JPS622875A - 電動機の加減速制御方法 - Google Patents
電動機の加減速制御方法Info
- Publication number
- JPS622875A JPS622875A JP60139927A JP13992785A JPS622875A JP S622875 A JPS622875 A JP S622875A JP 60139927 A JP60139927 A JP 60139927A JP 13992785 A JP13992785 A JP 13992785A JP S622875 A JPS622875 A JP S622875A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- speed
- torque
- motor
- acceleration
- accelerating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- H02P23/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
- H02P23/20—Controlling the acceleration or deceleration
Landscapes
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
この発明は、電動機の速度を変化させるときの加減速制
御方法に関する。
御方法に関する。
自由に速度を制御できる速度制御装置を備えている電動
機があって、この電動機が停止状態にあるときに最高速
度で運転するよう指令を与える場合に、速度制御装置が
この指令に対応してこの電動機が直ちに最高速度で運転
されるように作動すると電動機には過大な電流が流れる
ことになり、直流電動機ならば整流不良やフラッシュオ
ーバ、インバータで駆動される交流電動機では脱調ある
いはインバータを構成する半導体素子が過電流トリップ
で制御不能になるなど、各種の不都合を生ずる。そこで
速度制御装置には加減速演算器を備えて、上述のように
電動機速度を急激に変化させる指令に対しても実際の加
速すなわち速度変化率は緩やかなものにして上記のよう
な不都合が発生しないようにしている。
機があって、この電動機が停止状態にあるときに最高速
度で運転するよう指令を与える場合に、速度制御装置が
この指令に対応してこの電動機が直ちに最高速度で運転
されるように作動すると電動機には過大な電流が流れる
ことになり、直流電動機ならば整流不良やフラッシュオ
ーバ、インバータで駆動される交流電動機では脱調ある
いはインバータを構成する半導体素子が過電流トリップ
で制御不能になるなど、各種の不都合を生ずる。そこで
速度制御装置には加減速演算器を備えて、上述のように
電動機速度を急激に変化させる指令に対しても実際の加
速すなわち速度変化率は緩やかなものにして上記のよう
な不都合が発生しないようにしている。
第４図は従来から使用されている加減速度演算器の特性
を示すグラフであって、横軸は時間を、縦軸は速度をあ
られしている。この第４図に示すグラフにおいて、Ｎ３
は電動機の最高速度であって、２はこの最高速度に達す
るまでの時間であるから、この第４図に示す特性の加減
速演算器を使用するときの電動機の速度変化率すなわち
加速度は速度零から最高速度Ｎ３まで一様な値Ｎ３／Ｚ
である。なお第４図のグラフは加速時の速度変化率を示
しているが、減速時にも同じ速度変化率−Ｎ３／Ｚ
とするのが一般的である。
を示すグラフであって、横軸は時間を、縦軸は速度をあ
られしている。この第４図に示すグラフにおいて、Ｎ３
は電動機の最高速度であって、２はこの最高速度に達す
るまでの時間であるから、この第４図に示す特性の加減
速演算器を使用するときの電動機の速度変化率すなわち
加速度は速度零から最高速度Ｎ３まで一様な値Ｎ３／Ｚ
である。なお第４図のグラフは加速時の速度変化率を示
しているが、減速時にも同じ速度変化率−Ｎ３／Ｚ
とするのが一般的である。
第５図は電動機の速度とトルクの関係を示すグラフであ
って、横軸は速度を、縦軸はトルクをあられしている。
