JPS6315692A - 電動機の速度制御装置 - Google Patents
電動機の速度制御装置Info
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- JPS6315692A JPS6315692A JP61157846A JP15784686A JPS6315692A JP S6315692 A JPS6315692 A JP S6315692A JP 61157846 A JP61157846 A JP 61157846A JP 15784686 A JP15784686 A JP 15784686A JP S6315692 A JPS6315692 A JP S6315692A
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-
- 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
-
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- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
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- H02P7/2805—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 whereby the speed is regulated by measuring the motor speed and comparing it with a given physical value
-
- 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
- H02P23/16—Controlling the angular speed of one shaft
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- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は電動機の制御装置に係り、特に振動性負荷を駆
動する場合に好適な速度制御装置に関する。
動する場合に好適な速度制御装置に関する。
振動性負荷を有する電動機の速度制御装置として、電動
機速度のモデルを備え、そのモデルの出力と実際の電動
機速度との差に比例した値を電動機速度制御装置の電流
指令（トルク指令と等価）に加える方法が、電気学会半
導体電力研究会資料５ＰＣ−８６−２（１９８５）の第
１１頁から２０頁に記載されている。
機速度のモデルを備え、そのモデルの出力と実際の電動
機速度との差に比例した値を電動機速度制御装置の電流
指令（トルク指令と等価）に加える方法が、電気学会半
導体電力研究会資料５ＰＣ−８６−２（１９８５）の第
１１頁から２０頁に記載されている。
〔発明が解決しようとする間層点］
上記従来技術は、モデルと実際の速度差に比例した値を
電動機の電流指令に加えることによって振動性負荷の場
合でも、振動を抑制し安定な速度制御が行えるという効
果がある。しかし、指令を加える電流制御系（トルク制
御系と等価）の応答が遅い場合には、その応答遅れが影
響し、振動抑制効果が少なくなるという問題があった。
電動機の電流指令に加えることによって振動性負荷の場
合でも、振動を抑制し安定な速度制御が行えるという効
果がある。しかし、指令を加える電流制御系（トルク制
御系と等価）の応答が遅い場合には、その応答遅れが影
響し、振動抑制効果が少なくなるという問題があった。
本発明の目的は、電流制御系（トルク制御系）の応答が
遅い場合でも、振動抑制効果が大きい電動機の速度制御
装置を提供することにある。
遅い場合でも、振動抑制効果が大きい電動機の速度制御
装置を提供することにある。
上記目的は、電動機速度のモデルの外に電動機トルク（
又は電流の場合であり、以下はトルクとのみ記述）のモ
デルを利用し、トルクのモデル出力と実際のトルク出力
との差に比例した値をも制−御一一のトーレク指令に加
えることにより達成される。
又は電流の場合であり、以下はトルクとのみ記述）のモ
デルを利用し、トルクのモデル出力と実際のトルク出力
との差に比例した値をも制−御一一のトーレク指令に加
えることにより達成される。
新しく追加した制御ループは、電動機発生トルクの望ま
しい応答が実際に電動機が発生しているトルクと異なっ
ている場合に、一致させるようにトルク指令を変更する
０例えば、電動機速度が振動した場合には、電動機の誘
起電圧が変化するので実際の電動機トルク（電流）が変
化する。一方、りを制御することで振動を抑制できる。
しい応答が実際に電動機が発生しているトルクと異なっ
ている場合に、一致させるようにトルク指令を変更する
