JPH0576194A - 抄紙機用電動機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は２つのロールの分離状態から加圧状態
への変化による動作ロール側の制御切換時に発生するト
ルク変動を小さくことにある。 【構成】前段から後段へ紙５を搬送する分離又は加圧可
能な非動作ロール３と動作ロール４をそれぞれ独立して
駆動する電動機１，２を速度基準と実速度との偏差に応
じた速度信号により発生するトルク基準に基づいて制御
する速度制御装置７，８を備えた抄紙機用電動機の制御
装置において、両ロール３，４が分離状態から加圧状態
に変化すると動作ロール側の速度制御装置８を非動作ロ
ール側の速度制御装置７より出力されるトルク基準に基
づく制御に切換える切換スイッチＳと、この切換スイッ
チにより速度制御装置８が速度制御装置７のトルク基準
に基づく制御に切換えられるとそのときのトルク変動を
分離状態でのトルク値から加圧状態でのトルク値まであ
るレートにて変化させる演算回路１３とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は前段から後段へ紙を搬送
する分離又は加圧可能な２つのロールをそれぞれ独立し
て駆動する抄紙機用電動機の制御装置において、特に２
つのロールの分離、加圧時に発生するトルク変動を小さ
く抑えるようにした抄紙機用電動機の制御装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、抄紙機による紙の製造工程におい
ては、それぞれ電動機により独立して駆動される２つの
ロールにて紙を挟んで前段から後段へ搬送するソフトカ
レンダと称される部分がある。

【０００３】図３はかかるソフトカレンダ部分の制御回
路の概略構成を示すものである。図３に示すように、そ
れぞれ電動機１，２により独立して駆動される２つのロ
ール３，４は、分離または加圧が可能となるようにロー
ル３を非動作ロールとし、ロール４を動作ロールとして
設置されている。このロール３，４は加圧状態にて紙５
がロール間に挟まれて前段工程から後段工程へ搬送さ
れ、またロール３，４が分離状態では紙５はこれら両ロ
ールの影響を受けることなく、前段工程から後段工程へ
搬送される。なお、ロール３，４の分離、加圧は図示し
ない操作手段により紙５の有無に関係なく行われる。

【０００４】一方、ロール３を駆動する電動機１は、速
度基準発生器６から与えられるある速度基準ｖに基づき
周知の速度制御装置７により制御される。また、ロール
４を駆動する電動機２も、同じく速度基準発生器６から
与えられるある速度基準ｖに基づき周知の速度制御装置
８により制御される。

【０００５】ところで、ロール３を駆動する電動機１は
ロール３，４の加圧時および分離時共に同じ制御が行わ
れるが、ロール４を駆動する電動機２はロール３，４の
加圧時と分離時とでは次のような制御に切換えられる。
すなわち、電動機２を制御する速度制御装置８は、周知
のように速度制御回路９、トルク制御回路１０、トルク
リミット回路１１を備え、速度制御回路９とトルク制御
回路１０との間にロール３，４が分離状態から加圧状態
に変化すると図示しないリレーが励磁されて動作する切
換スイッチＳの常閉接点Ｓｂを設けるとともに、電動機
１を制御する速度制御装置６より比率設定器１２を通し
て得られるトルク基準Ｔが切換スイッチＳの常開接点Ｓ
ａを介してトルク制御回路１０に与えられるように構成
されている。

【０００６】したがって、ロール３，４の分離時は切換
スイッチＳの常開接点Ｓａが開路、常閉接点Ｓｂが閉路
しているので、速度基準発生器６より速度制御回路９に
速度基準ｖが与えられると、この速度制御回路９では速
度基準とその時の電動機２の速度検出信号（実速度）と
の偏差信号に応じて出力される速度信号を切換スイッチ
Ｓの常閉接点Ｓｂを通してトルク制御回路１０に与え
る。このトルク制御回路１０ではその速度信号に基づい
てトルク基準Ｔを発生し、これをトルクリミット回路１
１を通して電動機２の制御系に与えることにより、電動
機２が制御される。

【０００７】また、ロール３，４の加圧時には切換スイ
ッチＳの切換動作により常閉接点Ｓｂが開路し、常開接
点Ｓａが閉路するので、速度制御装置８の速度制御回路
９からの出力が切離され、速度制御装置７より出力され
るトルク基準Ｔが比率設定器１２を通してトルク制御回
路１０に加えられ、その出力信号をトルクリミット回路
１１を通して電動機２の制御系に与えることにより、電
動機２が制御される。

【０００８】ここで、分離時、加圧時の何れに対しても
制御が変わらない非動作ロール３をマスタロールと呼
び、また分離時と加圧時で制御が変わる動作ロール４を
スレーブロールと呼ぶことにする。

