(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷状態の異なる複数台の電動機を制御する電動機の制御装置において、
交流を直流に変換する一方向性のコンバータ装置と、
前記コンバータ装置の直流出力を入力し、速度基準に対応する周波数の交流に変換してそれぞれ前記電動機に供給する複数台のインバータ装置と、
前記電動機の速度基準を発生して前記インバータ装置に加える速度基準発生手段と、
停止指令が与えられたとき、フリーラン状態での停止時間が最長のものを含む少なくとも１台の前記電動機が回生制動運転され、残りの前記電動機が力行運転され、かつ、力行エネルギーが回生制動エネルギーよりも大きくなるように、前記各インバータ装置に加えられる速度基準にレートを持たせる加減速演算手段と、
を備えたことを特徴とする電動機制御装置。
【請求項２】
負荷状態の異なる複数台の電動機を制御する電動機の制御装置において、
交流を直流に変換する一方向性のコンバータ装置と、
前記コンバータ装置の直流出力を入力し、速度基準に対応する周波数の交流に変換してそれぞれ前記電動機に供給する複数台のインバータ装置と、
前記電動機の速度基準を発生して前記インバータ装置に加える速度基準発生手段と、
フリーラン状態での停止時間が最長の前記電動機の回転速度を検出する速度検出手段と、
停止指令が与えられたとき、フリーラン状態での停止時間が最長のものを含む少なくとも１台の前記電動機を回生制動運転し、これらの電動機が停止するまで残りの電動機を前記速度基準発生手段の速度基準にて力行運転し、かつ、力行エネルギーが回生制動エネルギーよりも大きくなるように、回生制動運転される前記電動機の前記インバータ装置に加えられる速度基準にレートを持たせる加減速演算手段と、
を備えたことを特徴とする電動機制御装置。
【請求項３】
負荷状態の異なる複数台の電動機を制御する電動機の制御装置において、
交流を直流に変換する一方向性のコンバータ装置と、
前記コンバータ装置の直流出力を入力し、速度基準に対応する周波数の交流に変換してそれぞれ前記電動機に供給する複数台のインバータ装置と、
前記電動機の速度基準を発生して前記インバータ装置に加える速度基準発生手段と、
停止指令が与えられたとき、フリーラン状態での停止時間が最短のものを含む少なくとも１台の前記電動機を力行運転するように前記インバータ装置に加えられる速度基準にレートを持たせる第１の加減速演算手段と、
前記第１の加減速演算手段の速度基準に対応する停止時間に基づき、力行エネルギーが回生制動エネルギーよりも大きくなるように、残りの前記電動機の停止時間を演算する演算手段と、
前記演算手段で演算された停止時間に従って残りの前記電動機の前記インバータ装置に加えられる速度基準にレートを持たせる第２の加減速演算手段と、
を備えたことを特徴とする電動機制御装置。
【請求項４】
負荷状態の異なる複数台の電動機を制御する電動機の制御装置において、
交流を直流に変換する一方向性のコンバータ装置と、
前記コンバータ装置の直流出力を入力し、速度基準に対応する周波数の交流に変換してそれぞれ前記電動機に供給する複数台のインバータ装置と、
前記電動機の速度基準を発生して前記インバータ装置に加える速度基準発生手段と、
前記電動機にそれぞれ供給される電流を検出する電流検出手段と、
停止指令が与えられたとき、前記電流検出手段の出力信号に基づき、フリーラン状態での停止時間が最長のものを含む少なくとも１台の前記電動機が回生制動運転され、残りの前記電動機が力行運転され、かつ、力行エネルギーが回生制動エネルギーよりも大きくなるように、前記各電動機の停止時間を決定する演算手段と、
前記演算手段によって決定された停止時間で停止するように前記各インバータ装置に加えられる速度基準にレートを持たせる複数台の加減速演算手段と、
