JPH1025044A - ロール駆動電動機の速度制御装置 - Google Patents
ロール駆動電動機の速度制御装置Info
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- JPH1025044A JPH1025044A JP18047396A JP18047396A JPH1025044A JP H1025044 A JPH1025044 A JP H1025044A JP 18047396 A JP18047396 A JP 18047396A JP 18047396 A JP18047396 A JP 18047396A JP H1025044 A JPH1025044 A JP H1025044A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 実用上の速度制御精度を損なうことなく、構
成の簡易化を図り、さらに、電動機の失速現象を確実に
防止することのできるロール駆動電動機の速度制御装置
を提供する。 【解決手段】 ロール材を送給する前段セクションと後
段セクションの各搬送ロール群を駆動する誘導電動機を
互いに異なる速度基準に従って速度制御するに当たり、
少なくとも前段セクションの複数台の誘導電動機を１台
の可変速制御装置によって並列運転する前段セクション
可変速制御装置を設ける。この場合、ロール材との機械
的結合度の最も大きいロールを駆動する電動機に対して
のみ、その速度を検出する速度検出手段を設けて帰還す
ると良い。また、電動機の初期速度を設定する垂下特性
設定手段の出力側に、その大きさが所定値より大きいと
きにそのまま出力し、所定値よりも小さいときには所定
値を出力する下限リミッタを設ける。
成の簡易化を図り、さらに、電動機の失速現象を確実に
防止することのできるロール駆動電動機の速度制御装置
を提供する。 【解決手段】 ロール材を送給する前段セクションと後
段セクションの各搬送ロール群を駆動する誘導電動機を
互いに異なる速度基準に従って速度制御するに当たり、
少なくとも前段セクションの複数台の誘導電動機を１台
の可変速制御装置によって並列運転する前段セクション
可変速制御装置を設ける。この場合、ロール材との機械
的結合度の最も大きいロールを駆動する電動機に対して
のみ、その速度を検出する速度検出手段を設けて帰還す
ると良い。また、電動機の初期速度を設定する垂下特性
設定手段の出力側に、その大きさが所定値より大きいと
きにそのまま出力し、所定値よりも小さいときには所定
値を出力する下限リミッタを設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、紙、フィルム、鋼
板等のロール材を連続して送給するロール群のロール駆
動電動機の速度を制御するロール駆動電動機の速度制御
装置に関する。
板等のロール材を連続して送給するロール群のロール駆
動電動機の速度を制御するロール駆動電動機の速度制御
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５はロール材材を連続して送り出す生
産ラインの一部と、この生産ラインを構成する搬送ロー
ルの速度制御装置の概略構成図である。同図において、
材料１は、前段セクションのロール群を構成する搬送ロ
ール２ａ，２ｂ，２ｃと、後段セクションのロール群を
構成する搬送ロール４とによってＡ矢印方向に送給され
る。これらの搬送ロールのうち、前段セクションを構成
する搬送ロール２ａ，２ｂ，２ｃはそれぞれ誘導電動機
３ａ，３ｂ，３ｃで駆動され、後段セクションを構成す
る搬送ロール４は誘導電動機５で駆動される。
産ラインの一部と、この生産ラインを構成する搬送ロー
ルの速度制御装置の概略構成図である。同図において、
材料１は、前段セクションのロール群を構成する搬送ロ
ール２ａ，２ｂ，２ｃと、後段セクションのロール群を
構成する搬送ロール４とによってＡ矢印方向に送給され
る。これらの搬送ロールのうち、前段セクションを構成
する搬送ロール２ａ，２ｂ，２ｃはそれぞれ誘導電動機
３ａ，３ｂ，３ｃで駆動され、後段セクションを構成す
る搬送ロール４は誘導電動機５で駆動される。
【０００３】上述した誘導電動機３ａ，３ｂ，３ｃ，４
のうち、前段セクションにおいては搬送ロール２ａが材
料１との機械的な結合度が最も大きく、また、後段セク
ションにおいては搬送ロール４が図示省略の他の誘導電
動機と比較してやはり機械的な結合度が最も大きい。従
って、以下の説明では誘導電動機３ａをマスター電動機
３ａ、誘導電動機３ｂ，３ｃをヘルパー電動機３ｂ，３
ｃ、誘導電動機５をマスター電動機５とも称する。
のうち、前段セクションにおいては搬送ロール２ａが材
料１との機械的な結合度が最も大きく、また、後段セク
ションにおいては搬送ロール４が図示省略の他の誘導電
動機と比較してやはり機械的な結合度が最も大きい。従
って、以下の説明では誘導電動機３ａをマスター電動機
３ａ、誘導電動機３ｂ，３ｃをヘルパー電動機３ｂ，３
ｃ、誘導電動機５をマスター電動機５とも称する。
【０００４】そして、マスター電動機３ａにはその速度
を検出する速度検出器６ａが、ヘルパー電動機３ｂ，３
ｃにも速度検出器６ｂ，６ｃがそれぞれ結合され、さら
に、マスター電動機５に速度検出器７が結合されてい
る。一方、材料１を搬送するラインの速度基準ωREF が
与えられたとき、搬送ロール間の材料１にそれぞれ適当
な張力が作用するように、それぞれマスター電動機３
ａ，ヘルパー電動機３ｂ，３ｃに対応して前段セクショ
ン速度設定器１１が、マスター電動機５に対応して後段
セクション速度設定器１２が設けられている。そこで、
