JPS61185087A - 電動機制御装置 - Google Patents
電動機制御装置Info
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- JPS61185087A JPS61185087A JP60025499A JP2549985A JPS61185087A JP S61185087 A JPS61185087 A JP S61185087A JP 60025499 A JP60025499 A JP 60025499A JP 2549985 A JP2549985 A JP 2549985A JP S61185087 A JPS61185087 A JP S61185087A
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- 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
- H02P7/29—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 pulse modulation
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- 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
- Y10S388/907—Specific control circuit element or device
- Y10S388/921—Timer or time delay means
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
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。
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、パルス幅変調によって駆動される電動機の制
御装置に関する。
御装置に関する。
［従来の技術］
負荷電流を検出して電動機を制御する場合において、パ
ルス幅変調による制御では、負荷電流が脈動するため制
御周期における平均負荷電流を如何にして検出するかが
問題となっている。この平均負荷電流を検出する一方法
として、電動機に電圧を印加するスイッチング装置がオ
ン又はオフ状態に変化したときの負荷電流を検出して、
この値を初期値として電源電圧、電動機定数、スイッチ
ング周期、から決定される電流の変化特性から平均電流
を予測していた。（特開昭５８−５８８９［発明が解決
しようとする問題点］ ところが、上記方法は、予測幅が大きくなるので、平均
電流の検出誤差が大きくなるという問題が存在する。特
に無負荷時には誤差が大きい。又予測計算を行なうため
にＣＰＵの負荷が大きくなるとともに、計算時間が長く
なると短周期の電動機制御が不可能になる。そこで本発
明は、上記欠点を改良するために成されたものであり、
電動機の平均電流を直接的に高速に検出して、高精度の
制御及び短周期の制御を行なう事を目的とする。
ルス幅変調による制御では、負荷電流が脈動するため制
御周期における平均負荷電流を如何にして検出するかが
問題となっている。この平均負荷電流を検出する一方法
として、電動機に電圧を印加するスイッチング装置がオ
ン又はオフ状態に変化したときの負荷電流を検出して、
この値を初期値として電源電圧、電動機定数、スイッチ
ング周期、から決定される電流の変化特性から平均電流
を予測していた。（特開昭５８−５８８９［発明が解決
しようとする問題点］ ところが、上記方法は、予測幅が大きくなるので、平均
電流の検出誤差が大きくなるという問題が存在する。特
に無負荷時には誤差が大きい。又予測計算を行なうため
にＣＰＵの負荷が大きくなるとともに、計算時間が長く
なると短周期の電動機制御が不可能になる。そこで本発
明は、上記欠点を改良するために成されたものであり、
電動機の平均電流を直接的に高速に検出して、高精度の
制御及び短周期の制御を行なう事を目的とする。
［問題点を解決するための技術的手段及び作用］第１図
は、本発明の概念を示したブロックダイヤグラムである
。本発明は、電動１ｊ１１０に印加される電圧をパルス
幅によって制御するスイッチング装置１３０と、 電動機１０に流れる負荷電流を検出する電流検出器２０
と、 電動機１０に流れる平均負荷電流が指令値に追従するよ
うに、電動１１１０に印加される電圧パルス幅をＩＩＩ
ＩＩＩすべく前記スイッチング装置３０を制御する制
御装置４０とからなる電動機制御装置において、 前記１．１１１１０装＠４０は、前記スイッチング装置
３０がターンオンした後、前記スイッチング装置３０の
オン時間に対応して変化する時間の侵、その時の負荷電
流を前記電流検出器２０から入力してこれを平均負荷電
流として検出する平均負荷電流検出部４１と、 該平均負荷電流検出部４１によって検出された平均負荷
電流と指令値に対応して次周期における前記スイッチン