を備えたことを特徴とする電動機制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、一方向性のコンバータ装置に複数台のインバータ装置が接続され、これらのインバータ装置がそれぞれ負荷状態の異なる電動機に駆動電力を供給する電動機の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１０は従来の電動機の制御装置として抄紙機ラインのウェットパートの駆動系統の概略構成図である。このウェットパートは一般に回生能力を必要としないため、一方向性のコンバータ装置（以下、ＳＲコンバータと略称する）１が使用される。このＳＲコンバータ１に複数台のインバータ装置（以下、単にインバータと称する）２，３，４（ここでは説明の簡単化のために３台とする）が接続されている。これらのインバータからそれぞれ電動機５，６，７に対して駆動電力が供給される。電動機５，６，７はロール８，９，１０を駆動する。これによって、ロール８，９，１０が協同して図面の左から右に向かって材料１１を搬送するようになっている。
【０００３】
この抄紙機ラインのウェットパートにおいて、材料１１の無い状態でロール８，９，１０を停止させる場合、回生能力の無いＳＲコンバータ１を使用しているため、その制御を停止すると同時にその出力側に接続されているインバータ２，３，４も一斉にその制御を停止させていた。これによってロール８，９，１０はフリーランの状態となり、それぞれの機械損失（以下、メカロスと略記する）及びＧＤ２  を含む負荷状態に従って減速、停止する。
【０００４】
ここで、ロール８とロール９とが運転、停止を同時に行う一つのグループであり、ロール８は機械的条件によりメカロスは大きく、逆に、ロール９のメカロスはロール８と比較して格段に小さいものであったとする。一般に、メカロスの大きいロール８は大きな加速トルクを必要とするため、これを駆動する電動機の容量は大きく、メカロスの小さいロール９は小さな加速トルクで済むためこれを駆動する電動機の容量は小さい。
【０００５】
いま、搬送する材料１１が無く、ロール８及びロール９を同じ速度で駆動している状態で、インバータ２及びインバータ３の制御を同時に停止したとする。このとき、ロール８及びロール９は速度ｖと時間ｔとの関係を示した図１１の線図のように停止する。すなわち、速度ｖ１  で駆動されていたロール８及びロール９を時刻ｔ０  でフリーランの状態にすると、ロール８は時間Ｔ１  を経過した時刻ｔ１  で停止し、ロール９は時間Ｔ２  （＞Ｔ１  ）を経過した時刻ｔ２  で停止する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の電動機の制御装置において、例えば、定期点検あるいは修理に当たって、ロール８及びロール９のグループを停止→運転→停止の各操作を行う必要があったとする。このとき、ロール８よりも停止時間の長いロール９の停止を待って点検あるいは修理を行わなければならず、そのために、作業性が悪いという問題があった。
【０００７】
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、その目的は、ＳＲコンバータにそれぞれ接続されたインバータから駆動電力の供給を受け、負荷状態の異なる複数台の電動機の全停止時間を短縮させることのできる電動機の制御装置を提供するにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、
負荷状態の異なる複数台の電動機を制御する電動機の制御装置において、
交流を直流に変換する一方向性のコンバータ装置と、
コンバータ装置の直流出力を入力し、速度基準に対応する周波数の交流に変換してそれぞれ電動機に供給する複数台のインバータ装置と、
電動機の速度基準を発生してインバータ装置に加える速度基準発生手段と、
停止指令が与えられたとき、フリーラン状態での停止時間が最長のものを含む少なくとも１台の電動機が回生制動運転され、残りの電動機が力行運転され、かつ、力行エネルギーが回生制動エネルギーよりも大きくなるように、各インバータ装置に加えられる速度基準にレートを持たせる加減速演算手段と、
を備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項２に係る発明は、