【０００９】このようにスレーブロール３側を分離時と
加圧時とで制御を変えているのは、次のような理由によ
るものである。すなわち、ロール３，４の分離時はお互
いの影響を受けないため、それぞれ速度基準ｖに相当す
る周速になるように速度制御される。したがって、分離
状態から加圧状態に移行させるときマスタロール、スレ
ーブロール共に同じ周速になっていれば、理論的には制
御の切換を行わずに加圧制御を行うことができる。しか
し、実際にはマスタロール側の制御系とスレーブロール
側の制御系との間には設定の違いや制御精度の違い等に
より制御誤差がある。このため、加圧時においてもマス
タロール側、スレーブロール側双方とも分離時と同じ速
度制御を行うと各々が自分の速度になるようにトルクを
出力するので、マスタロール側およびスレーブロール側
がお互いに干渉し合い、制御がうまく行われない。

【００１０】このような理由から一般的には前述したよ
うにスレーブロール側を速度制御からマスタロール側の
トルクに比例するトルク制御（負荷分担制御）に切換
え、速度はマスタロール側に依存する制御に切換えてい
る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たような抄紙機用電動機の制御装置において、マスタロ
ールとスレーブロールが殆ど同じ材料で同じ大きさにて
造られたものであれば、メカニカルロスは同じ位なの
で、分離状態にあるマスタロール側とスレーブロール側
の速度制御時のトルクは同程度となり問題はなかった
が、最近のようにマスタロールとスレーブロールの材
料、大きさの異なるソフトカレンダが使用されると、分
離状態から加圧状態への切換時に以下のような問題がで
てきた。

【００１２】つまり、スレーブロール側が速度制御され
ている分離状態にあるときのトルクは、マスタロール側
に比較して非常に小さいため、この状態から図４に示す
ようにｔ1 時点で加圧状態に移行する際、速度制御から
負荷分担制御への切換時に急激にトルクが変動する。こ
のトルク変動は電動機２を通してロール３に伝達される
とロール間に挟まれて搬送される紙５に悪影響を与え、
最悪時にはこのトルク変動により紙切れに至る恐れがあ
る。

【００１３】本発明は、２つのロールの分離状態から加
圧状態への変化によるスレーブロール側の制御切換時に
発生するトルク変動を小さくして紙切れ等の悪影響を防
止することができる抄紙機用電動機の制御装置を提供す
ることを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、前段から後段へ紙を搬送する分離又は加圧
可能な動作ロールと非動作ロールの２つのロールをそれ
ぞれ独立して駆動する電動機を速度基準と実速度との偏
差に応じた速度信号により発生するトルク基準に基づき
制御する速度制御装置を備えた抄紙機用電動機の制御装
置において、前記両ロールが分離状態から加圧状態に変
化すると動作ロール側の速度制御装置を非動作ロール側
の速度制御装置より出力されるトルク基準に基づく制御
に切換える切換手段と、この切換手段により動作ロール
側の速度制御装置が非動作ロール側の速度制御装置のト
ルク基準に基づく制御に切換えられるとそのときのトル
ク変動を分離状態でのトルク値から加圧状態でのトルク
値まであるレートにて変化させるトルク値可変手段とを
設ける構成としている。

【００１５】

【作用】このような構成の抄紙機用電動機の制御装置に
あっては、動作ロールと非動作ロールが分離状態から加
圧状態に変化すると、切換手段により動作ロール側の速
度制御装置が非動作ロール側の速度制御装置のトルク基
準に基づく制御に切換えられると同時に、そのときのト
ルク変動が分離状態でのトルク値から加圧状態でのトル
ク値まであるレートにて変化するので、制御切換時に起
きるトルク変動を小さくすることが可能となり、紙切れ
等の悪影響を防止することができる。

【００１６】

【実施例】以下本発明の一実施例を図面を参照して説明
する。

【００１７】図１は本発明による抄紙機用電動機の制御
装置の回路構成例を示すもので、図３と同一部品には同
一記号を付してその説明を省略し、ここでは異なる点に
ついて述べる。本実施例では、図１に示すようにスレー
ブロールの速度制御装置８側に設けられた演算回路１３
に、スレーブロール側の速度制御装置８内のトルク制御
回路１０に入力される信号を入力すると共に、図示しな
い信号源から発生するタイミング信号を分離状態から加
圧状態に移行する際に動作する切換スイッチＳの常開接
点Ｓａを介して入力し、この演算回路１３の演算出力を
トルクリミット回路１１に与える構成としたものであ
る。