グ装置２３０のオン時間を決定するオン時間算定部４２
と、 指令された周期と前記オン時間算定部４２によって算定
されたオン時間に応じて、前記スイッチング装置３０を
オンオフ制御するスイッチング制御部４３とを有するこ
とを特徴とする電動機制御装置である。
は、本発明の概念を示したブロックダイヤグラムである
。本発明は、電動１ｊ１１０に印加される電圧をパルス
幅によって制御するスイッチング装置１３０と、 電動機１０に流れる負荷電流を検出する電流検出器２０
と、 電動機１０に流れる平均負荷電流が指令値に追従するよ
うに、電動１１１０に印加される電圧パルス幅をＩＩＩ
ＩＩＩすべく前記スイッチング装置３０を制御する制
御装置４０とからなる電動機制御装置において、 前記１．１１１１０装＠４０は、前記スイッチング装置
３０がターンオンした後、前記スイッチング装置３０の
オン時間に対応して変化する時間の侵、その時の負荷電
流を前記電流検出器２０から入力してこれを平均負荷電
流として検出する平均負荷電流検出部４１と、 該平均負荷電流検出部４１によって検出された平均負荷
電流と指令値に対応して次周期における前記スイッチン
グ装置２３０のオン時間を決定するオン時間算定部４２
と、 指令された周期と前記オン時間算定部４２によって算定
されたオン時間に応じて、前記スイッチング装置３０を
オンオフ制御するスイッチング制御部４３とを有するこ
とを特徴とする電動機制御装置である。
本発明装置は平均負荷電流検出部４１によって
゛負荷電流の平均値を直接求めている。即ちスイッチン
グ装置３０がターンオンしてから一定時間経過した時の
負荷電流を直接検出して平均負荷電流としている。この
一定時間は、電源電圧、温度、電動機コイルのりアクタ
ンス、抵抗などの回路定数、を考慮して予め決定された
電流の増加曲線を用いて、平均電流をとる時間として決
定される。
゛負荷電流の平均値を直接求めている。即ちスイッチン
グ装置３０がターンオンしてから一定時間経過した時の
負荷電流を直接検出して平均負荷電流としている。この
一定時間は、電源電圧、温度、電動機コイルのりアクタ
ンス、抵抗などの回路定数、を考慮して予め決定された
電流の増加曲線を用いて、平均電流をとる時間として決
定される。
平均電流は、スイッチング装置３０の導通時間（オン時
間）に依存して変化するので、オン時間によって電流を
検出するタイミングが変化する。
間）に依存して変化するので、オン時間によって電流を
検出するタイミングが変化する。
従ってオン時間を与えてこれによって決定されるタイミ
ングで電流を検出する。
ングで電流を検出する。
オン時間算定部４２は平均負荷電流検出部４１によって
検出された平均負荷電流に応じてそれが目標の値となる
ように次周期のスイッチング８ｉ置３ｏのオン時間を決
定する。
検出された平均負荷電流に応じてそれが目標の値となる
ように次周期のスイッチング８ｉ置３ｏのオン時間を決
定する。
スイッチング制御部４３は、オン時間算定部４２によっ
て算定されたオン時間と指令された制御周期に基いて、
スイッチング装置３０を実際にオンオフ制御するもので
ある。
て算定されたオン時間と指令された制御周期に基いて、
スイッチング装置３０を実際にオンオフ制御するもので
ある。
スイッチング８ｉ置３０は、サイリスタを用いたチョッ
パ回路、トランジスタを用いたスイッチング回路等であ
る。制御装置は、コンピュータ装置、デジタル回路、ア
ナログ回路等で構成できる。
パ回路、トランジスタを用いたスイッチング回路等であ
る。制御装置は、コンピュータ装置、デジタル回路、ア
ナログ回路等で構成できる。
［実施例］
以下本発明を具体的な１実施例に基いて説明する。第２
図は同実施例装置の構成を示すブロック図である。
図は同実施例装置の構成を示すブロック図である。
１は制御周期内の時間をカウントするためのクロック発
生回路、２は平均電流を検出し、電！ｉｌ１機駆動用の
各種制御演算を実行し制御パルス幅αを決定するＣＰＵ
、３は制御周期毎にＣＰＵに対して割込み信号（ＩＮＴ
Ｉ）を発生するタイマと平均電流読取りタイミングデー
タとクロックのカウンタデータの一致時点で割込み信号
（ＩＮＴ２）を発生するタイマで、少なくとも２個以上
のタイマを有するプログラマブルタイマ、４は電動機に
流れる電流を検出するためのＡ／Ｄ変換回路、５はＣＰ
Ｕが各種制御演算を実行して求めたパルス幅αに従って
制御パルスを発生する制御パルス発生回路、６は５に従
ってオン／オフするパワースイッチング素子、５０は電
動機駆動用電源、１０は電動機、９は電動機回路インダ
クタンスである。
生回路、２は平均電流を検出し、電！ｉｌ１機駆動用の
各種制御演算を実行し制御パルス幅αを決定するＣＰＵ
、３は制御周期毎にＣＰＵに対して割込み信号（ＩＮＴ
Ｉ）を発生するタイマと平均電流読取りタイミングデー
タとクロックのカウンタデータの一致時点で割込み信号
（ＩＮＴ２）を発生するタイマで、少なくとも２個以上
のタイマを有するプログラマブルタイマ、４は電動機に
流れる電流を検出するためのＡ／Ｄ変換回路、５はＣＰ