って、横軸は速度を、縦軸はトルクをあられしている。
この第５図において曲線ＡＢＣは電動機のトルク特性で
あって直線ＡＢが定トルク特性の部分、曲線ＢＣが定出
力特性の部分を示しているからＮ１がこの電動機の基底
速度であり、この基底速度Ｎｌから最高速度Ｎ３までの
間では、速度とトルクとは反比例の関係にある。一方面
線ＯＤは電動機とその負荷とで構成される機械系の機械
損であって、この機械損に対応するトルクは速度に比例
して増加する。
あって直線ＡＢが定トルク特性の部分、曲線ＢＣが定出
力特性の部分を示しているからＮ１がこの電動機の基底
速度であり、この基底速度Ｎｌから最高速度Ｎ３までの
間では、速度とトルクとは反比例の関係にある。一方面
線ＯＤは電動機とその負荷とで構成される機械系の機械
損であって、この機械損に対応するトルクは速度に比例
して増加する。
最高速度Ｎ３における電動機トルクから機械損を差引い
た残りのトルクＴ３（第５図における斜線部分）が、こ
の最高速度Ｎ３において電動機を加減速するのに使用で
きるトルクであるが、このトルク１３以上のトルクを加
減速に使用すると前述した不都合を生じることとなる。
た残りのトルクＴ３（第５図における斜線部分）が、こ
の最高速度Ｎ３において電動機を加減速するのに使用で
きるトルクであるが、このトルク１３以上のトルクを加
減速に使用すると前述した不都合を生じることとなる。
それ放電動機を加速するときのトルクが第５図の斜線で
示すトルクＴ３を越えないように第４図に示す速度変化
率は緩やかなものでなければならない。
示すトルクＴ３を越えないように第４図に示す速度変化
率は緩やかなものでなければならない。
ところで第５図のグラフから明かなように、たとえば電
動機が基底速度Ｎ１で運転しているとき、電動機トルク
から機械損を差引いた残りのトルクはＴ３なるトルクよ
りもはるかに大であるにも拘らず、加減速にはＴ３なる
トルクしか使用していないので、電動機トルクを有効利
用していないという無駄があるばかりでなく、速度変化
率がＴ３なるトルクに対応して緩やかなものになってい
るために所望速度に到達するまでの時間が長く、機械の
稼動率が低下するなど各種の欠点を有する。
動機が基底速度Ｎ１で運転しているとき、電動機トルク
から機械損を差引いた残りのトルクはＴ３なるトルクよ
りもはるかに大であるにも拘らず、加減速にはＴ３なる
トルクしか使用していないので、電動機トルクを有効利
用していないという無駄があるばかりでなく、速度変化
率がＴ３なるトルクに対応して緩やかなものになってい
るために所望速度に到達するまでの時間が長く、機械の
稼動率が低下するなど各種の欠点を有する。
この発明は、電動機トルクから機械構分を差引いた残り
のトルクを電動機の加減速に有効に利用することにより
、加減速時間を短縮できる電動機の加減速制御方法を提
供することを目的とする。
のトルクを電動機の加減速に有効に利用することにより
、加減速時間を短縮できる電動機の加減速制御方法を提
供することを目的とする。
この発明は、電動機を加減速するさいに、従来は最高速
度における電動機トルクから機械損を差引いた残りのト
ルクを越えない範囲の速度変化率で加減速させていたの
であるが、本発明においては最高速度よりも低速度では
加減速に使用できるトルクに余裕があることに着目した
ものであって、電動機速度の零から最高速度までの間を
複数に区分し、各速度区分ごとに電動機トルクから機械
損を差引いた残りのトルクを算出し、この残りのトルク
を有効に利用して電動機を加減速させることで、加減速
時間を短縮させようとするものである。
度における電動機トルクから機械損を差引いた残りのト
ルクを越えない範囲の速度変化率で加減速させていたの
であるが、本発明においては最高速度よりも低速度では
加減速に使用できるトルクに余裕があることに着目した
ものであって、電動機速度の零から最高速度までの間を
複数に区分し、各速度区分ごとに電動機トルクから機械
損を差引いた残りのトルクを算出し、この残りのトルク
を有効に利用して電動機を加減速させることで、加減速
時間を短縮させようとするものである。
第１図は本発明の実施例を示すブロック図であって、電
動機速度を制御するデジタル速度制御装置の部分を示し
