JPS62217891A - Control system of commutatorless motor - Google Patents

Control system of commutatorless motor

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Publication number
JPS62217891A
JPS62217891A JP61059375A JP5937586A JPS62217891A JP S62217891 A JPS62217891 A JP S62217891A JP 61059375 A JP61059375 A JP 61059375A JP 5937586 A JP5937586 A JP 5937586A JP S62217891 A JPS62217891 A JP S62217891A
Authority
JP
Japan
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signal
control
input
output
pulse
Prior art date
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Pending
Application number
JP61059375A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaru Yamazoe
山添 勝
Takashi Aihara
隆司 藍原
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.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS62217891A publication Critical patent/JPS62217891A/en
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Abstract

PURPOSE:To control a lead angle of a converter at side of a motor accurately, by a method wherein signal multiplied from output signal of a position detector mounted on a synchronous machine is used as input current of a pulse distribution circuit. CONSTITUTION:One input of a phase comparator 52 is a position detector signal (a) mounted on a synchronous machine, and another input is output signal (h) of a frequency dividing circuit 55. The phase comparator 52 detects phase difference of the two input signals, output corresponding to the phase difference is smoothed by a filter 53 and then becomes input signal of a VCO 54. The VCO 54 oscillates at frequency depending on the input signal, and the output is inputted to a counter 56 and the frequency dividing circuit 55. Frequency dividing ratio of the frequency dividing circuit 55 is dependent on resolving power of lead angle in the pulse dividing. Output (g) of the VCO 54 is used in place of pulse generator signal in the pulse dividing circuit.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、順、逆変換器からなるインバータを介して
同期電動機を駆動し、その逆起電圧によって逆変換器の
転流を行なう、いわゆる無整流子電動機の制御方式に関
する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention is a so-called synchronous motor in which a synchronous motor is driven through an inverter consisting of forward and reverse converters, and commutation of the reverse converter is performed by the back electromotive force. Concerning a control method for a commutatorless motor.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第4図は無整流子電動機制御システムの一般的な例を示
す概要図である。同図において、1は電源側変換器(順
変換器)、2は電動機側変換器(逆変換器)、3は同期
電動機、4は位置検出器(PS)、5は制御装置である
FIG. 4 is a schematic diagram showing a general example of a commutatorless motor control system. In the figure, 1 is a power supply side converter (forward converter), 2 is a motor side converter (inverse converter), 3 is a synchronous motor, 4 is a position detector (PS), and 5 is a control device.

すなわち、無整流子電動機は良く知られているように、
例えば順変換器1および逆変換器2からなるサイリスタ
インバータ(可変電圧可変周波数変換器)と、同期電動
機3と、回転子磁極位置検出器(PS ’)4と、点弧
制御を行なう制御装置5とから構成され、直流機の整流
子とブラシをサイリスタと位置検出器に置き換えること
によって、同期電動機に直流電動機と同等の制御特性を
持たせるようにしたもので、同期電動機6の回転子磁極
位置を位置検出器(PS)4により検出し、逆変換器2
で電機子電流の方向や相を切り換えてトルクを発生する
ものである。
In other words, as is well known, commutatorless motors
For example, a thyristor inverter (variable voltage variable frequency converter) consisting of a forward converter 1 and an inverse converter 2, a synchronous motor 3, a rotor magnetic pole position detector (PS') 4, and a control device 5 that performs ignition control. By replacing the commutator and brushes of the DC motor with a thyristor and a position detector, the synchronous motor has the same control characteristics as a DC motor, and the rotor magnetic pole position of the synchronous motor 6 is is detected by the position detector (PS) 4, and the inverse converter 2
It generates torque by switching the direction and phase of the armature current.