Ｕが各種制御演算を実行して求めたパルス幅αに従って
制御パルスを発生する制御パルス発生回路、６は５に従
ってオン／オフするパワースイッチング素子、５０は電
動機駆動用電源、１０は電動機、９は電動機回路インダ
クタンスである。
制御装置４０は、ＣＰＵ２、クロック発生回路１、プロ
グラマブルタイマ３．１１１１１１パルス発生回路５、
所定の処理手順及びデータを記憶したＲＡＭ７で構成さ
れている。又電流検出器２０は、電流トランスフォーマ
２１及びこれによって検出された信号をデジタル信号に
変換するＡ／Ｄ変換回路４とで構成されている。ＣＰＵ
２は、予め定めた電動機の制御プログラムに従ってソフ
トウェアによるデジタル演算処理、Ｉ１０ボート処理な
どを実行する機能を有している。パワースイッチング素
子６は、サイリスタから成るチョッパ回路で電動機の負
荷電流を制御する。第３図は装置の作動を示すための第
２図に示された各信号の波形図である。第４図は制御周
期Ｔｏ内で制御演算により求めた平均ｍ＊検出タイミン
グに従って平均電流を検出し、電動機を制御する処理を
示したプログラムのフローチャートである。制ｗｖｔＭ
４０において、クロック発生回路１は制御周期を時間カ
ウントするのに必要な基準クロックパルスを発生し、プ
ログラマブルタイマ３は、制御周期内においてクロック
パルスをカウントし、ＣＰＩＪ２よりセットされた時間
データ値と時間カウンタ値が一致した時点で、ＣＰＵ２
に対しＩＩＩ御周期別込み信号ｌＮＴ１．およびＡ／Ｄ
ａ換タイミング割込み信号ＩＮＴ２を発生する。ＣＰＵ
２は電動機１０を駆動するのに必要なｔｊｊ ９０演算
をする機能を持ち、ｌＮＴ２の割込みで電動機に流れる
平均Ｎ流ｒを△／Ｄ変換回路４を通して読取り、電動機
の制御のための演算を行ない制御パルス幅αを決定し、
制御パルス発生回路５にその詞−信号を出力するもので
ある。制御パルス発生回路５はパルス幅αのパルス信号
Ｐを発生しパワースイッチング素子６を駆動してＮ動機
のパルス幅変調によるＩＩＩ ＩＩＩを行なう。
グラマブルタイマ３．１１１１１１パルス発生回路５、
所定の処理手順及びデータを記憶したＲＡＭ７で構成さ
れている。又電流検出器２０は、電流トランスフォーマ
２１及びこれによって検出された信号をデジタル信号に
変換するＡ／Ｄ変換回路４とで構成されている。ＣＰＵ
２は、予め定めた電動機の制御プログラムに従ってソフ
トウェアによるデジタル演算処理、Ｉ１０ボート処理な
どを実行する機能を有している。パワースイッチング素
子６は、サイリスタから成るチョッパ回路で電動機の負
荷電流を制御する。第３図は装置の作動を示すための第
２図に示された各信号の波形図である。第４図は制御周
期Ｔｏ内で制御演算により求めた平均ｍ＊検出タイミン
グに従って平均電流を検出し、電動機を制御する処理を
示したプログラムのフローチャートである。制ｗｖｔＭ
４０において、クロック発生回路１は制御周期を時間カ
ウントするのに必要な基準クロックパルスを発生し、プ
ログラマブルタイマ３は、制御周期内においてクロック
パルスをカウントし、ＣＰＩＪ２よりセットされた時間
データ値と時間カウンタ値が一致した時点で、ＣＰＵ２
に対しＩＩＩ御周期別込み信号ｌＮＴ１．およびＡ／Ｄ
ａ換タイミング割込み信号ＩＮＴ２を発生する。ＣＰＵ
２は電動機１０を駆動するのに必要なｔｊｊ ９０演算
をする機能を持ち、ｌＮＴ２の割込みで電動機に流れる
平均Ｎ流ｒを△／Ｄ変換回路４を通して読取り、電動機
の制御のための演算を行ない制御パルス幅αを決定し、
制御パルス発生回路５にその詞−信号を出力するもので
ある。制御パルス発生回路５はパルス幅αのパルス信号
Ｐを発生しパワースイッチング素子６を駆動してＮ動機
のパルス幅変調によるＩＩＩ ＩＩＩを行なう。
以下、第３図のタイミングチャート、第４図（ａ）（ｂ
）（ｃ）のフローチャートを用いて動作説明する。第３
図のＮ区間に注目して説明すると、プログラマブルタイ
マ３はりＯツク発生回路１のクロックを入力する毎に時
間カウントしＣＰＵ２より予め設定された制御周期Ｔｏ
に相当するカウンタ値になる時刻ＴＩ、Ｔ３で割込み信
号■ＮＴＩを発生する。時刻Ｔ１の直前の（Ｎ−１）区
間で、予めＲＡＭ７に記憶された制御プログラムによっ
て電動ｌｌ１１０の駆動のための各種ＩＩＪＩＩＩＩ演
算を行ない次のＮ区間の制御パルス幅αＮを決定し、予
めＲＡＭ７に持っているＩ制制御パルス幅α上平均電流
検出タイミングｔｉとの関係パターンを索引化し、平均
電流タイミングｔＮを求める。
）（ｃ）のフローチャートを用いて動作説明する。第３
図のＮ区間に注目して説明すると、プログラマブルタイ
マ３はりＯツク発生回路１のクロックを入力する毎に時
間カウントしＣＰＵ２より予め設定された制御周期Ｔｏ
に相当するカウンタ値になる時刻ＴＩ、Ｔ３で割込み信
号■ＮＴＩを発生する。時刻Ｔ１の直前の（Ｎ−１）区
間で、予めＲＡＭ７に記憶された制御プログラムによっ
て電動ｌｌ１１０の駆動のための各種ＩＩＪＩＩＩＩ演
算を行ない次のＮ区間の制御パルス幅αＮを決定し、予
めＲＡＭ７に持っているＩ制制御パルス幅α上平均電流
