τ２＝．103秒（コントローラ積分器の補償値） τ３＝１ミリ秒（雑音フイルタの補償値） τ４＝2.5×10-4−．112（積分時定数） τ５＝．09秒（積分時定数） τ６＝1.7ミリ秒（雑音フイルタ補償値） τ７＝．２ミリ秒（雑音フイルタの補償値） Ｋ＝．0435〜19.2静的利得、１ボルトあたり数ボ
ルト Ｓ＝ラブラス演算子１／秒 第５図に示した従来の直流電動機駆動方式で
は、電流基準傾斜函数発生器４８を使用し、その
出力基準信号を電機子電流コントローラ２４に送
ることによつて最大電機子電流変化率を制御す
る。この方式の欠点は、電流の逆転が指令される
時にサイリスタ式電機子電源が高い電機子電流変
化率で零電流を通過するということである。この
電流基準傾斜設定値以上の電機子電流変化率の増
加は、速度コントローラのワインドアツプ
（Wind up）即ち速度コントローラがその演算増
巾器の帰還回路内の積分コンデンサの充電を続け
るが附加的な制御作用が全くないことによつて生
じる。かくして、電機子電流が零アンペアを通過
する時に電機子電流変化率の制御が全く存しな
い。
あろう。電流コントローラ２４がエミツタ・フオ
ロワ３４への入力を−4Vとする出力を供給し、
正の電流変化率コントローラ２８が最大若しくは
飽和電圧＋10Vを供給しているとする。この状態
では、ダイオード３８は逆バイアスされている。
即ちそのカソードは＋10Vであり、アノードは−
4Vである。いま−iaが−ｄ（ｉａ＊）／ｄｔよりも大き
くな つたとする。正の電流変化率コントローラ２８の
電圧は10Vから低下しはじめ、この電圧が−4V以
下になるとダイオード３８が順バイアスとなり、
導通する。電流コントローラ２４はこの時逆方向
の電圧になる、即ち＋10Vで飽和し、抵抗３２の
両端で約14Vの電圧降下を生じる。尚第４図で電
流コントローラの切換え関数は−ｖｂ＊／−ｉａ＝ （１＋τ１Ｓ）（１＋τ２Ｓ）／τ５τ４Ｓ２（１＋τ
３Ｓ）電流変化率コントローラの切 換え関数は −ｖｂ＊／−ｉａ＝Ｋ１／（１＋τ６Ｓ）（１＋τ７
Ｓ） 但し τ１＝28ミリ秒（電機子時定数の補償値） τ２＝．103秒（コントローラ積分器の補償値） τ３＝１ミリ秒（雑音フイルタの補償値） τ４＝2.5×10-4−．112（積分時定数） τ５＝．09秒（積分時定数） τ６＝1.7ミリ秒（雑音フイルタ補償値） τ７＝．２ミリ秒（雑音フイルタの補償値） Ｋ＝．0435〜19.2静的利得、１ボルトあたり数ボ
ルト Ｓ＝ラブラス演算子１／秒 第５図に示した従来の直流電動機駆動方式で
は、電流基準傾斜函数発生器４８を使用し、その
出力基準信号を電機子電流コントローラ２４に送
ることによつて最大電機子電流変化率を制御す
る。この方式の欠点は、電流の逆転が指令される
時にサイリスタ式電機子電源が高い電機子電流変
化率で零電流を通過するということである。この
電流基準傾斜設定値以上の電機子電流変化率の増
加は、速度コントローラのワインドアツプ
（Wind up）即ち速度コントローラがその演算増
巾器の帰還回路内の積分コンデンサの充電を続け
るが附加的な制御作用が全くないことによつて生
じる。かくして、電機子電流が零アンペアを通過
する時に電機子電流変化率の制御が全く存しな
い。
零電流デツドタイムは、サイリスタ式電機子電
源１２がサイリスタの状態を順方向サイリスタか
ら逆方向サイリスタにまたはその逆に切換えるの
に或る有限の時間を必要とするという事実に基
く。電流コントローラ２４は、順方向サイリスタ
導通より逆方向サイリスタ導通へのまたはその逆
の切換えが行われる以前に、サイリスタ式電機子
電源１２の内部電圧コントローラ出力電圧を強制
的に電圧不感帯を経て変えねばならない。
源１２がサイリスタの状態を順方向サイリスタか
ら逆方向サイリスタにまたはその逆に切換えるの
に或る有限の時間を必要とするという事実に基
く。電流コントローラ２４は、順方向サイリスタ
導通より逆方向サイリスタ導通へのまたはその逆
の切換えが行われる以前に、サイリスタ式電機子
電源１２の内部電圧コントローラ出力電圧を強制
的に電圧不感帯を経て変えねばならない。
電流コントローラ２４がサイリスタ式電機子電
源１２の内部電圧コントローラの出力電圧に対し
強制的に電圧不感帯を通すことができれば、零電
流のデツトタイムを減少することが可能である。
源１２の内部電圧コントローラの出力電圧に対し
強制的に電圧不感帯を通すことができれば、零電
流のデツトタイムを減少することが可能である。
第５図の方式では零電流通過後のｄｉ／ｄｔが大きい
た めに、電動機の整流子に過度のスパークが発生
し、このため保守費が高くなる。実際に、この動
作が頻繁に繰返されると直流電動機を早期に取替
えねばならなくなる。ｄｉ／ｄｔの高度の増加はまた速
度 調整器内に振動を発生することがあり、特に比較
的小径のシヤフトが慣性の大きな負荷に結合され
ている場合には、システムに急激にトルクが加え
られるため、激しい機械的振動を発生する。
た めに、電動機の整流子に過度のスパークが発生
し、このため保守費が高くなる。実際に、この動
作が頻繁に繰返されると直流電動機を早期に取替
えねばならなくなる。ｄｉ／ｄｔの高度の増加はまた速
度 調整器内に振動を発生することがあり、特に比較
的小径のシヤフトが慣性の大きな負荷に結合され
ている場合には、システムに急激にトルクが加え
られるため、激しい機械的振動を発生する。
