JPS61108788A - リフアイナの動作を制御する装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、紙料を精砕する装置に関し、！＃に。

ディスクリ７アイナの可変速度歯車モータを制御する装
置く関する。

従来の技術 現在、ディスクリ７アイナ出カの最適制御はせいぜい、
各種可変パラメータ設定と所要の主モータ出力レベルと
を妥協したものである。この妥協は、現在の歯車モータ
の出方シャフトが一定速度であることと、リフアイナの
主モータ出力レベルが高ければ高いほどディスク位置の
対応する増分変更のわりにはこの出力の増加が大きいと
いうことから生まれたものである。以下に詳述するよう
に、ディスクリファイナの代表的な主モータは、す７フ
イナのディスク隙間に対してプロットしたＣ隙間が減少
する方向に）とき、制御装置の３つの異なった応答要求
を示す。この要求は主モータ出力レベルに依存するもの
であるが、歯車モータの出力の回転速度が一定であるた
め、可変ではない。これにより、主モータ出力レベルの
関数として歯車モータへのパルス周波数を変更する時、
調整の割合を制御する試みがなされた。

このような試みは、性質が変わるために好結果が得られ
ず、歯車モータは突入電流の状態で動作されること釦な
って、歯車モータが早期に故障したり機械的調整機構が
過剰に摩耗したりすることになる。

米国特許第３，３０９，０３１号明細書には、動作中の
原料の温度変化を原料が吸収した動作中の変化として測
定して原料動作装置の影響を所定値に合わせるよう制御
する装置が記載されている。

米国特許第３，６１０，５４１号明細書には、制御を設
定点からのプロセス偏差の関数とし、偏差の大きさに応
じた周波数の歯車モータ用出力パルスを与えるようにし
た装置が記載されている。

発明の概要 本発明の目的は、主モータ出力に反対する所要の歯車モ
ータ出力速度、つまり増加する主モータ出力および減少
する歯車モータ出力速度を連続的に計算して、可変の設
定点レベルで安定したり７アイナ動作を行うに必要な主
モータの全出力範囲に亘って可変の分解能を与えるよう
な制御技術を提供するにある。分解能は可変であるので
、歯車モータはもはや突入電流モードで動作することは
ないが、減速した速度で多少長い時間かかつて動作する
ことＫなる。

上記目的は、必要な計算を実行する各種方法を使い直線
方程式を連続的に解いて所要の歯車モータ速度を得るこ
とで達成される。この所要の結果を引出す方法はアナロ
グ測定法およびアナログ算術装置を使って後述する。こ
れは、しかし、数学の方程式を解いてその概念を実施す
る単なる一例にすぎない。この方法は算術的要求に対し
てディジタル技術およびマイクロプロセッサを使って容
易に実施することができる。本発明の本質はり７アイナ
主モータ出力の大きさく対して反対の関係で歯車モータ
の出力速度を変化させることにある。

基本的な直線方程式は 入＝　（ａ　−（ｃ／（ｒ／Ｂ、）　）　：ｌ＋　Ｅで
ある。・ここで、 入は所要の歯車モータ速度 Ｂは歯車モータの最大回転数を表わすｖ４整可能な定数 Ｃはリフアイナの主モータによって取出された実際の出
力の実時間測定値 りはり７アイナが出し得る馬力をキロワット表示で表わ
される調整可能な定数 Ｅは歯車モータ最小速度を表わす調整可能な定数であっ
て、可変周波数駆動制御器の中に含まれている。

以下の記載から明らかなように、本発明はディスクリ７
アイナに取付けられた可Ｘ１１１ｉ歯車モータの出力速
度を主モータ出力レベルの大きさに関連して変化させる
装置を提供し、この結果、各種タイプまたは等級の紙を
作るために必要な多数の出カレベル忙亘ってパルプスラ
リーに関するダイスクリ７アイナの作用の制御が大幅に
改善される。

歯車モータ、の速度の分解能が主モータの使用できる出
力範囲に亘って可変にできるので、ｉ！ｉｌ！ｉパラメ
ータの最適設定点を得ることができ、主モータ出力レベ
ルの全範囲に亘ってプロセス変数、すなわち主モータ出
力の改善された制御が提供される。

したがって、プロセス変数、すなわち主モータの出力の
制御性が改善されて精砕物が改良される。

実施例 図面を参照すれば、ディスクリファイナ装置は第１図に
おいて、ディスク隙間を調整する歯車モータ１４を持っ
たディスクリファイナ１２を含むものとして符号１０で
一般的に示されている。歯車モータ制御、したがってリ
ファイナ動作は、リフアイナ制御器１８．一対の割算器
２４，３０．抵抗／を電流変換器２８、減算器３２、可
変周波数駆動制御器３４、および歯車モータ起動制御器
３６を含む複数の制御要素によって与えられる。

