JPS627798B2 - - Google Patents
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- JPS627798B2 JPS627798B2 JP53035860A JP3586078A JPS627798B2 JP S627798 B2 JPS627798 B2 JP S627798B2 JP 53035860 A JP53035860 A JP 53035860A JP 3586078 A JP3586078 A JP 3586078A JP S627798 B2 JPS627798 B2 JP S627798B2
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- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、サイリスタモータ装置、静止レオ
ナード装置等において電流量を制御する電流制御
装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a current control device for controlling the amount of current in a thyristor motor device, a static Leonard device, or the like.
従来、この種の装置を使用したサイリスタモー
タ装置として第1図に示すものがあつた。1は整
流器、2はインバータ、3は直流リアクトル、4
は同期電動機、5は同期電動機4の回転子の位置
を検出する分配器、6は同期電動機4の回転数を
検出する指速発電機、7は速度制御装置、8は電
流制御装置、9は整流器1のゲート信号発生器、
10はインバータ2のゲート信号を発生する論理
制御装置、11は整流器1の直流電流と相似の信
号を検出する電流検出器、12は絶対値信号発生
器である。第1図において電流制御装置8として
第2図に示すものがあつた。図において80は演
算増巾器、81,82,83,84,85,86
は抵抗器、87はコンデンサ、88a,88bは
スイツチ装置である。 Conventionally, there has been a thyristor motor device using this type of device as shown in FIG. 1 is a rectifier, 2 is an inverter, 3 is a DC reactor, 4
is a synchronous motor, 5 is a distributor that detects the position of the rotor of the synchronous motor 4, 6 is a finger speed generator that detects the rotation speed of the synchronous motor 4, 7 is a speed control device, 8 is a current control device, and 9 is a a gate signal generator for rectifier 1;
10 is a logic control device that generates a gate signal for the inverter 2; 11 is a current detector that detects a signal similar to the direct current of the rectifier 1; and 12 is an absolute value signal generator. In FIG. 1, the current control device 8 was as shown in FIG. 2. In the figure, 80 is an operational amplifier, 81, 82, 83, 84, 85, 86
is a resistor, 87 is a capacitor, and 88a and 88b are switch devices.
次に動作について説明する。インバータ2は同
期電動機4の誘起電圧により転流される他励式イ
ンバータで、導通位相は論理制御装置10により
決められる。論理制御装置10は分配器5および
速度制御装置7の出力信号により、力行または回
生の運転モードとなるようにインバータ2の導通
位相を制御するとともに、運転モードの切換時
に、電流制御装置8にバイアス及びフオーシング
信号を与える。整流器1はインバータ2の運転モ
ードの切換に対応して力行または回生動作を行う
とともに、負荷トルクに見合うトルクを同期電動
機4に発生させるように直流電流量を制御する。
速度制御装置7の出力信号は絶対値信号発生器1
2により単一極性の信号に変換され、電流制御装
置8の電流指令IRとなる。電流制御装置8のフ
イードバツク信号IFは電流検出器11により直
流電流量として検出され、電流指令IRと異極性
の信号である。電流制御装置8の出力信号V0は
整流器1のゲート信号発生器9へ与えられる。ゲ
ート信号発生器9の入出力特性は例えば第3a図
に示すように位相制御角αがcosα∝V0となるよ
うなもので、出力信号V0と整流器1の出力電圧
Edの特性は第3b図に示すように直線となる。
電流制御装置8は電流指令IRにフイードバツク
信号IFが等しくなるように制御するが、トルク
方向切換時に電流フイードバツクの遅れが生じ
る。例えば回生運転中、整流器1の直流出力電圧
が−Edaであつたときに、急に力行モードに切換
つた場合には、直流出力電圧が+Edaになるまで
直流電流が流れず、電流制御系としてむだ時間td
を生じることになる。このむだ時間を減少させる
ために第2図に示すように、比例積分動作をする
電流制御装置においてトルク方向切換時に電流指
令IRとフイードバツクIFが雰になつた後、イン
バーダ2の導通位相を切換えると同時に、スイツ
チ装置88a,88cを導通させて、抵抗86を
短絡し、バイアス信号VBをC1R4の時定数で増巾
し、電流制御装置の出力信号V0をV0=−R4/R5VB
に
セツトする。その後、スイツチ装置88cを不導
通にするとともにスイツチ装置88bを導通させ
てフオーシング信号VFを電流制御装置に入力
し、また電流指令IRも絶対値信号発生器12に
より入力され、入力信号VF及びIRはコンデンサ
87により積分動作で増巾され、出力信号V0を
前記セツト値より漸増させて、整流器の直流出力
電圧をインバータ側の直流電圧レベルまで増加さ
せることにより、直流電流が流れ始める。直流電
流が流れ始めたことを検出してスイツチ装置88
a及び88bを不導通にして、電流指令IR及び
フイードバツクIFに対して抵抗86とコンデン
サ87により比例積分動作の通常の電流制御状態
へ移行する。 Next, the operation will be explained. The inverter 2 is a separately excited inverter commutated by the induced voltage of the synchronous motor 4, and the conduction phase is determined by the logic control device 10. The logic control device 10 controls the conduction phase of the inverter 2 to be in the power running or regeneration mode of operation based on the output signals of the distributor 5 and the speed control device 7, and also biases the current control device 8 when switching the mode of operation. and giving a facing signal. The rectifier 1 performs power running or regenerative operation in response to switching of the operation mode of the inverter 2, and controls the amount of DC current so that the synchronous motor 4 generates torque corresponding to the load torque.
