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    • 专利摘要:

    公开号:WO1986005044A1
    申请号:PCT/JP1986/000078
    申请日:1986-02-20
    公开日:1986-08-28
    发明作者:Yoshiki Fujioka；Mitsuhiko Hirota
    申请人:Fanuc Ltd；
    IPC主号:H02P5-00
    专利说明:
    [0001] 明 鈕 書
    [0002] 電動機の速度制御装置 - 技 術 分 野
    [0003] *発明は、 電動機の速度制 ¾装置に関 し 、 特 に工作機 械の主轴電動機の切换制御回路に用いる 電動機の速度制 御装置 に関す る 。
    [0004] 背 景 技 衛
    [0005] マ シ ニ ン グ セ ン タ 等 の工作機械 で用 い られ る電動機 は、 通常大出 力用の電動機 と小出力用の電動機、 また は 高速用 の電動機 と低速用の電動機等 と い う よ う に特性の 相違す る複数の電動機が使用 されている 。 と こ ろが、 こ よ う な各電動機は 出力特性や速度特性等の性能が'相違 す る た め 、 そ れぞれ に制御用の専用サ - ボア ン プを必要 と し て お リ し か も い ずれか一 の電動機が使用 されて い る場合 に は、 他方の電動機は休止 してい る 場合が多い の で、 こ れに付属する サ ― ポア ンプ等の制铒回路 も休止 し てお り 、 こ れ ら の設備費が高価 と なる し利用効率 も 高 く ない と い う 問題があ っ た。
    [0006] 発 明 の 開 示
    [0007] 本発明は、 性能の異なる複数の電動機に よ り 工作機械 の主軸等を駆動制锞する際に、 1 つのサ ー ボ ア ン ブ用 の ド ウ エ ア を 各電動機 に 共通 に使用 で き る よ う に し て、 電動機の速度制街装置のコ ス ト 低減 と 利用効率の 向 上を 図 る こ と を 目 的 と する も のであ る。
    [0008] *発明 に よれば、 特性の相違する複数種類の電動櫞が 制御可能な、 サー ボ ア ン プを有する電動機の速度制铒装 置 に お い て 、 該サ ー ボ ア ン プに は、
    [0009] ①電流帰還ゲ ィ ン切換回路、
    [0010] ②速度帰還ゲ ィ ン切换回路、
    [0011] ③速度ルー プゲ イ ン切換回路、
    [0012] ④電流ル ー プ の振幅、 位相、 テーブル記憶回路の切換回 路、
    [0013] の 4 つの構成の う ち 、 少な く と もいずれか ： I つ を 置せ し めた こ と を特徴 と する電動橇の速度制御装置が提供 さ れる 。
    [0014] 末発明 に よ る電動機の速度制御装置に よれば、 特性、 性能の異な る 複数の電動機を制裤する際に、 各電動機の 特性に邃合す る よ う に調整された 1 台の サ ー ボ ア ン ブ を 切換接铳する よ に し たので、 次の よ う な効果が得 られ る 。
    [0015] ( 1 ) 入力指今電圧を所定値 （例えば 1 0 V ) に正規
    [0016] - 化で き る 。
    [0017] ( 2 ) ス ピ ー ド メ ー タ の出力を正規化でき る 。
    [0018] ( 3 ) オー バ ー ス ピ ー ド等に対する保証機能 を活用 で さ る 。
    [0019] C 4 ) 大出 力 と小出力のモー タ でも指今の分解能を 同 一 に で き る 。 また、 ア ン プを単一の回路チ ッ プ上に配置 する こ と に よ り 構成で き るので、 量産性が高ま り 、 コ ス ト が低減で き る 。 ま た、 ア ン プ故障時の取換え も箇単 に な る 。 図面の簡単な説明
    [0020] 第 1 図は、 *発明 の概略のブロ ッ ク 図—、 第 2 図は フ ロ - チ ヤ - ト 、 第 3 図 は切換信号発生回路の回路図、 第 4 図は電流帰還ゲ イ ン切換回路の回路図、 第 5 図 は速度帰 還ゲ イ ン切換回路図 であ る。
    [0021] 発明 を実施するための最良の形態 以下 、 本発明の実施例について図面を参照 し なが ら詳 細 に説明する 。
    [0022] 第 1 図は、 *発明 の電動機の速度制铒装置の一例 を示 す説明 図であ る 。
    [0023] 図に おいて、 工作機械等の主轴駆動用電動機 M i ， M
    [0024] 2 は、 いずれか一方が他方に比 して大出力 また は高速回 転用で ぁ リ 、 他方 と は出力特性や速度特性等が相違 し て い る も の と す る 。 こ れ らの電動機は、 P W M回路 （ c ) の 出力信号に よ り 制御 される ト ラ ン ジ ス タ イ ン バ 一 タ 等 の変換回路 （ e ) に よ り 駆動される 。 変換回路 （ e ) へ の電力の供給は、 三相交流電源 R ， S ， T に接続 され る 整流回路 （ d ) か ら な される。
