JP2023001772A - motor controller - Google Patents
motor controller Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023001772A JP2023001772A JP2021102696A JP2021102696A JP2023001772A JP 2023001772 A JP2023001772 A JP 2023001772A JP 2021102696 A JP2021102696 A JP 2021102696A JP 2021102696 A JP2021102696 A JP 2021102696A JP 2023001772 A JP2023001772 A JP 2023001772A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- torque
- motor
- speed
- control unit
- command
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims abstract description 26
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 19
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 16
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000003303 reheating Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
Description
本発明は、モータ制御装置に関する。 The present invention relates to a motor control device.
例えば、鉄鋼プラントなどで用いられる圧延装置には、モータ(同期電動機)に供給する電力の周波数を制御することにより、モータの回転速度を制御するインバータが多く用いられている。 For example, rolling mills used in steel plants and the like often use inverters that control the rotational speed of motors (synchronous motors) by controlling the frequency of electric power supplied to the motors.
また、速度制御器によって速度基準とモータの実速度との差である速度偏差をトルク基準に変換し、トルク基準に基づいてインバータを制御する同期電動機の駆動システムは公知である(例えば、特許文献1参照)。 Further, there is known a synchronous motor drive system in which a speed controller converts a speed deviation, which is the difference between a speed reference and the actual speed of the motor, into a torque reference, and controls an inverter based on the torque reference (see, for example, patent documents). 1).
さらに、速度基準とモータの実速度との差である速度偏差をトルク基準に変換した結果に対して、垂下率(ドルーピングゲイン)を設定されたドルーピング(Drooping)制御を行うことにより、速度偏差がなくなる方向に調整する技術が知られている。 Furthermore, by performing drooping control with a set drooping rate (drooping gain) on the result of converting the speed deviation, which is the difference between the speed reference and the actual speed of the motor, to the torque reference, speed Techniques for adjusting in a direction to eliminate the deviation are known.
上述したように、近年は、モータの回転速度を制御するために、トルク系の制御を含む速度制御が実用化されている。しかしながら、慣性補償・メカロス補正・液中補償などのトルク系補正が過補償であった場合、速度制御ではトルクをマイナス方向に下げる働きをしてしまう。 As described above, in recent years, speed control including torque system control has been put to practical use in order to control the rotational speed of a motor. However, if torque system corrections such as inertia compensation, mechanical loss compensation, and in-liquid compensation are overcompensated, the speed control works to decrease the torque in the negative direction.
つまり、従来のモータの回転速度制御では、速度偏差を変換したトルク基準のみに対してドルーピング制御が作用するため、最終的にプラス極性のトルクを制御しているにもかかわらず、増速方向(逆の極性)にドルーピングが働いてしまうことがあった。 In other words, in conventional motor rotation speed control, drooping control acts only on the torque reference converted from the speed deviation. Drooping sometimes worked on (reverse polarity).
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、トルク系に外乱の影響がある場合にも、速度基準に対して正しい極性に補正を行ってモータの回転速度を制御することができるモータ制御装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and it is possible to control the rotation speed of a motor by correcting the polarity to the correct polarity with respect to the speed reference even when the torque system is affected by disturbance. It is an object of the present invention to provide a motor control device capable of
本発明の一態様にかかるモータ制御装置は、モータを駆動するインバータを備えて、前記モータの回転速度を制御するモータ制御装置において、前記モータの速度基準となる速度指令に基づいて、前記モータのトルク基準を出力することにより、前記インバータを介して前記モータの回転速度を制御する速度制御部と、前記速度制御部が出力したトルク基準に基づいて、前記モータに対するトルク指令を出力することにより、前記インバータを介して前記モータのトルクを制御するトルク制御部と、前記トルク制御部が出力したトルク指令に基づいて、前記インバータが前記モータに供給する電力の周波数を制御するように、前記インバータに対する電流指令を出力する電流制御部と、前記トルク制御部が出力したトルク指令に対してドルーピングゲインを掛ける補正を行うことにより、前記速度制御部に対する速度指令を補正するトルク指令補正部とを有することを特徴とする。 A motor control device according to an aspect of the present invention is a motor control device that includes an inverter that drives a motor and that controls the rotation speed of the motor. By outputting a torque reference, a speed control unit for controlling the rotation speed of the motor via the inverter, and outputting a torque command to the motor based on the torque reference output by the speed control unit, a torque control unit for controlling the torque of the motor via the inverter; and a torque control unit for controlling the frequency of the electric power supplied to the motor by the inverter based on the torque command output by the torque control unit. a current control unit that outputs a current command; and a torque command correction unit that corrects the speed command for the speed control unit by multiplying the torque command output by the torque control unit by a drooping gain. It is characterized by
また、本発明の一態様にかかるモータ制御装置は、好適には、前記トルク指令補正部が、前記モータの動作状況に応じて前記ドルーピングゲインを増減させるように、前記ドルーピングゲインに対して係数掛けを行う可変係数部を有することを特徴とする。 Further, in the motor control device according to one aspect of the present invention, preferably, the torque command correction unit adjusts the drooping gain so that the drooping gain is increased or decreased according to the operation state of the motor. It is characterized by having a variable coefficient unit for coefficient multiplication.
本発明によれば、トルク系に外乱の影響がある場合にも、速度基準に対して正しい極性に補正を行ってモータの回転速度を制御することができる。 According to the present invention, even when the torque system is affected by disturbance, the rotational speed of the motor can be controlled by correcting the polarity to the correct polarity with respect to the speed reference.
以下に、図面を用いて一実施形態にかかるモータ制御装置について、圧延システムに用いられるモータ制御装置を例として説明する。図1は、圧延システム1の構成例を模式的に示す図である。図1に示すように、圧延システム1は、例えば熱間圧延ライン2、コントローラ3、及び圧延制御装置4を有する。
A motor control device according to one embodiment will be described below with reference to the drawings, taking a motor control device used in a rolling system as an example. FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration example of a
熱間圧延ライン2は、例えば加熱炉20、粗圧延機21、仕上圧延機22、水冷却装置23、切断機24、及び巻取機25などを有する。
The hot rolling line 2 has, for example, a heating furnace 20, a roughing mill 21, a finishing mill 22, a
熱間圧延ライン2は、加熱炉20が出力するスラブに対して粗圧延機21が粗圧延を行って、素材(圧延材)を仕上圧延機22へ送る。そして、熱間圧延ライン2は、粗圧延された圧延材を仕上圧延機22がさらに所定の仕様まで圧延し、水冷却装置23が冷却させた後に、切断機24が所定の長さに切断して、巻取機25が巻き取る。
In the hot rolling line 2 , the slab output from the heating furnace 20 is subjected to rough rolling by the rough rolling mill 21 , and the raw material (rolled material) is sent to the finishing rolling mill 22 . In the hot rolling line 2, the rough rolled material is further rolled to a predetermined specification by the finishing rolling mill 22, cooled by the
例えば、粗圧延機21には、後述するモータ制御装置5によってそれぞれ回転速度を制御される複数の同期電動機21aが設けられている。
For example, the roughing mill 21 is provided with a plurality of
コントローラ3は、例えばPLC(programmable logic controller)などであり、圧延制御装置4に対する制御を行う。 The controller 3 is, for example, a PLC (programmable logic controller) or the like, and controls the rolling control device 4 .
圧延制御装置4は、例えばモータ制御装置5を備え、コントローラ3による制御に応じて、熱間圧延ライン2を構成する各部を制御する。モータ制御装置5は、ドルーピング補正部6を備えて、同期電動機21aの回転速度を制御する。
The rolling control device 4 includes, for example, a motor control device 5 , and controls each part of the hot rolling line 2 according to the control by the controller 3 . The motor control device 5 includes a drooping correction unit 6 and controls the rotational speed of the
次に、図2~図6を用いて、モータ制御装置5についてさらに説明する。図2は、一実施形態にかかるモータ制御装置5の構成、及びその周辺を例示するブロック図である。 Next, the motor control device 5 will be further described with reference to FIGS. 2 to 6. FIG. FIG. 2 is a block diagram illustrating the configuration of the motor control device 5 and its periphery according to one embodiment.