The output signal of the speed control device 7 is transmitted to the absolute value signal generator 1.
2, it is converted into a single polarity signal and becomes the current command I R of the current control device 8. The feedback signal I F of the current control device 8 is detected by the current detector 11 as a direct current amount, and is a signal having a polarity different from that of the current command I R . The output signal V 0 of the current control device 8 is applied to the gate signal generator 9 of the rectifier 1 . For example, the input/output characteristics of the gate signal generator 9 are such that the phase control angle α is cosα∝V 0 as shown in FIG.
The characteristic of Ed is a straight line as shown in Figure 3b.
The current control device 8 controls the current command I R so that the feedback signal I F becomes equal to the current command I R, but a delay in the current feedback occurs when switching the torque direction. For example, during regenerative operation, when the DC output voltage of rectifier 1 is -Ed a , if the mode is suddenly switched to power running mode, the DC current will not flow until the DC output voltage reaches +Ed a , and the current control system will Dead time as td
will occur. In order to reduce this dead time, as shown in Fig. 2, in a current control device that performs proportional- integral operation, after the current command I At the same time as switching, the switch devices 88a and 88c are made conductive, the resistor 86 is short-circuited, the bias signal V B is amplified with a time constant of C 1 R 4 , and the output signal V 0 of the current control device is set to V 0 =-. R4 / R5VB
Set to . Thereafter, the switch device 88c is made non-conductive and the switch device 88b is made conductive to input the forcing signal V F to the current control device.The current command I R is also input by the absolute value signal generator 12, and the input signal V F and I R are amplified by the capacitor 87 in an integral action, and the output signal V 0 is gradually increased from the set value, and the DC output voltage of the rectifier is increased to the DC voltage level on the inverter side, so that a DC current starts flowing. . The switch device 88 detects that DC current has started flowing.
a and 88b are made non-conductive, and a transition is made to a normal current control state of proportional-integral operation using the resistor 86 and capacitor 87 with respect to the current command I R and feedback I F.
従来の装置ではスイツチ装置88aを導通状態
から不導通状態にした瞬間に、電流制御装置の出
力信号V0はほぼ−R6/R1IRだけ急増して突入電流
が
流れ、フイードバツク信号IFが増加するため、
出力信号V0が低下する不具合があつた。そのた
め、電流が再び零となり、電流制御系のむだ時間
tdを小さくできなかつた。従来の電流制御装置の
出力信号V0のタイムチヤートを、回生から力行
モードに切換わる場合を例にして第4図に示す。 In the conventional device, the moment the switch device 88a is changed from a conductive state to a non-conductive state, the output signal V 0 of the current control device suddenly increases by approximately -R 6 /R 1 I R , an inrush current flows, and the feedback signal I F increases, so
There was a problem where the output signal V 0 decreased. Therefore, the current becomes zero again, and the dead time of the current control system increases.
It was not possible to reduce td. A time chart of the output signal V 0 of a conventional current control device is shown in FIG. 4, taking as an example the case of switching from regeneration to power running mode.
