JPS623669B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は直流電動機をデイジタル的に駆動制御
する直流電動機駆動装置に係り、特にサイリスタ
三相逆並列インバータにより駆動される直流電動
機の前記サイリスタの点弧タイミングをデイジタ
ル的に発生して直流電動機の速度を制御する直流
電動機駆動装置において、処理装置が点弧タイミ
ングの演算に関与している時間を短縮することが
できる直流電動機駆動装置に関する。

直流電動機の回転速度は印加電圧を変えること
により変化し、又印加電圧の極性を反転すること
によりその回転方向が逆転する。そこで、任意の
回転速度及び正転／逆転の双方が要求される直流
電動機の駆動には従来印加電圧及び電圧印加方向
が簡単に制御できるサイリスタ三相逆並列インバ
ータが採用されている。このサイリスタ三相逆並
列インバータは直流電動機の電機子に正方向電流
を供給する正側サイリスタ変換器と、逆方向電流
を供給する逆側サイリスタ変換器とを互いに並列
に結線して構成されると共に、これら両変換器を
電機子に並列に接続して成り、又各正側サイリス
タ変換器、逆側サイリスタ変換器は共に６個のサ
イリスタで構成されている。そして、正側サイリ
スタ変換器を構成する各サイリスタを適当なタイ
ミングで点弧して、該正側サイリスタ変換器から
電機子に正方向電流を供給すれば直流電動機を正
転せしめることができ、又逆側サイリスタ変換器
を構成する各サイリスタを適当なタイミングで点
弧して該逆側変換器から電機子に逆方向電流を供
給すれば直流電動機を回生制動して停止せしめ、
さらに逆転せしめることができる。更に、各サイ
リスタの点弧角を制御すれば電機子への印加電圧
が変り、これにより直流電動機の回転速度を変化
せしめることができる。

かゝる三相逆並列インバータを採用した直流電
動機の速度制御は一般に次のように行われる。即
ち、実速度と指令速度との偏差を演算し、この偏
差が零となるようにサイリスタの点弧角を制御す
る。もう少し詳細に云うならば、指令速度が正回
転方向ならば速度偏差の大きさに応じて正側サイ
リスタ変換器を構成するサイリスタの点弧角を進
み又は遅らせて、又指令速度が負回転方向ならば
速度偏差の大きさに応じて逆側サイリスタ変換器
のサイリスタの点弧角を進み、又は遅らせる。こ
れにより直流電動機への印加される電圧が変化
し、該直流電動機の回転速度は上昇又は下降し、
直流電動機は常に指令速度から所定の速度偏差を
もつて回転するように制御される。

一方、この速度制御により直流電動機が指令速
度から所定の速度偏差をもつて回転している状態
において、指令速度が急変すれば以下のような速
度制御が行われる。今、指令速度が急激に減少し
たとする。さて、サイリスタ三相逆列インバータ
の動作モードは指令速度変更前は順変換動作モー
ドにあり、正側サイリスタ変換器から正方向電流
が電機子に供給されて前述の如き速度制御が行わ
れている。指令速度が減少後は動作モードは逆変
換動作モードに移行せしめられ、逆側サイリスタ
変換器を介して逆方向電流が、換言すれば制動電
流が電機子電圧により電源に帰環され、直流電動
機の回転速度は短時間に指令速度迄減少する。そ
して、実速度が指令速度に到達後は再び動作モー
ドは順変換動作モードに戻され、以後正側サイリ
スタ変換器のサイリスタの点弧角を制御し、実速
度と指令速度との偏差を所定値に保つて直流電動
機を回転せしめる。即ち、指令速度が減少すれば
サイリスタ三相逆並列インバータの動作モードは
順変換動作モードから逆変換動作モードとなり、
これにより直流電動機の回転速度は急速に減速せ
られ、短時間のうちに実速度が指令速度に一致せ
しめられる。

又、指令速度が上昇した場合には、サイリスタ
逆並列インバータの動作モードは順変換動作モー
ドに維持されたまゝ、点弧角が次第に大きくな
る。これにより電機子に印加する電圧が次第に増
大し直流電動機の回転速度は加速され、短時間の
うちに実速度が指令速度に一致せしめられる。
尚、起動、停止時においても上述の加速、減速制
御が同様に行われる。

第１図は従来の直流電動機駆動回路の一例を示
すブロツク図であり、図中１１は指令速度ncと
実速度ｎとの偏差を出力する加算回路、１２は速
度制御回路で図示しないが増幅器、位相補償器等
を有している。１３は直流電動機、１４は直流電
動機の回転速度を検出するタコジエネ等の速度検
出器、１５は速度検出器から発生する実速度信号
ｎを帰還する帰還回路、１６は変流器、１７は変
流器からの電圧信号を入力され電機子電流Iaを検
出する電流検出回路、１８は加算器で速度制御回
路１２からの電流指令と電流検出回路１７からの
検出電流値との差を演算する。１９は電流制御回
路、２０はパワー部主回路で、電圧／位相変換器
とサイリスタ回路を有している。尚、電圧／位相
変換器は電流制御回路１９の出力電圧値に応じて
後述するサイリスタ回路を構成する各サイリスタ
の点弧角を制御し、又サイリスタ点弧回路は点弧
角を制御されて直流電動機１３に印加する電圧値
を変化せしめ、該直流電動機の回転速度を制御す
る。

第２図はサイリスタ点弧回路の回路図であり、
正側サイリスタ変換器２０ａと逆側サイリスタ変
換器２０ｂを有している。正側サイリスタ変換器
２０ａは６個のサイリスタTh₁〜Th₆により構成
され、各サイリスタTh₁〜Th₆の点弧角を制御す
ることにより三相交流電圧Ｖ_UV，Ｖ_VW，Ｖ_WUを直
流電圧に変換し直流電動機に正方向電流を供給
し、該直流電動機を正転せしめる。逆側サイリス
タ変換器２０ｂは正側サイリスタ変換器２０ａと
同様に６個のサイリスタTh₁′〜Th₆′により構成
され、各サイリスタTh₁′〜Th₆′点弧角を制御す
ることにより三相交流電圧を直流電圧に変換し直
流電動機１３に逆方向電流を供給し該直流電動機
を逆転せしめる。尚、正側サイリスタ変換器２０
ａ又は逆側サイリスタ変換器２０ｂが三相交流電
圧Ｖ_UV，Ｖ_VW，Ｖ_WUを直流電圧に変換し、該直流
電圧を直流電動機１３に供給する動作モードを順
変換動作モードといゝ、逆に直流電動機の電機子
電圧（逆起電力）を三相交流電圧に変換して電源
に返えす動作モードを逆変換動作モードいう。即
ち、直流電動機１３が一定速度で正転又は逆転し
ている場合には、正側サイリスタ変換器２０ａ又
は逆側サイリスタ変換器２０ｂの動作モードは順
変換動作モードにある。一方、たとえば一定速度
で正転している場合に、指令速度が小さくなれ
ば、正側サイリスタ変換器２０ａの点弧を禁止
し、替わり動作モードが逆変換動作モードになる
ように逆側サイリスタ変換器２０ｂを点弧制御す
る。これにより、直流電動機の電機子電圧は入力
電圧より大になり、電機子に逆方向電流即ち制動
電流が流れ、直流電動機の回転速度は短時間のう
ちに指令速度に到達する。

