JPS63117681A - 電動機駆動装置の速度指令回路 - Google Patents
電動機駆動装置の速度指令回路Info
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- JPS63117681A JPS63117681A JP61264228A JP26422886A JPS63117681A JP S63117681 A JPS63117681 A JP S63117681A JP 61264228 A JP61264228 A JP 61264228A JP 26422886 A JP26422886 A JP 26422886A JP S63117681 A JPS63117681 A JP S63117681A
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- deceleration
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- torque
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- Pending
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- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims abstract description 53
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 5
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
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
この発明は、電動機に結合されている負荷のトルク特性
に最適な加速あるいは減速をさせることができる電動機
駆動装置の速度指令回路に関する。
に最適な加速あるいは減速をさせることができる電動機
駆動装置の速度指令回路に関する。
インバータで駆動される誘導電動機を例にして従来技術
の問題点を以下に記述する。 可変電圧・可変周波数の交流電力を出力するインバータ
を使用すれば、誘導電動機の速度を所望の値にすること
が容易にできる。しかしながら、停止している電動機を
目標速度まで加速するとき、あるいは運転中の電動機の
速度を変更するときに、インバータに新しい速度設定値
を入力するとき、このインバータが直ちにこの速度設定
値に従った電圧と周波数の交流電力を出力するならば、
電動機へ大きな突入電流が流れることになり、インバー
タを構成する素゛子の破損、あるいは過電流トリップな
どにより運転を停止してしまう、そこでこの速度設定値
を一定の時間変化率で変化させながらインバータへ入力
させることにより、電動機へ与える交流電力の電圧と周
波数を徐々に変化させることで、上述の突入電流を抑制
する方法が採用されている。 速度設定値を入力し、これを一定の時間変化率で変化す
る速度指令信号に変換する加減速度演算器としては、一
般に積分回路が使用されるのであるが、この積分回路の
採用により時間変化率も自由に変更できる。 上述のような速度指令回路を備えたインバータで駆動さ
れる誘導電動機に結合される負荷としては、各種のもの
があるが、たとえばポンプやファンのようにそのトルク
特性が２乗低減トルク特性の負荷の場合に、上述の加減
速度演算器から出力される直線的な変化の速度指令信号
に従って加速あるいは減速をさせようとしても、無効ト
ルク分が大きくて電動機が保有する加速トルクを有効利
用することができないので、加速または減速時間を短縮
できない欠点を有する。 第３図は出力が［線的に変化する加減速度演算器を使用
した従来の速度指令回路により２乗低減トルク負荷を駆
動したときの特性をあられしたグラフであって、第３図
（イ）は加減速度演Ｘ器の特性を、第３図（ロ）は加速
時のトルク特性を、第３図（ハ）は減速時のトルク特性
をそれぞれがあられしている。 この第３図におけるＮｏは電動機の定格速度であり、Ｔ
ＬはこのＮｏなる定格速度において負荷が要求する負荷
定格トルク、ＴＭは誘導電動機が出力できる電動機定格
トルクである。従って第３図（イ）に示すように、加減
速度演算器により電動機速度を直線的に変化させるとき
に、加速時であるならば第３図（ロ）に示すように、電
