(57)【要約】【課題】回転機を駆動する電力を有効に制御し、省エネルギー化を図ることができる裁断機の回転機制御装置を得ることを目的とする。【解決手段】回転機３と電力変換器２の各定格電流値に基づいて電流制限値Ｉlimと電圧制限値Ｖlimを算出する電流電圧制限部６、回転速度検出部４で検出した回転速度ωrmから電流指令値Ｉrefを生成し、電流指令値が電流制限値を上回る場合、電流制限値に固定して電流指令値を生成する電流指令値生成部７、電流検出部５で検出した電流値Ｉuvwと電流指令値生成部から入力された電流指令値から電圧指令値Ｖrefを生成し、電圧指令値が電圧制限値を上回る場合、電圧制限値に固定して電圧指令値を生成する電圧指令値生成部８を備え、電流制限値は、回転機と電力変換器の定格電流値の小さい方の値に基づいて設定された値にする。【選択図】図１
2019072685.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
裁断機を駆動する回転機と、
前記回転機の回転速度を検出する回転速度検出部と、
前記回転機に電力を変換して供給する電力変換器と、
前記回転機と前記電力変換器の間に設けられ、前記回転機に流れる電流値を検出する電流検出部と、
前記回転機と前記電力変換器の各定格電流値に応じて一定の電流制限値と電圧制限値を算出する電流電圧制限部と、
前記回転速度検出部で検出した前記回転速度から電流指令値を生成し、前記電流指令値が前記電流電圧制限部で算出した前記電流制限値を上回った場合には、前記電流制限値に固定して前記電流指令値を生成する電流指令値生成部と、
前記電流検出部で検出した電流値および前記電流指令値生成部から入力された前記電流指令値から電圧指令値を生成し、前記電圧指令値が前記電流電圧制限部で算出した前記電圧制限値を上回った場合には、前記電圧制限値に固定して前記電圧指令値を生成する電圧指令値生成部と、を備え、
前記電流電圧制限部で算出された前記電流制限値は、前記回転機の前記定格電流値と前記電力変換器の前記定格電流値のいずれか小さい方の値に基づいて設定された値であることを特徴とする裁断機の回転機制御装置。
【請求項２】
前記電流電圧制限部で算出された前記電流制限値は、回転座標上の前記電流制限値として、前記回転機の励磁電流制限値およびトルク電流制限値で設定されたことを特徴とする請求項１に記載の裁断機の回転機制御装置。
【請求項３】
前記電流電圧制限部は、前記回転速度検出部で検出した前記回転機の前記回転速度が前記回転機の定格速度以上となったときに、前記回転座標上の前記電流制限値のうち、前記励磁電流制限値を前記回転機の前記回転速度の上昇に応じて減少させることを特徴とする請求項２に記載の裁断機の回転機制御装置。
【請求項４】
前記電流電圧制限部は、前記回転速度検出部で検出した前記回転機の前記回転速度が前記回転機の定格速度以下のときに、前記回転座標上の前記電流制限値のうち、前記トルク電流制限値を前記回転機の前記回転速度の減少に応じて上昇させることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の裁断機の回転機制御装置。
【請求項５】
前記電流指令値生成部は、前記回転速度検出部で検出した前記回転機の前記回転速度から回転子位相を算出し、前記回転座標上の前記電流指令値を生成することを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の裁断機の回転機制御装置。
【請求項６】
前記電圧指令値生成部は、前記回転速度検出部で検出した前記回転機の前記回転速度から回転子位相を算出し、前記回転子位相を用いて前記電流検出部で検出した前記回転機に流れる電流から回転座標上の電流値を算出し、前記回転座標上の前記電流指令値から回転座標上の前記電圧指令値を生成することを特徴とする請求項５に記載の裁断機の回転機制御装置。
【請求項７】
前記電流電圧制限部は、前記電流制限値に加えて瞬間電流制限値を算出し、回転座標上の前記瞬間電流制限値として設定される瞬間トルク電流制限値は、前記トルク電流制限値に基づいて設定されることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の裁断機の回転機制御装置。
【請求項８】