ている。ただし図示が複雑になるのを避けるために、デ
ジタル→アナログ変換や、アナログ→デジタル変換など
は省略している。
動機速度を制御するデジタル速度制御装置の部分を示し
ている。ただし図示が複雑になるのを避けるために、デ
ジタル→アナログ変換や、アナログ→デジタル変換など
は省略している。
第１図において、速度設定器１１により設定される速度
設定信号は積分回路で構成されている加減速演算器１２
に入力され、この加減速演算器１２からは所望の時間変
化率で変化する速度指令信号が出力される。この速度指
令信号と、、図示されていない電動機に結合されている
速度発信機１８から出力される速度実際値信号との偏差
が加減算器１７において演算され、その演算結果が速度
調節器１９に入力されるので、この速度調節器１９から
は入力偏差を零にする制御信号が出力されて電動機速度
を速度設定器１１の設定値に一致させようとするのは従
来の速度制御装置と同じである。
設定信号は積分回路で構成されている加減速演算器１２
に入力され、この加減速演算器１２からは所望の時間変
化率で変化する速度指令信号が出力される。この速度指
令信号と、、図示されていない電動機に結合されている
速度発信機１８から出力される速度実際値信号との偏差
が加減算器１７において演算され、その演算結果が速度
調節器１９に入力されるので、この速度調節器１９から
は入力偏差を零にする制御信号が出力されて電動機速度
を速度設定器１１の設定値に一致させようとするのは従
来の速度制御装置と同じである。
本発明においては、加減速演算器１２の出力信号は前述
の加減算器１７に与えられるとともに速度指令信号検出
回路１３にも与えられるので、この速度指令信号検出回
路１３は、その時点における電動機速度指令信号（すな
わち加減速演算器１２の出力信号）が速度零から最高速
度までの間を分割して得られる複数の速度区分のうちの
どれに該当しているかを検出する。
の加減算器１７に与えられるとともに速度指令信号検出
回路１３にも与えられるので、この速度指令信号検出回
路１３は、その時点における電動機速度指令信号（すな
わち加減速演算器１２の出力信号）が速度零から最高速
度までの間を分割して得られる複数の速度区分のうちの
どれに該当しているかを検出する。
メモｌ −１４には各速度区分毎の電動機トルクと機械
損との差のトルクが格納されているので、その速度区分
において許容される最大の加速度（すなわちその速度区
分における電動機トルクから機械損を差引いた残りのト
ルクを超過することなく当該電動機を加速できる加速度
、あるいは速度変化率）に対応するトルクをこのメモリ
ー１４から読み出して加減速演算器１２に与えて、これ
の積分時間を変化させる。
損との差のトルクが格納されているので、その速度区分
において許容される最大の加速度（すなわちその速度区
分における電動機トルクから機械損を差引いた残りのト
ルクを超過することなく当該電動機を加速できる加速度
、あるいは速度変化率）に対応するトルクをこのメモリ
ー１４から読み出して加減速演算器１２に与えて、これ
の積分時間を変化させる。
第２図は第１図に示す実施例による電動機の速度とトル
クの関係を示すグラフであって、横軸は速度を、縦軸は
トルクをあられしている。この第２図において、曲線Ａ
ＢＣは電動機のトルク特性であって直線ＡＢが定トルク
特性部分、曲線ＢＣが定出力特性部分でありＮｌが基底
速度、Ｎ３が最高速度であるのは前述の第５図の場合と
同じであり、直ｓＯＤが機械系の機械損であることも第
５図の場合と同じである。
クの関係を示すグラフであって、横軸は速度を、縦軸は
トルクをあられしている。この第２図において、曲線Ａ
ＢＣは電動機のトルク特性であって直線ＡＢが定トルク
特性部分、曲線ＢＣが定出力特性部分でありＮｌが基底
速度、Ｎ３が最高速度であるのは前述の第５図の場合と
同じであり、直ｓＯＤが機械系の機械損であることも第
５図の場合と同じである。
いま電動機速度を零から基底速度Ｎ１ までの第１速度
区分と、基底速度Ｎ１からＮ２までの第２速度区分と、
Ｎ２から最高速度Ｎ３までの第３速度区分との３個の速
度区分に分割した場合を考えると、第１の速度区分は電
動機が定トルクで運転する＠囲であり、ここでの電Ｉｊ
