JPH04296A - 電動機の速度制御装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は連続圧延ライン、連続処理ライン等複数台の電
動機の速度を制御する電動機の速度制御装置に係り、特
に複数電動機の負荷（電流）比が常にほぼ一定であるよ
う制御する電動機の速度制御装置に関する。

（従来の技術） 第２図は複数台の電動機を同期駆動し且つ負荷（電流）
比を一定に保つよう制御する従来の速度制御装置を示す
。

図中、速度基準Ｖはマスク、スレーブ速度制御部１，１
°にそれぞれに与えられる。マスク速度制御部１は速度
基準Ｖよりロール７の周速ＶＭがＶとなるマスク電動機
用速度νＭを演算しマスクドライブ装置２に与える。マ
スクドライブ装置２はこの速度νＭに基づきマスク電動
機３を駆動しロール７の周速ＶＭをＶに回転制御する。

次に、スレーブ速度制御部１゛は前記速度基準Ｖよりロ
ール７°の周速ＶｓがＶとなるスレーブ電動機速度Ｖｓ
を演算し出力する。一方、マスク。

スレーブ電動機３，３゛　に流れる電流ＩＭ、Ｉｇはド
ライブ装置２，２′　の電源側に各々に設けられた変流
器４，４°を介し電流検出器５，５′　により検出され
電流検出器５，５゛　はこの電流ＩＭ。

Ｉｓを負荷分担器６′に与える。負荷分担器６′の機能
を第３図に示す。マスク電動機３の負荷電流ＩＭとスレ
ーブ側電動機３の負荷電流Ｉｓとの負荷（電流）比は一
般的には１；１なので１：１として説明する。

マスク電動機３の負荷電流ＩＭとスレーブ側電動機３°
の負荷電流・Ｉｓとの入力を減算しＩＭ−Ｉｓにより偏
差　Ｉをデッドバンド器１１に与える。

このデッドバンド器１１は制御系のハンチングを防止す
る為　■の不感帯を設ける為デッドバンド演算を行い　
ＩＤＢを求め速度補正演算器１２に与える。速度補正演
算器１２は前記　ＩＤＢより第４図に示す速度補正量　
νＰ＋を制限器１３に与える。制限器１３は速度補正量
　νＰｌがある上限値または下限値を越えて補正するの
を防ぐ為のもので速度補正量　νＰｌをある範囲内に制
限を加えた速度補正量νを出力する。この負荷分担器６
゛より出力された速度補正量　νはスレーブ速度制御器
１′より出力された速度νＳに加算されスレーブドライ
ブ装置２゛　に与えられる。スレーブドライブ装置２°
はこの速度（νＳ＋　ν）に基づきスレーブ側の電動機
３′を駆動しロール７°の周速Ｖｓをν＝０のときはＶ
ｓ　＝Ｖに、　　ν〉０のときはＶｓ＞Ｖに、また　ν
く０のときはＶｓ　＜Ｖに回転制御する。以上の一連の
作用を電動機３，３′の負荷電流ＩＭ、Ｉｓまたロール
周速ＶＭ、Ｖｓを用いて第５図のタイムチャートで説明
する。同一の搬送材料によりタイトに連結された複数ロ
ールを同期して駆動する場合、わずかの速度誤差は積分
系でロール間のたるみ、つっばりを発生させるのでロー
ルを直接駆動する複数の電動機間の負荷（電流）比は変
わってくる。

つまりロール７°の周速Ｖｓがロール７°の周速ＶＭよ
り遅ければロール７′を駆動するスレーブ電動機３′は
マスク電動機３に比べてドラグ方向で働く為その負荷電
流Ｉｓはマスク側の負荷電流ＩＭより小さくなる。逆に
ロール７′の周速ＶＳがロール７の周速ＶＭより早けれ
ばロール７′を駆動する電動機３′はマスク電動機３に
比べてモータリング方向で働く為その負荷電流Ｉｓはマ
スク側の負荷電流ＩＭより大きくなる。第５図は負荷分
担器６′の特性を示す図である。