図2に示すように、モータ制御装置5は、速度基準出力部50、速度制御部51、トルク制御部52、電流制御部53、インバータ54、及びドルーピング補正部6を有し、インバータ54を制御することにより、同期電動機(モータ)21aの回転速度を制御する。
As shown in FIG. 2, the motor control device 5 has a speed
速度基準出力部50は、同期電動機21aの回転速度に関する速度指令を速度制御部51に対して出力する。
The speed
速度制御部51は、図3にも示すように、速度基準出力部50が出力した速度指令と、同期電動機21aの実速度として検出された速度フィードバックとの差分を速度偏差として算出する。そして、速度制御部51は、速度偏差に対する速度制御AMPによるPI制御を行って、速度制御最終演算トルク(PI制御結果)をトルク制御部52に対して出力する。
As also shown in FIG. 3, the
速度制御最終演算トルクは、同期電動機21aのトルクに関するトルク基準である。つまり、速度制御部51は、同期電動機21aの速度基準となる速度指令に基づいて、同期電動機21aのトルク基準を出力することにより、インバータ54を介して同期電動機21aの回転速度を制御する。
The speed control final calculated torque is a torque reference for the torque of the
トルク制御部52は、図4にも示すように、速度制御部51が出力した速度制御最終演算トルクと、例えばコントローラ3から入力される外部トルク補助基準とに基づいて、トルク指令を電流制御部53に対して出力する。
As shown in FIG. 4, the
つまり、トルク制御部52は、速度制御部51が出力したトルク基準に基づいて、同期電動機21aに対するトルク指令を出力することにより、インバータ54を介して同期電動機21aのトルクを制御する。
That is, the
電流制御部53は、トルク制御部52が出力したトルク指令に基づいて、インバータ54が同期電動機21aに供給する電力の周波数を制御するように、インバータ54に対して電流指令を出力する。
Based on the torque command output from the
インバータ54は、同期電動機21aに供給する電力の周波数を制御することにより、回転速度を制御しつつ同期電動機21aを駆動する。
The
ドルーピング補正部6は、演算トルク補正部60及びトルク指令補正部62を有し、ドルーピング補正を行う。
The drooping correction unit 6 has a calculation
具体的には、演算トルク補正部60は、図5にも示すように、速度制御部51が出力する速度制御最終演算トルクに対し、コントローラ3から入力されるトルクに関するドルーピングゲインを乗じた後に反転させて、ドルーピング指令を算出する。
Specifically, as shown in FIG. 5, the calculated
例えば、演算トルク補正部60に対してマイナスとなる速度制御最終演算トルクが入力された場合、プラスのドルーピング指令が算出される。
For example, when a negative speed control final calculated torque is input to the calculated
また、演算トルク補正部60は、コントローラ3から入力される速度基準に対して所定のレートを乗じ、算出したドルーピング指令を加算して得た速度指令を速度基準出力部50に対して出力する。
Further, the calculation
トルク指令補正部62は、図6に示すように、インバータ54の動作状況に応じてドルーピングゲインを増減させるように、ドルーピングゲインに対して係数掛けを行う可変係数部620を有する。
As shown in FIG. 6 , the torque
例えば、可変係数部620は、同期電動機21aの起動時にはドルーピングゲインを小さくするように係数掛けを行い、同期電動機21aの通常運転時にはドルーピングゲインを大きくするように係数掛けを行う。
For example, the
そして、トルク指令補正部62は、トルク制御部52が出力するトルク指令に対し、コントローラ3から入力されるトルクに関するドルーピングゲインに可変係数部620が係数掛けしたドルーピングゲインを乗じた後に反転させて、ドルーピング指令を算出する。また、トルク指令補正部62は、コントローラ3から入力される速度基準に対して所定のレートを乗じ、算出したドルーピング指令を加算して得た速度指令を速度基準出力部50に対して出力する。
Then, the torque
つまり、トルク指令補正部62は、トルク制御部52が出力したトルク指令に対してドルーピングゲインを掛ける補正を行うことにより、速度制御部51に対する速度指令を補正する。
That is, the torque
このように、モータ制御装置5は、トルク制御部52が出力したトルク指令に対してドルーピングゲインを掛ける補正を行うことにより、トルク系に外乱の影響がある場合にも、速度基準に対して正しい極性に補正を行ってモータの回転速度を制御することができる。
In this manner, the motor control device 5 corrects the torque command output by the
なお、モータ制御装置5が有する各機能は、それぞれ一部又は全部がPLD(Programmable Logic Device)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等のハードウェアによって構成されてもよいし、CPU等のプロセッサが実行するプログラムとして構成されてもよい。 Each function of the motor control device 5 may be configured partially or wholly by hardware such as a PLD (Programmable Logic Device) or FPGA (Field Programmable Gate Array), or may be executed by a processor such as a CPU. It may be configured as a program to
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
1・・・圧延システム、2・・・熱間圧延ライン、3・・・コントローラ、4・・・圧延制御装置、5・・・モータ制御装置、6・・・ドルーピング補正部、20・・・加熱炉、21・・・粗圧延機、21a・・・同期電動機(モータ)、22・・・仕上圧延機、23・・・水冷却装置、24・・・切断機、25・・・巻取機、50・・・速度基準出力部、51・・・速度制御部、52・・・トルク制御部、53・・・電流制御部、54・・・インバータ、60・・・演算トルク補正部、62・・・トルク指令補正部、620・・・可変係数部
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記モータの速度基準となる速度指令に基づいて、前記モータのトルク基準を出力することにより、前記インバータを介して前記モータの回転速度を制御する速度制御部と、
前記速度制御部が出力したトルク基準に基づいて、前記モータに対するトルク指令を出力することにより、前記インバータを介して前記モータのトルクを制御するトルク制御部と、
前記トルク制御部が出力したトルク指令に基づいて、前記インバータが前記モータに供給する電力の周波数を制御するように、前記インバータに対する電流指令を出力する電流制御部と、
前記トルク制御部が出力したトルク指令に対してドルーピングゲインを掛ける補正を行うことにより、前記速度制御部に対する速度指令を補正するトルク指令補正部と
を有することを特徴とするモータ制御装置。 In a motor control device comprising an inverter for driving a motor and controlling the rotation speed of the motor,
