JP2839742B2 - 抄紙機の電流補正付速度制御装置 - Google Patents
抄紙機の電流補正付速度制御装置Info
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Description
(以下、リールセクションと称する)の製品である紙に
作用する力(以下、張力と称する)を、リールセクショ
ンのリールドラムを駆動する電動機の負荷電流設定目標
値と実電流検出値との電流偏差により補正する電流補正
機能を備えた速度制御装置に係り、特にリールドラムの
張力分電流を、リールドラムの速度変更に左右されるこ
となく安定に維持し、紙に与える張力を一定に制御し得
るようにした抄紙機の電流補正付速度制御装置に関する
ものである。
クションの構成例を示す概要図である。図3において、
図示しない電動機にて駆動されるリールドラム31によ
って、製品である紙32を張り、この紙32をスプール
33に巻き付けて、巻取コイル34を製造する構成とな
っている。この場合、紙32に与える張力35は、前段
セクション36との間に生じる速度差によって決まる。
5は、リールドラム31の表面の力(これを表面張力と
する)によって決まる。そして、この表面張力の大きさ
FDは、(1)式のようになる。 FD =T・(2/D) ……(1) ここで、T:電動機発生トルク、D:リールドラム31
の直径。
直径Dは機械定数で一定であるため、表面張力FD を一
定に制御するためには、電動機発生トルクTを一定に制
御すればよい。そこで、電動機発生トルクTは、(2)
〜(4)式により求められる。 T=(εGD2 ・ΔN/375・t)+TF +TM (加速時) ……(2) T=(−εGD2 ・ΔN/375・t)+TF +TM (減速時)……(3) T=TF +TM (一定速時) ……(4) ここで、εGD2 :電動機GD2 、巻取コイルGD2 、
リールドラムGD2 の総和、t:加減速時間、ΔN:回
転数(時間tに対する)、TF :張力分トルク、TM :
固定機械損失(メカロスという)であり、上記式のεG
D2 ・ΔN/375・tが慣性モーメントJとなる。
度制御装置について具体的に説明する。通常、プロセス
コントローラは、電動機の速度指令基準値を演算する演
算回路と、張力分トルクTF を制御する演算回路とを備
えてなり、電動機の速度指令基準値と張力分トルクTF
の偏差を加算して、トータルの速度指令基準値を電動機
のドライブ装置に与え、ドライブ装置はこのトータルの
速度指令基準値に従って速度を制御し、電動機の負荷電
流を指定電流値に制御するようになっている。
の構成例を示すブロック図である。図4において、本電
流補正付速度制御装置は、加減速中と一定速とでは、プ
ロセスコントローラAのシーケンスが若干異なる。すな
わち、加減速中は、電流補正入/切回路3が入側に選択
されても、電流補正制御開始指令接点4はオフとなり、
電流補正制御を一時中断して、速度指令演算回路1から
の速度指令基準値により制御する。従って、前記
(2)、(3)式中のεGD2 ・ΔN/375・t(慣
性モーメント)は、速度制御にて必要慣性補償として、
加減速時電流帰還回路で補償する。また、ライン速度が
一定となった時点の電動機発生トルク T=TF +TM
は、電流補正付速度制御により補償する。
(4)式のTF (張力分電流)を目標値としてプロセス
コントローラAに入力すると共に、電流検出回路5によ
り、電動機実電流検出値をプロセスコントローラAに入
力し、両者の比較偏差量6を得る。そして、比例積分回
路7により、この比較偏差量6が零になるまで電流補正
量8を出力する。この電流補正量8を、速度指令演算回
路1からの速度指令基準値と加算して、トータルの速度
指令基準値9を得る。そして、このトータルの速度指令
基準値9を、プロセスコントローラAから電動機のドラ
イブ装置Bに伝送する。
ローラAからのトータルの速度指令基準値9と、速度検
出器10により検出された速度検出値とを比較し、両者
の偏差が零となるように作動する速度制御増幅器11に
入力する。また、この速度制御増幅器11にて増幅され
た信号を、電動機電流が過大電流とならないように、電
流検出回路5からの電動機実電流検出値と比較して、両
者の偏差量を発生する。さらに、この偏差量を電流制御
