JPS6098894A - 誘導電動機の負荷平衡制御方法 - Google Patents

誘導電動機の負荷平衡制御方法

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JPS6098894A
JPS6098894A JP58207060A JP20706083A JPS6098894A JP S6098894 A JPS6098894 A JP S6098894A JP 58207060 A JP58207060 A JP 58207060A JP 20706083 A JP20706083 A JP 20706083A JP S6098894 A JPS6098894 A JP S6098894A
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JP
Japan
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voltage
induction motor
power
load
vvvf inverter
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JP58207060A
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English (en)
Inventor
Takio Takano
高野 多喜男
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P5/00Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors
    • H02P5/74Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors controlling two or more ac dynamo-electric motors

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Multiple Motors (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】 〔発明の技術分野〕 本発明は1台の可変電圧可変周波数インバータ(VVV
Fインバータ)で駆動される複数台の誘導電動機によっ
て各電動機に対応する負荷を制御する誘導電動機の負荷
平衡制御方法に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
最近、材料搬送用ローラテーブル等の負荷を制御する電
動機として、直流電動機に代ってVVVFインバータで
駆動される保守の容易な誘導電動機が使用されるように
なってきた。
ところで、VVVFインバータで誘導電動機を駆動して
搬送材料を搬送するにあたっては、経済性の面から1台
のVVVFインバータでそれぞれローラに連結された複
数台の誘導電動機を駆動することが多く、また搬送材料
は前記VVVFインバータによるローラテーブル駆動系
とは別のローラ駆動系にまたがって搬送されることがし
ばしばある。
したがって、このような場合VVVFインバータ駆動系
のローラテーブルと別駆動系のローラの表面速度が一致
しないと、両者の間に負荷の不均衡が生じる。
そこで従来ではその対策としてVVVFインパータ駆動
の誘導電動機の電力を検出し、その電力値にもとずいて
VVVFインバータの電圧又に周波数基準に補正を加え
て負荷の不平衡を是正する負荷平衡制御方法が採用され
ている。
第1図はかかる負荷平衡制御方法を説明するためのVV
VFインバータによるローラテーブル制御系の制御回路
の構成例を示すものである。
第1図において、1はローラテーブルを構成する複数個
のローラ、M1,M2・・・Mnはこれら各ローラ1に
対応させてそれぞれ連結された誘導電動機であり、また
INVはこれら各誘導電動機M1,M2・・・Mnを駆
動するためのVVVFインバーターである。また、2は
上記ローラテーブルによって搬送される圧延鋼材で、こ
の圧延鋼材2はローラテーブル手前に設けられ且つ電動
機Mxによって駆動される圧延ロール3で圧延されるよ
うになっている。この場合、電動機Mxは通常ローラテ
ーブルとは別の電源により駆動される。一方、CT1は
VVVFインバータINVと各誘導電動機M1,M2・
・・Mnとを結ぶ電路のうち、誘導電動機M1側の電路
に設けられた変流器である。4はこの変流器CT1によ
り検出された誘導電導機M1の電流I1とVVVFイン
バータINVの出力電圧Eが入力され、これらを乗算し
て誘導電動機M1の電力Pをめる乗算器、5は演算器で
、この演算器5は電圧又は周波数設定器6から出力され
るVVVFインバータの電圧又は周波数基準Vnと極性
反転増幅器7を通して得られる乗算器4の出力,つまり
誘導電動機M1の電力P1とを演算して上記電圧又は周
波数基準Vaを補正し、これをVVVFインバータIN
Vに入力するものである。
次にかかる構成のVVVFインバータによるローラテー
ブル駆動系の制御回路において、ローラテーブルを運転
する場合の制御方法を第2図に示す制御特性図にもとず
いて述べる。今、第1図において、圧延ロール3の表面
速度をVmとし、VVVFインバータINVの電圧又は
周波数基準設定器6の電圧又は周波数基準VaをVa>
Vmの関係で設定してあるものとする。このようなとき
、ローラテーブルが誘導電動機M1により力行運転され
ているものとすれば、乗算器4の出カwp極性反転増幅
器7により極性反転して得られる誘導電動機M1の電力
P1は+P1となる。したがって、演算器5によりVV
VFインバータINVを上記電圧又は周波数基準VBを
第2図のP1側図示矢印方向にVa−P1として制御す