第６図のａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅは、停動された電
動機状態下での第５図の速度制御方式の応答を示
す。
動機状態下での第５図の速度制御方式の応答を示
す。
第６図のａは、電流基準傾斜発生器４８を経て
加えられるステツプ電流基準信号を示す。第６図
のｂは、電機子電流と時間の関係を示す。特に注
意すべきは、５０，５２で示した電流の傾斜であ
る。この電流の突然の飛躍は、サイリスタ式電機
子電源１２が零電流を通過している時に速度コン
トローラのワインド・アツプにより引き起こされ
る。この傾斜は、電流基準傾斜発生器４８がある
ことに基因する。電機子電流の変化は定格電流か
ら定格電流までである。第６図ｃは電流コントロ
ーラ２４に対する電圧出力を示す。第６図ｄは実
際のサイリスタ電圧である。第６図ｅはサイリス
タ式電源１２内の内部電圧制御ループの電圧出力
を示す。
加えられるステツプ電流基準信号を示す。第６図
のｂは、電機子電流と時間の関係を示す。特に注
意すべきは、５０，５２で示した電流の傾斜であ
る。この電流の突然の飛躍は、サイリスタ式電機
子電源１２が零電流を通過している時に速度コン
トローラのワインド・アツプにより引き起こされ
る。この傾斜は、電流基準傾斜発生器４８がある
ことに基因する。電機子電流の変化は定格電流か
ら定格電流までである。第６図ｃは電流コントロ
ーラ２４に対する電圧出力を示す。第６図ｄは実
際のサイリスタ電圧である。第６図ｅはサイリス
タ式電源１２内の内部電圧制御ループの電圧出力
を示す。
第７図のａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅは、この発明によ
る第１図の並列の電流コントローラ（停動電動機
状態下の）特性を示す。第７図ａにおいて擾乱は
電流コントローラ２４へのステツプ入力である。
第７図ｂは定格電流から定格電流への電機子電流
の変化を示す。この場合注意すべきことは５４，
５６で示した一定の電流変化率である。この第７
図ｂを第６図ｂと比較検討すると、不感帯がまだ
存在するとは云え、幾らか小さいことがわかるで
あろう。第７図ｃは、電流コントローラ２４より
の電圧を示す。第７図ｄおよびｅは夫々負の電流
変化率コントローラ２６と正の電流変化率コント
ローラ２８の電圧と時間の関係を示す。５８と６
０で示すように、これらのコントローラは、電機
子電流が零を通過している時に電流コントローラ
２４に取つて替つている。
る第１図の並列の電流コントローラ（停動電動機
状態下の）特性を示す。第７図ａにおいて擾乱は
電流コントローラ２４へのステツプ入力である。
第７図ｂは定格電流から定格電流への電機子電流
の変化を示す。この場合注意すべきことは５４，
５６で示した一定の電流変化率である。この第７
図ｂを第６図ｂと比較検討すると、不感帯がまだ
存在するとは云え、幾らか小さいことがわかるで
あろう。第７図ｃは、電流コントローラ２４より
の電圧を示す。第７図ｄおよびｅは夫々負の電流
変化率コントローラ２６と正の電流変化率コント
ローラ２８の電圧と時間の関係を示す。５８と６
０で示すように、これらのコントローラは、電機
子電流が零を通過している時に電流コントローラ
２４に取つて替つている。
第８図と第９図は、比較のために第５図の方式
（従来技術）と第１図の方式の停動負荷、電流リ
ミツトオーバーシユート応答を示す。これらの曲
線はコンピユーターシユミレーシヨンにより作成
したものである。P.Uは定格速度または定格電機
子電流である。したがつて、座標目盛の0.2は20
％定格速度を、0.4は40％定格電機子電流であ
る。第８図の従来の方式は重力的な電流リミツト
と同様に静的な電流リミツトをオーバーシユート
する。第１図の装置ではオーバーシユートが僅か
である。時として動的電流リミツトを越えること
があるが、これは整流子に激しいスパークを生じ
る。云う迄もなく、著しくこれが屡々行われると
電動機をだめにする。
（従来技術）と第１図の方式の停動負荷、電流リ
ミツトオーバーシユート応答を示す。これらの曲
線はコンピユーターシユミレーシヨンにより作成
したものである。P.Uは定格速度または定格電機
子電流である。したがつて、座標目盛の0.2は20
％定格速度を、0.4は40％定格電機子電流であ
る。第８図の従来の方式は重力的な電流リミツト
と同様に静的な電流リミツトをオーバーシユート
する。第１図の装置ではオーバーシユートが僅か
である。時として動的電流リミツトを越えること
があるが、これは整流子に激しいスパークを生じ
る。云う迄もなく、著しくこれが屡々行われると
電動機をだめにする。
第１０図は第１図の装置と第５図の従来装置の
負から正および正から負のステツプ電流基準に対
する零電流デツトタイムを比較したチヤートであ
る。
負から正および正から負のステツプ電流基準に対
する零電流デツトタイムを比較したチヤートであ
る。
この発明の従来装置に対する利点は次のとおり
である。
である。
１ 電流変化率が、プリセツトされた最大変化率
以下に常に制限される。
以下に常に制限される。
２ サイリスタ式電機子電源が零アンペアを通る
時の零電流デツトタイムが著しく小さい。
時の零電流デツトタイムが著しく小さい。
３ サイリスタ式電機子電源停動負荷、電流リミ
ツトオーバーシユートが小さい。
