JPS6240931A - 電動機の制御装置 - Google Patents

電動機の制御装置

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JPS6240931A
JPS6240931A JP18197885A JP18197885A JPS6240931A JP S6240931 A JPS6240931 A JP S6240931A JP 18197885 A JP18197885 A JP 18197885A JP 18197885 A JP18197885 A JP 18197885A JP S6240931 A JPS6240931 A JP S6240931A
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JP
Japan
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speed
tension
motor
winding
reel
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Application number
JP18197885A
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English (en)
Inventor
Yasuo Shiiki
椎木 靖雄
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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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、制御された張力でストリップ等の材料を巻
取り、あるいは巻戻すリールの材料速度を決める駆動機
の電動機制御装置に関するものである。
〔従来の技術] 第3図は従来の制御方法を示すもので、巻取機は下記の
とおり所定張力になるよう制御されている。
リール駆動用直流電動機のトルクTは、材料に与えられ
る張力をFとし、リールの電気的及び機械的損失を無視
すれば、 T、、CF’ D           ・・・・・・
・・(1)で与えられる。
ここにDI/iリールに巻かれた材料の巻径である。
また、リールに巻かれた材料の巻径D/Ii、り一ルの
直径をり、、材料の厚さをh1重電機とリール間の減速
比をGRl、電動機の回転速度をNとする七、 D = Do+2h鼾JNdt      −−−−−
= (2)で表わされる。
さらに、リール駆動用直流電動機の出力Pは電動機の機
械損及び鉄損を無視すれば、 P = (CEMF)■=ωT     曲回・(3)
ωTocHT          ・・・・・・・・・
(4)となる。但し、CEMFはリール駆動用直流電動
機の逆起電力、工はリール駆動用直流電動機の電機子電
流、ωは角速度である。
が得られる。ここでKlけ定数 張力を所定の値に制御することが可能となる。
第3図において、(1)#−を制御されるリール駆動用
直流電動機の電機子、(2)はこの電機子に連結され、
回転速度に応じた信号Nを導出する回転速度検出器、(
3)は入力される電流基準値に応じた電機子電流を上記
電機子(1)へ供給する電機子電流制御装置であり、電
流検出器(4)から電機子電流の実測値をフィードバッ
クさ八る。(5) F′i逆起電力制御器で、電機子電
流、電機子端子電圧を入力し、これらの値に従った界磁
電流基1−値を出力する逆起電力制御器で、運転中の電
動機の逆起電力CEME”も導出する。(6)は逆起電
力制御器(5)の導出する界磁電流基準値に応じた界磁
電流を界磁巻線(7)へ供給する界磁制御器で、電流検
出器(8)から界磁電流の実測値をフィードバックして
いる。(9)は上記逆起電力ルリ御器(5)の導出した
逆起電力CEMF 、回転速度検出vI?(2)の導出
した回転速度N、及び設定されている演算器、(lO)
は(11)の材料張力設定器による設定値Fと上記演算
器(9)の出力とを乗算演算し、その演算結果を電流基
準として電機子電流制御装置(3)へ供給する乗算器で
ある。(12)は材料を速度を決定している駆動機の駆
動用直流電動機の電機子、 (13)I/′iこの電機
子に連結され、回転速度を検出する回転速度検出器、(
14)は駆動機の駆動用直流電動機の回転速度を入力さ
れる基準速度になるよう制御する、回転速度制御装置、
(16)は材料の巻取速度を設定する材料速度設定器、
(15)は材料速度設定器で設定された速度に応じて駆
動機の駆動用直流電動機の回転速度に変換する変換器で
ある。
次に動作について説明する。
材料速度は材料速度設定器(15)により設定され、そ
れに応じた回転速度に変換器(16)により変換されそ
の回転速度になるよう回転速度制御装置(14)により
制御される。
回転速度検出器(2)により検出したリール駆動用直流
電動機の回転速度信号Nと逆起電力制御器(5)で導出
した逆起電力CEMB”と演算器(9)に設定されてい
るリール径設定値珈、材料厚さ設定値h1電そして乗算
器(10)で、演算器(9)により得られた信号として
電機子電流制御装置(3)に入力する。したがって、前
述式(1)〜式(5)から明らかなように材料張力が一
定となる。
さて、第4図は上記の制御装置により駆動されるリール
駆動開直流電#機の特性を示したものであり、材料速度
を一定とし、縦軸に各種の状態撤を、横軸に材料巻径り
をとっている。第4図において、Nnはリール駆動剛直
流電ilJ磯の基低回転速度、■は電機子電流、φけ界
磁磁束、vri電機子電圧、N#Li回転速度である。
〔発明が解決しようとする問題点J 従来の電動機の制御装置は、リールに巻取られる材料張
力の設定とリールの回転速度の基になる材料速度の設定
は個別かつ任意に行なわれている。
所定の張力を得るため材料速度の設定には、@2図のよ
うな材料張力と材料速度の相関表を見て行わねばならな
い。もし材料速度が所定の速度より大きく設定されたり
、所定の張力が得られないコイル径まで材料を巻取ると
材料張力の不足が生じ材料の巻堅さ等に悪影響を及ぼす
問題点があった。
第2図は材料速度と制御可能な張力の関係を示すもので
ある。
この発明は、このような問題点を解消するためになされ
たもので、材料張力が設定された所定の値に制御可能な
材料速度を設定かつ処理ラインの巻終りタイミングを導
出する装置を得ることを目的とする。
C問題点を解決するための手段] この発明にかかわる電動機の制御袋v1t#i、材料へ
与えられる張力の最大値(これを最大張力値と呼ぶ)及
び巻取られるコイルの最小コイル径と電動機の基底回転
数よりその時の材料速度を算出しこの最大張力値、材料
速度及び設定される所定張力値とにより材料張力を所定
張力値に制御可能な材料速度の最適速度を演算及び設定
し、最適速度より所定張力値で巻取れるコイルの最大値
を求め(これを最終巻取りコイル径と呼ぶ)、又最終巻
取りコイル径となった時に巻取り処理ラインを停止させ
るために処理ラインの減速率と最適速度より処理ライン
の減速タイミングを攻め自動減速停止させる最適速度設
定装置を設けたものである。
[作用〕 この発明においては、材料を巻取るための所定張力が設
定されると、最適速度設定装置により、材料速度の最適
値を設定し、材料速度をその速度になるよう制御し、又
所定張力で巻取れるコイル径になった時に巻取り処理ラ
インを自動停止させるよう制御することにより、リール
に巻取られる材料張力を所定の値に制御する。
〔発明の実施例〕
第1図は、この発明の一実施例を示す最適速度制御装置
の構成図である。第1図において(1)〜(15) #
′i第3図と同一のものであるので説明は省略しく16
)は材料張力を所定の値に制御可能とする、材料速度の
最適速度を決定し設定する最適速度設定装置、(17)
は巻取りリールに巻取られるコイルの径を導出するコイ
ル径演算器、(18)は駆wJ機、(19) #’i巻
収巻取 (20)はストリップ等の材料である。
材料に与えられる張力Fは(5)式と第4図より下記の
ようになる。巻取機駆動部流電#機の回転速度Nが逆起
電カ一定(定格)の範囲(基底速度NB乙Hz最適速度
NT)で、電機子電流が最大(定格)、コイル径が最小
(最小コイル径)の時が材料張力は最大となり、回転速
度NがN<NBの範囲では逆起電力CEME”が回転速
度Nに応じて下がる。
ここで張力Fを求める式はNB<N!rrの範囲では。
である。ここで(Do+2b、571N dt)=n 
 で、逆起電力CFiMF一定(定格)材料速度V−π
D N −!−ととR して(6)式を整理すれば E’ = K2上    ・・・・・・・・・(7)〜 となる。よって巻取機の機械諸元、巻取機駆動用直流電