動機定格トルクＴｙと負荷定格トルクＴＬとの差分、す
なわち斜線部分がこの負荷を加速するのに利用できるト
ルクである。一方、負荷定格トルクＴＬと２乗曲線で描
かれている負荷トルク曲線ではさまれた部分は無効トル
クであって加速に利用できないので、前述したように電
動機が有するトルクの有効利用を図ることができず、長
い加速時間を必要とすることになる。そこで加速時間を
短縮するべく、第３図（イ）に示す加減速度演算器出力
の時間変化率を太き（しても （すなわち出力の傾斜を
たてても）、インバータ出力電流が増大して過電流トリ
ップ状態になるばかり、あるいは当８亥誘導電動機がス
トール状態になるだけであって、加速時間を短縮するこ
とは期待できない。 制動回路を備えていないインバータでは、第３図（ハ）
に示すように、Ｖ：導電動機を減速させる場合に利用で
きる減速トルクは、上記と同様に図示のようにごく僅か
な斜線部分のみであるから、減速時間を短縮できないし
、より急激に変化する減速指令信号を与えるならば、加
速時と同様に当該インバータの過電流耐量を越える電流
が流れることになって、制御不能におちいることとなる
。 上述したように直線的に変化する速度指令信号を出力す
る加減速度演算器を使用した速度指令回路では、たとえ
ば２乗低減トルク負荷を駆動する！動機のトルク利用率
がわる（、したがって加速あるいは減速時間を短縮でき
ないという不都合を有す石。
の問題点を以下に記述する。 可変電圧・可変周波数の交流電力を出力するインバータ
を使用すれば、誘導電動機の速度を所望の値にすること
が容易にできる。しかしながら、停止している電動機を
目標速度まで加速するとき、あるいは運転中の電動機の
速度を変更するときに、インバータに新しい速度設定値
を入力するとき、このインバータが直ちにこの速度設定
値に従った電圧と周波数の交流電力を出力するならば、
電動機へ大きな突入電流が流れることになり、インバー
タを構成する素゛子の破損、あるいは過電流トリップな
どにより運転を停止してしまう、そこでこの速度設定値
を一定の時間変化率で変化させながらインバータへ入力
させることにより、電動機へ与える交流電力の電圧と周
波数を徐々に変化させることで、上述の突入電流を抑制
する方法が採用されている。 速度設定値を入力し、これを一定の時間変化率で変化す
る速度指令信号に変換する加減速度演算器としては、一
般に積分回路が使用されるのであるが、この積分回路の
採用により時間変化率も自由に変更できる。 上述のような速度指令回路を備えたインバータで駆動さ
れる誘導電動機に結合される負荷としては、各種のもの
があるが、たとえばポンプやファンのようにそのトルク
特性が２乗低減トルク特性の負荷の場合に、上述の加減
速度演算器から出力される直線的な変化の速度指令信号
に従って加速あるいは減速をさせようとしても、無効ト
ルク分が大きくて電動機が保有する加速トルクを有効利
用することができないので、加速または減速時間を短縮
できない欠点を有する。 第３図は出力が［線的に変化する加減速度演算器を使用
した従来の速度指令回路により２乗低減トルク負荷を駆
動したときの特性をあられしたグラフであって、第３図
（イ）は加減速度演Ｘ器の特性を、第３図（ロ）は加速
時のトルク特性を、第３図（ハ）は減速時のトルク特性
をそれぞれがあられしている。 この第３図におけるＮｏは電動機の定格速度であり、Ｔ
ＬはこのＮｏなる定格速度において負荷が要求する負荷
定格トルク、ＴＭは誘導電動機が出力できる電動機定格
トルクである。従って第３図（イ）に示すように、加減
速度演算器により電動機速度を直線的に変化させるとき
に、加速時であるならば第３図（ロ）に示すように、電
動機定格トルクＴｙと負荷定格トルクＴＬとの差分、す
なわち斜線部分がこの負荷を加速するのに利用できるト
ルクである。一方、負荷定格トルクＴＬと２乗曲線で描
かれている負荷トルク曲線ではさまれた部分は無効トル
クであって加速に利用できないので、前述したように電
動機が有するトルクの有効利用を図ることができず、長
い加速時間を必要とすることになる。そこで加速時間を
短縮するべく、第３図（イ）に示す加減速度演算器出力
の時間変化率を太き（しても （すなわち出力の傾斜を
たてても）、インバータ出力電流が増大して過電流トリ
ップ状態になるばかり、あるいは当８亥誘導電動機がス
トール状態になるだけであって、加速時間を短縮するこ
とは期待できない。 制動回路を備えていないインバータでは、第３図（ハ）
