JPS59149260A - リ−ル巻取巻戻機の電動機制御装置 - Google Patents

リ−ル巻取巻戻機の電動機制御装置

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JPS59149260A
JPS59149260A JP58025591A JP2559183A JPS59149260A JP S59149260 A JPS59149260 A JP S59149260A JP 58025591 A JP58025591 A JP 58025591A JP 2559183 A JP2559183 A JP 2559183A JP S59149260 A JPS59149260 A JP S59149260A
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JP
Japan
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reel
acceleration
motor
winding
deceleration
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JP58025591A
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English (en)
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Michio Shimoda
下田 道雄
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H23/00Registering, tensioning, smoothing or guiding webs
    • B65H23/04Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally
    • B65H23/18Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally by controlling or regulating the web-advancing mechanism, e.g. mechanism acting on the running web
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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  • Controlling Rewinding, Feeding, Winding, Or Abnormalities Of Webs (AREA)
  • Winding, Rewinding, Material Storage Devices (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は帯状材料を圧延等の走行処理するラインに使
用されるリール巻取・巻戻機の電動機制御装置に関する
ものである。
従来、リール巻取・巻戻機用の電動機制御型態は周知の
ように出カ一定制御であり、電動機主回路電流をリール
張力に比例させて設定し、一方電動機逆起電力をライン
速度に比例させて制御し、又ライン加速時の加減速時補
償分をライン速度加減速率とリールコイル径によって演
算される加減速時補償分を上記リール張力設定分電流に
加えて補償する方法により制御されている。
本発明は上記制御型態のうち、加減速時補償分を含め、
コイル径変化に起因するトルク変動分を更に補償するリ
ール巻取・巻戻機の電動機制御装置に関しているが、説
明の都合上まず従来のこの種の電動機制御装置を第1図
及び第2図にもとづいて説明する。
従来リール巻取・巻戻機用の電動機の加減速時補償は次
の様な原理で行なわれていた。すなわち、第1図はリー
ル巻取・巻戻機の原理構成図を示したものであり、この
図に沿ってその原理を説明する。第1図中、1は電動機
、2は歯車装置、3はリール、4は巻回材料であり、こ
れ等の全体によりリール巻取・巻戻機を構成する。
加速域トルクをTacとすると、 GD2−GD2+GD2   ・φ・・(2)M   
     C 02つの式が成立つ。
ここで、 GD二;固定部分の慣性量(電動機軸換算)の一定値 GD;コイル部分の慣性量(GD Kりm)さらに電動
機回転速度は、 ここで、 V;ライン速度(mpm ) D;コイル径(m) n;コイル回転速度(RPM ) N;電動機回転速度(RPM ) ぞあり、またコイル部分の慣性量は、 2  1  πpw    +1   11     
5GD =(−) −一(D −D )XIO−・・(
4)CGr 8   0 ここで、 ρ;比重(k−) W;コイル巾(m) したがって(2) 、 (4)式から l11 = K□+に2(D−Do)・・・・(6)ここで、K
1. K2は定数とする。
(1)式の加減速トルク’racは 一方、電動機定格トルク”mは T  =974X −(Ky@m)   ”” (8)
N ここで、 P;電動機定格出力(KW ) N;電動機回転数(RPM ) 通常リール巻取・巻戻機用電動機は界磁制御範囲におい
て出カ一定とされ、その時の定格トルク及び定格回転数
は次式によって決定される。
ここで、 ■T;ライン定格最大速度(mpm )従って(8) 
、 (91式より ここで、K; 定数 ことで、K、;  定数 加減速中の時点においてはコイル径り中constan
tとすれば、(11ン式は V = F  (D)・−−・・・ (13)t ここで、F(D) ;関数 従って、従来の加減速時電動機制御装置は、第2図の制
御系に示す如く構成されている。すなわちライン速度V
と電動機回転数Nとよりコイル径を計測する計測装置5
及びCl2)、C13)式の関数F(旬を計算する演算
器6、ライン速度の微分値を演算する微分器7と関数F
 (D)の計算値とライン速度Vの微分値を掛は合わせ
る掛算器8を備え、その掛算器8の出力ICを張力設定
分電流値1ReflC加算器9にて加算してリール巻取
・巻戻機用電動機の電流制御器10へ出力するものであ
る。
この電動機制御装置はリールコイル径を加減速時におい
ては一定値とし、このコイル径の変化そのものに起因す
るリール電動機回転数を無視している。すなわち(1υ
弐において となるべきところを(14)式のカッコ()内の第2項
を無視していることになる。そのため(14)式におい
