JPS627795B2 - - Google Patents
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- JPS627795B2 JPS627795B2 JP56046235A JP4623581A JPS627795B2 JP S627795 B2 JPS627795 B2 JP S627795B2 JP 56046235 A JP56046235 A JP 56046235A JP 4623581 A JP4623581 A JP 4623581A JP S627795 B2 JPS627795 B2 JP S627795B2
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
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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
- 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
- H02P7/298—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 and field supply
- H02P7/2985—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 and field supply whereby the speed is regulated by measuring the motor speed and comparing it with a given physical value
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電機子端子電圧の異常上昇を解消せし
めるようにした電動機速度制御装置の改良に関す
る。
めるようにした電動機速度制御装置の改良に関す
る。
一般に電機子巻線と界磁巻線の両者を具備する
電動機として周知の直流電動機および同期電動機
があり、それら電動機の速度制御装置としては前
者に対してサイリスタレオナード装置が用いられ
後者に対してはサイクロコンバータを採用した装
置あるいはインバータを用いた装置が慣用されて
いる。この種の電動機速度制御装置における基本
制御形態としては、低速領域にて界磁一定による
定トルク制御および高速領域にて電機子一定によ
る界磁制御を行う定出力制御の方式を用いるのが
通常である。これを第１図により説明する。
電動機として周知の直流電動機および同期電動機
があり、それら電動機の速度制御装置としては前
者に対してサイリスタレオナード装置が用いられ
後者に対してはサイクロコンバータを採用した装
置あるいはインバータを用いた装置が慣用されて
いる。この種の電動機速度制御装置における基本
制御形態としては、低速領域にて界磁一定による
定トルク制御および高速領域にて電機子一定によ
る界磁制御を行う定出力制御の方式を用いるのが
通常である。これを第１図により説明する。
第１図は公知のサイリスタレオナード形装置例
を示すもので、１は交流電源、２はサイリスタ等
よりブリツジ接続構成される電力変換器、３は電
機子巻線Ｆaおよび界磁巻線Ｆfをもち速度検出器
４が設けられた直流電動機（以下単に電動機とい
う）、５は速度設定器、６は演算器、７は優先回
路、８は電流検出手段、９は電機子Ｆaの端子電
圧ＶMのレベルを検出する電圧検出手段、１０は
界磁電力調節器である。
を示すもので、１は交流電源、２はサイリスタ等
よりブリツジ接続構成される電力変換器、３は電
機子巻線Ｆaおよび界磁巻線Ｆfをもち速度検出器
４が設けられた直流電動機（以下単に電動機とい
う）、５は速度設定器、６は演算器、７は優先回
路、８は電流検出手段、９は電機子Ｆaの端子電
圧ＶMのレベルを検出する電圧検出手段、１０は
界磁電力調節器である。
すなわち第１図に示すものは、速度設定信号Ｖ
rと電動機速度信号Ｖoの偏差信号ΔＶroを増幅す
る演算器６により、演算器６の出力信号Ｖroが負
荷電流としての電機子電流ＩMの設定信号となる