a speed control unit that controls the rotation speed of the motor via the inverter by outputting a torque reference of the motor based on a speed command that serves as a speed reference of the motor;
a torque control unit that controls the torque of the motor via the inverter by outputting a torque command to the motor based on the torque reference output by the speed control unit;
a current control unit configured to output a current command to the inverter so as to control the frequency of power supplied to the motor by the inverter based on the torque command output by the torque control unit;
and a torque command correction unit that corrects the speed command for the speed control unit by multiplying the torque command output by the torque control unit by a drooping gain.
前記モータの動作状況に応じて前記ドルーピングゲインを増減させるように、前記ドルーピングゲインに対して係数掛けを行う可変係数部を有すること
を特徴とする請求項1に記載のモータ制御装置。 The torque command correction unit is
2. The motor control device according to claim 1, further comprising a variable coefficient unit that multiplies the drooping gain by a coefficient so as to increase or decrease the drooping gain in accordance with the operating conditions of the motor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021102696A JP2023001772A (en) | 2021-06-21 | 2021-06-21 | motor controller |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021102696A JP2023001772A (en) | 2021-06-21 | 2021-06-21 | motor controller |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023001772A true JP2023001772A (en) | 2023-01-06 |
Family
ID=84688585
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021102696A Pending JP2023001772A (en) | 2021-06-21 | 2021-06-21 | motor controller |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023001772A (en) |
-
2021
- 2021-06-21 JP JP2021102696A patent/JP2023001772A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7812558B2 (en) | Driving apparatus of electric motor for reduction roll | |
TWI436577B (en) | Motor control device | |
JPS59144384A (en) | Control system of tube mill drive motor | |
JP4620148B2 (en) | Servo motor control device | |
JP2023001772A (en) | motor controller | |
JP5972060B2 (en) | Drive system controller | |
JP6003814B2 (en) | Synchronous motor drive system | |
JPH0226475B2 (en) | ||
TWI691159B (en) | Motor control apparatus | |
JP6293491B2 (en) | Inverter control device | |
JP2019171496A (en) | Motor control device | |
JP3232793B2 (en) | Shockless switching method between speed control and torque control in a motor control device having a speed control function and a torque control function | |
JP3106471B2 (en) | Vector control method of induction motor | |
JP2016119786A (en) | Power conversion device for biaxial electric propulsion ship | |
JP5758622B2 (en) | AC motor system controller | |
JPWO2018061076A1 (en) | Control device and control method of rotating machine, and rotating machine unit provided with control device | |
JP2022047983A (en) | Field control device | |
JPS62260583A (en) | Controller for motor | |
JP4864124B2 (en) | Power converter for wind power generation | |
JP2908261B2 (en) | Method for suppressing torsional vibration and twin drive control device | |
JPH10286716A (en) | Plate passing speed correction method for shear line, and shear controller | |
JP2005218153A (en) | Inverter control device for motor drive | |
JP2009196004A (en) | Control device for rotary cutter | |
JPH03248707A (en) | Controller for web widening mill | |
JPH03235686A (en) | Motor controller |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230712 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20240319 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240402 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240509 |