この発明は上記のような従来のものの欠点を除
去するためになされたもので、積分動作をする演
算増巾器、比例動作をする演算増巾器及びそれら
の出力信号を加算する演算増巾器を備え、積分動
作の増巾器にバイアス信号及びフオーシング信号
を入力する手段を備えることにより、突入電流を
なくし、むだ時間を減少させた電流制御装置を提
供することを目的としている。 This invention was made in order to eliminate the drawbacks of the conventional ones as described above, and it provides an operational amplifier that performs integral operation, an operational amplifier that performs proportional operation, and an operational amplifier that adds their output signals. It is an object of the present invention to provide a current control device which eliminates inrush current and reduces dead time by including means for inputting a bias signal and a forcing signal to an amplifier of integral operation.
以下この発明の一実施例を図について説明す
る。第5図において、800a,800b,80
0cは演算増巾器、801,802,803,8
04,805,806,807,808,809
は抵抗器、812,813はスイツチ装置、81
4はコンデンサである。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 5, 800a, 800b, 80
0c is an operational amplifier, 801, 802, 803, 8
04,805,806,807,808,809
is a resistor, 812, 813 is a switch device, 81
4 is a capacitor.
次に動作について説明する。電流指令IR及び
電流フイードバツクIFは演算増巾器800aと
800bに入力され、演算増巾器800aは積分
動作をし、演算増巾器800bは比例動作をし
て、両演算増巾器の出力信号は、演算増巾器80
0cに入力されて加算され、出力信号V0を得
る。電流指令IRに対する出力信号V0の伝達関数
はR1=R1′、R7=R8=R9とするとR6/R1×(1+
1/SC1R6)となり、極性が異なるのみで、第2図
に
示すような従来の電流制御装置の伝達関数と一致
し、通常の電流制御時には同じ制御特性を有す
る。トルク方向切換時に電流指令IR及び電流フ
イードバツクIFがともに零となり、整流器及び
インバータがゲートオフされ(インバータのみゲ
ートオフしてもよい)、スイツチ装置813が論
理制御装置10からの信号SBにより導通し、バ
イアス信号VBが入力される。演算増巾器800
aの出力信号V0aは、C1R4の時定数で変化し、V
0a=−R4/R5VBにセツトされ、演算増巾器800
c
の出力信号V0はV0=−V0a=R4/R5VBとなる。む
だ
時間を減少させるためにはこのセツト値を定常電
流が流れたときの整流器の直流出力電圧レベルに
なるようにすればよい。この直流出力電圧レベル
は力行、回生の運転モード、回転速度等の要因に
より変化するため、これに対応してバイアス信号
VBも変化させる必要があるが、バイアス信号VB
の精度がよくないと整流器及びインバータのゲー
トオフを解消したときに、突入電流が流れる場合
が生じる。従つてバイアス信号VBは上記レベル
より多少低目に設定しておき、整流器及びインバ
ータのゲートオフを解除するのと同時にスイツチ
装置813を不導通にし、電流指令IRを絶対値
発生器12より演算増巾器800bに入力すると
ともに、電流が流れ出すまで論理制御装置10か
らの信号SFにより、スイツチ装置812を導通
にしてフオーシング信号を入力する。フオーシン
グ信号VF及び電流指令IRにより出力信号V0は
増加していき、電流が流れ始めるとスイツチ装置
812を不導通にするが、演算増巾器800aの
出力信号V0aは積分動作のままであるため、変化
しないので、突入電流は発生しない。電流制御装
置の特性を、回生モードから力行モードに切換わ
る場合を例にして第6図に示す。従来の電流制御
装置の動作を示す第4図と比較するとスイツチ装
置812を不導通にした瞬間に出力信号V0は急
増することはなく突流電流の発生もないので、む
だ時間tdはかなり減少される。 Next, the operation will be explained. The current command I R and the current feedback I F are input to the operational amplifiers 800a and 800b, the operational amplifier 800a performs an integral operation, and the operational amplifier 800b performs a proportional operation. The output signal is processed by the operational amplifier 80.