検出タイミングｔｉとの関係パターンを索引化し、平均
電流タイミングｔＮを求める。
時刻Ｔ１の割込みｌＮＴ１で、第４図（ｂ）の割込み処
理を実行する。即ち、タイマ３に平均電流検出タイミン
グデータｔＮをセットすると同時に、パルス幅データα
Ｎを制御パルス発生回路５にセットし、平均電流検出タ
イミング用のタイマ３をスタートさせる。タイマ３のカ
ウントが進み前記平均電流検出タイミングｔＮに達した
時刻Ｔ２で割込みｌＮＴ２が発生し、ＣＰＵ２は第４図
（Ｃ）の割込処理を実行する。即ちＡ／Ｄ変換回路４を
起動し、Ｎ区間の平均１！流■を読取る。Ａ／Ｄ変換回
路４による読取りが完了すると時刻Ｔ２とＴ３との間で
、第４図（ａ）のメインプログラムが実行され、前記（
Ｎ−１）区間で実行した処理と同様に、電動機駆動のた
めの各種制御演算後、（Ｎ＋１）区間のための制−パル
ス幅αＮ＋１゜平均１！流タイミングＴＮ＋１を決定す
る。
理を実行する。即ち、タイマ３に平均電流検出タイミン
グデータｔＮをセットすると同時に、パルス幅データα
Ｎを制御パルス発生回路５にセットし、平均電流検出タ
イミング用のタイマ３をスタートさせる。タイマ３のカ
ウントが進み前記平均電流検出タイミングｔＮに達した
時刻Ｔ２で割込みｌＮＴ２が発生し、ＣＰＵ２は第４図
（Ｃ）の割込処理を実行する。即ちＡ／Ｄ変換回路４を
起動し、Ｎ区間の平均１！流■を読取る。Ａ／Ｄ変換回
路４による読取りが完了すると時刻Ｔ２とＴ３との間で
、第４図（ａ）のメインプログラムが実行され、前記（
Ｎ−１）区間で実行した処理と同様に、電動機駆動のた
めの各種制御演算後、（Ｎ＋１）区間のための制−パル
ス幅αＮ＋１゜平均１！流タイミングＴＮ＋１を決定す
る。
次にＮ区間の動作説明をする。時刻Ｔ１の制御周期パル
スが入力されると、制御周期割込み（ＩＮＴｌ ）ルー
チンが実行スタートする。ステップ２０１で、１つ前の
（Ｎ−１）区間でＮ区間用の制御演算が完了したかを確
認し、完了していない場合はタイミングエラーのためス
テップ２０６へ飛びエラー表示する。完了していれば、
ステップ２０２へ進み、パルス幅データαＮを制御パル
ス発生回路５ヘセツトする。次にステップ２０３でＮ区
間の平均電流検出タイミングデータｔＮをプログラマブ
ルタイマ３の入力にセットすると同時にステップ２０４
でタイマ３をスタートさせ、次のステップ２０５でこの
ルーチンを終了しリターンする。
スが入力されると、制御周期割込み（ＩＮＴｌ ）ルー
チンが実行スタートする。ステップ２０１で、１つ前の
（Ｎ−１）区間でＮ区間用の制御演算が完了したかを確
認し、完了していない場合はタイミングエラーのためス
テップ２０６へ飛びエラー表示する。完了していれば、
ステップ２０２へ進み、パルス幅データαＮを制御パル
ス発生回路５ヘセツトする。次にステップ２０３でＮ区
間の平均電流検出タイミングデータｔＮをプログラマブ
ルタイマ３の入力にセットすると同時にステップ２０４
でタイマ３をスタートさせ、次のステップ２０５でこの
ルーチンを終了しリターンする。
タイマがカウントアツプし、タイマ３の設定時間ｔＮに
達すると、時刻Ｔ２で割込ＩＮＴ２が発生し、電流検出
割込みルーチンが実行されステップ３０１でＡ／Ｄ変換
器４を起動する。ステップ３０２でＮ区間の平均電流■
を読取り、ステップ３０３でＡ／Ｄ完了フラグをセット
し、ステップ３０４でこのルーチンを終了する。
達すると、時刻Ｔ２で割込ＩＮＴ２が発生し、電流検出
割込みルーチンが実行されステップ３０１でＡ／Ｄ変換
器４を起動する。ステップ３０２でＮ区間の平均電流■
を読取り、ステップ３０３でＡ／Ｄ完了フラグをセット
し、ステップ３０４でこのルーチンを終了する。
次に第４図（ａ）のメインルーチンを説明する。
電源が入ると、まずステップ１０１で初期状態のセット
を行なう。初期状態ではＡ／Ｄ変換完了（ＦＡＤ−１）
にセットしである。Ｎ区間ではステップ１０２でＡ／Ｄ
変換が完了されるまで時間待らをし、完了するとステッ
プ１０３へ飛ぶ。ステップ１０３でＮ区間での平均電流
などの制御変数をもとに電動機駆動のための各種制御演
算を実行し、次の（Ｎ＋１＞区間用の制御パルス幅αＮ
＋１を決定し、ステップ１０４で予め用意しであるυＪ
ｒＩＤパルス幅αｉと平均電流検出タイミングｔｉとの
特性パターンより、（Ｎ＋１）区間用の平均電流検出タ
イミングｔＮ＋１を事前に索引して、ステップ１０５で
制御演算処理の完了フラグ（ＦＡＤ＝Ｏ）をセットし、
ステップ１０６へ進む。
を行なう。初期状態ではＡ／Ｄ変換完了（ＦＡＤ−１）
にセットしである。Ｎ区間ではステップ１０２でＡ／Ｄ
変換が完了されるまで時間待らをし、完了するとステッ
プ１０３へ飛ぶ。ステップ１０３でＮ区間での平均電流
などの制御変数をもとに電動機駆動のための各種制御演
算を実行し、次の（Ｎ＋１＞区間用の制御パルス幅αＮ
＋１を決定し、ステップ１０４で予め用意しであるυＪ
ｒＩＤパルス幅αｉと平均電流検出タイミングｔｉとの
特性パターンより、（Ｎ＋１）区間用の平均電流検出タ
イミングｔＮ＋１を事前に索引して、ステップ１０５で