【００１８】この演算回路１３は、ロール４が分離状態
にあるときはある初期設定された値をトルクリミット値
としてトルクリミット回路１１に与え、また分離状態か
ら加圧状態に移行する際には、切換スイッチＳの動作に
より常開接点Ｓａがオンする直前のトルク制御回路１０
の入力値をトルクリミット値としてトルクリミット回路
１１に与え、さらに加圧状態に移行した後はあるレート
に従って時間の経過と共に変化し、元の初期設定値まで
戻す機能を有している。次にこのように構成された抄紙
機用電動機の作用を述べる。

【００１９】いま、ロール３，４が分離状態にあるとす
れば、切換スイッチＳの常開接点Ｓａは開路し、常閉接
点Ｓｂが閉路しているので、スレーブロール側の速度制
御装置８内のトルクリミット回路１１には演算回路１３
よりある初期設定された値がトルクリミット値として与
えられている。この場合、初期設定値は電動機２の特性
により決定され、このときのトルクリミット値を図２の
（イ）に示す。

【００２０】また、このときのスレーブロール側のトル
クは、速度制御回路９より電動機４の速度検出信号と速
度基準との偏差に応じた信号が常閉接点Ｓｂを介してト
ルク制御回路１０に入力されることで、例えば図２のｔ
1 時点以前のハッチング部分のようになる。

【００２１】このような状態にあるとき、ｔ1 時点で加
圧状態に変化すると切換スイッチＳの切換動作により常
開接点Ｓａが閉路すると、演算回路１３は信号源からの
タイミング信号によりロール３，４の加圧直前のトルク
制御回路１０の入力値をトルクリミット値としてトルク
リミット回路１１に与える。また、スレーブロール側の
速度制御回路９の出力が常閉接点Ｓｂの回路により切離
されると同時に、マスタロール側の速度制御装置７のト
ルク基準Ｔが比率設定器１２を通してスレーブロール側
の速度制御装置８のトルク制御回路１０に入力される。
このときスレーブロール側の速度制御装置８のトルク制
御回路１０に入力される値を図２の（ロ）に示す。

【００２２】そして、スレーブロール側が加圧状態にな
ると、演算回路１３は加圧直前のトルクリミット値から
あるレートに従って時間の経過に共に引上げられ、元の
初期設定値まで戻される。しかし、トルクリミット回路
１１の出力は特性上図２の（イ）と（ロ）の低い値が出
力されるため、スレーブロール側のトルクは例えば図２
のｔ1 時点以後のハッチング部分のようになる。

【００２３】従って、ロールが分離状態から加圧状態の
移行の際にスレーブロール側の制御が切換られても、ス
レーブロール側のトルクが急激に変化することがなく、
トルク変動を小さくすることができる。このことによ
り、トルク変動により紙５に対して悪影響を与えること
がなくなるので、紙切れ等を引起こす恐れがなくなり、
信頼性の向上を図ることができる。なお、本発明は上記
し、且つ図面に示す実施例に限定されるものではなく、
その要旨を変更しない範囲内で種々変更して実施できる
ことは勿論である。

【００２４】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、マス
タロール、スレーブロールの分離状態から加圧状態への
変化によるスレーブロール側の制御切換時に発生するト
ルク変動を小さくして紙切れ等の悪影響を防止すること
ができる抄紙機用電動機の制御装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による抄紙機用電動機の制御装置の一実
施例を示す回路構成図。

【図２】同実施例における分離時と加圧時のスレーブロ
ール側のトルクの変化を説明するための図。

【図３】従来の抄紙機用電動機の制御装置を示す回路構
成図。

【図４】同じく従来装置における分離時と加圧時のスレ
ーブロール側のトルクの変化を説明するための図。

【符号の説明】

１，２…電動機、３，４…ロール、５…紙、６…速度基
準発生器、７，８…速度制御装置、９…速度制御回路、
１０…トルク制御回路、１１…トルクリミット回路、１
２…比率設定器、１３…演算回路、Ｓ…切換スイッチ、
Ｓａ…常開接点、Ｓｂ…常閉接点。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前段から後段へ紙を搬送する分離又は加
   圧可能な動作ロールと非動作ロールの２つのロールをそ
   れぞれ独立して駆動する電動機を速度基準と実速度との
   偏差に応じた速度信号により発生するトルク基準に基づ
   き制御する速度制御装置を備えた抄紙機用電動機の制御
   装置において、前記両ロールが分離状態から加圧状態に
   変化すると動作ロール側の速度制御装置を非動作ロール
   側の速度制御装置より出力されるトルク基準に基づく制
   御に切換える切換手段と、この切換手段により動作ロー
   ル側の速度制御装置が非動作ロール側の速度制御装置の
   トルク基準に基づく制御に切換えられるとそのときのト
   ルク変動を分離状態でのトルク値から加圧状態でのトル
   ク値まであるレートにて変化させるトルク値可変手段と
   を設けたことを特徴とする抄紙機用電動機の制御装置。