ツトオーバーシユートが小さい。
４ 電流ループのダンピングが改良され、したが
つて、より速い電流調整フイードバツクループ
が可能である。このことは、電動機が弱界磁範
囲で動作している時に、電動機界磁への母線電
圧調整器の作用がより迅速となることを意味す
る。
つて、より速い電流調整フイードバツクループ
が可能である。このことは、電動機が弱界磁範
囲で動作している時に、電動機界磁への母線電
圧調整器の作用がより迅速となることを意味す
る。
５ 電流ループのダンピングが改良されたという
ことは、多くの場合、捩り振動特性をもつバ
ー・ミルの送り出しリールのような駆動装置の
機械的振動が減少されることを意味する。
ことは、多くの場合、捩り振動特性をもつバ
ー・ミルの送り出しリールのような駆動装置の
機械的振動が減少されることを意味する。
第１図はこの発明の直流電動機速度制御装置の
ブロツクダイヤグラム、第２図はそのより詳細な
ブロツクダイヤグラム、第３図は電機子電流コン
トローラおよび電流変化率コントローラの回路
図、第４図は第３図の電機子電流コントローラと
電流変化率コントローラ間の切換え機能を示すダ
イヤグラム、第５図は従来の直流電動機速度制御
装置のブロツクダイヤグラム、第６図ａ，ｂ，
ｃ，ｄ，ｅは第５図の従来装置の動作の代表的な
電流、電圧波形、第７図ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅはこ
の発明による第１図の装置の動作特性を示す電
流、電圧波形、第８図は第５図の従来装置に対す
る停動負荷、電流リミツトオーバーシユート特
性、第９図はこの発明による第１図の装置の停動
負荷、電流リミツトオーバーシユート特性、第１
０図は夫々第１図および第５図の装置の負から正
および正から負へのステツプ電流基準に対する零
電流デツドタイムを比較した図表、第１１図は第
４図のブロツクに用いられた記号の意味を示すダ
イヤグラムである。 １０……直流電動機、１２……サイリスタ式電
機子電源、１８……速度コントローラ、２４……
電機子電流コントローラ、２６……負の電流変化
率コントローラ、２８……正の電流変化率コント
ローラ、３０……スイツチ装置、３６……ダイオ
ード、３８……ダイオード。
ブロツクダイヤグラム、第２図はそのより詳細な
ブロツクダイヤグラム、第３図は電機子電流コン
トローラおよび電流変化率コントローラの回路
図、第４図は第３図の電機子電流コントローラと
電流変化率コントローラ間の切換え機能を示すダ
イヤグラム、第５図は従来の直流電動機速度制御
装置のブロツクダイヤグラム、第６図ａ，ｂ，
ｃ，ｄ，ｅは第５図の従来装置の動作の代表的な
電流、電圧波形、第７図ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅはこ
の発明による第１図の装置の動作特性を示す電
流、電圧波形、第８図は第５図の従来装置に対す
る停動負荷、電流リミツトオーバーシユート特
性、第９図はこの発明による第１図の装置の停動
負荷、電流リミツトオーバーシユート特性、第１
０図は夫々第１図および第５図の装置の負から正
および正から負へのステツプ電流基準に対する零
電流デツドタイムを比較した図表、第１１図は第
４図のブロツクに用いられた記号の意味を示すダ
イヤグラムである。 １０……直流電動機、１２……サイリスタ式電
機子電源、１８……速度コントローラ、２４……
電機子電流コントローラ、２６……負の電流変化
率コントローラ、２８……正の電流変化率コント
ローラ、３０……スイツチ装置、３６……ダイオ
ード、３８……ダイオード。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ サイリスタ式電源により附勢される電機子を
有する直流電動機の速度制御装置において電機子
電流コントローラａ、負の電流変化率コントロー
ラｂ、正の電流変化率コントローラｃおよび前記
の電機子電流コントローラと両電流変化率コント
ローラの出力に接続されたスイツチ装置ｄとより
成り、前記の電機子電流コントローラと両電流変
化率コントローラは、瞬時電機子電流信号−iaを
受けるため並列に接続された、夫々の入力を有
し、また前記の電機子電流コントローラは、電機
子電流基準信号＋ia*を受けるための別の入力を
有し、前記負及び正の電流変化率コントローラ
は、負および正の電流変化率基準信号を夫々受け
るための附加的な入力を有し、前記のスイツチ装
置は、サイリスタ式電機子電源に接続された出力
−vb＋を有し、前記の電機子電流コントローラ
と前記の両電流変化率コントローラの一方との間
の制御優先度を決定し、両電流変化率コントロー
ラが略々零電機子電流において出力信号−vb＋
を決定することを確実にしたことを特徴とする直
流電動機の速度制御装置。 ２ 電機子電流コントローラが、比例積分２乗
（PI）2特性を有する演算増巾器である特許請求の
範囲第１項記載の直流電動機の速度制御装置。 ３ 前記直流電動機の瞬時の速度に比例した第１
の信号−ωと速度基準をあらわす第２の信号を受
ける速度コントローラを備え、前記速度コントロ
ーラは前記電機子電流基準信号ia*を構成する出
力を出すことを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の直流電動機の速度制御装置。 ４ サイリスタ式電機子電源がその出力を制御す
