JPS62141986A

JPS62141986A - 電動機制御方式

Info

Publication number: JPS62141986A
Application number: JP60279091A
Authority: JP
Inventors: Kazutoshi Hayashi; 林　和才
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 1985-12-13
Filing date: 1985-12-13
Publication date: 1987-06-25

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〕この発明は、例えば搬送装置を介して搬送される鋼板や
アルミ板の如き帯状材料を巻取る巻取装置の駆動用とし
て用いられる電動機の制御方式に関する。

〔従来の技術〕

第２図は帯状材料の搬送２巻取システムの一般的な例を
示す概要図である。

すなわち、搬送設備はプライドルロール１１およびピン
チロール１２等からなり、帯状材料１０はプライドルロ
ール１１によって搬送され、ピンチロール１２を介して
巻取設備側へ繰り出される。

一方、巻取設備はベルトラッパ１３およびリール１４等
より成り、ピンチロール１２からの帯状材料１０はベル
トラッパ１３を介してリール１４により巻き取られる。

なお、リール１４はギア１５を介して直流電動［２に接
続されている。また、帯状材料１０の搬送速度■はプラ
イドルロール１１によって決定される一方、リール１４
は電動機２によってＶ＋Δ■の周速となるように速度制
御される。

ところで、この種の電動機を制御する方式として、従来
は例えば電動機の速度を所定の値となるように制御する
速度調節器と、その出力を入力とする張力設定リミッタ
回路とを設けその出力を電流調節器の電流指令として電
機子電流を制御する方式が知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような速度制御装置では速度調節器
のパラメータによって制御系の応答が決定され、材料搬
送速度ＶよりもΔ■だけ速い速度で回転する電動機によ
って駆動されるリール等に前記材料を巻付る時には負荷
トルクが急変し、これによって前記リール周速が前記材
料搬送速度よりも低下するため弛みを生じ、前記リール
周速の振動および材料張力確立に時間がかかるという問
題がある。また、ΔＶ補正量は速度変動を考慮し、ある
程度（略５〜２０％）大きな値としなければならないと
いう制約もある。

したがって、この発明は負荷変動時の速度振動を抑制し
、張力確立をショックレスかつ迅速に行なうことを可能
にし、さらには既設装置にも符単に付加することが可能
で、Δ■補正量も減少し得る制御方式を提供することを
目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

従来の電動機速度制御回路に、電動機回転速度および電
流実際値より負荷トルク相当の電流量を演算する推定演
算器（オブザーバ）を設ける。

〔作用〕

この演算器出力を速度制御装置出力値にフィードフォワ
ードして張力設定電流リミッタ回路に入力し、その出力
を電流指令値とすることにより、速度制御から張力制御
への切換時における張力確立を速め、速度振動の抑制を
図る。

〔実施例〕

第１図はこの発明の実施例を示す構成図である。

同図において、■は電力変換器、２は直流電動機、３は
電流検出器、４は速度発電機（タコジェネレータ）、５
は速度調節器（ＡＳＲ）　、６は張力設定電流リミッタ
、７は電流調節器（ＡＣＲ）　、８は張力設定器、９は
掛算器９１、関数発生器９２、割算器９３、積分器９４
．９７および比例要素９５．９６からなる推定演算器（
オブザーバ）、ＡＤＩ−ＡＤ５は加算器である。

電動ａ２の速度は速度発電機４によって検出される。こ
の速度検出値（実際値）ｎはＡＳＲ５に入力されるので
、ＡＳＲ５ではこの速度実際値ｎがその指令値（Ｖ”　
＋ΔＶ“）と等しくなるように調節演算を行なう。その
出力は電流指令値１１として、リミッタ６を介してＡＣ
Ｒ７に与えられる。リミッタ６はＡＳＲ５の出力を受け
て、これが設定器８を介して与えられる張力設定値ｉ７
を越えないようにする。つまり、ＡＳＲ５の出力が設定
値１１を越えるときは、ＡＣＲ７に与える電流指令値を
この設定値ｉアに抑えることにより、張力一定制御を行
なう。ＡＣＲ７の出力は電力変換器１に与えられて、そ
の電流制御が行なわれる。

