JPS6318983A - 電動機駆動制御装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、金属や紙等の連続帯状体を処理用に搬送す
るために用いられる電動機駆動制御装置に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

従来、この種の装置としては、特願昭５６−１１２７１
２号公報に記載されたものがある。これは、定常運転に
なった時点で電圧制御から電流制御に切換え、電動機の
回転速度を帰還入力して電動機の駆動電流を制御するよ
うＫしたものである。この方式の電動機駆動制御装ＺＵ
電動機の加減速時に電圧制御を行なっているので、加減
速時における電動機の速度が揃わず、金属や紙等の連続
帯状体をロールを介して撥送する場合その張力変動の大
きな要因となっている。

ところで、金属や厭等の連続帯状体は電動機によって駆
動されるロールによって搬送されるが、上流側のロール
と下流側のロールに速度差が生じると、両ロール間の連
続帯状体が引張られすぎた夛或は逆に緩ん□だりして、
連続帯状体が破断したシそれに皺ができたりし、品質上
好ましくないことが起る。従って、上流側のロールと下
流側のロールを同一速度で回転するようそれらロールに
用いられている電動機を同一速度基準によって速度制御
が行なわれなければならない。しかし、ロールの径、電
動機の特性のバラツキ或は電動機駆動制御装置の精度上
のバラツキによシ完全に上下流側の両ロールを同一速度
で駆動することは難かしい。特に、上流側と下流側にあ
る両ロール間による連続帯状体への張力変動量はそれら
両ロール間の速度差を積分した量に比例する。よって、
定速運転を長時間継続すると僅かな速度差が積分され大
きな張力変動となってしまい、連続帯状体を連続的に処
理するような場合には、この点を十分考慮に入れなけれ
ばならない。

そこで、連続帯状体を連続的に長時間搬送するために用
いられる電動機駆動制御装置として第３図に示したもの
がある。同図において、ｌは矢印方向に搬送されている
連続帯状体、２は連続帯状体１を搬送するための複数対
のロール、３はロール２を駆動する電動機、４は後述の
電圧制御装置５の出力に応じて電動機３に必要な電圧お
よび電流を供給する駆動電源装置、５は電圧制御用の電
圧制御装置、６は電動機３の速度の基準となる基準速度
信号Ｓ６を発生する速度基準発生器、７は基準速度信号
Ｓ６を参照して電動機３の加減速中加減速量に比例した
慣性補償量を演算して・出力する慣性補償回路である。

なお、電圧制御装置５は基準速度信号Ｓ６と慣性補償回
路７の出力信号との差分を入力している。

次に、動作について説明する。速度基準発生器６から出
力される基準速度信号Ｓ６は、これを参照して慣性補償
回路７によう出された慣性補償量の信号とで差をとられ
、電圧制御装置５によυ電圧を制御される形で駆動電源
装置４を介して必要な電圧と電流として電動機３に与え
られる。これによシミ動機３が回転し、ロール２を回転
駆動して連続帯状体１を図示矢印の方向に連続的に搬送
する。

このような電圧制御による電動機駆動制御装置において
は、速度制御系に較べて垂下率（ドループ率）が大きく
とられている。従って、電動機３のドループ率によクロ
ール２間に大きな張力変動が発生すると、この張力変動
が小さくなる方向に電動機２の速度が自動的に変更され
る。但し、電動機２の加減速中は、各ロール２の慣性な
どのためロール２の揃速性が速度制御の場合よ）悪くな
ることから、加減速中は、慣性補償回路７の慣性補償量
を差引かれることによ）揃速性が改善され、張力変動の
発生が極力抑えられている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の電動機駆動制御装置は以上のように構成されてい
るので、電動機の加減速時に適用される慣性補償の量を
決める必要があるが、その最適な量が各制御系の要素の
特性上等のバラツキにょシ各制御系によシ異なっている
ため、実際には試運転の調整時に慣性補償回路等を微調
整することが必要で、ロール対の数すなわち！動機駆動
制御装置の数が多いプラントでは多大の労力と時間を費
すなどの問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、慣性補償のための試運転時における微調整を
不要とし、最適な揃速性が得られる電動機駆動制御装置
を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る電動機駆動制御装置は、基準速度信号と
帰還信号との差を取って得た速度信号に応じて電動機を
駆動制御する装置において、速度検出手段によシミ動機
の速度を検出して第１の帰還信号を得、電流検出手段に
ょシ検出した電動機用電流の検出値に応じて出力レベル
を変動させる補償手段によシ基準速度信号に基づいて電
動機の加減速時には基準速度信号に対する変動分を小と
し、定速時にはその変動分を大とする第２の帰還信号を
得るようにしたものである。

〔作　用〕

この発明による電動機駆動制御装置は、電動機の加減速
時には、速度信号の大きさに影響を主に与えるのが速度
検出手段の速度検出信号であるので速度制御を主として
揃速性を良好にし、電動機の定速時には、速度信号の大
きさに影響を主に与えるのがドループ量を大きくして得
た補償手段の第２の帰還信号であるので電圧制御と同等
の効果をもたらしめで主として張力変動分を吸収する。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。

第１図において、第３図と同符号の部分は従来のものと
同一であり、１１は電動機３の速度を検出する速度検出
器である。１２は駆動電源装置４から電動機３に供給さ
れる電流を検出するたとえば変流器などのような電流検
出器、１３は基準速度信号Ｓ６の状態に応じたドループ
率ダインＧを演算により求めるドループ率ゲイン演算装
置である。