    [0025] 各電動機 M i ， M 2 の回転速度は、 パ ル ス ジ ヱ ネ レ ー タ P G i ， P G 2 で検出 され、 速度帰還ゲ イ ン切換回路 C f ) に入力 される 。 また、 各電動機の入力電流は、 変 流器 C T i ， C T 2 に よ リ 検出 され、 電流帰還のゲ イ ン 切換回路 （ h ) に入力 される。 さ ら に、 速度ルー プゲ イ ン切換回路 （ a ) 、 電琉ルー プ の振幅、 位相テ 一 プル記 憶回路の切換回路を有する R O M切換回路 （ b ) が設け られて い る 。 こ の R O M切換回路には、 複数の記憶部が 設け られ、 例 えば R 0 M A には電動機 M の特性が、 ま た 、 R O M B に は 電動機 M 2 の 特 性 が 記憶 され て い る 。
    [0026] 次に 、 こ の電動機の速度制御装置の作用 について説两 する 。 電動機切換信号が切換信号発生回路 （ g ) に入力 される と 、 ま ず、 例 えば高速用電動機 M i か低速用電動 機 M 2 のいずれを選定するかに ょ リ 、 パル ス ジ エ ネ レ ー タ P G t , P G 2 の いずれの信号を速度帰還ゲ イ ン切換 回路 （ f ) に入力す る かが决め られる。 次に、 速度帰還 ゲ ン切換回路 （ f ) の選定に応 じ て、 速度ル ー プゲ イ ン切换回路 （ a ) のゲ イ ンが切換え られ る 。 ま た、 電動 機 M i ， M z のいずれを選定 したかに よ り R O M A ま た は R O M B が選定 されて電流ルー プの振幅、 位相等が决 定 され、 電流帰還のゲ イ ン切換回路 （ h ) に よ り 、
    [0027] M 回路 （ c ) の パ ル ス 幅等が決定 さ れ る 。 P W M回路 C c ) の出力信号は 、 ト ラ ン ジ ス タ イ ンバ一 タ 等の変換 回路 （ e ) の導通制御を行ない、 各電動機 M i , M 2 を 制御す る 。
    [0028] 以下、 電動機の速度制御装置の作用に つ き 、 第 2 図 の フ ロ ー チ ャ ー ト 、 第 3 図、 第 4 図、 第 5 図に詳細に示 さ れ る切換信号発生回路、 電流帰還ゲ イ ン切換回路、 速度 帰還ゲ イ ン切换回路 を用いて更に詳 し く 説明す る 。
    [0029] ( 1 ) 第 3 図 に おけ る 切換信号オ フ 、 第 5 図に おけ る ス イ ッ チ S W。 を オ フ と し て、 電動機 M i を速度帰還ゲ イ ン a i (第 5 図） 、 電流帰還ゲ イ ン (第 4 図） で運 転 し て い る も の と す る （ステ ッ プ S i )—。
    [0030] ( 2 ) 第 3 図の切換信号を オ ン に し て、 s u b 運転を選 択す る （ ステ ッ プ S 2 ) 。 次に、 電動機 M i を 停止 し て 励磁を オ フ と する （ ス テ ッ プ S s ) 。
    [0031] ( 3 ) S u b 用 R O M を選択 し （ス テ ッ プ S 4 ) 、 振幅 パ タ ー ン 、 位相角バ タ ー ン、 すべ り パ タ ー ン 、 正弦波バ タ ー ン 等 の R A M の 内 容 を 書 き 換 え る （ ス テ ッ プ S
    [0032] 5 ) o
    [0033] ( 4 ) 動 力線 、 信号線 を 切換 え る （第 1 図の接点 M C
    [0034] C 、 S Wの切換え、 ス テ ッ プ S s ：) 。
    [0035] ( 5 ) 第 4 図 、 第 5 図 に よ り 、 速度帰還ゲ イ ン を a 2 に 、 電流帰還ゲ イ ン b 2 に切換え （ ス テ ッ プ 7 ) 、 S u b 用電動機 M 2 を運転する （ ス テ ッ プ S S ) 。
    [0036] なお、 上記速度制御装置の実施例は、 定格の異る 2 台 の電動機 M i 、 M 2 を 、 単一のサー ボア ン プ の内部の切 換動作 に ょ リ 制御す る例であ るが、 こ の サ ー ボ ア ン プ の 各特性 のゲ イ ン は任意に設定でき る も の であ り 、 同一 の サ ー ボ ア ン プ の ハ ー ド ウ エア内に設け られた各回路の定 数を任意に設定する こ と で、 例えば定格の異 る 各 々 の電 動機に対応す る それぞれのサ ー ボア ン プ を構成する こ と も 可能であ る 。 こ の よ う な実施例におい ては、 第 1 図 の 一点鎖線で囲 っ た部分 A は同一のハ ー ド ウ エア に よ り 構 成で き る の で 、 こ の サ ー ボア ン プの量産でコ ス ト が低減 される 。 さ ら に 、 サ ー ボア ン プ故障時の取換え も箇単 に で き る 、 と い う 実 施 例特 有 の 効 果 も 生 じ る も の で あ る 。
    [0037] 産業上の利用可能性
    [0038] 太癸明 に係 る電動機の速度制街装置に よれば、 特性、 性能の異な る 複数の電動機を制揮する際に 、 各電動機の 特性に適合する よ う に謌整された 1 台の サ ー ボ ア ン プ を 切換接練する よ う に したので、 マシニ ン グセ ン タ 等のェ 作機械 な どに おいて 、 通常大出力用の電動機 と 小出力用 の電動機、 ま たは高速用の電動機と低速用の電動機等 と い ラ ょ ラ に特性の相違する複数の電動機が使用 される 場 合に、 1 台の サ ー ボ ア ン プ用のハ ー ド、 ウ ェア を各電動機 に共通 に使用 で き 、 コ ス ト 低減 と利用効率の向上を 図 る こ と が で き る 。
    权利要求:
    Claims請 求 の 範 囲
    ( 1 ) 速度指令電圧 に基づいて特性の相 _違する 複数種類 の電動機を帰還制御する電動機の速度制街装置は、 次 を 含む ：
    電動機か ら の帰還信号のゲ イ ンを切換え前記指今電圧 を調整 し て増幅する サ一ボア ン プ ；
    電動機切換信号に よ リ 前記サーボア ン プを切換制御す る 切換信号発生回路。
    ( 2 ) 特性 の 相違す る 複数種類の電動機が制街可能 な サ一 ボ ア ン プ を有す る前記請求の範囲第 1 項に記載の電 動機の速度制御装置は、 次を含む ：
    各電動機への入力電流の帰還ゲ イ ン を切換え る電流帰 還ゲ イ ン切換回路 ；
    各電動機 回転速度信号の帰還ゲ イ ン を切換え る速度 帰還ゲ イ ン切換回路 ；
    各電動機の速度ル ー プゲ ン を切換え る速度ル 一 プゲ ィ ン切換回路 ；
    電流ル ー プ の振幅 、 位相テ — プル記憶回路の切換回 路。
    ( 3 ) 特性 の 相違す る 複数種類 の電動機が制铒可能 な サー ボ ア ン プ を有す る前記請求の範囲第 1 項に記載の電 動機の速度制櫞装置は、 次を含む ：
    各電動機への入力電流の帰還ゲ イ ンを切換え る電流帰 還ゲ イ ン切換回路。
    ( 4 ) 特性 の 相違す る 複数種類 の電動機が制街可能 な サー ボ ア ン プ を有す る前記請求の範囲第 1 項、 第 3 項 に 記載の電動機の速度制御装置は、 次を含む ：
    各電動機の 回転速度曾号の帰還ゲ イ ン を切換え る速度 帰還ゲ ィ ン切换回路。
    ( 5 ) 特性 の 相違す る 複数種類 の電動機が制街可能 な サー ボ ア ン プ を有す る前記請求の範囲第 1 項、 第 3 項お よび第 4項に記載の電動機の速度制铒装置は、 次を含む 各電動機の速度ルー プゲ イ ンを切換え る速度ルー プゲ イ ン切換回路。 '
    ( 6 ) 特性 の 相違す る 複数種類 の電動機が制街可能 な サー ボ ア ン プ を有す る前記請求の範囲第 1 項、 第 3 項、 第 4 項お よび第 5 項 に記載の電動機の速度制 装置ほ 、 次を合む ：
    電流ル ー プ の振幅 、 位相テ ー ブ ル記憶回路の切換回 路。
    ( 7 ) 特性の相違す る複数の主轴電動機が制御可能な サ - ボア ン プを有す る 請求の範囲第 2項記載の電動機の速 度制御装置は 、 次を合む ： 電動檄切换信号 に よ り 複数の電動機を前記サー ボア ン プ に選択 し て接統す る接練手段。
    类似技术:
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    DE3686686D1|1992-10-15|
    US4837491A|1989-06-06|
    EP0214300B1|1992-09-09|
    EP0214300A4|1988-05-31|
    EP0214300A1|1987-03-18|
    DE3686686T2|1993-02-11|
    JPS61196788A|1986-08-30|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1986-08-28| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): US |
    1986-08-28| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): DE FR GB |
    1986-10-20| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1986901495 Country of ref document: EP |
    1987-03-18| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1986901495 Country of ref document: EP |
    1992-09-09| WWG| Wipo information: grant in national office|Ref document number: 1986901495 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    JP3411285A|JPS61196788A|1985-02-22|1985-02-22|Speed controller of motor|
    JP60/34112||1985-02-22||DE19863686686| DE3686686D1|1985-02-22|1986-02-20|Vorrichtung zur regelung der geschwindigkeit eines elektromotors.|
    DE19863686686| DE3686686T2|1985-02-22|1986-02-20|Vorrichtung zur regelung der geschwindigkeit eines elektromotors.|
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