JPS61227691A - 電動機制御装置 - Google Patents

電動機制御装置

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Publication number
JPS61227691A
JPS61227691A JP60066998A JP6699885A JPS61227691A JP S61227691 A JPS61227691 A JP S61227691A JP 60066998 A JP60066998 A JP 60066998A JP 6699885 A JP6699885 A JP 6699885A JP S61227691 A JPS61227691 A JP S61227691A
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JP
Japan
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speed
current
control
motor
switch
Prior art date
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Pending
Application number
JP60066998A
Other languages
English (en)
Inventor
Masanori Kayama
加山 誠規
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority to JP60066998A priority Critical patent/JPS61227691A/ja
Publication of JPS61227691A publication Critical patent/JPS61227691A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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
    • H02P7/00Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
    • H02P7/06Arrangements 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
    • H02P7/18Arrangements 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
    • H02P7/24Arrangements 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
    • H02P7/28Arrangements 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
    • H02P7/2805Arrangements 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 whereby the speed is regulated by measuring the motor speed and comparing it with a given physical value

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は速度制御、電流制御の切換を電動機に対する電
流変動を生じさせることなく行うことを可能とした電動
機制御装置に関するものである。
〔従来技術〕
通常電動機の制御装置は、速度制御、電流制御を個別に
、又は前者をメジャーループで、また後者をマイナール
ープで同時的に行う構成となっている0例えばストリッ
プの巻取機等にあっては電動機を所定のトルクを維持さ
せ、ストリップに適切な張力を付与しつつ巻取るため、
電流制御を用いる場合が多いが、操業条件によっては速
度制御をより積極的に用いるのが望ましい場合も生ずる
このような場合、通常は電流制御はそのまま維持しつつ
速度を微分し、加減速電流指令値を演算出力し、電動機
の速度を開ループで制御することが多い。
ただこのような方法にあっては機械系の摩擦力、慣性モ
ーメント、ストリップの後方張力等を正確に知ることが
前提となり、十分な速度制御精度が得られないという問
題があった。
第3図は従来の電動機制御装置のブロック線図であり、
図中21は速度制御部、22は電流制御部、23は電源
部、24はモータ、a3.b3.C3+  d3は常開
接点を示している。
常開接点a3は加え合せ点25に対する速度指令値Vの
入力ライン中に、また常開接点b3は同じ(加え合せ点
25に対する速度バイアスBの入力ライン中に、常開接
点C3は速度制御部21と加え合せ点26との間に、更
に常開接点d3は加え合せ点26に対する電流指令値の
入力ライン中に夫々介装せしめられており、電流制御を
行うときは常開接点a3+  b3.C3を開き、常開
接点d3を閉じ、また速度制御を行うときは常開接点a
3+b3+C3を閉じ、常開接点d3を開いた状態に切
換えられるようになっている。
いま上述した如き従来装置において、メジャーループに
て速度制御を行う場合には、常開接点a 3 rc3を
閉じ、常開接点d、を開き、加え合せ点25において、
速度指令値Vと、モータ24に付設の速度検出器PGか
ら入力される実速度Vaとを加え合せ、速度指令値Vと
、実速度Vaとの速度偏差を速度制御部21へ出力する
。速度制御部21においては入力された速度偏差を解消
するに必要な制御信号ヲ算出し、これを電流指令値とし