に示すように、Ｖ：導電動機を減速させる場合に利用で
きる減速トルクは、上記と同様に図示のようにごく僅か
な斜線部分のみであるから、減速時間を短縮できないし
、より急激に変化する減速指令信号を与えるならば、加
速時と同様に当該インバータの過電流耐量を越える電流
が流れることになって、制御不能におちいることとなる
。 上述したように直線的に変化する速度指令信号を出力す
る加減速度演算器を使用した速度指令回路では、たとえ
ば２乗低減トルク負荷を駆動する！動機のトルク利用率
がわる（、したがって加速あるいは減速時間を短縮でき
ないという不都合を有す石。
【発明の目的］
この発明は、電動機のトルク利用率を大幅に向上させ、
２乗低減トルク特性の負荷を駆動するさいの加速・減速
時間を短縮できる電動！駆動装置の速度指令回路を提供
することを目的とする。 【発明の要点】 この発明は、電動機に結合された負荷のトルク特性に見
合った加速指令信号あるいは減速指令信号を電動機駆動
装置に与えればトルクの有効利用が図れることに着目し
たものであって、当該電動機の最大トルクを利用して加
速あるいは減速を行わしめるべく、負荷トルクの変化に
対応して加速度あるいは減速度を変化させることができ
るように回路を構成することでトルク利用率を高め、こ
れにより制御応答性の向上、すなわち加速・減速時間を
大幅に短縮させようとするものである。
２乗低減トルク特性の負荷を駆動するさいの加速・減速
時間を短縮できる電動！駆動装置の速度指令回路を提供
することを目的とする。 【発明の要点】 この発明は、電動機に結合された負荷のトルク特性に見
合った加速指令信号あるいは減速指令信号を電動機駆動
装置に与えればトルクの有効利用が図れることに着目し
たものであって、当該電動機の最大トルクを利用して加
速あるいは減速を行わしめるべく、負荷トルクの変化に
対応して加速度あるいは減速度を変化させることができ
るように回路を構成することでトルク利用率を高め、こ
れにより制御応答性の向上、すなわち加速・減速時間を
大幅に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制御ブロック図である。
この第１図において、符号２なる速度設定器は、電動機
が目標とする速度設定値を与えるものであって、この速
度設定信号が積分回路で構成されている加減速度演算器
３へ入力されるのであるが、この加減速度演算器３から
は、所定の時間変化率で直線的に変化する速度指令信号
が出力されるのは、既述の従来例の場合と同じである。 本発明においては、この加減速度演算器３の後段に加速
関数発生器４と減速関数発生器５とを接・続し、加速・
減速判別器７からの出力信号に対応して切換わる信号切
換え器６により、上記の加速関数発生器４あるいは減速
関数発生器５のうちのいずれかが選択され、その出力が
速度指令信号となって後段へ伝えられる。この速度指令
信号は、たとえば図示されていない電動機からフィード
バックされてくる速度実際値信号と比較され、両者の偏
差を零にするような制御を行う速度調節器などにより、
電動機速度の実際値が上記の速度指令信号と一致するよ
うに電動機駆動装置たとえばインバータを制御するので
あるが、この部分は、本発明の範囲外であることから、
これの詳細説明は省略する。 第１図に示す加速関数発生器４あるいは減速関数発生器
５の特性を、電動機に結合した負荷のトルク特性に適合
するように選定すれば、電動機のトルク利用率が大幅に
向上できることは、既述のとおりである。 第２図は２乗低減トルク負荷を駆動する場合に本発明に
よる加速関数発生器と減速関数発生器の特性ならびにそ
の結果をあられしたグラフであって、第２図（イ）は加
速関数発生器４の特性をあられしたグラフ、第２図（ロ
）はこの加速関数発生器４を使用したときの電動機加速
時のトルク変化をあられしたグラフ、第２図（ハ）は減
速関数発生器５の特性をあられしたグラフ、第２図（ニ
）はこの減速関数発生器５を使用したときの電動機減速
時のトルク変化をあられしたグラフである。この第２図
からあきらかなように、これら加速関数発生器４あるい
は減速関数発生器５の使用により、加速時に利用できる
加速トルクは第２図（ロ）の斜線部分、また減速時に利
用できる減速トルクは第２図（ニ）の斜線部分に示され
るように、大幅に向上することは、既述の第３図のグラ
フと対比すればあきらかである。 とくに、加速時に利用できる有効トルクは電動機速度が
低いときほど大であることから、電動機速度の素早い立
