JPS5917890A - 電動機制御装置 - Google Patents

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、主に上下ロール径又は上下ロール周速が異
なる圧延機におけるロール駆動用電動機の駆動及び制御
装置に関するものである。

第１図は、上下ロール径の異なる圧延機の駆動系の一例
を示す。図において（１）は被圧延材、（２）は上部作
業ロール、（３）は下部作業ロール、（４）　ｅ　（６
）はそれぞれ上下作業ロールに連結された減速機、（６
）。

（７）はそれぞれの減速機（４）、（５）に接続された
駆動電動機である。

第２図は第１図の駆動系に対する従来の制御装置を示す
。第２図において０］）は速度指令信号、（２）は速度
制御器、α葎は電源装置、０→、θＧはそれぞれ上下ロ
ール駆動用電動機、ＤｉＧ、０７）は回転速度検出器、
Ｑ枠は界磁指令信号、Ｈ、（１）は界磁電源装置、Ｑρ
。

（２）は界磁巻線、（財）は回転速度比指令、（ハ）は
倍率器（ハ）は速度偏差制御回路を示す。

次に動作について説明する。

第２図において速度指令信号０ρは速度制御器＠に入力
され回転速度検出器０１からのフィードバック信号と比
較されて制御信号が生成される。この制御信号により電
源装置０３の出力が制御され、上ロール駆動電動機の回
転速度Ｎ１は回転速度指令信号０υに一致するように制
御される。

従って上ロール駆機用電動機０４の回転速度のみがフィ
ードバック制御により監視されており、電動機ＯＧの回
転速度は、速度制御器■によっては拘束されない。

一方、電動機０→の界磁巻線ａ］）は、界磁電源装置Ｏ
Ｑによって励磁されており、界磁磁束指令信号（至）に
よって決まる磁束になるように制御が行なわれる。この
界磁磁束指令信号（至）はある場合は固定値として与え
られ、またある場合は図示されない電動機トルク調整装
置からの回転速度に応じた可変信号としＣ与えられる。

さて、回転速度検出器０ゆによって検出された電動機（
ｌ→の回転速度は倍率器（ハ）に入力され、回転速度比
指令（至）を乗ぜられる。倍率器（ハ）の出力ＫＮ。

（Ｋは定数）と回転速度検出器（１７）によって検出さ
れた電動機α〜の回転速度Ｎ２は速度偏差制御回路（ハ
）に入力され、偏差に応じた信号が出力される。

速度偏差制御回路（ハ）の出力と界′磁指令信号０廊の
和が界磁電源装置に）に与えられ、電動機θＱの回転速
度Ｎ２がＫＮ、となるように制御される。

このように従来の電動機制御装置は、回転速度をアナロ
グ信号によって管理しているためで１、速度偏差制御回
路等のアンプドリフト等の原因により高い精度が得られ
ないという欠点があった、この発明は、上記のような従
来の制御装置の欠点を除去するためになされたもので、
回転速度の検出信号をパルス化し、演算等についてもパ
ルスのまま行なう事により、高い制御精度が得られる電
動機制御装置を提供することを目的としている。

以下、この発明の一実施例を図について説明する。

第８図においてθυは回転速度指令信号、０のは速度制
御器、０３は電源装置、Ｇ４．ａＳはそれぞれ上下ロー
ル駆動用電動機、Ｇ４．（１７）は回転速度検出器、（
至）は界磁磁束指令信号、０す、（ホ）は界磁電源装置
、Ｑυ。

（イ）は界磁巻線、＠は回転速度比指令、（ハ）はパル
ス周波数変換回路、（ハ）はパルス相殺回路を示す。

第８図において、速度制御器＠は回転速度指令信号０υ
と電動機０４に連結された回転速度指令信号からのフィ
ードバック信号とを比較して制御信号を生成し、電源装
置ａ３へ送る。従って第８図において電動機０◆の回転
速度のみがフィードバック制御により監視されており、
電動機αなの回転速度は、速度制卸器（イ）によって拘
束されない。

一方、電動機０４の界磁巻線シυは、界磁電源装置Ｑｌ
によって励磁されており、界磁磁束指令信号（至）によ
って決まる磁束になるように制御が行なわれる。この界
磁磁束指令信号θ枠はある場合は固定値として与えられ
、またある場合は図示されない電動機トルク調整装置か
らの回転速度に応じた可変信号として与えられる。

さて、第８図において、電源装置０３の発生する電圧を
Ｅ１重電機０やαＱの電流、界磁磁束、回転速度をそれ
ぞれ１１．φ、、Ｎ、、Ｉ２．φ２．Ｎ２として、この
２台の電動機の諸特性を等しいとすれば、電動機の特性
によって定常状態において下式が成立する。