れば、VVVFインバータINVの電圧又は周波数は圧
延ロール3の表面速度Vmに近ずく。また上記電圧又は
周波数基準VRを、VR<ymに設定した場合は誘導電
動機M1の電力P1は回生運転となり、−P1となる。
したがって、上記電圧又は周波数基準VRを第2図の−
P1側図示矢印方向にVR+Paとして制御すれば、V
VVFインバータINVの電圧又は周波数はVmに近ず
く。
このようにして圧延ロール3の表面速度vmとVVVF
インバータINVの電圧又は周波数設定誤差を誘導電動
機M1の電力P1で補正することにより力行モードでも
,回生モードでも圧延ロールとの負荷の不平衡を軽減す
るように働く。
しかしこのような誘導電動機の負荷平衡制御方法では、
複数台の誘導電動機M1,M2・・・Mnのうち、どの
電動機の電力(前記例ではM1)で補正するかは対象機
械の系乗、性質により条件が変わり、必らずしも良好な
負荷平衡制御を行なうことができないという難点がある
〔発明の目的〕
本発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、そ
の目的は複数台の誘導電動機によって制御される負荷が
如何なる条件の場合であっても常に良好な負荷平衡制御
が可能な誘導電動機の負荷平衡制御方法を提供しようと
するものである。
〔発明の概要〕
本発明にかかる目的を達成するため、1台のVVVFイ
ンバータで駆動される複数台の誘導電動機の電力をそれ
ぞれ検出し、これら各電力の絶対値の大小関係を比較し
てその中で絶対値の最も大きい誘導電動機の電力値によ
り前記VVVFインバータの電圧又は周波数基準を補正
して他の駆動系にまたがる負荷を平衡制御することを特
徴としている。
〔発明の実施例〕
以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。第3
図は本発明による誘導電動機の負荷制御方法を説明する
ための誘導電動機駆動系の制御回路の構成例を示すもの
で、第1図と同一部分には同一記号を付して示す。本実
施例では第3図に示すようにVVVFインバータINV
と各誘導電動機M1,M2・・・Mnを結ぶ電路のうち
、誘導電動機M1,M2側の電路に変流器CT1,CT
2を設け、これらの変流器CT1,CT2で検出された
誘導電動機M1,M2の電流I1,I2を乗算器4,8
にVVVFインバータINVの出力電圧Eとともに入力
する。
乗算器4はその入力電流I1と電圧とからE・I1=P
1なる電力をめ、また乗算器8はその入力電流I1と電
圧VとからE・I2=P2なる電力をめるものである。
また乗算器4でめられた電力P1は図示極性(正極性)
のダイオードD1を通し、また乗算器8でめられた電力
P2は図示極性(負極性)のダイオードD2を通して演
算増幅器9に入力し、その出力を図示方向のダイオード
D3を通してリレーRyに与える。そしてこのリレーR
yの常開接点Saを乗算器4の出力回路に設け、また常
閉接点Sbを乗算器8の出力回路に設けてこれら常開接
点Sa又は常閉接点Sbを通して得られる乗算器4又は
8の電力P1又はP2を極性反転増幅器7を通して演算
器5に加える構成とするものである。他の構成は第1図
と同じなので、その説明を省略する。
次に上記のように構成された制御回路による誘導電動機
の負荷平衡制御方法について述べる。
今、第3図において、圧延ロール3の表面速度を■mと
し、VVVFインバータINVの電圧又は周波数基準設
定器6の電圧又は周波数基準Vrを、VR>vmの関係
で設定してあるものとする。このようなとき、ローラテ
ーブルが誘導電動機M1,M2・・・Mnにより力行運
転されているものとすれば、乗算器4には誘導電動機M
1の電流I1とVVVFインバータINVの出力電圧E
が、また乗算器8には誘導電動機M2の電流とVVVF
インバータINVの出力電圧Eがそれぞれ入力され、乗
算器4,8から電力P1,P2が出力される。これらの
電力P1,P2は正極性、負極性のダイオードD1,D
2を通してそれぞれ演算増幅器9に加えられ、その出力
かダイオードD3を通してリレーRyに加わる。ここで
、前記電力P1とP2の絶対値の大小関係が、 |P1|−|P2|>0・・・・・・・・・・・・(1
)のとき、リレーRyが動作し、また |P1|−|P2|<0・・・・・・・・・・・・(2
)のとき、リレーRyは動作しない。
したがって、(1)式の成立により、リレーRyが動作
すると、その常開接点Saが閉じ、常開接点Sbが開と
なるので、演算器5には乗算器4から出力される電力P
1が極性反転増幅器7な通して加えられる。また(2)
式の成立によりリレーRyが動作しないときは、その常
開接点Saが開、常閉接点Sbが閉じた状態にあるので
演算器5には乗算器8から出力される電力P1が極性反
転増幅器7を通して加えられる。
このように演算器5に電力P1又はP2が入力されると
、演算器5では電圧又は周波数基準設定器6から入力さ
れる電圧又は周波数基準VRを上記電力P1又はP2で
補正(Vn+P1又はP2)し、その出力でVVVFイ
ンバータINVを制御する。
以上は電圧又は周波数基準VRを、VR<vmに設定し
た場合であるが、これをVR>Vmに設定して誘導電動
機M1,M2・・・Mnを回生運転する場合には、上記
演算機5での補正は、電圧又は周波数基準VRに対して
電力−P1又はP2(VR−P1又はP2)となる他は
前述と全く同様である。
このように本実施例では乗算器4,8でめられた誘導電
動機M1,M2の電力P1,P2を正極性、負極性のダ
イオードD1,D2を通して演算増幅器9に加え、この
演算増幅器9により上記電力P1,P2の絶対値を比較
してその大小関係を判別し、その絶対値の大きい方の誘
導電動機の電力を演算器5に補正信号として入力してV
VVFインバータINVの電圧又は周波数基準を補正し
