JPS6346676B2 - - Google Patents
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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
-
- 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
- H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Description
本発明は電動機の制御装置、特にインバータ駆
動される電動機を、デイジタル演算回路によつて
デイジタル的に制御するための電動機の制御装置
に関するものである。
近年、電動機あるいは電動機を組込んだ装置の
高機能化として可変速電動機の需要が増大してお
り、これらの制御精度を向上させるために種々の
試みがなされている。
その1つの方式は電動機を変速制御するための
電源回路に、スイツチング速度の速いパワー素子
を採用したインバータが用いられ、パルス幅変調
やチヨツパ制御によつて電動機の入力を制御する
ものである。
このような可変速電動機の制御においては個々
の制御対象ごとに制御回路が構成されるのが一般
的である。
また最近制御装置の高機能化をはかる目的でマ
イクロコンピユータを用いて制御する装置が発表
され、このマイクロコンピユータを用いて制御装
置を構成する場合には、数多くの制御対象を一括
して制御することが可能となるため、例えば電動
機の制御にマイクロコンピユータを使用する場合
は各制御対象を総合的に制御することが望まし
い。
しかしながら、前述のようにパルス幅変調信号
によつて電動機を制御するようにすると、パルス
処理の有効時間幅が小さくなり、処理の高速化を
図ることが難かしくなるという問題点を有してい
る。
本発明は、このような問題点に着目してなされ
たもので、その目的とするところは、クロツク信
号によつて定められた処理時間におけるパルス処
理の有効時間幅を拡大してクロツク信号の周波数
を高め、もつて高速処理を可能にすることを目的
とするものである。
本発明は入力された電動機の運転状態を表わす
情報を用い、この入力情報をデイジタル的に演算
処理し、この処理されたデータを各処理内容に応
じて各々保持できるようにした複数個のレジスタ
を備えている。
これらの各レジスタ内には演算処理を行つて得
られたデータを保持するだけでなく、予じめ定め
られた値を表わすデータを保持するレジスタを含
んでいる。
そしてこれらのレジスタに保持されているデー
タが共通して有している点は、これらのデータが
比較動作の基準値として用いられることであり、
従つて以下これらのレジスタを基準レジスタ群と
称し、この基準レジスタ群内に保持されているデ
ータを基準レジスタと称する。
さらにまた電動機、その他の瞬時の状態を表わ
すデータを保持する複数個のレジスタを備えてお
り、このレジスタを以下単に瞬時レジスタ群と称
し、この瞬時レジスタ群に保持されているデータ
を瞬時データと称することにする。
本発明においては、基準レジスタ群、瞬時レジ
スタ群、データを1だけ増加、あるいは減少させ
たり、データを0にしたりするためのインクリメ
ンタ/デクリメンタ、このインクリメンタ/デク
リメンタを制御するためのインクリメンタ/デク
リメンタ・コントローラ、比較回路、比較回路に
よる比較結果を保持するための保持回路およびス
テージ・カウンタを備えている。
これによつてステージ・カウンタにより予じめ
定められた順序で経済的に各ステージの処理が行
なわれる。各ステージにおいて、そのステージで
定められた仕事を行なうために、上記基準レジス
タ群と瞬時レジスタ群から所定のレジスタが各々
選択され、それぞれのレジスタから基準データと
瞬時データが比較回路へ送られて、この比較結果
が保持回路によつて保持されるものである。
すなわち本発明は、電動機に速度指令を与える
速度指令手段、電動機の速度あるいは回転子の位
置等を検出する複数個の検出手段、これらの複数
個の検出手段の出力信号をデイジタル制御量とし
て演算処理するデイジタル演算回路、該デイジタ
ル演算回路の出力を所定のパルス出力に変換する
パルス入出力回路、該パルス入出力回路の出力に
基づいて前記電動機の複数のデイジタル制御量を
制御するための制御手段を備えたものにおいて、
上記デイジタル演算回路の出力を保持するため
の基準レジスタ群と、前記複数個の検出手段の検
出信号を保持する瞬時レジスタ群と、該瞬時レジ
スタ群の出力をサンプリングする出力レジスタ群
と、上記基準レジスタ群および瞬時レジスタ群の
中から選択された各レジスタの保持データを比較
する比較回路および該比較回路による比較結果を
保持するための比較出力ラツチ回路と、前記瞬時
レジスタ群から選択された瞬時レジスタのデータ
を+1,−1、もしくはクリヤし、再び瞬時レジ
スタに戻し、この瞬時レジスタのデータを更新す
るためのインクリメンタ/デクリメンタと、各処
理を時分割制御するためのステージカウンタを備
え、このステージカウンタを、予め定められた第
1、第2のクロツク信号で制御し、第1のクロツ
ク信号で該ステージカウンタの計数動作を開始
し、第2のクロツク信号と同期してステージラツ
チ回路にステージ信号を保持するように構成した
ことを特徴とする電動機の制御装置にある。
またこの各ステージに於て、そのステージに関
係した瞬時レジスタに保持されている瞬時データ
が実際の電動機等の瞬時の状態に応じて書き替え
られる。この書き替え動作はインクリメンタ/デ
クリメンタとインクリメンタ/デクリメンタ・コ
ントローラによつて行なわれる。
すなわち時間の基準単位を表わす時間信号や電
動機のシヤフトの回転角単位を表わす位相角信号
の発生状態に応じ、例えば瞬時の時間を表わすデ
ータや位相角回転の瞬時回転角を表わすデータを
増加させるべきか減少させるべきかどうかをイン
クリメンタ/デクリメンタ・コントローラで判断
する。この判断結果に基づきインクリメンタ/デ
クリメンタで瞬時データの増加・減少を具体的に
行なう。このようにして瞬時データは時々刻々新
しい値に書き替えられ、このデータにより比較動
作が行なわれる。この比較により、基準データに
見合つたパルス出力を発生することができる。
このような構成をとることにより、複雑な制御
が比較的簡単な回路構成により可能となる。さら
に不規則に入力されるパルス信号を同期化し、検
出しているので正確に各信号が検出でき、インク
リメンタ/デクリメンタが正確に動作する。
次に本発明を位相検出器付電動機(無整流子電
動機)の実施例を、図を使用して説明する。第1
図は位相検出器付電動機の制御装置の回路構成を
示す。
マイクロコンピユータはセントラルプロセツサ
(以下、CPUと記す)114、ランダムアクセス
メモリ(以下、RAMと記す)116、リードオ
ン−メモリ(以下、ROMと記す)118で構成
されている。
入出力回路120は、CPU114とのインタ
ーフエイス回路123、マルチプレクサ122を
備えたアナログ・デイジタル変換回路124(以
下、A/D変換器と記す)、マルチプレクサなし
のA/D変換器127、パルス出力回路126、
パルス入力回路128、デイスクリート入出力回
路125を有している。6個のサイリスタ186
〜191、6個フライホイール・ダイオード19
2〜197より構成される3相インバータ160
によつて電動機100は可変される。また直流電
源は、商用交流電源185をダイオード176〜
179によつて構成される整流回路175と平滑
コンデンサ135より作られる。
また、電動機100には位相検出器150が取
りつけられており、巻線U相、V相、W相の位相
が検出される。その位相検出信号PU,PV,PW
を出力する。さらに、入出力回路120から出力
されるパルス出力U+,U-,V+,V-,W+,W-
は、ゲート・ドライバー130を介して、サイリ
スタ186〜191を点弧したり、消弧したりす
る。ここで使用するパワー素子は自己消弧のサイ
リスタ例えばゲートターンオフサイリスタGTO
であると回路構成上、都合がよい。
マイクロコンピユータと入出力回路120のイ
ンターフエイスは、データ・バス162、アドレ
ス・バス164、コントロール・バス166によ
つて接続される。マイクロコンピユータと入出力
回路120はCPU114からイネーブル信号E
が印加され、同期をとつている。
アナログ入力としては、2つの抵抗137と1
38で分圧された直流電圧ED、シヤント抵抗1
36の直流電流ID、電動機100に取付けてある
温度センサ104の電動機温度TM、速度指令SP
がある。この入力のなかで、重要なアナログ入力
は、直流電流IDである。この直流電流IDは増幅器
131を介して、マルチ・プレクサなしのA/D
変換器127に入力される。その他の直流電圧
ED、電動機温度TM、速度指令SPはそれぞれ増幅
器132〜134マルチ・プレクサ122を介し
てA/D変換器124に入力される。マルチ・プ
レクサ122はCPU114から指令されたアナ
ログ入力の1つが選択されA/D変換器124へ
入力される。これらの入力は、ROM118に記
憶されていた命令プログラムに基づきCPU11
4がアドレスバスを介してそのアドレスが指定さ
れ、指定されたアナログ入力が取込まれる。ま
た、デイジタル変換された値はそれぞれの入力に
対応したレジスタに保持され、必要に応じ、デー
タ・バス164を介して送られてくる。
パルス入力回路128には位相検出器150よ
り位相信号PU,PV,PWが入力され、イネーブ
ル信号Eと同期化される。
また、CPU114により処理されたデータは
インターフエイス123に取込まれパルス出力回
路126に保持される。パルス出力回路126か
らの出力はインターフエイス123によつて入力
された信号に対応するパルス幅の信号を発生する
ものでその出力はパルス幅変調信号U+,V+,
W+,U-,V-,W-であり、これらの信号はデイ
スクリート入出力回路125には起動指令が入力
された後出力を発生するようになつている。
第2図はパルス出力回路126によつてパルス
幅変調信号U+,V+,W+,U-,V-,W-が発生
するタイミングを示す図であり、信号PWMはパ
ルス出力回路126で作られる搬送波信号で、位
相検出信号PU,PV,PWの立上り、立下りでリ
セツトされ、ある傾斜をもつて、増加、減少し、
CPU114からのデータD1レベルと比較し、
120度通電の後半60度のみに変調をかける。同様
にCPU114のデータD2レベルは前半60度の
立上りのみパルス幅を狭くし、それぞれのパルス
幅変調信号U+,V+,W+,U-,V-,W-を作る。
第3図は位相検出器なしの電動機(誘導電動
機)の回路構成を示す。第3図は第1図とほとん
ど同じで、第1図の位相検出器150の代りにパ
ルスジエネレータ152と代る。電圧制御のため
に、サイリスタ198と抵抗181があり、サイ
リスタ198をチヨツピングすることにより電圧
制御を行う。そのために、入出力回路120のパ
ルス出力回路126のチヨツパ信号CHOPを使用
する。
第4図は、パルス出力回路126によつて15個
の不等パルスのパルス幅変調信号U+,V+,W+,
U-,V-,W-を作るタイミングを示すもので、
搬送波信号PWMと変調波SU,SV,SWより作
られる。
第5図はパルス出力回路126の具体的な回路
を示すもので、レジスタ群570は上で述べた基
準レジスタ群であり、CPU114で処理された
データを保持したりあるいは予じめ定められた一
定値を示すデータを保持する。このデータは
CPU114より第8図に示すようにデータ・ラ
ツチ802、ライトバス806を介して送られ
る。そして、基準レジスタ群570のデータを保
持する各レジスタの指定はアドレスバス164よ
りアドレス・デコーダ906を介して行なわれ、
指定されたレジスタに上記データが入力され保持
される。
レジスタ群572は瞬時レジスタ群であり、電
動機等の瞬時の状態を保持する。瞬時レジスタ群
572とラツチ回路576とインクリメンタ/デ
クリメンタ578とでいわゆるカウンタ機能を呈
する。
出力レジスタ群574は例えば電動機の回転速
度を保持するレジスタとパルス入力の周期を保持
するレジスタを有している。これらの値は、ある
条件が満されたとき瞬時レジスタの値が読み込ま
れることにより得られる。出力レジスタ群574
に保持されているデータはCPUからアドレスバ
スとコントロールバスを介して送られてくる信号
により関係するレジスタが選ばれ、このレジスタ
からリードバス808を介してCPU114に送
られる。
比較回路580は基準レジスタ群570の内の
選ばれたレジスタからの基準データと瞬時レジス
タ群572の内の選ばれたレジスタからの瞬時デ
ータをそれぞれ入力端582と584から受け、
比較動作を行う。その比較結果は出力端586よ
り出力される。出力端は比較結果保持回路として
作用する第1比較出力ラツチ群602の内の所定
のラツチにセツトされる。さらにその後第2比較
出力ラツチ群604の所定のラツチにセツトされ
る。
基準レジスタ群570、瞬時レジスタ群57
2、出力レジスタ群574の読出しや書込み動
作、インクリメンタ/デクリメンタ578や比較
回路580の動作、第1比較出力ラツチ群60
2、第2比較出力ラツチ群604への出力セツト
動作は予じめ定められた時間内に処理される。ま
た種々の処理はステージ・カウンタ670のステ
ージ順序に従い、時分割で行なわれる。各ステー
ジ毎に基準レジスタ群570、瞬時レジスタ群5
72のそれぞれのレジスタ群の所定のレジスタ、
第1比較出力ラツチ群602内の所定のラツチお
よび必要に応じて出力レジスタ群574の内の所
定のレジスタが選ばれる。またインクリメンタ/
デクリメンタ578と比較回路580は基準レジ
スタ群570および瞬時レジスタ群572内の各
レジスタに対して共通に使用される。
第6図は第5図のタイミングを説明するための
図である。CPU114よりイネーブル信号Eが
入出力回路120に供給される。この信号をイに
示す。このイネーブル信号Eにより第7図のノン
オーバー・ラツプ回路701により重なりのない
2相のクロツク信号φ1とφ2を作る。この信号を
ハとロに示す。このクロツク信号φ1とφ2により
第5図に示す回路は動作する。
第6図ニはステージ・カウンタ670の出力信
号であり、クロツク信号φ1の立上りで計数され
る。しかし、ステージ・カウンタ670の出力信
号は、配線やゲートの遅れによつて斜線で示す部
分で確立される。そのステージ・カウンタ670
の出力信号ニはステージ・デコーダ672によつ
て各ステージの処理信号が発生する。しかし、
φ1より各ステージの処理信号がかなり遅れるた
め、各処理の有効時間が縮まる。その各処理の有
効時間を拡げるために、ステージ・ラツチ674
を設け、そのステージ・ラツチ674の出力信号
をホに示す。第6図において、“T”はラツチ回
路やレジスタ回路がイネーブル状態にあることを
示し、これらの回路の出力が入力に依存されるこ
とを示す。また、“L”とはこれらの回路がある
データを保持し、この回路の出力が入力に依存し
ないことを示す。
φ2=1で“T”になるステージ・ラツチ67
4はステージ・デコーダ672の出力信号を保持
し、ホがステージの処理信号となり、クロツク信
号φ2の立上りで切換えられ、各ステージの処理
がφ2に同期して行なわれる。このホに示すステ
ージ信号は基準レジスタ群570や瞬時レジスタ
群572の読出し信号となり、ある選ばれた所定
のレジスタからそのデータを読出す。ヘとトはそ
れぞれ、基準レジスタ群570と瞬時レジスタ群
572の動作を示す。基準レジスタ群570と瞬
時レジスタ群572の読出しは、ホのステージ信
号により行なわれる。また書込みは、φ1=1で
基準レジスタ群570および瞬時レジスタ群57
2を“T”にすることにより行い、φ1に同期し
てなされる。
データ・ラツチ回路576の動作をチに示す。
この回路はクロツク信号φ2=1で“T”にし、
瞬時レジスタ群572より読出されたある特定の
レジスタのデータを書込み、クロツク信号φ2=
0で“L”となる。このようにしてそのステージ
に対応した瞬時レジスタ群572の内の所定のレ
ジスタのデータを保持する。データ・ラツチ回路
576に保持されたデータはクロツク信号に同期
しないインクリメンタ/デクリメンタ578によ
り、各条件に基づいて修正される。
ここでインクリメンタ/デクリメンタ578は
インクリメンタ/デクリメンタ・コントローラ5
90からコントロール信号発生回路591の出力
信号500に基づき次のような機能を有する。第
1の機能はインクリメント/デクリメント機能で
入力データの示す値を1つ増加させたりもしくは
減少させたりする。第2の機能はノンインクリメ
ント/デクリメント機能で、入力データを増加も
しくは減少させないでそのまま通過させる。第3
の機能はリセツト機能で入力データを全て0の値
を示すデータに変えてしまう。
瞬時レジスタ群572内の各レジスタのデータ
の流れを見ると、瞬時レジスタ群572の内の1
つのレジスタがステージ・カウンタ672により
選ばれ、その保持データがデータ・ラツチ回路5
76とインクリメンタ/デクリメンタ578を介
して比較回路580に入力される。さらにインク
リメンタ/デクリメンタ578の出力から元の選
ばれたレジスタへ戻る閉ループができる。従つて
インクリメンタ/デクリメンタ578がデータに
対し1つ増加させるもしくは減少させる機能を呈
するとこの閉ループはカウンタとしての機能を呈
する。しかしこの閉ループで瞬時レジスタ群57
2のデータが特定の選ばれたレジスタから出力さ
れながら、しかもデータが回り込んできて入力さ
れるような状態が生じるとカウンタ機能を有しな
くなり誤動作する。従つてデータを切るためにデ
ータ・ラツチ回路576を設けている。データ・
ラツチ回路576はクロツク信号φ2=1で“T”
になり、一方瞬時レジスタに入力データが書込ま
れる状態“T”はクロツク信号φ1=1であるた
め、瞬時レジスタ群572の特定のレジスタのデ
ータが変更になつてもデータ・ラツチ回路576
の出力は変化しない。その動作をチに示す。つま
り、φ2=0でデータカツトが行なわれる。また
クロツク信号に同期しないインクリメンタ/デク
リメンタ578の出力データリが確立するのは配
線やゲートの遅れによつて斜線の部分となる。
比較回路580もインクリメンタ/デクリメン
タ578と同様クロツク信号と同期せずに動作す
る。比較回路580の入力は基準レジスタ群57
0の内、ステージ信号ホにより選ばれた1つの基
準レジスタの基準データと、瞬時レジスタ群57
2の内、ステージ信号ホにより選ばれた1つのレ
ジスタの瞬時データのデータ・ラツチ回路576
とインクリメンタ/デクリメンタ578を介して
伝えられたデータとを受ける。これら2つのデー
タの比較結果は、クロツク信号φ1=1で“T”
になる第1の比較出力ラツチ群602の内、ステ
ージ信号ホにより選ばれたラツチへセツトされ
る。そのとき、比較回路580の比較結果出力信
号をヌに示し、信号が確立するのは斜線部分とな
る。さらにこの第1の比較出力ラツチ群602の
出力は、クロツク信号φ2=1で“T”になる第
2の比較出力ラツチ群604へセツトされる。こ
れら第1および第2の比較出力ラツチ群602,
604の動作をそれぞれル,ヲに示す。
また、第2の比較出力ラツチ群604の出力が
電動機のインバータのゲート信号UP,VP,
WP,UN,VN,WNやチヨツパ信号CHの出力
信号となつたり、瞬時レジスタ群572の各条件
となり、インクリメンタ/デクリメンタ・コント
ローラ590の入力信号となる。
また第2の比較出力ラツチ群604の出力信号
は瞬時レジスタ群572から出力レジスタ群57
4へ書込みを行う転送信号にもなる。
出力レジスタ群574の動作をワに示す。出力
レジスタ群574の内ステージ信号ホによつて選
ばれた出力レジスタはクロツク信号φ1=1で
“T”で瞬時レジスタ群572の内、ステージ信
号ホによつて選ばれた瞬時レジスタの瞬時データ
を書込まれ、クロツク信号φ1=0で“L”とな
る。
出力レジスタ群574に保持されているデータ
をCPU114が読む場合は、CPU114よりリ
ードバス808を介してレジスタを指定し、第5
図イに示すクロツク信号Eに同期してデータの取
込みが行われる。
そこで入出力回路123とCPU114とのイ
ンターフエイスは例えば、CPU114に日立製
HD46800を用いた場合、第6図のタイミングで
は、CPU114からデータが書込まれる基準レ
ジスタ群570とCPU114へデータが読出さ
れる出力レジスタ群574とでタイミングが異な
る。そのデータとアドレスのブロツク構成図を第
8,9図に示す。CPU114から書込まれるラ
イト・データ806は、φ2=1で“T”になる
ライト・ラツチ回路802で保持され、φ1=1
で基準レジスタ群570のアドレス信号によつて
選ばれた基準レジスタにデータが書込まれる。ま
たCPU114へ読出されるリードデータは、リ
ードバス808,CPU114のイネーブル信号
E=1でイネーブル状態のトライステート・バツ
フア回路804によつてデータバス162へ送り
出し、CPU114へ取込まれる。
また、基準レジスタ群570と出力レジスタ群
574はCPU114からのアドレス信号によつ
て選ばれる。レジスタ選択信号SELは、データの
場合と同じように、基準レジスタ群570と出力
レジスタ群574とではタイミングが異なる。基
準レジスタ群570は、φ2=1で“T”となる
アドレス・ラツチ回路902に保持され、次にラ
イト・データか、リード・データかをコントロー
ルバスの信号によつて作られるチツプセレクトラ
イト信号CSW、チツプセレクトリード信号CSR
によつて、アドレス・ラツチ回路902の出力信
号か、アドレスバス164上のアドレス信号かを
選ぶ。CSWの場合はアドレス・ラツチ回路90
2の出力信号を、CSRの場合はアドレス信号を
選択する。この選択回路904を介してアドレス
デコーダ906によつてレジスタが選ばれる。
また第1,3図で記述したごとく、インバータ
に制御整流素子を使用しているため、素子の電流
の大きさが問題となつたり、さらに電流制限を行
うことがある。そのため、入出力回路120は
A/D変換器124を有し、アナログ量をデイジ
タル量に変換する。電動機の制御に必要なアナロ
グ量はその他に直流電圧、速度指令等がある。し
かし素子の電流、直流電圧、速度指令等の内一番
重要なアナログ量は制御整流素子の電流である。
そのため、第5図中には素子の電流専用A/D変
換器127とマルチ・プレクサ122付A/D変
換器124の2個のA/D変換器を入出力回路1
20は有している。また、電流専用A/D変換器
127によつてデイジタル量に変換されたデータ
はデイジタル0レジスタ546、マルチ・プレク
サ付A/D変換器124によつてデイジタル量に
変換されたデータはデイジタル1レジスタ548
に保持される。しかし、デイジタル0レジスタ5
46の電流値の大きさはCPU114によつて演
算処理する時間的余裕がないため、入出力回路1
20内で処理する。具体的には、電動機への印加
電圧を小さくする処理を行う。
電流がA/D変換されたデイジタル量を保持し
ているデイジタル0レジスタ546のデイジタ
ル・データと電流制限値に等価なデータを保持し
ている基準レジスタ群570の基準データと比較
する。しかし、A/D変換器127はステージ信
号第6図ホとは無関係に動作している。そのた
め、各処理はある順序に従つてステージ信号ホを
発生するが、このステージ信号に電流値を比較す
るための処理ステージを設ける。これは一種のス
テージへの割込み機能である。ステージへの割込
み機能はφ1の立上りで発生するA/D変換終了
信号第6図中カで要求される。そのとき、ステー
ジ・ラツチ674はステージ・デコーダ672の
出力信号を保持せずに、A/D変換終了信号カを
保持し、デイジタル0レジスタ546の電流値の
デイジタル・データと制限すべて電流値を保持し
ている基準レジスタ群570の基準データとを比
較し、素子の電流が制限値に達したかどうか判定
する。そのとき、ステージ・カウンタ670の計
数は行わず、このステージの割込みが終了した時
点つまり次のφ2=1でステージ・デコーダ67
2の出力信号をステージ・ラツチ674に保持す
ることにより割込み処理以前の処理ステージが行
われ、引き続きある定つた順序に従つて各処理が
行われる。
また、マルチ・プレクサ付A/D変換器124
で変換されたデイジタル・データは、ステージへ
の割込み機能はなく、CPU114へのリード・
データとしてCPU114へ取込まれる。電流専
用A/D変換器540で変換されたデイジタル・
データもCPU114へ取込まれる。
入出力回路120は、CPU114への割込み
要求信号となるステータス・レジスタ550とそ
の割込み要求信号をマスクするためのマスク・レ
ジスタ552がある。ステータス・レジスタ55
0は、電動機や入出力回路120の内部状態が保
持されている。その内容を第1表に示す。
