JPH11262294A - 負荷分担速度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は信頼性の高い負荷分担速度制御装置
を提供することを課題としている。 【解決手段】 本発明の負荷分担速度制御装置は、ライ
ン速度設定器１によって設定されたライン速度までの増
速減速レートを作る増速減速レート回路２と、マスタモ
ータ３とへルパモータ６との負荷分担量を設定する負荷
分担設定器９と、マスタモータ３とへルパモータの電気
特性または機械特性の違いを補正し、マスタモータ３の
速度基準信号に対して、負荷分担設定器９による負荷分
担量を零とし、ライン速度に対して複数台のモータの負
荷率が等しくなるように速度補正値を出力する速度補正
回路１０とを備えたことを特徴としている。 【効果】 本発明により負荷分担速度制御装置の操作安
全性を向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、産業向けの抄紙
機、フィルムラインなど機械的拘束力で繋がったライン
を複数台のモータで駆動する場合に使用する負荷分担速
度制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の速度制御とトルク制御による負荷
分担速度制御装置は、図５に示す構成図のように、ライ
ン速度設定器１、増速減速レート回路２、マスタモータ
３、マスタモータ用の速度検出器３ａ、ヘルパモータ
６、へルパモータ用の速度検出器６ａ、電流マイナー制
御機能付インバータ２０、電流基準増幅アンプ２１、ト
ルク設定器２２、およびトルク制御機能付インバータ
（速度制限回路付き）２３から構成されている。

【０００３】そして、複数台のモータをインバータによ
る制御装置で抄紙機、フィルムライン等機械拘束力でつ
ながったラインを駆動する場合、１台をマスタモータ３
とし速度制御で駆動し、残りをヘルパモータ６として電
流制御（速度制限回路付き）をすることが多い。なお、
運転停止信号５、８の動作によって増減速レート回路２
を介しライン速度設定器１と接続され、速度設定がなさ
れる。

【０００４】この方式によるマスターの制御装置は速度
検出器３ａ，６ａによる速度制御を行う。そしてこのマ
スタ一制御装置から電流基準信号を出力し、この出力信
号を電流基準増幅アンプ２１によって増幅し、トルク設
定器２２によって更に一定の比率をかけた電流基準信号
によってへルパーの制御装置は電流制御（速度制限回路
付き）を行なうことによって、トルク制御機能付インバ
ータ２０、２３が運転されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術では、前記
の方式によるインバータは高価な電流マイナー制御回路
を有する高機能なインバータ制御装置を適用しなければ
ならなかった。そこで、本発明は複数台のインバータを
総括制御するシステム側において、例えばすべり等のモ
ータの特性、または機械的な特性を補正する速度補正回
路を速度基準回路に付加するにより、インバータにドル
ーピング制御が可能な汎用インバータが使用できるよう
にし、システム全体を低コストにすることのできる負荷
分担速度制御装置を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載した負荷
分担速度制御装置は、マスタモータの運転駆動を速度制
御する第１のドルーピング制御機能付インバータと、ヘ
ルパモータの運転駆動を速度制御する第２のドルーピン
グ制御機能付インバータと、マスタモータおよびヘルパ
モータのライン速度を予め設定するライン速度設定器
と、このライン速度設定器によって設定されたライン速
度までの増速減速レートを作る増速減速レート回路と、
マスタモータとへルパモータとの負荷分担量を設定する
負荷分担設定器と、マスタモータとへルパモータの電気
特性または機械特性の違いを補正し、マスタモータの速
度基準信号に対して、負荷分担設定器による負荷分担量
を零とし、ライン速度に対して複数台のモータの負荷率
が等しくなるように速度補正値を出力する速度補正回路
とを備えたことを特徴としている。

【０００７】請求項２に記載した負荷分担速度制御装置
は、速度補正回路の速度補正量関数を予め決められた手
順によって測定し、予め定められた手順によって速度補
正量関数を決める機能を有することを特徴としている。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に本発明の負荷分担速度制御装
置の実施の形態を説明する。

【０００９】図１において、ドルーピング制御機能付イ
ンバータ４はマスタモータ３の運転駆動を速度制御する
装置であり、ドルーピング制御機能付インバータ７はヘ
ルパモータ６の運転駆動を速度制御する装置である。

