JPH07125915A

JPH07125915A - インダクションモータの制御方法

Info

Publication number: JPH07125915A
Application number: JP27555593A
Authority: JP
Inventors: Hidenori Torii; 秀宣鳥井
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 1993-11-04
Filing date: 1993-11-04
Publication date: 1995-05-16

Abstract

(57)【要約】【目的】安価なモータを使用し、回路を簡単にし、し
かも高い精度の安定回転が得られるインダクションモー
タの制御方法を提供する。【構成】ローラを駆動するインダクションモータ１の
回転周波数を開放制御により所定周波数ｆに設定して運
転し、このモータの回転が安定したとき実際の回転周波
数ｆ_Mを測定し、この実際の回転周波数に応じて上記設
定周波数を補正し、爾後、この補正された設定周波数で
インダクションモータを運転する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、糸を案内するローラを
所望の回転速度で安定に回転させるためのモータ制御の
方法に係り、特に、安価なモータを使用し、回路を簡単
にし、しかも高い精度の安定回転が得られるインダクシ
ョンモータの制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】糸を所定速度で送ったり、糸に適当な張
力を与えたりするために、糸をローラに掛けたり、巻き
付けたりして糸を案内することが行われる。糸の品質を
向上させるためには、糸の速度や張力を安定させるよう
に、ローラが安定に回転することが必要である。このよ
うなローラの回転駆動には一般にモータが使用されるの
で、モータを安定回転させることが必要となる。また、
糸の生産性を向上させるためには、これらのローラの回
転数は可及的に高い回転数に設定される。

【０００３】モータを安定回転させるためには、単に定
められた電力をモータに印加するだけの開放制御より
も、モータの回転数を検知してこの検知回転数に基づき
印加電力を制御するフィードバック制御が優るとされて
いる。これはモータ回転数が所期の回転数に達していな
くてもフィードバックにより自動的に回転数が上昇して
設定どおりに回転するからであり、また、負荷変動によ
る回転数の変化もフィードバックにより解消されるから
である。勿論、設定回転数に対する制御精度や安定の度
合いを向上させるためには、回転数の検知を精度よくす
ると共にフィードバックの応答性をよくしなければなら
ない。

【０００４】近年では、同期モータをインバータ制御で
回転させることにより精度の高い回転制御が可能であ
る。例えば、同期モータを使用するとその回転精度はイ
ンバータの周波数精度で決まるが、通常では±０．０１
％の範囲に安定させることができる。これに対し、イン
ダクションモータをフィードバック制御する場合、制御
部の応答速度と分解能とで回転精度が決まるが、高精度
の従って高価な制御部を使用すれば±０．０２〜±０．
０１％である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、同期モータ
をインバータ制御で回転させるには、インバータが必要
であるが、同期モータやインバータ回路は複雑でありか
つコストが高い。また、安価なインダクションモータも
回転精度を上げるためには制御部の応答速度や分解能を
高める必要があるので、結局、コストが高くなる傾向に
ある。

【０００６】フィードバック制御を行ったためにかえっ
て安定の精度が落ちるという問題も起きている。これは
糸の速度が大変に速いためローラの回転速度も大変に速
く、回転速度の変化に制御部の応答が追い付かないこと
による。

【０００７】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、安価なモータを使用し、回路を簡単にし、しかも高
い精度の安定回転が得られるインダクションモータの制
御方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、糸を案内するローラを回転させるに際し
て、このローラを駆動するインダクションモータの回転
周波数を開放制御により所定周波数に設定して運転し、
このモータの回転が安定したとき実際の回転周波数を測
定し、この実際の回転周波数に応じて上記設定周波数を
補正し、爾後、この補正された設定周波数でインダクシ
ョンモータを運転するものである。

【０００９】

【作用】インダクションモータは開放制御で運転する
と、スリップにより回転周波数が設定周波数よりも低く
なる。このスリップによる回転周波数の減少はインダク
ションモータの個体によって異なる。回転周波数の個体
間のバラツキは０．０３％程度である。負荷である糸の
変化が小さいのでインダクションモータの運転中の回転
変動は小さい。ここで、この個体間のバラツキを解消す
るためにフィードバック制御を行おうとすると前記した
ように、かえって安定の精度が落ちることになる。しか
し、開放制御で運転し、個体毎にスリップによる回転周
波数の減少分だけを補正してやれば個体間のバラツキが
解消される。回転変動が小さいので、フィードバック制
御の場合よりも精度のよい安定回転が得られる。