The present invention relates to an electric motor control apparatus, and more particularly to an electric motor control apparatus for digitally controlling an inverter-driven electric motor using a digital arithmetic circuit. In recent years, demand for variable speed electric motors has increased as electric motors or devices incorporating electric motors have become more sophisticated, and various attempts have been made to improve their control accuracy. One method uses an inverter that employs a power element with a high switching speed in the power supply circuit for controlling the speed of the electric motor, and controls the input of the electric motor by pulse width modulation or chopper control. In controlling such a variable speed electric motor, a control circuit is generally configured for each control target. Recently, a control device using a microcomputer has been announced for the purpose of increasing the functionality of the control device, and when configuring the control device using this microcomputer, it is necessary to control many control objects at once. Therefore, when using a microcomputer to control an electric motor, for example, it is desirable to comprehensively control each control object. However, if the motor is controlled by a pulse width modulation signal as described above, the effective time width of pulse processing becomes small, making it difficult to increase the processing speed. . The present invention has been made in view of these problems, and its purpose is to increase the frequency of the clock signal by expanding the effective time width of pulse processing in the processing time determined by the clock signal. The purpose of this is to increase the processing speed and enable high-speed processing. The present invention uses input information representing the operating state of the electric motor, digitally processes this input information, and uses a plurality of registers that can hold the processed data according to each processing content. We are prepared. Each of these registers not only holds data obtained through arithmetic processing, but also includes registers that hold data representing predetermined values. What the data held in these registers have in common is that these data are used as reference values for comparison operations.
Therefore, these registers will hereinafter be referred to as a reference register group, and the data held within this reference register group will be referred to as a reference register. Furthermore, it is equipped with a plurality of registers that hold data representing the instantaneous state of the motor and other objects, and these registers are hereinafter simply referred to as the instantaneous register group, and the data held in this instantaneous register group is referred to as instantaneous data. I'll decide. In the present invention, a reference register group, an instantaneous register group, an incrementer/decrementer for increasing or decreasing data by 1 or setting data to 0, and an incrementer/decrementer for controlling the incrementer/decrementer. It includes a decrementer controller, a comparison circuit, a holding circuit for holding the comparison results from the comparison circuit, and a stage counter. This allows each stage to be processed economically in the order predetermined by the stage counter. At each stage, in order to perform the work determined at that stage, a predetermined register is selected from the reference register group and the instantaneous register group, and the reference data and instantaneous data from each register are sent to the comparator circuit, This comparison result is held by the holding circuit. That is, the present invention provides a speed command means for giving a speed command to an electric motor, a plurality of detection means for detecting the speed of the motor or the position of a rotor, and arithmetic processing of the output signals of these plurality of detection means as digital control variables. a digital arithmetic circuit that converts the output of the digital arithmetic circuit into a predetermined pulse output, a pulse input/output circuit that converts the output of the digital arithmetic circuit into a predetermined pulse output, and a control means for controlling a plurality of digital control amounts of the electric motor based on the output of the pulse input/output circuit. A reference register group for holding the output of the digital arithmetic circuit, an instantaneous register group for holding the detection signals of the plurality of detection means, and an output register group for sampling the output of the instantaneous register group. , a comparison circuit for comparing the data held in each register selected from the reference register group and the instantaneous register group, a comparison output latch circuit for holding the comparison result by the comparison circuit, and a comparison circuit for comparing the data held in each register selected from the reference register group and the instantaneous register group; The data in the instantaneous register is +1, -1, or cleared, and returned to the instantaneous register again.Incrementer/decrementer for updating the instantaneous register data, and stage counter for time-division control of each process. The stage counter is controlled by predetermined first and second clock signals, the counting operation of the stage counter is started by the first clock signal, and the stage latch is started in synchronization with the second clock signal. A control device for an electric motor is characterized in that it is configured to hold a stage signal in a circuit. Furthermore, at each stage, the instantaneous data held in the instantaneous register related to that stage is rewritten in accordance with the actual instantaneous state of the motor, etc. This rewriting operation is performed by an incrementer/decrementer and an incrementer/decrementer controller. In other words, data representing instantaneous time or data representing instantaneous rotation angle of phase angle rotation should be increased depending on the generation state of the time signal representing the standard unit of time or the phase angle signal representing the rotation angle unit of the motor shaft. The incrementer/decrementer controller determines whether the value should be decreased. Based on this judgment result, the incrementer/decrementer specifically increases or decreases the instantaneous data. In this way, the instantaneous data is rewritten with new values from time to time, and a comparison operation is performed using this data. Through this comparison, a pulse output commensurate with the reference data can be generated. By adopting such a configuration, complex control is possible with a relatively simple circuit configuration. Furthermore, since irregularly input pulse signals are synchronized and detected, each signal can be detected accurately and the incrementer/decrementer can operate accurately. Next, an embodiment of the present invention of a motor with a phase detector (non-commutator motor) will be described with reference to the drawings. 1st
The figure shows the circuit configuration of a control device for a motor with a phase detector. The microcomputer is composed of a central processor (hereinafter referred to as CPU) 114, a random access memory (hereinafter referred to as RAM) 116, and a read-on memory (hereinafter referred to as ROM) 118. The input/output circuit 120 includes an interface circuit 123 with the CPU 114, an analog/digital conversion circuit 124 (hereinafter referred to as an A/D converter) equipped with a multiplexer 122, an A/D converter 127 without a multiplexer, and a pulse output circuit. 126,
It has a pulse input circuit 128 and a discrete input/output circuit 125. 6 thyristors 186
~191, 6 flywheel diodes 19
3-phase inverter 160 composed of 2 to 197
The electric motor 100 is varied by. In addition, the DC power source connects the commercial AC power source 185 to the diode 176 to
179 and a smoothing capacitor 135. Further, a phase detector 150 is attached to the electric motor 100, and the phases of the windings U-phase, V-phase, and W-phase are detected. Its phase detection signal PU, PV, PW
Output. Furthermore, pulse outputs U + , U - , V + , V - , W + , W - output from the input/output circuit 120
ignites and extinguishes the thyristors 186 to 191 via the gate driver 130. The power device used here is a self-extinguishing thyristor, such as a gate turn-off thyristor GTO.
This is convenient in terms of circuit configuration. The microcomputer and input/output circuit 120 interfaces are connected by a data bus 162, an address bus 164, and a control bus 166. The microcomputer and input/output circuit 120 receive an enable signal E from the CPU 114.
is applied and synchronization is achieved. As analog inputs, two resistors 137 and 1
DC voltage E D divided by 38, shunt resistor 1
DC current ID of 36, motor temperature T M of temperature sensor 104 attached to motor 100, speed command S P
There is. Among these inputs, the important analog input is the DC current ID. This DC current ID is passed through an amplifier 131 to an A/ D converter without a multiplexer.
It is input to converter 127. Other DC voltages
E D , motor temperature T M , and speed command S P are input to A/D converter 124 via amplifiers 132 to 134 and multiplexer 122, respectively. The multiplexer 122 selects one of the analog inputs commanded by the CPU 114 and inputs it to the A/D converter 124 . These inputs are input to the CPU 11 based on the instruction program stored in the ROM 118.
The address of 4 is specified via the address bus, and the specified analog input is taken in. Further, the digitally converted values are held in registers corresponding to the respective inputs, and are sent via the data bus 164 as necessary. Phase signals PU, PV, and PW are inputted to the pulse input circuit 128 from the phase detector 150 and synchronized with the enable signal E. Furthermore, data processed by the CPU 114 is taken into the interface 123 and held in the pulse output circuit 126. The output from the pulse output circuit 126 generates a signal with a pulse width corresponding to the signal inputted by the interface 123, and the output is a pulse width modulated signal U + , V + ,
These signals are W + , U - , V - , and W - , and these signals are designed to generate outputs after a start command is input to the discrete input/output circuit 125. FIG. 2 is a diagram showing the timing at which the pulse width modulation signals U + , V + , W + , U - , V - , W - are generated by the pulse output circuit 126, and the signal PWM is generated by the pulse output circuit 126. The generated carrier signal is reset at the rising and falling edges of the phase detection signals PU, PV, and PW, and increases and decreases with a certain slope.
Compare with the data D1 level from CPU114,
Modulation is applied only to the latter 60 degrees of 120 degrees of energization. Similarly, for the data D2 level of the CPU 114, the pulse width is narrowed only at the rising edge of the first half of 60 degrees, and the respective pulse width modulation signals U + , V + , W + , U - , V - , W - are generated. FIG. 3 shows the circuit configuration of a motor (induction motor) without a phase detector. FIG. 3 is almost the same as FIG. 1, with a pulse generator 152 replacing the phase detector 150 of FIG. A thyristor 198 and a resistor 181 are provided for voltage control, and voltage control is performed by chopping the thyristor 198. For this purpose, the chopper signal CHOP of the pulse output circuit 126 of the input/output circuit 120 is used. FIG. 4 shows that the pulse output circuit 126 generates 15 unequal pulse width modulated signals U + , V + , W + ,
It indicates the timing of creating U - , V - , W - .
It is created from carrier signal PWM and modulated waves SU, SV, and SW. FIG. 5 shows a specific circuit of the pulse output circuit 126, and the register group 570 is the reference register group mentioned above, and is used to hold data processed by the CPU 114 or to store a predetermined constant value. Holds data that indicates a value. This data is
The data is sent from the CPU 114 via the data latch 802 and write bus 806 as shown in FIG. The designation of each register holding data in the reference register group 570 is performed from the address bus 164 via the address decoder 906.
