(57)【要約】【課題】材料を挟み込む一対のロール径の差に起因するロール周速差を精度よく補償することができる電動機駆動装置等を提供する。【解決手段】電動機駆動装置等は、下電動機に駆動された下ロールの外周面と上電動機に駆動された上ロールの外周面とが互いに滑らないように接触している際に、前記下電動機に流れる下トルク電流に応じた値と前記上電動機に流れる上トルク電流に応じた値との差をＰＩ制御することにより、ロール周速差の補正値を演算する演算器と、前記演算器に演算されたロール周速差の補正値を保持する保持器と、を備えた。【選択図】図１
2014204565.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下電動機に駆動された下ロールの外周面と上電動機に駆動された上ロールの外周面とが互いに滑らないように接触している際に、前記下電動機に流れる下トルク電流に応じた値と前記上電動機に流れる上トルク電流に応じた値との差をＰＩ制御することにより、ロール周速差の補正値を演算する演算器と、
前記演算器に演算されたロール周速差の補正値を保持する保持器と、
を備えた電動機駆動装置。
【請求項２】
前記演算器に演算されたロール周速差が一定値以内に落ち着いたと判定した際に、前記演算器から前記保持器へのロール周速差の補正値の伝達を遮断させる判定器、
を備えた請求項１に記載の電動機駆動装置。
【請求項３】
前記下電動機及び前記上電動機の一方の駆動を速度基準に基づいて制御するマスタードライブ装置と、
前記下電動機及び前記上電動機の他方の駆動を前記保持器に保持されたロール周速差の補正値を用いて補正された速度基準に基づいて制御するスレーブドライブ装置と、
を備えた請求項２に記載の電動機駆動装置。
【請求項４】
前記演算器、前記保持器、前記判定器は、前記スレーブドライブ装置内に設けられた請求項３に記載の電動機駆動装置。
【請求項５】
前記演算器は、前記下電動機に流れる下トルク電流に応じた値として前記下トルク電流の検出値を用い、前記上電動機に流れる上トルク電流に応じた値として前記上トルク電流の検出値を用いる請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の電動機駆動装置。
【請求項６】
前記演算器は、前記下電動機に流れる下トルク電流に応じた値として前記下電動機に対する下トルク基準を用い、前記上電動機に流れる上トルク電流に応じた値として前記上電動機に対する上トルク基準を用いる請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の電動機駆動装置。
【請求項７】
下電動機に駆動された下ロールの外周面と上電動機に駆動された上ロールの外周面とが互いに滑らないように接触させる接触工程と、
前記下ロールの外周面と前記上ロールの外周面とが互いに滑らないように接触している際に、前記下電動機に流れる下トルク電流に応じた値と前記上電動機に流れる上トルク電流に応じた値との差をＰＩ制御することにより、ロール周速差の補正値を演算する演算工程と、
前記演算工程により演算されたロール周速差の補正値を保持する保持工程と、
を備えた電動機駆動方法。
【請求項８】
前記演算工程で演算されたロール周速差が一定値以内に落ち着いたと判定した際に、前記演算器から前記保持器へのロール周速差の補正値の伝達を遮断させる判定工程、
を備えた請求項７に記載の電動機駆動方法。
【請求項９】
前記下電動機及び前記上電動機の一方の駆動を速度基準に基づいて制御するマスター制御工程と、
前記下電動機及び前記上電動機の他方の駆動を前記保持工程で保持されたロール周速差の補正値を用いて補正された速度基準に基づいて制御するスレーブ制御工程と、
を備えた請求項８に記載の電動機駆動方法。
【請求項１０】
前記演算工程は、前記下電動機に流れる下トルク電流に応じた値として前記下トルク電流の検出値を用い、前記上電動機に流れる上トルク電流に応じた値として前記上トルク電流の検出値を用いる請求項７〜請求項９のいずれか一項に記載の電動機駆動方法。
【請求項１１】
前記演算工程は、前記下電動機に流れる下トルク電流に応じた値として前記下電動機に対する下トルク基準を用い、前記上電動機に流れる上トルク電流に応じた値として前記上電動機に対する上トルク基準を用いる請求項７〜請求項９のいずれか一項に記載の電動機駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電動機駆動装置及び電動機駆動方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
抄紙機、プロセッシングライン等、ロールで材料を挟んで搬送する機械において、電動機の負荷により速度基準を調整するドルーピングを用いることにより、ロール周速差に起因して発生するトルクの差異を低減する電動機駆動装置が提案されている。当該電動機駆動装置によれば、ロール周速の揃速性が保たれる。このため、ロールと材料との間でのスリップ、材料の反り等を抑制することができる。その結果、材料を円滑に搬送することができる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−７８７５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ドルーピングにおいては、トルク基準をフィードバックして、速度基準が補償される。このため、制御にある程度の遅れが生じる。また、加減速時には、加減速分のトルクもフィードバックされる。このため、揃速性がかえって悪化したり、加減速時間が長くなったりする。