可変速制御装置８ａは速度設定器１１で設定された速度
基準ωN1* に速度検出器６ａの速度検出値が一致するよ
うにマスター電動機３ａの速度を制御し、同様に、可変
速制御装置８ｂは速度基準ωN1* に速度検出器６ｂの速
度検出値が一致するようにヘルパー電動機３ｂの速度を
制御し、可変速制御装置８ｃもまた速度基準ωN1* に速
度検出器６ｃの速度検出値が一致するようにヘルパー電
動機３ｃの速度を制御する。また、後段セクション可変
速制御装置９は速度設定器１２で設定された速度基準ω
N2* に速度検出器７の速度検出値が一致するようにマス
ター電動機５の速度を制御する。
を検出する速度検出器６ａが、ヘルパー電動機３ｂ，３
ｃにも速度検出器６ｂ，６ｃがそれぞれ結合され、さら
に、マスター電動機５に速度検出器７が結合されてい
る。一方、材料１を搬送するラインの速度基準ωREF が
与えられたとき、搬送ロール間の材料１にそれぞれ適当
な張力が作用するように、それぞれマスター電動機３
ａ，ヘルパー電動機３ｂ，３ｃに対応して前段セクショ
ン速度設定器１１が、マスター電動機５に対応して後段
セクション速度設定器１２が設けられている。そこで、
可変速制御装置８ａは速度設定器１１で設定された速度
基準ωN1* に速度検出器６ａの速度検出値が一致するよ
うにマスター電動機３ａの速度を制御し、同様に、可変
速制御装置８ｂは速度基準ωN1* に速度検出器６ｂの速
度検出値が一致するようにヘルパー電動機３ｂの速度を
制御し、可変速制御装置８ｃもまた速度基準ωN1* に速
度検出器６ｃの速度検出値が一致するようにヘルパー電
動機３ｃの速度を制御する。また、後段セクション可変
速制御装置９は速度設定器１２で設定された速度基準ω
N2* に速度検出器７の速度検出値が一致するようにマス
ター電動機５の速度を制御する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の搬送ロ
ールの速度制御装置にあっては、搬送ロール群を構成す
る搬送ロール毎に速度検出器及び可変速制御装置を必要
とするため、構成が複雑化すると同時に設備費の高騰を
免れず、経済性が悪化するという問題があった。
ールの速度制御装置にあっては、搬送ロール群を構成す
る搬送ロール毎に速度検出器及び可変速制御装置を必要
とするため、構成が複雑化すると同時に設備費の高騰を
免れず、経済性が悪化するという問題があった。
【０００６】一方、この種の搬送装置にあっては、前段
セクションと後段セクションとで速度差を生じ、その速
度差により前段セクションのマスター電動機３ａの負荷
量は変化するが、ヘルパー電動機３ｂ，３ｃは速度差の
影響を受けないため、これらの電動機間で負荷のアンバ
ランスを生じて、すべり周波数の変化による失速現象を
生じることがあった。
セクションと後段セクションとで速度差を生じ、その速
度差により前段セクションのマスター電動機３ａの負荷
量は変化するが、ヘルパー電動機３ｂ，３ｃは速度差の
影響を受けないため、これらの電動機間で負荷のアンバ
ランスを生じて、すべり周波数の変化による失速現象を
生じることがあった。
【０００７】本発明は上記の課題を解決するためになさ
れたもので、第１の目的は実用上の速度制御精度を損な
うことなく、構成の簡易化を図り得るロール駆動電動機
の速度制御装置を提供することにある。
れたもので、第１の目的は実用上の速度制御精度を損な
うことなく、構成の簡易化を図り得るロール駆動電動機
の速度制御装置を提供することにある。
【０００８】本発明のもう一つの目的は、電動機の失速
現象を確実に防止することのできるロール駆動電動機の
速度制御装置を提供することにある。
現象を確実に防止することのできるロール駆動電動機の
速度制御装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、ロール材を送
給する前段セクションと後段セクションの各搬送ロール
群を駆動する誘導電動機を互いに異なる速度基準に従っ
て速度制御するに当たり、少なくとも前段セクションの
複数台の誘導電動機を１台の可変速制御装置によって並
列運転するようにしたので、駆動電動機毎に可変速制御
装置を備える従来装置と比較して、その構成を格段に簡
易化することができる。
給する前段セクションと後段セクションの各搬送ロール
群を駆動する誘導電動機を互いに異なる速度基準に従っ
て速度制御するに当たり、少なくとも前段セクションの
複数台の誘導電動機を１台の可変速制御装置によって並
列運転するようにしたので、駆動電動機毎に可変速制御
装置を備える従来装置と比較して、その構成を格段に簡
易化することができる。
【００１０】この場合、センサレスベクトル制御が有効
であるが、ロール材の送給においては低速領域で運転さ
れる場合もあり、この時、センサーレスでの速度検出に
起因して制御精度が低下することがあった。そこで、ロ
ール材との機械的結合度の最も大きいロールを駆動する
電動機に対してのみ、その速度を検出する速度検出手段
を設け、可変速制御装置はこの速度検出手段の検出速度
を前段セクションの速度基準に一致させるように出力ト
ルク基準を演算することにより、簡易な構成を損なうこ
となく、低速度においても良好な制御精度を確保するこ
とができる。
であるが、ロール材の送給においては低速領域で運転さ
れる場合もあり、この時、センサーレスでの速度検出に
起因して制御精度が低下することがあった。そこで、ロ
ール材との機械的結合度の最も大きいロールを駆動する
電動機に対してのみ、その速度を検出する速度検出手段
を設け、可変速制御装置はこの速度検出手段の検出速度
を前段セクションの速度基準に一致させるように出力ト
ルク基準を演算することにより、簡易な構成を損なうこ
となく、低速度においても良好な制御精度を確保するこ
とができる。
【００１１】また、可変速制御装置として、前段セクシ
ョンの速度基準の時間変化分を、所定の大きさに抑制し
て出力する加減速レート手段の出力と、電動機の初期速
度を設定する垂下特性設定手段の出力とを加算して速度
補償する場合に、垂下特性設定手段の出力側に、その大
きさが所定値より大きいときにそのまま出力し、所定値
よりも小さいときには所定値を出力する下限リミッタを
設けて、始動時又は速度変更時の失速現象を防止するこ
とができる。
ョンの速度基準の時間変化分を、所定の大きさに抑制し
て出力する加減速レート手段の出力と、電動機の初期速
度を設定する垂下特性設定手段の出力とを加算して速度
補償する場合に、垂下特性設定手段の出力側に、その大
きさが所定値より大きいときにそのまま出力し、所定値
よりも小さいときには所定値を出力する下限リミッタを
設けて、始動時又は速度変更時の失速現象を防止するこ
とができる。
【００１２】なお、この失速現象は始動時に限らず、加
減速時にも生じる。そこで、加減速時のトルクバイアス
値を設定する加減速トルクバイアス設定手段と、加減速
レート手段の出力に基づいて、加速中か減速中かを判別
する加減速判別手段と、その判別結果に応じて加速中に
トルクバイアス値を出力トルク基準に加算して補正され
た新たな出力トルク基準とし、減速中にトルクバイアス
値を出力トルク基準から減算して補正された新たな出力
トルク基準とするトルク補償手段とを設けることによっ
て、加減速時の失速現象をも防止することができる。
減速時にも生じる。そこで、加減速時のトルクバイアス
値を設定する加減速トルクバイアス設定手段と、加減速
レート手段の出力に基づいて、加速中か減速中かを判別
する加減速判別手段と、その判別結果に応じて加速中に
トルクバイアス値を出力トルク基準に加算して補正され
た新たな出力トルク基準とし、減速中にトルクバイアス
値を出力トルク基準から減算して補正された新たな出力
トルク基準とするトルク補償手段とを設けることによっ
て、加減速時の失速現象をも防止することができる。
【００１３】また、可変速制御装置に対して、トルク補
償機能と垂下特性設定手段の出力に対する下限リミッタ
の機能の両方を持たせることによって、始動時、速度変
更時及び加減速時の全てに亘って失速現象を確実に防止
することができる。
償機能と垂下特性設定手段の出力に対する下限リミッタ
の機能の両方を持たせることによって、始動時、速度変
更時及び加減速時の全てに亘って失速現象を確実に防止
することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す好適な
実施形態に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の第
１の実施形態の概略構成を、適用対象の電動機と併せて
示したブロック図である。図中、従来装置を示す図５と
同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略す
る。ここでは、搬送ラインの速度基準ωREF に基づいて
前段セクション速度設定器１１が速度基準ωN1* を出力
して前段セクション可変速制御装置８Ａに加えると、前
段セクション可変速制御装置８Ａがマスター電動機３
ａ、ヘルパー電動機３ｂ，３ｃを並列駆動する構成にな
っており、この点が図５と構成を異にしている。
実施形態に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の第
１の実施形態の概略構成を、適用対象の電動機と併せて
示したブロック図である。図中、従来装置を示す図５と
同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略す
る。ここでは、搬送ラインの速度基準ωREF に基づいて
前段セクション速度設定器１１が速度基準ωN1* を出力
して前段セクション可変速制御装置８Ａに加えると、前
段セクション可変速制御装置８Ａがマスター電動機３
ａ、ヘルパー電動機３ｂ，３ｃを並列駆動する構成にな
っており、この点が図５と構成を異にしている。
【００１５】図２は前段セクション可変速制御装置８Ａ
の詳細な構成を示すブロック図である。同図において、
加減速レート回路１３は前段セクション速度設定器１１
からの速度基準ωN1* を入力し、その変化率を所定の値
に制限して出力するものである。また、前段セクション
の各電動機の初期速度を設定する垂下特性設定器１４が
設けられ、その垂下特性基準と加減速レート回路１３か
ら出力される速度基準とが加算器３１によって加算さ
れ、最終的な速度基準ωN1X * が得られる。加算器３２
はこの速度基準ωN1X * を第１の入力、センサーレス速
度検出回路２７によって検出された速度検出値ωN1X を
第２の入力、後述する垂下特性回路１６の出力を第３の
入力として、速度基準ωN1X * から速度検出値ωN1X を
減算し、さらに、垂下特性回路１６の出力を減算して速
度制御増幅器１７に加えるようになっている。
の詳細な構成を示すブロック図である。同図において、
加減速レート回路１３は前段セクション速度設定器１１
からの速度基準ωN1* を入力し、その変化率を所定の値
に制限して出力するものである。また、前段セクション
の各電動機の初期速度を設定する垂下特性設定器１４が
設けられ、その垂下特性基準と加減速レート回路１３か
ら出力される速度基準とが加算器３１によって加算さ
れ、最終的な速度基準ωN1X * が得られる。加算器３２
はこの速度基準ωN1X * を第１の入力、センサーレス速
度検出回路２７によって検出された速度検出値ωN1X を
第２の入力、後述する垂下特性回路１６の出力を第３の
入力として、速度基準ωN1X * から速度検出値ωN1X を
減算し、さらに、垂下特性回路１６の出力を減算して速
度制御増幅器１７に加えるようになっている。
【００１６】速度制御増幅器１７は速度基準ωN1X * に
対する速度検出値ωN1X の偏差を零にするトルク基準τ
* を出力するものである。垂下特性回路１６は出力トル
ク基準τ* の増大に基づく速度の垂下特性を補償するた
めのもので、例えば、垂下特性を３％とするとトルク基
準τ* が１００％のときに、３％相当の速度基準の補償
量を求めて加算器３２に加えるものである。この速度制
御増幅器１７によって、前段セクションにおける定常負
荷トルクτ* を決定することができる。
対する速度検出値ωN1X の偏差を零にするトルク基準τ
* を出力するものである。垂下特性回路１６は出力トル
ク基準τ* の増大に基づく速度の垂下特性を補償するた
めのもので、例えば、垂下特性を３％とするとトルク基
準τ* が１００％のときに、３％相当の速度基準の補償
量を求めて加算器３２に加えるものである。この速度制
御増幅器１７によって、前段セクションにおける定常負
荷トルクτ* を決定することができる。
【００１７】一方、センサーレス速度検出回路２７は誘
導電動機に対する出力電圧の基本波成分を検出してその
速度を演算するもので、その詳細については公知である
ので省略するが、この速度検出値ωN1X が加算器３２に
加えられ、さらに、回転周波数演算器２５にも加えられ
る。回転周波数演算器２５は速度検出値ωN1X に基づい
て電気的回転周波数ＦＲを演算して加算器３３に加える
ものである。また、速度制御増幅器１７の出力、すなわ
ち、トルク基準τ* に基づいて、すべり周波数演算器２
４がすべり周波数ＦＳを演算して加算器３３に加える。
加算器３３は回転周波数ＦＲとすべり周波数ＦＳとを加
算して周波数基準Ｆ0 を出力する。
導電動機に対する出力電圧の基本波成分を検出してその
速度を演算するもので、その詳細については公知である
ので省略するが、この速度検出値ωN1X が加算器３２に
加えられ、さらに、回転周波数演算器２５にも加えられ
る。回転周波数演算器２５は速度検出値ωN1X に基づい
て電気的回転周波数ＦＲを演算して加算器３３に加える
ものである。また、速度制御増幅器１７の出力、すなわ
ち、トルク基準τ* に基づいて、すべり周波数演算器２
４がすべり周波数ＦＳを演算して加算器３３に加える。
加算器３３は回転周波数ＦＲとすべり周波数ＦＳとを加
算して周波数基準Ｆ0 を出力する。
【００１８】次に、電力変換器２６は速度制御増幅器１
７から出力されたトルク基準τ* と、加算器３３を介し
て得られる周波数基準Ｆ0 とに基づいて可変電圧、可変
周波数の交流を出力し、マスター電動機３ａ、ヘルパー
電動機３ｂ，３ｃを並列運転する。なお、電力変換器２
６の詳細については文献等により公知であるため、その
説明を省略するが、少なくとも、３台の誘導電動機に対
して同一の周波数及び電圧を有する電力を供給し、これ
らを駆動し得る機能を備えている。
７から出力されたトルク基準τ* と、加算器３３を介し
て得られる周波数基準Ｆ0 とに基づいて可変電圧、可変
周波数の交流を出力し、マスター電動機３ａ、ヘルパー
電動機３ｂ，３ｃを並列運転する。なお、電力変換器２
６の詳細については文献等により公知であるため、その
説明を省略するが、少なくとも、３台の誘導電動機に対
して同一の周波数及び電圧を有する電力を供給し、これ
らを駆動し得る機能を備えている。
【００１９】かくして、図２に示した第１の実施形態に
よれば、前段セクションの複数台の誘導電動機３ａ，３
ｂ，３ｃを１台の前段セクション可変速制御装置８Ａに
よって並列運転するようにしたので、駆動電動機毎に可
変速制御装置を備える従来装置と比較して、その構成を
格段に簡易化することができる。
よれば、前段セクションの複数台の誘導電動機３ａ，３
ｂ，３ｃを１台の前段セクション可変速制御装置８Ａに
よって並列運転するようにしたので、駆動電動機毎に可
変速制御装置を備える従来装置と比較して、その構成を
格段に簡易化することができる。
【００２０】ところで、センサーレスベクトル制御の速
度検出手段としては、ｄ−ｑ軸静止座標上の電圧から演
算する方法が一般的であるが、この方法では低速運転時
の速度の検出精度が低く、従って、低速運転が必要で、
かつ、高い速度制御精度を要求されると、センサーレス
制御が不向きな場合があった。また、マスター電動機３
ａの負荷は材料１との機械的結合度が強いため、後段セ
クションとの速度差により負荷量が変化するが、ヘルパ
ー電動機３ｂ，３ｃにおいては材料１との機械的結合度
が弱いので後段セクションとの速度差に影響されないた
め、マスター電動機３ａとヘルパー電動機３ｂ，３ｃと
に負荷のアンバランスが定常的に発生する。この負荷の
アンバランスにより並列運転された誘導電動機の各々が
必要とするすべり周波数が変化するため電動機の失速現
象を生じることがあった。
度検出手段としては、ｄ−ｑ軸静止座標上の電圧から演
算する方法が一般的であるが、この方法では低速運転時
の速度の検出精度が低く、従って、低速運転が必要で、
かつ、高い速度制御精度を要求されると、センサーレス
制御が不向きな場合があった。また、マスター電動機３
ａの負荷は材料１との機械的結合度が強いため、後段セ
クションとの速度差により負荷量が変化するが、ヘルパ
ー電動機３ｂ，３ｃにおいては材料１との機械的結合度
が弱いので後段セクションとの速度差に影響されないた
め、マスター電動機３ａとヘルパー電動機３ｂ，３ｃと
に負荷のアンバランスが定常的に発生する。この負荷の
アンバランスにより並列運転された誘導電動機の各々が
必要とするすべり周波数が変化するため電動機の失速現
象を生じることがあった。
【００２１】図３はこれらの課題をも解決する本発明の
第２の実施形態の概略構成を、適用対象の電動機と併せ
て示したブロック図である。図中、図１と同一の要素に
は同一の符号を付してその説明を省略する。ここでは、
前段セクション可変速制御装置８Ｂによって並列運転さ
れるマスター電動機３ａ、ヘルパー電動機３ｂ，３ｃの
うち、後段セクションの影響を受け易い搬送ロール２ａ
を駆動するマスター電動機３ａの速度のみを速度検出器
６によって実際に検出するようにしている。この速度検
出器６は図２に示したセンサーレス速度検出回路２７の
機能を有し、図２に示した前段セクション可変速制御装
置８Ａとは内部構成を異にする前段セクション可変速制
御装置８Ｂに速度検出値を加えている。
第２の実施形態の概略構成を、適用対象の電動機と併せ
て示したブロック図である。図中、図１と同一の要素に
は同一の符号を付してその説明を省略する。ここでは、
前段セクション可変速制御装置８Ｂによって並列運転さ
れるマスター電動機３ａ、ヘルパー電動機３ｂ，３ｃの
うち、後段セクションの影響を受け易い搬送ロール２ａ
を駆動するマスター電動機３ａの速度のみを速度検出器
６によって実際に検出するようにしている。この速度検
出器６は図２に示したセンサーレス速度検出回路２７の
機能を有し、図２に示した前段セクション可変速制御装
置８Ａとは内部構成を異にする前段セクション可変速制
御装置８Ｂに速度検出値を加えている。
【００２２】図４は前段セクション可変速制御装置８Ｂ
の詳細な構成を示すブロック図であり、図２と同一の要
素には同一の符号を付してその説明を省略する。なお、
この図４に示す前段セクション可変速制御装置８Ｂは、
図２に示すすべり周波数演算器２４、回転周波数演算器
２５、加算器３３をも備えているが、図面の簡単化のた
めにこれらの要素を省略して示し、さらに、速度検出器
６の出力をωN1X として示している。
の詳細な構成を示すブロック図であり、図２と同一の要
素には同一の符号を付してその説明を省略する。なお、
この図４に示す前段セクション可変速制御装置８Ｂは、
図２に示すすべり周波数演算器２４、回転周波数演算器
２５、加算器３３をも備えているが、図面の簡単化のた
めにこれらの要素を省略して示し、さらに、速度検出器
６の出力をωN1X として示している。
【００２３】この図４においては、垂下特性設定器１４
の出力経路に、下限リミッタ１５が設けられている。こ
の下限リミッタ１５は垂下特性設定器１４の大きさが所
定値より大きいときにそのまま出力し、所定値よりも小
さいときに所定値を出力するもので、下限値として、マ
スター電動機３ａの速度が後段セクションに引っ張ら
れ、加速されたときの最大速度変動量に設定される。そ
して、この下限リミッタ１５を介して得られた垂下特性
速度基準ωDRP * と加減速レート回路１３を介して得ら
れた速度基準ωN1A * とが加算器３１によって加算され
て最終的な速度基準ωN1X * が得られる。なお、下限リ
ミッタ１５は垂下特性設定器１４の非動作時には、その
出力値がゼロになるように講じられている。
の出力経路に、下限リミッタ１５が設けられている。こ
の下限リミッタ１５は垂下特性設定器１４の大きさが所
定値より大きいときにそのまま出力し、所定値よりも小
さいときに所定値を出力するもので、下限値として、マ
スター電動機３ａの速度が後段セクションに引っ張ら
れ、加速されたときの最大速度変動量に設定される。そ
して、この下限リミッタ１５を介して得られた垂下特性
速度基準ωDRP * と加減速レート回路１３を介して得ら
れた速度基準ωN1A * とが加算器３１によって加算され
て最終的な速度基準ωN1X * が得られる。なお、下限リ
ミッタ１５は垂下特性設定器１４の非動作時には、その
出力値がゼロになるように講じられている。
【００２４】また、加減速レート回路１３を介して得ら
れる速度基準ωN1A * を入力すると共に、この速度基準
ωN1A * に対応して機械的損失トルクをτM * を求める
関数発生器１８が設けられ、この関数発生器１８から出
力される機械的損失トルクτM * が加算器３６に加えら
れる。一方、加減速レート回路１３を介して得られる速
度基準ωN1A * の変化に応じて慣性補償をするべく、速
度制御対象の慣性モーメントＧＤ2 を設定する慣性補償
設定器１９が設けられ、速度基準ωN1A * を微分器２０
で微分した値と慣性補償設定器１９の設定値ＧＤ2 とが
掛算器２１によって掛算され、この掛算器２１から出力
される加減速トルクτACC * が加算器３５に加えられ
る。さらに、加減速トルクバイアス設定器２２には加速
中の出力トルクを増大し、減速中に出力トルクを減少さ
せるバアイストルクτB * が設定され、加減速モード検
出器２３が微分器２０の出力に基づいて加速中か減速中
かを判別し、加速中にリレー接点を閉じて減算器３４
の被減算入力として加え、減速中にリレー接点を閉じ
て減算器３４の減算入力として加える。
れる速度基準ωN1A * を入力すると共に、この速度基準
ωN1A * に対応して機械的損失トルクをτM * を求める
関数発生器１８が設けられ、この関数発生器１８から出
力される機械的損失トルクτM * が加算器３６に加えら
れる。一方、加減速レート回路１３を介して得られる速
度基準ωN1A * の変化に応じて慣性補償をするべく、速
度制御対象の慣性モーメントＧＤ2 を設定する慣性補償
設定器１９が設けられ、速度基準ωN1A * を微分器２０
で微分した値と慣性補償設定器１９の設定値ＧＤ2 とが
掛算器２１によって掛算され、この掛算器２１から出力
される加減速トルクτACC * が加算器３５に加えられ
る。さらに、加減速トルクバイアス設定器２２には加速
中の出力トルクを増大し、減速中に出力トルクを減少さ
せるバアイストルクτB * が設定され、加減速モード検
出器２３が微分器２０の出力に基づいて加速中か減速中
かを判別し、加速中にリレー接点を閉じて減算器３４
の被減算入力として加え、減速中にリレー接点を閉じ
て減算器３４の減算入力として加える。
【００２５】しかして、加速中には減算器３４から正の
バアイストルクτB * が出力され、反対に、減速中には
減算器３４から負のバアイストルクτB * が出力され
る。このバイアストルクτB * と掛算器２１から出力さ
れる加減速トルクτACC * とが加算器３５で加算され
る。さらに、この加算器３５の出力と関数発生器１８か
ら出力される機械的損失トルクτM * とが加算器３６で
加算される。従って、加算器３６からτM * ＋τACC *
±τB * がトルク補償値として出力され、これらが加算
器３７によって速度制御増幅器１７の出力τS * に加算
され、出力トルク基準τ* として電力変換器２６（図２
参照）に加えられる。
バアイストルクτB * が出力され、反対に、減速中には
減算器３４から負のバアイストルクτB * が出力され
る。このバイアストルクτB * と掛算器２１から出力さ
れる加減速トルクτACC * とが加算器３５で加算され
る。さらに、この加算器３５の出力と関数発生器１８か
ら出力される機械的損失トルクτM * とが加算器３６で
加算される。従って、加算器３６からτM * ＋τACC *
±τB * がトルク補償値として出力され、これらが加算
器３７によって速度制御増幅器１７の出力τS * に加算
され、出力トルク基準τ* として電力変換器２６（図２
参照）に加えられる。
【００２６】前述した如く、後段セクション速度設定器
１２により後段セクションの速度を速くすると、前段セ
クションのマスター電動機３ａは材料１との機械的結合
度が大きいため、後段セクションに引っ張られて加速さ
れてしまうが、図４に示した前段セクション可変速制御
装置８Ｂによれば、垂下特性設定器１４から出力される
垂下特性設定基準ωDRP * が後段セクションの速度変化
よりも大きくなっているため、前段セクションのトルク
基準τ* は定常的には機械的損失補償トルクτM * 以下
には低下せず、前段セクションのヘルパー電動機３ｂ，
３ｃの速度を維持するのに必要な最低限のトルクが出力
されるため、ヘルパー電動機３ｂ，３ｃの失速現象が解
消される。
１２により後段セクションの速度を速くすると、前段セ
クションのマスター電動機３ａは材料１との機械的結合
度が大きいため、後段セクションに引っ張られて加速さ
れてしまうが、図４に示した前段セクション可変速制御
装置８Ｂによれば、垂下特性設定器１４から出力される
垂下特性設定基準ωDRP * が後段セクションの速度変化
よりも大きくなっているため、前段セクションのトルク
基準τ* は定常的には機械的損失補償トルクτM * 以下
には低下せず、前段セクションのヘルパー電動機３ｂ，
３ｃの速度を維持するのに必要な最低限のトルクが出力
されるため、ヘルパー電動機３ｂ，３ｃの失速現象が解
消される。
【００２７】また、加減速中においては実際に必要とす
る加減速トルクτACC * に、加速中は力行方向のバイア
ストルクτB * を、減速中は回生方向のバイアストルク
τB* をそれぞれ加えることにより、マスター電動機３
ａの速度が後段セクションの速度変動によって変動して
も、ヘルパーロール群を加減速するのに必要なトルク以
上のトルク基準τ* が電力変換器２６に加えられるた
め、加減速中においてもヘルパー電動機３ｂ，３ｃの失
速現象が解消される。
る加減速トルクτACC * に、加速中は力行方向のバイア
ストルクτB * を、減速中は回生方向のバイアストルク
τB* をそれぞれ加えることにより、マスター電動機３
ａの速度が後段セクションの速度変動によって変動して
も、ヘルパーロール群を加減速するのに必要なトルク以
上のトルク基準τ* が電力変換器２６に加えられるた
め、加減速中においてもヘルパー電動機３ｂ，３ｃの失
速現象が解消される。
【００２８】なお、第２の実施形態では、下限リミッタ
１５の垂下特性設定基準ωDRP * によって後段セクショ
ンの速度変化に対応させる機能と、加減速トルクバイア
ス設定器２２及び加減速モード検出器２３によるバイア
イストルクτB * によって後段セクションの加減速に対
応する機能の両方を備えているが、これら二つの機能の
いずれか一方を備えるだけでも、ヘルパー電動機３ｂ，
３ｃの失速現象の解消には有効である。
１５の垂下特性設定基準ωDRP * によって後段セクショ
ンの速度変化に対応させる機能と、加減速トルクバイア
ス設定器２２及び加減速モード検出器２３によるバイア
イストルクτB * によって後段セクションの加減速に対
応する機能の両方を備えているが、これら二つの機能の
いずれか一方を備えるだけでも、ヘルパー電動機３ｂ，
３ｃの失速現象の解消には有効である。
【００２９】また、上記実施形態では、前段セクション
の誘導電動機３ａ，３ｂ，３ｃを１台の前段セクション
可変速制御装置８Ａ又は８Ｂで制御したが、これらの前
段セクション可変速制御装置８Ａ又は８Ｂによって駆動
される電動機は前段セクションを構成するロール駆動電
動機の一部であっても、あるいは、全部であっても良
く、要は１台の前段セクション可変速制御装置によって
複数台の誘導電動機を駆動することによって、構成の簡
易化が達成される。
の誘導電動機３ａ，３ｂ，３ｃを１台の前段セクション
可変速制御装置８Ａ又は８Ｂで制御したが、これらの前
段セクション可変速制御装置８Ａ又は８Ｂによって駆動
される電動機は前段セクションを構成するロール駆動電
動機の一部であっても、あるいは、全部であっても良
く、要は１台の前段セクション可変速制御装置によって
複数台の誘導電動機を駆動することによって、構成の簡
易化が達成される。
【００３０】また、１台の可変速制御装置によって複数
台の電動機を駆動する構成は、前段セクションに限ら
ず、必要であれば後段のセクションにも適用可能であ
る。
台の電動機を駆動する構成は、前段セクションに限ら
ず、必要であれば後段のセクションにも適用可能であ
る。
【００３１】
【発明の効果】以上の説明によって明らかなように、本
発明によれば、前段セクションと後段セクションの各搬
送ロール群を駆動する誘導電動機を互いに異なる速度基
準に従って速度制御するに当たり、少なくとも前段セク
ションの複数台の誘導電動機を１台の可変速制御装置に
よって並列運転するようにしたので、従来装置と比較し
て、その構成を格段に簡易化することができる。
発明によれば、前段セクションと後段セクションの各搬
送ロール群を駆動する誘導電動機を互いに異なる速度基
準に従って速度制御するに当たり、少なくとも前段セク
ションの複数台の誘導電動機を１台の可変速制御装置に
よって並列運転するようにしたので、従来装置と比較し
て、その構成を格段に簡易化することができる。
【００３２】この場合、ロール材との機械的結合度の最
も大きいロールを駆動する電動機に対してのみ、速度検
出手段を設けてフィードバック制御することにより、簡
易な構成を損なうことなく、低速度においても良好な制
御精度を確保することができる。
も大きいロールを駆動する電動機に対してのみ、速度検
出手段を設けてフィードバック制御することにより、簡
易な構成を損なうことなく、低速度においても良好な制
御精度を確保することができる。
【００３３】また、可変速制御装置として、垂下特性設
定手段の出力側に、その大きさが所定値より大きいとき
にそのまま出力し、所定値よりも小さいときに所定値を
出力する下限リミッタを設けて、始動時の失速現象を抑
えることができる。
定手段の出力側に、その大きさが所定値より大きいとき
にそのまま出力し、所定値よりも小さいときに所定値を
出力する下限リミッタを設けて、始動時の失速現象を抑
えることができる。
【００３４】さらにまた、加減速時のトルクバイアス値
を設定する加減速トルクバイアス設定手段を設け、加速
中にこのトルクバイアス値を出力トルク基準に加算し、
減速中にトルクバイアス値を出力トルク基準から減算し
てそれぞれ補正された新たな出力トルク基準とすること
によって、加減速時の失速現象を防止することができ
る。
を設定する加減速トルクバイアス設定手段を設け、加速
中にこのトルクバイアス値を出力トルク基準に加算し、
減速中にトルクバイアス値を出力トルク基準から減算し
てそれぞれ補正された新たな出力トルク基準とすること
によって、加減速時の失速現象を防止することができ
る。
【００３５】さらに、可変速制御装置に対して、トルク
補償機能と垂下特性設定手段の出力に対する下限リミッ
タの機能の両方を持たせることによって、始動時、速度
変更時及び加減速時の全てに亘って失速現象を確実に防
止することができる。
補償機能と垂下特性設定手段の出力に対する下限リミッ
タの機能の両方を持たせることによって、始動時、速度
変更時及び加減速時の全てに亘って失速現象を確実に防
止することができる。
【図１】本発明の第１の実施形態の概略構成を、適用対
象の電動機と併せて示したブロック図。
象の電動機と併せて示したブロック図。
【図２】図１に示した実施形態を構成する前段セクショ
ン可変速制御装置の詳細な構成を示すブロック図。
ン可変速制御装置の詳細な構成を示すブロック図。
【図３】本発明の第２の実施形態の概略構成を、適用対
象の電動機と併せて示したブロック図。
象の電動機と併せて示したブロック図。
【図４】図３に示した実施形態を構成する前段セクショ
ン可変速制御装置の詳細な構成を示すブロック図。
ン可変速制御装置の詳細な構成を示すブロック図。
【図５】従来のロール駆動電動機の速度制御装置の構成
を、適用対象の電動機と併せて示したブロック図。
を、適用対象の電動機と併せて示したブロック図。
１ 材料 ２ａ，２ｂ，２ｃ，４ 搬送ロール ３ａ，３ｂ，３ｃ，５ 誘導電動機 ６，７ 速度検出器 ８Ａ，８Ｂ 前段セクション可変速制御装置 ９ 後段セクション可変速制御装置 １１ 前段セクション速度設定器 １２ 後段セクション速度設定器 １３ 加減速レート回路 １４ 垂下特性設定器 １５ 下限リミッタ １６ 垂下特性回路 １７ 速度制御増幅器 １８ 関数発生器 １９ 慣性補償設定器 ２０ 微分器 ２１ 掛算器 ２２ 加減速トルクバイアス設定器 ２３ 加減速モード検出器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石 原 和 文 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中工場内 (72)発明者 金 子 徳 男 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中工場内
Claims (5)
- 【請求項１】前段セクションから後段セクションにロー
ル材を送給する各セクションに配置された多数の搬送ロ
ールをそれぞれ誘導電動機で駆動するに当たり、前段セ
クションの搬送ロール群を駆動する誘導電動機と後段セ
クションの搬送ロール群を駆動する誘導電動機を互いに
異なる速度基準に従って速度制御するロール駆動電動機
の速度制御装置において、前記二つのセクションのう
ち、少なくとも前段セクションの複数台の誘導電動機を
並列運転する可変速制御装置を備えたことを特徴とする
ロール駆動電動機の速度制御装置。 - 【請求項２】並列運転される誘導電動機でそれぞれ駆動
される搬送ロールのうち、ロール材との機械的結合度の
最も大きい搬送ロールを駆動する誘導電動機の速度のみ
を検出する速度検出手段を備え、前記可変速制御装置は
前記速度検出手段の検出速度を前段セクションの速度基
準に一致させるように制御対象の誘導電動機に対する出
力トルク基準を演算する速度制御増幅手段を備えたこと
を特徴とする請求項１に記載のロール駆動電動機の速度
制御装置。 - 【請求項３】前記可変速制御装置は、前記前段セクショ
ンの速度基準の時間変化分を、所定の大きさに抑制して
出力する加減速レート手段と、前記誘導電動機の初期速
度を設定する垂下特性設定手段と、この垂下特性設定手
段の設定値を入力し、その大きさが所定値より大きいと
きにそのまま出力し、所定値よりも小さいとき所定値を
出力する下限リミッタと、この下限リミッタの出力と前
記加減速レート手段の出力とを加算する加算手段と、こ
の加算手段の出力と前記速度検出手段の検出速度との偏
差に応じて出力トルク基準を演算する速度制御増幅手段
とを備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のロ
ール駆動電動機の速度制御装置。 - 【請求項４】前記可変速制御装置は、前記前段セクショ
ンの速度基準の時間変化分を、所定の大きさに抑制して
出力する加減速レート手段と、この加減速レート手段の
出力と前記速度検出手段の検出速度との偏差に応じて出
力トルク基準を演算する速度制御増幅手段と、加減速時
のトルクバイアス値を設定する加減速トルクバイアス設
定手段と、前記加減速レート手段の出力に基づいて、加
速中か減速中かを判別する加減速判別手段と、その判別
結果に応じて加速中に前記トルクバイアス値を前記出力
トルク基準に加算して補正された新たな出力トルク基準
とし、減速中に前記トルクバイアス値から前記出力トル
ク基準を減算して補正された新たな出力トルク基準とす
るトルク補償手段とを備えた請求項１又は２に記載のロ
ール駆動電動機の速度制御装置。 - 【請求項５】前記可変速制御装置は、さらに、加減速時
のトルクバイアス値を設定する加減速トルクバイアス設
定手段と、前記加減速レート手段の出力に基づいて、加
速中か減速中かを判別する加減速判別手段と、その判別
結果に応じて加速中に前記トルクバイアス値を前記出力
トルク基準に加算して補正された新たな出力トルク基準
とし、減速中に前記トルクバイアス値から前記出力トル
ク基準を減算して補正された新たな出力トルク基準とす
るトルク補償手段とを備えた請求項３に記載のロール駆
動電動機の速度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18047396A JPH1025044A (ja) | 1996-07-10 | 1996-07-10 | ロール駆動電動機の速度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18047396A JPH1025044A (ja) | 1996-07-10 | 1996-07-10 | ロール駆動電動機の速度制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1025044A true JPH1025044A (ja) | 1998-01-27 |
Family
ID=16083842
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18047396A Pending JPH1025044A (ja) | 1996-07-10 | 1996-07-10 | ロール駆動電動機の速度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1025044A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010180027A (ja) * | 2009-02-06 | 2010-08-19 | Ricoh Co Ltd | ウエブ搬送速度検出手段及びそれを用いた印刷装置 |
-
1996
- 1996-07-10 JP JP18047396A patent/JPH1025044A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010180027A (ja) * | 2009-02-06 | 2010-08-19 | Ricoh Co Ltd | ウエブ搬送速度検出手段及びそれを用いた印刷装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20040319 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20040330 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Effective date: 20040330 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20050118 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20050520 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |