JPH0346954A - 超低速域でのインバータ装置の運転方法 - Google Patents
超低速域でのインバータ装置の運転方法Info
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- JPH0346954A JPH0346954A JP17973489A JP17973489A JPH0346954A JP H0346954 A JPH0346954 A JP H0346954A JP 17973489 A JP17973489 A JP 17973489A JP 17973489 A JP17973489 A JP 17973489A JP H0346954 A JPH0346954 A JP H0346954A
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- inverter
- tension
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- torque
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、紙、フィルム又は金属加工設備において、超
低速域でインバータ装置を運転する場合のその運転方式
に関する。
低速域でインバータ装置を運転する場合のその運転方式
に関する。
インバータ装置を超低速域（インバータの１次運転周波
数指令ｆ、が例えばＩＨｚ以下）で運転する場合、イン
バータ装置内の変換素子の導通切替時間は、非常に長周
期（最悪は、ｆ、 ＝ＯＨｚで、無限大）となり、あ
る相の変換素子に導通が固定されてしまう。そのため、
その変換素子に発生損失が集中し、素子の許容温度上昇
限度を越えると熱的破壊に至る。
数指令ｆ、が例えばＩＨｚ以下）で運転する場合、イン
バータ装置内の変換素子の導通切替時間は、非常に長周
期（最悪は、ｆ、 ＝ＯＨｚで、無限大）となり、あ
る相の変換素子に導通が固定されてしまう。そのため、
その変換素子に発生損失が集中し、素子の許容温度上昇
限度を越えると熱的破壊に至る。
従来の紙、フィルム又は金属加工設備においては、比較
的低速な設備が多く、操業速度範囲は１：３０程度であ
り、インバータの１次運転周波数指令ｆ１ が連続的に
１七以下となるような設備は、はとんどなく問題になる
ことはなかった。ごく−部の超低速用途に対しては、イ
ンバータ装置の許容電流低減分インバータ容量を上げた
り、インバータ装置内の保護機能を動作させることで対
応してきた。前者は、コストアップ、容量アップによる
制御盤サイズの大型化、後者は、無条件にインバータ装
置が保護動作を行なうため、設備停止に至ってしまうと
いう欠点があった。
的低速な設備が多く、操業速度範囲は１：３０程度であ
り、インバータの１次運転周波数指令ｆ１ が連続的に
１七以下となるような設備は、はとんどなく問題になる
ことはなかった。ごく−部の超低速用途に対しては、イ
ンバータ装置の許容電流低減分インバータ容量を上げた
り、インバータ装置内の保護機能を動作させることで対
応してきた。前者は、コストアップ、容量アップによる
制御盤サイズの大型化、後者は、無条件にインバータ装
置が保護動作を行なうため、設備停止に至ってしまうと
いう欠点があった。
ところが、これらの設備の高速化に伴って、超低速域で
のインバータ適用は増加してきており、上記の不具合が
問題となってきた。すなわち、通常、これらの設備は、
作業速度から最高運転速度までの可変速範囲が必要であ
る。作業速度は、運転速度が違っても、はぼ同じで１５
〜３０ｍ／ｍｉｎが普通である。したがって、最高運転
速度が高くなるほど、すなわち設備が高速化するほど、
運転速度の可変速範囲は広くなり、低速域でのインバー
タ運転が必要となる。最近の設備は、高速化傾向にあり
、それにつれて、低速域でのインバータ適用が増えてい
る。
のインバータ適用は増加してきており、上記の不具合が
問題となってきた。すなわち、通常、これらの設備は、
作業速度から最高運転速度までの可変速範囲が必要であ
る。作業速度は、運転速度が違っても、はぼ同じで１５
〜３０ｍ／ｍｉｎが普通である。したがって、最高運転
速度が高くなるほど、すなわち設備が高速化するほど、
運転速度の可変速範囲は広くなり、低速域でのインバー
タ運転が必要となる。最近の設備は、高速化傾向にあり
、それにつれて、低速域でのインバータ適用が増えてい
る。
そこで、本発明は、超低速域でのインバータ適用におい
ても上記の問題が生じないインバータ装置の運転方法を
確立することを目的とする。
ても上記の問題が生じないインバータ装置の運転方法を
確立することを目的とする。
この目的を達成するため、本発明のインバータ装置の運
転方式は、インバータ装置を超低速域で運転するに際し
、対象とするインバータ装置が速度制御されている場合
には、当該インバータ装置に与えている負荷をインバー
タ変換素子能力以内となるように制限し、対象とするイ
ンバータ装置が張力またはトルク制御されている場合に
は、張力またはトルク設定をインバータ変換素子能力以
内となるように制限することを特徴とする。
転方式は、インバータ装置を超低速域で運転するに際し
、対象とするインバータ装置が速度制御されている場合
には、当該インバータ装置に与えている負荷をインバー
タ変換素子能力以内となるように制限し、対象とするイ
ンバータ装置が張力またはトルク制御されている場合に
は、張力またはトルク設定をインバータ変換素子能力以
内となるように制限することを特徴とする。
本発明においては、インバータ内で演算されるインバー
タ運転周波数指令（１次層波数指令ｆｌ）を検出し、超
低速時において、ｆ、から決まるインバータの許容電流
値以下になるような張力またはトルクなどの操業条件を
設定することにより、インバータの変換素子の熱的破壊
を防止する。
タ運転周波数指令（１次層波数指令ｆｌ）を検出し、超
低速時において、ｆ、から決まるインバータの許容電流
値以下になるような張力またはトルクなどの操業条件を
設定することにより、インバータの変換素子の熱的破壊
を防止する。
これにより、超低速域においては、インバータの変換素
子を流れる電流が許容値内に制限されることになり、変
換素子の熱的破壊に至ることなく、設備の連続的運転が
可能となる。
子を流れる電流が許容値内に制限されることになり、変
換素子の熱的破壊に至ることなく、設備の連続的運転が
可能となる。
以下、本発明の具体的実施例を第１図に示して説明する
。
。
第１図は、紙、フィルム又は金属設備の巻戻し機の制御
構成の一例を示している。
構成の一例を示している。
巻戻し機に装着されたコア１は、ガイドロール２、ダン
サロール３を経由してライン内に送り込まれる。ベクト
ル制御インバータ装置７は、巻き戻し機駆動用電動機５
の速度を検出する回転数検出器６からの信号をフィード
バックする速度制御ループまでの機能を備えている。本
インバータ装置７は、主幹コントローラ（ＰＬＣ）内で
ダンサロール位置検出器４により、ダンサロール位置制
御が行なわれ、ダンサロール位置を一定に保つように速
度制御される。巻戻し機セクションの張力は、張力設定
器１５により、直線指令器１７を通って、電空（電気−
空気）変換器１Ｂに与られダンサロール３によって確保
される。ここで、巻戻しドライブ装置の負荷は、機械損
を無視すると、はぼ電空変換器１８が与える張力に相当
する値となる。
サロール３を経由してライン内に送り込まれる。ベクト
ル制御インバータ装置７は、巻き戻し機駆動用電動機５
の速度を検出する回転数検出器６からの信号をフィード
バックする速度制御ループまでの機能を備えている。本
インバータ装置７は、主幹コントローラ（ＰＬＣ）内で
ダンサロール位置検出器４により、ダンサロール位置制
御が行なわれ、ダンサロール位置を一定に保つように速
度制御される。巻戻し機セクションの張力は、張力設定
器１５により、直線指令器１７を通って、電空（電気−
空気）変換器１Ｂに与られダンサロール３によって確保
される。ここで、巻戻しドライブ装置の負荷は、機械損
を無視すると、はぼ電空変換器１８が与える張力に相当
する値となる。
第１図中、８はコア径演算部であり、時々刻々巻き減っ
ていくコア径の現在値を演算する。速度指令器９では、
ラインの運転速度を設定する速度設定部１０から与えら
れた巻戻し機へのライン速度指令を８字カーブで与える
。一方、ダンサロール位置の目標とする位置を設定する
位置設定器１２の設定値とダンサロール位置検出器４で
検出したダンサロール位置信号の偏差は、位置制御部１
１に人力され、ダンサロール位置を設定位置に確保する
制御（通常、ＰＩＤ制御）を行う。位置制御部１１の出
力信号と、前記速度指令器９の出力信号の和をコア径演
算部８で演算されたコア径で割った値が速度指令信号と
してインバータ装置７に入力される。
ていくコア径の現在値を演算する。速度指令器９では、
ラインの運転速度を設定する速度設定部１０から与えら
れた巻戻し機へのライン速度指令を８字カーブで与える
。一方、ダンサロール位置の目標とする位置を設定する
位置設定器１２の設定値とダンサロール位置検出器４で
検出したダンサロール位置信号の偏差は、位置制御部１
１に人力され、ダンサロール位置を設定位置に確保する
制御（通常、ＰＩＤ制御）を行う。位置制御部１１の出
力信号と、前記速度指令器９の出力信号の和をコア径演
算部８で演算されたコア径で割った値が速度指令信号と
してインバータ装置７に入力される。
第１図の一点鎖線内が本発明において追加した回路であ
る。この回路では、インバータ装置７の１数周波数指令
ｆ１ から決まる変換素子の許容電流特性により、あら
かじめ１次的周波数指令−許容トルクの関数回路１３を
作っておき、インバータ装置７から検出されるｆｌ よ
り、許容トルクＴを計算する。この許容トルクＴ及びコ
ア径演算ａ’ｌｓ８で演算されたコア径りを張力設定演
算部１４に入力し、ライン内材料にかかる張力値Ｆに変
換する。
る。この回路では、インバータ装置７の１数周波数指令
ｆ１ から決まる変換素子の許容電流特性により、あら
かじめ１次的周波数指令−許容トルクの関数回路１３を
作っておき、インバータ装置７から検出されるｆｌ よ
り、許容トルクＴを計算する。この許容トルクＴ及びコ
ア径演算ａ’ｌｓ８で演算されたコア径りを張力設定演
算部１４に入力し、ライン内材料にかかる張力値Ｆに変
換する。
最小値回路１６では、張力設定器１５で設定された設定
張力と張力設定演算部１４によって制限される張力値の
小さい方を出力し、直線指令器１７に人力する。
張力と張力設定演算部１４によって制限される張力値の
小さい方を出力し、直線指令器１７に人力する。
関数回路１３で作る関数については、インバータ装置７
の変換素子の時間−許容電流特性から求まる電流値をト
ルク値に変換することにより求まる。
の変換素子の時間−許容電流特性から求まる電流値をト
ルク値に変換することにより求まる。
この関数の実際の作成は、補間法で実現することができ
る。その−例を説明する。いま、実際に得られたトルク
−１次周波数措令特性曲線を第３図のようにＯＨ２を基
準として、横軸、縦軸をｎ等分する。そうすると、１次
周波数指令がｆのときの許容トルクＴは、次式で求めら
れる。
る。その−例を説明する。いま、実際に得られたトルク
−１次周波数措令特性曲線を第３図のようにＯＨ２を基
準として、横軸、縦軸をｎ等分する。そうすると、１次
周波数指令がｆのときの許容トルクＴは、次式で求めら
れる。
以上は、動力、回生トルク制限を同じにした場合で、動
力、回生の制限を別にする場合は、動力、回生用の補間
定数を各々持てば良いだけで、いずれにしてもプログラ
マブルコントローラのレベルで容易に実現することがで
きる。
力、回生の制限を別にする場合は、動力、回生用の補間
定数を各々持てば良いだけで、いずれにしてもプログラ
マブルコントローラのレベルで容易に実現することがで
きる。
このようにして求めたトルクと、巻戻しコアの現在径と
から許容張力が求まる。この張力と張力設定器１５より
与える張力との最小値を求め、電空変換器１８への出力
を常にインバータ変換素子の許容電流以内に制限してや
れば、インバータ変換素子には、常に許容電流以下の電
流が流れることになり、素子の熱的破壊を防止すること
ができる。
から許容張力が求まる。この張力と張力設定器１５より
与える張力との最小値を求め、電空変換器１８への出力
を常にインバータ変換素子の許容電流以内に制限してや
れば、インバータ変換素子には、常に許容電流以下の電
流が流れることになり、素子の熱的破壊を防止すること
ができる。
対象としている設備での超低速域では、通紙（ラインの
中に素材を通していく時の速度で、オペレータがハンド
リングできる低い速度。通常、１５〜３０ ｍ／ｍｉｎ
＞ 、条件出しく通紙後、操業運転に入るが、各種の
設定条件を整えるために低速で運転する。速度を落とし
て非製品の量を減らすこと。）での運転であり、巻戻し
セクションの張力が少しくらい下がったとしても、操業
上は全く支障がない。
中に素材を通していく時の速度で、オペレータがハンド
リングできる低い速度。通常、１５〜３０ ｍ／ｍｉｎ
＞ 、条件出しく通紙後、操業運転に入るが、各種の
設定条件を整えるために低速で運転する。速度を落とし
て非製品の量を減らすこと。）での運転であり、巻戻し
セクションの張力が少しくらい下がったとしても、操業
上は全く支障がない。
第２図は、巻戻し機を張力制御した例を示している。本
実施例も同様に、インバータ装置７から１次周波数を検
出し、関数回路１３にて許容トルクＴを求め、巻戻しコ
ア１の現在径りとから許容張力Ｆを計算する。この張力
Ｆと張力設定器Ｉ５で設定された設定張力との最小値を
求めドライブ装置にトルク指令として与えれば、超低速
域における変換素子の熱的破壊を防止することができる
。第２図において、１９はライン内にある材料の張力を
検出する張力検出器、２０はライン加減速時の慣性分に
よる加減速トルクを発生する慣性補償回路、２■はライ
ン速度によって変化するメカニカルロスをトルク成分で
補償するメカニカルロス補償回路、２２は張力設定値と
実際の張力の偏差に基づいて材料の張力を設定張力に確
保する制御を行う張力制御部で、通常、ＰＩＤ制御を行
う。
実施例も同様に、インバータ装置７から１次周波数を検
出し、関数回路１３にて許容トルクＴを求め、巻戻しコ
ア１の現在径りとから許容張力Ｆを計算する。この張力
Ｆと張力設定器Ｉ５で設定された設定張力との最小値を
求めドライブ装置にトルク指令として与えれば、超低速
域における変換素子の熱的破壊を防止することができる
。第２図において、１９はライン内にある材料の張力を
検出する張力検出器、２０はライン加減速時の慣性分に
よる加減速トルクを発生する慣性補償回路、２■はライ
ン速度によって変化するメカニカルロスをトルク成分で
補償するメカニカルロス補償回路、２２は張力設定値と
実際の張力の偏差に基づいて材料の張力を設定張力に確
保する制御を行う張力制御部で、通常、ＰＩＤ制御を行
う。
以上述べたように、本発明においては、対象とするイン
バータ袋間が速度制御されいる場合、には、当該インバ
ータ装置に与えている負荷をインバータ変換素子能力以
内となるように制限し、対象とするインバータ装置が張
力またはトルク制御されている場合には、張力またはト
ルク設定をインバータ変換素子能力以内となるように制
限する方法としている。これにより、 ■ 超低速域でのインバータの保護が行なえ、設備の連
続操業が可能となる。
バータ袋間が速度制御されいる場合、には、当該インバ
ータ装置に与えている負荷をインバータ変換素子能力以
内となるように制限し、対象とするインバータ装置が張
力またはトルク制御されている場合には、張力またはト
ルク設定をインバータ変換素子能力以内となるように制
限する方法としている。これにより、 ■ 超低速域でのインバータの保護が行なえ、設備の連
続操業が可能となる。
■ 無条件にインバータ内で、保護を行なわないので、
設備を停止させることなく、最適な保護を行なうことが
できる。
設備を停止させることなく、最適な保護を行なうことが
できる。
■ 設備の操業条件からすると、超低速域においてライ
ン内張力が少しくらい下がっても全熱支障なく運転する
ことができ、さらに適性なインバータ装置を選定するこ
とができるので、コストアップも防止できる。
ン内張力が少しくらい下がっても全熱支障なく運転する
ことができ、さらに適性なインバータ装置を選定するこ
とができるので、コストアップも防止できる。
という効果がある。
第１図は本発明の実施例を示すブロック図、第２図は本
発明の他の実施例を示すブロック図、第３図は許容トル
ク−１次周波数指令演算部における関数の作成例の説明
図である。 に巻き戻しコア ２ニガイドロール３：ダンサロー
ル ４：位置検出器５：巻き戻し機駆動用電動機 ６：電動機回転数検出器 ７：ベクトル制御インバータ装置 ８：コア径演算部 ９：速度指令器１０：速度設定
部 １１：位置制御部１２：位置設定器 １３：関数回路（許容トルク−１次周波数指令演算部）
１４：張力設定演算部 １５：張力設定器１６：最小
値回路 １７：直線指令器１８：電空変換器
１９：張力検出器２０：慣性補償回路 ２１：メカニカルロス補償回路 ２２：張力制御部
発明の他の実施例を示すブロック図、第３図は許容トル
ク−１次周波数指令演算部における関数の作成例の説明
図である。 に巻き戻しコア ２ニガイドロール３：ダンサロー
ル ４：位置検出器５：巻き戻し機駆動用電動機 ６：電動機回転数検出器 ７：ベクトル制御インバータ装置 ８：コア径演算部 ９：速度指令器１０：速度設定
部 １１：位置制御部１２：位置設定器 １３：関数回路（許容トルク−１次周波数指令演算部）
１４：張力設定演算部 １５：張力設定器１６：最小
値回路 １７：直線指令器１８：電空変換器
１９：張力検出器２０：慣性補償回路 ２１：メカニカルロス補償回路 ２２：張力制御部
Claims (1)
- １、インバータ装置を超低速域で運転するに際し、対象
とするインバータ装置が速度制御されている場合には、
当該インバータ装置に与えている負荷をインバータ変換
素子能力以内となるように制限し、対象とするインバー
タ装置が張力またはトルク制御されている場合には、張
力またはトルク設定をインバータ変換素子能力以内とな
るように制限することを特徴とする超低速域でのインバ
ータ装置の運転方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1179734A JP2770441B2 (ja) | 1989-07-11 | 1989-07-11 | 超低速域でのインバータ装置の運転方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1179734A JP2770441B2 (ja) | 1989-07-11 | 1989-07-11 | 超低速域でのインバータ装置の運転方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0346954A true JPH0346954A (ja) | 1991-02-28 |
| JP2770441B2 JP2770441B2 (ja) | 1998-07-02 |
Family
ID=16070937
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1179734A Expired - Lifetime JP2770441B2 (ja) | 1989-07-11 | 1989-07-11 | 超低速域でのインバータ装置の運転方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2770441B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04341450A (ja) * | 1991-05-17 | 1992-11-27 | Nireco Corp | 連続体の搬送張力制御装置 |
-
1989
- 1989-07-11 JP JP1179734A patent/JP2770441B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04341450A (ja) * | 1991-05-17 | 1992-11-27 | Nireco Corp | 連続体の搬送張力制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2770441B2 (ja) | 1998-07-02 |
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