１４は基準速度信号Ｓ６とドループ率ゲイン演算装置１
３のドループ率ゲインＧと電流検出器１２の電流検出値
ＩＤとを掛合せる掛算器である。１５は速度制御装置で
あシ、基準速度信号Ｓ６に掛算器１４の出力信号を差引
いた信号にさらに速度検出器１１の検出信号を差引いて
得た速度信号を入力し、駆動電源装置４を介して電動機
３の速度を制御する速度制御装置である。

次に、第２図に示す動作状態図を参照して動作を説明す
る。時刻ｔ１と同ｔ２との間および時刻ｔ！と同ｔ４と
の間では、電動機３の速度Ｖは加減速される。ドループ
率ゲイン演算装置１３は、基準速度信号Ｓ６によシ加減
速時であることを判定し、ドループ率ゲインＧを最小に
して出力する。これによシ掛算器１４からの出力信号は
非常に小さくなυ、基準速度信号Ｓ６に対する変４Ｊに
余シ影響を与えない。基準速度信号Ｓ６は生に速度検出
器１１からの速度検出信号に影響されて速度信号となっ
て、速度制御装置１５に与えられる。速度信号の大きさ
に応じて速度制御装置１５によシ駆動電源装置４から出
力される′電圧および電流が制御され、これらは電動機
３に与えられ、電動機３がロール２を回転駆動する。こ
の加減速時においては、上記したように速度制御が主と
なるので速度制御応答を上げることによシロール２の揃
速性は良好なものとなる。

時刻ｔ２と同ｔ３との間や時刻ｔ４以降等の定速運転時
においては、ドループ率ゲイン演算装置１３はドループ
率ゲインＧを最大にして出力する。これによシ掛算器１
４からの出力信号は電流検出器１２の電流検出量ＩＤに
応じて大きくなり、基準速度信号Ｓ６に対する変動に大
きな影響を与える。基準速度信号Ｓ６に対する変動に影
響を与える度合いは速度検出器１１による速度検出信号
よ）掛算器１４の出力である補償信号の方が大きいので
速度！ＩＩ＃より電圧制御と同等の効果をもたらしめた
制御が中心となる。すなわち、制御ループの帰還制御は
主に電流検出器１２の電流検出値ＩＤが主となり、これ
によって制御ループにおける制御が行なわれる。このよ
うな速度信号を入力する速度制御装置１５は電圧制御と
同等の効果をもたらす制御を主として駆動電源装置４を
介して電動機３を回転させ、ロール２０回転を制御する
。この制御の場合には、電圧制御と同じく、揃速性は一
致しない代シにロール２間に張力変動が大きくなった場
合に、電動機３の垂下（ドループ）特性によυ張力変動
分だけ電動機３の速度が変化し、結果として張力変動が
小さくなる方向に働く。

なお、加減速後にドループ率ゲインＧを急激に大きく変
動するとその影響による張力変動が起るので、第２図に
示したようにドループ率ゲインＧを時間に対してランプ
状に傾斜をもたせである。

以上述べたように１定速度時の大きなドループ率をその
ま＼活かしておくと、各ロール２間の回転慣性能率ＣＤ
”が異なると各加速電流が異なる。

従って、この加速電流の差とドループ率の積が４９合う
両ロール２間の速度差とな）、定常状態では安定なもの
が、加減速時では連続帯状体１に対する張力変動の要因
となる。このため、ロール２の加減速中は、ドループ率
は極力小さい程、各ロール２間の揃速性が保て、張力変
動は小さくなるので、上記したようにドループ率を極力
小さくしている。また、定速運転時には、ドループ率を
大きくして各ロール２にドループ特性をもたせて負荷が
一定となるような制御が行なわれる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば加減速時には速
度制御を主にして電動機の揃速性を高め、定速運転時に
はドループ率を高くして電圧制御と同等の効果の制御を
主にして張力変動を修正するように電動機を制御するよ
うに構成したので、連続帯状体ｆｔ、搬送する際に張力
変動が起きなく、試運転時の調整も不要でメインテナン
スが簡単で安定した制御精度の高いものが得られる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による電動機駆動制御装置
を示す図、第２図は電動機の速度Ｖとドループ率Ｇとの
動作特性を示す図、第３図は従来の電動機駆動制御装置
を示す図である。 図において、３は電動機、４は駆動電源装置、１１は速
度検出手段、１２は電流検出手段、１３はドループ率ゲ
イン演算装置、１４は掛算器、１５は速度制御装置。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 第１図 ６：）６

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電動機を規定の速度に従つて運転するための基準となる
   基準速度信号と制御系ループの帰還信号との差を取つて
   得た速度信号に応じて前記電動機の速度を制御する速度
   制御手段を有する電動機駆動制御装置において、前記電
   動機の速度を検出して前記帰還信号の第１の帰還信号を
   出力する速度検出手段と、前記速度制御手段の出力電流
   を検出する電流検出手段と、この電流検出手段の検出値
   に応じて出力レベルを変動させ、前記基準速度信号に基
   づき前記電動機の加減速時には前記基準速度信号に対す
   る変動分を小とし、前記電動機の定速運転時には前記変
   動分を大とする前記帰還信号の第２の帰還信号を出力す
   る補償手段とを備えたことを特徴とする電動機駆動制御
   装置。