The above data is input to the designated register and held. The register group 572 is a momentary register group and holds the instantaneous state of the electric motor and the like. The instantaneous register group 572, latch circuit 576, and incrementer/decrementer 578 provide a so-called counter function. The output register group 574 includes, for example, a register that holds the rotational speed of the motor and a register that holds the period of pulse input. These values are obtained by reading the values of instantaneous registers when certain conditions are met. Output register group 574
A related register is selected by signals sent from the CPU via an address bus and a control bus, and the data held in the CPU 114 is sent from this register via a read bus 808 to the CPU 114. Comparator circuit 580 receives reference data from a selected register of reference register group 570 and instantaneous data from a selected register of instantaneous register group 572 at inputs 582 and 584, respectively;
Perform a comparison operation. The comparison result is output from output terminal 586. The output terminal is set to a predetermined latch in a first comparison output latch group 602 which acts as a comparison result holding circuit. Furthermore, it is then set in a predetermined latch of the second comparison output latch group 604. Reference register group 570, instantaneous register group 57
2. Read and write operations of the output register group 574, operations of the incrementer/decrementer 578 and comparison circuit 580, first comparison output latch group 60
2. The output setting operation to the second comparison output latch group 604 is processed within a predetermined time. Further, various processes are performed in a time-sharing manner according to the stage order of the stage counter 670. A reference register group 570 and an instantaneous register group 5 for each stage
a predetermined register of each of the 72 register groups;
A predetermined latch in the first comparison output latch group 602 and, if necessary, a predetermined register in the output register group 574 is selected. Also the incrementer/
Decrementer 578 and comparator circuit 580 are commonly used for each register in reference register group 570 and instantaneous register group 572. FIG. 6 is a diagram for explaining the timing of FIG. 5. An enable signal E is supplied from the CPU 114 to the input/output circuit 120. This signal is shown in A. This enable signal E generates non-overlapping two-phase clock signals φ 1 and φ 2 by the non-overlap circuit 701 shown in FIG. This signal is shown in C and B. The circuit shown in FIG. 5 operates according to these clock signals φ1 and φ2 . FIG. 6D shows the output signal of the stage counter 670, which is counted at the rising edge of the clock signal φ1 . However, the output signal of the stage counter 670 is established in the shaded area due to wiring and gate delays. The stage counter 670
The stage decoder 672 generates a processed signal for each stage. but,
Since the processed signals of each stage are delayed considerably from φ 1 , the effective time of each process is shortened. In order to extend the effective time of each process, the stage latch 674
The output signal of the stage latch 674 is shown in E. In FIG. 6, "T" indicates that the latch circuit or register circuit is in an enabled state, indicating that the output of these circuits is dependent on the input. Further, "L" indicates that these circuits hold certain data and that the output of this circuit does not depend on the input. Stage latch 67 becomes “T” when φ 2 =1
4 holds the output signal of the stage decoder 672, and E becomes the stage processing signal, which is switched at the rising edge of the clock signal φ2 , and the processing of each stage is performed in synchronization with φ2 . The stage signal shown in E becomes a readout signal for the reference register group 570 and instantaneous register group 572, and reads the data from a selected predetermined register. The bottom and the bottom show the operation of the reference register group 570 and the instantaneous register group 572, respectively. Reading of the reference register group 570 and the instantaneous register group 572 is performed by the stage signal E. Also, writing is performed with reference register group 570 and instantaneous register group 57 at φ 1 =1.
This is done by setting 2 to "T", and is done in synchronization with φ1 . The operation of data latch circuit 576 is shown in FIG.
This circuit is set to “T” by clock signal φ 2 =1,
The data of a certain register read from the instantaneous register group 572 is written, and the clock signal φ 2 =
When it is 0, it becomes “L”. In this way, data in a predetermined register in the instantaneous register group 572 corresponding to that stage is held. The data held in data latch circuit 576 is modified based on various conditions by incrementer/decrementer 578, which is not synchronized to the clock signal. Here, the incrementer/decrementer 578 is the incrementer/decrementer controller 5
It has the following functions based on the output signal 500 from the control signal generation circuit 591. The first function is an increment/decrement function that increases or decreases the value indicated by input data by one. The second function is a non-increment/decrement function, which allows input data to pass through without being increased or decreased. Third
The function is a reset function that changes all input data to data indicating a value of 0. Looking at the data flow of each register in the instantaneous register group 572, one of the instantaneous register group 572
One register is selected by the stage counter 672, and the data held therein is sent to the data latch circuit 5.
76 and an incrementer/decrementer 578 to a comparison circuit 580. Additionally, a closed loop is created from the output of incrementer/decrementer 578 back to the originally selected register. Therefore, when the incrementer/decrementer 578 functions to increment or decrement data by one, this closed loop functions as a counter. However, in this closed loop, the instantaneous register group 57
If a situation occurs in which the data of 2 is being output from a specific selected register, and the data is input in a loop, it will no longer have a counter function and will malfunction. Therefore, a data latch circuit 576 is provided to cut off the data. data·
The latch circuit 576 becomes “T” when the clock signal φ 2 =1.
On the other hand, in the state "T" in which input data is written to the instantaneous register, the clock signal φ 1 =1, so even if the data in a specific register in the instantaneous register group 572 is changed, the data latch circuit 576
The output of does not change. Its operation is shown in Figure 1. In other words, data cutting is performed with φ 2 =0. Furthermore, the output data of the incrementer/decrementer 578 that is not synchronized with the clock signal is established as shown in the shaded area due to delays in wiring and gates. Similar to incrementer/decrementer 578, comparison circuit 580 also operates out of synchronization with the clock signal. The input of the comparison circuit 580 is the reference register group 57
0, the reference data of one reference register selected by the stage signal E and the instantaneous register group 57
2, a data latch circuit 576 for instantaneous data of one register selected by the stage signal H
and data communicated via incrementer/decrementer 578. The comparison result of these two data is “T” when the clock signal φ 1 =1.
Among the first comparison output latch group 602, the latch selected by the stage signal H is set. At this time, the comparison result output signal of the comparator circuit 580 is shown in the blank, and the area where the signal is established is the shaded area. Further, the output of the first comparison output latch group 602 is set to the second comparison output latch group 604 which becomes "T" when the clock signal φ 2 =1. These first and second comparison output latch groups 602,
The operations of 604 are shown in FIGS. Also, the output of the second comparison output latch group 604 is the motor inverter gate signal UP, VP,
It becomes the output signal of WP, UN, VN, WN and the chopper signal CH, becomes each condition of the instantaneous register group 572, and becomes the input signal of the incrementer/decrementer controller 590. Further, the output signal of the second comparison output latch group 604 is transferred from the instantaneous register group 572 to the output register group 57.
It also serves as a transfer signal for writing to 4. The operation of the output register group 574 is shown in FIG. Out of the output register group 574, the output register selected by the stage signal H outputs the instantaneous data of the instantaneous register selected by the stage signal H among the instantaneous register group 572 at "T" when the clock signal φ 1 =1. is written, and becomes "L" when the clock signal φ 1 =0. When the CPU 114 reads data held in the output register group 574, the CPU 114 specifies the register via the read bus 808, and
Data is taken in in synchronization with the clock signal E shown in FIG. Therefore, for example, the interface between the input/output circuit 123 and the CPU 114 is made by Hitachi.
When using the HD46800, the timing shown in FIG. 6 differs between the reference register group 570 to which data is written from the CPU 114 and the output register group 574 to which data is read to the CPU 114. Block diagrams of the data and addresses are shown in FIGS. Write data 806 written from the CPU 114 is held in the write latch circuit 802 which becomes “T” when φ 2 =1, and is held by the write latch circuit 802 which becomes “T” when φ 2 =1.
Then, data is written into the reference register selected by the address signal of the reference register group 570. Further, read data to be read to the CPU 114 is sent to the data bus 162 by the read bus 808 and the tri-state buffer circuit 804 which is enabled by the enable signal E=1 of the CPU 114, and is taken into the CPU 114. Further, the reference register group 570 and the output register group 574 are selected by an address signal from the CPU 114. As in the case of data, the timing of the register selection signal SEL differs between the reference register group 570 and the output register group 574. The reference register group 570 is held in an address latch circuit 902 that becomes "T" when φ 2 =1, and then a chip select write signal is generated to determine whether write data or read data is to be written by a signal on the control bus. CSW, chip select read signal CSR
The output signal of the address latch circuit 902 or the address signal on the address bus 164 is selected depending on the address latch circuit 902 . Address latch circuit 90 for CSW
Select the output signal of 2, and select the address signal in the case of CSR. A register is selected by an address decoder 906 via this selection circuit 904. Furthermore, as described in FIGS. 1 and 3, since a controlled rectifying element is used in the inverter, the magnitude of the current of the element may become a problem, and the current may be further limited. Therefore, the input/output circuit 120 includes an A/D converter 124 to convert an analog quantity into a digital quantity. Other analog quantities required to control the electric motor include DC voltage and speed command. However, among the element current, DC voltage, speed command, etc., the most important analog quantity is the current of the control rectifier element.
Therefore, in FIG. 5, two A/D converters, an A/D converter 127 dedicated to the element current and an A/D converter 124 with a multiplexer 122, are connected to the input/output circuit 1.
20 have. Further, data converted into a digital amount by the current-only A/D converter 127 is stored in a digital 0 register 546, and data converted into a digital amount by the multiplexer-equipped A/D converter 124 is stored in a digital 1 register. 548
is maintained. However, digital 0 register 5
Since there is not enough time to process the current value of 46 by the CPU 114, the input/output circuit 1
Process within 20 seconds. Specifically, processing is performed to reduce the voltage applied to the motor. The digital data of the digital 0 register 546, which holds the digital amount obtained by A/D conversion of the current, is compared with the reference data of the reference register group 570, which holds the data equivalent to the current limit value. However, the A/D converter 127 operates independently of the stage signal (E) in FIG. Therefore, each process generates a stage signal E in a certain order, and a processing stage is provided for comparing the current value with this stage signal. This is a kind of stage interrupt function. The interrupt function to the stage is requested by the A/D conversion end signal (f) in FIG. 6, which is generated at the rising edge of φ1 . At that time, the stage latch 674 does not hold the output signal of the stage decoder 672, but holds the A/D conversion end signal, and holds the digital data of the current value in the digital 0 register 546 and all current values. It is determined whether the current of the element has reached the limit value by comparing the current value with the reference data of the reference register group 570. At this time, the stage counter 670 does not count, and the stage decoder 67
By holding the output signal No. 2 in the stage latch 674, the processing stages before the interrupt processing are performed, and each processing is subsequently performed in a certain fixed order. In addition, an A/D converter 124 with a multiplexer
The digital data converted by
The data is taken into the CPU 114 as data. The digital signal converted by the current-only A/D converter 540
Data is also taken into the CPU 114. The input/output circuit 120 includes a status register 550 that serves as an interrupt request signal to the CPU 114, and a mask register 552 that masks the interrupt request signal. Status register 55
0 holds the internal state of the motor and input/output circuit 120. The contents are shown in Table 1.
【表】
第10図はステータス・レジスタ550、マス
ク・レジスタ552と割込みコントローラ554
を示す。
ステータス・レジスタ550は、CPU114
で割込み要因分析を行うために、CPU114の
読出しレジスタとなつている。また、マスク・レ
ジスタ552はCPU114から指定するために
書込みレジスタとなつている。ステータス・レジ
スタ550とマスク・レジスタ552の出力信号
は各ビツトに対応して、アンド−オアーノツトが
とられ、その出力が割込み要求信号となる。
810は割込み要因となる信号である。
また、CPU114から入出力回路120への
モード指定を行うレジスタは、モード0・レジス
タ556、モード1・レジスタ558、モード
2・レジスタ560がある。その内容を第2表に
示す。[Table] Figure 10 shows the status register 550, mask register 552, and interrupt controller 554.
shows. The status register 550 is the CPU 114
It serves as a read register for the CPU 114 in order to perform interrupt factor analysis. Further, the mask register 552 is a write register for designation from the CPU 114. The output signals of status register 550 and mask register 552 are AND-ornoted corresponding to each bit, and the output thereof becomes an interrupt request signal.
810 is a signal that causes an interrupt. Further, the registers for specifying the mode from the CPU 114 to the input/output circuit 120 include a mode 0 register 556, a mode 1 register 558, and a mode 2 register 560. The contents are shown in Table 2.
【表】
モード0・レジスタ556、モード1・レジス
タ558、モード2・レジスタ560はすべて、
CPU114から各モードを指定するため書込み
レジスタとなる。
コントロール信号発生回路591はインクリメ
ンタ/デクリメンタ・コントローラ590によつ
て、インクリメンタ/デクリメンタ578の機能
であるインクリメント/デクリメント機能、ノン
インクリメント/デクリメント機能、リセツト機
能を制御するための、カウント信号、インクリメ
ント/デクリメント信号、リセツト信号を発生す
る。
また比較コントローラ581は、比較回路58
0の比較結果(≧,≦,=)を制御するためのもの
である。
出力コントローラ666は、パワー素子の最大
オン時間、最小オフ時間、P側アームとN側アー
ムのラツグ防止のための制御を行い、パワー素子
の保護、補償を行う。
トリガカウンタ660,661は、保護、補償
のための時間を発生させるためのカウンタで、ト
リガ・デコーダ662,663は、保護、補償の
ための時間を発生し、トリガ・ラツチ664,6
65はトリガ・パルスを発生する。
ステージ信号ホの発生回路を第11図に示す。
第7図のノンオーバー・ラツプ回路701からの
クロツク信号φ1=1でステージ・カウンタ67
0が計数を開始し、そのステージ・カウンタ67
0の出力C0〜C9と第5図のモード0・レジスタ
556のビツト2のM2、ビツト6のM6、モード
1・レジスタ558のビツト0,1,2のT0,
T1,T2を入力としてステージ・デコーダ672
に加えられる。ステージ・デコーダ672は出力
としてO0〜O23の信号を発生する。この出力信号
O0〜O23をステージ・ラツチ回路674へ入力
し、クロツク信号φ2=1でこのステージ・ラツ
チ回路674“T”にして前記ステージ・デコー
ダ672の出力O0〜O23を保持する。
またステージ・ラツチ回路674のリセツト入
力Rには第5図のモード0・レジスタ556のビ
ツト0のM0の信号が入力され、M0=0となると
きはステージ・ラツチ回路674の総ての出力が
“0”(ローレベル)となり、どの処理動作も総て
停止する。一方、上記モード0・レジスタ556
のビツト0の信号M0=1になるとステージ信号
がある定つた順序で出力され、それに基づいて処
理が行われる。
上記ステージ・デコーダ672はリードオンリ
ーメモリなどを使用することにより容易に実現で
き、マイクロ・プログラミング方式にすることも
可能である。また、ステージへの割込み機能は
CMT−Pを出力しているステージ・ラツチ回路
674のラツチ1102で行う。先ず、ステー
ジ・ラツチ回路674のラツチ1102以外のラ
ツチ群1104をA/D変換終了信号で総てリセ
ツトし割込み動作以外は停止させる。そして、
A/D変換終了信号(第6図カ)をラツチ110
2に保持して、割込み動作を行う。
尚、ステージ・ラツチ回路674の出力である
ステージ信号の詳細な処理内容を第3表に示す。[Table] Mode 0 register 556, mode 1 register 558, mode 2 register 560 are all
It serves as a write register for specifying each mode from the CPU 114. The control signal generation circuit 591 generates a count signal, an increment/decrement function, and an increment/decrement function by an incrementer/decrementer controller 590 to control the increment/decrement function, non-increment/decrement function, and reset function, which are the functions of the incrementer/decrementer 578. Generates a decrement signal and a reset signal. The comparison controller 581 also controls the comparison circuit 58
This is for controlling the comparison result (≧,≦,=) of 0. The output controller 666 controls the maximum on time and minimum off time of the power element, and prevents lag between the P-side arm and the N-side arm, and protects and compensates the power element. Trigger counters 660 and 661 are counters for generating time for protection and compensation, trigger decoders 662 and 663 generate time for protection and compensation, and trigger latches 664 and 6
65 generates a trigger pulse. FIG. 11 shows a generation circuit for stage signal E.
When the clock signal φ 1 from the non-overlap circuit 701 in FIG. 7 is 1, the stage counter 67
0 starts counting and its stage counter 67
0 outputs C 0 to C 9 and M 2 of bit 2 of mode 0 register 556 in FIG .
Stage decoder 672 with T 1 and T 2 as input
added to. Stage decoder 672 generates signals O 0 -O 23 as outputs. This output signal
O 0 to O 23 are input to a stage latch circuit 674, and the stage latch circuit 674 is set to "T" by clock signal φ 2 =1 to hold the outputs O 0 to O 23 of the stage decoder 672. Further, the reset input R of the stage latch circuit 674 receives the M 0 signal of bit 0 of the mode 0 register 556 in FIG. The output becomes "0" (low level) and all processing operations are stopped. On the other hand, the mode 0 register 556
When the signal M 0 of bit 0 becomes 1, stage signals are output in a certain order, and processing is performed based on this. The stage decoder 672 can be easily realized by using a read-only memory or the like, and can also be implemented using a micro-programming method. In addition, the interrupt function to the stage is
This is done by the latch 1102 of the stage latch circuit 674 which outputs CMT-P. First, all the latch groups 1104 other than the latch 1102 of the stage latch circuit 674 are reset with the A/D conversion end signal, and operations other than interrupt operations are stopped. and,
Latch 110 the A/D conversion end signal (FIG. 6 F)
2 and performs an interrupt operation. Incidentally, detailed processing contents of the stage signal which is the output of the stage latch circuit 674 are shown in Table 3.