【００１０】即ち、上記構成により、まず、インダクシ
ョンモータの回転周波数を開放制御により所定周波数に
設定して運転すると所定周波数よりもやや低い周波数で
モータの回転が安定する。モータの回転が安定したとこ
ろで実際の回転周波数に応じて設定周波数を補正すれ
ば、その補正分だけ回転周波数が高められる。爾後、こ
の回転周波数における安定回転が得られる。

【００１１】

【実施例】以下本発明の一実施例を添付図面に基づいて
詳述する。

【００１２】この実施例では、紡糸システムに使用され
るゴデットローラのためのモータについて説明する。

【００１３】まず、図３によりゴデットローラを説明す
る。ゴデットローラは第１加熱ローラＧＲ１及び第１セ
パレータローラＳＲ１からなる第１ローラ対と、第２加
熱ローラＧＲ２及び第２セパレータローラＳＲ２からな
る第２ローラ対とから構成される。第１加熱ローラＧＲ
１は第１セパレータローラＳＲ１より、第２加熱ローラ
ＧＲ２は第２セパレータローラＳＲ２より径が大きい。
第１ローラ対の上方には、図示されない紡糸機が設けら
れている。第２ローラ対は、第１ローラ対の上方に、か
つ軸方向に位置をずらせて配置される。第２ローラ対の
下方に紡糸巻取機ＴＫが設けられる。

【００１４】紡糸機から複数本の紡出糸が紡出される。
この複数本の紡出糸は互いに平行な糸群ＹＧ１を形成
し、その最外幅はＷである。この糸群ＹＧ１が第１加熱
ローラＧＲ１の一端に掛けられ、次いで第１セパレータ
ローラＳＲ１に掛けられる。糸群ＹＧ１は、第１加熱ロ
ーラＧＲ１と第１セパレータローラＳＲ１とに、軸方向
にピッチＬ１で移動しながら数回巻き回される。ここで
は、糸群ＹＧ１が第１加熱ローラＧＲ１の軸方向に移動
しやすいよう第１セパレータローラＳＲ１の軸が第１加
熱ローラＧＲ１の軸に対してやや傾けて設置されてい
る。第１加熱ローラＧＲ１の他端から出た糸群ＹＧ２は
第２加熱ローラＧＲ２の一端に掛けられ、次いで第２セ
パレータローラＳＲ２に掛けられる。糸群ＹＧ２は、第
２加熱ローラＧＲ２と第２セパレータローラＳＲ２と
に、軸方向にピッチＬ２で移動しながら数回巻き回され
る。ここでも、糸群ＹＧ２が第２加熱ローラＧＲ２の軸
方向に移動しやすいよう第２セパレータローラＳＲ２の
軸が第２加熱ローラＧＲ２の軸に対してやや傾けて設置
されている。第２加熱ローラＧＲ２の他端から出た糸群
ＹＧ３は、各紡出糸が図示されない案内具により展開さ
れて幅を広げられ、紡糸巻取機ＴＫに導入される。糸巻
取機ＴＫ内では紡出糸は、各々パッケージに巻き取られ
る。

【００１５】加熱ローラＧＲ１、ＧＲ２の間で糸群ＹＧ
２の紡出糸が延伸される。加熱ローラＧＲ１、ＧＲ２の
周速比が延伸比となる。例えばＧＲ２／ＧＲ１＝１．５
であると、加熱ローラＧＲ１、ＧＲ２の間で各紡出糸が
１．５倍に延伸される。ナイロンフィラメントやポリエ
ステルフィラメント等の紡出糸は、それぞれ加熱ローラ
ＧＲ１、ＧＲ２の周速比が異なるゴデットローラを通さ
れることにより、所望の延伸比で延伸され、ＰＯＹ(Per
ical OrientedYarn)やＦＤＹ(Full Draw Yarn)となる。
加熱ローラＧＲ１、ＧＲ２の周速比が延伸比となるの
で、延伸比を安定させるためには、各加熱ローラＧＲ
１、ＧＲ２の回転数を安定させることが重要となる。

【００１６】加熱ローラＧＲ１、ＧＲ２は、いずれも図
４に示されるように回転軸４１と、その回点軸４１の外
周を覆い外部より固定されたヒータ４２と、そのヒータ
４２を覆い上記回転軸４１と一体的に回転される外筒４
３とからなり、外筒４３にはヒータ４２の熱を外筒４３
の外周面に伝えるヒートパイプが内蔵される。この回転
軸４１の回転駆動が、本発明に基づいて開放制御された
インダクションモータ１により行われる。図１にこのイ
ンダクションモータ１の駆動回路を示す。