0c and is added to obtain the output signal V0 . The transfer function of the output signal V 0 to the current command I R is R 1 = R 1 ', R 7 = R 8 = R 9 , then R 6 /R 1 × (1 + 1/SC 1 R 6 ), and the polarity is different. This corresponds to the transfer function of the conventional current control device as shown in FIG. 2, and has the same control characteristics during normal current control. When switching the torque direction, both the current command I R and the current feedback I F become zero, the rectifier and the inverter are gated off (only the inverter may be gated off), and the switch device 813 is made conductive by the signal S B from the logic control device 10. , bias signal V B are input. Arithmetic amplifier 800
The output signal V 0 a of a changes with a time constant of C 1 R 4 , and V
0a = -R 4 /R 5 V B is set, and the operational amplifier 800
The output signal V 0 of c becomes V 0 =-V 0a =R 4 /R 5 V B. In order to reduce the dead time, this set value may be set to the DC output voltage level of the rectifier when a steady current flows. Since this DC output voltage level changes depending on factors such as power running, regeneration operation mode, rotation speed, etc., it is necessary to change the bias signal V B accordingly, but the bias signal V B
If the accuracy is not good, inrush current may flow when the gate-off of the rectifier and inverter is cleared. Therefore, the bias signal V B is set somewhat lower than the above level, the switch device 813 is made non-conductive at the same time as the rectifier and inverter gates are released, and the current command I R is calculated by the absolute value generator 12. At the same time, the switching device 812 is made conductive by the signal SF from the logic control device 10 until the current starts flowing, and a forcing signal is inputted to the amplifier 800b. The output signal V 0 increases due to the forcing signal V F and the current command I R , and when the current starts flowing, the switch device 812 becomes non-conductive, but the output signal V 0a of the operational amplifier 800a remains in an integral operation. Therefore, there is no change, so no inrush current occurs. The characteristics of the current control device are shown in FIG. 6, taking as an example the case where the regeneration mode is switched to the power running mode. Compared to FIG. 4, which shows the operation of a conventional current control device, the output signal V 0 does not suddenly increase at the moment the switch device 812 is made non-conductive, and no rush current occurs, so the dead time td is considerably reduced. Ru.
なお上記実施例で、電流制御装置にゲイン調整
装置を設けてもよく、また演算増巾器800cの
非反転入力端子に演算増巾器800a及び800
bの出力信号V0a及びV0bを入力して出力信号V0
の極性を第4図に示す従来の装置例と同極性にし
てもよい。電流指令IR及びフイードバツクIFに
両極性の信号が用意されておれば、演算増巾器8
00bは極性反転機能を有しているため、これを
省略し、演算増巾器800aに入力される電流指
令及びフイードバツクと逆極性の信号を演算増巾
器800cに入力してもよい。 In the above embodiment, the current control device may be provided with a gain adjustment device, and the operational amplifiers 800a and 800 may be connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 800c.
Input the output signals V 0a and V 0b of b and output the output signal V 0
The polarity may be the same as that of the conventional device example shown in FIG. If bipolar signals are prepared for the current command I R and feedback I F , the operational amplifier 8
Since 00b has a polarity reversal function, this may be omitted and a signal having the opposite polarity to the current command and feedback input to the operational amplifier 800a may be input to the operational amplifier 800c.
上記実施例はサイリスタモータ装置への適用例
であるが、静止レオナード装置で直流機を駆動す
る場合にも適用でき、両方向整流器をトルク方向
切換えに対応して切換える際に本発明の電流制御
装置により、電流制御系のむだ時間を減少でき
る。 Although the above embodiment is an example of application to a thyristor motor device, it can also be applied when driving a DC machine with a stationary Leonard device, and the current control device of the present invention is used when switching a bidirectional rectifier in response to switching the torque direction. , the dead time of the current control system can be reduced.
以上のように、この発明によれば、積分動作と
比例動作をする演算増巾器を並列に接続して比例
積分動作を行なわせるようにし、積分動作の演算
増巾器の出力をバイアス信号でセツトした後、フ
オーシング信号で前記セツト値から漸増させて行
くように構成したので、装置が安価にでき、電流
制御系のむだ時間が減少できるものが得られる効
果がある。 As described above, according to the present invention, operational amplifiers that perform integral operation and proportional operation are connected in parallel to perform proportional-integral operation, and the output of the operational amplifier that performs integral operation is controlled by a bias signal. After setting, the setting value is gradually increased from the set value using the following signal, so that the device can be made inexpensive and the dead time of the current control system can be reduced.
第1図は従来のサイリスタモータの速度制御回
路構成を示すブロツク図、第2図は従来の電流制
御装置の構成を示す回路図、第3図aはゲート信
号発生器の動作を示す位相角特性図、第3図bは
ゲート信号発生器及び整流器の動作を示す直流出
力電圧特性図、第4図は従来の電流制御装置の動
作を示すタイムチヤート、第5図はこの発明の一
実施例による電流制御装置の構成を示す回路図、
第6図はこの発明の動作を示すタイムチヤートで
ある。
図中、1…整流器、2…インバータ、3…直流
リアクトル、4…同期電動機、5…分配器、6…
指速発電機、7…速度制御装置、8…電流制御装
置、9…ゲート信号発生器、10…論理制御装
置、11…電流検出器、12…絶対値信号発生
器、80,800a,800b,800c…演算
増巾器、81,82,83,84,85,86,
801,802,803,804,805,80
6,807,808,809…抵抗器、87,8
14…コンデンサ、88a,88b,88c,8
12,813…スイツチ装置。なお図中、同一符
号は同一又は相当部分を示す。
Figure 1 is a block diagram showing the configuration of a conventional speed control circuit for a thyristor motor, Figure 2 is a circuit diagram showing the configuration of a conventional current control device, and Figure 3a is a phase angle characteristic showing the operation of a gate signal generator. Figure 3b is a DC output voltage characteristic diagram showing the operation of the gate signal generator and rectifier, Figure 4 is a time chart showing the operation of the conventional current control device, and Figure 5 is according to an embodiment of the present invention. A circuit diagram showing the configuration of a current control device,
FIG. 6 is a time chart showing the operation of this invention. In the figure, 1... Rectifier, 2... Inverter, 3... DC reactor, 4... Synchronous motor, 5... Distributor, 6...
Finger speed generator, 7... Speed control device, 8... Current control device, 9... Gate signal generator, 10... Logic control device, 11... Current detector, 12... Absolute value signal generator, 80, 800a, 800b, 800c... operational amplifier, 81, 82, 83, 84, 85, 86,
801, 802, 803, 804, 805, 80
6,807,808,809...Resistor, 87,8
14...Capacitor, 88a, 88b, 88c, 8
12,813...Switch device. In the figures, the same reference numerals indicate the same or equivalent parts.
Claims (1)
流量を、比例機能を有する演算器と積分機能を有
する演算器とを備えて前記両演算器を並列接続し
て比例積分機能を持たせて、制御する電流制御装
置において、前記積分機能を有する演算器に入力
するバイアス信号及びフオーシング信号を各々ス
イツチする機能を有する第1及び第2のスイツチ
装置を備え、前記電動機のトルク方向切換時に、
前記バイアス信号を前記第1のスイツチ装置を介
して前記積分機能を有する演算器に入力して一次
遅れ動作で増巾させ、その後、前記バイアス信号
を前記第1のスイツチ装置によりオフするととも
に前記フオーシング信号を前記第2のスイツチ装
置を介して前記積分機能を有する演算器に入力し
て増巾し、かつ前記電動機の電流が流れ始めたと
き前記第2のスイツチ装置により前記フオーシン
グ信号をオフするようにしたことを特徴とする電
流制御装置。1. The amount of current of a motor driven by a power conversion device is determined by providing a computing unit having a proportional function and a computing unit having an integral function, and connecting both said computing units in parallel to have a proportional integral function. A current control device to be controlled includes first and second switch devices each having a function of switching a bias signal and a forcing signal input to the arithmetic unit having an integral function, and when switching the torque direction of the electric motor,
The bias signal is input to the arithmetic unit having an integral function via the first switch device and amplified by a first-order delay operation, and then the bias signal is turned off by the first switch device and the focusing is performed. The signal is input to the arithmetic unit having an integral function via the second switch device and amplified, and the second switch device turns off the forcing signal when the electric current of the motor starts flowing. A current control device characterized by:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3586078A JPS54127553A (en) | 1978-03-27 | 1978-03-27 | Current control device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3586078A JPS54127553A (en) | 1978-03-27 | 1978-03-27 | Current control device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54127553A JPS54127553A (en) | 1979-10-03 |
| JPS627798B2 true JPS627798B2 (en) | 1987-02-19 |
Family
ID=12453728
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3586078A Granted JPS54127553A (en) | 1978-03-27 | 1978-03-27 | Current control device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS54127553A (en) |
-
1978
- 1978-03-27 JP JP3586078A patent/JPS54127553A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54127553A (en) | 1979-10-03 |
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