制御演算処理の完了フラグ（ＦＡＤ＝Ｏ）をセットし、
ステップ１０６へ進む。
ステップ１０６で制御終了かと判断し、終了の場合はス
テップ１０７で終了する。引続き制御を継続する場合は
ステップ１０２へ飛び、同一の処理を制御終了するまで
くり返し実行する。以上処理を行なうことで、パワース
イッチング素子６がオン／オフ制御され電動機１０が駆
動される。
テップ１０７で終了する。引続き制御を継続する場合は
ステップ１０２へ飛び、同一の処理を制御終了するまで
くり返し実行する。以上処理を行なうことで、パワース
イッチング素子６がオン／オフ制御され電動機１０が駆
動される。
尚、前記制御周期下０はＲＡＭ７に格納しているデータ
を書替えるだけでフレキシブルに変更でき設計の自由度
が広がる。又、予めパターン化しである制御パルス幅α
ｉと平均電流タイミングｔ１とを、デユーティ比α１／
ＴＯとの関係で正規化しておくと、可変制御周期（Ｔｏ
が変化）の場合でも対応が取れる。本実施例は検出電流
が１個の場合であるがＮ相交流電動機（Ｎ２２）の場合
でも同様の処理をＮ相分実行することで拡張が可能１あ
る・又・電動機駆動時０電源ＭＥ、温度等 −を
考慮した種々のα−ｔパターンを持って制御を行うこと
により安定した電動機制御が可能である。
を書替えるだけでフレキシブルに変更でき設計の自由度
が広がる。又、予めパターン化しである制御パルス幅α
ｉと平均電流タイミングｔ１とを、デユーティ比α１／
ＴＯとの関係で正規化しておくと、可変制御周期（Ｔｏ
が変化）の場合でも対応が取れる。本実施例は検出電流
が１個の場合であるがＮ相交流電動機（Ｎ２２）の場合
でも同様の処理をＮ相分実行することで拡張が可能１あ
る・又・電動機駆動時０電源ＭＥ、温度等 −を
考慮した種々のα−ｔパターンを持って制御を行うこと
により安定した電動機制御が可能である。
次に第２実施例を示す。第５図はその実施例装置の構成
を示したブロック図、第６図は、その装置の作動を示す
タイミングチャート、第７図はメインプログラムのフロ
ーチャート、第８図はタイマ割込みプログラムのフロー
チャートを示す。
を示したブロック図、第６図は、その装置の作動を示す
タイミングチャート、第７図はメインプログラムのフロ
ーチャート、第８図はタイマ割込みプログラムのフロー
チャートを示す。
第１の実施例と異なる点は、１個のタイマ８１で、制御
パルス信号及び電流検出タイミングを決定し、Ａ／Ｄコ
ンバータ８２を内蔵し、Ｉ１０ポート８３を１チツプ内
に有していることである。
パルス信号及び電流検出タイミングを決定し、Ａ／Ｄコ
ンバータ８２を内蔵し、Ｉ１０ポート８３を１チツプ内
に有していることである。
２１は電流センサ、２２は電流検出アンプ、６はチョッ
パ回路である。ワンチップマイコン８はクロックパルス
毎に、内部タイマ８１を起動させ、ソフト的に第８図の
タイマ割込みカウンタをアップし、制御周期ＴＯに達す
るとクリアするインターバルタイマとしている。
パ回路である。ワンチップマイコン８はクロックパルス
毎に、内部タイマ８１を起動させ、ソフト的に第８図の
タイマ割込みカウンタをアップし、制御周期ＴＯに達す
るとクリアするインターバルタイマとしている。
以下、Ｎ区間に注目し、同装置の作用を第６図のタイミ
ング図、第７図のメインルーチン、第８図のタイマ割込
ルーチンを用いて説明する。
ング図、第７図のメインルーチン、第８図のタイマ割込
ルーチンを用いて説明する。
内部クロックの発生するタイマ割込信号０が入力される
毎に、第８図のタイマ割込みルーチンを実行して、予め
設定した制御周期Ｔｏの時間をカウントするインターバ
ルタイマのカウンタデータＤをメモリ上に割付はソフト
ウェアで作っている。
毎に、第８図のタイマ割込みルーチンを実行して、予め
設定した制御周期Ｔｏの時間をカウントするインターバ
ルタイマのカウンタデータＤをメモリ上に割付はソフト
ウェアで作っている。
。第６図の時刻Ｔ１以前の（Ｎ−１）区間で、Ｎ区間用
の制御パルス幅αＮ、平均電流検出タイミングｔＮが決
定されている。時刻Ｔ１以後で、タイマ割込みが入る毎
にタイマ割込みがスタートする。ステップ７０１でタイ
マを＋１カウントアツプする。ステップ７０２でタイマ
データＤが電流検出タイミングｔＮに達したかを判定し
、達しない場合はステップ７０４へ飛び、達した場合は
ステップ７０３で平均電流ｒのレベルにＡ／Ｄ変換して
読取り、検出完了フラグ（ＦＡＤ＝１ ）をセットし、
ステップ７０４へ進む。ステップ７０４で制御パルス幅
タイミングαＮに達しない場合はステップ７０６へ飛び
、達した場合はステップ７０５で制御パルス信号をオフ
しステップ７０６へ進む。ステップ７０６で制御周期Ｔ
ｏ （Ｎ区間では時刻Ｔ１に相当）に達したかを判定し
、達しない場合は７０９へ飛び、達した場合は、ステッ
プ７０７で制御パルス信号をオンしタイマカウンタデー
タＤをクリアしインターバルタイマとする。
の制御パルス幅αＮ、平均電流検出タイミングｔＮが決
定されている。時刻Ｔ１以後で、タイマ割込みが入る毎
にタイマ割込みがスタートする。ステップ７０１でタイ