るために前記出力−vb*を受けるように接続さ
れる特許請求の範囲第１項或いは第３項記載の直
流電動機の速度制御装置。 ５ 前記スイツチ装置が電機子電流コントローラ
の出力に接続された抵抗と負及び正の電流変化率
コントローラの各に接続されたダイオードより成
り、このダイオードは、相対的に逆極性で配され
る特許請求の範囲第１項〜４項のいずれかに記載
の直流電動機の速度制御装置。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US05/815,334 US4152632A (en) | 1977-07-13 | 1977-07-13 | D.C. motor speed control apparatus having both armature current rate control and zero current deadtime optimized |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5420324A JPS5420324A (en) | 1979-02-15 |
| JPS6115679B2 true JPS6115679B2 (ja) | 1986-04-25 |
Family
ID=25217487
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8462778A Granted JPS5420324A (en) | 1977-07-13 | 1978-07-13 | Device for regulating speed of dc motor |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4152632A (ja) |
| JP (1) | JPS5420324A (ja) |
| BE (1) | BE868918A (ja) |
| ES (1) | ES471643A1 (ja) |
| FR (1) | FR2397746A1 (ja) |
| IT (1) | IT1104075B (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2731666C3 (de) * | 1977-07-13 | 1982-02-04 | Gerätewerk Lahr GmbH, 7630 Lahr | Anordnung zum Konstanthalten der Drehzahl eines rotierenden Elements, insbesondere eines Plattentellers eines Plattenspielers |
| DE2840208C2 (de) * | 1978-09-15 | 1985-08-01 | Pfaff Haushaltmaschinen Gmbh, 7500 Karlsruhe | Drehzahlsteuereinrichtung für eine Haushaltnähmaschine |
| CH647901A5 (de) * | 1979-10-19 | 1985-02-15 | Gegauf Fritz Ag | Elektrische antriebsvorrichtung mit einem aus dem netz ueber einen gleichrichter gespeisten gleichstrommotor. |
| US4274040A (en) * | 1979-10-29 | 1981-06-16 | Northrop Corporation | Solenoid torquer system |
| US4371818A (en) * | 1980-10-15 | 1983-02-01 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Spindle motor control system |
| GB2123990B (en) * | 1982-07-17 | 1985-11-27 | Ferranti Plc | Speed control of a universal electrical motor |
| US4542324A (en) * | 1982-12-20 | 1985-09-17 | Hughes Tool Company | Overtemperature speed control for a variable speed drive |
| JPS59188385A (ja) * | 1983-04-07 | 1984-10-25 | Fanuc Ltd | サ−ボ制御回路 |
| JPS615302A (ja) * | 1984-06-19 | 1986-01-11 | Nissan Motor Co Ltd | マニピユレ−タの制御装置 |
| US4549121A (en) * | 1984-08-29 | 1985-10-22 | Eaton Corporation | Motor minimum speed start-up circuit for electric motors |
| JPS6188792A (ja) * | 1984-10-05 | 1986-05-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 掃除機の位相制御装置 |