上りが期待できるし、減速時にはこれとは逆に、電動機
速度が高いときほど大きな減速トルクが得られるので素
早くその速度を低下させることができる。 なお第１図に示す実施例回路において、信号切換え器６
には、図示されていないフィルタ回路を設け、加速から
減速への切換え、あるいはその逆の切換えにさいして生
じるショックを緩和できるよう考慮をはらうことは勿論
である。
が目標とする速度設定値を与えるものであって、この速
度設定信号が積分回路で構成されている加減速度演算器
３へ入力されるのであるが、この加減速度演算器３から
は、所定の時間変化率で直線的に変化する速度指令信号
が出力されるのは、既述の従来例の場合と同じである。 本発明においては、この加減速度演算器３の後段に加速
関数発生器４と減速関数発生器５とを接・続し、加速・
減速判別器７からの出力信号に対応して切換わる信号切
換え器６により、上記の加速関数発生器４あるいは減速
関数発生器５のうちのいずれかが選択され、その出力が
速度指令信号となって後段へ伝えられる。この速度指令
信号は、たとえば図示されていない電動機からフィード
バックされてくる速度実際値信号と比較され、両者の偏
差を零にするような制御を行う速度調節器などにより、
電動機速度の実際値が上記の速度指令信号と一致するよ
うに電動機駆動装置たとえばインバータを制御するので
あるが、この部分は、本発明の範囲外であることから、
これの詳細説明は省略する。 第１図に示す加速関数発生器４あるいは減速関数発生器
５の特性を、電動機に結合した負荷のトルク特性に適合
するように選定すれば、電動機のトルク利用率が大幅に
向上できることは、既述のとおりである。 第２図は２乗低減トルク負荷を駆動する場合に本発明に
よる加速関数発生器と減速関数発生器の特性ならびにそ
の結果をあられしたグラフであって、第２図（イ）は加
速関数発生器４の特性をあられしたグラフ、第２図（ロ
）はこの加速関数発生器４を使用したときの電動機加速
時のトルク変化をあられしたグラフ、第２図（ハ）は減
速関数発生器５の特性をあられしたグラフ、第２図（ニ
）はこの減速関数発生器５を使用したときの電動機減速
時のトルク変化をあられしたグラフである。この第２図
からあきらかなように、これら加速関数発生器４あるい
は減速関数発生器５の使用により、加速時に利用できる
加速トルクは第２図（ロ）の斜線部分、また減速時に利
用できる減速トルクは第２図（ニ）の斜線部分に示され
るように、大幅に向上することは、既述の第３図のグラ
フと対比すればあきらかである。 とくに、加速時に利用できる有効トルクは電動機速度が
低いときほど大であることから、電動機速度の素早い立
上りが期待できるし、減速時にはこれとは逆に、電動機
速度が高いときほど大きな減速トルクが得られるので素
早くその速度を低下させることができる。 なお第１図に示す実施例回路において、信号切換え器６
には、図示されていないフィルタ回路を設け、加速から
減速への切換え、あるいはその逆の切換えにさいして生
じるショックを緩和できるよう考慮をはらうことは勿論
である。
この発明によれば、電動機駆動装置の速度指令回路に、
電動機に結合されている負荷のトルク特性に見合って加
速時の速度変化率と減速時の速度変化率とを常に最適な
値にするようにした加速関数発生手段と減速関数発生手
段とを設けて、この両者のうちのいずれかを選択使用す
ることにより、負荷のトルク特性に対応して電動機のト
ルク利用率を大幅に向上させることができ、その結果電
動機を速度制御するさいの制御ｌ応答性が良好に、すな
わち加速あるいは減速するさいに要する時間を大幅に短
縮できる効果を発揮する。
電動機に結合されている負荷のトルク特性に見合って加
速時の速度変化率と減速時の速度変化率とを常に最適な
値にするようにした加速関数発生手段と減速関数発生手
段とを設けて、この両者のうちのいずれかを選択使用す
ることにより、負荷のトルク特性に対応して電動機のト
ルク利用率を大幅に向上させることができ、その結果電
動機を速度制御するさいの制御ｌ応答性が良好に、すな
わち加速あるいは減速するさいに要する時間を大幅に短
縮できる効果を発揮する。
第１図は本発明の実施例を示す制御ブロック図であり、
第２図は２乗低減トルク負荷を駆動する場合に本発明に
よる加速関数発生器と減速関数発生器の特性ならびにそ
の結果をあられしたグラフである。第３図は出力が直線
的に変化する加減速度演算器を使用した従来の速度指令
回路により２乗低減トルク負荷を駆動したときの特性を