【００１７】図示されるように、インダクションモータ
１の始動時に所定の回転周波数ｆを設定してその回転周
波数ｆをインダクションモータ１に与える回転周波数設
定回路２と、インダクションモータ１に同期回転される
歯車３と、その歯車３の歯の接近を検知する近接センサ
４と、近接センサ４の出力パルスφからインダクション
モータ１の回転周波数ｆ_Mを検知する回転周波数検知回
路５と、この検知された回転周波数を回転周波数設定回
路２の設定回転周波数ｆから差し引いてすべり値Δｆを
算出する引算回路６と、検知された回転周波数が始動後
安定したときにすべり値Δｆを回転周波数設定回路２に
出力する補正回路７とが設けられている。回転周波数設
定回路２は、始動時に設定した周波数ｆに補正周波数ｆ
αを加算してインダクションモータ１に与えるようにな
っている。補正周波数ｆαは、インダクションモータ１
の回転周波数がすべり値Δｆだけ上昇することを見込ん
だ値に設定される。

【００１８】図１の回路の動作を図２を用いて説明す
る。まず、インダクションモータ１の始動時に回転数設
定回路２によりインダクションモータ１の回転周波数ｆ
を所定周波数ｆ₁に設定して運転を開始する。インダク
ションモータ１は始動後、徐々に安定回転に達する。こ
のときインダクションモータ１は開放制御であり、所定
周波数ｆ₁に設定された回転数設定回路２により駆動さ
れるが、すべりが生じるため所定周波数ｆ₁に到達する
とは限らない。回転周波数検知回路５は、歯車３による
近接センサ４の出力パルスφから実際の回転周波数ｆ_M
を検知する。所定周波数ｆ₁と回転周波数ｆ_Mとの差が
引算回路６から出力される。

【００１９】補正回路７は回転周波数ｆ_Mの変化からイ
ンダクションモータ１が安定回転に達したことを検知す
る。このときｆ_M＝ｆ₂である。引算回路６の出力であ
るすべり値Δｆ＝ｆ₁−ｆ₂に基づく補正周波数ｆαを
回転数設定回路２に出力する。回転数設定回路２は、設
定周波数ｆ₁＋補正周波数ｆαを出力するようになる。
インダクションモータ１は、ｆ₁＋ｆαで運転されるた
め、すべり値Δｆが解消されて回転周波数がｆ₁に近付
き安定する。

【００２０】スリップによるインダクションモータ１の
回転周波数の個体間のバラツキは０．０３％であった
が、上記回路によるスリップ分の補正を行った結果、ス
リップ分は補正されると共に回転精度が±０．０１５％
以内になった。これは同期モータをインバータ制御で回
転させた場合の±０．０１％に近い精度となっている。

【００２１】なお、本発明はゴデットローラに限らず糸
を案内するローラ等を駆動するためのインダクションモ
ータに適用することができる。

【００２２】また、上記実施例では、インダクションモ
ータ１を開放制御としたが、回転周波数の検知に対して
開放制御であればよく、温度変化等には対応して設定回
転周波数を変えるように構成しても構わない。

【００２３】

【発明の効果】本発明は次の如き優れた効果を発揮す
る。

【００２４】（１）インダクションモータの如き安価な
モータで高い精度の安定回転が得られる。

【００２５】（２）フィードバック制御を行わないので
回路が簡素になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるインダクションモータの駆動回路
の回路図である。

【図２】本発明によるインダクションモータの制御方法
を説明するための回転周波数変化グラフである。

【図３】本発明が適用されるゴデットローラの、（ａ）
側面図、及び（ｂ）正面図である。

【図４】本発明が適用されるゴデットローラの概略断面
図である。

【符号の説明】

１インダクションモータ２回転周波数設定回路５回転周波数検知回路７補正回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】糸を案内するローラを回転させるに際し
て、このローラを駆動するインダクションモータの回転
周波数を開放制御により所定周波数に設定して運転し、
このモータの回転が安定したとき実際の回転周波数を測
定し、この実際の回転周波数に応じて上記設定周波数を
補正し、爾後、この補正された設定周波数でインダクシ
ョンモータを運転することを特徴とするインダクション
モータの制御方法。