| US4749927A (en) * | 1986-04-11 | 1988-06-07 | Ampex Corporation | Adaptive digitally controlled motor drive system and method |
| US5321343A (en) * | 1993-02-16 | 1994-06-14 | Aeg Automation Systems Corporation | Digital motor control system |
| US5451846A (en) * | 1993-12-14 | 1995-09-19 | Aeg Automation Systems Corporation | Low current compensation control for thyristor armature power supply |
| DE4412413C1 (de) * | 1994-04-11 | 1995-05-11 | Siemens Ag | Einrichtung zur Optimierung des Drehzahlregelverhaltens eines Elektrokleinstmotors für zahnärztliche Zwecke |
| US6538406B1 (en) * | 2000-10-31 | 2003-03-25 | General Electric Co. | System and method for improving transient speed response of electric motors |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3378743A (en) * | 1965-02-26 | 1968-04-16 | Gen Electric | Current regulator for motor control systems including an open loop signal which is combined with a current feedback signal upon occurrence of an event |
| US3284688A (en) * | 1965-07-27 | 1966-11-08 | Gen Electric | D.-c. current regulator including a high gain saturating amplifier |
| DE1513704A1 (de) * | 1966-03-21 | 1970-09-17 | Elektroprojekt Anlagenbau Veb | Schaltungsanordnung zur Regelung der Stromaenderungsgeschwindigkeit von mittels Stromrichter gespeisten Gleichstrom-Nebenschlussmotoren |
| US3629633A (en) * | 1970-10-26 | 1971-12-21 | Eaton Yale & Towne | Controlled-velocity drive control |
| US3983464A (en) * | 1974-05-13 | 1976-09-28 | Westinghouse Electric Corporation | Direct current motor speed control apparatus |
-
1977
- 1977-07-13 US US05/815,334 patent/US4152632A/en not_active Expired - Lifetime
-
1978
- 1978-07-11 BE BE189218A patent/BE868918A/xx unknown
- 1978-07-12 IT IT41611/78A patent/IT1104075B/it active
- 1978-07-12 ES ES471643A patent/ES471643A1/es not_active Expired
- 1978-07-13 JP JP8462778A patent/JPS5420324A/ja active Granted
- 1978-07-13 FR FR7821071A patent/FR2397746A1/fr not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT1104075B (it) | 1985-10-14 |
| ES471643A1 (es) | 1979-10-01 |
| FR2397746A1 (fr) | 1979-02-09 |
| US4152632A (en) | 1979-05-01 |
| IT7841611A0 (it) | 1978-07-12 |
| JPS5420324A (en) | 1979-02-15 |
| BE868918A (fr) | 1979-01-11 |
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