０例えば、電動機速度が振動した場合には、電動機の誘
起電圧が変化するので実際の電動機トルク（電流）が変
化する。一方、りを制御することで振動を抑制できる。
特に、従来技術の速度モデルのみを用いた場合にはイナ
ーシャによる積分動作を介して、その違いを判断してい
るので応答に遅れが生じる。特に、トルク（電流）制御
系の遅れが大きいときには、実際に電動機が発生するト
ルクは更に遅くなるので、振動の抑制効果は更に悪くな
る。これに対して、トルク（電流）モデルを追加すると
、積分動作を含まずに速い制御ループで振動の影響を評
価し、フィードバックできる。このために、応答遅れの
大きいトルク（電流）制御系を用いても振動を抑制でき
る。
ーシャによる積分動作を介して、その違いを判断してい
るので応答に遅れが生じる。特に、トルク（電流）制御
系の遅れが大きいときには、実際に電動機が発生するト
ルクは更に遅くなるので、振動の抑制効果は更に悪くな
る。これに対して、トルク（電流）モデルを追加すると
、積分動作を含まずに速い制御ループで振動の影響を評
価し、フィードバックできる。このために、応答遅れの
大きいトルク（電流）制御系を用いても振動を抑制でき
る。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明するＪ第１
図は本発明を直流電動機の速度制御装置へ適用した例で
ある。速度制御回路１は速度指令Ｎｒと直流電動機５に
直結された速度検出器６によって検出された速度検出値
Ｎ１を用いて、電動機が発生すべき電流指令Ｉｃ を計
算する。１を流指令Ｉｅは２ケの加算器を含む加算回路
２により、Ｉｔ ＃ ＩＮが加算され、電流制御回路３
の指令Ｉｒに変換される。電流制御回路３では電流検出
量７によって検出された実際の電流検出値Ｉｔが電流指
令工、と比較され、ゲートパルス発生回路４、電力変換
器８を介して直流電動機５の印加電圧を変更することに
よって直流電動機５に流れる電流を制御する。一方、速
度制御回路１の出力Ｉｃは電動機モデル９の入力にもな
る。電動機モデル９は、電流発生までの電流モデル１０
と電動機速度までの速度モデル１１のカスケード接続か
ら成る。電流モデル１０の出カニには実際の電流検出値
Ｉｎ と比較され、その偏差εＩは第１の補償要素１２
を介して第１の電流指令補正信号Ｉｔを発生する。速度
モデル１１の出力ＮＭは実際の速度検出値Ｎｘと比較さ
れ、その偏差ｔｗは第２の補償要素１３を介して第２の
電流指令補正信号ＩＮを発生する。
図は本発明を直流電動機の速度制御装置へ適用した例で
ある。速度制御回路１は速度指令Ｎｒと直流電動機５に
直結された速度検出器６によって検出された速度検出値
Ｎ１を用いて、電動機が発生すべき電流指令Ｉｃ を計
算する。１を流指令Ｉｅは２ケの加算器を含む加算回路
２により、Ｉｔ ＃ ＩＮが加算され、電流制御回路３
の指令Ｉｒに変換される。電流制御回路３では電流検出
量７によって検出された実際の電流検出値Ｉｔが電流指
令工、と比較され、ゲートパルス発生回路４、電力変換
器８を介して直流電動機５の印加電圧を変更することに
よって直流電動機５に流れる電流を制御する。一方、速
度制御回路１の出力Ｉｃは電動機モデル９の入力にもな
る。電動機モデル９は、電流発生までの電流モデル１０
と電動機速度までの速度モデル１１のカスケード接続か
ら成る。電流モデル１０の出カニには実際の電流検出値
Ｉｎ と比較され、その偏差εＩは第１の補償要素１２
を介して第１の電流指令補正信号Ｉｔを発生する。速度
モデル１１の出力ＮＭは実際の速度検出値Ｎｘと比較さ
れ、その偏差ｔｗは第２の補償要素１３を介して第２の
電流指令補正信号ＩＮを発生する。
今、速度指令Ｎ、がステップ状に変化したとす）なる、
ｆｔ流モモデル１０速度モデル１１の特性が実際の特性
と全く同じであれば、モデル・と実際の値のそれぞれの
偏差Ｅｌ、ｔ７＠は零である。この場合には、電流指令
補正信号Ｉｆ、ＩＮは零となり、速度制御回路・１の出
カニ（は電流制御回路３の入力−Ｉ、と同じものとなる
。この結果、この電流指令工、と実際の電流検出値Ｉｚ
が一致するよう電力変換器８を動作させる。
ｆｔ流モモデル１０速度モデル１１の特性が実際の特性
と全く同じであれば、モデル・と実際の値のそれぞれの
偏差Ｅｌ、ｔ７＠は零である。この場合には、電流指令
補正信号Ｉｆ、ＩＮは零となり、速度制御回路・１の出
カニ（は電流制御回路３の入力−Ｉ、と同じものとなる
。この結果、この電流指令工、と実際の電流検出値Ｉｚ
が一致するよう電力変換器８を動作させる。
しかし、理想的な応答特性を示す電流、速度モデルの出
力と実際の電流、速度が異なっているときには、実際の
応答がモデルの応答と一致するように電流指令補正信号
Ｉｔ 、ＩＮが発生する。今、直流電動機５によって駆
動される負荷が振動特性を示す場合には、実際の電流、
速度にはその振動性負荷ピよる影響が現われてくるが：
電流及び速度のモデル１０．１１の出力には、その影響
がほとんど生じない、このために、モデル出力と実際の
値との違いが、それぞれの偏差εＩ 、ｉＮに現われて
くる。即ち、振動性負荷の場合は振動成分がａ！、ｉｎ
に出力され、その値が電流指令に補正信号Ｉｒ 、ＩＮ
として加えられ、モデルの応答と一致するように制御す
る。この結果として、振動の少ない速度制御応答を達成
できる。
力と実際の電流、速度が異なっているときには、実際の
応答がモデルの応答と一致するように電流指令補正信号
Ｉｔ 、ＩＮが発生する。今、直流電動機５によって駆
動される負荷が振動特性を示す場合には、実際の電流、
速度にはその振動性負荷ピよる影響が現われてくるが：
電流及び速度のモデル１０．１１の出力には、その影響
がほとんど生じない、このために、モデル出力と実際の
値との違いが、それぞれの偏差εＩ 、ｉＮに現われて
くる。即ち、振動性負荷の場合は振動成分がａ！、ｉｎ
に出力され、その値が電流指令に補正信号Ｉｒ 、ＩＮ
として加えられ、モデルの応答と一致するように制御す
る。この結果として、振動の少ない速度制御応答を達成
できる。
特に、電流モデル１０の出力ＩＮと実際の電流検出値工
１を比較して補正信号エエをつくる制御系は振動による
変動分を応答遅れが小さく判定できるために速い周期で
変動する振動成分をも補償できる。逆に言えば、電流制
御回路３による制御系が遅い場合にも、補正信号ＩＩに
よる振動抑制ループの遅れが小さいので全体としての遅
れが小さくなり振動の抑制効果をもたらす。一方、速度
モデル１１の出力ＮＭと実際の速度検出値Ｎ１を比較し
て補正信号Ｉｓをつくる制御系は積分項が入るために応
答は多少遅いが、最終的な速度の振動を抑制するために
効果がある。
１を比較して補正信号エエをつくる制御系は振動による
変動分を応答遅れが小さく判定できるために速い周期で
変動する振動成分をも補償できる。逆に言えば、電流制
御回路３による制御系が遅い場合にも、補正信号ＩＩに
よる振動抑制ループの遅れが小さいので全体としての遅
れが小さくなり振動の抑制効果をもたらす。一方、速度
モデル１１の出力ＮＭと実際の速度検出値Ｎ１を比較し
て補正信号Ｉｓをつくる制御系は積分項が入るために応
答は多少遅いが、最終的な速度の振動を抑制するために
効果がある。
以上、説明したように第１図の実施例によると電流制御
系の応答が遅い系で、振動性負荷を駆動しても電流と速
度のモデルで記述される振動のな駆動した場合の特性を
示す第２図のブロック線図により説明する。第２図は、
第１図の速度検出回路１の出カニ。から直流電動機５の
速度Ｎ、までのブロック線図を示すものであり・、第１
図と同一の記号は同一の機能を示す、第１図の電流制御
回路３．ゲートパルス発生回路４．電力変換器８゜直流
電動機５．電流検出器７によって構成される電流制御系
全体の特性を一次遅れ要素１５で示し、その時定数をＴ
ｗ とする、この出力はトルク定数（Ｋｒのブロック）
１６を介して電動機トルクで、になる、直流電動機の速
度ＮｘはイナーシャＪ、をもつ積分特性１７で示す、ま
た、直流電動機には１８で示すようなイナーシャＪ、、
ダンピングＣ１，剛性Ｋｍをもつ２質量系負荷が接続さ
れている。ただし、振動特性をもつためにダンピング係
数Ｃｍの値は非常に小さいとしている。それぞれのブロ
ックを１９〜２１で示す、また、第１図に示した電流モ
デルは時定数ＴＭをもつ一次遅れ要素で、速度モデル１
１はその値がＫＭの係数要素２２と係数１ ／ Ｊ Ｍ
をもつ積分要素２３とから成る。更に、第１の補償要素
１２は比例定数Ｋｒで、第２の補償要素１３は比例定数
ＫＮで示す。
系の応答が遅い系で、振動性負荷を駆動しても電流と速
度のモデルで記述される振動のな駆動した場合の特性を
示す第２図のブロック線図により説明する。第２図は、
第１図の速度検出回路１の出カニ。から直流電動機５の
速度Ｎ、までのブロック線図を示すものであり・、第１
図と同一の記号は同一の機能を示す、第１図の電流制御
回路３．ゲートパルス発生回路４．電力変換器８゜直流
電動機５．電流検出器７によって構成される電流制御系
全体の特性を一次遅れ要素１５で示し、その時定数をＴ
ｗ とする、この出力はトルク定数（Ｋｒのブロック）
１６を介して電動機トルクで、になる、直流電動機の速
度ＮｘはイナーシャＪ、をもつ積分特性１７で示す、ま
た、直流電動機には１８で示すようなイナーシャＪ、、
ダンピングＣ１，剛性Ｋｍをもつ２質量系負荷が接続さ
れている。ただし、振動特性をもつためにダンピング係
数Ｃｍの値は非常に小さいとしている。それぞれのブロ
ックを１９〜２１で示す、また、第１図に示した電流モ
デルは時定数ＴＭをもつ一次遅れ要素で、速度モデル１
１はその値がＫＭの係数要素２２と係数１ ／ Ｊ Ｍ
をもつ積分要素２３とから成る。更に、第１の補償要素
１２は比例定数Ｋｒで、第２の補償要素１３は比例定数
ＫＮで示す。
第２図の制御系でＩＣから電動機の速度Ｎ、までの伝達
関数を求めると次式になる。
関数を求めると次式になる。
Ｎｚ（Ｓ） Ｋｔ（Ｓ”＋（Ｃｍ／Ｊｍ）Ｓ＋（Ｋｍ
／Ｊｔ））（ＪＭＴＭＳ”＋Ｊｘ（１＋ＫＪｔ）Ｓ＋Ｋ
ｘｈ）Ｉｃ（Ｓ） Ａ （Ｓ）・・・
・・・ （１） ＋（Ｊ、（（２ζω７）（１千にＴにり＋ω−ＴＩ）＋
ＫｗＫｒ）Ｓｔ＋（Ｊｌｌ（１１１＋”（１＋に丁Ｋｔ
）＋ （Ｃｍ／Ｊｇ）ｌｓＫｙ）Ｓ＋ （Ｘｓ／Ｊｔ）
Ｋｓ）Ｃｔ・・・・・・ “（２） 速度制御回路の出力Ｉｃが変化したときの電動機速度Ｎ
１の変化の様子は（１）式であられせるが、特に振動特
性に関しては（１）式の分母、即ち（２）式の根によっ
てほぼ決定される。（２）式において、補償要素の比例
定数に！とＫＮを零にしておくと、Ａ （Ｓ）は次式と
なる。
／Ｊｔ））（ＪＭＴＭＳ”＋Ｊｘ（１＋ＫＪｔ）Ｓ＋Ｋ
ｘｈ）Ｉｃ（Ｓ） Ａ （Ｓ）・・・
・・・ （１） ＋（Ｊ、（（２ζω７）（１千にＴにり＋ω−ＴＩ）＋
ＫｗＫｒ）Ｓｔ＋（Ｊｌｌ（１１１＋”（１＋に丁Ｋｔ
）＋ （Ｃｍ／Ｊｇ）ｌｓＫｙ）Ｓ＋ （Ｘｓ／Ｊｔ）
Ｋｓ）Ｃｔ・・・・・・ “（２） 速度制御回路の出力Ｉｃが変化したときの電動機速度Ｎ
１の変化の様子は（１）式であられせるが、特に振動特
性に関しては（１）式の分母、即ち（２）式の根によっ
てほぼ決定される。（２）式において、補償要素の比例
定数に！とＫＮを零にしておくと、Ａ （Ｓ）は次式と
なる。
Ａ’（Ｓ）＝Ｊ、ＪｓＳ”（１＋ＴＭＳ）（１＋ＴｔＳ
）（Ｓｉ＋２ζωｎＳ＋ωｎｚ）・・・・・・（３） （３）式から、この場合には電動機と負荷で決まる減衰
定数ζをもつ振動特性をもつ。特に、ダンピング係数Ｃ
，が小さいような系では大きな振動をもつ、これに対し
て、比例定数ＫＩ、ＫＮを用いると（２）式で示される
ように、Ａ （Ｓ）の根を適当な値に設計できる。この
関係を、根軌跡で示したのが第３１！ｌである。（３）
式の振動機（２次系のうちの虚数部が圧機のみ）がＡ点
にあったとすると、電流制御系の遅れが零のときは、Ｔ
ｒ ＝０であり、第２の比例定数ＫＮを調整するだけで
、その特性根の原点に対する傾き０が大きくなり、例え
ばＢ点とするように震整すれば大幅に振動を抑制できる
。しかし、電流制御系の遅れＴＩが大きいときは、ＫＮ
のみを大きくすると第３ＷＵの破線のように変化する。
）（Ｓｉ＋２ζωｎＳ＋ωｎｚ）・・・・・・（３） （３）式から、この場合には電動機と負荷で決まる減衰
定数ζをもつ振動特性をもつ。特に、ダンピング係数Ｃ
，が小さいような系では大きな振動をもつ、これに対し
て、比例定数ＫＩ、ＫＮを用いると（２）式で示される
ように、Ａ （Ｓ）の根を適当な値に設計できる。この
関係を、根軌跡で示したのが第３１！ｌである。（３）
式の振動機（２次系のうちの虚数部が圧機のみ）がＡ点
にあったとすると、電流制御系の遅れが零のときは、Ｔ
ｒ ＝０であり、第２の比例定数ＫＮを調整するだけで
、その特性根の原点に対する傾き０が大きくなり、例え
ばＢ点とするように震整すれば大幅に振動を抑制できる
。しかし、電流制御系の遅れＴＩが大きいときは、ＫＮ
のみを大きくすると第３ＷＵの破線のように変化する。
この特性から、若干の改善効果はあるが、充分な振動抑
制の特性を示していない、これに対して、０点から第１
の補償要素の比例定数に！を増加すると一点鎖線となり
、Ｋ！の増加とともに特性根の原点に対する傾きθが更
に増加でき、振動抑制の効果が更に増すことがわかる。
制の特性を示していない、これに対して、０点から第１
の補償要素の比例定数に！を増加すると一点鎖線となり
、Ｋ！の増加とともに特性根の原点に対する傾きθが更
に増加でき、振動抑制の効果が更に増すことがわかる。
以上、説明したように本発明の実施例によると電流側−
御系の遅れが大きい場合にも、振動抑制の効果を有する
ことがわかった。なお、第１図ではトルクモデルのかわ
りに電流モデルを用いて構成したが、電動機の発生する
トルクを検出できる検出器を用いた場合には、トルクモ
デルを用いればよいことは、その原理から明らかである
。
御系の遅れが大きい場合にも、振動抑制の効果を有する
ことがわかった。なお、第１図ではトルクモデルのかわ
りに電流モデルを用いて構成したが、電動機の発生する
トルクを検出できる検出器を用いた場合には、トルクモ
デルを用いればよいことは、その原理から明らかである
。
第４図は本発明を誘導電動機の速度制御系へ適用した一
実施例を示す、誘導電動機３１には速度検出器３２が機
械的に結合されており、その出力より速度検出値Ｎ１が
得られる。更に、誘導電動機３１へは直流電源３３の電
圧がインバータ３４によって印加され各相に電流を流す
、各相の電流は、電流検出器３５〜３７によって検出さ
れ、交流電流制御回路３８のフィードバック信号及びｄ
軸、ｑ軸成分の電流検出のための３相／２相変換回路３
９の入力となる。また、ベース倍量発生回路４０は電流
制御回路３８の出力を入力とし、インバータ３４を構成
するトランジスタのベース信号を発生する。交流電流制
御回路３８の指令ｉ ｕｒｐｉｖｒｐ ｉ□は２相／３
相変換回路４１の出力から得られる。
実施例を示す、誘導電動機３１には速度検出器３２が機
械的に結合されており、その出力より速度検出値Ｎ１が
得られる。更に、誘導電動機３１へは直流電源３３の電
圧がインバータ３４によって印加され各相に電流を流す
、各相の電流は、電流検出器３５〜３７によって検出さ
れ、交流電流制御回路３８のフィードバック信号及びｄ
軸、ｑ軸成分の電流検出のための３相／２相変換回路３
９の入力となる。また、ベース倍量発生回路４０は電流
制御回路３８の出力を入力とし、インバータ３４を構成
するトランジスタのベース信号を発生する。交流電流制
御回路３８の指令ｉ ｕｒｐｉｖｒｐ ｉ□は２相／３
相変換回路４１の出力から得られる。
一方、速度制御系は速度指令Ｎｒと速度検出値Ｎ、との
差を用いて速度制御回路４２により、ｑ軸成分の基本と
なる電流指令Ｉｑｃを演算する。また、ｄ軸成分の電流
指令Ｉ−ｒは、その指令発生装置４３から出力されるが
、ここでは説明を簡単化するために一定としておく、こ
のようにして得られたｑ軸、ｄ＠酸成分電流指令Ｉａｒ
、 Ｉｑｃは、乗算器４４．−次遅れ要素４５．積分器
４６から成る電動機モデル４７の入力となる。一方、電
動機が発生しているトルクτｆは３相／２相変換回路３
９で検出されたｑ軸、ｄ軸電流成分１ｑｘｐ Ｉｍｊを
乗算器４８で乗算することによって得られる。
差を用いて速度制御回路４２により、ｑ軸成分の基本と
なる電流指令Ｉｑｃを演算する。また、ｄ軸成分の電流
指令Ｉ−ｒは、その指令発生装置４３から出力されるが
、ここでは説明を簡単化するために一定としておく、こ
のようにして得られたｑ軸、ｄ＠酸成分電流指令Ｉａｒ
、 Ｉｑｃは、乗算器４４．−次遅れ要素４５．積分器
４６から成る電動機モデル４７の入力となる。一方、電
動機が発生しているトルクτｆは３相／２相変換回路３
９で検出されたｑ軸、ｄ軸電流成分１ｑｘｐ Ｉｍｊを
乗算器４８で乗算することによって得られる。
このようにして得られたモデルの出力τｓ ＃ ＮＨと
実際の値Ｎｆ、τ１はそれぞれ比較され、その差ετ、
ＥＮが第１の補償要素４９．第２の補償要素５０を介し
て補正信号エラＢＸｑｒｉに変換され、基本としていた
ｑ軸成分電流指令Ｉｑｃに加算され、結果としてｑ軸成
分電流指令Ｉｑｒを得る。これら、ｑ軸及びｄ軸成分の
電流指令Ｉｑｒ、 Ｉａｒは検出値Ｉ□ｐ Ｉｔ□と比
較され、それぞれの電流制御回路５１．５２を介して、
２相／３相変換回路４１の入力が演算される。なお、５
３はｑ軸及びｄ軸成分の電流指令Ｉｑｒｌ Ｉｉｒと速
度検出値Ｎｐを用いてインバータ角周波数ω１を演算す
る回路であり、５４は角周波数ωｌを用いて角周波数ω
工の交流信号を発生する回路である。
実際の値Ｎｆ、τ１はそれぞれ比較され、その差ετ、
ＥＮが第１の補償要素４９．第２の補償要素５０を介し
て補正信号エラＢＸｑｒｉに変換され、基本としていた
ｑ軸成分電流指令Ｉｑｃに加算され、結果としてｑ軸成
分電流指令Ｉｑｒを得る。これら、ｑ軸及びｄ軸成分の
電流指令Ｉｑｒ、 Ｉａｒは検出値Ｉ□ｐ Ｉｔ□と比
較され、それぞれの電流制御回路５１．５２を介して、
２相／３相変換回路４１の入力が演算される。なお、５
３はｑ軸及びｄ軸成分の電流指令Ｉｑｒｌ Ｉｉｒと速
度検出値Ｎｐを用いてインバータ角周波数ω１を演算す
る回路であり、５４は角周波数ωｌを用いて角周波数ω
工の交流信号を発生する回路である。
第４図において、速度指令Ｎｒが加わると゛速度制御回
路４２は、基本となるｑ軸成分電流指令ｉｑｃを演算す
る。その結果と、ｄ軸成分電流指令Ｉａｃは電動機モデ
ル４７に入力され、乗算器４４で乗算され、結果として
トルク指令が計算される。
路４２は、基本となるｑ軸成分電流指令ｉｑｃを演算す
る。その結果と、ｄ軸成分電流指令Ｉａｃは電動機モデ
ル４７に入力され、乗算器４４で乗算され、結果として
トルク指令が計算される。
この結果は電動機トルク制御系と等価な時定数をもつ一
次遅れ要素４５の入力となり、トルクモデルの出力τに
が得られる。更に、この値τバは積分器４９の入力とな
り、速度モデルの出力ＮＭが得られる。このようなモデ
ルの出力τに、ＮＭと実際のトルクでｌ、速度Ｎｔ が
一致している場合には第１及び第２の補償要素４９，５
０の入力ετ、ｆＮは零となるので、その出力Ｉｑｒ、
Ｉｑｓも零となり、ｑ＃４分電流指令１ｑｔ、 Ｉｑ
ｃと一致する。この場合には、電動機モデル４７の特性
は速度制御系全体の特性に何の影６響も与えず、ごく標
準的な誘導電動機速度制御装置として動作し、誘導電動
機３１の速度が指令と一致するように制御される。
次遅れ要素４５の入力となり、トルクモデルの出力τに
が得られる。更に、この値τバは積分器４９の入力とな
り、速度モデルの出力ＮＭが得られる。このようなモデ
ルの出力τに、ＮＭと実際のトルクでｌ、速度Ｎｔ が
一致している場合には第１及び第２の補償要素４９，５
０の入力ετ、ｆＮは零となるので、その出力Ｉｑｒ、
Ｉｑｓも零となり、ｑ＃４分電流指令１ｑｔ、 Ｉｑ
ｃと一致する。この場合には、電動機モデル４７の特性
は速度制御系全体の特性に何の影６響も与えず、ごく標
準的な誘導電動機速度制御装置として動作し、誘導電動
機３１の速度が指令と一致するように制御される。
しかし、誘導電動機３１で駆動される機械が振動特性を
備えていると、実際の検出値Ｉ−＊ｓ Ｉｑ＊＋Ｎｐに
その影響が現われてくる。一方、電動機モデル４７の出
力はその影響が非常″に少ない、このために、モデルと
実際値の差ετ、ＩＮには振動成分の影響が現われるの
で、その値を零とするように補正信号Ｉｑｔ、 Ｉｑｎ
が発生され、誘導電動機３１のトルクを制御する。この
結果、第１図の実施例で示したのと同様な効果により、
振動成分の影響を抑制でき、安定な速度制御性能が得ら
れる。
備えていると、実際の検出値Ｉ−＊ｓ Ｉｑ＊＋Ｎｐに
その影響が現われてくる。一方、電動機モデル４７の出
力はその影響が非常″に少ない、このために、モデルと
実際値の差ετ、ＩＮには振動成分の影響が現われるの
で、その値を零とするように補正信号Ｉｑｔ、 Ｉｑｎ
が発生され、誘導電動機３１のトルクを制御する。この
結果、第１図の実施例で示したのと同様な効果により、
振動成分の影響を抑制でき、安定な速度制御性能が得ら
れる。
以上述べたように、交流電動機の速度制御装置にも本発
明は適用可能であり、振動性負荷を駆動する場合でも、
その振動を抑制し、モデルの理想応答に近い応答で安定
な制御性能を得ることが可能である。なお、第４図では
補正信号をｑ軸電流成分のみに加えたが、ｄ軸電流成分
の指令が変化する場合には、その積を一定とし、指令の
割合に応じて配分して加えることによっても同様な効果
が得られることは、その原理から明らかなことである。
明は適用可能であり、振動性負荷を駆動する場合でも、
その振動を抑制し、モデルの理想応答に近い応答で安定
な制御性能を得ることが可能である。なお、第４図では
補正信号をｑ軸電流成分のみに加えたが、ｄ軸電流成分
の指令が変化する場合には、その積を一定とし、指令の
割合に応じて配分して加えることによっても同様な効果
が得られることは、その原理から明らかなことである。
本発明によれば、電動機の負荷が振動的な特性をもつ場
合にも、その振動を抑制し安定な制御性能が得られると
いう効果がある。
合にも、その振動を抑制し安定な制御性能が得られると
いう効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例の直流電動機速度制装置の構
成図、第２図は第１Ｗｉの制御系のブロック線図、第３
図は第２図の根軌跡、第４図は本発明の他の実施例にお
ける誘導電動機速度制御装置の構成図である。 ９・・・電動機モデル、１０・・・電流モデル、１１・
・・速度モデル、１２・・・第１の補償要素、１３・・
・第２の補償要素。
成図、第２図は第１Ｗｉの制御系のブロック線図、第３
図は第２図の根軌跡、第４図は本発明の他の実施例にお
ける誘導電動機速度制御装置の構成図である。 ９・・・電動機モデル、１０・・・電流モデル、１１・
・・速度モデル、１２・・・第１の補償要素、１３・・
・第２の補償要素。
Claims (1)
- １、電動機の発生トルクを制御しつつ、電動機の速度を
制御する電動機の速度制御装置において、電動機の発生
トルク相当と、電動機速度のモデルを設け、前記モデル
出力と実際の電動機発生トルク及び電動機速度とを比較
し、それぞれの偏差を補償要素を介して前記電動機制御
装置のトルク指令に加えたことを特徴とする電動機の速
度制御装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61157846A JPS6315692A (ja) | 1986-07-07 | 1986-07-07 | 電動機の速度制御装置 |
| CN87104603A CN1006947B (zh) | 1986-07-07 | 1987-06-30 | 电动机速度控制装置 |
| DE19873722099 DE3722099A1 (de) | 1986-07-07 | 1987-07-03 | Drehzahlregler fuer einen elektromotor |
| US07/070,551 US4814678A (en) | 1986-07-07 | 1987-07-07 | Speed control apparatus for motor |
| KR1019870007205A KR920002566B1 (ko) | 1986-07-07 | 1987-07-07 | 전동기의 속도제어장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61157846A JPS6315692A (ja) | 1986-07-07 | 1986-07-07 | 電動機の速度制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6315692A true JPS6315692A (ja) | 1988-01-22 |
Family
ID=15658634
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61157846A Pending JPS6315692A (ja) | 1986-07-07 | 1986-07-07 | 電動機の速度制御装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4814678A (ja) |
| JP (1) | JPS6315692A (ja) |
| KR (1) | KR920002566B1 (ja) |
| CN (1) | CN1006947B (ja) |
| DE (1) | DE3722099A1 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02179289A (ja) * | 1988-09-16 | 1990-07-12 | Fuji Electric Co Ltd | 電動機の制御装置 |
| JPH0646587A (ja) * | 1992-03-27 | 1994-02-18 | Sanyo Electric Co Ltd | モータサーボ装置 |
| JP2007028755A (ja) * | 2005-07-14 | 2007-02-01 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | 電力変換装置 |
| JP2009044859A (ja) * | 2007-08-08 | 2009-02-26 | Toyota Motor Corp | 車両挙動制御装置 |
| JP2016512676A (ja) * | 2013-01-10 | 2016-04-28 | ルノー エス．ア．エス． | 自動車の電気モーターの回転速度を制御するためのシステム及び対応する方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS63314606A (ja) * | 1987-06-18 | 1988-12-22 | Fanuc Ltd | 多関節ロボットの制御装置 |
| KR910009242B1 (ko) * | 1987-08-04 | 1991-11-07 | 가부시기가이샤 히다찌세이사꾸쇼 | 회전 전동기의 토오크 제어장치 |
| DE3815530A1 (de) * | 1988-05-06 | 1989-11-16 | Heidelberger Druckmasch Ag | Verfahren zur ermittlung der drehzahl einer maschine |
| US4912386A (en) * | 1989-03-21 | 1990-03-27 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Balanced bridge feedback control system |
| DE4026091A1 (de) * | 1990-08-17 | 1992-02-27 | Kokes Michael Dipl Ing Fh | Vorrichtung und verfahren zur regelung von systemen, deren stoergroessen einen zeit- oder winkelperiodischen anteil enthalten |
| JPH04112690A (ja) * | 1990-09-03 | 1992-04-14 | Fanuc Ltd | サーボモータの制御方式 |
| US5122719A (en) * | 1991-02-27 | 1992-06-16 | Eastman Kodak Company | Method and apparatus for reducing recurrent fluctuations in motor torque |
| DE4116307C1 (ja) * | 1991-05-15 | 1992-10-29 | Mannesmann Ag, 4000 Duesseldorf, De | |
| JP3084928B2 (ja) * | 1992-05-29 | 2000-09-04 | 三菱電機株式会社 | 電動機の位置制御装置 |
| JPH06113578A (ja) * | 1992-09-30 | 1994-04-22 | Fuji Electric Co Ltd | 電動機の速度制御方法 |
| DE4427697A1 (de) * | 1993-08-11 | 1995-02-16 | Fuji Electric Co Ltd | Steuervorrichtung für Motor mit variabler Drehzahl |
| JP3357143B2 (ja) * | 1993-09-30 | 2002-12-16 | ファナック株式会社 | ロボットの負荷をモニタするロボット制御装置 |
| JPH07170777A (ja) * | 1993-12-14 | 1995-07-04 | Fuji Electric Co Ltd | 電動機の振動抑制制御装置 |
| GB2343566B (en) * | 1998-10-21 | 2002-11-13 | Elliott Ind Ltd | Apparatus and a method for controlling an electric vehicle |
| KR100635914B1 (ko) * | 2000-01-28 | 2006-10-19 | 삼성전자주식회사 | 모터 제어시스템의 전류 분해능 조정장치 |
| DE10038570A1 (de) * | 2000-05-31 | 2001-12-13 | Baumueller Nuernberg Gmbh | Stromregelung im Stator einer elektrischen Maschine |
| JP2007244083A (ja) * | 2006-03-08 | 2007-09-20 | Nec Electronics Corp | 電流制御回路 |
| US8672733B2 (en) * | 2007-02-06 | 2014-03-18 | Nordyne Llc | Ventilation airflow rate control |
| RU2455749C1 (ru) * | 2011-05-05 | 2012-07-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ГОУ ВПО "КубГТУ") | Программно-управляемый позиционный электропривод с улучшенными характеристиками на базе инерционного преобразователя при идеальном валопроводе |
| CN105634347B (zh) * | 2014-10-27 | 2018-10-19 | 深圳兴奇宏科技有限公司 | 风扇马达信号控制系统 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1199675A (en) * | 1983-03-31 | 1986-01-21 | Canadian General Electric Company Limited | Speed controller for mill drives and the like |
| FI72016C (fi) * | 1983-08-17 | 1987-03-09 | Kone Oy | Foerfarande och anordning foer stabilisering av en likstroemsmotor i en hiss. |
| JPS60187276A (ja) * | 1984-03-05 | 1985-09-24 | Hitachi Ltd | 負荷駆動装置 |
-
1986
- 1986-07-07 JP JP61157846A patent/JPS6315692A/ja active Pending
-
1987
- 1987-06-30 CN CN87104603A patent/CN1006947B/zh not_active Expired
- 1987-07-03 DE DE19873722099 patent/DE3722099A1/de active Granted
- 1987-07-07 KR KR1019870007205A patent/KR920002566B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1987-07-07 US US07/070,551 patent/US4814678A/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR880002315A (ko) | 1988-04-30 |
| CN1006947B (zh) | 1990-02-21 |
| DE3722099C2 (ja) | 1990-12-13 |
| US4814678A (en) | 1989-03-21 |
| CN87104603A (zh) | 1988-01-27 |
| DE3722099A1 (de) | 1988-01-28 |
| KR920002566B1 (ko) | 1992-03-27 |
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