JPH05184183A - 電動機の速度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 それぞれロールを駆動する複数の電動機の加
減速運転中における揃速性を向上させ、もって電動機保
護装置が作動しないようすることができる、ドルーピン
グ付速度制御装置を提供する。 【構成】 ドルーピング回路２０はそのゲインが相対的
に小さな第１のドルーピングゲインまたは相対的に大き
な第２のドルーピングゲインに切換可能に構成され、電
動機１４が加減速運転中であるか定速運転中であるかを
運転モード判別器２１により検出する。加減速運転中で
あることが検出されたときはドルーピング回路２０のゲ
インを第１のドルーピングゲインに切換え、定速運転中
であることが検出されたときは第２のドルーピングゲイ
ンに切換える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、実際速度が速度基準に
近付くように速度制御回路および電流制御回路を介して
電動機を制御すると共に、速度制御回路にその出力信号
を自らの入力側に負帰還するドルーピング回路を接続し
た、他の電動機と揃速制御される電動機の速度制御装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】抄紙機やオフマシンコータなどのペーパ
ーロールを駆動する装置においては、各ロールを駆動す
る複数の電動機が揃速制御される。この種の電動機の一
般的な速度制御装置を図２に示す。

【０００３】図２の速度制御装置においては、材料
（紙）を通す時や、運転中のライン速度基準は、ライン
速度基準発生器（ＭＲＨ）１０から出力される。しか
し、被処理材料である紙には、吸水・乾燥による伸び縮
みがあるため、たとえ速度基準が一定であってもライン
速度の実際値は変化しうる。このため、実際のライン速
度を所望の速度基準に近付けるために、ＭＲＨ１０から
出力された速度基準に対して速度基準補正器（ＳＲＨ）
１１により補正を加えたものを速度基準２として偏差検
出回路１２に入力する。また、ロール１３を駆動する電
動機１４の速度を速度検出器（ＳＳ）１５により検出
し、それを速度フィードバック信号３として偏差検出回
路１２に入力する。偏差検出回路１２は２つの入力信号
に基づいて、速度基準と実際ライン速度の差すなわち速
度偏差を演算し、それを速度制御回路（ＡＳＲ）１６に
入力する。速度制御回路１６は比例積分（ＰＩ）動作型
に構成されており、速度フィードバック信号３に対応す
る実際ライン速度を速度基準２に近付けるためのトルク
基準４を出力する。このトルク基準４は電流制御回路
（ＡＣＲ）１７に入力されて電流基準に変換され、その
電流基準に基づいて電動機１４の電流が制御され、それ
により実際速度が速度基準２に近付くような制御が行わ
れる。

【０００４】一般にペーパーロールにおいて「抱き角」
の小さいものでは、たとえ紙速度とロール表面速度が一
致していなくとも、ロール表面と紙の間に滑り現象が生
じ易いので、搬送される紙の側から電動機１４にかかる
負荷はほぼ無視することができる。そのため、速度制御
回路３の持つ積分項の働きで、偏差検出回路１２から出
力される偏差信号はゼロになる。すなわち、ロール駆動
用電動機の実際速度は速度基準に一致する。

【０００５】しかし、抱き角が大きく、紙とロールの間
に滑り現象が生じ難い場合は、紙の搬送速度にほぼ一致
するロール表面速度と速度基準との間に差が生じ、その
速度差が負荷として電動機１４に作用するようになる。
この負荷に対して電動機１４の容量が十分大きい場合は
大して問題にならないが、一般にペーパーロール駆動用
電動機としては、設備のコスト面から小容量のものを使
用するため、この負荷を無視することはできない。すな
わち、もしロール表面速度が速度基準より遅いとする
と、その速度差によって生ずるライン速度基準２と電動
機の速度フィードバック信号３との間の偏差に速度制御
回路１６で比例・積分の演算処理を施してトルク基準４
が形成される。しかし、紙の側から加えられる負荷が電
動機の能力を上回る場合には、速度の修正動作すなわち
速度上昇動作を行うことができず、トルク基準４がます
ます大きくなるように速度偏差が速度制御回路１６の積
分項で積分され続ける。そのため、電動機１４がますま
す過負荷となり、遂には過負荷保護装置が作動し、電動
機停止の事態に至る虞がある。