前記電流指令値生成部は、前記回転子位相を用いて前記回転機に流れる電流から算出したトルク電流と前記回転機の前記回転速度から前記電流制限値か前記瞬間電流制限値のどちらかを選択する電流制限値選択部を備え、前記電流制限値選択部は、前記トルク電流の上昇に伴い前記回転速度が減速した場合に、前記瞬間電流制限値を選択し、所定時間後には前記電流制限値に切り替えることを特徴とする請求項７に記載の裁断機の回転機制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、所定の電圧、電流内で回転機を制御し、運転状況に応じた裁断を可能にする裁断機の回転機制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
文書裁断機に代表される裁断機は、特許文献１にあるように裁断対象の量に応じて、高負荷裁断時には回転機を低速で駆動し、高トルクを得て裁断し、低負荷裁断時には回転機を高速で駆動して低トルクで高速裁断する手段があり、これによって裁断作業を停止することなく連続的に裁断し、運転効率の向上を図り、運転操作の煩わしさを解消している。また、特許文献２にあるように回転速度を検出し、回転速度に応じて印加電圧を逓減することにより、回転機全運転領域において回転機出力を一定値以下に制限する手段があり、回転機小型化や裁断機の省エネルギー化を達成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２３７６１５号公報（段落００１１〜００１２、図１）
【特許文献２】特開２００２−２１０３８１号公報（段落００１０、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術において、商用電源と回転機制御手段の間の電力を一定値以下とすることで、停止を最小限にとどめて裁断機を動作させることが可能となっているが、回転機を駆動する有効電力の制御は出来ていない。そのため、上記電源の供給電力の内、いくらかは無効電力として消費され、省エネルギー化を阻んでいる。また、電力一定値内で回転機を駆動していても電流が大きい状態で長時間駆動することで、回転機や電力変換器が焼損し、故障する恐れがある。
【０００５】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、回転機を駆動する電力を有効に制御し、省エネルギー化を図ることができる裁断機の回転機制御装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明にかかる裁断機の回転機制御装置は、裁断機を駆動する回転機と、前記回転機の回転速度を検出する回転速度検出部と、前記回転機に電力を変換して供給する電力変換器と、前記回転機と前記電力変換器の間に設けられ、前記回転機に流れる電流値を検出する電流検出部と、前記回転機と前記電力変換器の各定格電流値に応じて一定の電流制限値と電圧制限値を算出する電流電圧制限部と、前記回転速度検出部で検出した前記回転速度から電流指令値を生成し、前記電流指令値が前記電流電圧制限部で算出した前記電流制限値を上回った場合には、前記電流制限値に固定して前記電流指令値を生成する電流指令値生成部と、前記電流検出部で検出した電流値および前記電流指令値生成部から入力された電流指令値から電圧指令値を生成し、前記電圧指令値が前記電流電圧制限部で算出した前記電圧制限値を上回った場合には、前記電圧制限値に固定して前記電圧指令値を生成する電圧指令値生成部と、を備え、前記電流電圧制限部で算出された前記電流制限値は、前記回転機の前記定格電流値と前記電力変換器の前記定格電流値のいずれか小さい方の値に基づいて設定された値であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、電流制限値を回転機の定格電流値と電力変換器の定格電流値のいずれか小さい方の値に基づいて設定された値であることを特徴とするとすることで、回転機を駆動する電力を有効に制御し、省エネルギー化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１による裁断機の回転機制御装置のハードウエアの構成を示す概略図である。
【図２】この発明の実施の形態１による裁断機の回転機制御装置の構成を示すブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態１による裁断機の回転機制御装置での電流電圧制限部において算出される電圧制限値、電流制限値の例を説明するための図である。
