JP4085850B2 - 糸条巻取機におけるモータの制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、繊維機械とりわけ、合繊機械の一種である、合成繊維フィラメント糸条を巻き取る糸条巻取機におけるモータの制御装置であって、三相電源等の交流電源を可変周波数及び可変電圧に変換するインバータを備えるものに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、下記特許文献1に記載のような、紡糸巻取システムが知られている。この紡糸巻取システムは、合成繊維糸条の走行経路に沿って合成繊維糸条を巻掛けた状態又は寄り掛けた状態で駆動する複数のローラを有している。複数のローラの各々は、三相電源を可変周波数、可変電圧に変換するインバータで駆動される。そして、複数のローラに対応するそれぞれのインバータは主制御部に接続され、複数のローラの始動及び停止が同期的に行われように制御される。
【0003】
【特許文献1】
特開平07−207518号公報(図3参照)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献1に示されている紡糸巻取システムを例に挙げて説明する。このシステムに使用されているモータ及びインバータ(ドライバ)は、最大負荷に合わせてトルクを出すように選定されている。
【0005】
操業上、起動及び停止はできるだけ短い時間で行いたいという要望がある。近年は、生産性向上のため、モータ駆動されるローラやスピンドル等の長尺化や高速回転化の傾向が進み、起動及び停止時には慣性の大きなものを急加減速する必要性から、大きなトルクを出せるモータが使用されている。
【0006】
しかしながら、巻取中などの定常運転時には、この定常運転期間が上記加減速期間に比べて長時間に及ぶが、上記加減速中ほどトルクを必要としない為、この定常運転時におけるモータの効率が悪く、モータの発熱が大きくなったり、無駄な電力が消費されているという問題点があった。
【0007】
本発明は、前記課題に鑑みなされたものであり、上記紡糸巻取システムのローラやスピンドルモータを巻取り中に効率良く運転できるなど、繊維機械に使用されているモータの効率を良くすることが可能なモータの制御装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する請求項1に係る発明は、合成繊維フィラメント糸条をボビンに巻き取る糸条巻取機の、巻取パッケージに接触して該巻取パッケージを回転させるためのフリクションローラを駆動するモータの制御装置であって、
交流電源を可変周波数及び可変電圧に変換するインバータと、前記フリクションローラの運転状態として、大きなトルクを必要とする非定常運転状態であるか、前記非定常運転状態以外の運転状態であって、前記非定常運転状態よりも長時間に及ぶ定常運転状態であるかを判定する判定手段と、この判定手段の判定結果に基づき、前記インバータの出力電圧−出力周波数パターンを変更する変更手段とを備え、
前記判定手段は、前記フリクションローラが所定の回転速度を維持しながら回転している期間の運転状態を前記定常運転状態と判定するとともに、前記フリクションローラを始動させる際の加速期間、前記フリクションローラを停止させる際の減速期間、及び、前記フリクションローラに接触するボビンを一方のボビンから他方のボビンへ切り替えるボビン切り替え期間の運転状態を前記非定常運転状態と判定し、
前記変更手段は、前記フリクションローラの運転状態が前記非定常運転状態である時には、大きなトルクを発生させる出力電圧−出力周波数パターンを選択し、前記フリクションローラの運転状態が前記定常運転状態である時には、小さなトルクを生じさせる出力電圧−出力周波数パターンを選択することを特徴とする糸条巻取機におけるモータの制御装置である。
【0009】
上記構成によると、運転状態を判定し、その運転状態に必要なトルクに見合った出力電圧−出力周波数パターンでモータを駆動できる。
【0010】
また、大トルクを要する非定常運転時に、大きなトルクを発生させる出力電圧−出力周波数パターンが選択されるため、非定常運転時にモータに大きなトルクを発生させて所望の仕事をすることができ、長時間で大トルクを要しない定常運転時に、小さなトルクを発生させる出力電圧−出力周波数パターンが選択されるため、長時間に及ぶ定常運転時にモータを小さなトルクで効率良く駆動することができる。
