JP2000099103A - 可変速制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シーケンサ等でスキャンタイム毎に設定パタ
ーンに応じて設定値を切り替え、この設定出力を可変速
装置の設定値としてモータ等を可変速制御するのでは、
設定値がステップ的に変化してトルクリップルが起き
る。 【解決手段】 シーケンサは、スキャンタイム毎に、速
度設定パターンに応じた前回の設定値Ｓ₀と今回の設定
値Ｓ₁を求め（Ｓ１）、スキャンタイムＴ_Sが固定の場合
にはその差分に比例しかつスキャンタイムに反比例した
傾きを求め（Ｓ３）、固定でない場合には差分に比例し
かつスキャンタイムの時間間隔に反比例した傾きを求め
（Ｓ４）、この傾きと前回の設定値を可変速装置に伝送
する（Ｓ５）。可変速装置は、シーケンサから伝送され
た前回の設定値を基準とし、傾きに応じて該設定値を経
時的に増減させることで、速度設定パターンに折れ線近
似した設定値を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シーケンサ等のデ
ィジタルコントローラによって可変速装置を制御する可
変速制御システムに係り、特にディジタルコントローラ
による速度やトルクの設定制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は、シーケンサによる可変速制御シ
ステムを示す。シーケンサ１とインバータ等の可変速装
置２₁〜２_NはＬＡＮ等の伝送手段で結合され、可変速装
置２₁〜２_Nは誘導電動機等のモータ３₁〜３_Nの可変速電
源にされる。

【０００３】シーケンサ１は、各可変速装置２₁〜２_Nに
対してプログラムされた可変速パターンでスキャンタイ
ムを有して速度指令やトルク指令を発生する。各可変速
装置２₁〜２_Nは、速度指令等に従って周波数や電圧を制
御した交流又は直流出力でモータ３₁〜３_Nを駆動し、各
モータ３₁〜３_Nに指令値に一致する速度やトルク出力を
得る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ディジタルコントロー
ラによる設定制御は、スキャンタイムを有して設定値を
切り替えるため、可変速装置への指令入力がステップ的
に変化する。

【０００５】図４は、速度設定の場合を示し、本来設定
しようとする速度設定パターンに対して、実際の速度設
定値Ｓ１〜Ｓ３はスキャンタイムの間隔で急峻に変わ
る。

【０００６】このため、可変速装置２₁〜２_Nの出力もス
テップ的に変化し、モータ３₁〜３_Nにトルクリップルな
どを引き起こす。

【０００７】なお、可変速装置には、ステップ的に変化
する設定入力に対してソフトスタート機能を有して設定
値を徐々に設定入力に向けて変化させるものがある。し
かし、このソフトスタート機能の時定数は固定のもので
あり、時定数が小さすぎるとトルクリップルを抑制でき
ないし、大きすぎると可変速制御遅れを起こす。

【０００８】また、ソフトスタート機能は、各可変速装
置の可変速性能や負荷条件の違い等に応じて個別に時定
数を設定する必要があるし、この時定数設定ではコント
ローラのスキャンタイムが経時的に切り替えられる場合
に対応できない。

【０００９】本発明の目的は、設定値をステップ的に変
化させ、またスキャンタイムが経時的に切り替えられる
場合にも設定パターンに近づけた経時変化の設定値を得
ることでトルクリップルを少なくした可変速制御システ
ムを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するため、ディジタルコントローラではスキャンタ
イム毎にステップ的に変化させた設定値と、前回と今回
の設定値に対するスキャンタイム別の傾き（時間変化
率）の２量を求めて可変速装置に伝送し、可変速装置で
は前回の設定値を基準とし、伝送される傾きに応じて設
定値を経時的に増減させ、スキャンタイムが固定の場合
及び経時的に切り替えられる場合にも常に設定パターン
に折れ線近似した設定値が得られるようにしたもので、
以下の構成を特徴とする。

【００１１】シーケンサ等のディジタルコントローラが
スキャンタイム毎に設定パターンに応じて設定値を切り
替え、この設定出力を可変速装置の設定値としてモータ
等を可変速制御する可変速制御システムにおいて、前記
コントローラは、スキャンタイム毎に、前回の設定値と
今回の設定値の差分に比例しかつスキャンタイムの時間
間隔に反比例した傾きを求め、この傾きと前回の設定値
を前記可変速装置に伝送する手段を設け、前記可変速装
置は、前記コントローラから伝送された前回の設定値を
基準とし、傾きに応じて該設定値を経時的に増減させて
設定値とする手段を設けたことを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施形態を示す
シーケンサによる速度設定手順であり、トルク設定の場
合も同様になるが、速度設定の場合で以下に説明する。