ものである。ここで速度設定器５を電動機３が加
速する方向に操作すればΔＶroが大となつてＶro
も大となる。そのＶroが極端に大きくなるに前記
電流設定が増大してこれを抑制し制限するための
電流制限回路部をもつ。つまり電流制限回路部は
例示の如く定電圧電源Ｖccに接続される抵抗器Ｒ
および低電位優先回路構成のダイオードD1，D2
と設定信号ＶLを得るための抵抗器ＲLからなり、
前記Ｖro，ＶLの二者のうちより低電位になつて
いる信号が次段への電流設定信号Ｉrとして送出
される。このＩrと電流検出手段８による電流帰
還信号Ｉdとの演算結果から電力変換器２の制御
信号が得られるものとなり、電動機３への電機子
電流ＩMが定まる。一方電動機３の界磁電流ＩFは
界磁電力調節器１０により低速領域では一定レベ
ルが与えられ、また電動機速度が増大して端子電
圧ＶMに達しそれ以上の速度増加に伴ないそのＶM
を一定レベルになるよう界磁電流ＩFが制御され
るものとなる。つまり抵抗器ＲFより発生される
電圧設定信号Ｖfと電圧検出手段９の電圧帰還信
号Ｖnの偏差信号の負極性のときのみその偏差量
に応じて界磁電力調節器１０が作用し界磁巻線Ｆ
fへの供給電流が調節される。
rと電動機速度信号Ｖoの偏差信号ΔＶroを増幅す
る演算器６により、演算器６の出力信号Ｖroが負
荷電流としての電機子電流ＩMの設定信号となる
ものである。ここで速度設定器５を電動機３が加
速する方向に操作すればΔＶroが大となつてＶro
も大となる。そのＶroが極端に大きくなるに前記
電流設定が増大してこれを抑制し制限するための
電流制限回路部をもつ。つまり電流制限回路部は
例示の如く定電圧電源Ｖccに接続される抵抗器Ｒ
および低電位優先回路構成のダイオードD1，D2
と設定信号ＶLを得るための抵抗器ＲLからなり、
前記Ｖro，ＶLの二者のうちより低電位になつて
いる信号が次段への電流設定信号Ｉrとして送出
される。このＩrと電流検出手段８による電流帰
還信号Ｉdとの演算結果から電力変換器２の制御
信号が得られるものとなり、電動機３への電機子
電流ＩMが定まる。一方電動機３の界磁電流ＩFは
界磁電力調節器１０により低速領域では一定レベ
ルが与えられ、また電動機速度が増大して端子電
圧ＶMに達しそれ以上の速度増加に伴ないそのＶM
を一定レベルになるよう界磁電流ＩFが制御され
るものとなる。つまり抵抗器ＲFより発生される
電圧設定信号Ｖfと電圧検出手段９の電圧帰還信
号Ｖnの偏差信号の負極性のときのみその偏差量
に応じて界磁電力調節器１０が作用し界磁巻線Ｆ
fへの供給電流が調節される。
かくの如き従来装置においては速度設定器５を
操作することにより電動機３の速度を自在に変速
することができ、このようにして得られる電動機
速度に対する出力トルクの限界値の特性は一般に
第２図のように表わされる。ここでは定格出力を
表わす点をＰr、定格トルクをＴr、電動機３の速
度いわゆる基底回転速度をＮrとして示してい
る。
操作することにより電動機３の速度を自在に変速
することができ、このようにして得られる電動機
速度に対する出力トルクの限界値の特性は一般に
第２図のように表わされる。ここでは定格出力を
表わす点をＰr、定格トルクをＴr、電動機３の速
度いわゆる基底回転速度をＮrとして示してい
る。
さて電動機３を基底回転速度Ｎr以上に増速す
べく速度設定器５を速度設定信号Ｖrが大となる
方向に操作すれば、図示の回路構成から電動機３
の加速に伴ない端子電圧ＶMが大きくなろうとす
る。そして電圧帰還信号Ｖnと電圧設定信号Ｖfの
偏差の大から界磁電力調節器１０が作用して界磁
電流ＩFを弱める結果となり、出力トルクは第２
図に示す如く低下され電動機３は定出力特性を奏
するものになる。しかるに電動機３に比較的小さ
な慣性モーメントおよびその負荷トルクそのもの
の小さな負荷が結合され速度設定器５を基底回転
速度Ｎr以上に設定して電動機３を始動する場合
を考察するに、かくの如き負荷条件時加速トルク
が大となるため電動機３を急加速する結果とな
り、基底回転速度Ｎrまでは界磁電流ＩF一定から
端子電圧ＶMが電動機速度に応じて上昇を続ける
ことになる。この端子電圧ＶMが電圧設定信号Ｖf
に達するに界磁電力調節器１０による弱め界磁制