【0011】
さらに、加速期間又は減速期間では、慣性の大きなフリクションローラであっても、早く起動又は停止させることができる。
【0012】
さらに、フリクションローラ駆動のモータの必要トルクが大きい加減速期間では、出来るだけ早く起動停止させることができ、負荷変動が発生するボビン切り替え期間にも、負荷変動に耐えるトルクを発生させることができ、フリクションローラ駆動のトルクが必要でない回転速度維持期間中は、小さなトルクで効率的にモータ及びインバータを駆動させることができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態の一例を説明する。図1は、本発明の実施形態に係る繊維機械におけるモータ制御装置のブロック図である。
【0014】
図示例の繊維機械は、合成繊維フィラメント糸条を巻き取るためのフリクションタイプの糸条巻取機及び、この糸条巻取機の上流側に設けられたゴデットローラ装置である。このフリクションタイプの糸条巻取機は、後述するフリクションローラ127の強制駆動により、ボビンホルダ123,124に装着されたボビンを回転駆動する。このフリクションタイプの糸条巻取機及びゴデットローラ装置を備えた紡糸巻取システムの機器配置を図1により説明する。
【0015】
この紡糸巻取システムは、ゴデットローラ装置101と糸条巻取機102との組み合わせである。
ゴデットローラ装置101は、同期モータM1で駆動される第1ゴデットローラ111と、同期モータM2で駆動される第2ゴデットローラ113とを糸の流れに沿って順に配置したものである。図示されない紡糸機から複数本(図示例では1本)の糸が紡出され、横一列の一群の糸Yとなって第1ゴデットローラ111に入る。そして、第1ゴデットローラ111で数回巻回され、駆動力が伝達される。また、第1ゴデットローラ111を出た一群の糸Yは第2ゴデットローラ112に入る。そして、第2ゴデットローラ112で数回巻回され、駆動力が伝達される。そして、第2ゴデットローラ112を出た一群の糸Yはゴデットローラの軸方向に展開され、糸条巻取機102で個々のパッケージに巻き取られる。
【0016】
糸条巻取機102は、図示されない本体フレーム側面に回転自在に取り付けられたタレット円板122と、タレット円板122から突出し誘導モータM4,M5で駆動される2本のボビンホルダ123,124と、本体フレームに対して垂直に昇降自在な図示されない昇降枠に設けたトラバース装置126と、同じく図示されない昇降枠に設けられ、同期モータM3で駆動されるフリクションローラ127と、同じく図示されない昇降枠に設けられた上側糸渡し装置118と、ボビンホルダ123,124間に対し進退自在な下側糸渡し装置129とを主要部分として構成されている。
【0017】
ボビンホルダ123,124にはボビンBが4〜16個ずつ(図示例では簡単のため1個としている)挿着されていて、上記2本のボビンホルダ123,124は一方を巻取位置aに他方を待機位置bに配され、巻取位置aに位置しているボビンBに糸を巻取らせ、該ボビンBが満巻となるごとにタレット円板122を180度回転し、新たに巻取位置aにきた空ボビンBに糸の巻付けを開始するレボルビングタイプの糸条巻取機102となっている。
【0018】
ところで、上記の糸条巻取機102において、満巻ボビンBから空ボビンBに糸を移し替える糸渡し時の糸の動作を簡単に説明すれば以下のようになる。この糸渡し時は、フリクションローラ127に接触するボビンを一方のボビンから他方のボビンへ切り替えるボビン切り替え期間でもある。
【0019】
つまり、巻取位置aのボビンBが満巻となった時点でタレット円板122が180度回転し、2つのボビンホルダ123,124の位置を切替えて満巻ボビンBは待機位置bに空ボビンBは巻取位置aに新たに位置される。しかし、各ボビンBが新たな位置に位置された時点では、供給される糸は依然として待機位置bにある満巻ボビンBに連なっており、空ボビンBのスリット117に糸を捕捉させ巻取りを開始して始めて、満巻ボビンBから空ボビンBへの糸の移し替えは終了する。すなわち、上側糸渡し装置118と下側糸渡し装置129の共同動作により空ボビンBのスリット117に糸を捕捉させた時点で、満巻ボビンBに連なっている糸は空ボビンBの回転による糸の張力により切断され、新たに空ボビンBへと巻取られていく。図示の状態は切替え直前の状態を示す。
