TW476186B - Control apparatus - Google Patents

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叩 6186 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 社 印 製 A7 五、發明說明（1 ) [技術領域] 本發明係關於一種可變速驅動電動機的反相器裝置與 伺服驅動裝置等之控制裝置。 '~ [背景技術] 第5圖係表示以往之反相器裝置之構成的方壤圖。在 圖t，10係反相器主電路；U係將交流電壓變換成為直 流電壓的換流器部；12係將直流電壓加以平流的電容器· 1 3係由電晶體與二極體所構成，並將直流電壓變換成交 流電壓的反相器部；由換流器部丨丨、電容器12及反相器 部13構成反相器主電路10。14係藉來自反相器部13之 輸出進行可變速驅動的電動機。又，20係具與外部之介 面，用以控制反相器部13的反相器控制電路，21係非揮 發性記憶體，22係實行頻率或參數等設定與顯示的操作 面板，30係微電腦（以下，簡稱為CPU)，該微電腦係分 別連接於非揮發性記憶體2 1與操作面板22，用以依據從 操作面板22所輸入之資訊及被儲存於非揮發性記憶體2 i 之資訊進行各種演算。 操作面板22係由：用以顯示資料之顯示部23，用以 實行顯示資料之選擇、變更、確定、反相器裝置之運轉或 停止等操作的鍵群24，隨著旋轉角度，將電壓從〇v變化 成5V並加以輸出的可變電阻器25所構成。 又’在CPU30中，31係讀取從操作面板22上之鍵群 24所提供之ON/〇FF信號的鍵輸入裝置，32係檢測從操 作面板22上之可變電阻器25所輸入之類比值，並加以數 本尺度適用標準（CI^)_A4規格（210 X 297公爱)-；--- -----------------------訂---------線 ί請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁} 476186 A7 _____B7__ 五、發明說明（2 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 位化的可變電阻值輸入裝置，33係解析從鍵輸入裝置31 與可變電阻值輸入裝置32所得到輸入信號，並輸出根據 來自外部之輸入之控制面板控制裝置，34係控制操作面 板22上之顯示部23的顯示裝置。 35係反相器控制裝置，該裝置依據從控制面板控制 裝置33所得到之資料來ΟΝ/OFF控制反相器部13之電晶 體，藉此實行反相器裝置之起動與停止，以及變更輸出頻 率等之控制’製作輸出至輸出頻率與輸出電流等之顯示部 23的資料，並將資料交接至控制面板控制裝置33。 3 6係用以讀取與寫入非揮發性記憶體2 1之資料的記 憶體通話裝置，控制面板控制裝置33係視需要，對於記 憶體通話裝置3 6，要求非揮發性記憶體2}之資料讀取與 寫入。 CPU30係由於内部以軟體事先構成之鍵輸入裝置31、· 可變電阻值輸入裝置32、控制面板控制裝置33、顯示裝 置34、反相器控制裝置35及記憶體通話裝置刊所構成。 以下說明以往裝置之動作。 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 社 印 製 當電壓從電源供給於反相器裝置時，CPU3〇係藉由記 憶體通話裝置36讀取非揮發性記憶體21之資料，依據符 合之參數資訊，以控制面板控制裝置33,將適當資料輸 出於顯示部23。在顯示部23則預先使其平常顯示反相器 輸出頻率，以提示現 正以多少Hz下 灰丁現在之反相Is裝置之狀態（運轉狀態或 停止狀態），或若係處於運轉狀態即可知道 在運轉。 本紙i尺度適财_ 44k (CWSM4規格⑵G Χ 2 310931 4f76186 經 濟 部 智 慧 財 產 局 消 費 合 社 印 製 310931 Α7 五、發明說明（3 ) 欲變更輸出頻率時，則有以可變電阻器25以類比值 :更之方，，及在鍵群24wm (未圖 工之鍵操作以數位值變更之方法的兩種模式。