てVVVFインバータINVを制御するようにしたので
、負荷制御の過程で次のような不具合が生じても負荷平
衡制約を良好に行なうことができる。すなわち、圧延鋼
材2は必ずしも平坦に部分はかりでなく、反りや曲り部
分等があり、また複数本のローラ1は使用している間に
それぞれ摩耗の度合が違ってくる。これらの要因のため
に圧延鋼材2は複数本のローラ1に対して接触している
瞬間と接触していない瞬間が生じる。この現象は鋼材圧
延機に限らず、他の材料搬送テーブルでも生ずる。
ここで圧延鋼材2がローラ1に接触している状態にある
ときの圧延ロール3の表曲速度VmとVVVFインバー
タINVの電圧又は周波数基準VRの関係が、VR>v
mのとき電力はP1となり、VR<vmのとき電力は−
P1となる。
しかるに圧延鋼材2がローラ1に接触していない状態で
はVRとvmとの間には不平衡負荷は生じない。またロ
ーラ自身の搬送トルクも生じることがなく、たゞ僅かな
無負荷電力が生じるのみである。
したがって、前述したような制御を行なうことにより、
平坦でない圧延鋼材2があっても常に第2図に示すよう
な制御特性を得ることができるため、圧延ロールとロー
ラテーブルとの間の負荷平衡制御を良好に行なうことが
できる。
また、ローラと圧延鋼材が接触していてもすべり接触で
ローラか回転している場合は圧延鋼材とローラの間が動
摩擦係数でトルクが伝達されるため、そのローラを駆動
する電動機の電力は大幅に減少する。この場合も前記し
た(1),(2)式により誘導電動機の電力をP1又は
P2を選択すれば、圧延ロールとロールテーブルとの間
の負荷平衡制御を良好に行なうことができる。
なお、第3図に示す実施例では2台の誘導電動機M1,
M2の電力P1とP2の絶対値を比較したが、2台以上
の誘導電動機の電力の絶対値を順次比較するように良い
また、上記実施例ではP1,P2の演算に乗算器4,8
を使用し、ダイオードD1とD2及び演算増幅器9によ
り|P1|,|P2|を比較して(1),(2)式の演
算を実施したが、この演算を計算機等でディジタル演算
しても全く同様に実施することかできる。この他本発明
はその要旨を変更しない範囲内で種々変形して実施する
ことができる。
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明によれば、1台のVVVFイン
バータで駆動される複数台の誘導電動機によって制御さ
れる負荷が如何なる条件の場合であっても良好に負荷平
衡制御を行なうことができる誘導電動機の負荷平衡制御
方法が提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の誘導電動機の負荷平衡制御方法を説明す
るための構成例を示す制御回路図、第2図は同構成例に
おける運転制御特性図、第3図は本発明による誘導電動
機の負荷平衡制御方法を説明するための一実施例を示す
制御回路図である。 1・・・ロール、2・・・圧延鋼材、3・・・圧延ロー
ル、4,8・・・乗算器、5・・演算器、6・・・電圧
又は周波数基準設定器、7・・・極性反転増幅器、9・
・演算増幅器、M1,M2・・・Mn・・・誘導電動機
、INV・・・VVVFインバータ、CT1,CT2・
・・変流器、D1,D2,D3・・・ダイオード、Ry
・・・リレー,Sa,Sb・・・リレーRyの常開、常
閉接点。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第7図 [相] 第2図 第3FA Q+、l許庁、むL“’14 1i杉和夫 殿■、・へ
件の表示 特願昭58−20’7060 号 2 発明の名称 誘導電動機の負荷平j對11]皆方法 :う、抽市をする渚 小作との関係 特許出願人。 (307) 東京芝浦電気株式会社 5、自発補圧 7、補正の内容 明細書の浄S(内容に度更なし)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1台の可変電圧可変周波数インバータ(VVVFインバ
    ータ)て駆動される複数台の誘導電動機によって他の駆
    動系にまたがる負荷をそれぞれ制御するに際して、複数
    台の誘導電動機の電力をそれぞれ検出し、これら各電力
    の絶対値の大小関係を比較してその中で絶対値の最も大
    きい誘導電導機の電力値により前記VVVFインバータ
    の電圧又は周波数基準を補正することを特徴とする誘導
    電動機の負荷平衡制御方法。
JP58207060A 1983-11-04 1983-11-04 誘導電動機の負荷平衡制御方法 Pending JPS6098894A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03128699A (ja) * 1989-10-13 1991-05-31 Mitsubishi Electric Corp 可変速駆動装置
JP2014110727A (ja) * 2012-12-04 2014-06-12 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp プラントデータ収集・解析システム

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5131820A (en) * 1974-09-12 1976-03-18 Tokyo Shibaura Electric Co Heiretsuntensareru judodendoki no seigyosochi
JPS5286116A (en) * 1976-01-13 1977-07-18 Toshiba Corp Controller for ac motor

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