マを＋１カウントアツプする。ステップ７０２でタイマ
データＤが電流検出タイミングｔＮに達したかを判定し
、達しない場合はステップ７０４へ飛び、達した場合は
ステップ７０３で平均電流ｒのレベルにＡ／Ｄ変換して
読取り、検出完了フラグ（ＦＡＤ＝１ ）をセットし、
ステップ７０４へ進む。ステップ７０４で制御パルス幅
タイミングαＮに達しない場合はステップ７０６へ飛び
、達した場合はステップ７０５で制御パルス信号をオフ
しステップ７０６へ進む。ステップ７０６で制御周期Ｔ
ｏ （Ｎ区間では時刻Ｔ１に相当）に達したかを判定し
、達しない場合は７０９へ飛び、達した場合は、ステッ
プ７０７で制御パルス信号をオンしタイマカウンタデー
タＤをクリアしインターバルタイマとする。
ステップ７０８で、時刻Ｔ１以前のＮ−１区間のメイン
ルーチンで求めておいたＮ区間用の制御パルス幅データ
α′、′Ｒ流検出タイミングデータｔ′をそれぞれｔＮ
、αＮとデータ更新しステップ７０９へ進む。ステップ
７０っで１回のタイマ割入るとメインルーチンのステッ
プ６０１の初期処理が行なわれる。メモリ上で制御周期
Ｔｏを設定し、タイマカウントデータＤをクリアし、タ
イマ割込を許可モードにする。ステップ６０２で平均電
流検出が完了したか、Ｎ区間で時制Ｔ２以後かを判定し
、完了していない場合はステップ６０２へ戻り時間持ち
とし、完了した場合はステップ６０３へ進み、（Ｎ＋１
）区間で電動機に必要な各種制御演算を実行しｔ＋ＩＪ
ＩＩＩｌパルス幅α−を決定する。
ルーチンで求めておいたＮ区間用の制御パルス幅データ
α′、′Ｒ流検出タイミングデータｔ′をそれぞれｔＮ
、αＮとデータ更新しステップ７０９へ進む。ステップ
７０っで１回のタイマ割入るとメインルーチンのステッ
プ６０１の初期処理が行なわれる。メモリ上で制御周期
Ｔｏを設定し、タイマカウントデータＤをクリアし、タ
イマ割込を許可モードにする。ステップ６０２で平均電
流検出が完了したか、Ｎ区間で時制Ｔ２以後かを判定し
、完了していない場合はステップ６０２へ戻り時間持ち
とし、完了した場合はステップ６０３へ進み、（Ｎ＋１
）区間で電動機に必要な各種制御演算を実行しｔ＋ＩＪ
ＩＩＩｌパルス幅α−を決定する。
ステップ６０４で予め設けであるα１−ｔｉパターンよ
りパルス幅α′に対応する平均電流検出タイミングｔ′
を索引し決定する。ステップ６０５で電動機制御演算完
了フラグ（ＦＡＤ−０）をセットしステップ６０２へ進
み、次の（Ｎ＋１）ＩＨ間の電流検出が完了されるまで
時間持らを行なう。
りパルス幅α′に対応する平均電流検出タイミングｔ′
を索引し決定する。ステップ６０５で電動機制御演算完
了フラグ（ＦＡＤ−０）をセットしステップ６０２へ進
み、次の（Ｎ＋１）ＩＨ間の電流検出が完了されるまで
時間持らを行なう。
以上の通り、ハード的には電流検出アンプを除き、ワン
チップマイクロコンピュータ１個の最も簡単な構成で、
電動機ＩＩＪ ａｌｌが可能である。
チップマイクロコンピュータ１個の最も簡単な構成で、
電動機ＩＩＪ ａｌｌが可能である。
以上述べたように、本発明においては、平均電流を検出
するために補正演算をすることなく、シリ御周期内の所
定の時点で直接平均電流を検出し、電動機をパルス幅Ｉ
ＩＩ Ｉｌｌする点に特徴がある。又、電動機駆動時の
電源ＩＪＩ、温度等も考慮した種々のく制御パターンパ
ルス幅α−平均電流検出タイミングｔ）パターンをメモ
リ上に予め用意しておき、より安定な電動機制御が可能
な点に特徴がある。
するために補正演算をすることなく、シリ御周期内の所
定の時点で直接平均電流を検出し、電動機をパルス幅Ｉ
ＩＩ Ｉｌｌする点に特徴がある。又、電動機駆動時の
電源ＩＪＩ、温度等も考慮した種々のく制御パターンパ
ルス幅α−平均電流検出タイミングｔ）パターンをメモ
リ上に予め用意しておき、より安定な電動機制御が可能
な点に特徴がある。
［発明の効果］
本発明は、平均負荷電流検出部を設けて負荷電流が平均
値をとるタイミングを決定し、そのタイミングにおいて
直接負荷電流を平均負荷電流として検出している。従っ
て従来装置のようにスイッチング装置のオン又はオフの
時の負荷電流から平均値を予測しているのではないため
予測誤差が少なく精度の高い制御ができる。又平均電流
を直接検出しているので検出速度が速く短周期の制御が
可能となる。
値をとるタイミングを決定し、そのタイミングにおいて
直接負荷電流を平均負荷電流として検出している。従っ
て従来装置のようにスイッチング装置のオン又はオフの
時の負荷電流から平均値を予測しているのではないため
予測誤差が少なく精度の高い制御ができる。又平均電流
を直接検出しているので検出速度が速く短周期の制御が
可能となる。
第１図は、本発明の概念を示したブロックダイヤグラム
である。第２図は、本発明の具体的な実施例に係るＮ！
１ｌｌＩ！ｌｌＩ！１ＩＩｌｌ装置の構成を示したブロ
ックダイヤグラムである。第３図は同実施例装置の作動
を説明するためのタイミングチャートである。 第４図は、同装置で使用したコンピュータの処理を示し
たフローチャートである。第５図は、他の実施例装置の