Ｅ　＝にφ、Ｎ、十Ｉ、Ｒ・・・・・・・・・・・・・
・・・　■Ｅ　＝　Ｋφ２Ｎ２＋Ｉ２Ｒ・・・・・・・
・・・・・　■但しＫ及びＲは電動機の特性によって決
まる定数である。

ここに、所望の上下ロール周速比をに１、上下ロール径
をり、、Ｄ２１上下減速機の減速比をＧ、、Ｇ２とすれ
ば 従って　　　Ｎ２＝　Ｋ２Ｎ、　　　　　　　・・・・
■となる。云い換えれば、Ｎ２　””　Ｋ２　Ｎ＋　　
なる制御が行われれば、所望の周速比に１が得られる。

第８図において回転速度検出器ＯＱの出力パルスの周波
数Ｆ１は電動機０４の回転速度Ｎ１に比例してし゛る。

このパルスＦ１と回転速度比指令力ツノ（パルス周波数
変換回路（ホ）に入力され、入カッ（パルスの周波数Ｆ
１はに２倍され周波数に２Ｆ、の／ｆルスカ５出力され
る。

回転速度検出器（１カの出力パルスの周波数Ｆ２ｆよ電
動機０會の回転速度Ｎ２に比例している。この〕（ルパ
ルスｚと前記パルス周波数変換回路の出力１５レスに２
Ｆ。

はパルス相殺回路に）に入力される。ｚｆ）レス相殺回
路（イ）は、入力される２つのノ（パルス列を比較し）
（パルスを相殺しその差の）ｆルスのみを生成し、こｆ
ｔを可逆カウンタによって計数する回路でその１１４ソ
ｊ（よΣ（Ｆ２　　　Ｎ２　Ｆ＋） で示される。これは速度偏差の積分値 ｆｃＮ２　　Ｎ２Ｎ１） に比例している。

従って電動機０υの界磁φ２は、界磁指令φ、とノ（パ
ルス相殺回路＠の出力との和によって界磁電源装置彌が
制御されることによって決まるから φ２＝φ、　＋（ｄ（Ｎ２−に２Ｎ、　）但し、Ｇは操
作爪に対するゲインである。

操作量が偏差の積分値であるので、 定常状態では Ｎ２　”＝　Ｎ２　ＮＨ となる。

従って、第８図のごとき制御器の構成により所望の回転
数比に２を得ることができる。

定常状態にて十分大きいゲインＧの値を持たせるために
は、通常はＰＩコントローラが使用される。

なお前記説明は回転数Ｎ１とＮ２とが一定の比に２を持
つものとして説明したが一定の差ΔＮを持つように制御
することも可能である。この場合、■は倍率器ではなく
、この出力が　　　Ｎ１＋ΔＮであるような制御器とな
る。また一般的にこの出力を　　　＋（Ｎ１） とし、回転数Ｎ２を全てのＮ１の陽函数の形式において
制御することも可能である。

以上のように、この発明によれば、回転速度検出器をパ
ルス発信器とし、またパルス周波数変換回路、パルス相
殺回路を用いて回転速度をパルスのまま取扱うものとし
ているので高い制御精度が得られるという効果がある。

【図面の簡単な説明】 第１図は異径ロール圧延機の駆動系の一例を示す説明図
、第２図は従来の制卸装置を示す構成図、第３図は本発
明の一実施例を示す構成図である。 図において、（イ）は速度制御器、０３は電源装置、０
４）、（ｌｉｄは電動機、（ＪＯ，Ｏ乃は回転速度検出
器、ＯＩ。 勾は界磁電源装置、２１）、（イ）は界磁、（財）は倍
率器、に）は速度偏差制御回路、（イ）はパルス周波数
変換回路、に）はパルス相殺回路である。 なお各図中同一符号は、同一あるいは相当部分を示すも
のとする。 代理人　　葛　野　信　− ４６− 第１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）機械的に回転数が異なるように拘束された条件下
   にある少なくとも２台の電動機を制御するものにおいて
   、第１の電動機の回転数に応じた周波数のパルスを発生
   する第１の回転速度検出装置、第２の電動機の回転数に
   応じた周波数のパルスを発生する第２の回転速度検出装
   置、上記第１又は第２の回転速度検出装置の発生パルス
   を入力し、所定の周波数のパルスに変換する第１の回路
   、この第１の回路の発生するパルスと上記第２又は第１
   の回転速度検出装置の発生するパルスとの偏差パルスを
   発生するパルス相殺回路、上記第１の回転速度検出装置
   の発生するパルスと、入力する速度指令との偏差に応じ
   て第１の電動機の電機子を制御する速度制御器、上記パ
   ルス相殺回路の発生するパルスにより第２の電動機の界
   磁指令又は速度指令を補正する第２の回路を備えたこと
   を特徴とする電動機制御装置。
2. （２）少なくとも２台の電動機は、径又は周速の異なる
   圧延機の上下のロールを駆動するものであることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の電動機制御装置。