さて、第１図に戻つて、その動作を簡単に説明
すると、この第１図の直流電動機駆動装置は速度
制御系と電流制御系とを有している。速度制御系
は実速度ｎと指令速度ｎ_cを比較し、その偏差を
増幅してサイリスタの点弧位相を制御して直流電
動機１３の速度を制御する。一方、電流制御系は
速度制御回路１２からの出力信号を電流指令と
し、この電流指令電機子電流に比例した電圧信号
とを比較してその偏差を増幅して位相制御を行な
う。即ち、速度偏差、電流偏差が共に零となるよ
うに直流電動機は駆動制御される。

以上のように従来の直流電動機駆動装置はアナ
ログ制御により直流電動機を駆動するものであ
り、加減速が容易であり、しかも指令速度に一致
させて回転せしめることができる。

しかしながら、この従来の方式では相当量の金
物が必要になると共に、きめ細かい制御をするの
が難しい欠点があつた。

又、前述の通りアナログ制御においては誤差電
圧に応じてアナログ的に点弧位相を決めているた
め点弧位相を容易に急変せしめることが可能であ
るが、この点弧位相を急変できる能力のために逆
に加速時或いは減速時に過大の加速電流或いは制
動電流が流れることがあり好ましくなかつた。

このため、本発明者等は上記アナログ制御によ
る欠点を除去するるためにデイジタル処理により
直流電動機を制御する直流電動機駆動装置を提案
している。

第３図は既提案に係る直流電動機駆動装置のブ
ロツク図、第４図は制御回路のブロツク図であ
る。

図中、１１１は他励磁形の直流電動機であり、
電機子１１１ａ、界磁巻線１１１ｂが示されてい
る。１１２はタコジエネレータで直流電動機１１
１のシヤフトに連結され、該直流電動機の回転速
度に比例したアナログ実速度信号TSAを出力す
る。１１３は電機子巻線に直列に挿入され、電機
子電流Ｉ_aを検出する電流検出器、１１４は第１
図に示す従来装置と同一構成の電機子制御用の三
相逆並列インバータ（サイリスタTh₁〜Th₆を有
する正側サイリスタ変換器及びサイリスタ
Th₁′〜Th₆′を有する逆側サイリスタ変換器を含
む）であり、１１５は界磁制御用のサイリスタ回
路である。１１６は三相交流電源、１１７は指令
速度VCMDを発生する指令速度発生回路、１１
８は規格化回路であり、タコジエネレータ１１２
により検出された実速度信号TSA、電流検出器
１１３により検出された電機子電流Ia、その他図
示しない検出器により検出された電機子電圧
Ea、界磁電流If、三相交流入力電圧Vacを入力さ
れ、これらを制御量として用いるのに適した±
10V以下の電圧信号に規格化する。１１９は入力
処理部であり、第４図に示すようにマルチプレク
サ１１９ａ、サンプリングホールド回路１１９
ｂ、Ａ／Ｄコンバータ１１９ｃ、３ビツトのアド
レスラツチ回路１１９ｄを有している。即ち、後
述する処理回路から所定のタイミングで順次３ビ
ツトのアドレス信号ARSがアドレスラツチ回路
１１９ｄに入力され、記憶される。そして、たと
えばアドレス信号ARSが001ならばマルチプレク
サ１１９ａは速度指令VCMDをサンプリングホ
ールド回路に出力し、又アドレス信号が010であ
れば同様に実速度信号TSAを出力し、以下同様
にアドレス信号が011，100，101，110であればマ
ルチプレクサ１１９ａは電機電流Ia、界磁電流
If、電磁電流圧Ea、三相交流入力電圧Vacをそれ
ぞれサンプリングホールド回路１１９ｂに出力す
る。サンプリングホールド回路１１９ｂはマルチ
プレクサ１１９ａから出力されたアナログ信号を
サンプリングホールドしてＡ／Ｄコンバータ１１
９ｃに入力する。Ａ／Ｄコンバータ１１９ｃには
Ａ／Ｄ変換開始信号ADSが後述する処理回路か
ら所定のタイミングで入力されるから、該Ａ／Ｄ
コンバータ１１９ｃはこのＡ／Ｄ変換開始信号
ADSの発生によりサンプリングホールド回路１
１９ｂにサンプリングホールドされたアナログ信
号をＡ／Ｄ変換して後述するメモリに記憶する。
従つて、VCMD，TSA，Ia，If，Ea，Vacの全ア
ナログ信号は所定の周期で順次Ａ／Ｄ変換を施さ
れてメモリに記憶される。尚、Ａ／Ｄコンバータ
１１９ｃはＡ／Ｄ変換処理を終了すれば後述する
割り込み回路にＡ／Ｄ変換終了信号を出力する。
１２０は同期パルス発生回路であり、第４図に示
すように電機子制御用の同期パルス発生部１２０
ａと、界磁制御用の同期パルス発生回路１２０ｂ
を有している。そしてこれら同期パルス発生部に
は三相交流電圧Ｖ_U，Ｖ_V，Ｖ_Wが印加され、各三
相交流電圧が零ボルトをよぎる時点（ゼロクロス
ポイントという）において同期パルス発生部１２
０ａから同期パルスSPV，SPU，SPWが発生
し、同様に同期パルス発生部１２０ｂからは同期
パルスSPが発する。１２１はインタフエース回
路であり、図示しない操作盤などと直流電動機駆
動装置間の信号授受を司どる。尚、操作盤から上
つてくる強電制御信号はCOSは、正／逆回転方
向指示信号、トルク制御指示信号、主軸定位置停
止指令信号、非常停止指令などであり、順次イン
タフエース回路２１を介して処理回路に取り込ま
れ、又非常停止信号等は後述する割り込み制御回
路にも入力される。