図中、Ａ区間はスレーブ電動機３′がドラグ方向に作用
した場合を示しておりこれにより負荷分担器６゛からの
速度補正量　νが正方向に働きロール周速Ｖｓを上げる
事によりスレーブ電動機３゜のドラグ作用を解消し負荷
（電流）比を一定にするよう働く。逆にＢ区間ではスレ
ーブ電動機３゛がモータリング方向に作用した場合を示
しておりこれにより負荷分担器６°からの速度補正量　
νが負の方向に働きロール周速Ｖｓを下げる事によりス
レーブ電動機３°のモータリング作用を解消し負荷（電
流）比を一定にするよう働いている。

以上の事から従来技術による複数台の電動機を同期駆動
し且つ負荷（電流）比を一定に保つ速度制御装置では、
その負荷分担器６°の処理は第６図のフローチャートで
表わされる。

第６図を簡単に説明する。まずステップ２０１でマスタ
ー側電動機３の負荷電流ＩＭとスレーブ側電動機３°の
負荷電流Ｉｓとの偏差（ＩＭ−ＩＳ）を　■に格納する
。次にステップ２０２でＩの絶対値が所定の値ａより大
きいかどうかをチエツクし　■の絶対値がａ以下の場合
終了とする。

しかし、　　■の絶対値がａより大きい場合はステップ
２０３で速度補正量　νを演算し出力し終了とする。こ
こで所定の値ａはプツトバント幅となる。このように従
来の負荷分担器６゛はステップ２０１からステップ２０
３の一連の処理を繰返し実行する事により負荷分担機能
を果すものであった。

しかしながらこの負荷分担機能では材料とそれを搬送す
るロール間にスリップが発生した時に生じる電流変化に
も作用する為スリップをより助長する働きを持っていた
。なぜならスレーブロール７°　と搬送材料８との間に
スリップが発生するとスレーブ電動機３′の負荷は小さ
くなりその負荷電流Ｉｓは小さくなる。スレーブ側の負
荷電流■Ｓが小さくなると負荷分担器６′の作用からロ
ール７°の周速Ｖｓを上げる方向に働く。スリップした
ロール７°に対しより速度を上げる事によりスリップが
助長しその負荷電流Ｉｓがより小さくなる。負荷電流Ｉ
＄がより小さくなると再び負荷分担器６゛はロール７゛
の周速Ｖｓをより上げる方向に作用するので、この一連
の作用が繰返され負荷分担器６°の速度補正量　νは飽
和状態に達する結果となっていた。

（発明が解決しようとする課題） 上述したように従来の制御装置では搬送材料とロール間
にスリップが発生すると搬送材料に対し悪影響を及ぼす
スリップを助長し制御系自体飽和状態となり、それ以後
の負荷分担機能は正しく作用しないものであった。そこ
で、本発明は材料とロールとのスリップ発生時制御系が
スリップを助長する方向に働く事を抑制し、スリップを
回避する作用をおよぼす電動機速度制御装置を提供する
ことを目的としている。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明においては複数台の電
動機を速度基準に従い互いに同期して駆動する速度制御
装置において、各電動機ごとに設けられた電流検出手段
と、これらの電流検出手段によって検出された電動機電
流に基づいて負荷電流比がほぼ一定となる速度補正量を
演算、出力し且つ所定時間後に前記電流の変化により各
電動機のスリップを検出すると前記速度補正量を一時的
にほぼ零に戻し演算、出力する速度補正量演算手段と、
前記速度基準を前記速度補正量によって補正する手段と
を具備したことを特徴とする電動機の速度制御装置を提
供する。

（作用） このように構成されたものにおいては、複数の電動機に
流れる電流を検出しマスク、スレーブ電動機間で負荷（
電流）比が常に一定であるかをチエツクしその偏差に応
じて速度補正量を演算し、スレーブ電動機の速度基準に
加算しスレーブ電動機を速度補正する。この際速度補正
量が正であれば一定時間後スレープ電動機の負荷電流は
大きくなるが、大きくならない場合はスレーブ電動機側
にスリップが発生していると見なし速度補正量を一時零
に戻す。このように制御する事によりスリップを助長さ
せる事なく負荷分担機能を継続させる事が出来る。

（実維例） 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。搬送材
料と搬送ロール間にスリップが発生していない定常状態
では、従来例と同様なので省略する。

第１図は本発明に係る電動機の速度制御装置の負荷分担
器６′の処理を示すフローチャートである。　搬送材料
８とスレーブのロール７°間にスリップが発生するとス
テップ１０１ではスレーブ電動機３の負荷電流目とマス
ク側の負荷電流１Ｍとの偏差（ＩＭ−Ｉｓ）を　１に格
納する。負荷電流Ｉｓは負荷電流ＩＭより小さくなるの
でその偏差　Ｉは正となる。次にステップ１０２では■
の絶対値がプツトバンド値ａより小さい場合は終了とし
、大きい場合はステップ１０３へと進む。

ステップ１０３では　Ｉを是正する為のスレーブ側の速
度補正量　νを演算し出力する。次にステップ１０４で
は速度補正量　νが正でなければ終了とし、正であれば
次へ進む。ステップ１０５ではスリップが発生した場合
の速度補正量　νは正になるので、次に速度補正開始を
したかどうかをチエツクする。これによりステップ１０
６では正の速度補正量　ν出力の後、スレーブ側の負荷
電流りの変化を見る為タイマーをスタートさせる。

そしてステップ１０７では負荷電流■＄を■！に格納し
速度補正開始時の負荷電流Ｉｇをメモリする。　ここで
−担終るが第１図フローチャートは繰返し実行されるの
でタイマーがＯＮする迄は、ステップ１０１からステッ
プ１０５までの処理を繰返す。ステップ１０５で速度補
正が開始されていない場合はステップ１０８へ進みタイ
マーがＯＮかどうかを判別する。ステップ１０９では負
荷電流Ｉｓのメモリ■！と現在の負荷電流Ｉｓとを比較
し負荷電流Ｉｓの変化をチエツクする。次にステップ１
１０ではスレーブ電動機３°への正の速度補正量　νの
出力によりロール７′と搬送材料８との間にスリップが
無ければ負荷電流Ｉｓは大きくなるが逆に小さくなるよ
うならスリップが発生しているという事であるのでその
場合、速度補正量　νを一時零にしマスク電動機３とス
レーブ電動機３゛　とを同期させ駆動する。

これより負荷分担器６′がスリップしたロールに対しそ
のスリップを助長する事を防止し、同時にスリップの回
避に作用する。

（発明の効果） 以上詳述してきたように、本発明によれば、スリップ発
生時に速度補正量を零とすることによりスリップ発生時
も負荷分担機能を損う事なく、スリップしたロールに対
してスリップを助長せずスリップの回避が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わる電動機の速度制御装置の負荷分
担器の処理の一実施例を示すフローチャト、第２図は従
来の速度制御装置を示すブロック図、第３図は従来の負
荷分担器の機能を示すブロック図、第４図は従来の負荷
分担器の機能を示す特性線図、第５図は従来の負荷分担
器の機能を示すタイムチャート、第６図は従来の負荷分
担器の処理を示すフローチャートである。 １・・・・・・・・・マスタ速度制御装置１°・・・・
・・・・・スレーブ速度制御装置２・・・・・・・・・
マスタドライブ装置２゛　・・・・・・・・・スレーブ
ドライブ装置３・・・・・・・・・マスタ電動機 ３°・・・・・・・・・スレーブ電動機４．４′　・・
・・・・・・・変流器 ５．５′・・・・・・・・・電流検出器６′・・・・・
・・・・負荷分担器 ７．７’　　・・・・・・・・・ロール８・・・・・・
・・・搬送材料

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数台の電動機を速度基準に従い互いに同期して駆動す
   る速度制御装置において、各電動機ごとに設けられた電
   流検出手段と、これらの電流検出手段によって検出され
   た電動機電流に基づいて負荷電流比がほぼ一定となる速
   度補正量を演算、出力し且つ所定時間後に前記電流の変
   化により各電動機についてのスリップ検出すると前記速
   度補正量を一時的にほぼ零に戻し演算、出力する速度補
   正量演算手段と、前記速度基準を前記速度補正量によっ
   て補正する手段とを具備したことを特徴とする電動機の
   速度制御装置。