ところで、か〜る無整流子電動機において、特に定余裕
角制御を行なうにはum機側変換器(逆KM器)の点弧
進み角(β)を制御する必要があるが、出願人はその進
み角制御の基準量として以Fの如キハルス発生器(PL
O)からのパルスを用いる方式を提案しているC特願昭
59−145944号;以“ド、単に提案済方式とも云
う。)。
By the way, in such a commutatorless motor, it is necessary to control the firing advance angle (β) of the um machine side converter (inverse KM device) in order to perform constant margin angle control, but the applicant has The following Kihalus generator (PL) is used as a reference quantity for lead angle control.
Japanese Patent Application No. Sho 59-145944 proposes a method using pulses from O) (hereinafter also simply referred to as the "proposed method").

なお、このPLGパルスは、速度制御を行なう場合の速
度帰還量としても用いられ、特にマイクロコンピュータ
の如きディジタル処理装a(以下、単にマイコンとも云
う。)によるDDC(ダイレクトディジタルコントロー
ル)方式に適している。
Note that this PLG pulse is also used as a speed feedback amount when performing speed control, and is particularly suitable for a DDC (direct digital control) method using a digital processing device a (hereinafter simply referred to as a microcomputer) such as a microcomputer. There is.

第5図は提案済方式を示す概要図、第6図は第5図にお
けるパルス分配回路の千4成を示すブロック図、第7図
はその動作を説明するための各部波形図である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing the proposed system, FIG. 6 is a block diagram showing 1,44 components of the pulse distribution circuit in FIG. 5, and FIG. 7 is a waveform diagram of each part for explaining its operation.

第5図からも明らかなように、この提案済方式は第4図
に示す一般的な方式と比較して、PLG6を設けた点が
特徴であり、このPLG6からのパルスを第6図の如き
パルス分配回路に導いて定余裕角制御を行なうものであ
る。
As is clear from FIG. 5, compared to the general method shown in FIG. 4, this proposed method is characterized by the provision of a PLG6, and the pulses from this PLG6 are The pulse is guided to a pulse distribution circuit to perform constant margin angle control.

すなわち、第6図のパルス分配回路は第5図の制御装置
5内に設けられるもので、マイコン51、カウンタ56
、比較器57およびバッファ58等から構成される。カ
ラ/り56にはPLG6からのパルス信号すが入力され
、これが第7図(イ)の如くカウントされる。比較器5
7はこのカウント値がマイコン51より辱えられる、現
点弧時期から次の点弧時期迄の間隔に相当する値と一致
したとき、マイコン51に第7図(ロ)の如き割込み信
号【を与えると〜もに、カウンタ56にクリア信号を与
え、第7図(イ)の如くクリアする。
That is, the pulse distribution circuit shown in FIG. 6 is provided in the control device 5 shown in FIG.
, a comparator 57, a buffer 58, etc. A pulse signal from the PLG 6 is input to the color/receiver 56, and this is counted as shown in FIG. 7(a). Comparator 5
7, when this count value matches the value corresponding to the interval from the current ignition timing to the next ignition timing, which is detected by the microcomputer 51, the microcomputer 51 sends an interrupt signal [as shown in FIG. 7(b)]. At the same time, a clear signal is given to the counter 56, and the counter 56 is cleared as shown in FIG. 7(a).

マイコン51はこの割込み信号fにより第7図(ハ)の
如き点弧パルスeを作成し、パックァ58を介してスイ
ッチング素子へ順次供給する。マイコン51から比較器
57にセットされる値Δαは、電動機(III変換器2
の進み角指令値β と実際に点弧した値βから、 Δα−60°e′+(β”−β) としてマイコン51により演算される。したがって、カ
ウンタ56の入力信号が進み角の分解能を決定すること
になる。
The microcomputer 51 generates an ignition pulse e as shown in FIG. 7(c) based on the interrupt signal f, and sequentially supplies it to the switching elements via the packer 58. The value Δα set in the comparator 57 from the microcomputer 51 is
From the lead angle command value β and the actual firing value β, the microcomputer 51 calculates Δα−60°e′+(β”−β). Therefore, the input signal of the counter 56 determines the lead angle resolution. It will be decided.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかしながら、揚水発電々動機などの大容量電動機で社
、上述の如きPLOを機械的に取り付けることが困難で
あることから、位置検出器だけしか取り付けられない場
合がある。この位置検出器のイd号hロジック信号で、
一般に60°elまたは120°el程度の分mn14
しかないため、これだけでは定余裕角制御は勿論のこと
進み角制御を行なうだめの情tK量が不足することにな
る。また、定余裕角制御の必要がない用途においては、
位置検出しからの信号を基準にしてパルス分配を行なう
ことができるが、位敬検出器調整誤差を補正するために
進み角調整機能が要求される場合もある。
However, since it is difficult to mechanically attach the above-mentioned PLO to large-capacity electric motors such as pumped storage generators, there are cases where only a position detector can be attached. With the id and h logic signals of this position detector,
Generally about 60°el or 120°el mn14
Therefore, with this alone, the amount of information tK necessary for performing not only constant margin angle control but also advance angle control will be insufficient. In addition, in applications where constant margin angle control is not required,
Pulse distribution can be performed based on the signal from position detection, but an advance angle adjustment function may be required to correct position detector adjustment errors.