構成を示したブロックダイヤグラムである。第６図は、
同装置の作動を説明するためのタイミングチャートであ
る。第７図、第８図は同装置の処理を示したタイミング
チャートである。
である。第２図は、本発明の具体的な実施例に係るＮ！
１ｌｌＩ！ｌｌＩ！１ＩＩｌｌ装置の構成を示したブロ
ックダイヤグラムである。第３図は同実施例装置の作動
を説明するためのタイミングチャートである。 第４図は、同装置で使用したコンピュータの処理を示し
たフローチャートである。第５図は、他の実施例装置の
構成を示したブロックダイヤグラムである。第６図は、
同装置の作動を説明するためのタイミングチャートであ
る。第７図、第８図は同装置の処理を示したタイミング
チャートである。
Claims (1)
- （１）電動機に印加される電圧をパルス幅によって制御
するスイッチング装置と、 電動機に流れる負荷電流を検出する電流検出器と、電動
機に流れる平均負荷電流が指令値に追従するように、電
動機に印加される電圧パルス幅を制御すべく前記スイッ
チング装置を制御する制御装置とからなる電動機制御装
置において、 前記制御装置は、前記スイッチング装置がターンオンし
た後、前記スイッチング装置のオン時間に対応して変化
する時間の後、その時の負荷電流を前記電流検出器から
入力してこれを平均負荷電流として検出する平均負荷電
流検出部と、 該平均負荷電流検出部によって検出された平均負荷電流
と指令値に対応して次周期における前記スイッチング装
置のオン時間を決定するオン時間算定部と、 指令された周期と前記オン時間算定部によって算定され
たオン時間に応じて、前記スイッチング装置をオンオフ
制御するスイッチング制御部とを有することを特徴とす
る電動機制御装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60025499A JPS61185087A (ja) | 1985-02-13 | 1985-02-13 | 電動機制御装置 |
| US06/827,722 US4656402A (en) | 1985-02-13 | 1986-02-10 | Electric motor control apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60025499A JPS61185087A (ja) | 1985-02-13 | 1985-02-13 | 電動機制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61185087A true JPS61185087A (ja) | 1986-08-18 |
| JPH0561878B2 JPH0561878B2 (ja) | 1993-09-07 |
Family
ID=12167754
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60025499A Granted JPS61185087A (ja) | 1985-02-13 | 1985-02-13 | 電動機制御装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4656402A (ja) |
| JP (1) | JPS61185087A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63198588A (ja) * | 1986-11-20 | 1988-08-17 | ストーブリ・インターナショナル・アクチエンゲゼルシャフト | ロボットのデジタル制御装置 |
| JPH03117392A (ja) * | 1989-09-08 | 1991-05-20 | Robert S Peterson | サイリスタによる電力供給の伝達時間遅延最適化装置及び方法並びにモータドライブ制御装置 |
| JPH03164093A (ja) * | 1989-11-17 | 1991-07-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電流検出方法 |
| JP2010516475A (ja) * | 2007-01-24 | 2010-05-20 | ウェルテック エイエス | 電気溶接設備へのブランケットガス供給制御の配置と方法 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4902944A (en) * | 1986-11-20 | 1990-02-20 | Staubli International Ag. | Digital robot control having an improved current sensing system for power amplifiers in a digital robot control |
| US4827196A (en) * | 1987-12-03 | 1989-05-02 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Motor control arrangement |