此等兩種 2轉方式之模式’可以鍵群24中之、轉方式切換夕鍵（未 予圖示）選擇之。 、以可變電阻器25變更輸出頻率時，首先以、轉方 式切換、來選擇類比運轉方式。該資訊係從鍵輪入裝置 31傳遞至操作面板22，並響應反相器控制裝置35之内部 狀態實行運動方式變更。之後，實行可變電阻器25之操 作時（設定頻率時，若朝順時鐘方向旋轉則增加頻率設定 值），可變電阻值輸入裝置32將檢測從可變電阻器以輸 入之電壓，並在内部變換成數位值。經數位化之資料，係 傳遞至控制面板控制裝置33 ,並按照事先保存在非揮發 性記憶體21的校正值資料，變換成設定頻率值。 x 藉可變電阻器之設定實行輸出頻率之變更時，輸出頰 率係在可變電阻器之設定後，須經過一定加減速時間才到 達設定值，致常常會對於目標值產生過衝，甚至欲再對準 而產生下越現象，使得容易造成難於對準目標值之現象。 又，藉由可變電阻器之設定變更輸出頻率之時，很難固定 在如60·OHz般之無小數點值之問題。 又’將設定頻率以數位值加以設定時，與上述同樣， 首先將運轉方式切換成數位運轉方式，之後，藉由按壓用 以遷移操作盤之狀態之、MODE〃鍵（未圖示）之操作，將 顯示/操作方式從監控方式變更成頻率設定方式。之後， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4 格（210 X 297公爱)— 装--------^---------^---- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4/5186 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（4 ) 以鍵群24 _之’^鍵及、'^鍵將值加以變更。由於 變更中之值係Ik時顯示於顯示部24。因此，操作員可一 面觀看顯示部24之數值一面按壓、鍵及、γ鍵來 變更設定值’設成任意值之後，以按壓為了確定變更後之· 數值之、、SET〃鍵（未圖示）等之操作，確定其數值。 控制面板控制裝晉Μ目丨丨脸0 置33則將刼作貝以刼作面板22輸入 之内今p通時、、、呈由鍵輪入裝置31&可變電阻器輸入裝置 32加以讀取。例如，控制面板控制裝置33，係藉由來自 鍵輸入衣置31之信號’當檢知到反相器裝置之起動指令 已被檢測時，將資訊交接於反相器控制裝置35，反相器 控制裝置35則開始輸出頻率及輸入電壓之算出。在可變 電阻器輸入裝置37檢測出類比值之輸入變化時，控制面 板控制裝置33就按類比信號來變化設定頻率，將資訊交 接至反相器控制裝置35，反相器控制裝置35則按照設定 頻率來變化輸出頻率及輸出電壓。 有關於依鍵的輸出頻率之設定，首先，鍵群24係具 有用以遷移輸出頻率監控方式，頻率設定方式或參數設定 方式等（未圖示）之方式狀態的、m〇de々鍵，每當'mode，， 鍵被輸入時’鍵輸入裝置3丨係將該資訊傳送至控制面板 控制裝置43。 在頻率設定方式，首先在顯示部23實行現在之設定 頻率之顯示，若、、△〃鍵及、' ▽〃鍵被輸入時，鍵輸入裝 置3 1係計測鍵被按壓之時間或鍵被按壓之次數，並將變 化量交接至控制面板控制裝置33。控制面板控制裝置33 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公t ) 310931 ------^-----裝--------1T--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 476186 A7 B7