負荷状態の異なる複数台の電動機を制御する電動機の制御装置において、
交流を直流に変換する一方向性のコンバータ装置と、
コンバータ装置の直流出力を入力し、速度基準に対応する周波数の交流に変換してそれぞれ電動機に供給する複数台のインバータ装置と、
電動機の速度基準を発生してインバータ装置に加える速度基準発生手段と、
フリーラン状態での停止時間が最長の電動機の回転速度を検出する速度検出手段と、
停止指令が与えられたとき、フリーラン状態での停止時間が最長のものを含む少なくとも１台の電動機を回生制動運転し、これらの電動機が停止するまで残りの電動機を速度基準発生手段の速度基準にて力行運転し、かつ、力行エネルギーが回生制動エネルギーよりも大きくなるように、回生制動運転される電動機のインバータ装置に加えられる速度基準にレートを持たせる加減速演算手段と、
を備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項３に係る発明は、
負荷状態の異なる複数台の電動機を制御する電動機の制御装置において、
交流を直流に変換する一方向性のコンバータ装置と、
コンバータ装置の直流出力を入力し、速度基準に対応する周波数の交流に変換してそれぞれ電動機に供給する複数台のインバータ装置と、
電動機の速度基準を発生してインバータ装置に加える速度基準発生手段と、
停止指令が与えられたとき、フリーラン状態での停止時間が最短のものを含む少なくとも１台の電動機を力行運転するようにインバータ装置に加えられる速度基準にレートを持たせる第１の加減速演算手段と、
第１の加減速演算手段の速度基準に対応する停止時間に基づき、力行エネルギーが回生制動エネルギーよりも大きくなるように、残りの電動機の停止時間を演算する演算手段と、
演算手段で演算された停止時間に従って残りの電動機のインバータ装置に加えられる速度基準にレートを持たせる第２の加減速演算手段と、
を備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項４に係る発明は、
負荷状態の異なる複数台の電動機を制御する電動機の制御装置において、
交流を直流に変換する一方向性のコンバータ装置と、
コンバータ装置の直流出力を入力し、速度基準に対応する周波数の交流に変換してそれぞれ電動機に供給する複数台のインバータ装置と、
電動機の速度基準を発生してインバータ装置に加える速度基準発生手段と、
電動機にそれぞれ供給される電流を検出する電流検出手段と、
停止指令が与えられたとき、電流検出手段の出力信号に基づき、フリーラン状態での停止時間が最長のものを含む少なくとも１台の電動機が回生制動運転され、残りの電動機が力行運転され、かつ、力行エネルギーが回生制動エネルギーよりも大きくなるように、各電動機の停止時間を決定する演算手段と、
演算手段によって決定された停止時間で停止するように各インバータ装置に加えられる速度基準にレートを持たせる複数台の加減速演算手段と、
を備えたことを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明に係る電動機の制御装置の第１の実施形態の主要部の構成を示すブロック図であり、図中、従来装置を示す図１０と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。この実施形態は運転／停止を一緒に行う同一グループのロールを駆動する系統の各インバータ２及び３を制御するための速度基準発生器１２と、この速度基準発生器１２から出力される速度基準に対して始動時に所定のレートで増大させ、停止時に所定のレートで減少させる加減速演算器１３とが新たに付加されている。このうち、加減速演算器１３は減速レートを外部から設定することが可能な構成になっており、図示したように同一の速度基準をインバータ２，３に加える構成に限らず、例えば、インバータ２及び３の入力段にそれぞれ設けても、あるいは、インバータ２及び３にそれぞれ内蔵させる構成にすることもできる。
【００１３】