１２２はデイジタル制御部であり、マイクロコ
ンピユータと同一構成になつており、16ビツトデ
ータを処理する処理回路１２２ａ（第３図）、
Ａ／Ｄ変換データその他処理結果を記憶する高速
のランダム・アクセス・メモリ（RAM）（以後単
にデータメモリという）１２２ｂ、制御シーケン
スプログラム記憶用のリードオンメモリ
（ROM）（以後シーケンスメモリという）１２２
ｃ、割り込み制御回路１２２ｄを有している。さ
て、シーケンスメモリ１２２ｃには直流電動機１
１の回転速度、換言すれば電機子電流Iaをどのよ
うに制御するべきかを指示するシーケンスプログ
ラムが記憶されている。即ち、直流電動機の電流
制御モードを大別すると複数のモードに大別でき
るから、これら各モードにおいてサイリスタ三相
逆並列インバータ１１４を構成する各サイリスタ
をどのような順序で、又どのような点弧タイミン
グで点弧してゆくか等を指示する（点弧タイミン
グを次第に早めてゆくか、遅らせるか等を指示す
る）シーケンスをシーケンスメモリ１２２ｃに記
憶している。尚、第５図、第６図は電流制御モー
ドを高速運転、低速運転についてそれぞれ説明す
るもので、第５図は高速運転時の電流制御モード
を、第６図は低速運転時の電流制御モードを示す
説明図であり、それぞれａ図は速度波形、ｂ図は
電機子電流波形である。即ち、高速の一定速度で
回転しているとき（高速定常状態時）には電機子
電流Iaは第５図ｂに示すモードの態様で、以下
同様に加速時にはモード（第５図、第６図
ａ）、減速時にはモード、加速終了時にはモー
ド、減速終了時にはモード、減速開始時には
モードの態様で制御され、又低速の一定速度で
回転しているとき（低速定常状態時）にはモード
（第６図ｂ）、低速度から減速して停止すると
きにはモードの態様でそれぞれ制御される。そ
して、これら各モードに対する電流制御（点弧制
御）のシーケンスプログラムはシーケンスメモリ
１２２ｃに記憶されており、どのシーケンスプロ
グラムに基いて処理回路１２２ａが処理を行なう
かは各種強電制御信号CCS、指令速度VCMD等
に依存する。又、点弧タイミング発生時期等は速
度偏差値、電機子電流値Ia、界磁電流値If、電機
子電圧値Ea、三相交流電圧値Vacの大きさに応じ
てシーケンスプログラムの各命令を実行すること
により決定される。

割り込み制御回路１２２ｄ（第４図）は同期パ
ルスSPU，SPV，SPW，各種強電制御信号CCS
を入力され、処理回路１２２ａに割り込みをかけ
該処理回路をして割り込み信号に応じた処理を実
行させる。１２３は点弧パルス発生回路であり、
サイリスタ三相逆並列インバータ１１４の各サイ
リスタを点弧する点弧パルスを発生するプログラ
マブルタイマ１２３ａと、界磁制御用のサイリス
タ回路１１５のサイリスタを点弧する点弧パルス
を発生するプログラマブルタイマ１２３ｂを有し
ている。プログラマブルタイマ１２３ａは第７図
に示す如くクロツクパルス発生器CLGと点弧パ
ルス発生用のカウンタPCN（UV）、PCN
（VW）、PCN（WU）を有している。このうちカ
ウンタPCN（UV）は三相交流をＵ，Ｖ，Ｗ相と
するとき、Ｕ−Ｖ相の電圧Ｖ_UV或いはＶ_VUを直流
電動機に供給する２組のサイリスタ対Th₁，
Th₄；Th₃，Th₂（第２図参照）及び電機子逆起
電力をＵ−Ｖ相の電源に返えす２組のサイリスタ
対Th₁′，Th₄′；Th₃′，Th₂′点弧する点弧パルス
Ｐ_UV発生用のカウンタであり、カウンタPCN
（VW）は同様に４組のサイリスタ対Th₃，Th₆；
Th₅，Th₄；Th₃′，Th₆′；Th₅′，Th₄′を点弧する
点弧パルスＰ_VW発生用のカウンタであり、又カウ
ンタPCN（WU）は同様に４組のサイリスタ対
Th₅，Th₂；Th₁，Th₆；Th₅′，Th₂′；Th₁′，
Th₆′を点弧する点弧パルスＰ_WU発生用のカウン
タである。さて、これら各カウンタには処理装置
１２２ａにより演算された点弧タイミング情報、
即ち各Ｕ−Ｖ相電圧Ｖ_UV、Ｖ−Ｗ相電圧Ｖ_VW、Ｗ
−Ｕ相電圧Ｖ_WUが零ボルトを横切つたゼロクロス
ポイントを基準にして得られた点弧時刻（数値）
が順次セツトされる。たとえば、直流電動機が正
転（逆転）しているときには、三相逆並列インバ
ータ１１４を構成する正側変換器（逆側変換器）
の各サイリスタは(1)Th₁，Th₄（Th₁′，Th₄′）→
(2)Th₁，Th₆（Th₁′，Th₆′）→(3)Th₆，Th₃
（Th₆′，Th₃′）→(4)Th₃，Th₂（Th₃′，Th₂′）→(5)
Th₂，Th₅（Th₂′，Th₅′）→(6)Th₅，Th₄（Th₅′，
Th₄′）の順序で点弧されるから、処理回路１２
２ａはシーケンスプログラムに基いてこの順序で
点弧タイミングを演算し、これらの点弧タイミン
グ情報を、カウンタPCN（UV）（…Th₁，Th₄
或いはTh₁′，Th₄′の点弧タイミングの記憶）→
カウンタPCN（WU）（…Th₁，Th₆或いは
Th₁′，Th₆′の点弧タイミングの記憶）→カウ
ンタPCN（VW）（…Th₆，Th₃或いはTh₆，′
Th₃′の点弧タイミングの記憶）→カウンタ
PCN（UV）（…Th₃，Th₂或いはTh₃′，Th₂′の点
弧タイミングの記憶）→カウンタPCN（WU）
（…Th₂，Th₅或いはTh₂′Th₅′の点弧タイミングの
記憶）→カウンタPCN（VW）（…Th₅，Th₄或
いはTh₅′，Th₄′の点弧タイミングの記憶）の順
序で周期的に記憶する。さて、カウンタPCN
（UV），PCN（VW），PCN（WU）に点弧タイミ
ング情報（数値）がセツトされ、クロツクパルス
発生回路CLGからクロツクパルスCPが発生すれ
ば、各カウンタの内容は１づつ減算され零になつ
たときそれぞれ点弧パルスＰ_UV，Ｐ_VW，Ｐ_WUを発
生する。１２４はゲート回路であり界磁用及び電
機子用のゲート回路１２４ｂ，１２４ａを有して
いる。電機子用のゲート回路１２４ａは第８図に
示す如く多数のアンドゲートAGi（ｉ＝１，２…
…12）とノツトゲートNGi（ｉ＝１，２……７）
とで構成され、各相電圧Ｖ_UV，Ｖ_VW，Ｖ_WUの正負
を示す電圧正負信号Ｓ_UV，Ｓ_VW，Ｓ_WU（正のとき
“１”、負のとき“０”）と、正、逆サイリスタ変
換器のどちらを動作させるか決める方向信号DS
（正側サイリスタ変換器のとき“１”、逆側サイリ
スタ変換器のとき“０”）と、点弧パルス発生回
路２３から発生する点弧パルスＰ_UV，Ｐ_VW，Ｐ_WU
とが入力されている。そして、方向信号DSが
“１”のときには正転用サイリスタTh₁〜Th₆が前
記(1)→(2)→(3)→(4)→(5)→(6)の順序で点弧されるよ
うに点弧パルスＰ_UV，Ｐ_VW，Ｐ_WUをアンドゲート
AGi（ｉ＝１，２，…６）を介して各サイリスタ
に導き、又DSが“０”のときには逆転用サイリ
スタTh₁′〜Th₆′が同様に前記(1)→(2)→(3)→(4)→
(5)→(6)の順序で点弧されるように各点弧パルスを
アンドゲートAGi（ｉ＝７，７…12）を介して各
サイリスタTh₁′〜Th₆′に導く。尚、アンドゲー
トAG₁はサイリスタ対Th₁，Th₄に点弧パルスＰ_U
Ｖを導き、アンドゲートAG₂はサイリスタ対
Th₃，Th₆に点弧パルスを所定のサイリスタ対に
導く。