【０００６】このような事態を未然に防止するために、
速度制御回路１６から出力されるトルク基準４にドルー
ピング回路１８により所定のドルーピングゲインを掛け
てドルーピング量５とし、それを負のフィードバック量
として偏差検出回路１２にフィードバックすることによ
り、速度基準２と速度フィードバック信号３との間の偏
差を無くすようにしたドルーピング付き速度制御方式と
呼ばれている速度制御方式が一般的に用いられている。
このドルーピング付き速度制御方式では、図２に示すよ
うに、トルク基準４に対して常に同じ値のドルーピング
ゲインを掛け、その値をドルーピング量９とし、速度フ
ィードバックと共に負のフィードバックとして偏差検出
回路１２に入力し電動機１４の速度と速度基準２との偏
差を無くすようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述のドルーピング付
き速度制御方式においては、加減速運転中などのように
トルクが大きく変化する場合、トルク基準４に定速時と
同じドルーピングゲインを乗じてドルーピング量５を求
めるので、ドルーピング量が大きすぎたり、逆に小さす
ぎたりする。ドルーピング量５は速度フィードバック信
号３と共に負のフィードバック信号として偏差検出回路
１２に入力される。偏差検出回路１２はライン速度基準
２と電動機速度との偏差を検出しているが、このドルー
ピング量５が負のフィードバックとして付加的に入力さ
れることにより、速度フィードバック信号３がライン速
度基準２より小さな値であっても偏差検出回路１２の出
力がゼロになってしまい、電動機１４とロール１３上の
紙により機械的に結合された他のロールとの揃速性がと
れなくなるという問題を生じていた。

【０００８】本発明は、それぞれロールを駆動する複数
の電動機の加減速運転中における揃速性を向上させ、も
って電動機保護装置が作動しないようすることができ
る、ドルーピング付速度制御装置を提供することを目的
とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の速度制御装置は、ドルーピング回路はそのゲ
インが相対的に小さな第１のドルーピングゲインまたは
相対的に大きな第２のドルーピングゲインに切換可能に
構成されると共に、電動機が加減速運転中であるか定速
運転中であるかを検出する検出手段と、この検出手段に
より加減速運転中であることが検出されたときはドルー
ピング回路のゲインを第１のドルーピングゲインに切換
え、定速運転中であることが検出されたときは第２のド
ルーピングゲインに切換える切換手段とを具備したこと
を特徴とする。

【００１０】

【作用】本発明の速度制御装置におけるドルーピング回
路には、相対的に小さな加減速時用のドルーピングゲイ
ンと相対的に大きな定速時用のドルーピングゲインが用
意される。電動機が加減速運転中であるかどうかを検出
し、加減速運転中であることが検出されれば、加減速時
のドルーピングゲインを与え、定速運転中であることが
検出されれば、定速時のドルーピングゲインを与える。
このドルーピングゲインを基にしてドルーピング量を求
め、この値を速度フィードバック値と共に負のフィード
バック量として速度基準に加え、速度基準とフィードバ
ック量との偏差を無くすように制御動作する。このよう
な制御を行うことにより、紙により機械的に結合された
他のロールを駆動する電動機との揃速性を向上させるこ
とができる。

【００１１】

【実施例】図１は本発明の一実施例を示すものである。
図１の装置には、図２のドルーピング回路１８とは異な
るドルーピング回路２０が設けられている。ドルーピン
グ回路２０の基本的な機能はドルーピング回路１８のそ
れと同一であるが、前者の特徴は、相対的に小さな加減
速時のドルーピングゲインまたは相対的に大きな定速時
のドルーピングゲインを選択的に切換え出力しうるよう
に構成されている点にある。さらに図１の装置には、図
２の装置に比較して、電動機が加減速運転中であるか定
速運転中であるかを検出する運転モード判別器２１、お
よび運転モード判別器２１の出力に基づいてドルーピン
グ回路２０のドルーピングゲインを切換えるドルーピン
グゲイン切換回路２２が付加的に設けられている。他は
図２のものと変わりがない。