てわかる様にリールコイル径が小さい時においては、こ
の項によるトルク変動はリール巻取−巻戻機における張
力変動として現出する。計算によれば第1項と第2項の
比率は最大時には第1項一01割から2割にも達し無視
できない状況であることが判明する。
この発明は、上記のような欠点を除去するためになされ
たものであり、リール巻取巻戻機の電動機を制御する際
に、リール張力設定電流分に上述した加減速補償装置 く、さらにリールコイル径の変化にもとづくコイル径変
化補償外を求めて、リールコイル径の変化に伴うトルク
変動分を抑制制御するリール巻取・巻戻機の電動機制御
装置を提供することを目的としている。
以下、この発明を図面とともに説明する。
第3図は、本実施例の巻取・巻戻機の電動機制御装置の
うち巻取・巻戻機のリール解析図である。
第3図中5巻回材料4の厚さh (m) 、 リール角
速度を、(−θ/sec ) +リール回転角をθ(θ
)。
巻取コイル径をD(m)、ライン速度なV(mpm)と
すると、 Δθ=ωdt       ・・・・(16)が成り立
つ。そこで(15)、C16)式よりΔD=−ωΔt 
   ・・−(18)π したがって、 (20)式を(14)式に代入すれば 結局、(11〕式は次のように書き換えることができる
。すなわち ・・・・ (23) また先に述べた(3)式から明らかなようになので、カ
ッコ()内の環2項は として表わされる。
第2項のリール径の変化による補償外は材料板4の厚さ
hとリール電動機回転数Nの2乗値とから(25)式に
沿って容易に計算可能であることが解る。よって第4図
に示す如〈従来の加減速補償装置に加えて、材料板厚り
に基づく板厚係数回路・12とリール電動機回転数Nの
自乗値計算回路11の積値の出力値を演算器6のF(D
)の出力値と掛算器13にて掛は合わせて、張力設定分
電流値より加減算器9にて減算することにより構成され
る。このように本実施例の電動機制御装置では、第2図
に示した従来の加減速補償装置にさらに電動機回転数N
、材料板厚り、演算器6の出力信号F (DJを入力と
するリール径変化補償回路14を付加することにより、
リール電動機の゛加減速補償機能と併せてリール径変化
補償機能をも同時に達成できることになる。
以上のように、この発明のリール巻取・巻戻機の電動機
制御装置によればリールコイル径の径変化によるトルク
変動分を材料板厚とリール電動機回転数により演算して
補正するリール径変化補償itを持っているのでリール
巻取・巻戻動作においてラインの加減速運転時及び一定
速度運転時とを問わず、リール張力の精度の高い制御を
実現できる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図はリール巻取・巻戻機用電動機の原理を示した構
成図であり、第2図は従来のリール巻取・巻戻機用電動
機の加減速補償制御装置の制御ブロック図を、第3図は
この発明に適用されるりフル巻取・巻戻機のリール巻回
状態を解析するための説明図を、第4図はこの発明の一
実施例によるリール巻取・巻戻機の電動機制御装置の制
御ブロック図をそれぞれ示したものである。なお、図中
、同一符号は同一、″又は相当部分を示す。 1・・・電動機、2・・・歯車装置、3・・・リール、
4・・・巻回材料、5・・・計測装置、6・・・演算器
、7・・・微分器、8・・・掛算器、9・・・加減算器
、10・・・電流制御器、11・・・自乗値計算回路、
12・・・板厚係数回路、13・・・掛算器、14・・
・リール径変化補償回路。 D・・・リールコイル径(m)、D、・°°リール内径
(m)、N・・・リール電動機回転数(rpm )、n
・・・リール回転数(rpm )、■・・・ライン速度
(mpm )、TfJl・−・リール電動機定格トルク
CKym)、P・・・リール電動機定格出力(牌)、W
・・・リール角送度(rad/sec )、θ°“°リ
ール回転角(rad )、h ・・・材料厚(tn )
、Iref・・・張力設定分電流設定値。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 葛野信−(ほか1名」゛ 第1図 Tm   Pk+J 2・ 手続補正音(自発) 29発明の名称 リール巻取巻戻機の電動機制御装置 :3.補正を、する者 代表者片山仁へ部 4、代理人 5、補正の対象 (1)明細書の特許請求の範囲の欄 (2)明細書の発明の詳細な説明の欄 (3)明細書の図面の簡単な説明の欄 6、補正の内容 (1)別紙の通り特許請求の範囲を補正する。 (2)明細書第3頁第1行目、第7頁第20行目、第1
1頁第2行目および同頁第8行目に「巻回」とあるのを
「巻取巻戻」と補正する。 (3)明細書第3頁第3行目に「加速域」とあるのを「
加減速」と補正する。 7、 添付書類の目録 補正後の特許請求の範囲を記載した書面 1通以上 補正後の特許請求の範囲 盈双悲炭祠料のライン速度およびリール用電動機回転数
から定めたリールコイル径と上記ライン速度の加減速率
とからリール加減速補償分を算出し、リール張力設定電
流分に上記加減速補償分を付加して制御するリール巻取
・巻戻機の電動機制御装置において、上記豆炭l仄材料
の厚さおよび上記リール用電動機回転数から上記リール
コイル径の変化を算出するリール径変化補償回路を設け
、このリール径変化補償回路からのリール径変化補償分
を上記リール張力設定電流分にさらに付加することによ
りリール巻取・巻戻時の上記リールコイル径変化に起因
するトルク変動分を補償したことを特徴とするリール巻
取・巻戻機の電動機制御装置。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 巻回材料のライン速度およびリール用電動機回転数から
    定めたリールフィル径と上記ライン速度の加減速率とか
    らリール加減速時償分パを算出し、リール張力設定電流
    分に上記加減速時償分を付加して制御するリール巻取・
    巻戻機の電動機制御装置において、上記巻回材料の厚さ
    および上記リール用電動機回転数から上記リールコイル
    径の変化を算出するリール径変化補償回路を設け、′こ
    のリール径変化補償回路からのリール径変化補償分を上
    記リール張力設定電流分にさらに付加することによりリ
    ール巻取・巻戻時の上記リールコイル径変化に起因する
    トルク変動分を補償したことを特徴とするリール巻取・
    巻戻機の電動機制御装置。
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