さて、第３図、第４図の直流電動機駆動装置に
おいてはシーケンスメモリ１２２ｃに各電流制御
モード〜（第５図、第６図）に応じたシーケ
ンスプログラムが記憶されているから各種強電制
御信号CCS、指令速度VCMDと実速度TSAの大
小関係電機子電流値Ia等に応じて所定のシーケン
スプログラムが選択され、該シーケンスプログラ
ムに応じた電流制御（点弧制御）が行われる。即
ち、該シーケンスプログラムに基いて各種検出量
をデイジタル処理すると共に、三相逆並列インバ
ータ１１４或いは界磁制御用のサイリスタ回路１
１５を構成する各サイリスタの点弧タイミング情
報を演算し、この点弧タイミング情報に基いて点
弧パルスを点弧パルス発生回路１２３から出力
し、ゲート回路１２４を介して所定のサイリスタ
に導いて、電流制御を行なう。

第９図は点弧パルスが発生する領域を３つに区
分した場合の各領域と電流制御モード〜（第
５、第６図）の関連を説明する説明図である。

相電圧Ｖ_UV（Ｖ_VW，Ｖ_WU）が零ボルトを正方向
に向かつて横切るゼロクロスポイントZCPにおい
て同期パルスSPU（SPV，SPW…第４図）が発
生する。今、このゼロクロスポイントZCP（電気
角０゜の位置）を基準にしたとき点弧パルスをが
発生する領域IARは電気角にして60゜から240゜
（点弧角にして０゜から180゜）であり、該点弧領
域IARは点弧角αが０゜から60゜（電気角にして
60゜から120゜）の高速点弧領域T₂と、点弧角α
が60゜から120゜（電気角にして120゜から180
゜）の低速点弧領域T₃と、点弧角が120゜から
180゜（電気角にして180゜から240゜）の逆変換
点弧領域T₁に分割され、高速定常状態（第５図
の電流モード）においては各点弧パルスＰ_UV，
Ｐ_VW，Ｐ_WUが高速点弧領域T₂に存在するように
発生せしめられ、又低速定常状態（第５図の電流
モード）においては各点弧パルスＰ_UV，Ｐ_VW，
Ｐ_WUが低速点弧領域T₃に存在するように発生せ
しめられ、更に減速時（第４図、第５図の電流モ
ード）には各点弧パルスが逆変換点弧領域T₁
に存在し、しかも三相逆並列インバータ１４が逆
変換動作モードで動作するよう発生せしめられ
る。又、加速時には（電流モード）、点弧が低
速点弧領域T₃から高速点弧領域T₂へ移行するよ
うに、加速終了時には（電流モード）、点弧が
高速点弧領域T₂から低速点弧領域T₃へ移行する
ように、減速開始時には（電流モード）、点弧
が逆変換点弧領域T₁から低速点弧領域T₃へ移行
するように、減速終了時には（電流モード）、
点弧が低速点弧領域T₃からインバータ領域T₁に
移行するように、各点弧パルスＰ_UV，Ｐ_VW，Ｐ_WU
が発生せしめられる。

次に電流モード〜について処理装置２２ａ
の処理法について説明する。

初めに信号の定義をしておく。高速点弧領域
T₂、低速点弧領域T₃、逆変換点弧領域T₁のうち
所定の点弧領域Ti（ｉ＝１，２，３）におい
て、相電圧Ｖ_UVに応じた４組のサイリスタ対
Th₁，Th₄，；Th₃，Th₂；Th₁′，Th₄′；Th₃′，
Th₂′のうち１組のサイリスタ対が点弧されると
きその点弧タイミングをTi（UV）と表現する。
同様に、相電圧Ｖ_VWに応じた４組のサイリスタ対
Th₃，Th₆；Th₅，Th₄；Th₃′，Th₆′；Th₅′，
Th₄′のうち１組サイリスタ対が点弧されるとき
その点弧タイミングをTi（VW）と表現し、又相
電圧Ｖ_WUに応じた４組のサイリスタ対Th₅，
Th₂；Th₁，Th₆；Th₅′，Th₂′；Th₁′，Th₆′のう
ち１組のサイリスタ対が点弧されるときその点弧
タイミングをTi（WU）と表現する。

(1) 電流制御モード さて、高速定常状態時の電流制御モードにお
いては点弧は第９図に示す通り高速点弧領域T₂
において行なわれる。従つて、直流電動機が高速
定常状態で正転しているものとすれば点弧領域は
高速点弧領域T₂であつて、サイリスタの点弧順
序はTh₁，Th₄→Th₁，Th₆→Th₆，Th₃→Th₃，
Th₂→Th₂，Th₅→Th₅，Th₄→……(A)となり上記
表記法を用いれば…→T₂（UV）→T₂（WU）→
T₂（VW）→T₂（UV）→T₂（WU）T₂（VW）
→…の順序で点弧タイミングが演算され、第７図
のカウンタPCN（UV），PCN（WU），PCN
（VW）にセツトされる。第１０図は電流制御モ
ードにおける各相の点弧タイミングを説明する
説明図であり、図中Eaは電機子電圧、Ｖ_UV，Ｖ_V
Ｗ，Ｖ_WUは各相電圧波形、※Ｖ_UV，※Ｖ_VW，※Ｖ_W
Ｕは各相電圧の負電圧部を反転して示した相電圧
波形、SP_U，SP_V，SP_Wはゼロクロス点で発生す
るUV相、VW相、WU相の同期パルス、Ｐ_UV，Ｐ
_VW，Ｐ_WUは相電圧Ｖ_UV，Ｖ_VW，Ｖ_WUに応じた４組
のサイリスタ対のうち所定のサイリスタを点弧す
るための点弧パルス、t₁₁は点弧パルスＰ_UVの発
生タイミングの演算開始時刻、t₁₂は点弧パルス
Ｐ_UVの発生タイミングT₂（UV）をカウンタPCN
（UV）（第６図）にセツトする時刻であり、t₂₁，
t₂₂，t₃₁，t₃₂も同様に点弧パルスＰ_WU，Ｐ_VWの発
生タイミングT₂（WU），T₂（VW）を演算する
演算開始時刻（t₂₁，t₃₁）、及び点弧パルスＰ_WU，
Ｐ_VWをカウンタPCN（WU），PCN（VW）にセツ
トする時刻（t₂₂，t₃₂）である。