ｔｈ機トルク力Ｘら機械損を差引いた残りのトルクはＴ
ｌであり、同様に第２速度区分における残りのトルクは
Ｔ２、第３速度区分での残りのトルクはＴ３であり、こ
れらのトルクがそれぞれの速度区分において電動様を加
減速するためのトルクとして使用できる。ここで第１速
度区分のトルクＴ１ と第２速度区分のトルクＴ２はい
ずれも最高速度（すなわち第３速度区分）に右けるトル
クＴ３よりも大であるから、第１と第２の速度区分では
大きな速度変化率で電動機を加減速できることになる。
区分と、基底速度Ｎ１からＮ２までの第２速度区分と、
Ｎ２から最高速度Ｎ３までの第３速度区分との３個の速
度区分に分割した場合を考えると、第１の速度区分は電
動機が定トルクで運転する＠囲であり、ここでの電Ｉｊ
ｔｈ機トルク力Ｘら機械損を差引いた残りのトルクはＴ
ｌであり、同様に第２速度区分における残りのトルクは
Ｔ２、第３速度区分での残りのトルクはＴ３であり、こ
れらのトルクがそれぞれの速度区分において電動様を加
減速するためのトルクとして使用できる。ここで第１速
度区分のトルクＴ１ と第２速度区分のトルクＴ２はい
ずれも最高速度（すなわち第３速度区分）に右けるトル
クＴ３よりも大であるから、第１と第２の速度区分では
大きな速度変化率で電動機を加減速できることになる。
第３図は第１図に示す実施例で使用される加減速演算器
の特性を示すグラフであって、横軸は時間を、縦軸は速
度をあられしているが、この第３図のグラフに記載の速
度Ｎ□、Ｎ２、Ｎ３ は第２図のグラフに記載の速度
に対応するものであってＮ１が基底速度、Ｎ３が最高速
度、Ｎ２はＮ１とＮ２の中間の速度である。
の特性を示すグラフであって、横軸は時間を、縦軸は速
度をあられしているが、この第３図のグラフに記載の速
度Ｎ□、Ｎ２、Ｎ３ は第２図のグラフに記載の速度
に対応するものであってＮ１が基底速度、Ｎ３が最高速
度、Ｎ２はＮ１とＮ２の中間の速度である。
第３図において、速度零から基底速度Ｎ□までの第１速
度区分において電動機を加速するのに使用できるトルク
はＴ１であって大きな値であるため、速度変化率も大き
くすることができるので、この基底速度Ｎｉに到達する
までの時間Ｚ１は大幅に短縮できる。また第２速度区分
における加速用トルクＴ２ もトルクＴ３よりも大であ
るから、速度Ｎ２になるまでの時間すなわち２２−２１
も短かくてよく、第３速度区分における速度変化率
のみが従来の速度変化率と同じ値である。
度区分において電動機を加速するのに使用できるトルク
はＴ１であって大きな値であるため、速度変化率も大き
くすることができるので、この基底速度Ｎｉに到達する
までの時間Ｚ１は大幅に短縮できる。また第２速度区分
における加速用トルクＴ２ もトルクＴ３よりも大であ
るから、速度Ｎ２になるまでの時間すなわち２２−２１
も短かくてよく、第３速度区分における速度変化率
のみが従来の速度変化率と同じ値である。
すなわち第１図に示す加減速演算器１２の出力特性は第
３図に示すように、各速度区分ごとに異なる速度変化率
を示すいわゆる折ＩＩｉ！特性となっているので、停止
から最高速度Ｎ３に到達するまでの時間Ｚ３は従来方式
（第４図参照）の場合の時間Ｚにくらべて大幅に短縮さ
れる。
３図に示すように、各速度区分ごとに異なる速度変化率
を示すいわゆる折ＩＩｉ！特性となっているので、停止
から最高速度Ｎ３に到達するまでの時間Ｚ３は従来方式
（第４図参照）の場合の時間Ｚにくらべて大幅に短縮さ
れる。
この発明ｌζよれば、電動機速度の零から最高速度まで
の間を複数の速度区分に分割し、各速度区分毎に電動機
トルクから機械損を差引いた残りのトルクを当該電動機
の加減速基ζ利用するようにしているので、加減速のた
めの速度変化率をこのトルクに対応して大きくすること
ができるので、電動機トルクの有効利用が図れるととも
に所定速度に到達するまでの時間を犬＠ｌこ短縮でき、
装置の櫂勤率向上が期待できる利点を有する。
の間を複数の速度区分に分割し、各速度区分毎に電動機
トルクから機械損を差引いた残りのトルクを当該電動機
の加減速基ζ利用するようにしているので、加減速のた
めの速度変化率をこのトルクに対応して大きくすること
ができるので、電動機トルクの有効利用が図れるととも