御を行うことになるが、界磁巻線Ｆfの固有時定
数は電機子巻線Ｆa側の時定数より極めて大き
く、界磁電流ＩFの応答が著しく遅れる結果を生
じて強め界磁状態に至る。このことによつて端子
電圧ＶMが異常に高い値に上昇する不具合を発生
する場合がある。かかる過渡現象は始動のみにな
らず例えばＮr以下の状態からＮrを超える電動機
速度に変える速度設定器５操作の場合等の際に発
生するものとなる。
べく速度設定器５を速度設定信号Ｖrが大となる
方向に操作すれば、図示の回路構成から電動機３
の加速に伴ない端子電圧ＶMが大きくなろうとす
る。そして電圧帰還信号Ｖnと電圧設定信号Ｖfの
偏差の大から界磁電力調節器１０が作用して界磁
電流ＩFを弱める結果となり、出力トルクは第２
図に示す如く低下され電動機３は定出力特性を奏
するものになる。しかるに電動機３に比較的小さ
な慣性モーメントおよびその負荷トルクそのもの
の小さな負荷が結合され速度設定器５を基底回転
速度Ｎr以上に設定して電動機３を始動する場合
を考察するに、かくの如き負荷条件時加速トルク
が大となるため電動機３を急加速する結果とな
り、基底回転速度Ｎrまでは界磁電流ＩF一定から
端子電圧ＶMが電動機速度に応じて上昇を続ける
ことになる。この端子電圧ＶMが電圧設定信号Ｖf
に達するに界磁電力調節器１０による弱め界磁制
御を行うことになるが、界磁巻線Ｆfの固有時定
数は電機子巻線Ｆa側の時定数より極めて大き
く、界磁電流ＩFの応答が著しく遅れる結果を生
じて強め界磁状態に至る。このことによつて端子
電圧ＶMが異常に高い値に上昇する不具合を発生
する場合がある。かかる過渡現象は始動のみにな
らず例えばＮr以下の状態からＮrを超える電動機
速度に変える速度設定器５操作の場合等の際に発
生するものとなる。
本発明は上述したような点に着目しなされたも
ので、電動機加速時に端子電圧が異常に高くなる
ことを未然に防止せしめた装置を実現したもので
ある。
ので、電動機加速時に端子電圧が異常に高くなる
ことを未然に防止せしめた装置を実現したもので
ある。
第３図は本発明の一実施例を示すもので、７′
は優先回路、１１は抵抗器ＲFEからの設定信号Ｖ
feおよび電圧帰還信号Ｖnの入力を得て出力信号
Ｖeを発生する演算器である。図中第１図と同符
号のものは同じ機能をもつ部分を示す。ここで演
算器１１は例示の如くＶfeからＶnを差引きした
偏差の入力が負の特定の値以上の範囲において、
前記設定信号ＶLより低電位の出力信号Ｖeを発生
する関数発生機能をもつ一例のものであり、優先
回路７′は第１図に示す優先回路７にダイオード
D3が付加されるものであつて演算器６の出力信
号Ｖro，設定信号ＶLおよび演算器１１の出力信
号Ｖeの三者のうち最低電位のものを導出する低
電位優先回路を構成するものである。つぎに第３
図装置につき具体的な動作例を説明する。
は優先回路、１１は抵抗器ＲFEからの設定信号Ｖ
feおよび電圧帰還信号Ｖnの入力を得て出力信号
Ｖeを発生する演算器である。図中第１図と同符
号のものは同じ機能をもつ部分を示す。ここで演
算器１１は例示の如くＶfeからＶnを差引きした
偏差の入力が負の特定の値以上の範囲において、
前記設定信号ＶLより低電位の出力信号Ｖeを発生
する関数発生機能をもつ一例のものであり、優先
回路７′は第１図に示す優先回路７にダイオード
D3が付加されるものであつて演算器６の出力信
号Ｖro，設定信号ＶLおよび演算器１１の出力信
号Ｖeの三者のうち最低電位のものを導出する低
電位優先回路を構成するものである。つぎに第３
図装置につき具体的な動作例を説明する。
いま速度設定器５位置を基底回転速度Ｎr以上
となるよう設定し、電動機３の負荷は前述した如
き軽負荷状態にあるものと仮定する。したがつて
始動時演算器６増幅段への偏差信号ΔＶroが拡大
されて出力信号Ｖroも極大となり、電流制限の設
定信号ＶLの適当レベルが優先回路７′より選択出
力されて電流設定信号Ｉr′となる。このＶLは通
常電機子Ｆaに１分間程度通電し得る最大限の負
荷電流レベルとなるよう設定されるものであつ
て、この制限特性をもつて電動機３が増速される
ことになる。
となるよう設定し、電動機３の負荷は前述した如