【００１０】また、ライン速度設定器１はマスタモータ
３およびヘルパモータ６のライン速度を予め設定する回
路であり、増速減速レート回路２はライン速度設定器１
に接続され、ライン速度設定器１によって設定されたラ
イン速度までの増速減速レートを作る回路である。

【００１１】負荷分担設定器９は増速減速レート回路２
に接続され、増速減速レート回路２からの信号によっ
て、マスタモータ３とへルパモータ６との負荷分担量を
設定する回路である。

【００１２】同様に、速度補正回路１０は増速減速レー
ト回路２に接続され、増速減速レート回路２からの信号
によって、マスタモータ３とへルパモータ６の電気特性
または機械特性の違いを補正し、マスタモータ３の速度
基準信号に対して、負荷分担設定器９による負荷分担量
を零とし、ライン速度に対して複数台のモータの負荷率
が等しくなるように速度補正値を出力する回路である。

【００１３】即ち、図１はへルパモータが２台の場合の
実施例であり、ライン速度を設定するライン速度設定器
１と、設定された速度までの増速減速レートを作る増速
減速レート回路２によって速度基準回路を構成し、モー
タの速度設定値を定めている。

【００１４】そして、マスターモータ３はドルーピング
制御機能付インバータ４によって速度制御されており、
インバータの運転停止信号５が各インバータを総括して
制御するシステム側から出力され、この運転停止信号５
の開閉によってドルーピング制御機能付インバータ４は
増速減速レート回路２に接続される。

【００１５】また、ヘルパーモータ６はドルーピング制
御機能付インバータ７によって速度制御されており、イ
ンバータの運転停止信号８が各インバータを総括して制
御するシステム側から出力され、この運転停止信号８の
開閉によってドルーピング制御機能付インバータ７は負
荷分担設定器９および速度補正回路１０を介して増速減
速レート回路２に接続される。

【００１６】ところで、負荷分担設定器９はへルパモー
タ６とマスタモータ３との負荷分担量を設定するのに使
用され、速度補正回路１０はモータの特性（すべリ
等）、また機械の特性の違いを補正する速度補正回路で
あり速度基準回路に付加する。

【００１７】この速度補正回路１０はマスタモータ３の
速度基準信号に対して、負荷分担設定器９による負荷分
担量を零、つまりマスタモータ負荷率：へルパモータ負
荷率＝１：１の設定にしておき、ライン速度に対して複
数台のモータの負荷率が等しくなるような速度補正値を
有する回路である。

【００１８】図２において速度補正回路１０の速度補正
量関数の具体例について説明する。図２は横軸がライン
速度設定値、つまりマスタモータ３の速度基準量であ
り、縦軸はへルパモータ６の速度補正量である。この補
正量は一般的に次に述べる方法により確定する。

【００１９】まず、へルパモータ６の負荷分担設定器９
の負荷分担量を±０にしておく。この負荷分担設定器９
はプラス方向に設定すると速度が増す方向になり負荷が
重くなる。また、マイナス方向に設定すると速度が減る
方向になり、負荷が軽くなる。

【００２０】そして、マスタモータ６の速度基準量の補
正量として、実用上支障の無い範囲と間隔に刻み、マス
タモータ３とへルパモータ６の負荷率が等しくなるよう
に各へルパモータ６の速度補正量を決定していく。

【００２１】図２ではポイントＰ１．Ｐ２、Ｐ３、Ｐ
４、Ｐ５そしてＰｎで示している。各ポイント間は関数
発生器等で連続なグラフに仕上げる。つまりそのライン
速度に対して、その機械を駆動するのに必要なＫＷを、
各モータが等しくパワーを分担するために必要な速度補
正量を、各へルパモータ毎に決定する。

【００２２】この補正量は電気的、機械的に要因があり
その中には各モータのスべリ、インバータからモータま
での抵抗値等が考えられる。

【００２３】次に、図３においてこの速度補正量関数を
速度補正回路１０に使用した実施例について示す。マス
タモータ速度基準信号１１で各へルパモータの速度基準
回路として掛け算器１２に入力される。またこの速度基
準に対して速度補正量関数１３による補正量と負荷分担
設定器９による分担量が加算器１４により加算される。