【0020】
上述した糸渡し時には、フリクションローラ127に満巻ボビンBが接触している状態から、満巻ボビンBが離脱する為、フリクションローラ127は無負荷回転の状態になる。一方、フリクションローラ127に空ボビンBが接触すると、負荷がかかるようになる。このように糸渡し時(ボビン切り替え期間)には、負荷変動が生じるため大きなトルクが必要になる。そのため、フリクションローラ127に接触するボビンを一方のボビンから他方のボビンへ切り替えるボビン切り替え期間では、フリクションローラ127を始動させる際の加速期間、フリクションローラ127を停止させる際の減速期間と同様に非定常運転期間とされる。
【0021】
この紡糸巻取システムにおけるモータ制御装置1は、糸条が巻き掛けられるか又は糸が掛けられるゴデットローラ(装置)111,ゴデットローラ(装置)112,フリクションローラ(装置)127と、これらローラ(装置)111,112,127に対する同期モータM1,M2,M3と、これら同期モータに対するドライバ(インバータ)DR1,DR2,DR3と、後述するボビン切り替え期間のときだけ駆動されるローラ(ボビンホルダ)123,124と、これらモータに対する誘導モータM4,M5と、これら誘導モータM4,M5に対するドライバ(インバータ)DR4,DR5とを備えて構成される。
【0022】
同期モータM1,M2,M3は、それぞれ合成繊維糸が巻き掛けられるか又は糸が掛けられるローラ111,112,127を駆動する。
【0023】
誘導モータM4,M5は、ボビンホルダ123,124を後述するボビン切り替え期間中や糸条巻取機の始動時の短期間のみ駆動する。
【0024】
ドライバ(インバータ)DR1,DR2,DR3の各々は、交流電源を周波数及び電圧変換するものである。ドライバ(インバータ)DR1,DR2,DR3の各々は、出力電圧及び出力周波数が所定パターンをたどる所定値となるように出力する制御部(V−Fパターン変更手段)21を備える。この制御部21からの出力に基づいて、出力電圧を所定電圧に変換すると共に、出力周波数を所定周波数に制御する。
【0025】
この制御部21は、出力電圧(V)と出力周波数(F)に関する出力電圧−出力周波数パターンの記憶部21aを備える。この記憶部21aには、図2に示されるように、少なくとも、V−Fとが急勾配で直線的に増加するV−Fパターン1と、V−Fとが緩勾配で直線的に増加するV−Fパターン2とが記憶されている。V−Fパターン1が選択されると、大きなトルクが発生し、V−Fパターン2が選択されると、小さなトルクが発生する。この記憶部21aに記憶されているV−Fパターン1,2は、後述する運転状態に対応している。すなわち、V−Fパターン1は、非定常運転時用であり、V−Fパターン2は、定常運転時用である。
【0026】
制御部21は、主制御部2からのパターン選択指令f2に基づき、記憶部21aに記憶されたV−Fパターン1,2のうちいずれかを選択する。そして、主制御部2からの速度指令f1に基づき、選択されたV−Fパターンに沿った周波数出力及び出力電圧に相当する信号を作成し、ドライバ(インバータ)から、所定周波数出力と所定出力電圧とが出力される。このように、制御部21は、出力電圧−出力周波数パターン(出力電圧と出力周波数との関係式)を変更する変更手段として機能する。ドライバ(インバータ)DR4,DR5には、V−Fパターン変更手段21が備えられておらず、固定のV−Fパターンが設定されている。
【0027】
主制御部2は、各同期モータM1,M2,M3及び各誘導モータM4,M5に対するドライバ(インバータ)DR1,DR2,DR3,DR4,DR5を統括し、紡糸巻取システムの全体を駆動制御する。この統括制御のため、主制御部2は、V−Fパターン変更手段21を備えた各ドライバ(インバータ)DR1,DR2,DR3に対して、ローラ111,112,127を所定の周速及びトルクで回転させるために、速度指令f1を出力するとともに、運転状態判定手段2aに基づくパターン選択指令f2を出力する。各ドライバDR1,DR2,DR3に出力される速度指令f1及びパターン選択指令f2は、ドライバ毎の個別指令である。また、主制御部2は、V−Fパターン変更手段を備えていない各ドライバDR4,DR5にも、個別の速度指令f1を出力する。