つまり、PLOパルスが無ければ進み角制御が不可能と
なるにも拘わらず、取付上の制約からこのよう々PLO
を設置できない場合があると云う問題がある。
In other words, although advance angle control would be impossible without PLO pulses, due to installation constraints, PLO pulses cannot be controlled in this way.
There is a problem that it may not be possible to install the .

したがって、この発明はPLGを取り付けることが困難
な大容量同期機に対し、位置検出器信号だけを用いて高
精度な進み角制御を行なうことが可能な制御方式を提供
することを目的とする。
Therefore, it is an object of the present invention to provide a control system for a large-capacity synchronous machine in which it is difficult to install a PLG, in which highly accurate advance angle control can be performed using only position detector signals.

〔問題点を解決するだめの手段〕[Failure to solve the problem]

位置検出器からの出力信号周波数を逓倍する周波数逓倍
回路を設ける。
A frequency multiplier circuit is provided that multiplies the frequency of the output signal from the position detector.

〔作用〕[Effect]

位置検出器からの信号を上記周波数逓倍回路により逓倍
し、この逓倍信号を用いて電動機側変換器の進み角制御
を行なうことにより、PLOを取り付けることが困難な
大容量同期電動機においても、進み角を精度良く制御で
きるようにする。
By multiplying the signal from the position detector by the frequency multiplier circuit and using this multiplied signal to control the lead angle of the converter on the motor side, the lead angle can be adjusted even in large-capacity synchronous motors where it is difficult to install a PLO. To be able to control with high precision.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

第1図はこの発明の実施例を示すブロック図である。同
図において、52は2つの入力信号a。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the invention. In the figure, 52 indicates two input signals a.

hの位相差を検出する位相比較器、53は位相比較器出
力を平滑するためのフィルタ、54はVCO(電圧制御
発振器)、55は分周回路であり、その他は第6図と同
様である。
53 is a filter for smoothing the output of the phase comparator, 54 is a VCO (voltage controlled oscillator), 55 is a frequency dividing circuit, and the other parts are the same as in FIG. 6. .

位相比較器5201つの入力は同期電動機3に取り付け
られた位置検出器信号aでおり、もう1つの入力は分周
回路55の出力信号りである。位相比較器52はこの2
つの入力信号の位相差を検出し、この位相差に相当する
出力はフィルタ53にて平滑された後、VCO54の入
力信号となる。
One input of the phase comparator 520 is the position detector signal a attached to the synchronous motor 3, and the other input is the output signal of the frequency dividing circuit 55. The phase comparator 52 is
A phase difference between the two input signals is detected, and an output corresponding to this phase difference is smoothed by a filter 53 and then becomes an input signal to the VCO 54.

VCO54は入力信号によって決まる周波数で発振し、
その出力はカウンタ56と分周回路55に入力される。
The VCO 54 oscillates at a frequency determined by the input signal,
The output is input to a counter 56 and a frequency divider circuit 55.