上記のように構成された第１の実施形態の動作のうち、特に本発明に関係する停止時の動作について図２及び図３をも参照して以下に説明する。
先ず、図２の図表に示すように、電動機５の定格容量は６７０ｋｗ、メカロスは５０４ｋｗ（トルク換算値で４０９．５ｋｇ・ｍ）、ＧＤ２  は１４３９ｋｇ・ｍ２  、定格回転数は１２００ｒｐｍであり、電動機６の定格容量は３０ｋｗ、メカロスは３ｋｗ（トルク換算値で２．４ｋｇ・ｍ）、ＧＤ２  は８１ｋｇ・ｍ２  、定格回転数は１２００ｒｐｍであったとする。
【００１４】
次に、速度基準発生器１２から速度基準ｖが出力され、この速度基準ｖが加減速演算器１３により、始動時及び停止時に所定のレートが与えられた速度基準ｖ１  がインバータ２及び３に加えられる。インバータ２及び３はそれぞれロール８，９の速度が速度基準ｖ１  に一致するように、ＳＲコンバータ１の直流電力をパルス幅変調して電動機５，６に加える。これによって、電動機５，６は、図３に示すように、速度ｖ１  で回転しているものとする。
【００１５】
次に、速度ｖ１  で回転している状態でインバータ２，３の制御動作を停止させたとすれば、電動機５，６はフリーランの状態で停止する。この停止時間Ｔはメカロス分が全てブレーキとして働くと考えられるため、次式によって求められる。
【数１】
0003576401.tif 000002
ただし、メカロス分はトルク換算値であり、Ｎは回転数である。
【００１６】
（１）式に従って電動機５の停止時間Ｔ１  を求めると、Ｔ１  ＝約１１秒となり、図３の破線の直線Ｐに従って減速し時刻ｔ１  にて停止する。同様にして電動機６の停止時間Ｔ２  を求めると、Ｔ２  ＝約１０８秒となり、図３の破線の直線Ｑに従って減速し時刻ｔ２  にて停止する。よって、従来の制御方法ではこのグループの停止指令を与えてから約１０８秒待たないと次の作業に移ることはできない。
【００１７】
そこで、電動機５，６のグループの停止時に、加減速演算器１３の減速レートを外部から設定し、電動機５をフリーランによる停止時間よりも長い時間にて制御しながら停止させた場合、電動機５は力行減速となる。このためには、減速時に、メカロス分＞力行トルクの関係が成り立つ力行トルクを求めれば良い。
【００１８】
例えば、減速時間を６０秒で力行減速させた場合の力行トルクをＡとし、図２の機械諸元を代入すると次式が成立する。
【数２】
0003576401.tif 000003
Ａ＝３３２．８ｋｇ・ｍとなり、力行容量に換算するとＡ′＝４０９．６ｋｗとなる。
【００１９】
なお、厳密には電動機の励磁電流等をも考慮する必要があるが、ここでは説明の簡単化のために省略する。
【００２０】
このとき、電動機６も加減速演算器１３にて減速時間を６０秒で停止させるが、フリーランよりも早い減速を可能にするため、インバータ３を周知の電源回生制動にて停止させる。この停止時に減速方向に働くトルクは回生トルクとメカロス分トルクであるから、この時の回生トルクをＢとし、図２の機械諸元を代入すると次式が成立する。
【数３】
0003576401.tif 000004
Ｂ＝１．９ｋｇ・ｍとなり、回生容量に換算するとＢ′＝１．５ｋｗとなる。
この関係を図３に示す。すなわち、時刻ｔ０  にて停止の指令が与えられたとき、電動機５をフリーランさせると破線の直線Ｐに従ってＴ１  時間を経過した時刻ｔ１  で停止し、電動機６をフリーランさせると破線の直線Ｑに従ってＴ２  時間を経過した時刻ｔ２  で停止する。これに対して、電動機５を力行減速させ、電動機６を回生制動させることによって、実線Ｒに従って時間Ｔ３  （Ｔ１  ＜Ｔ３  ＜Ｔ２  ）を経過した時刻ｔ３  で停止させることができる。このとき、力行トルクＡと回生トルクＢの各容量換算値Ａ′とＢ′の大きさを比較すると、｜Ａ′｜＞｜Ｂ′｜の関係にあるため、電動機６から発生したエネルギーは、インバータ３及びインバータ４を介して、電動機５によって消費されるため、ＳＲコンバータ１まで帰還されることは無い。すなわち、一方向性のＳＲコンバータ１が過電圧によってトリップすることはない。