さて、時刻t₀以前にWU相、VW相の点弧パル
スＰ_WU，Ｐ_VW発生時刻T₂（WU），T₂（VW）は
処理装置により演算され、それぞれカウンタ
PCN（WU），PCN（VW）に記憶され、クロツク
パルス発生器CLG（第７図）からクロツクパル
スCPが発生する毎にその内容は１づつ減算され
ている。そして、時刻T₂（WU）においてカウン
タPCN（WU）の内容が零となつて、WU相は点
弧され斜線H₁の電圧を電機子巻線に供給する。
ついで、時刻t₁₁になるとUV相の点弧時刻T₂
（UV）の演算を開始する。処理装置２２ａは電流
制御モードがモードであること、指令速度
VCMDと実速度TSAの偏差△Ｖはどの程度かと
いうこと及び直前に演算して得られた点弧時刻
T₂（VW）が高速点弧領域T₂内にありその点弧相
がVW相であることを等を考慮して、UV相の点
弧時刻T₂（UV）を演算し、時刻t₁₂でカウンタ
PCN（UV）にセツトする。以後カウンタPCN
（UV）の内容はクロツクCPが発生する毎に減算
されてゆく。

そして、時刻T₂（VW）において、カウンタ
PCN（VW）の内容が零となり、VW相が点弧さ
れ斜線H₂の電圧が電機子に供給される。

ついで、時刻t₂₁になるとWU相の同期パルス
SPWが発生し、処理装置２２ａは前記と同様に
WU相の点弧時刻T₂（WU）の演算を開始する。
即ち、電流モード、速度偏差△Ｖ、直前に演算
して得られた点弧時刻T₂（UV）が高速点弧領域
T₂内にありその点弧相がUV相であること等を考
慮して、点弧時刻T₂（WU）を演算し、時刻t₂₂で
カウンタPCN（WU）にセツトする。以後カウン
タPCN（WU）の内容はクロツクCPが発生する
毎に減算されてゆく。

そして、時刻T₂（UV）になるとカウンタPCN
（UV）の内容が零となり、UV相が点弧され斜線
H₃の電圧が電機子に供給される。

次に、時刻t₃₁になるとVW相の同期パルスSPV
が発生し、処理装置２２ａは前記と同様にVW相
の点弧時刻T₂（VW）を演算し、カウンタPCN
（VW）にセツトする。

以後、上記サイクルが繰り返えされ、直流電動
機は高速の定常運転を続ける。

(2) 電流制御モード 低速定常状態時の電流制御モードにおいては
点弧は第９図に示す通り低速点弧領域T₃におい
て行われる。今、直流電動機が低速定常状態で正
転しているものとすれば、点弧領域は低速点弧領
域T₃であつて、各サイリスタの点弧順序は(A)と
なり、処理装置は…→T₃（UV）→T₃（WU）→
T₃（VW）→T₃（UV）→T₃（WU）→T₃
（VW）→…の順序で点弧タイミングを演算し、
第７図のカウンタPCN（UV），PCN（WU），
PCN（VW）にセツトする。第１１図は電流制御
モードにおける各相電圧の点弧タイミングを説
明する説明図であり、図中第１０図と同一部分に
は同一符号を用いている。

さて、時刻t₀以前にUV相、WU相の点弧パルス
Ｐ_UV，Ｐ_WUの発生時刻T₃（UV），T₃（WU）が処
理装置により演算され、カウンタPCN（UV），
PCN（WU）（第７図）にセツトされ、クロツク
パルスCPが発生する毎に減算されている。そし
て、時刻T₃（UV）になるとカウンタＰ_UVの内容
が零となり、UV相が点弧され斜線L₁の電圧を電
機子に供給する。ついで、時刻t₁₁になるとUV相
の同期パルスSPUが発生する。処理装置２２ａは
これによりT₃（VW）の演算を開始する。尚、処
理装置２２ａは電流制御モードがモードである
こと、速度偏差、直前に演算して得られた点弧時
刻T₃（WU）がどの相のものであり、どの点弧領
域にあるか等を考慮してVW相の点弧時刻T₃
（VW）を演算し、時刻t₁₂でカウンタPCN（VW）
にセツトする。以後、カウンタPCN（VW）の内
容はクロツクCPが発生する毎に１づつ減算され
てゆく。

そして、時刻T₃（WU）においてカウンタPCN
（WU）の内容が零となり、WU相が点弧され、斜
線L₂の電圧が電機子に供給される。

ついで、時刻t₂₁になるとWU相の同期パルス
SPWが発生して、処理装置２２ａは前記と同様
にUV相の点弧時刻T₃（UV）の演算を開始し、
時刻t₂₂において、演算結果T₃（UV）をカウンタ
PCN（UV）にセツトする。以後、カウンタPCN
（UV）の内容はクロツクCPが発生するごとに減
算されてゆく。

そして、時刻T₃（VW）になると、カウンタ
PCN（VW）の内容が零となり、VW相の点弧バ
ルスＰ_VWが発生し、該VW相が点弧され、斜線L₃
の電圧が電機子に供給される。

次に時刻t₃₁になるとVW相の同期パルスSPVが
発生し、処理装置２２ａは前記と同様にWU相の
点弧時刻T₃（WU）を演算し、カウンタPCN
（WU）にセツトする。

以後、上記サイクルが繰返えされ、直流電動機
は低速の定常運転を続ける。

(3) 電流制御モード 加速終了時の電流制御モードにおいては点弧は
第９図に示す通り高速点弧領域T₂から低速点弧
領域T₃へ移行せしめ、電機子電流Iaを減少させ
る必要がある。第１２図は電流制御モードにお
ける各相電圧の点弧タイミングを示す説明図であ
り、UV相の点弧からT₂→T₃へ点弧領域を移行し
た場合を示してある。尚WU相或いはVW相の点
弧からT₂→T₃へ点弧領域を移行してもよい。さ
て、直流電動機が正転加速されているときは、点
弧領域は高速点弧領域T₂にあり、各サイリスタ
の点弧順序は前述の(A)となる。従つて加速終了直
前には処理装置２２ａは…→T₂（UV）→T₂
（WU）→T₂（VW）→…の順序で点弧タイミン
グを演算し、加速終了後は…→T₃（UV）→T₃
（WU）→T₃（VW）の順序で点弧タイミングを
演算し、総体的に…→T₂（WU）→T₂（VW）→
T₃（UV）→T₃（WU）→T₃（VW）→…の順序
で点弧タイミングを演算する。

さて、時刻t₀以前にWU相、VW相の点弧パル
スＰ_WU，Ｐ_VWの発生時刻T₂（WU），T₂（VW）
は処理装置により演算され、それぞれカウンタ
PCN（WU），PCN（VW）に記憶され、クロツク
パルスCPが発生する毎にその内容は１づつ減算
されている。そして時刻T₂（WU）においてカウ
ンタPCN（WU）の内容が零となり点弧パルスＰ
_WUが発生しWU相が点弧され斜線H₁の電圧を電機
子に供給する。ついで、時刻t₁₁になるとUV相の
同期パルスSPUが発生し、処理装置２２ａはUV
相の点弧タイミングの演算を開始する。処理装置
２２ａは電流制御モードがモードであること、
速度偏差、直前に演算して得られた点弧時刻T₂
（VW）が高速点弧領域T₂内にあり、その点弧相
がVW相であること等を考慮してUV相の点弧時
刻T₃（UV）を演算し、時刻t₁₂でカウンタPCN
（UV）にセツトする。以後カウンタPCN（UV）
の内容はクロツクCPが発生する毎に減算されて
ゆく。