【表】【table】
【表】【table】
【表】
次に、ステージ信号とステージカウンタ67
0、レジスタ556,558の出力との関係を示
すと第4表に示すようになる。[Table] Next, the stage signal and stage counter 67
0 and the outputs of registers 556 and 558 are shown in Table 4.
【表】【table】
【表】
先ず第11図のステージ・カウンタ670のリ
セツト端子にゼネラル・リセツト信号GRが入力
され、これによつてカウンタ出力C0〜C9は総て
0となる。このゼネラル・リセツト信号GRはこ
の制御回路の起動時CPU114より送られる。
この状態でステージ・カウンタ670のカウンタ
C0〜C3は0であり、モード1・レジスタのビツ
ト0のT0、ビツト1のT1とビツト2のT2が総て
0のとき、クロツク信号φ2が入力されるとφ2の
立上りで、PWM8−Pのステージ信号が出る。
このステージ信号によつてPWM8の処理を行う。
次にクロツク信号φ1=1でステージ・カウンタ
670が1つ計数され、さらに、クロツク信号
φ2の立上りで次のステージ信号のPN−Pが出力
され、このステージ信号によつてPNの処理が行
われる。このようにしてステージ・カウンタ67
0がφ1=1で計数し続けると、φ2の立上りでス
テージ信号が出力され、この信号に応じた処理が
行われる。
ステージ・カウンタ670のC0〜C9が総て1
となるとステージ信号PGN−Pが出力され(た
だし、モード0・レジスタのM2=0のとき)、
PGN処理が行われ、第4表の総ての処理が終了
する。次のクロツク信号φ1=1でステージ・カ
ウンタ670のC0〜C9は総て0となり、モード
1レジスタ558の出力が0ならば、クロツク信
号φ2=1でステージ信号PWM8−Pが出力され、
PWMの処理が行われる。このように第4表の処
理を繰り返す。
そこで、入出力回路120のシステム・フロー
を第12図に示す。
ゼネラル・リセツト信号GR=0によつて、レ
ジスタ群やステージ・カウンタ670が総て0と
なる。ゼネラル・リセツト信号GR=1になる
と、先ずモード0・レジスタ556のビツト0つ
まり入出力回路120の起動/停止を指定する
M0が1であるかどうかを判定し、M0=0のとき
はM0=1になるまで、入出力回路120は停止
状態にある。M0=1で、ステージ・カウンタ6
70の出力が0つまり、n=0番目のステージ信
号が発生する。ここから、実際の処理に入る。ま
ず、M0=1であるとn番目のステージ信号がス
テージ・ラツチ回路674に保持されると同時に
以下の動作がある。
(i) 第1比較出力ラツチ群602の出力信号を第
2比較出力ラツチ群604へ保持する。
(ii) 瞬時レジスタ群572からステージ信号によ
つて選ばれた瞬時レジスタの内容をラツチ回路
576に保持する。
次に、転送信号MOVEが0か1かどうか判定
し、MOVE=0の場合、ステージ・カウンタ6
70は計数され、さらにラツチ回路576の出力
をインクリメンタ/デクリメンタ578に通し、
その出力は選ばれた瞬時レジスタに書込まれると
同時に、基準レジスタ群570からステージ信号
によつて選ばれた基準レジスタとの比較を行い、
その比較結果を第1比較出力ラツチ群602から
ステージ信号によつて選ばれた第1比較出力ラツ
チにセツトする。その後A/D変換終了信号
ADEの判定を行う。また、転送信号MOVE=1
のときは、ステージ・カウンタ670を計数する
と同時に、瞬時レジスタの内容を出力レジスタ群
574からステージ信号によつて選ばれた出力レ
ジスタを転送し、瞬時レジスタを総て0にする。
A/D変換終了信号ADEが0か1かの判定に
より、ステージへの割込みが要求される。ADE
=0のときは、再び元に戻つて次の処理を行う
が、ADE=1のときは、モード0・レジスタ5
56のビツト3のM3つまりステージへの割込み
マスクビツトが0か1かを判定し、M3=0のと
きは再び元に戻つて次の処理を行う。M3=1の
ときは、ステージへの割込み処理を行う。そのた
めにA/D変換終了信号ADEをステージ・ラツ
チ回路674に保持し、ステージ信号CMT−P
を発生し、デイジタル0・レジスタの内容と基準
レジスタ群570の電流に関する基準レジスタの
内容を比較し、その比較結果を第1比較出力ラツ
チ群602の電流に関する第1比較出力ラツチに
セツトし、再び元に戻りステージへの割込み前の
処理が以後行われる。
第12図の右上のフローは、モード0・レジス
タ556のM0=0のときのフローであり、入出
力回路120の動作が停止すると同時に、M0=
1となる起動指令まで待つことになる。
次に外部パルス信号PU,PV,PWの内容動作
に対する同期化の回路図を第13図、タイミング
を第14図に示す。
第11図のステージ・ラツチ回路674の出力
STAGE3−P,STAGE2−Pを使用してイネー
ブル信号Eと上記外部パルス信号PU,PV,PW
(第14図タ)の同期をとつた信号を発生させる。
電動機の位相検出器等の外部パルス信号PU,
PV,PWは、第11図のSTAGE3−Pとφ2を合
成した信号ツにより第13図のラツチ回路130
2,1304,1306にそれぞれラツチされ
る。
第14図でロはクロツク信号φ2、ハはクロツ
ク信号φ1、タは外部パルス信号PU,PV,PW、
レとソはステージ信号STAGE3−P,STAGE2
−Pである。このステージ信号は第11図で説明
した如く、φ2=1に同期して発生する。外部パ
ルス信号タとステージ信号レとソは時間的には何
ら無関係にある。
いま、第14図の如く、外部パルス信号タが第
13図のラツチ回路1302,1304,130
6に入力されたと仮定すると、ステージ信号
STAGE3−Pとクロツク信号φ2とのAND信号
STAGE3−P・φ2ツによつてそれぞれラツチさ
れる。従つて、ラツチ回路1302,1304,
1306の出力信号PU1,PV1,PW1は第14
図のナに示すようになる。ラツチ回路1308,
1310,1312は出力信号PU1,PV1,
PW1をそれぞれステージ信号STAGE2−Pとク
ロツク信号φ2とのAND信号STAGE2−P・φ2ネ
でラツチするため、ラツチ回路1308,131
0,1312の出力信号PU2,PV2,PW2は第
14図のラに示すようになる。
排他オア回路1314,1316,1318
は、それぞれ信号PU1とPU2、信号PV1とPV2、
信号PW1とPW2が入力され、外部パルス信号
PU,PV,PWの立上り、立下りの検出信号
PUS,PVS,PWSを発生し(第13図ム)ステ
ージ信号STAGE3−PからSTAGE2−Pのパル
ス幅となる。第13図の同期化回路680によれ
ば外部パルス信号の立上り、立下りを一定の幅の
パルスで検出でき、このパルス幅はステージ信号
STAGE3−PとSTAGE2−Pの時間差で定まる。
従つてラツチ回路1302,1304,1306
と1308,1310,1312へ入力するステ
ージ信号を変更することによりパルス幅を調整し
変更することができる。
このパルス幅は第4表のステージ信号の割付け
に関連して定められる。つまり、処理の上で外部
パルス信号を必要としないSTAGE2−P以外に
外部パルスの立上り、立下りの検出信号ムが確立
するように定められている。この検出信号ムがイ
ンクリメンタ/デクリメンタ・コントローラ59
0の制御信号となる。
また、第13図に示す同期化回路680の外部
パルス信号PU,PV,PWはそれぞれ、120度の
位相差をもつ180度のパルスを考えた場合で、排
他オア回路1314,1316,1318の出力
を3入力のオア回路1320に入力し、その出力
をノツト回路1322に入力することにより、60
度のパルスを得ることができる。また、3入力で
なく、第3図に示すようにパルス・ジエネレータ
152の出力をこの同期化回路680の外部パル
ス信号PU,PV,PWのいずれか1つに入力する
ことによつて電動機102の回転数の検出を行う
ことができる。
また位相検出器等からの外部パルス信号に対し
て同期を確実にかけ、同期化パルスPUS,PVS,
PWSを確実に発生させるためには上記位相検出
器等からの出力が8μs以上のパルス幅をもつこと
が必要である(本実施例ではCPU114からの
イネーブル信号Eが1μsとして、第4表のステー
ジ信号のPG−P,PULS−Pは8μs毎に出力され
る)。
例えば、位相検出器でなく、1回転に500パル
ス出力するパルス・ジエネレータをこの同期化回
路680に入力したとすると、パルス幅8μsにな
る回転数は7500回転/分である。これ以上の回転
数に追従するためには、この8μsを短くする必要
がある。
電動機等の入力データを取込みCPU114内
で演算処理された各パルス出力に応じた基準デー
タを保持している基準レジスタ群570の詳細な
内容を第5表に示す。またその構成図を第15図
に示す。[Table] First, the general reset signal GR is input to the reset terminal of the stage counter 670 shown in FIG. 11, so that the counter outputs C 0 to C 9 all become 0. This general reset signal GR is sent from the CPU 114 when this control circuit is activated.
In this state, the counter of the stage counter 670
C 0 to C 3 are 0, and when T 0 of bit 0, T 1 of bit 1, and T 2 of bit 2 of the mode 1 register are all 0, when clock signal φ 2 is input, φ 2 At the rising edge of , the PWM8-P stage signal is output.
PWM8 processing is performed using this stage signal.
Next, the stage counter 670 counts by one when the clock signal φ 1 =1, and furthermore, the next stage signal PN-P is outputted at the rising edge of the clock signal φ 2 , and the processing of PN is performed by this stage signal. It will be done. In this way, the stage counter 67
When 0 continues to be counted with φ 1 =1, a stage signal is output at the rising edge of φ 2 and processing is performed in accordance with this signal. C 0 to C 9 of stage counter 670 are all 1
Then, the stage signal PGN-P is output (however, when M 2 = 0 in the mode 0 register),
PGN processing is performed, and all the processing in Table 4 is completed. When the next clock signal φ 1 =1, all C 0 to C 9 of the stage counter 670 become 0, and if the output of the mode 1 register 558 is 0, the stage signal PWM8-P is output when the clock signal φ 2 =1. is,
PWM processing is performed. In this way, the processing in Table 4 is repeated. Therefore, the system flow of the input/output circuit 120 is shown in FIG. The register group and stage counter 670 are all set to 0 by the general reset signal GR=0. When the general reset signal GR becomes 1, first bit 0 of the mode 0 register 556 specifies start/stop of the input/output circuit 120.
It is determined whether M 0 is 1, and when M 0 =0, the input/output circuit 120 is in a stopped state until M 0 =1. With M 0 = 1, stage counter 6
The output of 70 is 0, that is, the n=0th stage signal is generated. From here, the actual processing begins. First, when M 0 =1, the nth stage signal is held in the stage latch circuit 674 and at the same time the following operation occurs. (i) The output signal of the first comparison output latch group 602 is held in the second comparison output latch group 604. (ii) The contents of the instantaneous register selected from the instantaneous register group 572 by the stage signal are held in the latch circuit 576. Next, it is determined whether the transfer signal MOVE is 0 or 1, and if MOVE=0, the stage counter 6
70 is counted, and the output of the latch circuit 576 is passed through an incrementer/decrementer 578.
The output is written to the selected instantaneous register and at the same time is compared with a reference register selected by the stage signal from the reference register group 570;
The comparison result is set in the first comparison output latch selected from the first comparison output latch group 602 by the stage signal. After that, A/D conversion end signal
Determine ADE. Also, the transfer signal MOVE=1
At the same time as the stage counter 670 counts, the contents of the instantaneous register are transferred from the output register group 574 to the output register selected by the stage signal, and all instantaneous registers are set to 0. Depending on whether the A/D conversion end signal ADE is 0 or 1, an interrupt to the stage is requested. ADE
When = 0, it returns to the original state and performs the next process, but when ADE = 1, mode 0 register 5
It is determined whether M 3 of bit 3 of 56, that is, the interrupt mask bit to the stage, is 0 or 1, and when M 3 =0, the process returns to the original state and performs the next process. When M 3 =1, interrupt processing to the stage is performed. For this purpose, the A/D conversion end signal ADE is held in the stage latch circuit 674, and the stage signal CMT-P
, compares the contents of the digital 0 register with the contents of the current-related reference register of the reference register group 570, sets the comparison result in the first comparison output latch related to the current of the first comparison output latch group 602, and again The process before returning to the original stage and interrupting the stage will be performed thereafter. The flow at the upper right of FIG. 12 is the flow when M 0 =0 in mode 0 register 556, and at the same time as the input/output circuit 120 stops operating, M 0 =0.
It will wait until the activation command becomes 1. Next, a circuit diagram for synchronizing the contents and operations of external pulse signals PU, PV, and PW is shown in FIG. 13, and timing is shown in FIG. 14. Output of stage latch circuit 674 in FIG.
Using STAGE3-P and STAGE2-P, enable signal E and the above external pulse signals PU, PV, PW
A synchronized signal (Fig. 14) is generated. External pulse signal PU for motor phase detector, etc.
PV and PW are connected to the latch circuit 130 in Fig. 13 by a signal that is a combination of STAGE3-P and φ2 in Fig. 11.
2, 1304, and 1306, respectively. In Fig. 14, B is the clock signal φ 2 , C is the clock signal φ 1 , ta is the external pulse signal PU, PV, PW,
Re and G are stage signals STAGE3-P, STAGE2
-P. This stage signal is generated in synchronization with φ 2 =1, as explained in FIG. The external pulse signal T and the stage signals R and S have no relationship in terms of time. Now, as shown in FIG. 14, the external pulse signal is connected to the latch circuits 1302, 1304, 130 in FIG.
6, the stage signal
AND signal of STAGE3-P and clock signal φ2
STAGE3-P and φ are respectively latched. Therefore, latch circuits 1302, 1304,
The output signals PU1, PV1, and PW1 of 1306 are the 14th
The result will be as shown in Figure N. latch circuit 1308,
1310, 1312 are output signals PU1, PV1,
In order to latch PW1 with AND signals STAGE2-P and φ2 of stage signal STAGE2-P and clock signal φ2 , latch circuits 1308 and 131
The output signals PU2, PV2, and PW2 of 0 and 1312 are as shown in A of FIG. Exclusive OR circuit 1314, 1316, 1318
are the signals PU1 and PU2, the signals PV1 and PV2, respectively,
Signals PW1 and PW2 are input, external pulse signal
PU, PV, PW rising and falling detection signals
PUS, PVS, and PWS are generated (Fig. 13), and the pulse width becomes the stage signal STAGE3-P to STAGE2-P. According to the synchronization circuit 680 in FIG. 13, the rise and fall of the external pulse signal can be detected as pulses with a constant width, and this pulse width is determined by the stage signal.
It is determined by the time difference between STAGE3-P and STAGE2-P.
Therefore, latch circuits 1302, 1304, 1306
By changing the stage signals input to 1308, 1310, and 1312, the pulse width can be adjusted and changed. This pulse width is determined in relation to the stage signal assignments in Table 4. That is, in addition to STAGE2-P, which does not require an external pulse signal for processing, detection signals for rising and falling external pulses are established. This detection signal is the incrementer/decrementer controller 59.
The control signal becomes 0. Furthermore, the external pulse signals PU, PV, and PW of the synchronization circuit 680 shown in FIG. By inputting 60 to the 3-input OR circuit 1320 and inputting its output to the NOT circuit 1322,
You can get a pulse of 100 degrees. Furthermore, instead of using three inputs, the output of the pulse generator 152 can be input to any one of the external pulse signals PU, PV, and PW of this synchronization circuit 680 as shown in FIG. The number of rotations can be detected. In addition, synchronization is reliably applied to external pulse signals from phase detectors, etc., and synchronization pulses PUS, PVS,
In order to reliably generate PWS, it is necessary that the output from the phase detector etc. mentioned above has a pulse width of 8 μs or more (in this example, the enable signal E from the CPU 114 is 1 μs, and the stages shown in Table 4 are Signals PG-P and PULS-P are output every 8 μs). For example, if a pulse generator that outputs 500 pulses per revolution is input to the synchronization circuit 680 instead of a phase detector, the number of revolutions at which the pulse width is 8 μs is 7500 revolutions/minute. In order to follow higher rotational speeds, it is necessary to shorten this 8μs. Table 5 shows the detailed contents of the reference register group 570, which holds reference data corresponding to each pulse output that receives input data from an electric motor, etc., and is processed in the CPU 114. Further, its configuration diagram is shown in FIG. 15.