【００２１】
かくして、図１乃至図３を用いて説明した第１の実施形態によれば、メカロスが小さい方のロールの回生エネルギーは全てメカロスが大きい方のロールの力行エネルギーとして消費され、余分のエネルギーがＳＲコンバータに帰還されることは無く、フリーランで停止させるよりも短い時間で、グループ全体のロールを停止させることができる。
【００２２】
図４は本発明に係る電動機の制御装置の第２の実施形態の主要部の構成を示すブロック図であり、図中、第１の実施形態を示す図１と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。この実施形態は速度基準発生器１２から出力される速度基準ｖを入力して、始動時及び停止時にレートを持たせた速度基準ｖ１  をインバータ２に加える加減速演算器１３と、速度基準発生器１２から出力される速度基準ｖを入力して、始動時及び停止時にレートを持たせた速度基準ｖ２  をインバータ３に加える加減速演算器１４と、電動機６に結合された速度検出器１７の速度帰還信号ｖＦＢを受けて、インバータ３が停止したタイミングにてインバータ２に対して停止指令を与える速度演算器１５とを備えている。なお、加減速演算器１３及び加減速演算器１４は、図示したように、インバータ２及び３の入力段にそれぞれ設けても、あるいは、インバータ２及び３にそれぞれ内蔵させる構成にすることもできる。
【００２３】
上記のように構成された第２の実施形態の動作のうち、特に本発明に関係する停止時の動作について図５をも参照して以下に説明する。
いま、時刻ｔ０  にて停止の指令が与えられたとき、電動機５をフリーランさせると図５の破線の直線Ｐに従ってＴ１  時間を経過した時刻ｔ１  で停止し、電動機６をフリーランさせると破線の直線Ｑに従ってＴ２  時間を経過した時刻ｔ２  で停止する。ここで、時刻ｔ０  以降も加減速演算器１３が速度基準ｖ１  をインバータ２に継続して加え続けた場合、インバータ２はメカロス分のエネルギーにて力行運転を継続する。すなわち、メカロスＡ＝５０４ｋｗ、トルク換算値Ａ′＝４０９．５ｋｇ・ｍのエネルギーにて力行運転を継続する。
【００２４】
一方、時刻ｔ０  から電動機６がフリーラン状態で停止する停止時間Ｔ２  よりも短い時間Ｔ３  で停止するように加減速演算器１４が速度ｖ１  から零まで降下するレートを持った速度基準ｖ２  を出力すれば、インバータ３は回生制動運転を実行し、電動機６は実線の直線Ｒに従って減速し、時刻ｔ３  にて停止する。停止時間Ｔ３  を６０秒とした場合、回生トルクＢ＝１．９ｋｇ・ｍ、容量換算値Ｂ′＝１．５ｋｗとなる。従って、時刻ｔ０  から時刻ｔ３  まで｜Ａ′｜＞｜Ｂ′｜の関係にあるため、電動機６から発生したエネルギーは、インバータ３及びインバータ４を介して、電動機５によって消費され、ＳＲコンバータ１まで帰還されることは無い。
【００２５】
速度演算器１５は速度検出器１７のフィードバック信号ｖＦＢに基づいて電動機６が停止したことを検出し、時刻ｔ３  にて制御停止信号をインバータ２に与える。これによって電動機５はフリーランの状態となり、時刻ｔ３  から実線の直線Ｓに従って減速し、時刻ｔ０  からＴ４  時間を経過した時刻ｔ４  にて停止する。電動機５のフリーランによる停止時間は前述したとおり１１秒であったとすれば、電動機５，６のグループの停止時間はＴ４  ＝Ｔ３  ＋１１＝６０＋１１＝７１秒となる。すなわち、電動機５，６のグループをフリーランさせた場合のグループの停止時間１０８秒から７１秒に短縮することができる。
【００２６】
なお、この実施形態ではインバータ３の回生制動運転による電動機６の停止時間を６０秒としたが、ロール８を駆動する電動機５の容量Ｐ５  とロール９を駆動する電動機６の容量Ｐ６  との間にＰ５  ＞＞Ｐ６  の関係があり、インバータ３の電力回生能力の上限値（１５０％の過負荷状態）に近い値としても、｜Ａ′｜＞｜Ｂ′｜の関係を保持することができるため、６０秒よりもかなり短い時間設定が可能となる。
【００２７】