-------------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 476186 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（6 ) 其係具備：使用手動旋轉把手而產生指令脈衝的手動脈衝 產生器；及計測從該手動脈衝產生器所輸出之脈衝，並算 出每一單位時間之脈衝變化量的脈衝輸入裝置；及依據從 該輸入裝置所輸出之每一單位時間之脈衝變化量算出輸出 頻率的控制面板控制裝置；故可容易設定輸出頻率。 又，上述控制面板控制裝置，由於即使操作方式為設 定方式以外，若從上述脈衝輸入裝置有資料輸出時，仍可 作a又疋操作’因此’不必將操作方式切換成設定方式，可 容易實行輸出頻率之設定操作。 又’由於上述控制面板控制裝置，可對應於每一單位 時間之脈衝變化量，而變更脈衝變化量與頻率設定值之變 化量的倍率。因此可迅速地實行輸出頻率之設定。 又’由於停止上述手動脈衝產生器之操作後，一定時 間係維持剛停止前之脈衝變化量與頻率設定值之變化量的 倍率，因此設定輸出頻率時之設定值超過時可迅速地加以 修正。 又由於將操作上述手動脈衝產生器所設定之設定值在 上述確定鍵輸入後才成為有效，因此可避免在目標設定值 附近之依調整所產生輸出頻率之不穩定狀況。 [用以實施發明的最佳形態] 第1圖係表示依本發明之第i實施形態之反相器裝置 之構成的方塊圖。在圖中，10至 至36係與作為以往裝置之第5圖同樣，故省略其說明。i 係以手動旋轉把手以產生指令脈衝之手動脈衝產生器；2 尺度適用 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--- 訂-------—. 6 476186 五、發明說明（7 ) 係操作面板；3係脈衝輸入裝置；4係控制面板控制機構； 5係CPU ’ 6係反相器控制電路。 第1圖係表示將作為以往裝置之第5圖的可變電阻器 25置換成手動脈衝產生器i，同時將有關連之可變電阻1 輸入裝置32置換成脈衝輸入裝置3者。 手動脈衝產生器1係具有隨著旋轉而產生脈衝的編碼 器功能，在設定頻率或設定參數時，依順時鐘方向之旋轉 便可增加資料值，而依反時鐘方向之旋轉便可減少資料 值。 ’ 以下說明動作。 當電壓從電源供給於反相器裝置時，CUP5係藉由記 憶體通話裝置3 6讀取非揮發性記憶體2 1之資料，依據符 合之參數資訊，以控制面板控制裝置4，將適當資料輪出 於顯示部23。在顯示部23平常係顯示反相器輸出頻率， 但是為了變更輸出頻率而旋轉手動脈衝產生器丨時，則脈 衝輸入裝置3將抓住脈衝之變化，將資訊交接至控制面板 控制裝置4。控制面板控制裝置4，若目前之操作方式為 電動機方式，則接到來自手動脈衝產生器丨之脈衝輪入而 將操作方式變更成頻率設定方式。 又，脈衝輸入裝置3則計測編碼器脈衝並將變化量交 接至控制面板控制裝置4。控制面板控制裝置4則計算相 當於變化量之頻率變化分量相加在目前之設定頻率， 將資料交接至顯示裝置，並將在該裝置所變換之文字資料 輸出至顯示部23。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

五、發明說明（8 ) 經 濟 部 智 慧 財 產 局 消 費 合 A 社 印 製 操作員係一面觀看顯示部23 —面使用手動脈衝產生 斋1來變更設定值，變更後輸入用以確定數值的、、SET" 之後’、SET〃鍵輸入時之設定值資訊，係經由鍵輸 入裝置3 1傳送至控制面板控制裝置4，控制面板控制裝 置4係將設定頻率更新成目前之資料。同時地控制面板控 制裝置4，於經輸入、SET〃鍵輸入後，將操作方式回到 監控方式’並將監控值資料交接至顯示裝置34。 被更新之設定頻率資料係被交接至反相器控制裝置 在軟體之母一循環時間，算出隨著加減速時間之輸出 頻率。輸出頻率係在反相器控制裝置35内部，變換成用 乂 ΟΝ/OFF電晶體之信號，最後被輸出至反相器部工3。 第2圖係表示依本發明之第1實施形態之反 之頻率設定之處理的流程圖。 在步驟S1，確認現在之操作方式是否監控方式，若 為監控方式時，則繼績在步驟S2確認手動脈衝產生器是 否旋轉中。若不是手動脈衝產生器旋轉中時， 將操作方式成為監控方式。 又在步驟S2之判定為手動脈衝產生器旋轉中時，則 在步驟S4將操作方式變更成頻率設定方式，繼續在步驟 S 5對準脈衝變化量而變更設定值資料。 '驟S 1之判疋，現在操作方式不是監控方式時， 繼=在V驟S6，確認是否為頻率設定方式，若不是頻率 歧方則在步驟S7實行其他之方式處理。