| JPH01270793A (ja) * | 1988-04-21 | 1989-10-30 | Fanuc Ltd | Ｐｗｍ制御における電流制御装置 |
| US5126647A (en) * | 1990-04-17 | 1992-06-30 | Sundstrand Corporation | Pulse by pulse current limit and phase current monitor for a pulse width modulated inverter |
| US5017854A (en) * | 1990-10-29 | 1991-05-21 | Hughes Aircraft Company | Variable duty cycle pulse width modulated motor control system |
| DE102009047042A1 (de) * | 2009-11-24 | 2011-05-26 | Robert Bosch Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zum Messen eines Motorstroms eines Gleichstrommotors |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3911341A (en) * | 1974-09-20 | 1975-10-07 | Eltra Corp | Switching type motor speed control |
| US4037145A (en) * | 1975-12-08 | 1977-07-19 | General Electric Company | Multiple frequency chopper control |
| US4074175A (en) * | 1976-04-15 | 1978-02-14 | General Electric Company | Inductive load current measuring circuit |
| US4389602A (en) * | 1981-02-20 | 1983-06-21 | William M. Brobeck & Associates | Electric motor controller |
| JPS5832546A (ja) * | 1981-08-18 | 1983-02-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | モ−タ駆動回路 |
| JPS5858893A (ja) * | 1981-09-30 | 1983-04-07 | Hitachi Ltd | チヨツパ制御装置 |
-
1985
- 1985-02-13 JP JP60025499A patent/JPS61185087A/ja active Granted
-
1986
- 1986-02-10 US US06/827,722 patent/US4656402A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63198588A (ja) * | 1986-11-20 | 1988-08-17 | ストーブリ・インターナショナル・アクチエンゲゼルシャフト | ロボットのデジタル制御装置 |
| JPH03117392A (ja) * | 1989-09-08 | 1991-05-20 | Robert S Peterson | サイリスタによる電力供給の伝達時間遅延最適化装置及び方法並びにモータドライブ制御装置 |
| JPH03164093A (ja) * | 1989-11-17 | 1991-07-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電流検出方法 |
| JP2010516475A (ja) * | 2007-01-24 | 2010-05-20 | ウェルテック エイエス | 電気溶接設備へのブランケットガス供給制御の配置と方法 |
| US8530778B2 (en) | 2007-01-24 | 2013-09-10 | Alexander Binzel Schweisstechnik Gmbh & Co. Kg | Arrangement and method for blanket gas supply control for an electrical welding apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0561878B2 (ja) | 1993-09-07 |
| US4656402A (en) | 1987-04-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |