JPS6067356A - 複数電動機による帯状材料搬送システム - Google Patents
複数電動機による帯状材料搬送システムInfo
- Publication number
- JPS6067356A JPS6067356A JP17643883A JP17643883A JPS6067356A JP S6067356 A JPS6067356 A JP S6067356A JP 17643883 A JP17643883 A JP 17643883A JP 17643883 A JP17643883 A JP 17643883A JP S6067356 A JPS6067356 A JP S6067356A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- speed
- deceleration
- motors
- motor
- Prior art date
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- Granted
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
- B65H23/00—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs
- B65H23/04—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally
- B65H23/18—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally by controlling or regulating the web-advancing mechanism, e.g. mechanism acting on the running web
- B65H23/188—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally by controlling or regulating the web-advancing mechanism, e.g. mechanism acting on the running web in connection with running-web
- B65H23/1888—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally by controlling or regulating the web-advancing mechanism, e.g. mechanism acting on the running web in connection with running-web and controlling web tension
Landscapes
- Controlling Rewinding, Feeding, Winding, Or Abnormalities Of Webs (AREA)
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】
〔発明の属する技術分野〕
この発明は、複数の電動機を介して帯状材料（アルミ箔
、鋼板、銅板１紙等）を搬送するシステムに関する。か
かるシステムでは、搬送速度を決めるマスク電動機以外
の電動機群には、システムや材料の種別によって決まる
成る一定の負荷、例えば一定の材料張力をかけて運転さ
れるが、この種の負荷は搬送速度の加減速を行なう場合
にも一定であることが望ましい。
、鋼板、銅板１紙等）を搬送するシステムに関する。か
かるシステムでは、搬送速度を決めるマスク電動機以外
の電動機群には、システムや材料の種別によって決まる
成る一定の負荷、例えば一定の材料張力をかけて運転さ
れるが、この種の負荷は搬送速度の加減速を行なう場合
にも一定であることが望ましい。
第１図は帯状材料搬送システムの従来例を示す構成図、
第１Ａ図は第１図におけるタイミング演算器の機能を説
明するための波形図、第１Ｂ図は材料の搬送速度と電機
子逆起電用、界磁々束との関係を示す特性図である。第
１図において、１は帯状材料、２は電動機、２はＴ ス
タ′ｒＵｉ＃ｂｔ！：！”、、 ３ 。
第１Ａ図は第１図におけるタイミング演算器の機能を説
明するための波形図、第１Ｂ図は材料の搬送速度と電機
子逆起電用、界磁々束との関係を示す特性図である。第
１図において、１は帯状材料、２は電動機、２はＴ ス
タ′ｒＵｉ＃ｂｔ！：！”、、 ３ 。
３′はサイリスタ変換器、４． 、４’は界磁春縮、５
゜５′は界磁用サイリスク変換器、６．６’は界磁電流
制御装置（ＦＣＲ）、７．７は電機子電流制御装置←電
流調節器；ＡＣ几）、８は負荷設定器、９は速度調節器
（ＡＳＢ、）、１０は加減速速度演算器、１１は材料の
搬送速度設定器、１２はルーパ、１３はプライドル、１
４は巻取ａ、ＪＳはＧＤ（モータの慣性）演算器、１６
は速度発電機、２゜は界磁４束補償演算器、２１はタイ
ミング演算器、２２は微分器である。
゜５′は界磁用サイリスク変換器、６．６’は界磁電流
制御装置（ＦＣＲ）、７．７は電機子電流制御装置←電
流調節器；ＡＣ几）、８は負荷設定器、９は速度調節器
（ＡＳＢ、）、１０は加減速速度演算器、１１は材料の
搬送速度設定器、１２はルーパ、１３はプライドル、１
４は巻取ａ、ＪＳはＧＤ（モータの慣性）演算器、１６
は速度発電機、２゜は界磁４束補償演算器、２１はタイ
ミング演算器、２２は微分器である。
すなわち、第１図には、鋼板または銅板の如き帯状材料
１が、ルーパ１２．プライドル１３等の各種ローラを介
して巻取機１４により巻取られる例が示されている。ル
ーパ１２．プライドル１３等の各種ロニラは、それぞれ
電動機２，２′に結合され、２はマスク電動機として材
料１の搬送速度ｖＬを決定し、他の電１ｆｆ（Ｆ４２は
材料１の張力または張力差を所定の値となるように制御
する。
１が、ルーパ１２．プライドル１３等の各種ローラを介
して巻取機１４により巻取られる例が示されている。ル
ーパ１２．プライドル１３等の各種ロニラは、それぞれ
電動機２，２′に結合され、２はマスク電動機として材
料１の搬送速度ｖＬを決定し、他の電１ｆｆ（Ｆ４２は
材料１の張力または張力差を所定の値となるように制御
する。
このため、’Ｐｈ電動機２では、電流制御装置７による
サイリスタ変換器３の制御と、界イ〃電流制御装Ｒ６に
よる界磁用サイリスク変換器５の制御が行なわれる。ま
た、マスク電動機２においても同様の制御が行なわれる
他、速度ｎ’ｌ ｒＭｉ器５）にｊ：る速度制御が行な
われ、さらに、搬送速度設定値（または速度実際値ＶＬ
） ＭＬ’を微分器２２により微＊ 分し、その出力（ｄＶＬ／ｄｔ）をタイミング演算器２
１に入力して所定ＱＭ整をすることにより、加減速トル
クの補償が行なわれる。つまり、第１Ａ図の如く、速度
設定器１１にもとづいて指令値を波節する回路１０の出
力が同図（イ）の実線の如く表わされるものとすると、
該速度指令値にもとづく制御の結果得られる速度実際値
は、同図（イ）の破線で示す如く時ｆｌｆｌ遅れが生じ
るので、同図←）の如きマスク電動機の加減速トルク、
すなわち、その電機子電流パターンと、同図（ハ）の如
き他の電ｕ！ＩＩ機の加減速トルクの波形とが一致・け
ず、このため、タイミング演算器２ｘにおいてこれらの
波形が一致するように、その調整が行なオ）れる。しか
しながら、かかる調整は必ずしも容易ではなく、このた
め、利料張力の変動が生じ易いという欠点を有している
。また、各電動機を、ｆｉｔ’！ＩＢ図の如き定トルク
（磁束一定）領域と、定出力領域（弱め磁束領域）との
双方にわたって制御する場合は、第１図の符号２０にて
示される界磁４束補償演算器が必要になる。
サイリスタ変換器３の制御と、界イ〃電流制御装Ｒ６に
よる界磁用サイリスク変換器５の制御が行なわれる。ま
た、マスク電動機２においても同様の制御が行なわれる
他、速度ｎ’ｌ ｒＭｉ器５）にｊ：る速度制御が行な
われ、さらに、搬送速度設定値（または速度実際値ＶＬ
） ＭＬ’を微分器２２により微＊ 分し、その出力（ｄＶＬ／ｄｔ）をタイミング演算器２
１に入力して所定ＱＭ整をすることにより、加減速トル
クの補償が行なわれる。つまり、第１Ａ図の如く、速度
設定器１１にもとづいて指令値を波節する回路１０の出
力が同図（イ）の実線の如く表わされるものとすると、
該速度指令値にもとづく制御の結果得られる速度実際値
は、同図（イ）の破線で示す如く時ｆｌｆｌ遅れが生じ
るので、同図←）の如きマスク電動機の加減速トルク、
すなわち、その電機子電流パターンと、同図（ハ）の如
き他の電ｕ！ＩＩ機の加減速トルクの波形とが一致・け
ず、このため、タイミング演算器２ｘにおいてこれらの
波形が一致するように、その調整が行なオ）れる。しか
しながら、かかる調整は必ずしも容易ではなく、このた
め、利料張力の変動が生じ易いという欠点を有している
。また、各電動機を、ｆｉｔ’！ＩＢ図の如き定トルク
（磁束一定）領域と、定出力領域（弱め磁束領域）との
双方にわたって制御する場合は、第１図の符号２０にて
示される界磁４束補償演算器が必要になる。
この発明は上記に鑑みてなされたもので、微分器および
タイミング演算器を用いることなく、帯状材料の搬送速
度を決めるマスク電動機加減速トルクと、他の電動機群
に必要な加減速トルクとの発生タイミングを一致させる
とともに、界磁変化も特別な演算器を用いずに補償する
ことにより、加減速時にも簡単かつ高精度に定負荷（定
張力）運転を可能にすることを目的とする。
タイミング演算器を用いることなく、帯状材料の搬送速
度を決めるマスク電動機加減速トルクと、他の電動機群
に必要な加減速トルクとの発生タイミングを一致させる
とともに、界磁変化も特別な演算器を用いずに補償する
ことにより、加減速時にも簡単かつ高精度に定負荷（定
張力）運転を可能にすることを目的とする。
帯状材料を搬送する電ｒｌｂｌａ群のうち、搬送速度を
決めるマスク電動ｉ速度制御装置に、その速度。
決めるマスク電動ｉ速度制御装置に、その速度。
電機子電流の各実際値からマスク電動機の負荷トルク相
当の電機子電流を推定演算する状態観測器を設け、該観
測器を介して得られる負荷トルク相当の電機子電流と、
速度調節器を介して得られる加減速トルク相当の電機子
電流とにもとづいて電流調節演算を行なうとともに、こ
の加減速トルク相当の電機子電流を各電動機の電流調節
器に与えてその制御を行なうようにした点にある０〔発
明の実施例〕 第２図はこの発明の実施例を示す構成図、第２Ａ図は状
態観測器の具体例を示す構成図である０＃Ｉ￥２図から
も明らかなように、この実施料は、第１図に示される従
来例に対して状態観測器１９が設けられている点、およ
び速度門ｆＭｉ器（ＡＩＲ）９の出力を他の電動機の電
流調節器（ＡＣＲ，）７へ分配するようにした点が特徴
で、その他は従来例と同様である。
当の電機子電流を推定演算する状態観測器を設け、該観
測器を介して得られる負荷トルク相当の電機子電流と、
速度調節器を介して得られる加減速トルク相当の電機子
電流とにもとづいて電流調節演算を行なうとともに、こ
の加減速トルク相当の電機子電流を各電動機の電流調節
器に与えてその制御を行なうようにした点にある０〔発
明の実施例〕 第２図はこの発明の実施例を示す構成図、第２Ａ図は状
態観測器の具体例を示す構成図である０＃Ｉ￥２図から
も明らかなように、この実施料は、第１図に示される従
来例に対して状態観測器１９が設けられている点、およ
び速度門ｆＭｉ器（ＡＩＲ）９の出力を他の電動機の電
流調節器（ＡＣＲ，）７へ分配するようにした点が特徴
で、その他は従来例と同様である。
いま、第２図の如きラインの搬送速度Ｖｙ、を速度設定
器１１により定め、加減速庶流７７器１０にて決められ
る加減速度で加減速する場合に、全軍ＩＩＩ機に必要な
加減速電機子電流■ｒ、は、マスク電動機２の速度調節
器９の出力として得られる一方、マスク電動機の負荷ト
ルク相当の電機子面、流す、（推定値ＩＬ ； （△）
印は推定値を表わす。）は、状態観測器１９を介して得
ることができるので、全電動機は同一のタイミングで加
減速トルクを得ることができる。したがって、電Ｗｂ
Ｆの加減速時にも、材料１における各部の張力は、設定
器８にて設定される張力を略一定に保つことが可能とな
る。また、界磁電流は、界ａ電流制御装置（１ｉ” Ｃ
几）６，６により、第１Ｂ図の如き搬送速度Ｖ１．に応
じた界磁４束Φを発生するように制御される０ ここで用いられる状態観測器１９は、例えば、特開昭５
５−１６２８９４号公報により公知のものであるが、第
２Ａ図を参照して、以下に説明する。
器１１により定め、加減速庶流７７器１０にて決められ
る加減速度で加減速する場合に、全軍ＩＩＩ機に必要な
加減速電機子電流■ｒ、は、マスク電動機２の速度調節
器９の出力として得られる一方、マスク電動機の負荷ト
ルク相当の電機子面、流す、（推定値ＩＬ ； （△）
印は推定値を表わす。）は、状態観測器１９を介して得
ることができるので、全電動機は同一のタイミングで加
減速トルクを得ることができる。したがって、電Ｗｂ
Ｆの加減速時にも、材料１における各部の張力は、設定
器８にて設定される張力を略一定に保つことが可能とな
る。また、界磁電流は、界ａ電流制御装置（１ｉ” Ｃ
几）６，６により、第１Ｂ図の如き搬送速度Ｖ１．に応
じた界磁４束Φを発生するように制御される０ ここで用いられる状態観測器１９は、例えば、特開昭５
５−１６２８９４号公報により公知のものであるが、第
２Ａ図を参照して、以下に説明する。
同図において１．１９１，１９２は比例要素、１９３゜
１９４は積分要素、１９５は？１り算器、１９６は掛算
器、１９７は関数発生器である。さらに、Ｓはラプラス
演算子、Ｊは電ｆＩＵＪ機トルク変化から電動機仕度変
化に対応する積分時間、すなわち電動機起動時定数、ｇ
ｌｔｇ２は比例ゲインである。なお、５１は電機子電流
Ｉａｆ：検出する検出器である。
１９４は積分要素、１９５は？１り算器、１９６は掛算
器、１９７は関数発生器である。さらに、Ｓはラプラス
演算子、Ｊは電ｆＩＵＪ機トルク変化から電動機仕度変
化に対応する積分時間、すなわち電動機起動時定数、ｇ
ｌｔｇ２は比例ゲインである。なお、５１は電機子電流
Ｉａｆ：検出する検出器である。
関数発生器１９７は、検出器５１を介して与えられる電
機子電流■８にもとづいて界磁４束の逆数、すなわち１
／Φなる量を算出し、割算器１９５は、この１／Φなる
量と電（１子？！！流■ａとにより電動機トルクτＭ（
ｏｃＩａ×Φ）を算出する。積分要素１９３には、電動
機トノヒフτＭと負荷Ｉルク＃＃ 定ｆｆｆτＬとの偏
差が入力され、その出力からは電動機速度推定値ｎが得
られる。このとき、電動機負荷トルりτＬ’ｆ：Ｍ定（
シミュレート）するため、積分要素１９４には速度差ｎ
−１１を人力す一致するようになる。このようなシミ
ュレーション動作において、常に制御対象の状態に合わ
１１てｎがＨに安定に追従しうる。１：うにするため、
積分要素１９３，１９．４の入力側へ、ｒ＋−ｎの値に
ゲインｇｔ ｅ ｇｚをぞイ］、ぞれＪＶたせてフィー
ドバックするようにしている。このゲイン”１ ｐ ｇ
２は、負荷トルク状態観測器１９のｑ′冒１ミ方程式の
係数に関係するムので、これを適宜に選ぶことに、Ｆ、
りその応答を最適に調整することができる。こうしてシ
ミュレートされる負荷トルク推定値τＬ目、用算器１９
６において磁束の逆数１／Φと乗算され、その出力から
は負荷トルク相当の１！様子電流推定値ＩＬ （τＬ×
１／Φ）を得ることができる。なお、この電機子電流推
定値ＩＬは、マスク電動機の電機子電流調節器７に設定
値として与えられる。
機子電流■８にもとづいて界磁４束の逆数、すなわち１
／Φなる量を算出し、割算器１９５は、この１／Φなる
量と電（１子？！！流■ａとにより電動機トルクτＭ（
ｏｃＩａ×Φ）を算出する。積分要素１９３には、電動
機トノヒフτＭと負荷Ｉルク＃＃ 定ｆｆｆτＬとの偏
差が入力され、その出力からは電動機速度推定値ｎが得
られる。このとき、電動機負荷トルりτＬ’ｆ：Ｍ定（
シミュレート）するため、積分要素１９４には速度差ｎ
−１１を人力す一致するようになる。このようなシミ
ュレーション動作において、常に制御対象の状態に合わ
１１てｎがＨに安定に追従しうる。１：うにするため、
積分要素１９３，１９．４の入力側へ、ｒ＋−ｎの値に
ゲインｇｔ ｅ ｇｚをぞイ］、ぞれＪＶたせてフィー
ドバックするようにしている。このゲイン”１ ｐ ｇ
２は、負荷トルク状態観測器１９のｑ′冒１ミ方程式の
係数に関係するムので、これを適宜に選ぶことに、Ｆ、
りその応答を最適に調整することができる。こうしてシ
ミュレートされる負荷トルク推定値τＬ目、用算器１９
６において磁束の逆数１／Φと乗算され、その出力から
は負荷トルク相当の１！様子電流推定値ＩＬ （τＬ×
１／Φ）を得ることができる。なお、この電機子電流推
定値ＩＬは、マスク電動機の電機子電流調節器７に設定
値として与えられる。
この発明によれば、搬送速度を決めるマスク電動機の速
度制御装置に、負荷トルクを観測する状態観測器を設け
、その出力をマスク電動機の電機子電流調節器の設定値
とすることにより、マスク電＠ｂ機の速度ｈｆｆｉ器出
力は加減速ｌ・ルクに対応する電機子電流値となるので
、この値を全ての電動機の加減速電機子電流設定値とす
ることにより、従来の如き微分器、タイミング演算器お
よび界磁々束演ｎｖＩを用いることなく、全ＷＩ、動機
の加減速トルクに相当する電機子電流設定値が自動的に
得られるため、加減速時においても全ＴｒＬ動機の負荷
、例えば張力を精ＩＷよく一定に維持しうる利点をもた
らすものである。
度制御装置に、負荷トルクを観測する状態観測器を設け
、その出力をマスク電動機の電機子電流調節器の設定値
とすることにより、マスク電＠ｂ機の速度ｈｆｆｉ器出
力は加減速ｌ・ルクに対応する電機子電流値となるので
、この値を全ての電動機の加減速電機子電流設定値とす
ることにより、従来の如き微分器、タイミング演算器お
よび界磁々束演ｎｖＩを用いることなく、全ＷＩ、動機
の加減速トルクに相当する電機子電流設定値が自動的に
得られるため、加減速時においても全ＴｒＬ動機の負荷
、例えば張力を精ＩＷよく一定に維持しうる利点をもた
らすものである。
第１図は帯状材料搬送システムの従来例を示す構成図、
第１Ａ図は第１図におりるタイミング演算器の機能を説
明するための波形図、第１Ｂ図は材料の搬送速度と電機
子逆起電圧、背離々束との関係を示す特性図、第２図は
この発明の実施例を示す構成図、第２Ａ図は第２図にお
ける状態１［ｌ！−１１ｊ器を詳細に示す構成図である
。 ′ 符号説明 １・・・・・・帯状材料、２，２・・・・・・電動機、
３，３・・・・・・サイリスク変換器、４，４・・・・
・・界磁巻線、５．５・・・・・・界磁用サイリスク変
換器、６．６’・・・・・・界磁電流制御装置（ＦＣ，
１１，）、７ 、７・・・・・・電機子電流制御装置（
ＡＣ几）、８・・・・・・負荷設定器、９・・・・・・
速度調節器（Ａｓ几）、１０・・・・・・加減Ｍ速度演
ｒｌ器、１１・・−・・・速度Ｆト定嵜）、１２・・・
・・・ルーバ、１３・・・・・・プライドル、１４・・
・・・・Ｙｆ取４７”＋、１５・・・・・・Ｇｄ演算器
、１６・・・・・・γ旧（【光電４’Ｉ、１９・・・・
・・状態観測器、２０・・・・・・界磁４束ｆｉｌｉ
ｎ’ｌ演算諸、２１・・・・・・タイミング演算器、２
２・−・・−・微分器、１９１゜１９２・・・・・・比
例要素、１９３，１９４・・・・・・積分要素、１９５
・・・・・・割算器、１９６・・・・・・摺Ｗ、器、工
９７・・・・・・関数発生器、５１・・間電流検出器代
理人 弁理士 松 崎 清
第１Ａ図は第１図におりるタイミング演算器の機能を説
