JPS6315838B2 - - Google Patents
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- JPS6315838B2 JPS6315838B2 JP54022543A JP2254379A JPS6315838B2 JP S6315838 B2 JPS6315838 B2 JP S6315838B2 JP 54022543 A JP54022543 A JP 54022543A JP 2254379 A JP2254379 A JP 2254379A JP S6315838 B2 JPS6315838 B2 JP S6315838B2
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- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
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 supplies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は直流電動機の制御方式、特に船用推
進電動機の制御方式に関するものである。
進電動機の制御方式に関するものである。
一般に、船用推進電動機は、デイーゼル機関等
の原動機により電源発電機の回転子を回転して起
生された電源発電機の電力の供給を受けて運転さ
れる。
の原動機により電源発電機の回転子を回転して起
生された電源発電機の電力の供給を受けて運転さ
れる。
従来、この種の電動機のトクルを制御するに
は、負荷トルクの急変時における原動機出力の変
動を少くし、かつ負荷特性に適合した出力特性を
得るため、第１図に示すように、界磁々束φおよ
び電機子電流Ｉをトルク指令値Ｔの平方根√に
比例して制御する方式が採用されている。
は、負荷トルクの急変時における原動機出力の変
動を少くし、かつ負荷特性に適合した出力特性を
得るため、第１図に示すように、界磁々束φおよ
び電機子電流Ｉをトルク指令値Ｔの平方根√に
比例して制御する方式が採用されている。
しかしながら、このような制御方式は、界磁々
束の値が低いため、所要のトルクを起生するため
には電機子電流が大きくなり、界磁々束を許容限
度内の大きな値に一定に保持して制御する通常の
電動機制御方式に比べて効率が著しく低いという
難点があつた。
束の値が低いため、所要のトルクを起生するため
には電機子電流が大きくなり、界磁々束を許容限
度内の大きな値に一定に保持して制御する通常の
電動機制御方式に比べて効率が著しく低いという
難点があつた。
この難点は、次のようにして解消されることが
判つた。すなわち、電動機の発生のトルクＴは、
次式 Ｔ∝Φ・Ｉ に示すように界磁々束と電機子電流Ｉとの積に比
例するが、界磁々束Φは下記の条件 Φ−ΦA∝√ （但し、ΦA…界磁々束バイアス値） を満足するよう制御し、電機子電流Ｉは下記の条
件 Ｉ∝（Φ−ΦA）2／Φ を満足するよう制御することにより、所要のトル
クを起生するに必要な電機子電流は従来の方式に
比べて著しく低減し、しかも界磁々束が電機子電
流より先に制御されるため、負荷トルクの急変に
際しても電源発電機の回転子を駆動する原動機の
出力変動が少くなり、前述の難点が一挙に解消さ
れることを突き止めた。
判つた。すなわち、電動機の発生のトルクＴは、
次式 Ｔ∝Φ・Ｉ に示すように界磁々束と電機子電流Ｉとの積に比
例するが、界磁々束Φは下記の条件 Φ−ΦA∝√ （但し、ΦA…界磁々束バイアス値） を満足するよう制御し、電機子電流Ｉは下記の条
件 Ｉ∝（Φ−ΦA）2／Φ を満足するよう制御することにより、所要のトル
クを起生するに必要な電機子電流は従来の方式に
比べて著しく低減し、しかも界磁々束が電機子電
流より先に制御されるため、負荷トルクの急変に
際しても電源発電機の回転子を駆動する原動機の
出力変動が少くなり、前述の難点が一挙に解消さ
れることを突き止めた。
従つて、本発明の一般的な目的は、負荷トルク
の急変時における原動機の出力の変動を少くし、
しかも所要のトルクを発生するに必要な電機子電
流を低減して高い効率を得ることができる直流電
動機の制御方式を提供するにある。
の急変時における原動機の出力の変動を少くし、
しかも所要のトルクを発生するに必要な電機子電
流を低減して高い効率を得ることができる直流電
動機の制御方式を提供するにある。
この目的を達成するため、本発明においては、
直流電動機の電機子電流および界磁磁束をそれぞ
れ検出し、電機子電流指令演算器から出力される
電機子電流指令値と電機子電流検出値との偏差を
求めてこれを電機子電流調節器に入力して電機子
電流制御信号を出力するよう構成し、界磁指令演
算器から出力される界磁磁束指令値と界磁磁束検
出値との偏差を求めてこれを界磁調節器に入力し
て界磁磁束制御信号を出力するよう構成した直流
電動機の速度制御方式において、 界磁指令演算器において界磁磁束指令値Φは界
磁磁束バイアス値ΦAとの差がトルク指令値Ｔの
平方根に比例するよう演算してこれを出力するよ
う構成し、 電機子電流指令演算器において電機子電流指令
値Ｉは界磁磁束検出値Φと界磁磁束バイアス値
ΦAとの差の２乗に対する前記界磁磁束検出値Φ
の商に比例するよう演算してこれを出力するよう
構成することを特徴とする。
直流電動機の電機子電流および界磁磁束をそれぞ
れ検出し、電機子電流指令演算器から出力される
電機子電流指令値と電機子電流検出値との偏差を
求めてこれを電機子電流調節器に入力して電機子
電流制御信号を出力するよう構成し、界磁指令演
算器から出力される界磁磁束指令値と界磁磁束検
出値との偏差を求めてこれを界磁調節器に入力し
て界磁磁束制御信号を出力するよう構成した直流
電動機の速度制御方式において、 界磁指令演算器において界磁磁束指令値Φは界
磁磁束バイアス値ΦAとの差がトルク指令値Ｔの
平方根に比例するよう演算してこれを出力するよ
う構成し、 電機子電流指令演算器において電機子電流指令
値Ｉは界磁磁束検出値Φと界磁磁束バイアス値
ΦAとの差の２乗に対する前記界磁磁束検出値Φ
の商に比例するよう演算してこれを出力するよう
構成することを特徴とする。
次に、本発明に係る直流電動機の制御方式の実
施例につき添付図面を参照しながら以下詳細に説
明する。
施例につき添付図面を参照しながら以下詳細に説
明する。
第２図は、船用推進電動機の制御回路を示すも
ので参照付号１０は電気推進用の直流電動機を示
し、この直流電動機１０の電機子巻線は、電機子
電流検出器１２および電機子サイリスタ１４を介
して電動機（図示せず）により回転子が駆動され
る。電源発電機（図示せず）の出力端子に接続さ
れ、直流電動機１０の界磁巻線は界磁電流検出器
１６および界磁サイリスタ１８を介して界磁用電
源vfに接続されている。
ので参照付号１０は電気推進用の直流電動機を示
し、この直流電動機１０の電機子巻線は、電機子
電流検出器１２および電機子サイリスタ１４を介
して電動機（図示せず）により回転子が駆動され
る。電源発電機（図示せず）の出力端子に接続さ
れ、直流電動機１０の界磁巻線は界磁電流検出器
１６および界磁サイリスタ１８を介して界磁用電
源vfに接続されている。
一方、トルク指令装置（図示せず）から供給さ
れるトルク指令値に基づいて作動する界磁指令演
算器２０の出力端子を加算器２２の（＋）入力端
子に接続し、界磁電流検出器１６の出力端子を加
算器２２の（−）入力端子に接続し、加算器２２
の出力端子を界磁調節器２４を介して界磁サイリ
スタ１８のゲートに接続する。
れるトルク指令値に基づいて作動する界磁指令演
算器２０の出力端子を加算器２２の（＋）入力端
子に接続し、界磁電流検出器１６の出力端子を加
算器２２の（−）入力端子に接続し、加算器２２
の出力端子を界磁調節器２４を介して界磁サイリ
スタ１８のゲートに接続する。
また、界磁電流検出器１６の出力端子を電機子
電流指令演算器２６の入力端子に接続し、電機子
電流指令演算器２６の出力端子を加算器２８の
（＋）入力端子に接続し、電機子電流検出器１２
の出力端子を加算器２８の（−）入力端子に接続
し、加算器２８の出力端子を電機子電流調節器３
０を介して電機子サイリスタ１４のゲートに接続
する。
電流指令演算器２６の入力端子に接続し、電機子
電流指令演算器２６の出力端子を加算器２８の
（＋）入力端子に接続し、電機子電流検出器１２
の出力端子を加算器２８の（−）入力端子に接続
し、加算器２８の出力端子を電機子電流調節器３
０を介して電機子サイリスタ１４のゲートに接続
する。
なお、前記界磁指令演算器２０は、入力として
供給されたトルク指令値の平方根√から、下記
の条件 Φ−ΦA∝√ …(1) 但し、Φ…界磁々束 ΦA…界磁々束バイアス値 を満足する界磁々束Φを演算する機能を具備す
る。
供給されたトルク指令値の平方根√から、下記
の条件 Φ−ΦA∝√ …(1) 但し、Φ…界磁々束 ΦA…界磁々束バイアス値 を満足する界磁々束Φを演算する機能を具備す
る。
また、前記電機子電流指令演算器２６は、入力
として供給された界磁々束Φから、下記の条件 Ｉ∝（Φ−ΦA）2／Φ …(2) 但し、Ｉ…電機子電流 を満足する電機子電流Ｉを演算する機能を具備す
る。
として供給された界磁々束Φから、下記の条件 Ｉ∝（Φ−ΦA）2／Φ …(2) 但し、Ｉ…電機子電流 を満足する電機子電流Ｉを演算する機能を具備す
る。
次に、このように構成した回路の動作と共に本
発明方式について説明する。界磁指令演算器２０
の入力端子に入力としてトルク指令値の平方根√
Ｔが供給されると、界磁指令演算器２０はこの入
力に基づいて前記(1)式を満足する界磁々束Φを演
算し、この演算出力が加算器２２の（＋）入力端
子に供給される。この場合、界磁指令演算器２０
の演算出力は、第３図のΦ直線で示すように、界
磁々束Φと界磁々束バイアス値ΦAとの差が入力
√に比例して変化する特性をもつている。
発明方式について説明する。界磁指令演算器２０
の入力端子に入力としてトルク指令値の平方根√
Ｔが供給されると、界磁指令演算器２０はこの入
力に基づいて前記(1)式を満足する界磁々束Φを演
算し、この演算出力が加算器２２の（＋）入力端
子に供給される。この場合、界磁指令演算器２０
の演算出力は、第３図のΦ直線で示すように、界
磁々束Φと界磁々束バイアス値ΦAとの差が入力
√に比例して変化する特性をもつている。
加算器２２の（＋）入力端子に供給された界
磁々束Φと、加算器２２の（−）入力端子に供給
された界磁電流検出器１６の出力との差が界磁調
節器２４に供給され、この調節器２４の出力が界
磁サイリスタ１８のゲートに供給されて直流電動
機１０の界磁々束が指令値と等しくなるよう界磁
電流が制御される。
磁々束Φと、加算器２２の（−）入力端子に供給
された界磁電流検出器１６の出力との差が界磁調
節器２４に供給され、この調節器２４の出力が界
磁サイリスタ１８のゲートに供給されて直流電動
機１０の界磁々束が指令値と等しくなるよう界磁
電流が制御される。
一方、電機子電流指令演算器２６の入力端子
に、界磁電流検出器１６により検出された界磁々
束Φが供給されると、電機子電流指令演算器２６
は、この入力に基づいて前記(2)式を満足する電機
子電流Ｉを演算し、この演算出力を加算器２８の
（＋）入力端子に供給する。この場合、電機子電
流指令演算器２６の演算出力は第３図Ｉ曲線に示
すような特性曲線となる。
に、界磁電流検出器１６により検出された界磁々
束Φが供給されると、電機子電流指令演算器２６
は、この入力に基づいて前記(2)式を満足する電機
子電流Ｉを演算し、この演算出力を加算器２８の
（＋）入力端子に供給する。この場合、電機子電
流指令演算器２６の演算出力は第３図Ｉ曲線に示
すような特性曲線となる。
加算器２８の（＋）入力端子に供給された電機
子電流指令値Ｉと、電機子電流検出器１２により
検出されて加算器２８の（−）入力端子に供給さ
れた電機子電流との差が電機子電流調節器３０に
供給され、この調節器３０の出力が電機子サイリ
スタ１４のゲートに供給されて直流電動機１０の
電機子電流が指令値と等しくなるよう制御され
る。
子電流指令値Ｉと、電機子電流検出器１２により
検出されて加算器２８の（−）入力端子に供給さ
れた電機子電流との差が電機子電流調節器３０に
供給され、この調節器３０の出力が電機子サイリ
スタ１４のゲートに供給されて直流電動機１０の
電機子電流が指令値と等しくなるよう制御され
る。
このようにして、界磁々束Φおよび電機子電流
Ｉは前記(1)式および(2)式を満足するよう制御さ
れ、直流電動機１０は指令された所要トルクＴを
発生する。
Ｉは前記(1)式および(2)式を満足するよう制御さ
れ、直流電動機１０は指令された所要トルクＴを
発生する。
この場合、トルク指令値に対応した界磁々束に
基づいて電機子電流が制御されるため、負荷トル
クの急変時における原動機の出力変動が縮少され
ると共に、第３図に示すように界磁々束Φは従来
の制御方式による界磁々束Φ′より大きな値とな
るため、所要のトルクを起生するに必要な電機子
電流Ｉは従来の制御方式による電機子電流I′に比
べて著しく小さくなり、直流電動機１０の効率が
著しく向上される。従つて、本発明方式は、直流
電動機の性能の向上に寄与する効果が極めて大き
い。
基づいて電機子電流が制御されるため、負荷トル
クの急変時における原動機の出力変動が縮少され
ると共に、第３図に示すように界磁々束Φは従来
の制御方式による界磁々束Φ′より大きな値とな
るため、所要のトルクを起生するに必要な電機子
電流Ｉは従来の制御方式による電機子電流I′に比
べて著しく小さくなり、直流電動機１０の効率が
著しく向上される。従つて、本発明方式は、直流
電動機の性能の向上に寄与する効果が極めて大き
い。
さらに、本発明方式は、船用推進電動機の制御
に限らず、プロペラと同じ負荷特性をもつフアン
モータ、ポンプモータ等の制御方式に応用するこ
とができる。
に限らず、プロペラと同じ負荷特性をもつフアン
モータ、ポンプモータ等の制御方式に応用するこ
とができる。
以上、本発明の好適な実施例について説明した
が、本発明の精神を逸脱しない範囲内において、
種々の変更並びに改良をなし得ることは勿論であ
る。
が、本発明の精神を逸脱しない範囲内において、
種々の変更並びに改良をなし得ることは勿論であ
る。
第１図は従来における直流電動機の制御方式の
作用を示す特性曲線図、第２図は本発明に係る直
流電動機の制御方式の一実施例を示すブロツク結
線図、第３図は第２図に示す本発明方式による回
路の作用を示す特性曲線図である。 １０……直流電動機、１２……電機子電流検出
器、１４……電機子サイリスタ、１６……界磁電
流検出器、１８……界磁サイリスタ、２０……界
磁指令演算器、２２……加算器、２４……界磁調
節器、２６……電機子電流指令演算器、２８……
加算器、３０……電機子電流調節器。
作用を示す特性曲線図、第２図は本発明に係る直
流電動機の制御方式の一実施例を示すブロツク結
線図、第３図は第２図に示す本発明方式による回
路の作用を示す特性曲線図である。 １０……直流電動機、１２……電機子電流検出
器、１４……電機子サイリスタ、１６……界磁電
流検出器、１８……界磁サイリスタ、２０……界
磁指令演算器、２２……加算器、２４……界磁調
節器、２６……電機子電流指令演算器、２８……
加算器、３０……電機子電流調節器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 直流電動機の電機子電流および界磁磁束をそ
れぞれ検出し、電機子電流指令演算器から出力さ
れる電機子電流指令値と電機子電流検出値との偏
差を求めてこれを電機子電流調節器に入力して電
機子電流制御信号を出力するよう構成し、界磁指
令演算器から出力される界磁磁束指令値と界磁磁
束検出値との偏差を求めてこれを界磁調節器に入
力して界磁磁束制御信号を出力するよう構成した
直流電動機の速度制御方式において、 界磁指令演算器において界磁磁束指令値φは界
磁磁束バイアス値φAとの差がトルク指令値Ｔの
平方根に比例するよう演算してこれを出力するよ
う構成し、 電機子電流指令演算器において電機子電流指令
値Ｉは界磁磁束検出値φと界磁磁束バイアス値
φAとの差の２乗に対する前記界磁磁束検出値φ
の商に比例するように演算してこれを出力するよ
う構成することを特徴とする直流電動機の制御方
式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2254379A JPS55117489A (en) | 1979-03-01 | 1979-03-01 | Controlling system for dc motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2254379A JPS55117489A (en) | 1979-03-01 | 1979-03-01 | Controlling system for dc motor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55117489A JPS55117489A (en) | 1980-09-09 |
| JPS6315838B2 true JPS6315838B2 (ja) | 1988-04-06 |
Family
ID=12085728
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2254379A Granted JPS55117489A (en) | 1979-03-01 | 1979-03-01 | Controlling system for dc motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55117489A (ja) |
-
1979
- 1979-03-01 JP JP2254379A patent/JPS55117489A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55117489A (en) | 1980-09-09 |
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