【図４】この発明の実施の形態１による裁断機の回転機制御装置での電流指令値生成部を示す制御ブロック図である。
【図５】この発明の実施の形態１による裁断機の回転機制御装置での電圧指令値生成部を示す制御ブロック図である。
【図６】この発明の実施の形態２による裁断機の回転機制御装置の構成を示すブロック図である。
【図７】この発明の実施の形態２による裁断機の回転機制御装置での電流電圧制限部において算出される電圧制限値、電流制限値の例を説明するための図である。
【図８】この発明の実施の形態２による裁断機の回転機制御装置での電流電圧制限部において算出される電圧制限値、電流制限値の他の例を説明するための図である。
【図９】この発明の実施の形態２による裁断機の回転機制御装置での電流電圧制限部において実行されるフローチャートの例を示す図である。
【図１０】この発明の実施の形態３による裁断機の回転機制御装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】この発明の実施の形態３による裁断機の回転機制御装置での電流指令値生成部を示す制御ブロック図である。
【図１２】この発明の実施の形態３による裁断機の回転機制御装置での電流指令値生成部において実行されるフローチャートの例を示す図である。
【図１３】この発明の実施の形態３による裁断機の回転機制御装置での電流電圧制限部において算出される電圧制限値、電流制限値の例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明における裁断機の回転機制御装置およびこれを用いた裁断機の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１０】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１に係る裁断機の回転機制御装置を図に基づいて以下に説明する。図１は、この発明の実施の形態１による裁断機の回転機制御装置のハードウエアの構成を示す概略図である。
【００１１】
図１において、裁断機の回転機制御装置１は、ハードウエアとして、電力変換器２と、電力変換器２を制御するプロセッサ１００と、その記憶装置１０１と、回転機３と、回転速度検出部４と電流検出部５で構成されている。
【００１２】
電力変換器２は、スイッチング素子とダイオードを１セットとして６セットで構成されており、直流電源９の直流電力を三相交流電力に変換して、負荷である電動機などの回転機３を駆動する。なお、ここで使用される回転機３はどのような回転機を用いても良い。
【００１３】
記憶装置１０１は、図示していないが、ランダムアクセスメモリ等の揮発性記憶装置と、フラッシュメモリ等の不揮発性の補助記憶装置とを具備する。また、記憶装置１０１は、図示していないが、不揮発性の補助記憶装置の代わりにハードディスク等の補助記憶装置を具備する。
【００１４】
プロセッサ１００は、記憶装置１０１から入力されたプログラムを実行する。記憶装置１０１が補助記憶装置と揮発性記憶装置とを具備するため、プロセッサ１００に、補助記憶装置から揮発性記憶装置を介してプログラムが入力される。また、プロセッサ１００は、演算結果等のデータを記憶装置１０１の揮発性記憶装置に出力してもよいし、揮発性記憶装置を介して補助記憶装置に前記データを保存してもよい。
【００１５】
図２は、この発明の実施の形態１に係る裁断機の回転機制御装置１の構成を示すブロック図である。図２に示すように、裁断機の回転機制御装置１は、電源９０と裁断機構１０の間に接続され、電力変換器２は、電源９０から供給された電力を電圧指令値生成部８で生成された電圧指令値Ｖrefに基づいて交流電力に変換し、回転機３に供給する。電源９０から供給される電力は通常交流電力であるため、一度直流電力に変換してから、所望の交流電力に変換する。
【００１６】
回転機３は、電力変換器２で変換された交流電力を動力に変換し裁断機構１０を駆動する。なお、ここで使用される回転機３はどのような回転機を用いても良い。
【００１７】
回転速度検出部４は、回転機３の回転速度、回転子位相を検出し、それぞれ信号ωrm、θrmとして電流指令値生成部７と電圧指令値生成部８に入力する。ここで回転速度検出部４にはエンコーダやレゾルバ、ホールセンサ等、いずれの速度検出器を用いても良い。なお、ホールセンサを用いた場合、回転子位相は位相同期回路方式などを用いて算出したものを使用する。