そして、時刻T₂（VW）においてカウンタPCN
（VW）の内容が零となり、VW相が点弧され、斜
線H₂の電圧が電機子に供給される。ついで時刻
t₂₁になると同期パルスSPWが発生し処理装置２
２ａは同様に点弧時刻T₃（WU）を演算し、時刻
t₂₂でカウンタPCN（WU）にセツトする。以後カ
ウンタPCN（WU）の内容はクロツクCPが発生
するごとに減算されてゆく。

同様に時刻t₃₁になると同期パルスSPVが発生
し処理装置は同様に点弧時刻T₃（VW）を演算
し、時刻t₃₂でカウンタPCN（VW）にセツトす
る。

そして、時刻T₃（UV）になるとUV相の点弧
パルスＰ_UVが発生し、UV相が点弧され斜線L₁の
電圧が電機子に供給される。

以後しばらくは同様に低速点弧領域T₃での点
弧が続く。

(4) 電流制御モード 加速時の電流制御モードにおいては点弧は第
９図に示す如く低速点弧領域T₃から高速点弧領
域T₂へ移行せしめられる。

第１３図は電流制御モードにおける各相電圧
の点弧タイミングを示す説明図であり、UV相の
点弧時刻から、次のWU相の点弧時刻の間に、低
速点弧領域T₃から高速点弧領域T₂への移行があ
る場合について示してある（尚、当然、WU相の
点弧時刻とVW相の点弧時刻の間、VW相の点弧
時刻とUV相の点弧時刻の間であつてもよい）。

さて、直流電動機が正転加速される初期には、
点弧領域は低速点弧領域T₃にあり、各サイリス
タの点弧順序は前記(A)となる。従つて、高速点弧
領域T₂への移行直前には処理装置２２ａは…→
T₃（UV）→T₃（WU）→T₃（VW）→…の順序
でしかも電機子電流Iaが次第に大きくなるように
点弧タイミングを演算し、高速点弧領域移行途上
においては、高速点弧領域T₂と低速点弧領域T₃
の境界点（電気角にして120゜或いは点弧角α＝
60゜の位置）で点弧パルスＰ_UVが発生するように
UV相の点弧タイミングＴ_X（UV）を求め、高速
点弧領域T₂移行後は…→T₂（WU）→T₂（VW）
→T₂（UV）→…の順序で点弧タイミングを演算
し、総体的に…→T₃（WU）→T₃（VW）→Ｔ_X
（UV）→T₂（WU）→T₂（VW）→T₂（UV）→
…の順序で点弧タイミングを演算する。

さて、時刻t₀以前にWU相の点弧パルスＰ_WUの
発生時刻T₃（WU）は処理装置に演算され、カウ
ンタPCN（WU）にセツトされ、クロツクパルス
が発生するごとに１づつ減算されている。

時刻t₁₁になるとUV相の同期パルスSPUが発生
し、処理装置２２ａはこれによりT₃（VW）の演
算を開始する。処理装置２２ａは電流制御モード
がモードであること、速度偏差、直前に演算し
て得られた点弧時刻T₃（WU）がどの相のもので
あり、どの点弧領域にあるか等を考慮してVW相
の点弧時刻T₃（VW）を演算し、時刻t₁₂でカウン
タPCN（VW）にセツトする。以後カウンタPCN
（VW）の内容はクロツクCPが発生する毎に減算
されてゆく。そして、時刻T₃（WU）においてカ
ウンタPCN（WU）の内容は零となり、点弧パル
スＰ_WUが発生し、WU相が点弧され斜線L₁の電圧
が電機子に印加される。

ついで、時刻t₂₁になるとWU相の同期パルス
SPWが発生する。処理装置２２ａはカウンタ
PCN（UV）に電気角120゜（点弧角60゜）に相
当するUV相の点弧時刻Ｔ_X（UV）をセツトする
と共に、T₂（WU）を演算しカウンタPCN
（WU）にセツトする。以後カウンタPCN
（UV），PCN（WU）はクロツクパルスCPにより
１づつ減算されてゆく。

一方、時刻T₃（VW）にはカウンタPCN
（VW）の内容が零となつて点弧パルスＰ_VWが発
生し、WU相が点弧されて斜線L₂で示す電圧が電
機子に供給される。

次に時刻t₃₁（時刻Ｔ_X（UV））になればVW相
の同期パルスSPVが発生すると共にカウンタPCN
（UV）の内容は零となり、処理装置２２ａはVW
相の点弧時刻T₂（VW）を演算しカウンタPCN
（VW）にセツトする。一方、これと同時にカウ
ンタPCN（UV）の内容が零になつたことから、
UV相の点弧パルスＰ_UVが発生し、UV相が点弧さ
れ斜線H₀に示す電圧が電機子に供給される。

そして時刻T₂（WU）になるとカウンタPCN
（WU）の内容が零となり、同期パルスＰ_WUが発
生し、WU相が点弧され斜線H₁で示す電圧が電機
子に供給される。

以後、高速点弧領域T₂において次第に各相の
点弧角αが小さくなり電機子電流Iaが増大し、直
流電動機の回転速度が早まる。

さて、この加速制御においては、低速点弧領域
T₃から高速点弧領域T₂へ移行するとき電気角120
゜（点弧角60゜）の位置で点弧パルスＰ_UVが発生
するようにしている。これにより、3.3msecの間
に２つの点弧パルスＰ_UVとＰ_WUが発生するから電
機子電流Iaは第１３図に示す如く滑めらかに上昇
する。尚、時刻t₂₁で電流制御モードの場合と
同様な処理を処理装置２２ａにやらせた場合には
Ｔ_X（UV）のタイミングで点弧パルスＰ_UVは発生
せず電機子電流Iaは図中の点線の如くなつて断続
し、直流電動機の加速回転を円滑に行なうことが
できず、ガタつくことになる。

(5) 電流制御モード−（逆方向電流増大） 減速時（電流増大中）の電流制御モードにおい
て、点弧は第９図に示す如くインバータ点弧領域
T₁から低速点弧領域T₃へ移行せしめられる。

第１４図は電流制御モードにおける各相電圧
の点弧タイミングを示す説明図であり、UV相の
点弧時刻からVW相の点弧時刻の間に逆変換点弧
領域T₁から低速点弧領域T₃への移行がある場合
について示してある（尚、当然VWとWUの点弧
時刻の間、WUとUVの点弧時刻の間であつても
よい）。