【0028】
運転状態判定手段2aは、主制御部2が紡糸巻取システムの全体を統括制御していることから、糸条巻取機及びゴデットローラ装置の作動状態が定常運転時或いは非定常運転時であることを判定する。具体的には、各種スイッチや各種センサからの信号に基づいて判定する。大きなトルクを要する運転状態を非定常運転時とし、それ以外の運転状態を定常運転時とする。糸条巻取機及びゴデットローラ装置の始動のための加速期間及び停止のための減速期間は、大トルクを要するため、非定常運転時とする。糸条巻取機の定常的な巻き取り運転期間及び、ゴデットローラ装置の定常的な糸送り出し運転期間は、定常運転時とする。定常運転時は、非定常運転時と比較して、何百倍以上も長い期間である。
【0029】
図3に示されるように、糸条巻取機が始動して所定回転数に至ったあと、所定時間t1を経過する迄が始動のための加速期間である。この加速期間と所定時間t1を経過する迄に運転当初の糸掛け操作が行われる。この糸掛け操作は、繰り出される合成繊維糸をサクションガンに吸引しながら、各ローラ111,112,127に掛けるという操作である。運転状態判定手段2aは、この加速期間では非定常運転時と判定し、トルクが大きいV−Fパターン1を選択する指令f2を各ドライバDR1〜DR3の制御部21に出力する。
【0030】
各ローラ111,112,127に対する糸掛けが終わり、巻き取り運転期間に入ると定常運転時と判定される。運転状態判定手段2aは、この定常運転時と判定すると、トルクが小さいV−Fパターン2を選択する指令f2を各ドライバDR1〜DR3の制御部21に出力する。
【0031】
紡糸巻取システムの停止のタイミングは、主制御部2が把握している。そのため、減速に入る前の所定時間t2を含み、減速を開始して停止する迄の期間が減速期間となる。この減速期間内に、各ローラ111,112,127が減速制御される。運転状態判定手段2aは、この減速期間では非定常運転時と判定し、トルクが大きいV−Fパターン1を選択する指令f2を各ドライバDR1〜DR3の制御部21に出力する。
【0032】
図3に示されるボビン切り替えは、フリクションローラ123に接触するボビンを一方のボビンから他方のボビンに切り替える期間であり、フリクションローラ123に負荷変動が発生する。そのため、フリクション駆動方式の糸条巻取機の場合、始動の時の加速期間及び停止の時の減速期間に加えて、この自動的なボビンの切り替え期間も非定常運転期間とする。このボビン切り替え期間(糸の移し替えのための糸渡し期間)は、主制御部2が把握しており、運転状態判定手段2aは、この糸渡し期間ではフリクションローラ123のモータM3に対しては非定常運転時と判定し、トルクが大きいV−Fパターン1を選択する指令f2をフリクションローラ123のモータM3に対するドライバDR3の制御部21に出力する。この糸渡し期間では、ゴデットローラ111,112においては大きな負荷変動を発生しないため、運転状態判定手段2aは、ゴデットローラ111,112のモータM1,M2に対しては非定常運転時と判定しない。したがって、ゴデットローラ111,112のモータM1,M2に対するドライバDR1,DR2の制御部21にはV−Fパターン1を選択する指令は出力されない。
【0033】
つぎに、上述したモータ制御装置1の作動を図1乃至図3により説明する。
糸条巻取機の始動時には、まずゴデットローラ111,112及びフリクションローラ127が合成繊維フィラメント糸条の走行速度に見合う周速まで加速される。このとき、主制御部2の運転状態判定手段2aは、加速期間の非定常運転状態であると判定し、各ドライバDR1,DR2,DR3の制御部21に対して、図2のV−Fパターン1を選択する指令f2を出力する。これにより、各同期モータM1,M2,M3は、各ローラ111,112,127を高トルクで加速し、慣性の大きなローラ111,112,127を所定時間内に立ち上げることができる。各ローラ111,112,127が所定回転速度となったあと、タイマー設定等による所定時間t1経過後まで、運転状態判定手段2aは、非定常運転状態と判定して、図2のV−Fパターン1が選択される。
【0034】
この加速期間中に、運転当初の糸掛け動作が行われる。また、この短い加速期間中に、巻取位置aのボビンホルダとフリクションローラとの接触時の衝撃緩和のために、巻取位置aのボビンホルダのモータが駆動された後に停止される。