又在步 本紙張。適用?規格⑽χ 297 ^ 7 ^ 310931 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（9 ) 驟S6之判；j*，@ + ^ ^ 見在之操作方式為頻率設定方式時，Μ/ 步驟S8確認是否Α 寺則在 為停止手動脈衝產生器中，若不熹βμ 手動脈衝產生器中Γ斿絲主& 右不疋V止 ς4 (旋轉手動脈衝產生器中）時，係移行i 探作方式變更成頻率設定方式。在步 判定為停止手動脈衝產生器中時，繼續在㈣ =過停^動脈衝產生器之操作後5秒鐘，若經過、5秒 ’里’’移仃至步驟S3’將操作方式變更成監控方式。在 步驟S9之判定，^(古“ &去 疋，彳τ止手動脈衝產生器之操作後未經過5 秒鐘時，則在步驟S10計數完畢時鐘。 第3圖係表示在依本發明之第丨實施形態的反相器裝 置之手動脈衝產生器之頻率設定中，在單位時間内所存取 之脈衝數與設定頻率之數值變化量之關係的圖表。 藉由在單位時間内存取之脈衝數來變更頻率設定值變 化量’在圖中表示將所存取之脈衝數（脈衝數/1〇〇1118)為I 至5’作為通常設定方式； 1至5脈衝數/i〇〇ms時：將頻率設定值變化量作為〇」 至 0·5 ; 又，將在單位時間中所存取之脈衝數（脈衝數/100ms) 為6至10，作為加速設定方式； 6脈衝數/100ms時：將頻率設定值變化量作為1·〇; 7脈衝數/100ms時：將頻率設定值變化量作為2.0 ; 8脈衝數/l〇〇ms時：將頻率設定值變化量作為3.0 ; 9脈衝數/100ms時：將頻率設定值變化量作為4.0; 10脈衝數/l〇〇ms時：將頻率設定值變化量作為5.0 ^--------^---------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 9 310931 476186

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 之例子。 在控制面板控制裝置4中，頻率之變化分量Af係比 例於轉動手動脈衝產生器之轉盤速度，亦即比例於在單位 時間内所存取之脈衝量，若慢慢地轉動手動脈衝產生器 1(例如第3圖為1脈衝數/1〇〇ms)時，則僅一次變化〇」 Hz(通常設定方式）’純速轉動（例如在帛3圖為6至1〇 脈衝數/100ms)時，則隨著其速度增加變化量（加速設定方 式）。 第4圖係表示本發明的第！實施形態之反相器裝置之 頻率設定處理的流程圖。 在步驟S21 ’確認是否從上一次處理經過i〇〇ms，若 從上一次處理不足100ms時，則在步驟S22計數完畢時 鐘A 〇 在步驟S21之確認，從上一次處理經過1〇〇ms時， 在步驟S23，從手動脈衝產生器1讀取脈衝，計算 變化量=這次脈衝數一上一次脈衝數 在步驟S24確認有無變化量，若不是變形量=〇時， 繼續在步驟S 2 5確認是否變化量絕對值g 6，變化量絕對 值< 6時則在步驟S26 ’將設定方式作為通常設定方式。 在步驟S25之判定為變化量絕對值g 6時，在步驟 S27，將設定頻率f之最小位數之數值作為〇清除，在步 驟S28將設定方式作成加速設定方式。 實際之反相器裝置的輸出頻率，係設定未具60. 〇Hz 等小數點數值比設定具60.0Hz等小數點數值之情形較 310931^ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 發 s(驟f T s：否餐 驟步手步 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁】

--------線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 τ—— --_ 五、發明說明（11 ) -- 夕因此，不是僅單純地加算僅參照之表值，首先削除小 數點後移行至加速設^方式’成為加算未具小數點數值。 在步驟S29，參照表來實行設定值變化量。 在步驟S24之判定為變化量=〇時，繼續在步驟S3〇 確認變化量=〇之狀態是否繼續〇 5秒鐘以上，若變化量 二〇之狀態為0.5秒鐘以上時，則在步驟S31將設定方式 成為通常設定方式。 在步驟S30之判定為變化量=〇之狀態不足〇 5秒鐘 時’則在步驟S32計數完畢時鐘b，而在步驟S33將設定 值變化量加以零清除。 使用手動脈衝產生器1設定目標值大之數值（例如 60Hz) B寺’成為使用轉盤每一刻度之變化量大的加速設定 方式。在步驟S30，即使進入加速設定方式後停止手動脈 衝產生器1之轉盤旋轉，若變化量=〇之狀態不足〇 5秒 鐘時，由於也維持加速設定方式，因此，即使以手動脈衝 產生器1之操作超過目標值時，也可從超出之點以加速設 定方式之設定值變化量迅速地回到目標值之60Hz。 在上述中，作為控制裝置說明反相器裝置之例子，惟 伺服驅動裝置也同樣。 [產業上之利用可能性] 如上所述，本發明係適用於設定可變速驅動電動機之 反相器裝置與伺服驅動裝置等控制裝置的輸出頻率等變化 量之用途。 [圖式之簡單說明] , - · --------------^--------^---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 11 310931 476186 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制机 A7 五、發明說明（U ) 第1圖係表示依本發明之第1實施形態之反相器裝置 之構成的方塊圖。 第2 $係表示依本發明之第1實施形態之反相器裝置 之頻率設定處理的流程圖。 第3圖係表示在依本發明之第1實施形態之反相器裝 置的手動脈衝產生器之頻率設定中，在單位時間内所存取 之脈衝數與設定頻率之數值變化量之關係的圖表。 第4圖係表示依本發明之第1實施形態之反相器裝置 之頻率設定處理的流程圖。 第5圖係表示以往之反相器裝置之構成的方塊圖。 [符號之說明] 1 手動脈衝產生器 2 > 22 操作面板 3 脈衝輸入裝置 4、33 控制面板控制裝 5 > 30 微電腦 6 ' 20 反相器控制電略 10 反相器主電路 11 換流器部 12 電容器 13 反相器部 14 電動機 21 非揮發性記憶體 23 顯示部 24 鍵群 25 可變電阻器 31 鍵輸入裝置 32 可變電阻輸入裝置 34 顯示裝置 35 反相器控制裝置 36 記憶體通話$ 1 310931 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ft--------1---------.

Claims (1)

1. 476186 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 種控制裝置，係具有顯示輸出頻率及頻率設定值的 顯示部，及將顯示運轉狀態之監控方式或設定各種資 料之設定K等操式加以選#的操式選擇 鍵，用以確定設定值之確定鍵或數值等的鍵群的控制 裝置，其特徵為具備：使用手動旋轉把手而產生指令 脈衝的手動脈衝產生器；及計測從該手動脈衝產生器 所輸出之脈衝並算出每一單位時間之脈衝變化量的脈 衝輸入裝置；及依據從該輸入裝置所輸出之每一單位 時間之脈衝變化量算出輸出頻率的控制面板控制裝 置。 2·如申請專利範圍第〗項之控制裝置，其中上述控制面 板控制裝置，即使操作方式為設定方式以外，若從上 述脈衝輪入裝置有資料輸出時，仍可作設定操作。 3·如申請專利範圍第丨項之控制裝置，其中上述控制面 板控制裝置可對應於每一單位時間之脈衝變化量，變 更脈衝變化量與頻率設定值之變化量的倍率。 4·如申請專利範圍第3項之控制裝置，其令停止上述手 動脈衝產生器之操作後，一定時間係維持剛停止前之 脈衝變化量與頻率設定值之變化量的倍率。 5·如申請專利範圍第1項之控制裝置，其中將操作上述 手動脈衝產生器所設定之設定值在上述確定鍵輸入後 才成為有效。 ---------------------訂·--------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） 13 310931