き軽負荷状態にあるものと仮定する。したがつて
始動時演算器６増幅段への偏差信号ΔＶroが拡大
されて出力信号Ｖroも極大となり、電流制限の設
定信号ＶLの適当レベルが優先回路７′より選択出
力されて電流設定信号Ｉr′となる。このＶLは通
常電機子Ｆaに１分間程度通電し得る最大限の負
荷電流レベルとなるよう設定されるものであつ
て、この制限特性をもつて電動機３が増速される
ことになる。
ここで第１図に示した従来装置例の回路動作を
ひるがえるに、始動時点より基底回転速度Ｎrに
達するに界磁制御による端子電圧ＶMが一定値と
なる作用にて界磁電流ＩFが追従しきれずに結局
立上り速度の方が優勢となることにより、Ｖfに
対してＶnが等しくなるまでの期間一時的に端子
電圧ＶMが異常に高いレベルを示すことになる。
そしてかかる現象を生じる根本原因は電動機３の
加速過程において殆どＶLがＩrとなつていること
に着眼される。このことからもし端子電圧ＶMが
所定の値より大なる値を示す場合前記ＶLを降下
せしめる手段を講じるものとすればよく、かかる
作用を分担する構成部分として演算器１１、優先
回路７′からなる一例を示すのが本実施例であ
る。
ひるがえるに、始動時点より基底回転速度Ｎrに
達するに界磁制御による端子電圧ＶMが一定値と
なる作用にて界磁電流ＩFが追従しきれずに結局
立上り速度の方が優勢となることにより、Ｖfに
対してＶnが等しくなるまでの期間一時的に端子
電圧ＶMが異常に高いレベルを示すことになる。
そしてかかる現象を生じる根本原因は電動機３の
加速過程において殆どＶLがＩrとなつていること
に着眼される。このことからもし端子電圧ＶMが
所定の値より大なる値を示す場合前記ＶLを降下
せしめる手段を講じるものとすればよく、かかる
作用を分担する構成部分として演算器１１、優先
回路７′からなる一例を示すのが本実施例であ
る。
すなわち本実施例のものは、端子電圧ＶMが規
定の値を超える際、設定信号Ｖfeから電圧帰還信
号Ｖnを差引いた信号が負の特定値以下となるに
出力信号Ｖeが高電位より低電位に変還する演算
器１１と、設定信号ＶLより下廻るレベルを送出
する出力信号Ｖeが導出される優先回路７′とが作
用して電流設定信号Ｉr′を送出するものである。
したがつてこの電流設定信号Ｉr′により電力変換
器２出力が電機子電流ＩMが抑制されて端子電圧
ＶMを規定値に整定する機能をもつことになる。
これより電動機３は電機子端子に発生される過電
圧状態が除去されるものとなり、また電力変換器
２は逆耐電圧が小なる素子などを適用し得るもの
となる。このことは同期電動機駆動の場合も同様
に効用されるものであるから、特に電力変換構成
部分が効果的に小型化でき安価なものとすること
ができる。
定の値を超える際、設定信号Ｖfeから電圧帰還信
号Ｖnを差引いた信号が負の特定値以下となるに
出力信号Ｖeが高電位より低電位に変還する演算
器１１と、設定信号ＶLより下廻るレベルを送出
する出力信号Ｖeが導出される優先回路７′とが作
用して電流設定信号Ｉr′を送出するものである。
したがつてこの電流設定信号Ｉr′により電力変換
器２出力が電機子電流ＩMが抑制されて端子電圧
ＶMを規定値に整定する機能をもつことになる。
これより電動機３は電機子端子に発生される過電
圧状態が除去されるものとなり、また電力変換器
２は逆耐電圧が小なる素子などを適用し得るもの
となる。このことは同期電動機駆動の場合も同様
に効用されるものであるから、特に電力変換構成
部分が効果的に小型化でき安価なものとすること
ができる。
以上説明したように本発明によれば、電動機の
電機子端子電圧に生じる異常上昇を解消せしめる
簡単な構成の格別な装置を提供できる。
電機子端子電圧に生じる異常上昇を解消せしめる
簡単な構成の格別な装置を提供できる。
第１図は公知のサイリスタレオナード形装置例
を示す系統図、第２図は電動機速度に対する出力
トルクの限界値の特性を示す図、第３図は本発明
の一実施例を示す系統図である。 ２…電力変換器、３…直流電動機（電動機）、
６，１１…演算器、７，７′…優先回路、９…電
圧検出手段、１０…界磁電力調節器、Ｖr…速度
設定信号、Ｖo…電動機速度信号、Ｉr，Ｉr′…電
流設定信号。