増幅器12に入力し、電流制御増幅器12は、当該偏差
量が零になるまで電流増幅信号13を出力し続ける。そ
して、この電流増幅信号13によって、電力変換器14
の出力電圧を制御し、この制御された出力電圧を電動機
15に供給することにより、電動機15はこの供給され
た出力電圧にて速度を維持する。
制御装置においては、次のような問題がある。すなわ
ち、電動機15の速度が一定となった時点の負荷側が要
求する必要トルクのTM (メカロス)分が考慮されてい
ないことから、電流制御へ移行したときに、電動機発生
トルクT=TF +TM がアンバランスとなる。そして、
今まで、このTM (メカロス)分は無視され、単に紙3
2に与える張力分電流のみの制御であった。従って、リ
ールドラム31の張力分設定電流量の何%かは、T
M (メカロス)分として消費される。このTM (メカロ
ス)分が消費されることにより、張力分電流の(%)が
電動機電流定格値に対して変化するため、見掛上は張力
分設定電流は一定であるが、紙32に与える張力は変化
する。よって、リールドラム6の速度が変更になると、
実張力が変化するため、製品である紙32に悪影響を与
える現象(皺、巻ずれ等)が発生する。
抄紙機の電流補正付速度制御装置においては、負荷側が
要求するトルクのメカロス分を考慮していないことか
ら、リールドラムの速度が変更になると、実張力が変化
して紙に与える張力を一定に制御することができないと
いう問題があった。
クのメカロス分を考慮して制御することにより、リール
ドラムの張力分電流を、リールドラムの速度変更に左右
されることなく安定に維持し、紙に与える張力を一定に
制御することが可能な極めて信頼性の高い抄紙機の電流
補正付速度制御装置を提供することにある。
めに本発明では、電動機にて駆動されるリールドラムに
よって紙を張り、当該紙を巻き付けて巻取コイルを製造
する抄紙機設備のリールセクションを速度制御する場合
に、前段セクションとの速度差にて生じる張力を一定に
制御する装置で、電動機の負荷電流設定目標値と電動機
の実電流検出値との電流偏差を、電動機の速度指令基準
に補正量として与えてトータル速度指令基準を得、当該
トータル速度指令基準に基づいて電動機の速度を制御す
るようにした電流補正付速度制御装置において、電動機
の速度に基づいてリールセクションの速度変更により生
じる機械損失分の電流補償値を得、当該電流補償値を電
動機の負荷電流設定目標値にその補正量として出力する
電流設定補償値発生手段を備えて構成している。
ては、機械損失分の電流値をあらかじめ実測して、電動
機の速度とリールドラムの必要とする機械損失分の電流
値を設定データとしてプロットして作成した関数曲線を
有するFG関数発生手段を備え、電動機の速度に対応し
た機械損失分電流補償値を発生するようにしている。
装置においては、リールドラムの速度が変更された時点
の電動機の速度に基づいて、当該リールセクションの速
度変更により生じる機械損失分の電流補償値が得られ、
この電流補償値が電動機の負荷電流設定目標値にその補
正量として加算されることにより、機械損失分電流が補
償される。これにより、抄紙機の最終工程となるリール
ドラムの張力分電流を、リールドラムの速度変更に左右
されることなく安定に維持し、紙に与える張力を一定に
制御して、紙の皺、巻ずれ等の発生を防止することがで
きる。
して詳細に説明する。
速度制御装置の構成例を示すブロック図であり、図4と
同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここ
では異なる部分についてのみ述べる。
装置は、図1に示すように、図4に電流設定補償値発生
手段であるFG関数発生回路16を付加する構成とした
ものである。ここで、FG関数発生回路16は、速度検
出器10により検出された速度検出値を入力とし、メカ
ロス分の電流値をあらかじめ実測して、電動機15の速
度とリールドラム31の必要とするメカロス分の電流
値、つまり電流設定補償値を設定データとしてプロット
して作成した関数曲線を有するものである。すなわち、
このFG関数発生回路16は、例えば図2に示すよう
に、横軸入力値(速度)に対してパラメータ設定された
縦軸出力(補償電流)を発生する機能を有するものであ
る。次に、以上のように構成した本実施例の抄紙機の電
流補正付速度制御装置の作用について説明する。