糸掛けが終わった後、各ローラ111,112,127に掛けられた合成繊維フィラメント糸条が、各ローラに沿って所定の一定速度で走行駆動される巻き取り運転中に至ると、主制御部2の運転状態判定手段2aは、巻き取り期間中の定常運転状態であると判定し、各ドライバDR1,DR2,DR3の制御部21に対して、図2のV−Fパターン2を選択する指令f2を出力する。これにより、各同期モータM1,M2,M3は、各ローラ111,112,127を小トルクで駆動し、ローラ111,112,127は所定の周速を保って駆動される。この巻き取り期間中は、小トルクのV−Fパターンが選択されているため、各同期モータM1,M2,M3のモータ効率が良くなり、消費電力を下げることができ、モータ発熱を抑えて、ベアリング寿命を延ばすことができる。また、各ドライバ(インバータ)DR1,DR2,DR3の出力電流が下がるため、ドライバ自体の寿命を延ばすことも可能になる。巻取期間中が長期間であることから、省エネルギー効果及びベアリングやドライバの寿命を延ばす効果は大きい。
【0035】
満巻ボビンから空ボビンへと自動的な糸渡しを行う場合、主制御部2の運転状態判定手段2aは、糸渡し期間中の非定常運転状態であると判定し、フリクションローラ127のドライバDR3の制御部21に対して、図2のV−Fパターン1を選択する指令f2を出力する。これにより、同期モータM3は、フリクションローラ127を高トルクで駆動し、フリクションローラ127に接触するボビンを一方のボビンから他方のボビンに切り替える間は同期状態を保って駆動される。そして、この糸渡し期間t3の終了後には、主制御部2の運転状態判定手段2aは、巻き取り期間中の定常運転状態であると判定し、ドライバDR3の制御部21に対して、図2のV−Fパターン2を選択する指令f2を出力する。これにより、再び同期モータM3はモータ効率が良い状態で駆動される。
【0036】
なお、上述した糸渡し時には、糸張力の変動が生じ、上流のゴデットローラ111,112に伝わるが、合成繊維フィラメント糸条が衣料用の通常の糸条である場合、その糸張力の変動は小さい。そのため、ゴデットローラ111,112については、上述した糸渡し期間でも、定常運転状態であると判定する。
【0037】
糸条巻取機の緊急又は通常の停止時には、主制御部2の運転状態判定手段2aは、非定常運転状態であると判定し、各ドライバDR1,DR2,DR3の制御部21に対して、図2のV−Fパターン2を選択する指令f2を出力する。これにより、各同期モータM1,M2,M3は、各ローラ111,112,127を高トルクで減速し、ローラ111,112,127は所定期間内に停止することができる。
【0038】
上述した実施形態の紡糸巻取システムにおけるモータ制御装置は、以下のような効果を奏する。
(1)ゴデットローラ111,112及びフリクションローラ127に関して、その運転状態が判定手段2aで判定され、その判定手段2aからのV−Fパターン選択指令f2を受けて、ドライバDR1,DR2,DR3はV−Fパターン変更手段21によりその運転状態に合ったV−Fパターンに変更されてモータM1,M2,M3を制御する。そのため、運転状態に合ったトルクでこれらローラ111,112,127のモータM1,M2,M3を駆動できる。
【0039】
(2)ゴデットローラ111,112及びフリクションローラ127に関して、判定手段2aで判定された運転状態が大トルクを要する非定常運転状態であるときには、ドライバDR1,DR2,DR3において大きなトルクを発生させるV−Fパターン1が選択され、判定手段2aで判定された運転状態が長期間に及ぶ定常運転状態であるときには、ドライバDR1,DR2,DR3において小さなトルクを発生させるV−Fパターン2が選択される。そのため、ゴデットローラ111,112及びフリクションローラ127を駆動するモータM1,M2,M3は、大トルクを要する非定常運転状態には、高トルクで駆動され、長期間の定常運転時には、低トルクで運転され、エネルギー効率が向上する。
【0040】
(3)ゴデットローラ111,112及びフリクションローラ127に関しては、始動の時の加速期間及び、停止の時の減速期間は、大トルクを要するため、判定手段2aが非定常運転時であると判断して大きなトルクを発生させるV−Fパターン1が選択されるため、始動と停止を迅速に行うことができる。