【表】【table】
【表】
電動機等の瞬時の状態を保持し、カウンタ機能
を有する瞬時レジスタ群572の詳細な内容を第
6表に示す。その構成図を第16図に示す。[Table] Table 6 shows the detailed contents of the instantaneous register group 572 that holds the instantaneous state of the electric motor etc. and has a counter function. Its configuration diagram is shown in FIG.
【表】【table】
【表】
測定されたデータを保持している出力レジスタ
群574の詳細な内容を第7表に示す。その構成
図を第17図に示す。[Table] Table 7 shows detailed contents of the output register group 574 holding measured data. Its configuration diagram is shown in FIG.
【表】【table】
【表】
比較回路580の比較出力を保持する第1比較
出力ラツチ群602と第2比較出力ラツチ群60
4の詳細な内容を第8表に示し、その構成図を第
18図に示す。[Table] First comparison output latch group 602 and second comparison output latch group 60 that hold the comparison output of comparison circuit 580
The detailed contents of 4 are shown in Table 8, and its configuration diagram is shown in FIG.
【表】【table】
【表】【table】
【表】
第19図は第1図に示した位相検出器付電動機
(無整流子電動機)のインバータのゲート信号で
あるパルス幅変調信号の発生を説明した図であ
る。
パルス幅変調信号の搬送波PWMの発生はステ
ージ信号PWM−Pの処理によつて行う。搬送波
は瞬時レジスタ群572のPWMT REG732
と基準レジスタ群570のP0 REG702と、
P1 REG704によつて作られる。ステージ信号
PWM−Pの処理のとき、PWMT REG732は
無条件にインクリメンタ/デクリメンタ578に
よつてインクリメントもしくはデクリメントされ
る。また、位相検出器150の出力信号である
PU,PV,PWが外部パルス信号となつて入出力
回路120に入力され、それらの立上り、立下り
を示した同期化された外部パルス信号PSが“1”
のとき、PWMT REG732はリセツトされる。
インクリメントとデクリメントの制御は、第2
比較出力ラツチ群604のP0 BE910とP1BF
912によつて行われる。P0 BF=1でリセツ
ト、P1 BF=1でセツトされるフリツプ・フロ
ツプ(図示せず)の出力のDEC/INCが“0”
のとき、PWMT REG732はインクリメント
され、DEC/INCが“1”のとき、PWMT
REG732はデクリメントされる。
また、デクリメントされるときは、P0 REG7
02と比較され、P0 REG702の保持データが
PWMT REG732の保持データ以上と条件を
満足すると、第1比較出力ラツチ群602のP0
FF754に“1”をラツチする。さらに、第2
比較出力ラツチ604のP0 BE910はP0 FF
754の出力をラツチし、P0 BF910の出力
は“1”となる。
インクリメントされるときは、P1 REG704
と比較され、P1 REG704の保持データが
PWMT REG732の保持データ以下の条件を
満足すると、第1比較出力ラツチ群602のP1
FF756に“1”をラツチする。さらに第2比
較出力ラツチ群604のP1 BF912はP1 FF
756の出力をラツチし、P1 BF912の出力
が“1”となる。第19図に示すようにPWMT
REG732の保持データは時間と共に変化する。
次に、パルス変調信号のパルスの個数を計数す
るPN−Pの処理は、瞬時レジスタ群572の
PNC REG734はP0 BE910が“1”のと
きインクリメントされ、同期化された外部パルス
信号PSが“1”のとき、PNC REG734の保
持データは出力レジスタ群574のCPN REG7
52に転送し(第19図A)、書込まれ、PNC
REG734はリセツトされる。それ故CPU11
4はパルスの個数を読み取ることができる。
ステージ信号OP−Pの処理のとき、PWMT
REG732は無条件にノンインクリメントされ、
基準レジスタ群570のD2 REG708と比較さ
れ、D2 REG708の保持データがPWMT
REG732の保持データ以下の条件を満足する
とき、第1比較出力ラツチ群574のUP FF7
60、VP FF762、WP FF764、UN FF
766、VN FF768、WN FF770を第2
0図の選択回路で選んで、その第1比較出力ラツ
チ群602に“1”をラツチする。さらに第2比
較出力ラツチ群604のUP BF916、VP BF
918、WP BF920、UN BF922、VN
BF924、WN BF926はそれぞれUP FF7
60、VP FF762、WP FF764、UN FF
766、VN FF768、WN FF770の出力
をラツチする。
また、ステージ信号DP−Pの処理のとき、
PWMT REG732は無条件にノンインクリメ
ントされ、基準レジスタ群570のD1 REG70
6と比較され、D1 REG706の保持データが
PWMT REG732の保持データ以上の条件を
満足するとき、第1比較出力ラツチ群574の
UP FF760、VP FF762、WP FF764、
UN FF766、VN FF768、WN FF770
を第20図の選択回路で選んで、その第1比較出
力ラツチ群群602に“1”をラツチする。第2
比較出力ラツチ群604のUP BF916、VP
BF918、WP BF920、UN BF922、
VN BF924、WN BF926はそれぞれUP
FF760、VP FF762、WP FF764、UN
FF766、VN FF768、WN FF770の出
力をラツチする。
UP BF916、VP BF918、WP BF92
0、UN BF922、VN BF924、WN BF
926の出力信号がアームのパルス幅変調信号と
なる。
第20図は、第13図に示す位相検出信号を同
期化した信号PU1、PV1、PW1により、ステー
ジ信号OP−P、DP−Pの処理に必要な第1比較
出力ラツチ群602の選択回路を示す。また、第
9表はPU1、PV1、PW1の位相モードに応じた
第1比較出力ラツチ群602の選択表である。[Table] FIG. 19 is a diagram illustrating the generation of a pulse width modulation signal that is the gate signal of the inverter of the motor with a phase detector (non-commutator motor) shown in FIG. The carrier wave PWM of the pulse width modulation signal is generated by processing the stage signal PWM-P. The carrier wave is PWMT REG732 of instantaneous register group 572
and P0 REG 702 of the reference register group 570,
Made by P1 REG704. stage signal
During PWM-P processing, the PWMT REG 732 is unconditionally incremented or decremented by the incrementer/decrementer 578. Also, the output signal of the phase detector 150 is
PU, PV, and PW are input as external pulse signals to the input/output circuit 120, and the synchronized external pulse signal PS indicating their rise and fall is "1".
At this time, PWMT REG 732 is reset. Increment and decrement control is performed by the second
P0 BE910 and P1BF of comparison output latch group 604
912. DEC/INC of the output of the flip-flop (not shown) which is reset when P0 BF=1 and set when P1 BF=1 is “0”
When , PWMT REG732 is incremented, and when DEC/INC is “1”, PWMT REG732 is incremented.
REG732 is decremented. Also, when decremented, P0 REG7
02 and the retained data of P0 REG702 is
When the held data of PWMT REG 732 or more satisfies the condition, P0 of the first comparison output latch group 602
Latch “1” to FF754. Furthermore, the second
P0 BE910 of comparison output latch 604 is P0 FF
The output of P0 BF910 becomes "1". When incremented, P1 REG704
The retained data of P1 REG704 is compared with
When the following conditions are satisfied for the held data of PWMT REG732, P1 of the first comparison output latch group 602
Latch “1” to FF756. Furthermore, P1 BF912 of the second comparison output latch group 604 is P1 FF.
The output of P1 BF912 becomes "1". PWMT as shown in Figure 19
The data held in REG 732 changes over time. Next, the PN-P process of counting the number of pulses of the pulse modulation signal is performed by the instantaneous register group 572.
PNC REG734 is incremented when P0 BE910 is “1”, and when the synchronized external pulse signal PS is “1”, the data held in PNC REG734 is incremented by CPN REG7 of output register group 574.
52 (Fig. 19A), written, and PNC
REG 734 is reset. Therefore CPU11
4 can read the number of pulses. When processing stage signal OP-P, PWMT
REG732 is unconditionally non-incremented,
It is compared with D2 REG708 of the reference register group 570, and the data held in D2 REG708 is PWMT
When the following conditions are satisfied for the held data of REG732, the UP FF7 of the first comparison output latch group 574
60, VP FF762, WP FF764, UN FF
766, VN FF768, WN FF770 as the second
0, and latches "1" in the first comparison output latch group 602. Furthermore, UP BF916 and VP BF of the second comparison output latch group 604
918, WP BF920, UN BF922, VN
BF924, WN BF926 are each UP FF7
60, VP FF762, WP FF764, UN FF
766, VN FF768, and WN FF770 outputs are latched. Also, when processing the stage signal DP-P,
PWMT REG732 is unconditionally non-incremented, and D1 REG70 of the reference register group 570
6 and the retained data of D1 REG706 is
When the conditions equal to or higher than the data held in PWMT REG 732 are satisfied, the first comparison output latch group 574
UP FF760, VP FF762, WP FF764,
UN FF766, VN FF768, WN FF770
is selected by the selection circuit shown in FIG. 20, and "1" is latched in the first comparison output latch group 602. Second
Comparison output latch group 604 UP BF916, VP
BF918, WP BF920, UN BF922,
VN BF924 and WN BF926 are each UP
FF760, VP FF762, WP FF764, UN
Latch the outputs of FF766, VN FF768, and WN FF770. UP BF916, VP BF918, WP BF92
0, UN BF922, VN BF924, WN BF
The output signal of 926 becomes the pulse width modulation signal of the arm. FIG. 20 shows a selection circuit for the first comparison output latch group 602 necessary for processing the stage signals OP-P and DP-P using signals PU1, PV1, and PW1 that are synchronized with the phase detection signals shown in FIG. show. Table 9 is a selection table for the first comparison output latch group 602 according to the phase modes of PU1, PV1, and PW1.
【表】
第20図は、外部パルス信号である位相検出信
号をSTAGE3−P・φ2=1でラツチした信号
PU1、PV1、PW1を入力として、第9表に示す
位層信号であるPHASE0、PHASE1、
PHASE2、PHASE3、PHASE4、PHASE5、
PHASE6、PHASE7を位相デコーダ302、位
相ラツチ回路304を介して発生させる。そし
て、第1比較出力ラツチ群の選択するラツチは位
相信号に対応して第9表にOP−P、DP−Pの処
理毎に選ばれる。ここで、PHASE0、PHASE7
の状態は、位相検出器150の故障であり、あり
得ない状態である。このようなPHASE0、
PHASE7では、全アームを遮断して保護する。
第20図は、位相検出器150の故障診断機能を
有していることになる。また、PHASE0、
PHASE7ではステータス・レジスタ550のビ
ツト4のS4へ“1”が書込まれ、CPU114へ
の割込み要求信号となり、パワー素子の保護
が可能である。
第21図は、第3図に示すような位相検出器な
しの電動機(誘導電動機)の不等パルスのインバ
ータのゲート信号であるパルス変調信号PWMの
発生を説明した図である。
パルス幅変調信号の搬送波PWMの発生はステ
ージ信号PWM−Pの処理によつて行われる。搬
送波PWMは瞬時レジスタ群572のPWMT,
REG732と基準レジスタ群570のP0 REG
702、P1 REG704によつて作られる。ステ
ージ信号PWM−Pの処理のとき、PWMT REG
732は無条件にインクリメンタ/デクリメンタ
578によつてインクリメントもしくはデクリメ
ントされる。インクリメントとデクリメントの制
御は、第2比較出力ラツチ群604のP0 BF9
10とP1 BF912によつて行われる。P0 BF
=1でリセツト、P1 BF=1でセツトされるフ
リツプフロツプ(図示せず)の出力のDEC/
INCが“0”のとき、PWMT REG732はイ
ンクリメントされ、DEC/INCが“1”のとき、
PWMT REG732はデクリメントされる。
また、デクリメントされるときは、P0 REG7
02と比較され、P0 REG702の保持データが
PWMT REG732の保持データ以上の条件を
満足すると、第1比較出力ラツチ群602のP0
FF754に“1”をラツチする。さらに、第2
比較出力ラツチ群604のP0 BF910はP0
FF754の出力をラツチし、P0 BF910の出
力は“1”となる。
インクリメントされるときは、P1 REG704
と比較され、P1 REG704の保持データが
PWMT REGの保持データ以下の条件を満足す
ると、第1比較出力ラツチ群602のP1 FF7
56に“1”をラツチする。さらに、第2比較出
力ラツチ群604のP1 BF912はP1 FF75
6の出力をラツチし、P1 BF912の出力が
“1”となる。第21図に示すようにPWMT
REG732の保持データは時間と共に変化する。
次に、モード0・レジスタ556のビツト4の
M4を“1”にした場合の不等パルスの個数の制
御について説明する。
パルス変調信号のパルスの個数を計数するPN
−Pの処理は、瞬時レジスタ群572のPNC
REG734はP0 BF910が“1”のときイン
クリメントされ、基準レジスタ群570のPN
REG720と比較され、PN REG720の保持
データがPNC REG734の保持データ以下の条
件を満足すると、第1比較出力ラツチ群574の
PN FF758に“1”をラツチする。さらに、
第2比較出力ラツチ群604のPN BF912は
PN FF758の出力をラツチし、PN BF912
の出力は“1”となる。また、PNC REG734
はPN BF912の出力が“1”のとき、リセツ
トされる。このPN BF912によつて、パルス
の個数が制御される。
第22図は、位相検出器150の位相検出信号
PU,PV,PWに相当するPU1,PV1,PW1の位
相発生回路306を示す。位相発生回路306は
3段シフト・レジスタであり、PN BF=1で1
段づつシフトされ、そのシフト状態を第10表に示
す。位相モードは6モードあり、PHASE1,
PHASE2,PHASE3,PHASE4,PHASE5,
PHASE6である。[Table] Figure 20 shows the signal obtained by latching the phase detection signal, which is an external pulse signal, with STAGE3-P・φ 2 =1.
Using PU1, PV1, and PW1 as input, the phase signals PHASE0, PHASE1, and
PHASE2, PHASE3, PHASE4, PHASE5,
PHASE6 and PHASE7 are generated via a phase decoder 302 and a phase latch circuit 304. The latch selected in the first comparison output latch group is selected for each process of OP-P and DP-P as shown in Table 9 in accordance with the phase signal. Here, PHASE0, PHASE7
This state indicates a failure of the phase detector 150 and is an impossible state. PHASE0, like this
In PHASE7, all arms are blocked and protected.
FIG. 20 has a failure diagnosis function for the phase detector 150. Also, PHASE0,
In PHASE7, "1" is written to S4 of bit 4 of the status register 550, which serves as an interrupt request signal to the CPU 114, making it possible to protect the power element. FIG. 21 is a diagram illustrating the generation of a pulse modulation signal PWM, which is a gate signal of an inverter of unequal pulses in a motor (induction motor) without a phase detector as shown in FIG. The carrier wave PWM of the pulse width modulation signal is generated by processing the stage signal PWM-P. The carrier wave PWM is the PWMT of the instantaneous register group 572,
REG732 and P0 REG of reference register group 570
702, made by P1 REG704. When processing stage signal PWM-P, PWMT REG
732 is unconditionally incremented or decremented by incrementer/decrementer 578. Increment and decrement control is performed by P0 BF9 of the second comparison output latch group 604.
10 and P1 BF912. P0BF
DEC/ of the output of the flip-flop (not shown) which is reset when = 1, P1 BF = 1
When INC is “0”, PWMT REG732 is incremented, and when DEC/INC is “1”,
PWMT REG 732 is decremented. Also, when decremented, P0 REG7
02 and the retained data of P0 REG702 is
When the conditions equal to or higher than the data held in PWMT REG 732 are satisfied, P0 of the first comparison output latch group 602 is
Latch “1” to FF754. Furthermore, the second
P0 of comparison output latch group 604 BF910 is P0
The output of FF754 is latched, and the output of P0 BF910 becomes "1". When incremented, P1 REG704
The retained data of P1 REG704 is compared with
PWMT REG held data When the following conditions are satisfied, P1 FF7 of the first comparison output latch group 602
Latch "1" to 56. Furthermore, P1 BF912 of the second comparison output latch group 604 is P1 FF75.
The output of P1 BF912 becomes "1". PWMT as shown in Figure 21
The data held in REG 732 changes over time. Next, bit 4 of mode 0 register 556
Control of the number of unequal pulses when M 4 is set to "1" will be explained. PN that counts the number of pulses in a pulse modulation signal
-P processing is the PNC of the instantaneous register group 572.
REG734 is incremented when P0 BF910 is “1”, and PN of reference register group 570
REG720, and if the held data of PN REG720 satisfies the condition below the held data of PNC REG734, the first comparison output latch group 574
Latch “1” to PN FF758. moreover,
PN BF912 of the second comparison output latch group 604 is
Latch the output of PN FF758 and PN BF912
The output of is "1". Also, PNC REG734
is reset when the output of PN BF912 is "1". The number of pulses is controlled by this PN BF912. FIG. 22 shows the phase detection signal of the phase detector 150.