【００１８】
電流検出部５は、電力変換器２と回転機３の間の三相交流の電流値Ｉuvwを検出し、それを信号として電圧指令値生成部８に入力する。ここで電流検出部５にはＣＴ検出器、シャント抵抗等、いずれの電流検出器を用いても良い。また、二相分の電流を検出し、残りの一相を算出したものを用いても良いし、一つの検出器で三相交流の電流値を復元する１シャント電流検出方式を用いても良い。
【００１９】
電流電圧制限部６は、使用する電力変換器２と回転機３の仕様に合わせて電圧制限値Ｖlimと電流制限値Ｉlimを算出し、それぞれ電圧指令値生成部８と電流指令値生成部７に入力する。ここで電圧制限値Ｖlimは、電力変換器２と回転機３の定格電圧により一定値に決定される。通常、電圧制限値はＶlimで与えられるが、回転座標上の電圧制限値としてＶdlimとＶqlimに分けて設定され得る。また、電流制限値Ｉlimは、励磁電流制限値Ｉdlimとトルク電流制限値Ｉqlimに分けて設定され得る。なお、励磁電流制限値Ｉdlimは回転機３の定数から所定値が求められ、電流制限値Ｉlimは電力変換器２の定格電流値と回転機３の定格電流値のいずれか小さい方の値か、この小さい方の値よりも大きい値であって、電力変換器２や回転機３に悪影響を及ぼさない、長時間駆動しても焼損などの故障が発生しないように設定された値となるように算出される。トルク電流制限値Ｉqlimは、その電流制限値Ｉlimと励磁電流制限値Ｉdlimから算出される。図３に、それぞれの制限値の速度依存性を示す。図３に示すとおり、それぞれ回転速度に対し依存性を持たず、一定値となる。
【００２０】
電流指令値生成部７は、図４の制御ブロック図にて示されるように電流指令値を生成する役割を持つ。初めに、電流指令算出部１１において、速度指令値ωrefと回転速度検出部４で検出された回転速度ωrmに基づいて、制限前電流指令値Ｉref’を演算する。ここで、速度指令は裁断機の場合、通常回転機の定格速度付近で一定値に設定されるが、どのような値を設定しても構わない。次に、電流指令制限部１２において制限前電流指令値Ｉref’が電流電圧制限部６で算出した電流制限値Ｉlimを上回った場合、電流制限値Ｉlimで固定して電流指令値Ｉrefを生成する。尚、電流指令値Ｉrefは通常、回転速度検出部で検出した回転機の回転速度ωrmから回転子位相θrmを算出し、励磁電流指令値Ｉdrefとトルク電流指令値Ｉqrefに分けて算出するが、合算したものを算出しても良い。分けて算出するときは、電流制限値も同様に励磁電流制限値Ｉdlimとトルク電流制限値Ｉqlimで制限をかけることとなる。
【００２１】
電圧指令値生成部８は、電流検出部５で検出した三相交流の電流値Ｉuvwと、電流指令値生成部７から入力された電流指令値Ｉrefに基づいて電圧指令値Ｖrefを生成し、電力変換器２に入力する。電圧指令値生成部８は、図５の制御ブロック図で示されるように、通常、電流指令値Ｉrefが励磁電流指令値Ｉdrefとトルク電流指令値Ｉqrefで入力されるため、ｕｖｗ/ｄｑ部１３において回転速度検出部４で検出された回転子位相θrmを入力し、電流検出部５で検出された電流値Ｉuvwを励磁電流Ｉdとトルク電流Ｉqに座標変換し、電圧指令算出部１４において制限前電圧指令値Ｖdref’、Ｖqref’を算出し、電圧指令制限部１５にて制限前電圧指令値Ｖdref’、Ｖqref’が電圧制限値ＶdlimとＶqlimを上回った場合、電圧指令値は電圧制限値ＶdlimとＶqlimに固定して電圧指令値ＶdrefとＶqrefを生成する。最後に電圧指令値Ｖrefに再度座標変換する。尚、電圧指令値Ｖrefは通常、電圧指令値ＶdrefとＶqrefに分けて算出するが、合算したものを算出しても良い。算出したＶrefは電力変換器２へ入力される。
【００２２】
このように、電流制限値Ｉlimを電力変換器２や回転機３が長時間駆動しても故障しない値に設定することで、裁断機を長時間使用することによる、駆動箇所の故障、焼損を回避することが可能となる。また、電流制限値Ｉlimを励磁電流制限値Ｉdlimとトルク電流制限値Ｉqlimに分けて設定することにより、入力電力を最大限有効電力に変換することが可能となる。その結果、裁断機を省エネルギーで駆動することが可能となる。
【００２３】