に所定速度に到達するまでの時間を犬＠ｌこ短縮でき、
装置の櫂勤率向上が期待できる利点を有する。
第１図は本発明の実施例を示すブロック図であり、第２
図は第１図に示す実施例による電動機の速度とトルクの
関係を示すグラフ、第３図は第１図に示す実施例で使用
される加減速演算器の特性を示すグラフである。第４図
は従来から使用されている加減速演算器の特性を示すグ
ラフであり、第５図は電動機の速度とトルクの関係を示
すグラフである。 １１・・・速度設定器、１２・・・加減速演算器、１３
・・・速度指令信号検出回路、１４・・・メモリ、１７
・・・加減算器、１８・・・速度発信機、１９・・・速
度調節Ｂ。 才１ ｑ ７２図 才３０ 才４図 才、５″口
図は第１図に示す実施例による電動機の速度とトルクの
関係を示すグラフ、第３図は第１図に示す実施例で使用
される加減速演算器の特性を示すグラフである。第４図
は従来から使用されている加減速演算器の特性を示すグ
ラフであり、第５図は電動機の速度とトルクの関係を示
すグラフである。 １１・・・速度設定器、１２・・・加減速演算器、１３
・・・速度指令信号検出回路、１４・・・メモリ、１７
・・・加減算器、１８・・・速度発信機、１９・・・速
度調節Ｂ。 才１ ｑ ７２図 才３０ 才４図 才、５″口
Claims (1)
- １）電動機を所定の速度変化率に従つて加減速させるよ
うにしている装置において、前記電動機の速度を複数の
速度範囲に区分し、各速度範囲ごとに電動機が出力でき
るトルクから機械損に対応するトルクを差引いて得られ
るトルクを利用して当該電動機を加減速させることを特
徴とする電動機の加減速制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60139927A JPS622875A (ja) | 1985-06-26 | 1985-06-26 | 電動機の加減速制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60139927A JPS622875A (ja) | 1985-06-26 | 1985-06-26 | 電動機の加減速制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS622875A true JPS622875A (ja) | 1987-01-08 |
Family
ID=15256902
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60139927A Pending JPS622875A (ja) | 1985-06-26 | 1985-06-26 | 電動機の加減速制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS622875A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018120431A (ja) * | 2017-01-25 | 2018-08-02 | ファナック株式会社 | 主軸と送り軸との同期運転を制御する工作機械の制御装置及び制御方法 |
-
1985
- 1985-06-26 JP JP60139927A patent/JPS622875A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018120431A (ja) * | 2017-01-25 | 2018-08-02 | ファナック株式会社 | 主軸と送り軸との同期運転を制御する工作機械の制御装置及び制御方法 |
| US10551817B2 (en) | 2017-01-25 | 2020-02-04 | Fanuc Corporation | Device and method of controlling machine tool, to control synchronized operation of spindle axis and feed axis |
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