FG関数発生回路16には、速度検出器10により検出
した速度検出値が入力されている。いま、リールドラム
31の速度が変更されると、このリールドラム31の速
度が変更された時点の電動機の速度検出値に基づいて、
リールセクションの速度変更により生じるメカロス分の
電流補償値がFG関数発生回路16より出力される。そ
して、このFG関数発生回路16からの電流補償値は、
前記(4)式のTF (張力分電流)である電流設定回路
2からの負荷電流設定目標値に補正量として加算され、
メカロス分を補償した負荷電流目標値が得られる。この
負荷電流目標値は、電流検出回路5からの電動機実電流
検出値と比較して、両者の比較偏差量6が得られる。そ
して、この比例積分回路7により、この比較偏差量6が
零になるまで電流補正量8が出力される。この電流補正
量8は、速度指令演算回路1からの速度指令基準値と加
算して、トータルの速度指令基準値9が得られる。そし
て、このトータルの速度指令基準値9は、プロセスコン
トローラAから電動機のドライブ装置Bに伝送される。
トローラAからのトータルの速度指令基準値9と、速度
検出器10により検出された速度検出値とが比較され、
両者の偏差が零となるように作動する速度制御増幅器1
1に入力される。また、この速度制御増幅器11にて増
幅された信号は、電動機電流が過大電流とならないよう
に、電流検出回路5からの電動機実電流検出値と比較し
て、両者の偏差量が発生される。さらに、この偏差量は
電流制御増幅器12に入力され、電流制御増幅器12に
より、この偏差量が零になるまで電流増幅信号13が出
力し続けられる。そして、この電流増幅信号13によっ
て、電力変換器14の出力電圧が制御され、この制御さ
れた出力電圧が電動機15に供給されることにより、電
動機15はこの供給された出力電圧にて速度が維持され
る。
た時点の負荷側が要求する必要トルクのTM (メカロ
ス)分が考慮されていることから、電流制御へ移行した
ときに、電動機発生トルクT=TF +TM がアンバラン
スとなるが、本実施例の電流補正付速度制御装置では、
従来無視されていたTM (メカロス)分が補償された状
態で、紙32に与える張力分電流の制御が行なわれる。
従って、リールドラム31の張力分設定電流量の何%か
が、TM (メカロス)分として消費されることはなくな
り、電動機電流定格値に対する張力分電流が一定となる
ため、紙32に与える張力は変化しない。よって、リー
ルドラム6の速度が変更になっても、実張力が変化しな
いため、製品である紙32に皺、巻ずれ等の現象が発生
することがなくなる。
度制御装置は、速度検出器10により検出された速度検
出値を入力とし、メカロス分の電流値をあらかじめ実測
して、電動機15の速度とリールドラム31の必要とす
るメカロス分の電流値(電流設定補償値)を設定データ
としてプロットして作成した関数曲線を有するFG関数
発生回路16を備え、電動機の速度検出値に基づいてそ
の速度に対応したメカロス分電流設定補償値を発生さ
せ、この電流設定補償値を電動機の負荷電流設定目標値
にその補正量として出力することにより、電流設定値を
補償するようにしたものである。
視されてきたメカロス分電流を抄紙機の調整段階で実測
し、データベースとして設定するのみで、電動機電流定
格値に対する張力分電流を一定に維持して、製品である
紙32に与える張力を補償することが可能となり、抄造
速度の変更時に、オペレータ操作による電流設定の修正
作業が一切不要となる。これにより、従来のような紙の
皺、巻ずれ等の発生を確実に防止することができる。
手段として、関数曲線を有するFG関数発生回路を備え
た場合について説明したが、これに限定されるものでは
なく、電動機15の速度に基づいて、リールセクション
の速度変更により生じるメカロス分の電流補償値を得る
ものであれば何でもよい。
動機の速度に基づいてリールセクションの速度変更によ
り生じる機械損失分の電流補償値を得、当該電流補償値
を電動機の負荷電流設定目標値にその補正量として出力
する電流補償値発生手段を備えるようにしたので、リー
ルドラムの張力分電流を、リールドラムの速度変更に左
右されることなく安定に維持し、紙に与える張力を一定
に制御することが可能な極めて信頼性の高い抄紙機の電
流補正付速度制御装置が提供できる。
の一実施例を示すブロック図。
明するための曲線図。
概要図。
例を示すブロック図。
正入/切回路、4…電流補正制御開始指令接点、5…電
流検出回路、6…比較偏差量、7…比例積分回路、8…
電流補正量、9…トータルの速度指令基準値、10…速
度検出器、11…速度制御増幅器、12…電流制御増幅
器、13…電流増幅信号、14…電力変換器、15…電
動機、16…FG関数発生回路、31…リールドラム、
32…紙、33…スプール、34…巻取コイル、35…
張力、36…前段セクション、A…プロセスコントロー
ラ、B…ドライブ装置。
Claims (2)
- 【請求項1】 電動機にて駆動されるリールドラムによ
って紙を張り、当該紙を巻き付けて巻取コイルを製造す
る抄紙機設備のリールセクションを速度制御する場合
に、前段セクションとの速度差にて生じる張力を一定に
制御する装置で、前記電動機の負荷電流設定目標値と前
記電動機の実電流検出値との電流偏差を、前記電動機の
速度指令基準に補正量として与えてトータル速度指令基
準を得、当該トータル速度指令基準に基づいて前記電動
機の速度を制御するようにした電流補正付速度制御装置
において、前記電動機の速度に基づいて前記リールセク
ションの速度変更により生じる機械損失分の電流補償値
を得、当該電流補償値を前記電動機の負荷電流設定目標
値にその補正量として出力する電流設定補償値発生手段
を備えて成ることを特徴とする抄紙機の電流補正付速度
制御装置。 - 【請求項2】 前記電流設定補償値発生手段としては、
機械損失分の電流値をあらかじめ実測して、前記電動機
の速度と前記リールドラムの必要とする機械損失分の電
流値を設定データとしてプロットして作成した関数曲線
を有するFG関数発生手段を備え、前記電動機の速度に
対応した機械損失分電流補償値を発生するようにしたこ
とを特徴とする請求項1に記載の抄紙機の電流補正付速
度制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3095615A JP2839742B2 (ja) | 1991-04-25 | 1991-04-25 | 抄紙機の電流補正付速度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3095615A JP2839742B2 (ja) | 1991-04-25 | 1991-04-25 | 抄紙機の電流補正付速度制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04326107A JPH04326107A (ja) | 1992-11-16 |
JP2839742B2 true JP2839742B2 (ja) | 1998-12-16 |
Family
ID=14142460
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3095615A Expired - Fee Related JP2839742B2 (ja) | 1991-04-25 | 1991-04-25 | 抄紙機の電流補正付速度制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2839742B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10358163B2 (en) * | 2016-02-29 | 2019-07-23 | Nsk Ltd. | Electric power steering apparatus |
-
1991
- 1991-04-25 JP JP3095615A patent/JP2839742B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10358163B2 (en) * | 2016-02-29 | 2019-07-23 | Nsk Ltd. | Electric power steering apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04326107A (ja) | 1992-11-16 |
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