【００１２】さて、ドルーピングゲインの切換を含む図
１の装置の動作は次のようにして行われる。すなわち、
ライン速度基準発生器１０から出力された速度基準にＳ
ＲＨ１１どで紙の速度変化を調節し、それをライン速度
基準２として出力する。運転モード判別器２１では、こ
のライン速度基準２の変化率に基づいて、電動機１４が
現在、加減速運転中であるか定速運転中であるかを判別
し、その判別信号をドルーピングゲイン切換回路２２に
出力する。ドルーピングゲイン切換回路２２は、運転モ
ード判別器２１から入力された判別信号の内容が加減速
運転中であることを表すものであれば、ドルーピング回
路２０のドルーピングゲインを相対的に小さな加減速時
のドルーピングゲインに切換える。また、運転モード判
別器２１から入力された判別信号の内容が加減速後の定
速運転中であることを表すものであれば、ドルーピング
ゲイン切換回路２２はドルーピング回路２０のドルーピ
ングゲインを相対的に大きな定速時のドルーピングゲイ
ンに切換える。このようにしてドルーピングゲインが切
換えられたドルーピング回路２０は、速度制御回路１６
から出力されるトルク基準４に、ドルーピングゲイン切
換回路２２により切換えられたドルーピングゲインを乗
じてドルーピング量７としそれを偏差検出回路１２に向
けて出力する。偏差検出回路１２は、このドルーピング
量７を速度フィードバック信号３と共に、負のフィード
バック量として速度基準２に加える。このようにして得
られたトルク基準４に従ってＡＣＲ１７を介して電動機
１４の速度が制御されることは図２の場合と同様であ
る。

【００１３】以上のようにしてドルーピング回路２０の
ドルーピングゲインを切換え、加減速時はより小さな加
減速用ドルーピング量を得、定速運転中はより大きな本
来の定速用ドルーピング量を得て、それを偏差検出回路
１２を介してＡＳＲ１６にフィードバックすることによ
り、揃速性を損なうことによる電動機１４の過負荷を防
止し、ここに電動機１４ないしロール１３と他の電動機
ないしロールとの揃速性を達成し、電動機過負荷による
保護装置の動作を回避することができる。

【００１４】以上の説明は主として加速運転時の挙動に
ついてのものであるが、本発明はそれに限られることな
く、減速運転時の挙動にも全く同様にして適用すること
ができる。

【００１５】

【発明の効果】本発明によれば、抄紙機やオフマシンコ
ータなどのペーパーロールにおいてドルーピング付き速
度制御を行っても、加減速運転中およびそれに続く定速
運転中の揃速性を損なうことがなく、揃速性の乱れによ
る過負荷保護装置の動作を巧みに回避することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるドルーピング付き速度制御装置の
一実施例を示すを示すブロック図。

【図２】従来のドルーピング付き速度制御装置のブロッ
ク図。

【符号の説明】

２ ライン速度基準 ３ 速度フィードバック信号 ４ トルク基準 ５ ドルーピング量 １０ ライン速度基準発生器（ＭＲＨ） １１ 速度基準補正器（ＳＲＨ） １２ 偏差検出回路 １３ ロール １４ 電動機（Ｍ） １５ 速度検出器（ＳＳ） １６ 速度制御回路（ＡＳＲ） １７ 電流制御回路（ＡＣＲ） １８ ドルーピング回路 ２０ ドルーピング回路 ２１ 運転モード判別器 ２２ ドルーピングゲイン切換回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】実際速度が速度基準に近付くように速度制
   御回路および電流制御回路を介して電動機を制御すると
   共に、前記速度制御回路にその出力信号を自らの入力側
   に負帰還するドルーピング回路を接続した、他の電動機
   と揃速制御される電動機の速度制御装置において、 前記ドルーピング回路はそのゲインが相対的に小さな第
   １のドルーピングゲインまたは相対的に大きな第２のド
   ルーピングゲインに切換可能に構成されると共に、前記
   電動機が加減速運転中であるか定速運転中であるかを検
   出する検出手段と、この検出手段により前記電動機が加
   減速運転中であることが検出されたときは前記ドルーピ
   ング回路のゲインを前記第１のドルーピングゲインに切
   換え、定速運転中であることが検出されたときは前記第
   ２のドルーピングゲインに切換える切換手段とを具備し
   たことを特徴とする電動機の速度制御装置。