【0041】
(4)ゴデットローラ111,112に関しては、加速期間及び減速期間のみが大トルクを要する期間であるため、それ以外の長期の期間は判定手段2aが定常運転状態であると判断して小さなトルクを発生させるV−Fパターン2が選択されるため、モータを効率的に駆動することができ、モータ及びインバータの発熱を抑え、電力消費量を低減することができる。
【0042】
(5)フリクションローラ127に関しては、加速期間、減速期間及びボビン切り替え期間は判定手段2aが非定常運転状態であると判断して大きなトルクを発生させるV−Fパターン1が選択され、それ以外の長期の期間は判定手段2aが定常運転状態であると判断して小さなトルクを発生させるV−Fパターン2が選択される。そのため、始動、停止及び糸渡し時に同期はずれ(同期モータの場合)や過大な滑り(誘導電動機の場合)を生じることなく、始動、停止及び糸渡し動作を円滑に行うことができ、それ以外の長期の期間にはモータを効率的に駆動することができ、モータ及びインバータの発熱を抑え、電力消費量を低減することができる。
【0043】
上記構成のモータの制御装置に関する実施形態は以下のように変更して実施することができる。
(1)上述した紡糸巻取システムにおいて、紡糸される合成樹脂フィラメント糸条が産業資材用の場合、糸渡し期間(ボビン切り替え期間)においてゴデットローラ111,112に掛かる負荷の変動が大きい。そのため、ゴデットローラ111,112に関しても糸渡し期間(ボビン切り替え期間)は、非定常運転状態であるとして、始動及び停止時と同様に大きなトルクを発生する出力電圧−出力周波数パターンを選択するようにしてもよい。
【0044】
(2)糸条巻取機として、ボビンホルダ123,124が巻取期間中も積極駆動され、フリクションローラに対応するものがタッチローラとして巻取位置のボビンホルダに対し従動回転するスピンドルタイプの場合、ボビンホルダ123,124は、ボビン切り替えの度に始動と停止を繰り返し、巻取位置のボビンホルダについては、巻取り期間中は巻き径に応じて速度が変わるだけの定常運転状態となる。そのため、始動と停止の非定常運転状態では、ボビンホルダ123,124のモータM4,M5に対して、大きなトルクを生じさせる出力電圧−出力周波数パターンを選択し、それ以外の定常運転状態には、小さなトルクを生じさせる出力電圧−出力周波数パターンを選択するように構成する。なお、ボビンホルダ123,124のモータM4,M5には誘導モータが使用される。
【0045】
(3)運転状態判定手段2aは主制御部2に設ける構成であったが、各ドライバDR1,DR2,DR3に設けるようにしてもよい。各同期モータM1,M2,M3に速度計を設けているため、その速度の変化により、始動時又は停止時を判別することができる。また、各ドライバDR1,DR2,DR3自体が、主制御部2から速度指令f1を受けるので、この速度指令f1の値により、各ドライバDR1,DR2,DR3自体が、始動時又は停止時を判別することができる。
【0046】
(4)上記実施形態(図1)では、運転状態に対応したV−Fパターンをインバータ(ドライバ)に記憶していた。すなわち、V−Fパターン記憶部21aをインバータ(ドライバ)に設けていた。これに代わって、運転状態に対応したV−Fパターンを主制御部2に設けるようにしてもよい。
すなわち、主制御部2にV−Fパターン記憶部21aを設けるようにしてもよい。また、このように運転状態に対応したV−Fパターンを主制御部側に設ける態様としては、図4に示す例のようにしてもよい。
【0047】
この例について、図4を参照しながら以下に説明する。図4は、図1に対応する図で、図1と異なる部分のみを図示している。ドライバDR1′,DR2′,DR3′は、制御部(V−Fパターン変更手段)221を備えている。ドライバの制御部221は、V−Fパターンを、すなわち出力電圧と出力周波数との関係を変更するものである。この制御部221には、基準V−Fパターン記憶部221bを備えている。この基準V−Fパターン記憶部221bは、図1のV−Fパターン記憶部21aと異なり、運転状態に対応したV−Fパターンを記憶するものではなく、基準となる出力電圧と出力周波数との関係式を記憶するものである。運転状態に対応したV−Fパターンは、主制御部202の運転状態対応V−Fパターン記憶部202bに記憶されている。