A phase generation circuit 306 of PU1, PV1, and PW1 corresponding to PU, PV, and PW is shown. The phase generation circuit 306 is a three-stage shift register, and when PN BF=1,
It is shifted step by step, and the shift state is shown in Table 10. There are 6 phase modes, PHASE1,
PHASE2, PHASE3, PHASE4, PHASE5,
It is PHASE6.
【表】
次に不等パルスの各アームのパルス幅変調信号
はステージ信号UTM−P,VTM−P,WTM
−Pの処理によつて行われる。UTM−Pの処理
のとき、PWMT REG732は無条件にノンイ
ンクリメントされ、第23図の基準レジスタ群5
70の選択回路の基準レジスタ選択ラツチ312
によつて選ばれた変調波に関するレジスタ(D1
REG706、D2 REG708、D3 REG710、
D4 REG712、D5 REG714、D6 REG71
6、D7 REG718)の保持データと比較され、
その比較結果は第23図の比較結果選択ラツチ3
10によつて選ばれた比較出力(基準レジスタ≦
瞬時レジスタ、基準レジスタ≧瞬時レジスタ、位
相信号)を第1比較出力ラツチ群602のUP
FF760にラツチすると同時に、その比較出力
の反転信号を第1比較出力ラツチ群602のUN
FF766にラツチし、さらに、第2比較出力ラ
ツチ群604のUP BF916、UN BF922
にそれぞれUP FF760、UN FF766の出力
をラツチする。また、ステージ信号VTM−P,
WTM−Pの処理も同様に動作する。
第23図は、パルス幅変調制御回路を示す。
P0 BF910の出力が“1”で計数され、PN
BF914の出力が“1”でリセツトされるPNス
テージ・カウンタ314の出力SC0,SC1,SC2,
SC3と位相信号PU1,PV1,PW1を入力とするパ
ルス幅変調デコーダ308によつて、基準レジス
タ群570の基準レジスタの選択および比較結果
の選択が行われる。ステージ信号UTM−P,
VTM−P,WTM−Pでラツチされる基準レジ
スタ選択ラツチ312と比較結果選択ラツチ31
0によつて、第11表に示す基準レジスタ選択信号
D1 REG SEL,D2 REG SEL,D3 REG SEL,
D4 REG SEL,D5 REG SEL,D6 REG SEL,
D7 REG SELと比較結果選択信号GE SEL(基準
レジスタの保持データ≦瞬時レジスタの保持デー
タ)、LE SEL(基準レジスタの保持データ≧瞬時
レジスタの保持データ)、PHASE SEL(位相信
号)を発生させる。[Table] Next, the pulse width modulation signals of each arm of the unequal pulse are the stage signals UTM-P, VTM-P, WTM.
- This is done by processing P. During UTM-P processing, PWMT REG732 is unconditionally non-incremented, and the reference register group 5 in FIG.
70 selection circuit reference register selection latch 312
Register (D1) related to the modulated wave selected by
REG706, D2 REG708, D3 REG710,
D4 REG712, D5 REG714, D6 REG71
6, compared with the retained data of D7 REG718),
The comparison result is shown in the comparison result selection latch 3 in Figure 23.
Comparison output selected by 10 (reference register ≦
Instantaneous register, reference register ≧ instantaneous register, phase signal) to the UP of the first comparison output latch group 602
At the same time as latching to FF 760, the inverted signal of the comparison output is applied to UN of the first comparison output latch group 602.
FF766 is latched, and UP BF916 and UN BF922 of the second comparison output latch group 604 are latched.
UP FF760 and UN FF766 outputs are latched respectively. In addition, the stage signal VTM-P,
WTM-P processing operates similarly. FIG. 23 shows a pulse width modulation control circuit.
P0 BF910 output is counted as “1” and PN
The outputs SC 0 , SC 1 , SC 2 , of the PN stage counter 314 are reset when the output of the BF 914 is “1”.
A pulse width modulation decoder 308 that receives SC 3 and phase signals PU1, PV1, and PW1 selects a reference register of the reference register group 570 and selects a comparison result. Stage signal UTM-P,
Reference register selection latch 312 and comparison result selection latch 31 latched by VTM-P and WTM-P
By 0, the reference register selection signal shown in Table 11
D1 REG SEL,D2 REG SEL,D3 REG SEL,
D4 REG SEL,D5 REG SEL,D6 REG SEL,
D7 REG SEL and comparison result selection signals GE SEL (data held in the reference register ≦ data held in the instantaneous register), LE SEL (data held in the reference register ≧ data held in the instantaneous register), and PHASE SEL (phase signal) are generated.
【表】【table】
【表】【table】
【表】
この結果、第21図に示すUP BF916、VP
BF918、WP BF920 UN BF922、
VN BF924、WN BF926の信号が作られ、
各アームにゲート信号となる。第21図に示す15
個の不等パルスのパルス幅変調信号を発生するこ
とができる。また、9個の不等パルス、3個の不
等パルスも、基準レジスタ群570のPN REG
720のデータをCPU114より変更すること
によつて可能であり、インバータの周波数に応じ
て変更するのがよい。
さらに、等パルスについては、モード0・レジ
スタ556のビツト4のM4を“0”にすること
によつて、基準レジスタ570のD1 REG706
のみを選択することで可能となる。
また、モード0・レジスタ556のビツト6の
M6を“0”にすると、第19図の位相検出器付
電動機(無整流子電動機)のパルス幅変調信号発
生となり、M6を“1”にすると第21図の誘導
電動機の不等パルスのパルス幅変調信号発生とな
る。
第24図はチヨツパ信号CHの発生を説明した
図である。チヨツパ信号CHはデユーテイ制御を
行う。基準レジスタ群570には第15図に示す
ように同期のデータを保持するCHP REG724
とオン時間のデータを保持するCHD REG72
6がある。またタイマとしては瞬時レジスタ群5
72のCHT REG740により作られる。
ステージ信号CHP−P処理のとき、CHT
REG740は無条件にインクリメントされ、ま
たCHP REG724と比較され、CHP REG72
4の保持データがCHT REG740の保持デー
タ以下の条件を満足するとき、第1比較出力ラツ
チ群602のCHP FF774に“1”をラツチ
する。さらに、第2比較出力ラツチ群604の
CHP BF930はCHP FF774の出力をラツ
チし、CHP BF930の出力は“1”となる。
ステージ信号CHD−Pの処理のとき、CHT
REG740は無条件にノンインクリメントされ
る。また、CHP BF930の出力が“1”で
CHT REG740はリセツトされる。この処理
では、CHD REG726の保持データがCHT
REG740の保持データ以下の条件を満足した
とき、第1比較出力ラツチ群602のCHD FF
776に“1”をラツチし、第2比較出力ラツチ
群604のCHD BF932はCHD FF776の
出力がラツチされ、CHD BF932の出力は
“1”となる。
このCHD BF932の反転出力がチヨツパ信
号CHである。
第25図は、同期化された外部パルス信号PS
のパルス時間幅を測定する2つの処理、PG処理、
PGN処理をモード0レジスタ556のM2=0の
ときの状態を説明した図である。
測定方法は、同期化された外部パルス信号PS
=1のときから測定が始まる。測定する時間幅は
瞬時レジスタ群572のPG REG738で決定
される。
PG REG738はステージ信号PG−Pの処理
のとき、瞬時レジスタ群572のPGT REG73
8は無条件にインクリメントされる。しかし、同
期化された外部パルス信号PSのパルス時間幅が
長くなるとPGT REG738はオーバーフローす
ることになる(第25図のB点)。そこで、PGT
REG738のオーバーフロー回数を計数するス
テージ信号PGM−P処理がある。
また、PGT REG738の保持データは基準レ
ジスタ群570のP0 REG702の保持データ
(通常、総て0である。)と比較され、P0 REG7
02の保持データがPGT REG738の保持デー
タ以上の条件を満足するとき、第1比較出力ラツ
チ群602のPG FF780に“1”をラツチす
る。さらに、第2比較出力ラツチ群604のPG
BF936はPG FF780の出力をラツチし、
PG BF780の出力は“1”となり、PGT
REG738がオーバーフローしたことが分る。
また、オーバーフローの回数を計数するステージ
信号PGN−Pの処理はオーバーフローを示すPG
BFが“1”という条件で、瞬時レジスタ群57
2のPGNC REG740はインクリメントされ
る。
同期化された外部パルス信号PS=1により、
ステージ信号PG−Pの処理で、PGT REG73
8の保持データを出力レジスタ群574のPG
REG748に転送し(第25図C)、書込みPG
REG738はリセツトされる。またステージ信
号PGN−Pの処理で、PGNC REG740の保
持データを出力レジスタ群574のPGN REG
750に転送し(第25図D)、書込み、PGNC
REG740はリセツトされる。
出力レジスタ群574のPG REG748と
PGN REG750のそれぞれの保持データで同
期化された外部パルス信号PSのパルス時間幅の
測定ができる。
第26図は、モード0レジスタ556のM=1
の状態におけるある時間幅内の同期化された外部
パルス信号PSを計数する方法や処理を説明した
図である。
時間幅を測定する瞬時レジスタ群572の
PULSWT REG736は、ステージ信号
PULSW−Pで無条件にインクリメントされ、ま
た、第2比較出力ラツチ群604のPLUSW BF
928が“1”のときリセツトされる。また基準
レジスタ群570のPULSW REG722の保持
データと瞬時レジスタ群572のPULSWT
REG736の保持データと比較され、
PULSWREG722の保持データがPULSWT
REG736の保持データ以下の条件を満足する
とき、第1比較出力ラツチ群602のRULSW
FF772に“1”をラツチする。さらに、第2
比較出力ラツチ群604のPULSW BF928は
PULSW FF772の出力をラツチし、PULSW
BF928の出力は“1”となり、ある時間幅を
得ることができる。
PULSW BF928の立上りを示すPULSWD
=1により、ステージ信号PULS−Pの処理で同
期化された外部パルス信号PSを計数した瞬時レ
ジスタ群572のPULSC REG738の保持デ
ータを出力レジスタ群574のPULS REG74
8に転送し(第26図E)、書込む。また、
PULSW BF928が“1”のとき、
PULSCREG738はリセツトされ、ある時間幅
内の同期化された外部パルス信号PSの計数が得
られる。
第25図のPG−P,PGN−P処理、第26図
のPULS−P処理は共に電動機の回転数を示すも
ので、低速の時に精度がよいPG−P,PGN−P
処理、高速の時に精度がよいPULS−P処理は
CPU114より書込まれる第2表のモード0・
レジスタのM2によつて切換えられる。
第27図は、タイマとして動作し、ある時間毎
にCPU114に割込み要求するステージ信号
INTV−Pの処理を説明した図である。
時間幅を測定する瞬時レジスタ群572の
INTVT REG742は、ステージ信号INTV−
Pの処理で無条件にインクリメントされ、また第
2比較出力ラツチ群604のINTV BF934が
“1”のときリセツトされる。また、基準レジス
タ群570のINTV REG728の保持データと
瞬時レジスタ群572のINTVT−REG744と
比較され、INTV REG728の保持データが
INTVT REG744の保持データ以下の条件を
満足するとき、第1比較出力ラツチ群602の
INTV FF778に“1”をラツチする。さら
に、第2比較出力ラツチ群604のINTV BF9
34はINTV FF778の出力をラツチし、
INTV BF934の出力は“1”となる。
このINTV BF934の立上りを示すINTVD
=1でステータレジスタ550のビツト5のS5に
1を書込むことにより、CPU114への割込み
要求信号となる。
第28図は、電流制限のためのステージへの割
込みを説明した図である。
ステージ信号CMT−Pの処理はある時間が経
過した後ではなく、電流専用A/D変換器546
のA/D変換終了信号ADE=1によつて発生す
る。
ステージ信号CMT−Pの処理は電流専用A/
D変換器546のA/D変換されたデイジタルデ
ータを保持しているDGTLO REG546と基準
レジスタ群570のCMT REG730の保持デ
ータと比較され、CMT REG730の保持デー
タ≦DGTLO REG546の保持データという条
件を満足するとき、第1比較出力ラツチ群602
のCMT FF782に“1”をラツチする。さら
に、第2比較出力ラツチ群604のCMT BF9
37はCMT FF782の出力をラツチし、CMT
BF937の出力は“1”となる。
このCMT BF937の立上りを示すCMTD=
1でステータスレジスタ550のビツト3のS3に
1を書込むことにより、CPU114への割込み
要求信号となる。
また、CMTD=1で出力パルスのオフする。
第29図は出力コントローラ666を制御する
ためのトリガ・パルス信号TRG0−PとTRG1−
Pを発生する詳細な回路図である。
このトリガ・パルス信号TRG0−PとTRG1P
は、インバータの各アームのパワー素子の保護の
ため使用される。出力コントローラ666はパワ
ー素子の最小オン時間、最小オフ時間の補償、お
よびインバータのP側アームのパワー素子とN側
アームのパワー素子のオーバーラツプ防止という
保護機能を有する。
ステージ信号STAGE3−P・φ1=1でトリガ
0.カウンタ660は計数され、その出力である
R00,R01,R02,R03,R04とモード2・レジスタ
560のC0,C1,C2を入力とするトリガ0.デコー
ダ662によつて、出力信号TGG0−8,TRG0
−16,TRG0−32,TRG0−64,TRG0−128が
作られる。トリガ0・デコーダ662の内容を第
12表に示す。出力信号TRG0−8,TRG0−16,
TRG0−20,TRG0−64,TRG0−128を5入力
のNOR回路412を介して、φ2=1で“T”と
なるラツチ回路664で、ノア回路412の出力
をラツチし、クロツク信号φ2とラツチ回路66
4の出力を入力とする2入力ノア回路420の出
力がTRG0−Pとなる。[Table] As a result, UP BF916, VP shown in Figure 21
BF918, WP BF920 UN BF922,
VN BF924 and WN BF926 signals are created,
A gate signal is provided to each arm. 15 shown in Figure 21
A pulse width modulated signal of unequal pulses can be generated. In addition, the nine unequal pulses and the three unequal pulses are also input to the PN REG of the reference register group 570.
This is possible by changing the data of 720 from the CPU 114, and it is preferable to change it according to the frequency of the inverter. Furthermore, for equal pulses, by setting M4 of bit 4 of mode 0 register 556 to “0”, D1 REG 706 of reference register 570 is set to “0”.
This is possible by selecting only . Also, bit 6 of mode 0 register 556
Setting M 6 to “0” generates a pulse width modulation signal for the motor with phase detector (non-commutator motor) shown in Figure 19, and setting M 6 to “1” generates the unequal pulse width modulation signal for the induction motor shown in Figure 21. This results in the generation of a pulse width modulated signal. FIG. 24 is a diagram illustrating the generation of the chopper signal CH. The chopper signal CH performs duty control. The reference register group 570 includes a CHP REG 724 that holds synchronous data as shown in FIG.
and CHD REG72 that holds on-time data
There are 6. Also, as a timer, instantaneous register group 5
Made by CHT REG740 of 72. When processing stage signal CHP-P, CHT
REG740 is unconditionally incremented and also compared with CHP REG724, and CHP REG72
When the held data of No. 4 satisfies the following conditions below the held data of CHT REG 740, “1” is latched in CHP FF 774 of first comparison output latch group 602. Furthermore, the second comparison output latch group 604
CHP BF930 latches the output of CHP FF774, and the output of CHP BF930 becomes "1". When processing stage signal CHD-P, CHT
REG740 is unconditionally non-incremented. Also, the output of CHP BF930 is “1”.
CHT REG 740 is reset. In this process, the data held in CHD REG726 is
When the following conditions are satisfied for the held data of REG740, CHD FF of the first comparison output latch group 602
CHD BF 932 of the second comparison output latch group 604 latches the output of CHD FF 776, and the output of CHD BF 932 becomes "1". The inverted output of this CHD BF932 is the chopper signal CH. Figure 25 shows the synchronized external pulse signal PS
There are two processes to measure the pulse time width: PG process,
FIG. 7 is a diagram illustrating the state of PGN processing when M 2 =0 in the mode 0 register 556. The measurement method is a synchronized external pulse signal PS
Measurement starts when =1. The time width to be measured is determined by PG REG 738 of instantaneous register group 572. PG REG738 is the PGT REG73 of the instantaneous register group 572 when processing the stage signal PG-P.
8 is unconditionally incremented. However, if the pulse time width of the synchronized external pulse signal PS becomes longer, the PGT REG 738 will overflow (point B in FIG. 25). Therefore, P.G.T.
There is a stage signal PGM-P process that counts the number of overflows of REG738. Additionally, the data held in PGT REG738 is compared with the data held in P0 REG702 of the reference register group 570 (usually all 0), and the data held in P0 REG702 of the reference register group 570 is compared
When the held data of 02 satisfies the condition greater than or equal to the held data of PGT REG 738, “1” is latched in PG FF 780 of first comparison output latch group 602. Furthermore, the PG of the second comparison output latch group 604
BF936 latches the output of PG FF780,
The output of PG BF780 becomes “1” and PGT
It can be seen that REG738 has overflowed.
In addition, the processing of the stage signal PGN-P that counts the number of overflows is
Under the condition that BF is “1”, instantaneous register group 57
PGNC REG 740 of 2 is incremented. With the synchronized external pulse signal PS=1,
By processing stage signal PG-P, PGT REG73
PG of the register group 574 outputs the retained data of 8.
Transfer to REG748 (Figure 25C) and write PG
REG 738 is reset. In addition, by processing the stage signal PGN-P, data held in PGNC REG 740 is output to PGN REG of output register group 574.
Transfer to 750 (Fig. 25D), write, PGNC
REG 740 is reset. PG REG748 of output register group 574 and
It is possible to measure the pulse time width of the external pulse signal PS synchronized with the data held by each PGN REG750. FIG. 26 shows M=1 in mode 0 register 556.
FIG. 3 is a diagram illustrating a method and process for counting synchronized external pulse signals PS within a certain time width in the state of FIG. of the instantaneous register group 572 that measures the time width.
PULSWT REG736 is a stage signal
It is unconditionally incremented by PULSW-P, and PLUSW BF of the second comparison output latch group 604
It is reset when 928 is "1". In addition, the data held in PULSW REG722 of the reference register group 570 and the PULSWT of the instantaneous register group 572
Compared with the retained data of REG736,
The data held in PULSWREG722 is PULSWT
When the following conditions are satisfied for the held data of REG736, RULSW of the first comparison output latch group 602
Latch “1” to FF772. Furthermore, the second
PULSW BF928 of comparison output latch group 604 is
Latch the output of PULSW FF772, and
The output of BF928 becomes "1" and a certain time width can be obtained. PULSWD showing the rise of PULSW BF928
= 1, the data held in PULSC REG738 of instantaneous register group 572, which counted the external pulse signal PS synchronized by the processing of stage signal PULS-P, is output to PULS REG74 of register group 574.
8 (Fig. 26E) and write. Also,
When PULSW BF928 is “1”,
PULSCREG 738 is reset and a count of synchronized external pulse signals PS within a certain time span is obtained. The PG-P, PGN-P processing in Figure 25 and the PULS-P processing in Figure 26 both indicate the rotational speed of the motor, and the PG-P, PGN-P processing has good accuracy at low speeds.
PULS-P processing has good accuracy at high speed.
Mode 0 in Table 2 written by CPU114
Switched by register M2 . Figure 27 shows a stage signal that operates as a timer and requests an interrupt to the CPU 114 at certain intervals.
It is a figure explaining the processing of INTV-P. of the instantaneous register group 572 that measures the time width.
INTVT REG742 is the stage signal INTV-
It is unconditionally incremented by the processing of P, and is reset when INTV BF934 of the second comparison output latch group 604 is "1". Also, the data held in INTV REG728 of the reference register group 570 is compared with INTVT-REG744 of the instantaneous register group 572, and the data held in INTV REG728 is
Data held in INTVT REG 744 When the following conditions are satisfied, the first comparison output latch group 602
Latch “1” to INTV FF778. Furthermore, INTV BF9 of the second comparison output latch group 604
34 latches the output of INTV FF778,
The output of INTV BF934 becomes "1". INTVD indicating the rise of this INTV BF934
By writing 1 to S5 of bit 5 of the stator register 550 when S5=1, it becomes an interrupt request signal to the CPU 114. FIG. 28 is a diagram illustrating an interrupt to a stage for current limitation. The stage signal CMT-P is not processed after a certain period of time, but by the current-only A/D converter 546.
This is generated by the A/D conversion end signal ADE=1. Stage signal CMT-P is processed by current-only A/
The DGTLO REG 546 holding the A/D converted digital data of the D converter 546 is compared with the data held in the CMT REG 730 of the reference register group 570, and the condition that the data held in the CMT REG 730 ≦ the data held in the DGTLO REG 546 is satisfied. When the first comparison output latch group 602
Latch “1” to CMT FF782. Furthermore, CMT BF9 of the second comparison output latch group 604
37 latches the output of CMT FF782 and
The output of BF937 becomes "1". CMTD= which shows the rise of this CMT BF937
Writing 1 to bit 3 S3 of the status register 550 becomes an interrupt request signal to the CPU 114. Also, when CMTD=1, the output pulse is turned off. FIG. 29 shows trigger pulse signals TRG0-P and TRG1- for controlling the output controller 666.
FIG. 2 is a detailed circuit diagram for generating P. This trigger pulse signal TRG0-P and TRG1P
is used to protect the power elements of each arm of the inverter. The output controller 666 has a protection function of compensating for the minimum on time and minimum off time of the power devices, and preventing overlap between the power devices of the P side arm and the power device of the N side arm of the inverter. Triggered by stage signal STAGE3-P・φ 1 = 1
0. Counter 660 is counted and its output is
Trigger 0 inputs R 00 , R 01 , R 02 , R 03 , R 04 and C 0 , C 1 , C 2 of mode 2 register 560. Output signals TGG0-8, TRG0 are generated by decoder 662.
−16, TRG0−32, TRG0−64, and TRG0−128 are produced. The contents of trigger 0 decoder 662 are
Shown in Table 12. Output signal TRG0-8, TRG0-16,
TRG0-20, TRG0-64, and TRG0-128 are passed through a 5-input NOR circuit 412, and a latch circuit 664 that becomes "T" when φ 2 =1 latches the output of the NOR circuit 412, and the clock signal φ 2 and latch circuit 66
The output of the 2-input NOR circuit 420 which receives the output of 4 becomes TRG0-P.
【表】【table】
【表】
TRG1−Pについても、第13表に示すようにト
リガ1・デコーダ663によつて出力され、
TRG0−Pと同じ動作である。
また、TRG0−8,TRG1−8は8μs毎、
TRG0−16,TRG1−16は16μs毎、TRG1−32,
TRG1−32は32μs毎、TRG0−64,TRG1−64は
64μs毎、TRG0−128,TRG1−128は128μs毎に
発生するパルスであるが、きめ細かくパルスを発
生させるにはステージ信号にTRG0−P,TRG1
−Pを設けることも可能である。この時間幅が補
償や保護のための時間となる。
第30図は、出力コントローラ666の詳細な
回路図であり、第31図はそのタイミング図であ
る。
第2比較出力ラツチ群604のパルス幅変調信
号の2つUP BF916とUN BF922につい
て説明する。
トリガ0・パルス信号TRG0−P=1で
“Through”となるラツチ回路430の入力とな
るのはUP BF916の出力信号である。そのラ
ツチ回路430の出力信号UPS1が第31図に示
すような波形が得られる。UP BF916の出力
信号のαのTRG0−Pのパルス幅より短いため、
UPS1には、パルスとして現われていない。ここ
で、パワー素子の最小オン時間の補償を行うこと
ができる。
ラツチ回路430と同じ動作をするラツチ回路
432の入力となるのはUN BF922の出力信
号である。そのラツチ回路432の出力信号
UNS1も第13図に示すような波形が得られる。
このUNS1もUPS1と同様にαに相当するパルス
は現われていない。ここで、パワー素子の最小オ
ン時間の補償を行うことができる。
さらに、トリガ1・パルス信号TRG1−P=1
で“T”となるラツチ回路442の入力となるの
はラツチ回路430の出力信号UPS1であり、そ
の出力信号はUPS2となる。UPS1とUPS2を入力
とするAND回路466の出力信号がUである。
また、トリガ1・パルス信号TRG1−P=1で
“T”となるラツチ回路444の入力となるのは、
ラツチ回路432の出力信号UNS1であり、その
出力信号UNS2となる。UNS1とUNS2を入力と
するAND回路468の出力信号がU-である。イ
ンバータのP側アームのゲート信号となるU+と
N側アームのゲート信号となるU-は第31図に
示すように時間τLagのノンオーバーラツプがあ
り、U-のオフ信号が入つて、時間τLag経過したと
きは、N側アームのパワー素子は完全にオフとな
つているため、U+にはオン信号が発生しP側ア
ームのパワー素子をオンする。
また、第2比較出力ラツチ群のVP BF918
とVN BP924との関係、WP BF920と
WN BF926との関係は、UP BF916とUN
BFとの関係と同じである。
さらにCHD BF932の出力と信号CHOPの
関係はUP BF918の出力とラツチ回路430
の出力信号UPS1との関係と同じで、最小オン時
間、最小オフ時間の補償ができる。
第30図のセレクター458,460,46
2,464は、モード0・レジスタ556のビツ
ト7のM7によつて制御される。M7=0のときは
U+,U-には、UP BF916とUN BF922の
出力がW+,W-には、WP BF920とWN BF
926の出力が関係し、電動機は正転する。しか
し、M7=1のときはU+,U-には、WP BF92
0とWN BF926の出力が、W+,W-には、
UP BF916とUN BF922の出力が関係し、
電動機は逆転する。
このようにして、出力パルス信号のパルス幅変
調のゲート信号U+,U-,V+,V-,W+,W-と
チヨツパ信号CHOPは完全に補償や保護を行つた
後、ゲート・ドライバー130へ送られる。
次に基準レジスタ群570に基準データをセツ
トする方法について説明する。
例えば、第4図のパルス幅変調信号を発生させ
るためには、速度指令SPをA/D変換し、CPU
114内へ取込み、そのデータに基づいて、速度
指令SPからの周波数に対して、電動機152への
実効電圧と不等パルスの個数を計算処理あるいは
マツプ状に記憶されている情報より求める。周波
数に対してP0 REG702,P1 REG704にデ
ータをセツトし、さらに、パルスの個数である
PN REG720と実効電圧を決定する変調波の
D1〜D7 REG706〜718にデータをセツト
する。これらのデータがセツトされると、第4図
のパルス幅変調信号が発生する。さらに、電動機
152への実効電圧を変える場合、CPUで計算
処理し、D1〜D7 REG706〜718のデータ
をセツトすることにより、パルス幅変調信号を発
生させる。
チヨツパ信号CHOPは、第24図に示すごと
く、電動機の状態に応じて、CPU114内で計
算処理もしくはマツプ状の情報に基づいて得られ
た周期とオン時間のデータをそれぞれCHP REG
724,CHD REG726へセツトすることに
より、パワー素子の通電時間を制御する信号が発
生する。
第25図、第26図は回転数の計測である。第
25図は電動機の低速回転数の場合で、外部パル
ス信号の時間幅が計測され、出力レジスタ群の
PG REG748とPGN REG750へデータが
保持され、CPU114へ取込まれる。時間幅T
T=(PGN REG750の保持データ)×2048μs+(PG REG
748の保持データ)×8μs
として計算され、回転数が計測できる。
第26図は、ある時間幅内の外部パルスの個数
を計数し、PULS REG748へデータが保持さ
れ、CPU114へ取込まれる。また、時間幅を
決定するのはPULSW REG722へデータをセ
ツトすることにより発生する。
CPU114のタイマー割込み要求は、プログ
ラム作成上、タイマーが必要な時に使用され、必
要な時間のデータをINTV REG728にセツト
することにより、割込み要求が発生する。
電流制限は、ステージへの割込みによつて行な
われ、制限値のデータをCMT REG730にセ
ツトすることによつて行われる。また、ステージ
への割込みはA/D変換終了後に発生する。
本発明によればステージ信号に対し不規則に入
力される外部パルス信号を同期化しているので正
確な検出ができる。
さらに上で説明した実施例ではステージの順序
を精度に応じて検出ステージを短くでき、しかも
同期化信号を各処理の中へ入れているので電動機
の高速回転でも正確な検出が可能である。
以上説明したように本発明は、電動機に速度指
令を与える速度指令手段、電動機の速度あるいは
回転子の位置等を検出する複数個の検出手段、こ
れらの複数個の検出手段の出力信号をデイジタル
制御量として演算処理するデイジタル演算回路、
該デイジタル演算回路の出力を所定のパルス出力
に変換するパルス入出力回路、該パルス入出力回
路の出力に基づいて前記電動機の複数のデイジタ
ル制御量を制御するための制御手段を備えたもの
において、上記デイジタル演算回路の出力を保持
するための基準レジスタ群と、前記複数個の検出
手段の検出信号を保持する瞬時レジスタ群と、該
瞬時レジスタ群の出力をサンプリングする出力レ
ジスタ群と、上記基準レジスタ群および瞬時レジ
スタ群の中から選択された各レジスタの保持デー
タを比較する比較回路および該比較回路による比
較結果を保持するための比較出力ラツチ回路と、
前記瞬時レジスタ群から選択された瞬時レジスタ
のデータを+1,−1、もしくはクリヤし、再び
瞬時レジスタに戻し、この瞬時レジスタのデータ
を更新するためのインクリメンタ/デクリメンタ
と、各処理を時分割制御するためのステージカウ
ンタを備え、このステージカウンタを、予め定め
られた第1、第2のクロツク信号で制御し、第1
のクロツク信号で該ステージカウンタの計数動作
を開始し、第2のクロツク信号と同期してステー
ジラツチ回路にステージ信号を保持するように構
成したので、特に、クロツク信号によつて決めら
れる処理期間におけるパルス処理のための有効時
間幅を拡大することができ、高い周波数のクロツ
ク信号によつて処理の高速化を図ることができる
ものである。[Table] TRG1-P is also output by trigger 1 decoder 663 as shown in Table 13.
This is the same operation as TRG0-P. Also, TRG0-8, TRG1-8 every 8μs,
TRG0−16, TRG1−16 every 16 μs, TRG1−32,
TRG1-32 is every 32μs, TRG0-64, TRG1-64 is
Every 64μs, TRG0-128, TRG1-128 are pulses that are generated every 128μs, but in order to generate finer pulses, TRG0-P, TRG1 are added to the stage signal.
It is also possible to provide -P. This time span becomes the time for compensation and protection. FIG. 30 is a detailed circuit diagram of the output controller 666, and FIG. 31 is its timing diagram. Two of the pulse width modulated signals of the second comparison output latch group 604, UP BF 916 and UN BF 922, will be described. The output signal of the UP BF916 is input to the latch circuit 430 which becomes "Through" when the trigger 0 and the pulse signal TRG0-P=1. The output signal UPS1 of the latch circuit 430 has a waveform as shown in FIG. Since it is shorter than the pulse width of TRG0-P of α of the UP BF916 output signal,
It does not appear as a pulse on UPS1. Here, compensation for the minimum on-time of the power element can be performed. The output signal of UN BF 922 is the input to latch circuit 432, which operates in the same manner as latch circuit 430. The output signal of the latch circuit 432
UNS1 also has a waveform as shown in FIG. 13.
Similar to UPS1, this UNS1 also does not have a pulse corresponding to α. Here, compensation for the minimum on-time of the power element can be performed. Furthermore, trigger 1/pulse signal TRG1-P=1
The input to the latch circuit 442 which becomes "T" is the output signal UPS1 of the latch circuit 430, and its output signal becomes UPS2. The output signal of the AND circuit 466 which receives UPS1 and UPS2 as input is U.
In addition, the input of the latch circuit 444 that becomes “T” when the trigger 1/pulse signal TRG1-P=1 is as follows.
This is the output signal UNS1 of the latch circuit 432, and becomes its output signal UNS2. The output signal of the AND circuit 468 inputting UNS1 and UNS2 is U - . U +, which is the gate signal for the P side arm of the inverter, and U - , which is the gate signal for the N side arm, have a non-overlap of time τ Lag as shown in Figure 31, and the off signal of U - is input. , when the time τ Lag has passed, the power element of the N-side arm is completely off, so an on signal is generated at U + , turning on the power element of the P-side arm. Also, VP BF918 of the second comparison output latch group
The relationship between and VN BP924, and WP BF920
The relationship with WN BF926 is UP BF916 and UN
It's the same with my relationship with BF. Furthermore, the relationship between the output of CHD BF932 and the signal CHOP is UP.The output of BF918 and the latch circuit 430
Same as the relationship with the output signal UPS1, it is possible to compensate for the minimum on time and minimum off time. Selectors 458, 460, 46 in Figure 30
2,464 is controlled by bit 7 of mode 0 register 556, M7 . When M 7 = 0
U + and U - have the outputs of UP BF916 and UN BF922, and W + and W - have the outputs of WP BF920 and WN BF.
The output of 926 is involved, and the motor rotates in the normal direction. However, when M 7 = 1, for U + and U - , WP BF92
0 and WN The output of BF926 is W + , W - ,
The outputs of UP BF916 and UN BF922 are related,
The electric motor is reversed. In this way, the gate signals U + , U - , V + , V - , W + , W - of the pulse width modulation of the output pulse signal and the chopper signal CHOP are completely compensated and protected before being applied to the gate driver. 130. Next, a method for setting reference data in the reference register group 570 will be explained. For example, in order to generate the pulse width modulation signal shown in Fig. 4, the speed command S P is A/D converted and the CPU
Based on the data, the effective voltage applied to the motor 152 and the number of unequal pulses are obtained by calculation processing or from information stored in a map form with respect to the frequency from the speed command SP . Set data in P0 REG702 and P1 REG704 for the frequency, and also set the number of pulses.
PN REG720 and the modulation wave that determines the effective voltage.
D1-D7 Set data in REGs 706-718. Once these data are set, the pulse width modulated signal of FIG. 4 is generated. Further, when changing the effective voltage to the motor 152, the CPU performs calculation processing and sets the data of D1 to D7 REGs 706 to 718, thereby generating a pulse width modulation signal. As shown in FIG. 24, the chopper signal CHOP outputs cycle and on-time data obtained from calculation processing in the CPU 114 or based on map-like information according to the state of the motor, respectively, to CHP REG.
724 and CHD REG 726, a signal is generated to control the energization time of the power element. FIG. 25 and FIG. 26 show the measurement of the rotational speed. Figure 25 shows the case where the motor is running at a low speed, and the time width of the external pulse signal is measured, and the output register group is
Data is held in PG REG 748 and PGN REG 750 and taken into CPU 114. Time width T T = (PGN REG750 retention data) × 2048 μs + (PG REG
748 held data) x 8 μs, and the number of rotations can be measured. In FIG. 26, the number of external pulses within a certain time width is counted, the data is held in the PULS REG 748, and is taken into the CPU 114. Further, the time width is determined by setting data to the PULSW REG 722. A timer interrupt request from the CPU 114 is used when a timer is required in program creation, and an interrupt request is generated by setting data of the necessary time in INTV REG 728. Current limiting is performed by interrupting the stage and by setting limit value data in CMT REG 730. Further, an interrupt to the stage occurs after the A/D conversion is completed. According to the present invention, accurate detection is possible because the external pulse signal that is input irregularly is synchronized with the stage signal. Furthermore, in the embodiment described above, the detection stage can be shortened depending on the accuracy of the stage order, and since a synchronization signal is included in each process, accurate detection is possible even when the motor rotates at high speed. As explained above, the present invention provides a speed command means for giving a speed command to an electric motor, a plurality of detection means for detecting the speed of the electric motor or the position of the rotor, and digital control of the output signals of these plurality of detection means. A digital arithmetic circuit that performs arithmetic processing as a quantity,
A pulse input/output circuit that converts the output of the digital arithmetic circuit into a predetermined pulse output, and a control means for controlling a plurality of digital control amounts of the electric motor based on the output of the pulse input/output circuit, a group of reference registers for holding the output of the digital arithmetic circuit, a group of instantaneous registers for holding the detection signals of the plurality of detection means, a group of output registers for sampling the output of the group of instantaneous registers, and a group of the reference registers. a comparison circuit for comparing data held in each register selected from the group and the instantaneous register group, and a comparison output latch circuit for holding the comparison result by the comparison circuit;
An incrementer/decrementer for adding +1, -1, or clearing the data of an instantaneous register selected from the instantaneous register group, returning it to the instantaneous register again, and updating the data of this instantaneous register, and time-sharing control of each process. The stage counter is controlled by predetermined first and second clock signals.
The counting operation of the stage counter is started by the second clock signal, and the stage signal is held in the stage latch circuit in synchronization with the second clock signal. The effective time width for pulse processing can be expanded, and processing speed can be increased by using a high frequency clock signal.
第1図は本発明の1実施例である位相検出器付
電動機(無整流子電動機)の制御装置の回路構成
図、第2図は第1図の各相のパルス幅変調波を説
明する図、第3図は位相検出器なし電動機(誘導
電動機)の制御装置の回路構成図、第4図は第3
図の各相のパルス幅変調波を説明する図、第5図
は入出力回路の詳細回路図、第6図は入出力回路
のタイミング図、第7図はノンオーバーラツプ回
路図、第8図はデータ・バスのブロツク構成図、
第9図はアドレス・バスのブロツク構成図、第1
0図はステータス・レジスタとマスク・レジスタ
の説明図、第11図はステージ信号発生回路図、
第12図は入出力回路のシステム・フロー図、第
13図は外部パルスの同期化回路図、第14図は
第13図のタイミング図、第15図は基準レジス
タ群の詳細レジスタ構成図、第16図は瞬時レジ
スタ群の詳細レジスタ構成図、第17図は出力レ
ジスタ群の詳細レジスタ構成図、第18図は第1
および第2比較出力ラツチ群のラツチ構成図、第
19図は第2図のパルス幅変調信号の発生処理タ
イミング図、第20図は第19図における第1比
較出力ラツチ群の選択回路図、第21図は第4図
の不等パルス幅変調信号の発生処理タイミング
図、第22図は位相発生回路図、第23図はパル
ス幅変調制御回路図、第24図はチヨツパ信号の
発生処理タイミング図、第25図は外部パルス信
号のパルス時間幅測定処理タイミング図、第26
図はある時間幅内のパルスの計数処理タイミング
図、第27図はタイマーの割込みの発生処理タイ
ミン図図、第28図は電流制限の処理タイミング
図、第29図は出力コントローラの信号発生回路
図、第30図は出力コントローラの詳細回路図、
第31図は第30図のタイミング図である。
100……位相検出器付電動機(無整流子電動
機)、102……位相検出器なし電動機(誘導電
動機)、104……温度センサ、114……
CPU、116……RAM、118……ROM、1
20……入出力回路、122……マルチ・プレク
サ、123……インターフエイス回路、124,
127……アナログ・デイジタル変換回路、12
5……デイスクリート入出力回路、126……パ
ルス出力回路、128……パルス入力回路、13
0……ゲート・ドライバー、131〜134……
増幅器、135……平滑コンデンサ、136……
シヤント抵抗、137,138……分圧抵抗、1
50……位相検出器、152……パルス・ジエネ
レータ、160……インバータ、162……デー
タ・バス、164……アドレス・バス、166…
…コントロールバス、175……整流回路、17
6〜179……ダイオード、181……抵抗、1
85……電源、186〜191……サイリスタ、
192〜197……ダイオード、198……サイ
リスタ、302……位相デコーダ、304……位
相ラツチ回路、306……位相発生回路、308
……パルス幅変調デコーダ、310……比較結果
選択ラツチ、312……基準レジスタ選択ラツ
チ、314……PN ステージ・カウンタ、41
2,414……NOR回路、420,422……
NOR回路、430,432,434,436,
438,440,442,444,446,44
8,450,452,454……ラツチ、456
……NOTゲート、458,460,462,4
64……AND−ORゲート、466,468,4
70,472,474,476……AND回路、
500……インクリメンタ/デクリメンタ・コン
トロールバス、540,542……アナログ・デ
イジタル変換回路、544……マルチ・プレク
サ、546,548……デイジタル・レジスタ、
550……ステータス・レジスタ、552……マ
スク・レジスタ、554……割込みコントロー
ラ、556……モード0・レジスタ、558……
モード1・レジスタ、560……モード2・レジ
スタ、570……基準レジスタ群、572……瞬
時レジスタ群、574……出力レジスタ群、57
6……ラツチ回路、578……インクリメンタ/
デクリメンタ、580……比較回路、581……
比較結果コントローラ、590……インクリメン
タ/デクリメンタ・コントローラ、591……コ
ントローラ発生回路、602……第1比較出力ラ
ツチ群、604……第2比較出力ラツチ群、66
0,661……トリガ・カウンタ、662,66
3……トリガ・デコーダ、664,665……ラ
ツチ、666……出力コントローラ、670……
ステージ・カウンタ、672……ステージ・デコ
ーダ、674……ステージ・ラツチ回路、680
……同期化回路、701……ノンオーバーラツプ
回路、702,704,706,708,71
0,712,714,716,718,720,
722,724,726,728,730,73
2,734,736,738,740,742,
744,748,750,752……レジスタ、
754,756,758,760,762,76
4,766,768,770,772,774,
776,778,780,782……ラツチ、8
02……データ・ラツチ、804……トライステ
ート・バツフア、806……ライト・バス、80
8……リードバス、810……割込み要因信号、
902……アドレス・ラツチ回路、904……ア
ドレス・セレクター、906……アドレス・デコ
ーダ、910,912,914,916,91
8,920,922,924,926,928,
930,932,934,936,938……ラ
ツチ、1102,1104……ラツチ回路、13
02,1304,1306,1308,131
0,1312……ラツチ、1314,1316,
1318……EXCLUSIVE OR回路、1320
……NOR回路、1322……NOT回路。
FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a control device for a motor with a phase detector (non-commutator motor), which is an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram illustrating pulse width modulated waves of each phase in FIG. 1. , Fig. 3 is a circuit configuration diagram of a control device for a motor without a phase detector (induction motor), and Fig. 4 is a circuit diagram of a control device for a motor without a phase detector (induction motor).
Figure 5 is a detailed circuit diagram of the input/output circuit; Figure 6 is a timing diagram of the input/output circuit; Figure 7 is a non-overlap circuit diagram; The figure is a block diagram of the data bus.
Figure 9 is a block diagram of the address bus.
Figure 0 is an explanatory diagram of the status register and mask register, Figure 11 is a stage signal generation circuit diagram,
Figure 12 is a system flow diagram of the input/output circuit, Figure 13 is an external pulse synchronization circuit diagram, Figure 14 is a timing diagram of Figure 13, Figure 15 is a detailed register configuration diagram of the reference register group, and Figure 15 is a detailed register configuration diagram of the reference register group. Figure 16 is a detailed register configuration diagram of the instantaneous register group, Figure 17 is a detailed register configuration diagram of the output register group, and Figure 18 is the detailed register configuration diagram of the output register group.
and a latch configuration diagram of the second comparison output latch group, FIG. 19 is a timing diagram of the generation process of the pulse width modulation signal in FIG. 2, and FIG. 20 is a selection circuit diagram of the first comparison output latch group in FIG. Figure 21 is a timing diagram of the generation process of the unequal pulse width modulation signal in Figure 4, Figure 22 is a phase generation circuit diagram, Figure 23 is a pulse width modulation control circuit diagram, and Figure 24 is a timing diagram of the chopper signal generation process. , FIG. 25 is a timing diagram of pulse time width measurement processing of an external pulse signal, and FIG.
The figure is a timing diagram for counting pulses within a certain time width, Figure 27 is a timing diagram for timer interrupt generation processing, Figure 28 is a processing timing diagram for current limiting, and Figure 29 is a signal generation circuit diagram for the output controller. , Figure 30 is a detailed circuit diagram of the output controller,
FIG. 31 is a timing diagram of FIG. 30. 100...Motor with phase detector (non-commutator motor), 102...Motor without phase detector (induction motor), 104...Temperature sensor, 114...
CPU, 116...RAM, 118...ROM, 1
20... Input/output circuit, 122... Multiplexer, 123... Interface circuit, 124,
127...Analog-digital conversion circuit, 12
5...Discrete input/output circuit, 126...Pulse output circuit, 128...Pulse input circuit, 13
0...Gate driver, 131-134...
Amplifier, 135... Smoothing capacitor, 136...
Shunt resistance, 137, 138...Voltage division resistance, 1
50... Phase detector, 152... Pulse generator, 160... Inverter, 162... Data bus, 164... Address bus, 166...
...Control bus, 175... Rectifier circuit, 17
6 to 179...Diode, 181...Resistance, 1
85...power supply, 186-191...thyristor,
192-197... Diode, 198... Thyristor, 302... Phase decoder, 304... Phase latch circuit, 306... Phase generation circuit, 308
...Pulse width modulation decoder, 310...Comparison result selection latch, 312...Reference register selection latch, 314...PN stage counter, 41
2,414...NOR circuit, 420,422...
NOR circuit, 430, 432, 434, 436,
438, 440, 442, 444, 446, 44
8,450,452,454...Ratsuchi, 456
...NOT gate, 458, 460, 462, 4
64...AND-OR gate, 466,468,4
70,472,474,476...AND circuit,
500... Incrementer/decrementer control bus, 540, 542... Analog-to-digital conversion circuit, 544... Multiplexer, 546, 548... Digital register,
550...Status register, 552...Mask register, 554...Interrupt controller, 556...Mode 0 register, 558...
Mode 1 register, 560...Mode 2 register, 570...Reference register group, 572...Momentary register group, 574...Output register group, 57
6...Latch circuit, 578...Incrementer/
Decrementer, 580... Comparison circuit, 581...
Comparison result controller, 590... Incrementer/decrementer controller, 591... Controller generation circuit, 602... First comparison output latch group, 604... Second comparison output latch group, 66
0,661...Trigger counter, 662,66
3...Trigger decoder, 664, 665...Latch, 666...Output controller, 670...
Stage counter, 672... Stage decoder, 674... Stage latch circuit, 680
... Synchronization circuit, 701 ... Non-overlap circuit, 702, 704, 706, 708, 71
0,712,714,716,718,720,
722, 724, 726, 728, 730, 73
2,734,736,738,740,742,
744, 748, 750, 752... register,
754, 756, 758, 760, 762, 76
4,766,768,770,772,774,
776,778,780,782...Ratsuchi, 8
02...Data latch, 804...Tri-state buffer, 806...Write bus, 80
8... Read bus, 810... Interrupt factor signal,
902... Address latch circuit, 904... Address selector, 906... Address decoder, 910, 912, 914, 916, 91
8,920,922,924,926,928,
930, 932, 934, 936, 938... Latch, 1102, 1104... Latch circuit, 13
02,1304,1306,1308,131
0,1312...Latch, 1314,1316,
1318...EXCLUSIVE OR circuit, 1320
...NOR circuit, 1322...NOT circuit.
Claims (1)
動機の速度あるいは回転子の位置等を検出する複
数個の検出手段、これらの複数個の検出手段の出
力信号をデイジタル制御量として演算処理するデ
イジタル演算回路、該デイジタル演算回路の出力
を所定のパルス出力に変換するパルス入出力回
路、該パルス入出力回路の出力に基づいて前記電
動機の複数のデイジタル制御量を制御するための
制御手段を備えたものにおいて、 上記デイジタル演算回路の出力を保持するため
の基準レジスタ群と、前記複数個の検出手段の検
出信号を保持する瞬時レジスタ群と、該瞬時レジ
スタ群の出力をサンプリングする出力レジスタ群
と、上記基準レジスタ群および瞬時レジスタ群の
中から選択された各レジスタの保持データを比較
する比較回路および該比較回路による比較結果を
保持するための比較出力ラツチ回路と、前記瞬時
レジスタ群から選択された瞬時レジスタのデータ
を+1,−1、もしくはクリヤし、再び瞬時レジ
スタに戻し、この瞬時レジスタのデータを更新す
るためのインクリメンタ/デクリメンタと、各処
理を時分割制御するためのステージカウンタを備
え、このステージカウンタを、予め定められた第
1、第2のクロツク信号で制御し、第1のクロツ
ク信号で該ステージカウンタの計数動作を開始
し、第2のクロツク信号と同期してステージラツ
チ回路にステージ信号を保持するように構成した
ことを特徴とする電動機の制御装置。[Claims] 1. A speed command means for giving a speed command to the electric motor, a plurality of detection means for detecting the speed of the motor or the position of the rotor, and output signals of these plurality of detection means as digital control variables. A digital arithmetic circuit that performs arithmetic processing, a pulse input/output circuit that converts the output of the digital arithmetic circuit into a predetermined pulse output, and control for controlling a plurality of digital control amounts of the electric motor based on the output of the pulse input/output circuit. A reference register group for holding the output of the digital arithmetic circuit, an instantaneous register group for holding the detection signals of the plurality of detection means, and an output for sampling the output of the instantaneous register group. a comparison circuit for comparing the data held in each register selected from the reference register group and the instantaneous register group with the register group; a comparison output latch circuit for holding the comparison result by the comparison circuit; and the instantaneous register group. An incrementer/decrementer for adding +1, -1 or clearing the data of the instantaneous register selected from the above, returning it to the instantaneous register again, and updating the data of this instantaneous register, and a stage for time-division control of each process. The stage counter is controlled by predetermined first and second clock signals, and the counting operation of the stage counter is started by the first clock signal and in synchronization with the second clock signal. A control device for an electric motor, characterized in that the stage latch circuit is configured to hold a stage signal.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7916779A JPS566695A (en) | 1979-06-25 | 1979-06-25 | Controller for electric motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7916779A JPS566695A (en) | 1979-06-25 | 1979-06-25 | Controller for electric motor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS566695A JPS566695A (en) | 1981-01-23 |
| JPS6346676B2 true JPS6346676B2 (en) | 1988-09-16 |
Family
ID=13682402
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7916779A Granted JPS566695A (en) | 1979-06-25 | 1979-06-25 | Controller for electric motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS566695A (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| ES502250A0 (en) * | 1981-05-14 | 1982-09-01 | Espanola Electromed | STATIC SYSTEM FOR SPEED CONTROL OF ROTATING ANODES IN X-RAY TUBES |
| JPS58141608A (en) * | 1982-02-16 | 1983-08-23 | Toshiba Corp | Automatic train controller |
| JPS58149095U (en) * | 1982-03-30 | 1983-10-06 | 株式会社明電舎 | Control device for commutatorless motor |
-
1979
- 1979-06-25 JP JP7916779A patent/JPS566695A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS566695A (en) | 1981-01-23 |
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