動機の定格から求まる材料最大張力Ii’nは電機子電
流、工0(定格)、コイル径が最小で回転速度が基低速
度時の材料速度をVOとすればとなる。
これより電機子電流工=工0とした場合の材料張力設定
器(11)による設定値Fに対応する材料速度■は下記
式で求まる。
(8)式より (9)式を(7)式の工に代入して整理すると■=” 
VO 2・・・・・・・・・(10) そして材料張力設定値Fに対応する材料速度Vを巻取リ
ールの材料速度を決める駆動機の駆動を行う直流型#機
の回転速度を制御する回転制御装置(14)の基準速度
として変換器(15)を介し設定する。
次に材料張力設定値Fで、材料速度Vで巻取れるコイル
の最終径DFは第2図、第3図より逆起電力CEME’
が一定(定格)よりコイル径に応じて減少していく折点
に対応するコイル径である。この点は巻取機駆動用直流
電動機の回転速度Nが基底速度NBとなるところである
。これよりコイルの最終径DFは下記式で氷まる。
VGR・・・・・・・・・(11) DF=η7 材料張力設定値Fで材料を巻取るには最終コイル径DF
で巻取りを打ち切り処理ラインを停止とせねばならない
。処理ラインの減速率をαとし材料速度Vより処理ライ
ン停止までにリールに巻取られる材料の長さLは となる。又この材料長さLと材料板厚りの積は材料速度
Vより処理ライン停止までに巻取られたコイルの断面積
に相当することより下記式が得られる。
Lh−五(DF2−D8”)       ・・・・・
・・・・(13)ここでり、け減速開始時の材料コイル
径。
ここで減速開始時の材料コイル径nsI/′1(13)
式を整理し下記式で求まる。
材料速度Vより減速率αで減速停止して最終コイル径D
Fを満足する減速開始時の材料コイル径D8が求まると
、回転速度検出器(13)により検出した駆動機用11
流電#機の回転信号Nkと回転速度検出器(2)により
検出したリール駆動用直流電動機の回転速度信号Nと、
材料を送り出す駆動ロールの径DBと駆動機と駆動機用
直流電動機間の減速比GR2かとを比較してり、4D8
となった時に処理ラインを減速率αで停止させるように
巻取リールの材料速度と決める駆動機の駆動を行う直流
電動機の回転速度を制御する回転制御装置(14)へ基
準速度を変換器(15)を介し設定する。
なお、前述の実施例では巻取機の場合について説明した
が、巻戻機であってもよく、前述の実施例と同様の効果
を得ることが出来る。
[発明の効果] 以上のように、この発明によれば、材料速度の設定を材
料張力より計算し設定する装置を組み入れ材料張力が不
足することを防止したので、材料張力の不足による材料
の巻堅さ等への悪影響を無くす効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の最適速度制御装置をストリップ等の
材料を巻取るリールの材料速度を決める駆動機の電動機
制御装置に組込んだ一実施例を示すブロック図、第2図
は巻取機によって巻取られる材料の速度と制御可能な張
力の関係を示す線図、第3図は従来の巻取りリールの材
料速度を決める駆動機の電動機制御装置の例を示すブロ
ック図、第4図は巻取りリール駆動用直流電動機の特性
を示す線図である。 図において、(14) l″i回転速度制御装置、(1
6) Fi最−過速實制御装置、(17)はコイル径演
算器である。 なお図中同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 材料の巻取り、あるいは巻戻すリールを駆動する電動機
    の発生張力が、材料速度により制限される制御方式を適
    用したリールを有する処理ラインの、材料を送り出す駆
    動機用電動機の速度制御において、巻取られたコイルの
    径を演算する装置の出力と所要張力とにより所要張力に
    応じた材料速度の導出と材料の巻終りタイミングの導出
    をする装置、この装置の出力に従つて電動機の回転速度
    を制御する速度制御装置を備えたことを特徴とする電動
    機の制御装置。
JP18197885A 1985-08-19 1985-08-19 電動機の制御装置 Pending JPS6240931A (ja)

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