かくして、図４及び図５を用いて説明した第２の実施形態においても、メカロスが小さい方のロールの回生エネルギーは全てメカロスが大きい方のロールの力行エネルギーとして消費され、余分のエネルギーがＳＲコンバータに帰還されることは無く、フリーランで停止させるよりも短い時間で、グループ全体のロールを停止させることができる。
【００２８】
図６は本発明に係る電動機の制御装置の第３の実施形態の主要部の構成を示すブロック図であり、図中、第２の実施形態を示す図５と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。この実施形態は速度基準発生器１２から出力される速度基準ｖを入力して、始動時及び停止時にレートを持った速度基準ｖ１  をインバータ２に加えると共に、減速時のレートで停止時間Ｔ３  を演算する加減速演算器１３と、速度基準発生器１２から出力される速度基準ｖを入力して、始動時及び停止時にレートを持った速度基準ｖ２  を出力してインバータ３に加える加減速演算器１４と、加減速演算器１３で演算された停止時間Ｔ３  に基づいて、電動機６の回生制動エネルギーが電動機５の力行エネルギーを超えないように電動機６の停止時間Ｔ６  を演算して加減速演算器１４に加える演算器１６とを備え、加減速演算器１４は停止時間Ｔ６  に従って停止時のレートを決定するように構成されている。
【００２９】
なお、加減速演算器１３，１４は、図示したように、インバータ２及び３の入力段にそれぞれ設けても、あるいは、インバータ２及び３にそれぞれ内蔵させる構成にすることもできる。
【００３０】
上記のように構成された第３の実施形態の動作のうち、特に本発明に関係する停止時の動作について図７をも参照して以下に説明する。
いま、時刻ｔ０  にて停止の指令が与えられたとき、電動機５をフリーランさせると図７の破線の直線Ｐに従ってＴ１  時間を経過した時刻ｔ１  で停止し、電動機６をフリーランさせると破線の直線Ｑに従ってＴ２  時間を経過した時刻ｔ２  で停止する。ここで、電動機５をフリーランによる停止時間Ｔ１  よりも長い時間Ｔ３  を要して停止するように力行運転すると実線の直線Ｒに従って減速し、時刻ｔ３  で停止する。一方、電動機６をフリーランによる停止時間Ｔ２  よりも短い時間Ｔ６  で停止するように回生制動運転すると実線の直線Ｓに従って減速し、時刻ｔ６  で停止する。
【００３１】
図１に示した第１の実施形態では停止時間Ｔ３  を手計算によって設定したが、図６に示した第３の実施形態では、加減速演算器１３がフリーランによる電動機６の停止時間Ｔ２  よりも短い時間Ｔ３  で停止するようなレートを持った速度基準ｖ１  をインバータ２に与えると共に、Ｔ３  の停止時間信号を演算器１６に与える。これによって、インバータ２は電動機５を力行減速させる。因みに、停止時間を６０秒とすれば、前述した如く、力行トルクＡ＝３３２．８ｋｇ・ｍ、容量換算値Ａ′＝４０９．６ｋｗとなる。
【００３２】
このとき、回生エネルギーが力行エネギーを超えないように、（１）式及び図２の図表に示す機械諸元に従って演算器１６が電動機６の停止時間Ｔ６  を演算する。この場合、インバータ３の回生トルクを定格の１５０％の過負荷状態とする。すなわち、インバータ２の力行トルクＡ＝３３２．８ｋｇ・ｍ、容量換算値Ａ′＝４０９．６ｋｗであり、インバータ３の最大回生トルクＢ＝２４．４×１．５＝３６．６ｋｇ・ｍ、容量換算値Ｂ′＝４５．０を用いて停止時間Ｔを次式によって演算する。
【数４】
0003576401.tif 000005
【００３３】
従って、演算器１６から加減速演算器１４に対して電動機６の停止時間Ｔ６  の信号を与えることによって電動機６はインバータ３によって回生制動運転で停止せしめられる。このとき、｜Ａ′｜＞｜Ｂ′｜の関係にあるため、電動機６から発生したエネルギーは、インバータ３及びインバータ４を介して、電動機５によって消費され、ＳＲコンバータ１まで帰還されることは無い。すなわち、ＳＲコンバータ１が過電圧によってトリップすることはない。このようにして、電動機５，６のグループの停止時間を１０８秒から６０秒に短縮することができる。