一方、演算器９は電流検出器３および速度発電機４と接
続され、これらの出力から負荷トルク相当の電流量を推
定する（推定値ｉ）。この演算器９の出力は加算器ＡＤ
２にてＡＳＲ５の出力と加算され、これが電流指令値と
してリミッタ６に与えられるので、負荷急変時のトルク
が補償されると＼もに、速度制御から張力制御への切換
時における張力確立が速められ、その結果速度振動が抑
制されることになる。

なお、上記の如き演算器９は、例えば特開昭５５−１６
２８９４号公報等により公知であるが、こ＼でその概要
について説明する。なお、こ＼で用いられている記号Ｓ
はラプラス演算子、Ｊは電動機トルク変化から電動機速
度変化に対応する積分時間、すなわち電動機時定数（「
−」印は推定値を示す。）、ｇ＋＋ｇｚは比例ゲインで
ある。

関数発生器９２は、電流検出器３を介して与えられる電
流実際値ｉにもとづいて界磁々束の逆数。

すなわち１／Φなる量を算出し、割算器９３は、この１
／Φなる量と電流実際値ｉとにより電動機トルクτ１．
１（ＸｉＸΦ）を算出する。一方、積分器９７には電動
機トルクτＨと負荷トルク推定値τ。

との偏差が入力され、その出力からは電動機速度推定値
ｎが得られる。このとき、電動機負荷トルクτ、を推定
（シミュレート）するため、積分器９４に速度差ｎ−ｎ
を入力する。このようにするになったときのτ、の値が
電動機負荷トルクに一致するようになる。このようなシ
ミュレーション動作において、常に制御対象の動作に合
わせてｎがｎに安定に追従するようにするため、積分器
９４．９７の入力側へ、ｎ−ｎの値にゲインｇ＋＋ｇ２
をそれぞれ持たせてフィードバックするようにしている
。このゲインｇ　＋　＋　ｇ　ｚは負荷トルク演算器９
の特性方程式の係数に関係するもので、これを適宜に選
ぶことによりその応答を最適に調整することができる。

こう・してシミュレートされる負荷トルク推定値τ、は
、掛算器９１において磁束の逆数１／Φと乗算され、そ
の出力からは負荷トルク相当の電流推定値ｉ　（τ、×
１／Φ）を得ることができる。

〔発明の効果〕

この発明によれば、帯状材料の先端を電動機で駆動され
るリール等に巻付ける時、リール駆動用電動機の速度、
電流実際値から負荷トルク相当の電流推定値を演算し、
これを速度制御出力に加算して制御するようにしたので
、巻付時のリール速度振動が抑制されると＼もに張力確
立が速くなる結果、従来生じていた材料の巻しまりが減
少され、スムーズな速度、張力制御の切換が可能となる
利点がもたらされる。また、既設装置にも節単に付加す
ることができ、速度補正Δ■も小さく押さえることがで
きるという利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す構成図、第２図は帯状
材料の搬送２巻取システムの一般的な例を示す概要図で
ある。符号説明１・・・電力変換器、２・・・直流電動機、３・・・電
流検出器、４・・・速度発電機、５・・・速度調節器（
Ａ　Ｓ　Ｒ）、６・・・張力設定電流リミッタ、７・・
・電流調節器（ＡＣＲ）　、８・・・張力設定器、９・
・・推定演算器（オブザーバ）、１０・・・帯状材料、
１１・・・プライドルロール、１２・・・ピンチロール
、１３・・・ベルトラッパ、１４・・・リール、１５・
・・ギア、９１・・・掛算器、９２・・・関数発生器、
９３・・・割算器、９４．９７・・・積分器、９５．９
６・・・比例要素、ＡＤＩ〜ＡＤ５・・・加算器。

Claims

【特許請求の範囲】搬送装置を介して搬送される帯状材料を巻き取るための
巻取装置の駆動用として用いられ、電力変換装置を介し
て給電される電動機に対し、該電動機の速度制御を行な
う速度制御系と、その出力を所定の制限値に制限するリ
ミッタと、該リミッタ出力を電流指令値として前記電力
変換装置の出力電流を制御する電流制御系とを設け、前
記速度制御系出力がリミッタの制限値を越えるときは前
記電流指令値を該制限値に保って張力一定制御を行なう
電動機制御方式において、前記電動機速度と電流実際値から負荷トルク相当の電流
量を推定演算する演算器を設け、該演算器出力を前記速度調節器出力に加算することによ
り、速度制御から張力制御への切換時における張力確立
を速め、速度振動の抑制を図ることを特徴とする電動機
制御方式。