て加え合せ点25へ出力する。加え合せ点26において
は電流指令値と電源部23から取り込んだ実電流とを加
え合せて、両者の差である電流偏差を電流制御部22へ
出力する。電流制御部22は入力された電流偏差を解消
するための制御信号を算出し、電源部23へ出力し、モ
ータ24の回転数を制御するようになっている。
次に上述した如きメジャーループによる速度制御を行っ
ている状態からマイナーループによって電流制御を単独
に行う場合には常開接点d3を閉じた後、他の常開接点
a3.C3を開き、電流指令値Cを加え合せ点26へ入
力する。その際電流指令値Cとして、前述した速度制御
部21から加え合せ点26への出力と等しい値を設定す
れば、電流制御部22への入力に従ってこれからの出力
も前述したメジャーループで行ったのと何ら変わらない
状態で、換言すれば、電流変動を招くことなくメジャー
ループからマイナーループのみへの切換えを行うことが
出来ることとなる。
ところで上述の場合とは逆にマイナーループでの電流制
御のみを行っている状態からメジャーループによる速度
制御を行う状態に切換えるときは、常開接点d3を開き
、常開接点a3*  b3+  ’3を閉じるよう切換
えるが、電流制御のもとではモータ24のトルクが制御
対象であって、速度とは直接的な関連を有しないため、
速度指令値Vと実速度Va十速度バイアスBとの速度偏
差を解消すべく速度制御部21から出力される制御信号
は電流指令値Cとは一致しないのが普通であり、従って
マイナーループからメジャーループへ切換えた瞬間にお
ける電流制御部22への入力の変化が大きく、電源部2
3からモータ24への電流値に著しい段差が形成され〔
第2図(ロ)参照〕、切換え時に例えばストリップの巻
取り状態に緩みが生ずる等の問題があった。
〔発明が解決しようとする問題点〕
このため従来にあっては速度バイアスをモータ24の回
転数に合わせて経験的に調節し、切換え時の電流変動の
低減を図っているが、経験を必要とし、しかも安定した
切換制御が得られていないのが現状である。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明はかかる事情に鑑みなされたものであって、その
目的とするところは電流制御から速度制御への切換えに
際して速度制御における速度バイアスを制御条件に基づ
いて算出し、電流制御時における電動機の電流を正確に
把握して、切換えに際しての電動機の電流変動を抑制し
得るようにした電動機制御装置を提供するにある。
本発明に係る電動機制御装置は、電動機に対する速度指
令値、電動機の実速度及び速度バイアスに基づき電動機
の速度を制御する速度制御部と、電動機に対する電流指
令値、電動機の実電流に基づき電動機の電流を制御する
電流制御部と、前記速度制御部と電流制御部とを切換え
る手段とを具備する電動機制御装置において、電流制御
から速度制御への切換えに際しての電動機に対する電流
変動を防止すべく、切換えに先立って電流制御及び速度
制御条件に基づき速度バイアスを演算し、且つ切換え後
に出力する演算制御部を具備することをvF徴とする。
〔実施例〕
以下本発明をその実施例を示す図面に基づき具体的に説
明する。第1図は本発明に係る電動機制御装置(以下本
発明装置という)のブロック線図であり、図中1は速度
制御部、2は電流制御部、3ば電源部、4はモータ、5
.6は加え合せ点、7は演算制御部、al *  bj
 +  ’! *  dl及びX1X2.X3はいずれ
も切換手段を構成する常開接点を示している。
常開接点a1は加え合せ点5に対する速度指令値Vの入
力ライン中に、また常開接点b1は演算制御部7と加え
合せ点5との間に、常開接点C1は速度制御部lと加え
合せ点6との間に、更に常開接点d、は加え合せ点6に
対する電流指令値Cの入力ライン中に夫々介装されてい
る。また常開接点X1は電源部3から加え合せ点6に至
るフィードバックライン中間の引出し点と演算制御部7
における伝達要素(ゲイン1/Kv) 7aとの間に、
常開接点X2はモータ4付設の速度検出器PGと演算制
御部7における加え合せ点7bとの間に・更に常開接点
X3は加え合せ点5への速度指令値Vの入力ライン中に
おける引出し点と演算制御部7の加え合せ点7bとの間
に夫々介装せしめられている。
メジャーループによる速度制御を行う場合には常開接点
al、C1は閉じ、また常開接点d、は開いた状態に、
一方マイナーループによる電流制御を単独に行う場合に
は常開接点d1は閉じ、また常開接点”I、bl+’l
は開いた状態に夫々設定される。なお常開接点x、l 
x2+  X3は電流制御と速度制御との切換え、換言
すればメジャーループとマイナーループとの切換え時に
一瞬間閉じられる以外は開状態に維持されるようになっ
ている。
いまメジャーループにて速度制御を行っている場合にお
いては、前述した如く常開接点al+c1が閉じられ、
常開接点d1並びにX I+ X 2+x3が開かれた
状態にあり、加え合せ点5には速度指令値V、モータ4
付設の速度検出器PGからの実速度Vaが入力されてお
り、速度指令値Vと実速度Vaとの速度偏差が速度制御
部1へ出力される。速度制御部1においては、入力され
た速度偏差を解消するに必要な制御信号を算出し、電流
指令値として加え合せ点6へ出力する。
加え合せ点6においては電流指令値と電源部3に付設し
た電流検出器(図示せず)から入力される実電流Caと
の電流偏差を電流制御部2へ出力する。電流制御部2に
おいては入力された電流偏差を解消するに必要な制御信
号を算出し、電源部3へ出力し、モータ4に対する電流
を調節し、モータ4の速度を制御するようになっている
次に上述した速度制御からマイナーループによる電流制
御に切換える場合には、常開接点a、゛。
clを開くと共に、常開接点d1を閉じる。
加え合せ点6には電流指令値Cと電源部3に付設した電
流検出器からの実電流Caとが入力され、その電流偏差
が電流制御部2へ出力されるが、電流指令値Cは前述し
た速度制御部lから加え合せ点6へ出力される速度偏差
を解消するに必要な制御信号と略等しい値に設定されて
おり、電流制御部2への入力、従ってまたこれからの出
力は実質的に変わらず、電流変化を何ら生じさせること
なく、メジャーループからマイナーループへの切換えが
なされることとなる。
次に前述の場合とは逆にマイナーループによる電流制御
から、メジャーループによる速度制御へ切換える場合に
ついて説明する。
マイナーループによる制御からメジャーループによる制
御への切換えに際しては、前述した如く常開接点al 
l  l)I +  clを閉じ、また常開接点d1を
開くが、この切換えの直前常開接点xI。
X 2 +  X 3を閉じる。これによって、電源部
3付設の電流検出器からの出力である実電流Caは演算
制御部7の伝達要素7aを経、Ca / K vとして
加え合せ点7bへ入力され、また速度検出器PGの出力
は演算制御部7の加え合せ点7cへ、更に速度指令値V
の入力ラインから速度指令値Vが加え合せ点7cへ夫々
入力される。演算制御部7の加え合せ点7cにおいては
、速度指令値Vと実速度Vaとの速度偏差が求められ、
次いで加え合せ点7bにおいて更にV−VaとCa/K
vとの偏差 (V−Va −Ca /Kv )が求められ速度バイア
スBとしてメモリ7dに記憶される。
常開接点x、 、x21 X3はその後開かれ、メモリ
7dの記憶内容は再び常開接点x、、x2.x3が閉じ
られるまでそのままに保持される。従ってマイナールー
プからメジャーループによる制御に切換えられたとき、
加え合せ点5には速度指令値V、実速度Va及び速度バ
イアスBが入力され、下式で表わされる速度偏差が速度
1tun部1へ入力されることとなる。
V−Va −B=V−Va −(V−Va −Ca /
Kv )電Ca/Kv 速度制御部1はゲインがKvに設定されているから、速
度制御部1からの出力はCaとなり、加え合せ点6から
電流1j制御部2への入力は実質的に零となり、実電流
Caを電流指令値Cに一致せしめるべく電流制御されて
いた状態下では実電流Caは電流指令値Cに略等しく、
従って、マイナーループによる電流制御からメジャール
ープによる速度制御に切換えた際にも電流変動は生じな
いこととなり、切換えに伴う不都合を解消し得ることと
なる。
第2図(イ)、(ロ)は本発明装置と従来装置とについ
ていずれも同じ条件でマイナールーズによる電流制御を
行っている状態からメジャーループによる速度制御に切
換えた場合におけるその前後め電流の変化を示すグラフ
であって、本発明装置に依た場合には第2図(イ)に示
す如く電流制御から速度制御へ切換えた際に僅かな電流
変化が生じているが、従来装置に依った場合である第2
図(ロ)に示す結果と比較して電流変化が格段に低減さ
れていることが解る。
〔効果〕
以上の如(本発明装置にあっては、電流制御から速度制
御への切換えに際し、速度バイアス分を11m条件から
演算し、電動機に対する電流の態様に応じて補正するこ
とが可能となり、切換えに際しての電流変動を実質的に
零とすることが出来、切換えに際しての電流変化によっ
て従来生じていた不都合が解消され、速度制御を円滑、
且つ正確に行い得るなど本発明は優れた効果を奏するも
のである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明装置のブロック線図、第2図(イ)、(
ロ)は本発明装置と従来装置との比較試験結果を示すグ
ラフ、第3図は従来装置のブロック線図である。 1・・・速度制御部 2・・・電流制御部 3・・・電
源部4・・・モータ 5,6・・・加え合せ点 7・・
・演算制御部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、電動機に対する速度指令値、電動機の実速度及び速
    度バイアスに基づき電動機の速度を制御する速度制御部
    と、電動機に対する電流指令値、電動機の実電流に基づ
    き電動機の電流を制御する電流制御部と、前記速度制御
    部と電流制御部とを切換える手段とを具備する電動機制
    御装置において、電流制御から速度制御への切換えに際
    しての電動機に対する電流変動を防止すべく、切換えに
    先立つて電流制御及び速度制御条件に基づき速度バイア
    スを演算し、且つ切換え後に出力する演算制御部を具備
    することを特徴とする電動機制御装置。
JP60066998A 1985-03-29 1985-03-29 電動機制御装置 Pending JPS61227691A (ja)

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JP60066998A JPS61227691A (ja) 1985-03-29 1985-03-29 電動機制御装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002005073A (ja) * 2000-06-20 2002-01-09 Ntn Corp 磁気浮上型ポンプの制御方法

Citations (2)

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JPS5872384A (ja) * 1981-10-27 1983-04-30 Toshiba Corp 電流一速度制御切換装置
JPS5932382A (ja) * 1982-08-16 1984-02-21 Hitachi Ltd Asr−acrダイナミツク切替制御方式

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