【００１３】シーケンサは、まず速度設定パターンに従
って前回の速度設定値Ｓ₀に対して今回の速度設定値Ｓ₁
を求め（Ｓ１）、現在の速度設定が固定のスキャンタイ
ムか否かをチェックする（Ｓ２）。

【００１４】固定のスキャンタイムによる速度設定の場
合、以下の演算により前回の設定値Ｓ₀に対する今回の
設定値Ｓ₁の傾き（時間変化率）ｄＳ／ｄｔを求める
（Ｓ３）。この演算結果は前回値と今回値の差分に比例
した傾きになる。

【００１５】

【数１】ｄＳ／ｄｔ＝（Ｓ₁−Ｓ₀）／Ｔ_S Ｔ_S：固定のスキャンタイム 経時的に切換られるスキャンタイムによる速度設定の場
合、以下の演算により前回の設定値Ｓ₀に対する今回の
設定値Ｓ₁の傾き（時間変化率）ｄＳ／ｄｔを求める
（Ｓ４）。この演算結果は、前回値と今回値の差分に比
例し、かつ切り替えられたスキャンタイムの時間間隔に
反比例した傾きになる。

【００１６】

【数２】ｄＳ／ｄｔ＝（Ｓ₁−Ｓ₀）／（Ｔ₁−Ｔ₀） Ｔ₁：今回設定時の時刻 Ｔ₀：前回設定時の時刻 これら傾きｄＳ／ｄｔと前回の設定値Ｓ₀を可変速装置
に伝送して今回の設定制御を終了する（Ｓ５）。

【００１７】可変速装置は、シーケンサから伝送された
前回設定値Ｓ₀を基準にして傾きｄＳ／ｄｔで経時的に
設定値Ｓ₀を増減させた値を現在の設定値として可変速
出力を得る。このとき、傾きが正の場合は設定値Ｓ₀か
ら徐々に増加した設定値になり、傾きが負の場合は設定
値Ｓ₀から徐々に減少した設定値になる。

【００１８】このような設定値処理を行うには、例え
ば、従来のソフトスタート機能の時定数を与えられる傾
きに応じて変化させる構成、又は可変速装置がマイクロ
コンピュータ制御とするものではそのプログラムの追加
で実現される。

【００１９】図２は、本実施形態における設定出力の例
を示し、スキャンタイムが固定の場合及び経時的に切り
替えられる場合においても、速度設定パターンに対して
設定出力は折れ線近似で設定パターンに追従したバンプ
レスの設定値の切り替えを行うことができ、可変速装置
の出力にステップ的な変化を少なくし、結果的にモータ
にトルクリップルの発生を少なくできる。

【００２０】

【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、ディジ
タルコントローラはスキャンタイム毎にステップ的に変
化させた設定値と、設定値の差分とスキャンタイムに応
じた傾きの２量を可変速装置に伝送し、可変速装置では
前回の設定値を基準として傾きに応じて設定値を経時的
に増減させたものを設定値とするようにしたため、スキ
ャンタイムが固定の場合及び経時的に切り替えられる場
合にも常に設定パターンに折れ線近似した設定値が得ら
れ、トルクリップルを少なくした可変速制御ができる。

【００２１】また、可変速装置に得る設定値は、常に設
定パターンに追従するため、従来のソフトスタート機能
による設定に比べて、可変速装置の可変速性能や負荷条
件の違いによる個別の設定が不要になる。しかも、コン
トローラで多数台の可変速装置の設定を行う場合にも、
設定値をコントローラ側で一括制御できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示すシーケンサの設定手
順。

【図２】実施形態における設定出力特性。

【図３】可変速制御システムの例。

【図４】従来の設定出力特性。

【符号の説明】

１…シーケンサ ２₁〜２_N…可変速装置 ３₁〜３_N…モータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シーケンサ等のディジタルコントローラ
   がスキャンタイム毎に設定パターンに応じて設定値を切
   り替え、この設定出力を可変速装置の設定値としてモー
   タ等を可変速制御する可変速制御システムにおいて、 前記コントローラは、スキャンタイム毎に、前回の設定
   値と今回の設定値の差分に比例しかつスキャンタイムの
   時間間隔に反比例した傾きを求め、この傾きと前回の設
   定値を前記可変速装置に伝送する手段を設け、 前記可変速装置は、前記コントローラから伝送された前
   回の設定値を基準とし、傾きに応じて該設定値を経時的
   に増減させて設定値とする手段を設けたことを特徴とす
   る可変速制御システム。