明するための波形図、第１Ｂ図は材料の搬送速度と電機
子逆起電圧、背離々束との関係を示す特性図、第２図は
この発明の実施例を示す構成図、第２Ａ図は第２図にお
ける状態１［ｌ！−１１ｊ器を詳細に示す構成図である
。 ′ 符号説明 １・・・・・・帯状材料、２，２・・・・・・電動機、
３，３・・・・・・サイリスク変換器、４，４・・・・
・・界磁巻線、５．５・・・・・・界磁用サイリスク変
換器、６．６’・・・・・・界磁電流制御装置（ＦＣ，
１１，）、７ 、７・・・・・・電機子電流制御装置（
ＡＣ几）、８・・・・・・負荷設定器、９・・・・・・
速度調節器（Ａｓ几）、１０・・・・・・加減Ｍ速度演
ｒｌ器、１１・・−・・・速度Ｆト定嵜）、１２・・・
・・・ルーバ、１３・・・・・・プライドル、１４・・
・・・・Ｙｆ取４７”＋、１５・・・・・・Ｇｄ演算器
、１６・・・・・・γ旧（【光電４’Ｉ、１９・・・・
・・状態観測器、２０・・・・・・界磁４束ｆｉｌｉ
ｎ’ｌ演算諸、２１・・・・・・タイミング演算器、２
２・−・・−・微分器、１９１゜１９２・・・・・・比
例要素、１９３，１９４・・・・・・積分要素、１９５
・・・・・・割算器、１９６・・・・・・摺Ｗ、器、工
９７・・・・・・関数発生器、５１・・間電流検出器代
理人 弁理士 松 崎 清
Claims (1)
- 速度調節ループ内に電流調節ループをマイナループとし
て有する速度制御系をもつマスク電動機と、張力を所定
の値にすべく電機子電流を制御する電流制御系を個々に
もつ複数の電動機群とを介して所定の帯状材料を搬送す
るシステムにおいて、前記マスク電動機の電機子電流お
よび速度の各実際値にもとづいて負荷トルク相当のＷＬ
ｍ子電流電流定演算する状態観測器を設け、該負荷トル
ク相当の電機子電流と前記速度調節Ａ・−ブを介して得
られる加減速トルク相当の電Ｃｊ１子電流とにもとづい
てマスク電動機の電流調節を行なうとともに、該加減速
トルク相当の電機子電流を前記電動機群の各電流制御系
に与えることにより、加減速時においても材料張力を一
定に保つことを特徴とする複数電動機による帯状材料搬
送システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17643883A JPS6067356A (ja) | 1983-09-26 | 1983-09-26 | 複数電動機による帯状材料搬送システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17643883A JPS6067356A (ja) | 1983-09-26 | 1983-09-26 | 複数電動機による帯状材料搬送システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6067356A true JPS6067356A (ja) | 1985-04-17 |
| JPS6324906B2 JPS6324906B2 (ja) | 1988-05-23 |
Family
ID=16013703
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17643883A Granted JPS6067356A (ja) | 1983-09-26 | 1983-09-26 | 複数電動機による帯状材料搬送システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6067356A (ja) |
-
1983
- 1983-09-26 JP JP17643883A patent/JPS6067356A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6324906B2 (ja) | 1988-05-23 |
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