主制御部202は、運転状態判定手段202aと運転状態対応V−Fパターン記憶部202bを備えている。運転状態判定手段202aは、図1の運転状態判定手段2aと同様のもので、運転状態を判定、すなわち定常運転状態であるか、非定常運転状態であるかを判定するものである。この運転状態判定手段202aからは、運転状態対応V−Fパターン202bに、判定結果として、V−Fパターン選択指令f202が出力される。運転状態対応V−Fパターン記憶部202bは、運転状態に対応したV−Fパターンを記憶するものである。具体的には、非定常運転状態と定常運転状態とについて、それぞれ、基準V−Fパターン記憶部221bに記憶された基準V−Fパターンに対するV/F比(X%,Y%)を記憶している。V/F比(X%,Y%)は、設定変更可能である。運転状態対応V−Fパターン記憶部202bは、運転状態判定手段202aの指令f202を受けて、この指令f202に対応したV−Fパターン(V/F比)を選択し、V−Fパターン変更指令f203をドライバの制御部221に出力する。そして、ドライバの制御部221は、パターン変更指令f203を受けて、指令f203に応じたV−Fパターンとなるように基準V−Fパターンを変更する。
【0048】
(5)本発明は、他の繊維機械、例えば、延伸仮撚機に適用してもよい。
【0049】
(6)本発明は、モータの種類を問わないが、同期モータの場合、同期はずれの問題が大きいため、同期モータを使用している場合に本発明の適用効果は大きい。
【0050】
【発明の効果】
上述した請求項1によると、モータの全運転状態において、モータを円滑に駆動することができるとともに、モータの効率を良くして、消費電力を下げることができるとともに、モータの発熱を抑えて、ベアリング寿命を延ばすことができるという効果を奏する。また、ドライバ(インバータ)の出力電流を下げることができるため、ドライバ(インバータ)の発熱を抑え、ドライバ(インバータ)の寿命を延ばすことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係るモータ制御装置の構成を示すブロック図である。
【図2】出力電圧−出力周波数パターンを示すグラフ図である。
【図3】本発明の実施形態に係るモータ制御装置の作動状態図である。
【図4】本発明の別の実施形態に係るモータ制御装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 モータ制御装置
2 主制御部
2a 運転状態判定手段
21 制御部(V−Fパターン変更手段)
21a V−Fパターン記憶部
111,112 ゴデットローラ
127 フリクションローラ
M1,M2,M3 同期モータ
DR1,DR2,DR3 ドライバ(インバータ)
Claims (1)
- 合成繊維フィラメント糸条をボビンに巻き取る糸条巻取機の、巻取パッケージに接触して該巻取パッケージを回転させるためのフリクションローラを駆動するモータの制御装置であって、
交流電源を可変周波数及び可変電圧に変換するインバータと、
前記フリクションローラの運転状態として、大きなトルクを必要とする非定常運転状態であるか、前記非定常運転状態以外の運転状態であって、前記非定常運転状態よりも長時間に及ぶ定常運転状態であるかを判定する判定手段と、
この判定手段の判定結果に基づき、前記インバータの出力電圧−出力周波数パターンを変更する変更手段とを備え、
前記判定手段は、前記フリクションローラが所定の回転速度を維持しながら回転している期間の運転状態を前記定常運転状態と判定するとともに、前記フリクションローラを始動させる際の加速期間、前記フリクションローラを停止させる際の減速期間、及び、前記フリクションローラに接触するボビンを一方のボビンから他方のボビンへ切り替えるボビン切り替え期間の運転状態を前記非定常運転状態と判定し、
前記変更手段は、前記フリクションローラの運転状態が前記非定常運転状態である時には、大きなトルクを発生させる出力電圧−出力周波数パターンを選択し、前記フリクションローラの運転状態が前記定常運転状態である時には、小さなトルクを生じさせる出力電圧−出力周波数パターンを選択することを特徴とする糸条巻取機におけるモータの制御装置。
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