利用滑差速度的加减速控制装置制造方法及图纸

一种利用滑差速度的升降速控制装置，可检测出与ＩＭ的实际速度相对应的角频率ωｒ，并按照矢量控制求得对应于ＩＭ转矩来确定的滑差速度所对应的角频率ωｒ．一方面，预先准备与上述角频率ωｒ相对应的上述角频率ωｓ的容许值ωｓ＇，并把此容许值ωｓ＇与上述角频率ωｓ相比较．用此比较结果来控制ＩＭ的旋转速度，使坐为伺服电动机使用的ＩＭ不致出现过度的升降速（运行）和失速状态．（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及利用滑差速度的加减速控制装置，特别是利用抑制感应电动机过分急剧地加速的滑差速度控制装置。以往，感应电动机（以下称为IM）因为用固定频率的电源而是固定速度的电动机，以坚固、价廉的特点被广泛有效地使用着。但是，上述IM不可能当作必需急剧地加减速的伺服马达来使用。可是，近年来IM的矢量控制实用化了，另方面也由于IM自身的改进，结果将这种IM作为伺服马达使用变得可能了。即由于最近的电子装置、微计算机和软件技术进步，随着作为上述IM驱动电源的宽范围变频电源可以得到，上述IM正在从定速变成为伺服马达。这里，用图11说明以往的“滑差频率型矢量控制”。在上述图11所示的滑差频率型矢量控制装置的基本构成中，101是将指令速度ωr和实际速度ωr的差放大的速度控制放大器、102是除法器、103是常数设定器、104是将力矩电流成分和励磁电流成分合成的矢量分析器、105是由这个矢量分析器的输出和后面叙述的矢量发生器的输出进行矢量合成的乘法器、106是将这个乘法器的输出变换为三相电流信号的变换器、107是将指令电流值和实际电流值之差放大的电流控制放大器、108是将市电变换成供给IM用的电力变换器、109是感应电动机（IM）、110是三相市电、111是速度检测器、112是微分器、113、114、115、116是常数设定器、117是除法器、118是决定赋予IM的旋转磁场速度的矢量发生器、119是加法器。-->如这样构成后，根据公知的矢量控制法，将与时时刻刻在变动的瞬时电流变化对应的力矩进行控制成为可能。可是，即使有上述图11所示基本构成的滑差频率型矢量控制装置100，就这个样子当作伺服马达使用，当发生过分急剧的加减速时，要流过过电流，还有，虽然IM的一次电流增加而力矩却不增加，恐怕会出现失速状态。因此，本专利技术的目的是提供一种利用滑差速度的加减速控制装置，使得仅管将IM用作伺服马达，当发生过分急剧的加减速时却没有力矩冲击，同时也不发生失速状态。为了达到上述目的，本专利技术具有检出对应于感应电动机的实际速度的角频率ωr的手段;根据矢量控制算出与对应于上述电动机力矩的滑差速度相应的角频率ωS的手段;比较上述角频率ωS的容许值ω′S和上述算出的角频率ωS的手段;上述比较手段的输出结果如果是容许值ω′S≥角频率ωS，则继续进行原来的控制，如果是容许值ω′S＜角频率ωS，由抑制感应电动机指令位置的变化而抑止了感应电动机过分急剧的加减速，使这个角频率变为容许值ω′S以下。从而，将实际IM的滑差速度控制在预先设定的滑差速度容许值内时就既不会发生力矩冲击也不会发生失速状态。图1是表示本专利技术第一个实施例的利用滑差速度的加减速控制装置的电路图;图2是上述图1所示的加减速控制装置的主程序图;图3是上述图2所示主程序图中插入时间间隔调节程序的流程图;图4是上述图1所示加减速控制装置电路图的时间关系图;图5是表示上述图1所示电压控制发生器机理的原理图;图6表示感应电动机滑差-->速度对力矩的特性图;图7是表示本专利技术第二个实施例的利用滑差速度的加减速控制装置电路图;图8及图9是上述图6所示加减速控制装置的主要工作流程图和插入时间间隔调节程序的流程图;图10是表示在上述图7所示第二个实施例的在CPU中记录的“实际速度ωr”对“滑差速度ωS的容许值ω′S”关系的特性图;图11是滑差频率型矢量控制的基本构成图。以下，基于图示的实施例说明本专利技术的利用滑差速度的加减速控制装置。图1是表示本专利技术的利用滑差速度的加减速控制装置的第一个实施例的电路图。关于在前面已在用图11说明以往的滑差频率型矢量控制装置100的基本构成时说明过的部件，为避免重复，只保留所给的符号。如图从装有按照本专利技术的加减速控制装置进行控制的IM的外部机器（例如NC装置本身）来的、给IM的速度指令被输入到由微计算机等构成的中央控制单元（以下记为CPU）1中，例如用IM的转数（例如1000rpm）作为这个速度指令被输入。再则，在这个CPU1的输入端输入作为控制信号的能指示是否进行IM转速慢慢上升或相反地慢慢下降这种慢升、慢降的慢UP/DOWN信号和能指示IM的旋转方向为正向旋转还是反向旋转的信号。进而按如下这样接线：从由脉冲编码器111A检出IM的输出轴上转数得来的实际角频率（以下记为实际速度）ωr等计算得“脉冲信号化的滑差速度”DωS（对应于要求的角频率ωS）由A/D转换器31输入，对应于上述实际速度ωr的“脉冲信号化的实际速度”Dωr（对应于要求的角频率ωr）从A/D转换器32输入。-->上述CPU1的第一个输出端口接到为了检出是加速范围还是减速范围的比较器2的A输入接口，这个CPU1的第二个输出接口接到为了设定等加速度条件的升/降计数器3的第一个输入端。因此，上述升/降计数器3的输出接口接到上述比较器2的B输入接口上。再有，上述升/降计数器3的输出接口接到能将由后面叙述的基准时钟5发生的基准频率变换为对应于IM的指令速度的频率的比例倍增器4的输入端子上。在这个比例倍增器4的另外一个输入端通过与门10接到具有例如4MHZ频率的基准时钟5的输出端上。此外，在这个与门10的另外的输入端接到上述CPU1的第三输出端，供给作为在后面叙述的IM继续进行还是抑制原来的控制的第三个手段的信号。上述比例倍增器4的输出端用例如D型双稳多谐振荡器（以下记为FF）改善占空比以后，接到为使得在后面叙述的偏差计数器15正常地动作而取同步时间的同步电路7的输入端。这个同步电路7上接入另外设置的同步脉冲发生电路8的脉冲P1和P2。这些脉冲P1和P2是为使和在后面叙述的同步化方向辨别电路33的输出信号（±Pωr）不发生“重叠”的同步化信号。从上述CPU1的第四个输出端，输出指定IM的旋转方向的转向信号，这个第四输出端接到变换器9和第一个三输入端与非门11的第一个输入端。这个变换器9的输出端和第二个三输入端与非门12的第一个输入端连接，这个与非门12的第三个输入端和上述第一个与非门11的第三个输入端连接，同时接到上述同步电路7的输出端。而从上述与非门11和12的输出端输出用以指示在后叙述的IM的转速的指令速度±Pωc（串行脉冲）。-->另外，上述三输入端与非门12的第2个输入端接到上述第1个三输入端与非门11的第2个输入端，再一起接到上述CPU1的第5个输出端，从这个第5个输出端输出作为控制在后面说明的那种继续进行还是抑制IM原来的控制的第2个手段之信号。上述与非门11和12的输出端分别接到负逻辑的或门13和14的第一个输入端。所以，上述或门13和14各自的输出端接到偏差计数器15的输入端。此外，这个偏差计数器15以用一般的升·降计数器而构成，是取得IM的转子指令值的位置和实际的位置之差的部件，这个差值是转子的“位置的滞后”，这个“位置的滞后”成为指示感应电动机（IM）的转数的速度指令。上述偏差计数器15的输出端接到数模转换器（以下记为D/A转换器）16上，这个D/A转换器16的输出端接到构成矢量控制装置100的速度控制放大器101的输入端，输入到这个速度控制放大器101上的就是上述“位置的滞后”的模拟值。从上述CPU1的第6个输出端输出为指示IM转速的慢升或慢降的UP/DOWN信号，这个第6个输出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用滑差速度的感应电动机升降速控制装置，其特征在于：具有检测与感应电动机的实际速度相对应的角频率ωｒ的手段；按照矢量控制来算出相应于上述电动机的转矩的与滑差速度ωｓ对应的角频率ωｓ的手段；把与上述角频率ωｓ的上述角频率ωｒ相 应而确定的容许值ω′ｓ同上述算出的角频率ωｓ进行比较的手段，如果上述比较的结果是容许值ω′ｓ≥角频率ωｓ，则原控制继续下去；如果是容许值ω′ｓ＜角频率ωｓ，则通过抑制感应电动机旋转磁场的角频率变化量把这个角频率ωｓ限制在容许值ω′ｓ以下 ，以具有限制感应电动机的急剧升降速的滑差速度。

【技术特征摘要】
JP 1986-7-3 156657/86;JP 1986-4-11 83847/861、一种利用滑差速度的感应电动机升降速控制装置，其特征在于：具有检测与感应电动机的实际速度相对应的角频率ωr的手段；按照矢量控制来算出相应于上述电动机的转矩的与滑差速度ωs对应的角频率ωs的手段；把与上述角频率ωs的上述角频率ωr相应而确定的容许值ω′s同上述算出的角频率ωs进行比较的手段，如果上述比较的...

【专利技术属性】
技术研发人员：日野清，皆藤宏辅，冈本清和，
申请(专利权)人：日本电气精器株式会社，日本电气株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]