さて、直流電動機が正転減速されている初期に
おいて点弧領域は逆変換点弧領域T₁にあり、各
サイリスタの点弧順序はTh₁′，Th₄′→Th₁′，
Th₆′→Th₃′→Th₃′，Th₂′→Th₂′，Th₅′→Th₅′，
Th₄′…(B)となつている。従つて低速点弧領域T₃
への移行直前には処理装置２２ａは…→T₁
（WU）→T₁（VW）→T₁（UV）→…の順序で、
しかも制動電流が次第に大きくなるように点弧タ
イミングを演算し、低速点弧領域移行途上におい
てはインバータ点弧領域T₁と低速点弧領域T₃の
境界点（電気角にして180゜或いは点弧角α＝120
゜の位置）で点弧パルスＰ_WUが発生するように
WU相の点弧タイミングＴ_Y（WU）を求め、低速
点弧領域T₃移行後は…→T₃（VW）→T₃（UV）
→T₃（WU）→…の順序で点弧タイミングを演算
し、総体的に…→T₁（UV）→T₁（WU）→T₁
（VW）→T₁（UV）→Ｔ_Y（WU）→T₃（VW）→
T₃（UV）→T₃（WU）→…の順序で点弧タイミ
ングを演算する。

さて時刻t₀以前に、UV相の点弧時刻T₁（UV）
が処理装置２２ａにより演算されてカウンタ
PCN（UV）にセツトされ、クロツクパルスCPが
発生するごとに１つづ減算されている。時刻t₁₁
になるとUV相の同期パルスSPUが発生し、処理
装置２２ａはWU相の点弧時刻T₁（WU）を演算
しt₁₂においてこれをカウンタPCN（WU）にセツ
トする。尚、処理装置２２ａは電流制御モードが
モードであること等を考慮して点弧時刻を演算
する。

時刻T₁（UV）になれば、カウンタPCN
（UV）の内容が零となりUV相が逆変換モードで
点弧され斜線I₁に示す電圧がUV相電源に返えさ
れ、制御電流Ia′が流れる。ついで時刻t₂₁になれ
ば同期パルスSPWが発生し、処理装置２２ａは
前記と同様にVW相の点弧時刻T₁（VW）を演算
し時刻t₂₂でカウンタPCN（VW）にセツトする。

そして、時刻T₁（WU）において、カウンタ
PCN（WU）の内容が零となり、WU相が逆変換
モードで点弧され、斜線I₂で示す電圧がWU相に
帰還され、制動電流が流れる。以後同様に点弧が
次第に早められて制動電流が増大してゆく。そし
て、時刻t₁₁′になるとUV相の同期パルスSPUが発
生する。処理装置２２ａはこの同期パルスSPUの
発生により、カウンタPCN（WU）に電気角180
゜（点弧角120゜）に相当するWU相の点弧時刻
Ｔ_Y（WU）をセツトすると共に、VW相の点弧時
刻T₃（VW）を演算し、これをカウンタPCN
（VW）にセツトする。以後カウンタPCN
（WU），PCN（VW）は１づつ減算されてゆく。

ついで、時刻T₁（UV）においてカウンタPCN
（UV）の内容が零となりUV相が点弧され斜線I₄
の電機子電圧がUV相電源に返えされる。

そして、時刻t₂₁′（時刻Ｔ_Y（WU））において
WU相の同期パルスSPWが発生すると共にカウン
タPCN（WU）の内容は零となる。この結果処理
装置２２ａはUV相の点弧時刻T₃（UV）を演算
し、カウンタPCN（UV）にセツトする。一方、
これと同時にカウンタPCN（WU）の内容が零に
なつたことにより、WU相の点弧パルスＰ_WUが発
生し、WU相が点弧され斜線J₀に示す電機子電圧
がWU相電源に返えされ、電機子巻線には制動電
流が流れる。

ついで時刻T₃（VW）が経過するとカウンタ
PCN（VW）の内容が零となつて点弧パルスＰ_VW
が発生し、斜線J₁で示される電圧がVW相電源に
返えされる。

以後、低速点弧領域T₃において逆変換モード
で点弧され制動電流Ia′が次第に大きくなり、直
流電動機の回転速度は弱まる。

さて、この減速制御においては、インバータ領
域T₁から低速点弧領域T₃へ移行するとき電気角
180゜（点弧角120゜）の位置で点弧パルスＰ_WUが
発生するようにしている。これにより、3.3msec
の間に２つの点弧パルスＰ_WUとＰ_VWが発生するか
ら制動電流Ia′は第１４図に示す如く滑めらかに
上昇する。尚、時刻t₁₁′において電流制御モード
の場合と同様な処理を行なつたのではＴ_Y
（WU）のタイミングで点弧パルスＰ_WUが発生せ
ず、制動電流Ia′は図中点線の如く断続し、円滑
な減速、停止制御を行なうことができない。

(6) 電流制御モード（電流が減少する） 減速時（電流減少中）の電流制御モードにおい
ては第９図に示す如く点弧は低速点弧領域T₂か
らインバータ領域T₁へ移行せしめられる。

第１５図は電流制御モードにおける各相電圧
の点弧タイミングを示す説明図である。

さて、直流電動機の正転減速時、制動電流
Ia′が上昇し切つた後は各相の点弧は低速点弧領
域T₃を経由してインバータ点弧領域T₁に移行す
る。一方、各サイリスタの点弧順序は(B)となつて
から処理装置２２ａは…→T₃（UV）→T₃
（WU）→T₃（VW）→T₃（UV）→T₁（WU）→
T₁（VW）→T₁（WU）→…の順序で点弧時刻を
演算し順次カウンタPCN（UV），PCN（WU），
PCN（VW）にセツトする。

以後、同様に各カウンタの内容が零となる毎に
所定の点弧パルスが出力されて点弧制御が行われ
る。

尚、電流制御モードについては説明は省略す
る。

このように、デイジタル制御により電機子電流
を制御すると加減速時に電機子電流を確実に漸増
或いは漸減することができ、又きめ細かいモータ
制御ができると共にハードウエアを削減できる。

ところで既提案のデイジタル制御方式において
は、処理装置による点弧タイミング情報の演算時
間が各電流制御モードに応じて変化する。このた
め、ソフトウエア上の手法にて各々の電流制御モ
ードに対し点弧タイミング情報の演算時間が一定
になるようにしている。即ち、各電流制御モード
のうち最大の演算時間を要するモードの該演算時
間を基準時間Trとしておき、各モードにつき点
弧タイミングの演算を開始してから該基準時間
Tr経過後に、点弧タイミング情報をプログラマ
ブルタイマ１２３ａ（第４図）にセツトしてい
る。このため、既提案の方式によれば、前記基準
時間Tr以前に点弧タイミングの演算を終了して
も該基準時間Trになる迄処理装置は拘束される
結果、小形のマイコンでは他の処理を実行する余
裕がなくなりきめ細かい制御ができない。又、演
算速度の早い処理装置を使うとなればコスト高を
招来し好ましくない。