【００２４】この加算された信号は定数器１５で１が加
算されこの出力信号は先に述べた掛け算器１２に入力さ
れ、掛け算器１２の出力信号はへルパモ一夕速度基準信
号１６として各インバータに入力される。この速度補正
回路１０により負荷分担設定器９の設定を±０にしてお
くと、ライン運転時の加速中または定速運転中において
各モータの負荷率が同等になる。

【００２５】以上の構成により、抄紙機、フィルムライ
ン等機械的拘束力でつながったラインを複数台のモータ
とドルーピング制御付きインパータで構成したドライブ
システムにおいて電気的または機械的な特性の違いを補
正する速度補正回路をヘルパモータの速度基準回路を付
加することにより揃速性を有することを特徴とする負荷
分担速度制御装置を提供することができる。

【００２６】図４において請求項２の一実施例を説明す
る。図４はへルパモータが２台の場合の実施例である。
図４において、インバータ電流検出器１７、電流バラン
ス設定回路１８および速度補正量記憶回路１９により、
図２の横軸の適度に分割されたマスタモータ３の速度基
準量に対するヘルパモータ６の速度補正量を決定してい
く。

【００２７】その決定方法は、図２に記載した速度補正
量の確定方法を、予めシステム側にて準備しておくもの
である。すなわちマスタモータ速度基準信号１１の適度
に分割されたマスタモータ速度基準量に対して、３台の
負荷電流が等しい負荷率になるように、インバータ電流
検出器１７で各モータの負荷電流を検出し、そして電流
バランス設定回路１８に入力され、速度補正量関数１３
に出力される。

【００２８】その補正量は速度補正量記憶回路１９で記
憶される。そしてすべてのマスタモータ速度基準量に対
する補正量が決定された後、再び速度補正量記憶回路１
９から速度補正量関数１３に出力され、その補正量が確
定される。

【００２９】このようにして、速度補正回路１０の速度
補正量関数１３を予め決められた手順により、自動測定
の上、予め定められた手順で速度補正量関数１３を決め
る機能を有することを特徴とする負荷分担速度制御装置
を提供することができる。

【００３０】以上のように本実施例では、複数台のイン
バータを総括制御するシステム側において、例えばすべ
り等のモータの特性、または機械的な特性を補正する速
度補正回路を速度基準回路に付加するにより、インバー
タにドルーピング制御が可能な汎用インバータが使用で
きるようにし、システム全体を低コストにすることので
きる負荷分担速度制御装置を提供することができる。

【００３１】

【発明の効果】本発明により、負荷分担速度制御装置の
操作性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す負荷分担速度制御装置
の構成図である。

【図２】図１の作用を示す説明図である。

【図３】速度補正回路の一実施例を示す構成図である。

【図４】請求項２に記載した速度補正回路の一実施例を
示す構成図である。

【図５】従来の負荷分担速度制御装置の構成図である。

【符号の説明】

１ ライン速度設定器 ２ 増減速レート回路 ３ マスタモータ ４ ドルーピング制御機能付インバータ ５ 運転停止信号 ６ ヘルスモータ ７ ドルーピング制御機能付インバータ ８ 負荷分担設定器 １０ 速度補正回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】マスタモータの運転駆動を速度制御する第
   １のドルーピング制御機能付インバータと、 ヘルパモータの運転駆動を速度制御する第２のドルーピ
   ング制御機能付インバータと、 前記マスタモータおよび前記ヘルパモータのライン速度
   を予め設定するライン速度設定器と、 このライン速度設定器によって設定された前記ライン速
   度までの増速減速レートを作る増速減速レート回路と、 前記マスタモータと前記へルパモータとの負荷分担量を
   設定する負荷分担設定器と、 前記マスタモータと前記へルパモータの電気特性または
   機械特性の違いを補正し、前記マスタモータの速度基準
   信号に対して、負荷分担設定器による負荷分担量を零と
   し、前記ライン速度に対して複数台のモータの負荷率が
   等しくなるように速度補正値を出力する速度補正回路
   と、 を具備してなる負荷分担速度制御装置。
2. 【請求項２】 前記速度補正回路の速度補正量関数を予
   め決められた手順によって測定し、予め定められた手順
   によって速度補正量関数を決める機能を有することを特
   徴とする請求項１に記載した負荷分担速度制御装置。