JPH0731177A - 直流分巻電動機自動制御装置用の界磁電流自動測定方法 - Google Patents

直流分巻電動機自動制御装置用の界磁電流自動測定方法

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JPH0731177A
JPH0731177A JP5188693A JP18869393A JPH0731177A JP H0731177 A JPH0731177 A JP H0731177A JP 5188693 A JP5188693 A JP 5188693A JP 18869393 A JP18869393 A JP 18869393A JP H0731177 A JPH0731177 A JP H0731177A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 応答性が良く,直流分巻電動機の安定な回転
速度制御を可能にする回転速度対界磁電流テ−ブル作成
に最適な直流分巻電動機自動制御用の界磁電流自動測定
方法を提供する。 【構成】 無負荷状態の電動機6に所定の電機子電圧を
供給し,自動設定可能にした回転速度を積分機能を備え
た増幅機能4を介してこの電動機の界磁巻線6Fに供給
制御し,所定ピッチで上記回転速度設定値を自動的に変
化しながら回転速度を自動制御し,各回転速度における
界磁電流を自動測定し,各設定回転速度に対応する界磁
電流値を順次自動記録するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は直流電動機の自動制御装
置に係り,特に,界磁電流供給回路に過電圧が発生した
りハンティングする恐れがなく,所望される電動機回転
速度に対応する適切な界磁電流を自動的に供給できる,
回転速度対界磁電流テ−ブル作成に最適な直流分巻電動
機自動制御装置用の界磁電流自動測定方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の産業機械,例えば,熱圧延装置の
圧延ロ−ルや連続鋳造装置における引抜ロ−ルの駆動に
用いられる,サイリスタレオナ−ド等直流分巻電動機
(以下電動機と略称する)の自動制御装置における界磁
電流の制御は例えば,図6に示すように構成されてい
る。図6において,11はこの界磁電流制御機能を含む
制御装置であって,負荷20,例えば熱圧延装置の圧延
ロ−ルに結合した電動機6の回転速度指令を出力してい
る。この回転速度指令によって電機子電圧制御機能12
において電機子電圧が作成され電動機6の電機子巻線6
Aに供給されている。電機子電圧制御機能12はサ−ボ
機能と電力出力機能を含め示していて,電機子電圧を適
切に維持するとともに負荷に対応した電機子電流を供給
している。また,回転速度指令は電動機6に結合しその
回転速度を計測する回転速度センサ−7から伝送される
電動機6の回転速度信号と比較し偏差成分が動作信号と
して積分機能を備えた第1の増幅機能14に入力してい
る。増幅機能14の出力は電動機6の界磁巻線6Fに供
給される界磁電流値と比較し偏差成分が積分機能を備え
た第2の増幅機能15に入力している。増幅機能15の
出力は電力増幅されて界磁巻線6Fに界磁電流を供給し
ている。この界磁電流値は前述したように第2の増幅機
能15の入力にフィ−ドバックしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで,上述したよ
うな界磁電流制御方法によると,二段の積分機能を備え
た増幅機能が接続されているために,応答遅れが大き
く,従って,負荷変動時等においては供給界磁電流値が
オ−バ−シュ−トする場合があるという問題点があっ
た。本発明は上記従来のものの課題(問題点)を解決
し,電動機(直流分巻電動機)の応答性が良く,安定な
回転速度制御を可能にする直流分巻電動機の自動制御装
置に最適な回転速度対界磁電流テ−ブル作成のための直
流分巻電動機自動制御装置用の界磁電流自動測定方法を
提供することを目的としている。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に,本発明に基づく直流分巻電動機自動制御装置用の界
磁電流自動測定方法においては,無負荷状態の電動機に
所定の電機子電圧を供給し,自動設定可能にした回転速
度を積分機能を備えた増幅機能を介してこの電動機の界
磁巻線に供給制御し,所定ピッチで上記回転速度設定値
を自動的に変化しながら回転速度を自動制御し,各回転
速度における界磁電流を自動測定し,各設定回転速度に
対応する界磁電流値を順次自動記録するようにした。
【0005】
【作用】本発明は,上述のように構成し機能するように
したので,各設定回転速度に対応する界磁電流値を記す
テ−ブルが容易に作成される。従って,電動機の回転速
度指令信号に対応して,この発明に基づいて作成したテ
−ブルから界磁電流値を読みだし界磁電流制御信号とす
ることによって,応答性が良く,安定な電動機(直流分
巻電動機)の回転速度制御が可能になる。
【0006】
【実施例】本発明に基づく直流分巻電動機(電動機と略
称する)自動制御装置用の界磁電流自動測定方法を図を
参照して詳細に説明する。図1は本発明を適用する機能
構成例を示していて,従来の技術で説明した図6と共通
の要素機能は同一の符号を付している。また,図1に示
す各要素機能のうち機構装置と電動機6の電機子6A,
界磁巻線6Fに電流を供給する電力関係及び電流値計測
信号のアナログ信号部以外はコンピュ−タに組込まれた
機能を示している。図1において,1はこの電動機の回
転速度制御機能を含むシステム制御用の制御機能を示し
ている。電動機6を無負荷状態にし,かつ,制御装置1
によってこの回転速度制御機能が測定モ−ドに設定され
ると,計測信号作成機能2に測定開始信号を出力する。
また,制御機能1から出力される測定開始信号は電機子
電圧制御機能10に入力する。電機子電圧制御機能10
によって電動機の6のベ−ス回転速度から最高回転速度
までカバ−する予め設定された所定値の電機子電圧が作
成され電動機6の電機子巻線6Aに供給されている。計
測信号作成機能2から出力される回転速度指令信号は電
動機6に結合しその回転速度を計測する回転速度センサ
−7から伝送される電動機6の回転速度信号と比較し偏
差成分が積分機能を備えた第1の増幅機能4に入力して
いる。回転速度指令信号はまた,記録機能3に入力して
いる。第1の増幅機能4の出力は電動機6の界磁巻線6
Fに供給される界磁電流値と比較し偏差成分が第2の増
幅機能5に入力している。増幅機能5の出力はゲ−ト信
号作成機能8でゲ−ト信号を作成し,このゲ−ト信号を
サイリスタ整流回路を備えた出力機能9に入力してサイ
リスタを制御している。出力機能9は界磁巻線6Fに界
磁電流を供給している。この界磁電流値は前述したよう
に第2の増幅機能5の入力にフィ−ドバックしている。
また,界磁電流値は記録機能3に入力している。図1に
おいては,電動機6に結合される負荷機構及び電力関連
回路とその要素機器等本発明の説明に直接関連しない回
路関係の図示は省略している。
【0007】図1に示した構成機能の働きを,図2,図
3,図4をも参照して説明する。図2には動作フロ−
を,図3は横軸に時間を示し,縦軸には横軸に示す時間
の流れに対応して計測信号作成機能2から出力される回
転速度指令信号をそれぞれ示している。制御機能1が測
定モ−ドに設定されると,制御装置1からは計測信号作
成機能2と電機子電圧制御機能10とに測定開始信号を
出力する。測定開始信号を入力した計測信号作成機能2
は図2,図3に示すように,時刻t1 にこの電動機のベ
−ス回転速度を指定する回転速度n1 を示す回転速度指
令信号を記録機能3と積分機能を備えた第1の増幅機能
4に出力する。第1の増幅機能4は,その入力部で回転
速度指令信号と回転速度センサ−7から伝送される電動
機6の回転速度信号とを比較し,偏差成分を増幅し積分
している。第1の増幅機能4の出力信号は積分機能を備
えた第2の増幅機能5に入力している。第2の増幅機能
は入力部で第1の増幅機能4の出力信号と電動機6の界
磁巻線6Fに供給される界磁電流値とを比較し,偏差成
分を増幅し積分している。増幅機能5の出力はゲ−ト信
号作成機能8で予め設定された条件に従ってゲ−ト信号
を作成し,サイリスタ整流回路を備えた出力機能9に入
力してサイリスタを制御する。出力機能9は界磁巻線6
Fに界磁電流を供給している。この界磁電流値は前述し
たように第2の増幅機能5の入力にフィ−ドバックして
いる。また,測定開始信号を入力した電機子電圧制御機
能10は,電動機6の電機子巻線6Aに予め設定された
所定の電圧および電流を供給するサイリスタ整流回路と
フィ−ドバック制御機能を備えていて,所定値の電機子
電圧を電動機6の電機子巻線6Aに供給する。従って,
電動機6は回転速度n1 で安定に回転する。界磁電流値
はまた記録機能3に入力しているので,記録機能3に入
力している回転速度指令信号n1 に対応させて記録す
る。さらに計測信号作成機能2は時刻t2 に回転速度指
令信号n2 を出力し上述と同様に記録装置に回転速度指
令信号n2 を記録する。また,回転速度指令信号n2 に
従って回転する電動機6に供給される界磁電流値がこの
回転数n2 に対応して記録装置3に記録される。上述の
動作が継続して時刻tn に電動機6の最高回転速度nn
が計測信号作成機能2から出力され,その回転速度とと
もにその回転速度における界磁電流値が記録機能3に記
録される。最高回転速度nn における界磁電流値がその
回転速度信号とともに記録されると,測定モ−ドは完了
する。従って,図4に示すような電動機の回転速度n1
からnn までの界磁電流特性曲線が,計測信号作成機能
2に設定された条件に従った計測ピッチで記録され,回
転速度対界磁電流特性を示すテ−ブルが記録機能3に作
成記録される。記録機能3に記録される回転速度対界磁
電流特性テ−ブルの記録回転速度ピッチはこのシステム
実稼働時に必要な電動機回転速度の制御精度によって決
定されるが,条件が許せばピッチを粗くしてその間隙回
転速度における界磁電流値は直線近似による演算処理に
よって得るようにしても良い。
【0008】測定モ−ドが完了し,この電動機6を含む
システムが稼働状態になると,制御機能1は稼働モ−ド
に設定される。また,図1に示した機能構成は図5に示
す機能構成に切換えられる。図5に示す要素機能の符号
は図1と同一である。図5において,この電動機を含む
上位システムの条件に対応して,制御機能1が回転速度
指令信号を出力すると記録機能3は指令された回転速度
に対応する界磁電流値を読み出し,フィ−ドバックされ
る界磁電流値と比較し,偏差信号を積分機能を備えた増
幅機能5に入力する。増幅機能5の出力はゲ−ト信号作
成機能8,出力機能9を制御して界磁電流を界磁巻線6
Fに供給する。また,制御機能1から出力される回転速
度指令信号は電機子電圧制御機能10に入力し,電機子
電圧制御機能10は所定の電圧を電機子巻線6Aに供給
する。従って,電動機6は指令された回転速度で負荷2
0の回転を駆動する。
【0009】上述の説明は本発明に基づく基本的な実施
例を示したものであって種々応用改変することができ
る。例えば,上述の実施例においては,アナログ機能以
外をコンピュ−タ処理によって実行するように説明した
が,適切にハ−ド回路によって構成するようにしても良
い。また,制御機能1から出力される信号の種類と状態
は,計測信号作成機能2,電機子電圧制御機能10に構
成する特性条件に対応して適切に設定すれば良い。ま
た,上位システムや電動機制御システムの要素機能の構
成状態に対応して計測時における構成を改変できること
は当然である。
【0010】
【発明の効果】本発明は上述したように機能するように
したので,次に示すような優れた効果を有する。 電動機の回転速度対界磁電流値特性を容易速やかに自
動計測できる。 計測した回転速度対界磁電流値特性によって応答性良
く安定に電動機制御ができる。 計測した回転速度対界磁電流値テ−ブルを使用するこ
とによって界磁巻線回路に過電圧を発生する恐れがな
い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用する機能構成例を示す概要ブロッ
ク図である。
【図2】本発明を説明する概要フロ−図である。
【図3】本発明を説明する回転速度指令信号の時間変化
図である。
【図4】本発明を説明する電動機の回転速度対界磁電流
値特性図である。
【図5】本発明によって得られた回転速度対界磁電流値
特性を適用する電動機制御装置の機能構成例を示す概要
ブロック図である。
【図6】従来の電動機制御装置の機能構成例を示す概要
ブロック図である。
【符号の説明】 1:制御機能 2:計測信号作成機能 3:記録機能 4,5:増幅機能 6:電動機 6A:電機子巻線 6F:界磁巻線 8:ゲ−ト信号作成機能 9:出力機能 10:電機子電圧制御機能

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直流分巻電動機の自動制御装置におい
    て,無負荷状態の電動機に所定の電機子電圧を供給し,
    所定ピッチで自動変化する回転速度指令値を積分機能を
    備えた増幅機能により構成される制御要素に入力し,界
    磁電流値を操作量として該電動機の回転速度を自動制御
    し,各指令回転速度における界磁電流値を自動測定し,
    各指令回転速度に対応する界磁電流値を順次自動記録す
    るようにしたことを特徴とする直流分巻電動機自動制御
    装置用の界磁電流自動測定方法。
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