従つて、本発明は処理装置が点弧タイミングの
演算に関与している時間を短縮することができる
直流電動機駆動装置を提供することを目的とす
る。

以下、本発明の実施例を図面に従つて詳細に説
明する。

第１６図は本発明を説明する回路ブロツク図で
あり、第３図及び第４図と同一部分には同一符号
を付しその詳細な説明は省略する。

図中、２０１はリフアレンス用タイマであり、
各同期パルスSPU，SPW，SPVの発生によりリ
セツトされると共に、図示しないクロツクパルス
を計数してこれら同期パルス発生後の時刻を計時
する。

さて、三相交流電源１１６から供給される各相
電圧Ｖ_U，Ｖ_W，Ｖ_Vがゼロクロスすると同期パル
ス発生部１２０ａからそれぞれ同期パルスSPU，
SPW，SPVが発生する。この同期パルスは割り
込み制御回路１２２ｄに入力されると共に、リフ
アレンス用タイマ２０１にも入力され該タイマの
内容をリセツトせしめる。同期パルスが割り込み
制御回路１２２ｄに入力されると、該割り込み制
御回路１２２ｄは直ちに処理装置１２２ａに割り
込み信号ITRを出力し、処理装置をして点弧位相
演算処理を開始させる。処理装置１２２ａは割り
込み信号ITRにより、まず電流指令ICMと電機子
電流Iaをとり込む。即ち、マルチプレクサ１１９
ａを制御してアナログ的に発生せしめられた電流
指令Ｉ_CMと、電機子電流Iaを順次サンプリングホ
ールド回路１１９ｂに出力し、AD変換器１１９
ｃによりデイジタル値に変換し、これをデータメ
モリ１２２ｂに書き込む。しかる後、シーケンス
メモリ１２２ｃに記憶されている制御プログラム
により、点弧位相（点弧時刻）を演算する。即ち
制御プログラムは電流指令Ｉ_CMと電機子電流Iaと
の偏差の程度、電流制御モードはいかなるモード
であるか等に応じて点弧時刻Tsを演算する。
尚、リフアレンス用タイマは上記演算と伴行して
（図示しない）クロツクパルスを計数し同期パル
ス発生後の時刻を計時している。

最後に、処理装置１２２ａは点弧時刻TSの演
算を完了した時、リフアレンス用タイマ２０１の
内容（演算終了時刻Teに相当）を読み取り点弧
時刻TSから演算終了時刻Teを減算し、該減算処
理により得られた点弧時刻までの残時間Tr（＝
Ts−Te）をプログラマブルタイマ１２３ａ内の
所定のカウンタ（第７図）にセツトする。以上の
処理により処理装置１２２ａは点弧時刻演算処理
を終了し、該処理から開放され、割り込み信号
ITP発生時に中断した処理を続行する。

一方、点弧時刻Tsになれば既提案のものと同
様にプログラマブルタイマ１２３ａから点弧パル
スが発生し、ゲート回路１２４ａを介して三相逆
並列インバータ１１４に入力され所定サイリスタ
を点弧制御し直流電動機１１１を駆動する。

以後、同期パルスSPU，SPW，SPVが発生す
る毎に上記動作を繰り返えし、最終的に直流電動
機１１１は指令速度で回転することになる。

尚、以上の説明では電流指令Ｉ_CMをアナログ的
に発生した場合（第１図参照）について説明した
が本発明はこれに限るものではなく、速度指令
VCMDと実速度TSAを用いてデイジタル制御部
１２２でデイジタル的に発生してもよい。そし
て、この場合には処理装置１２２ａの点弧時刻演
算処理としては、Ia，VCMD，TSA等のとり
込み、電流指令Ｉ_CMの演算、点弧時刻T₂の
演算、残時間Trの減算及びプログラマブルタ
イマ１２３ａへセツトが挙げられる。

又、以上では残時間Trとして（Ts―Te）をプ
ログラマブルタイマ１２３ａにセツトした場合に
ついて説明したが、リフアレンス用タイマ２０１
から演算終了時刻Teを読取つて残時間Trを演算
し、該演算結果をタイマにセツトする迄に時間Ｔ
α（常に一定）がかゝるので、この時間Ｔαの補
正を加えた値（Ts―Te―Ｔα）をプログラマブ
ルタイマにセツトすることが望ましい。

以上、本発明によれば処理装置が点弧タイミン
グの演算に関与している時間を短縮することがで
き、きめ細かいモータ制御が可能になつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の直流電動機駆動回路のブロツク
図、第２図はサイリスタ点弧回路の回路図、第３
図は既提案に係る直流電動機駆動装置のブロツク
図、第４図は同制御回路のブロツク図、第５図及
び第６図はそれぞれ高速運転時及び低速運転時の
電流制御モードを説明する説明図、第７図はプロ
グラマブルタイマのブロツク図、第８図はゲート
回路の回路図、第９図は点弧パルスが発生する領
域を３つに区分した場合の各領域と電流制御モー
ドの関連を説明する説明図、第１０図、第１１
図、第１２図、第１３図、第１４図及び第１５図
は各電流制御モードにおける点弧パルス発生のタ
イミングを説明する説明図、第１６図は本発明の
回路ブロツク図である。 １１１……直流電動機、１１２……タコジエネ
レータ、１１３……電流検出器、１１４……三相
逆並列インバータ、１１５……界磁制御用のサイ
リスタ回路、１１６……三相交流電源、１１７…
…指令速度発生回路、１１８……規格化回路、１
１９……入力処理部、１１９ａ……マルチプレク
サ、１１９ｃ……Ａ／Ｄ変換器、１２０……同期
パルス発生回路、１２１……インタフエース回
路、１２２…デイジタル制御部、１２２ａ……処
理回路、１２２ｂ……ランダム・アクセス・メモ
リ（データメモリ）、１２２ｃ……シーケンス・
メモリ、１２２ｄ……割り込み制御回路、１２３
……点弧パルス発生回路、１２４……ゲート回
路、２０１……リフアレンス用タイマ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 指令速度を発生する速度指令手段と、直流電
   動機の実速度を検出する速度検出手段と、順変換
   動作モードにおいては三相交流電圧を直流電圧に
   変換して直流電動機に供給し、逆変換動作モード
   においては電機子電流を電源に帰還するサイリス
   タ三相逆並列インバータと、前記指令速度と実速
   度との速度偏差が零となるようにサイリスタ逆並
   列インバータを構成する各サイリスタの点弧位相
   を制御する点弧位相制御手段を有する直流電動機
   駆動装置において、前記点弧位相制御手段として
   三相交流電圧の各相の同期パルスを発生する同期
   パルス発生手段と、該同期パルス発生後の時刻を
   計時するリフアレンス用タイマと、同期パルス発
   生時刻を基準とした点弧時刻を演算すると共に、
   該点弧時刻から点弧時刻演算終了時における前記
   リフアレンス用タイマの内容を減算し、点弧時刻
   演算終了時から前記点弧時刻迄の時間を出力する
   処理装置と、前記時間をセツトされ該時間経過後
   に点弧パルスを発生する点弧パルス発生手段を有
   することを特徴とする直流電動機駆動装置。