【００３４】
ただし、機械的条件により停止時間の下限が決められている場合に、Ｔ６  の計算結果がこの停止時間の下限より短い結果がでたときには、停止時間の下限の値を加減速演算器１４に与える。
【００３５】
かくして、図６及び図７を用いて説明した第３の実施形態によっても、メカロスの小さい方のロールの回生エネルギーは全てメカロスが大きい方のロールの力行エネルギーとして消費され、余分のエネルギーがＳＲコンバータに帰還されることは無く、フリーランで停止させるよりも短い時間で、グループ全体のロールを停止させることができる。
【００３６】
図８は本発明に係る電動機の制御装置の第４の実施形態の主要部の構成を示すブロック図であり、図中、第２の実施形態を示す図５と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。この実施形態は速度基準発生器１２から出力される速度基準ｖを入力して、始動時及び停止時にレートを持った速度基準ｖ１  をインバータ２に加える加減速演算器１３と、速度基準発生器１２から出力される速度基準ｖを入力して、始動時及び停止時にレートを持った速度基準ｖ２  を出力してインバータ３に加える加減速演算器１４とを備えている。また、フリーラン状態での停止時間が最長の時間よりも短い停止時間Ｔ３  の信号を加減速演算器１３に与えると共に、電動機５の入力電流を検出する電流検出手段としてのＣＴ１８と電動機６の入力電流を検出するＣＴ１８の各検出信号に基づいて、電動機６の回生制動エネルギーが電動機５の力行エネルギーを超えないように電動機６の停止時間Ｔ６  を演算して加減速演算器１４に加える演算器１６Ａを備えている。
【００３７】
なお、加減速演算器１３，１４は、図示したように、インバータ２及び３の入力段にそれぞれ設けても、あるいは、インバータ２及び３にそれぞれ内蔵させる構成にすることもできる。
【００３８】
上記のように構成された本実施形態の動作のうち、特に本発明に関係する停止時の動作について図９をも参照して以下に説明する。
いま、時刻ｔ０  にて停止の指令が与えられたとき、電動機５をフリーランさせると図９の破線の直線Ｐに従ってＴ１  時間を経過した時刻ｔ１  で停止し、電動機６をフリーランさせると破線の直線Ｑに従ってＴ２  時間を経過した時刻ｔ２  で停止する。ここで、電動機５をフリーランによる停止時間Ｔ１  よりも長い時間Ｔ３  を要して停止するように力行運転すると実線の直線Ｒに従って減速し、時刻ｔ３  で停止する。一方、電動機６をフリーランによる停止時間Ｔ２  よりも短い時間Ｔ６  で停止するように回生制動運転すると実線の直線Ｓに従って減速し、時刻ｔ６  で停止する。
【００３９】
電動機５，６のグループの停止指令が与えられたとき、演算器１６Ａは次の（ａ）〜（ｄ）項に示す動作をする。
（ａ）電動機５がフリーランによって停止する時間Ｔ１  よりも長く、電動機６がフリーランによって停止するよりも短いＴ３  の時間信号を加減速演算器１３に加え、さらに、ＣＴ１８の電流フィードバック信号ＩＦＢ１  に基づいてインバータ２の力行トルク量ＴＦＢ１  を演算する。この場合、第１の実施形態で説明したように、時間Ｔ３  として６０秒を与えると力行トルクＡ＝３３２．８ｋｇ・ｍ、容量換算値Ａ′＝４０９．６ｋｗが得られる。
（ｂ）インバータ２の力行トルクでインバータ３が電動機６を回生制動運転した場合、どのくらいの停止時間で停止させることができるかを演算する。この場合、次の二つの演算条件に対応してそれぞれＴ３  及びＴ６  を決定する。
演算条件１：｜力行トルク｜＞｜インバータ３の回生能力｜
インバータ２による電動機５の停止時間Ｔ３  をインバータ３の回生能力から逆演算して、新たな停止時間Ｔ３  を演算する。電動機６の停止時間Ｔ６  は回生能力からの演算結果を利用する。
演算条件２：｜力行トルク｜＜｜インバータ３の回生能力｜
Ｔ３  は変更せず、Ｔ６  は演算結果をそのまま使用する。
【００４０】