あられしたグラフである。 ２：速度設定器、３：加減速度演算器、４：加速関数発
生器、５：減速関数発生器、６：信号切換え器、７：加
速・減速判別器。
第２図は２乗低減トルク負荷を駆動する場合に本発明に
よる加速関数発生器と減速関数発生器の特性ならびにそ
の結果をあられしたグラフである。第３図は出力が直線
的に変化する加減速度演算器を使用した従来の速度指令
回路により２乗低減トルク負荷を駆動したときの特性を
あられしたグラフである。 ２：速度設定器、３：加減速度演算器、４：加速関数発
生器、５：減速関数発生器、６：信号切換え器、７：加
速・減速判別器。
Claims (1)
- 電動機速度を設定する速度設定手段と、これからの設定
信号を入力して一定の時間変化率で変化する速度指令信
号を出力する加減速度演算手段とを備えている電動機駆
動装置の速度指令回路において、前記電動機に結合され
ている負荷のトルク特性に対応して当該電動機を加速さ
せる関数を発生する加速関数発生手段と、該電動機を減
速させる関数を発生する減速関数発生手段とを前記加減
速度演算手段の後段に接続し、前記電動機が加速するの
か減速するのかを判別する手段からの信号に従って、前
記加速関数発生手段または減速関数発生手段のいずれか
を選択する手段とを備えていることを特徴とする電動機
駆動装置の速度指令回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61264228A JPS63117681A (ja) | 1986-11-06 | 1986-11-06 | 電動機駆動装置の速度指令回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61264228A JPS63117681A (ja) | 1986-11-06 | 1986-11-06 | 電動機駆動装置の速度指令回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63117681A true JPS63117681A (ja) | 1988-05-21 |
Family
ID=17400273
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61264228A Pending JPS63117681A (ja) | 1986-11-06 | 1986-11-06 | 電動機駆動装置の速度指令回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63117681A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003054459A (ja) * | 2001-08-22 | 2003-02-26 | T S Tec Kk | ボトムプレート及び二三輪車用シート |
| JP2013078169A (ja) * | 2011-09-29 | 2013-04-25 | Daikin Ind Ltd | 油圧ユニット |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54156119A (en) * | 1978-05-31 | 1979-12-08 | Toshiba Corp | Control system of ac motors |
-
1986
- 1986-11-06 JP JP61264228A patent/JPS63117681A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54156119A (en) * | 1978-05-31 | 1979-12-08 | Toshiba Corp | Control system of ac motors |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003054459A (ja) * | 2001-08-22 | 2003-02-26 | T S Tec Kk | ボトムプレート及び二三輪車用シート |
| JP2013078169A (ja) * | 2011-09-29 | 2013-04-25 | Daikin Ind Ltd | 油圧ユニット |
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