を示す系統図、第２図は電動機速度に対する出力
トルクの限界値の特性を示す図、第３図は本発明
の一実施例を示す系統図である。 ２…電力変換器、３…直流電動機（電動機）、
６，１１…演算器、７，７′…優先回路、９…電
圧検出手段、１０…界磁電力調節器、Ｖr…速度
設定信号、Ｖo…電動機速度信号、Ｉr，Ｉr′…電
流設定信号。
Claims (1)
- １ 電動機の電機子巻線と界磁巻線にそれぞれ電
力供給して速度制御を行う電動機速度制御装置に
おいて、速度設定信号と電動機速度信号との偏差
を演算増幅する第１の演算器、電機子端子電圧を
第１の電圧値に制限するため配した第１の電圧設
定器、該第１の電圧設定器の出力信号と電機子端
子電圧信号とを比較演算増幅する第２の演算器、
電機子端子電圧を第２の電圧値に制限するため配
した第２の電圧設定器、該第２の電圧設定器の出
力信号と電機子端子電圧信号とを比較演算しかつ
電機子端子電圧が第二の電圧値以上となるに出力
信号が高電位より低電位へと漸次変遷する第３の
演算器、電機子電流を所定の値以下に制限する電
流制限回路、電機子端子電圧が前記第１の電圧値
以上となるに前記第２の演算器の出力信号により
界磁巻線に供給する電力が漸次小勢力となる界磁
電力調整器、前記第１の演算器と第３の演算器と
電流制限回路との出力信号のうち最低位信号のみ
を選択して出力する優先回路をそれぞれ設け、前
記優先回路の出力信号によつて電機子に供給する
電力を制御するように構成したことを特徴とする
電動機速度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56046235A JPS57162979A (en) | 1981-03-31 | 1981-03-31 | Speed controller for motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56046235A JPS57162979A (en) | 1981-03-31 | 1981-03-31 | Speed controller for motor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57162979A JPS57162979A (en) | 1982-10-06 |
| JPS627795B2 true JPS627795B2 (ja) | 1987-02-19 |
Family
ID=12741452
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56046235A Granted JPS57162979A (en) | 1981-03-31 | 1981-03-31 | Speed controller for motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57162979A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01159595U (ja) * | 1988-04-20 | 1989-11-06 | ||
| JPH0378482A (ja) * | 1989-08-19 | 1991-04-03 | Nippon Chemicon Corp | モータの回転制御装置 |
-
1981
- 1981-03-31 JP JP56046235A patent/JPS57162979A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01159595U (ja) * | 1988-04-20 | 1989-11-06 | ||
| JPH0378482A (ja) * | 1989-08-19 | 1991-04-03 | Nippon Chemicon Corp | モータの回転制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57162979A (en) | 1982-10-06 |
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