【０００５】
この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、材料を挟み込む一対のロール径の差に起因するロール周速差を精度よく補償することができる電動機駆動装置及び電動機駆動方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る電動機駆動装置は、下電動機に駆動された下ロールの外周面と上電動機に駆動された上ロールの外周面とが互いに滑らないように接触している際に、前記下電動機に流れる下トルク電流に応じた値と前記上電動機に流れる上トルク電流に応じた値との差をＰＩ制御することにより、ロール周速差の補正値を演算する演算器と、前記演算器に演算されたロール周速差の補正値を保持する保持器と、を備えたものである。
【０００７】
この発明に係る電動機駆動方法は、下電動機に駆動された下ロールの外周面と上電動機に駆動された上ロールの外周面とが互いに滑らないように接触させる接触工程と、前記下ロールの外周面と前記上ロールの外周面とが互いに滑らないように接触している際に、前記下電動機に流れる下トルク電流に応じた値と前記上電動機に流れる上トルク電流に応じた値との差をＰＩ制御することにより、ロール周速差の補正値を演算する演算工程と、前記演算工程により演算された前記演算器に演算されたロール周速差の補正値を保持する保持工程と、を備えたものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、材料を挟み込む一対のロール径の差に起因するロール周速差を精度よく補償することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態１における電動機駆動装置の構成図である。
【図２】この発明の実施の形態２における電動機駆動装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
この発明を実施するための形態について添付の図面に従って説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００１１】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１における電動機駆動装置の構成図である。
【００１２】
図１において、下ロール１ａの上方には、上ロール１ｂが配置される。下ロール１ａの外周面と上ロール１ｂの外周面とは対向する。
【００１３】
下ロール１ａは、下電動機２ａに設けられる。下電動機２ａには、下電動機速度センサ３ａが設けられる。下電動機速度センサ３ａは、下電動機２ａの速度を検出する機能を備える。下電動機２ａは、マスタードライブ装置４ａに接続される。マスタードライブ装置４ａは、下電動機速度制御器５ａ、下電動機電流制御器６ａ、下電力変換器７ａを備える。
【００１４】
下電動機速度制御器５ａは、外部からの速度基準と下電動機速度センサ３ａからの速度検出値との偏差に基づいて、下トルク基準を生成する機能を備える。下電動機電流制御器６ａは、下電動機速度制御器５ａからの下トルク基準と下電動機２ａに流れる下トルク電流との偏差に基づいて、下電圧基準を生成する機能を備える。下電力変換器７ａは、下電動機電流制御器６ａからの下電圧基準に基づいて、下電動機２ａに所望の交流電圧を供給することにより、下電動機２ａの速度を制御する機能を備える。
【００１５】
上ロール１ｂは、上電動機２ｂに設けられる。上電動機２ｂには、上電動機速度センサ３ｂが設けられる。上電動機速度センサ３ｂは、上電動機２ｂの速度を検出する機能を備える。上電動機２ｂは、スレーブドライブ装置４ｂに接続される。スレーブドライブ装置４ｂは、上電動機速度制御器５ｂ、上電動機電流制御器６ｂ、上電力変換器７ｂを備える。
【００１６】
上電動機速度制御器５ｂは、外部からの速度基準と上電動機速度センサ３ｂからの速度検出値との偏差に基づいて、上トルク基準を生成する機能を備える。上電動機電流制御器６ｂは、上電動機速度制御器５ｂからの上トルク基準と上電動機２ｂに流れる上トルク電流との偏差に基づいて、上電圧基準を生成する機能を備える。上電力変換器７ｂは、上電動機電流制御器６ｂからの上電圧基準に基づいて、上電動機２ｂに所望の交流電圧を供給することにより、上電動機２ｂの速度を制御する機能を備える。
【００１７】
マスタードライブ装置４ａとスレーブドライブ装置４ｂとには、補正装置８が接続される。補正装置８は、ロール周速差補正値演算器９、ロール周速差補正値保持器１０、ロール周速差補正値演算完了判定器１１を備える。
【００１８】
ロール周速差補正値演算器９は、下トルク電流の検出値と上トルク電流の検出値との偏差をＰＩ制御することにより、トルク差を解消するようにロール周速差補正値を演算する機能を備える。ロール周速差補正値保持器１０は、ロール周速差補正値演算器９に演算されたロール周速差補正値を保持する機能を備える。ロール周速差補正値演算完了判定器１１は、下トルク電流と上トルク電流との偏差が一定値内に落ち着いたと判定した際に、ロール周速差補正値演算器９からロール周速差補正値保持器１０へのロール周速差補正値の伝達を遮断させる機能を備える。
【００１９】
本実施の形態においては、実際に材料を搬送する前に、オフラインで下ロール１ａの外周面と上ロール１ｂの外周面とが互いに滑らずに接触するように、荷重がかけられる。この状態で、補正装置８は、ロール周速差補正値を自動計算する。
【００２０】
下ロール１ａと上ロール１ｂで材料を挟んで搬送する際、スレーブドライブ装置４ｂは、ロール周速差補正値保持器１０に保持されたロール周速差補正値を用いて補正された速度基準に基づいて上電動機２ｂを制御する。その結果、下ローラ１ａと上ロール１ｂとの周速差が補正される。
【００２１】
以上で説明した実施の形態１によれば、ドルーピング等のフィードバック制御を用いることなく、精度のよい補正が行える。このため、圧延設備の剪断機用ピンチロール等、材料の送り出し量がそのまま最終製品の形状に影響する用途において、高精度の材料送り出し量の制御が実現できる。
【００２２】
また、ロール周速差補正値演算完了判定器１１は、下トルク電流と上トルク電流との偏差が一定値内に落ち着いたと判定した際、ロール周速差補正値演算器９からロール周速差補正値保持器１０へのロール周速差補正値の伝達を遮断させる。このため、下ローラ１ａと上ロール１ｂとの周速差を確実に補正することができる。
【００２３】
また、スレーブドライブ装置４ｂは、ロール周速差補正値保持器１０に保持されたロール周速差補正値を用いて補正された速度基準に基づいて上電動機２ｂを制御する。このため、材料搬送速度基準（ｍｅｔｅｒｓ  ｐｅｒ  ｍｉｎｕｔｅ、ｍｐｍ）を電動機回転速度基準（ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎｓ  ｐｅｒ  ｍｉｎｕｔｅ、ｒｐｍ）に換算する際、マスタードライブ装置４ａに対応した下電動機２ａで駆動する下ロール１ａの外径のみを実測しておけばよい。すなわち、スレーブドライブ装置４ｂに対応した上電動機２ｂで駆動する上ロール１ｂの外径を実測しなくてもよい。
【００２４】
なお、マスタードライブ装置４ａで上電動機２ｂを制御し、スレーブドライブ装置４ｂで下電動機２ａを制御することもできる。この場合、マスタードライブ装置４ａに対応した上電動機２ｂで駆動する上ロール１ｂの外径のみを実測しておけばよい。すなわち、スレーブドライブ装置４ｂに対応した下電動機２ａで駆動する下ロール１ａの外径を実測しなくてもよい。
【００２５】
また、ロール周速差補正値演算器９は、下トルク電流の検出値と上トルク電流の検出値との偏差に基づいて、トルク差を解消するようにロール周速差補正値を演算する。このため、実情に即して、ロール周速差補正値を補正することができる。
【００２６】
なお、下トルク基準と上トルク基準との偏差に基づいて、トルク差を解消するようにロール周速差補正値を演算してもよい。この場合、ノイズの影響を受けることなく、ロール周速差補正値を補正することができる。
【００２７】
実施の形態２．
図２はこの発明の実施の形態２における電動機駆動装置の構成図である。なお、実施の形態１と同一又は相当部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００２８】
実施の形態１のロール周速差補正値演算器９、ロール周速差補正値保持器１０、ロール周速差補正値演算完了判定器１１は、マスタードライブ装置４ａの外部かつスレーブドライブ装置４ｂの外部に設けられていた。一方、実施の形態２のロール周速差補正値演算器９、ロール周速差補正値保持器１０、ロール周速差補正値演算完了判定器１１は、スレーブドライブ装置４ｂの内部に設けられる。この場合、スレーブドライブ装置４ｂは、マスタードライブ装置４ａから入力された下トルク電流の検出値に基づいて、ロール周速差補正値を演算する。
【００２９】
以上で説明した実施の形態２によれば、マスタードライブ装置４ａとスレーブドライブ装置４ｂとの間を１本の配線で接続するだけで、ロール周速差補正値を演算することができる。
【符号の説明】
【００３０】
１ａ  下ロール、  １ｂ  上ロール、  ２ａ  下電動機、  ２ｂ  上電動機、  ３ａ  下電動機速度センサ、  ３ｂ  上電動機速度センサ、  ４ａ  マスタードライブ装置、  ４ｂ  スレーブドライブ装置、  ５ａ  下電動機速度制御器、  ５ｂ  上電動機速度制御器、  ６ａ  下電動機電流制御器、  ６ｂ  上電動機電流制御器、  ７ａ  下電力変換器、  ７ｂ  上電力変換器、  ８  補正装置、  ９  ロール周速差補正値演算器、  １０  ロール周速差補正値保持器、  １１  ロール周速差補正値演算完了判定器
【図１】
2014204565.tif 000003
【図２】
2014204565.tif 000004