便宜上、上述の直線方程式の要素を図中に示しである。

リ７アイナ制御器１８は可変抵抗器２０へたとえば直流
５ポルトの出力を与える。この抵抗器２゜は、使用可能
な主モータ出力を表わす本例では４〜２０ミリアンペア
の範囲の電流りを与えるよう調整される。抵抗／電流変
換器２８は歯車モータ最大速度を表わす４〜２０ミリア
ンペアの範囲の出力電流Ｂを与えるよう可変抵抗器２６
によって調整することができる。ふたつの電流Ｄ％Ｂは
割算器２４に与えられる。この割算器２４は電流りを電
流Ｂで割算して歯車モータ最大速度以上の使用可能な出
力を表わす商を与えるとした電子式アナログ割算器であ
る。

その結果の電流Ｄ／Ｂは実際の主モータ出力を表わす電
流Ｃと共に割算器３０に与えられる。電流Ｃは主駆動モ
ータ１６に連結された出力変換器３８によって与えられ
る。割算器３０もまた電流Ｃを電流Ｄ／Ｂで割算するよ
う作用する電子式アナログ割算器である。この出力電流
は電流Ｂと共に減算器３２に与えられ、この減算器３２
は抵抗／電流変換器２８の出力から割算器３０の出力を
差し引いて、直線方程式にて入で示した所要の歯車モー
タ速度をほぼ表わしている電流を与える。

割算器３０の出力および減算器３２の出力はいずれも４
〜２０ミリアンペアの範囲にある。

減算器３２の出力は、常閉接点４２を通って可変周波数
駆動制御器３４の設定回路の入力に与えられる。したが
って、可変周波数駆動制御器３４は主駆動モータ１６の
出力レベルに基（・て要求される歯車モータ回転速度に
おける実際の増減を表わす信号が備わっている。可変周
波数駆動制御器３４はこの中でゼロ点を持ち上げること
のできる手段を与える可変プリセット式の歯車モータ最
低速度を表わす信号Ｅを有しており、したがって、信号
Ｅは減算器３２からの出力信号に自動的に力Ωえられる
。

第１図に示した装置はまた、一対の接点４２および４４
を作動させる警報回路４０をも有して（・る。これらの
接点は自動アンロード警報（ＡＵＡ　）として知られて
いるもので、実際には簡単な電子スイッチング素子であ
る。その動作＆まリファイナ制御器１８に含まれるもの
であるがここでは簡単のため別々に示した警報回路４０
に基いている。

この警報回路４００目的は、可変周波数駆動制御器３４
をその周波数設定回路に信号（２０ｍＡ）を与えること
Ｋよって自動的に最大速度にすることにある。これによ
り、歯車モータ起動制御器３６の作動シーケンスと組合
わされて、歯車モータの動作は“制御除外”または“高
速”モードとなり、このようにして、警報条件が存在す
るとりファイナに所要の保護を与えるのである。接点４
２および４４はリフアイナ装置に警報条件がないときの
通常の位置で示されている。この位置において。

減算器３２の出力信号は可変周波数駆動制御器３４に与
えられる。警報条件の基では、接点４２は開、接点４４
は閉にされるので、抵抗／電流変換器２８の出力が可変
周波数駆動制御器３４へ与えられる。

これは歯車モータ最大速度を表わす電流Ｂであるので、
歯車モータ１４の速度は警報条件の基での最大にまで上
昇する。

上述のように、可変周波数駆動制御器３４は歯車モータ
最低速度を減算器３２の出力に加え、これを歯車モータ
起動制御器３６に与えて歯車モータ１４を所要の歯車モ
ータ速度で動作させる。歯車モータ起動制御器３６はま
たリファイナ制御器１８から歯車モータ方向制御信号も
受ける。

第２図を見ると、代表的な出力電流４６がディスク位置
く対する主モータ出力が示されている。

第２図は制御系の３つの異なる応答条件Ｘ、Ｙ、２が示
され、主モータ出力がディスク隙間の減少に応じて対数
的に増加していることを示して（・る。

第３図は、主そ一タ出力対歯車モータ速度について、３
つの曲線、すなわち最大速度調整時の可調整傾斜を表わ
している曲線４８、歯車モータ速度を表わしている曲線
５０．および主駆動モータの代表的出力曲線を表わして
いる曲線５２を示している。第３図はまた、最小速度領
域５４および最大速度領域５６も示している。

第２図および第３図を心に留めておいて、以下、本発明
に従って構成され、動作される装置に関する一例を与え
る。

上記によれば、実際に測定した主駆動モータ出力が変化
すると、歯車上−夕の出力速度はそれと反対方向に変化
することが示されている。

第１図に関して実際に実施するＫは多くの算術アナログ
七ジュールで構成していた。しかし、これと同じ方式の
ものはマイクロプロセッサを利用して構成することがで
き、上記特定の構成的実施例に限定されるものではない
。

本発明の動作を具体化するのに利用される構成要素は、
可変周波数駆動制御器３４．リフアイナ制御器１８およ
び歯車モータ起動制御３６を除いて表の形で以下に示す
。可変周波数駆動制御器３４はいくつかの会社によって
、たとえばＥｍｅｒｓｏｎＥｌｅｃｔｒｉｃ　ａｎｄ　
Ａ１１ｅｎ　Ｂｒａｄｌｙによって作られている。

動作の具体化にはＥｍｅｒｓ＋ｏｎ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ
の可変周波数駆動制御器を利用した。リファイナ制御器
および歯車モータ起動制御器は本出願人によって作られ
たものである。

構成要素 符号　　　　　　製造者称号 ２４．３０　　信号割算器モジュール　　ＡＰ　４４２
０、Ａｃｔｉｏｎ　　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ２８　　
　増幅器／ｖ１４節ｆ５モジ５−−Ａ／　　　ＡＰ　４
００３、Ａｃｔｉｏｎ　　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ３２
　　　信号差モジュール　ＡＰ　４４０８、Ａｃｔｉｏ
ｎ　　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ３８　　　３φ、３’７
４−？７７）変換５　　ＸＩ、３１に５Ａ４．５ｃｉｅ
ｎｔｉｆｉｃ　Ｃｏｌｕｍｂｕｓ再び注目すれば、リフ
ァイナ制御器ｘ８ｆｔ設定点に関して主駆動モータの実
際の出力をモニタする作用を有している。実際の出力は
設定点の上下にずれているので、リファイナ制御器は歯
車モータ起動制御器３６に方向制御信号に対応する信号
を与え、これによって実際の出力は再びその設定点に戻
される。したがって、主モータ出力が増加すれば、歯車
モータは歯車モータ起動制御３６を介して制御信号が与
えられ、これによって歯車モータ１４は主モータに反対
して作動され、このようにして第３図に示した可変分解
能が与えられる。

以上、本発明をその好適な実施例を参照して詳述したが
１本発明の精神を逸脱することなく本発明の各種変化変
形をなし得ることは当業者には明らかである。したがっ
て、そのような変化変形は本発明の範囲内に当然含まれ
よう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従って構成され動作されるディスクリ
７アイナ装置の略示図、第２図はりファイナディスク隙
間に関してプロットした主モータ出力を表わす図、第３
図は歯車モータ速度に対してプロットした主モータ出力
および本発明によって与えられた可変分解能を示す図で
ある。 １０・・ディスクリ７アイナ装置、１２・・ディスクリ
７アイナ、１４・・歯車モータ、１６・・主駆動モータ
、１８・・リフアイナ制御器、２０゜２６・・可変抵抗
器、２２・・抵抗、２４　、３０・・割算器、２８・・
抵抗／電流変換器、３２・・減算器、３４・・可変周波
数駆動制御器、３６・・歯車モータ起動制御器、３８・
・出力変換器。 ０工か１名） ＦＩＧ、　１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 主モータによつて駆動され、補助モータによつて隙間が
   制御されるデイスクを有するリフアイナの動作を制御す
   る装置において、主モータの使用可能な出力を表わす第
   １信号と補助モータの最大速度を表わす第２信号と第１
   および第２信号の商を表わす第３信号とを発生するよう
   動作する第１手段、主モータに接続されて実際の主モー
   タ出力を表わす第４信号を発生するよう動作する第２手
   段、第１および第２手段に接続され第３および第４信号
   に応答して第４および第３信号の商を表わす第５信号を
   発生するよう動作する第３手段、第１および第３手段に
   接続され第２および第５信号に応答して第５信号の第２
   信号からの差を表わす第６信号を発生するよう動作する
   第４手段、および、前記第４手段と補助モータとの間に
   接続され第６信号の大きさに従つて補助モータを駆動す
   るよう動作する第５手段から成る、リフアイナの動作を
   制御する装置。