分周回路550分局比Nはパルス分配における進み角β
の分解能によって決まる。分周回路55の出力は位相比
較器52の他の入力、既ち位置検出器信号と同じ周波数
fsになる様ロックされる。したがって、VCO54の
出力gは(NXf、)の周波数をもつことになり、この
信号gは第6図に示す提案済方式のパルス分配回路にお
ける入力信号すのパルスジェネレータ信号の代わりとし
て用いられる。
The division ratio N of the frequency dividing circuit 550 is the lead angle β in pulse distribution.
Determined by the resolution of The output of the frequency divider circuit 55 is locked to the same frequency fs as the other input of the phase comparator 52, which is the position detector signal. Therefore, the output g of the VCO 54 has a frequency of (NXf,), and this signal g is used in place of the input pulse generator signal in the proposed pulse distribution circuit shown in FIG.

第2図および第3図に位置検出器信号aとvC054の
出力信号gとの関係を示す。第2図は、位置検出器出力
信号をそのまま位相比較器52の入力に使つ九場合で、
パルス分配回路の入力信号gによって決まる進み角の分
解能は360°et/Nとなる。位置検出器は通常3相
分または6相分取り付けられているため、これらの位置
検出器信号を論理合成した、第3図(イ)の如き信号a
′を位相比較器の入力として使うことも可能であり、こ
の場合進み角Iの分解能は120°”7M  となる。
FIGS. 2 and 3 show the relationship between the position detector signal a and the output signal g of the vC054. FIG. 2 shows a case in which the position detector output signal is directly used as input to the phase comparator 52.
The resolution of the advance angle determined by the input signal g of the pulse distribution circuit is 360°et/N. Since position detectors are usually installed for 3 or 6 phases, a signal a as shown in Figure 3 (a) is obtained by logically synthesizing these position detector signals.
' can also be used as the input of the phase comparator, in which case the resolution of the advance angle I would be 120°"7M.

つまり、第3図に示す方式は第2図に示す方式に比べて
3倍の情報を含んでいるため、応答性で比較すると第3
図に示すものへ方がより良い方式と云うことになる。な
お、VCO54の出力信号gを入力としたパルス分配方
式は第6図にて説明した通りであるので、説明は省略す
る。
In other words, the method shown in Figure 3 contains three times as much information as the method shown in Figure 2, so when compared in terms of responsiveness, it is
The method shown in the figure is a better method. Note that the pulse distribution method using the output signal g of the VCO 54 as input is the same as explained in FIG. 6, so the explanation will be omitted.

以上の椋に、電動機に取り付けられた位置検出器信号を
逓倍回路(例えば、フェーズロックドルーズCPLL)
@路)にて周波数逓倍した信号をパルス分配器の入力信
号として使うことにより、従来の如くパルス分配器の入
力として使っていたパルスジェネレータが機械的な制約
にて取り付けることができない大容量同期電動機(おい
ても、精度の良い進み角制御を行なうことができる。
A multiplier circuit (for example, a phase-lock Druze CPLL) is used to convert the position detector signal attached to the motor into the above-described circuit.
By using the frequency-multiplied signal in the pulse divider as the input signal of the pulse divider, it is possible to create a large-capacity synchronous motor that cannot be attached due to mechanical constraints to the conventional pulse generator used as the input of the pulse divider. (Also, it is possible to perform advance angle control with high precision.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

この発明によれば、同期電動機に取り付けられた位置検
出器の出力信号を逓倍した信号をパルス分配回路の人力
信号として使うようにしたため、従来必要とされるパル
スジェネレータを機械的に取り付ける仁とができない大
容量同期電動機制御においても、電TtJJJ機側変換
器の進み角βを精度良く制御することが可能になる利点
がもたらされる。
According to this invention, a signal obtained by multiplying the output signal of a position detector attached to a synchronous motor is used as a human input signal for the pulse distribution circuit. Even in large-capacity synchronous motor control that cannot be performed, the advantage is that the lead angle β of the electric TtJJJ machine-side converter can be controlled with high accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はこの発明の実施例を示すブロック図、第2図お
よび第3図はいずれも第1図の動作を説明するための各
部波形図、第4図は無整流子電動機制御システムの一般
的な例を示す概要図、第5図は提案済方式を示す概要図
、第6図は第5図で用いられるパルス分配回路の具体例
を示すブロック図、第7図はその動作を説明するための
各部波形図である。 符号説明 1・・・・・・電源側変換器(順変換器)、2・・・・
・・電動機側変換器(装置換器)、5・・・・・・同期
電動機、4・・・・・・位置検出器(PS)、5・・・
・・・制御装置、6・・・・・・パルスジェネレータ(
PLG)、51・・・・・・演算側51装置(マイクロ
コンピュータ)、52・・・・・・位相比較器、53・
・・・・・フィルタ、54・・・・・・電圧制御発振器
(VCO)、55・・・・・・分周回路、56・・・・
・・カウンタ、57・・・・・・比較器、58・・・・
・・バッファ。 代理人 弁理士 並 木 昭 夫 代理人 弁理士 松 崎    清 第1図 第2図 第3図 第6図 第7図
Fig. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, Figs. 2 and 3 are waveform diagrams of various parts to explain the operation of Fig. 1, and Fig. 4 is a general diagram of a non-commutator motor control system. 5 is a schematic diagram showing a proposed method, FIG. 6 is a block diagram showing a specific example of the pulse distribution circuit used in FIG. 5, and FIG. 7 explains its operation. It is a waveform diagram of each part for. Code explanation 1...Power side converter (forward converter), 2...
...Motor side converter (device changer), 5...Synchronous motor, 4...Position detector (PS), 5...
...Control device, 6...Pulse generator (
PLG), 51... Calculation side 51 device (microcomputer), 52... Phase comparator, 53...
... Filter, 54 ... Voltage controlled oscillator (VCO), 55 ... Frequency divider circuit, 56 ...
... Counter, 57 ... Comparator, 58 ...
··buffer. Agent Patent Attorney Akio Namiki Agent Patent Attorney Kiyoshi Matsuzaki Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 6 Figure 7

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)演算制御装置と、点弧パルス間隔を決定すべく所定
のクロツク信号をカウントするカウンタと、制御進み角
指令値から前記演算制御装置にて演算される現点弧時期
から次の点弧時期までの間隔に相当する値と前記カウン
タ値とを比較し両者が一致したとき演算制御装置には割
込み信号をまたカウンタにはクリア信号をそれぞれ出力
する比較器とを備え、該割込み信号から演算制御装置に
より変換器主回路のスイツチング素子に与えるべき点弧
パルスを決定して無整流子電動機の進み角制御を行なう
制御方式において、 無整流子電動機に取り付けられた位置検出器からの出力
信号周波数を逓倍する逓倍回路を設け、該逓倍回路出力
を前記カウンタのクロツク信号として用いることを特徴
とする無整流子電動機の制御方式。 2)特許請求の範囲第1項に記載の無整流子電動機の制
御方式において、前記逓倍回路はフエーズロツクドルー
プ(PLL)回路よりなることを特徴とする無整流子電
動機の制御方式。
[Claims] 1) An arithmetic and control device, a counter that counts a predetermined clock signal to determine the ignition pulse interval, and a current ignition timing that is calculated by the arithmetic and control device from a control advance angle command value. and a comparator that compares the counter value with a value corresponding to the interval from 1 to the next ignition timing, and outputs an interrupt signal to the arithmetic and control unit and a clear signal to the counter when the two match, In a control method in which a firing pulse to be applied to a switching element of a converter main circuit is determined by an arithmetic control unit from the interrupt signal to control the advance angle of a commutatorless motor, a position detector attached to the commutatorless motor is used. 1. A control system for a non-commutated motor, characterized in that a multiplier circuit is provided for multiplying the frequency of an output signal from a non-commutator motor, and the output of the multiplier circuit is used as a clock signal for the counter. 2) A control method for a non-commutator motor according to claim 1, wherein the multiplier circuit is a phase-locked loop (PLL) circuit.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS602085A (en) * 1983-06-17 1985-01-08 Fuji Photo Film Co Ltd Speed controller for motor
JPS6126491A (en) * 1984-07-16 1986-02-05 Fuji Electric Co Ltd Commutatorless motor

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