本実施形態では、｜力行トルク｜＞｜インバータ３の回生能力｜の条件にて制御しなければならないため、インバータ３の回生能力からＴ３  を逆算する。インバータ３の回生能力は過負荷率１５０％まで可能とすると、回生トルクＴは次式で演算される。
【数５】
0003576401.tif 000006
したがって、（１）式を用いて次式により停止時間Ｔ３  が求められる。
【数６】
0003576401.tif 000007
【００４１】
インバータ３による電動機６の停止時間Ｔ６  は実施形態３で説明したとおり、回生能力一杯の約６．６秒である。
（ｃ）上記の演算によって得られた停止時間Ｔ３  ，Ｔ６  をそれぞれ加減速演算器１３及び加減速演算器１４に加える。本実施形態では加減速演算器１３に１３秒の停止時間信号が加えられ、加減速演算器１４に６．６秒の停止時間信号が加えられる。
（ｄ）ＣＴ１８の電流フィードバック信号ＩＦＢ１  とＣＴ１９の電流フィードバック信号ＩＦＢ２  に基づいて上述した条件｜Ａ′｜＞｜Ｂ′｜の関係が成立っているか否かを判定し、もし、電流フィードバック信号ＩＦＢ１  及びＩＦＢ２  に基づいて演算されたトルクＴＦＢ１  とＴＦＢ２  との間に｜ＴＦＢ１  ｜＜｜ＦＢ２  ｜の関係があれば、停止時間Ｔ３  を延ばすことによってトルクＴＦＢ１  を大きくする。
【００４２】
演算器１６Ａにおける以上の動作により、｜Ａ′｜＞｜Ｂ′｜の関係が常に成立ち、インバータ３で発生する回生エネルギーはインバータ２にて消費され、コンバータ１まで帰還されることなく、電動機５，６のグループの停止時間を従来装置の１０８秒から１３秒に短縮することができる。
【００４３】
かくして、図８及び図９を用いて説明した第３の実施形態によっても、メカロスの小さい方のロールの回生エネルギーは全てメカロスが大きい方のロールの力行エネルギーとして消費され、余分のエネルギーが一方向性のコンバータに帰還されることは無く、フリーランで停止させるよりも短い時間で、グループ全体のロールを停止させることができる。
【００４４】
【発明の効果】
以上の説明によって明らかなように、本発明によれば、一方向性のコンバータにそれぞれ接続されたインバータから駆動電力の供給を受け、負荷状態の異なる複数台の電動機の全停止時間を短縮させることのできる電動機の制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電動機の制御装置の第１の実施形態の主要部の構成を示すブロック図。
【図２】図１に示した第１の実施形態の適用対象である電動機の機械的諸元を示す図表。
【図３】図１に示した第１の実施形態の動作を説明するために、速度と時間との関係を示した線図。
【図４】本発明に係る電動機の制御装置の第２の実施形態の主要部の構成を示すブロック図。
【図５】図４に示した第２の実施形態の動作を説明するために、速度と時間との関係を示した線図。
【図６】本発明に係る電動機の制御装置の第３の実施形態の主要部の構成を示すブロック図。
【図７】図６に示した第３の実施形態の動作を説明するために、速度と時間との関係を示した線図。
【図８】本発明に係る電動機の制御装置の第４の実施形態の主要部の構成を示すブロック図。
【図９】図８に示した第４の実施形態の動作を説明するために、速度と時間との関係を示した線図。
【図１０】従来の電動機の制御装置として抄紙機ラインのウェットパートの駆動系統の概略構成図。
【図１１】図１０に示した抄紙機ラインのウェットパートの駆動系統の動作を説明するために、速度と時間との関係を示した線図。
【符号の説明】
１  一方向性のコンバータ装置
２，３，４  インバータ装置
５，６，７  電動機
８，９，１０  ロール
１１  材料
１２  速度基準発生器
１３，１４  加減速演算器
１５  速度演算器
１６，１６Ａ  演算器
１７  速度検出器
１８，１９  ＣＴ（電流検出手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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