以上のように、本発明の実施の形態１にかかる裁断機の回転機制御装置１によれば、裁断機構を駆動する回転機３と、回転機３の回転速度ωrmを検出する回転速度検出部４と、回転機３に電力を供給する電力変換器２と、回転機３と電力変換器２の間に設けられ、回転機３に流れる電流値Ｉuvwを検出する電流検出部５と、回転機３と電力変換器２の各定格電流値に応じて一定の電流制限値Ｉlimと電圧制限値Ｖlimを算出する電流電圧制限部６と、回転速度検出部４で検出した回転速度ωrmから電流指令値Ｉrefを生成し、電流指令値Ｉrefが電流電圧制限部６で算出した電流制限値Ｉlimを上回った場合には、電流制限値Ｉlimに固定して電流指令値を生成する電流指令値生成部７と、電流検出部５で検出した電流値Ｉuvwおよび電流指令値生成部７から入力された電流指令値Ｉrefから電圧指令値Ｖrefを生成し、電圧指令値Ｖrefが電流電圧制限部６で算出した電圧制限値Ｖlimを上回った場合には、電圧制限値Ｖlimに固定して電圧指令値を生成する電圧指令値生成部８と、を備え、電流電圧制限部６で算出する電流制限値Ｉlimは、回転機３の定格電流値と電力変換器２の定格電流値のいずれか小さい方の値に基づいて設定された値となるようにしたので、電流制限値を電力変換器や回転機が長時間駆動しても故障しない値に設定することで、裁断機を長時間使用することによる、駆動箇所の故障、焼損を回避することが可能となる。
【００２４】
また、電流制限値Ｉlimを励磁電流制限値Ｉdlimとトルク電流制限値Ｉqlimに分けて設定することにより、入力電力を最大限有効電力に変換することが可能となる。その結果、裁断機を省エネルギーで駆動することが可能となる。
【００２５】
実施の形態２．
実施の形態１では、電流電圧制限部で設定される電流制限値、電圧制限値は、回転速度によらず一定値となる場合を示したが、実施の形態２においては、電流制限値が回転速度に依存する場合について説明する。
【００２６】
図６は、この発明の実施の形態２に係る裁断機の回転機制御装置１ａの構成を示すブロック図である。図６に示すように、実施の形態２による裁断機の回転機制御装置１ａは、回転速度検出部４で検出した回転速度ωrmを入力し、電流制限値Ｉlimを回転速度ωrmに依存して変更し、電流指令値生成部７に出力する電流電圧制限部６ａが設けられている。この発明の実施の形態２による裁断機の回転機制御装置１ａのその他の構成については、実施の形態１の裁断機の回転機制御装置１と同様であり、対応する部分には同符号を付してその説明を省略する。
【００２７】
図７に、それぞれの制限値の速度依存性の一例を示す。図７に示すように、電圧制限値Ｖlimとトルク電流制限値Ｉqlimは実施の形態１と同様に回転速度ωrmに対する依存性はなく、一定値となっている。一方で、励磁電流制限値Ｉdlimは回転速度ωrmが定格速度に到達すると、その制限値を減少させる。その結果、速度と励磁電流の積で発生する逆起電力が減少し、その分速度を向上させることが可能となる。ただし、発生トルクは減少するため、負荷が大きいとき、すなわち大量の紙を裁断することは困難になる。図７では、負荷状態の変化に対応するために、速度をフィードバックして制限値を変化させることを想定しているため、曲線的に減少しているが、減少のさせ方は曲線的でなくても構わない。
【００２８】
また、回転速度ωrmが高い領域において、回転機の鉄損等が大きくなる課題がある。それを防止するためには、回転速度ωrmに応じてトルク電流指令値Ｉqrefを変更し、電流指令値生成部７に入力する。図８に、そのときの制限値の速度依存性の一例を示す。図８に示すように、電圧制限値Ｖlimと励磁電流制限値Ｉdlimは実施の形態１と同様に回転速度ωrmに対する依存性はなく、一定値となっている。回転速度ωrmが低速域から定格速度に近づくに従って、トルク電流制限値Ｉqlimが減少している。ここでは制限値の急激な変化による電圧指令値、電流指令値の急変を避けるため、連続的に減少させているが、減少のさせ方は連続的でなくても構わない。
【００２９】
これらの動作の一例をフローチャートにまとめたものが、図９である。通常の電流制限値に対し、鉄損抑制、弱め界磁の有効の有無によってそれぞれ電流制限値に補正をかけていく。また、図９に示すように、弱め界磁が有効の場合は回転速度が定格速度以上か否かも判断が必要となる。
【００３０】
このように、回転速度ωrmが定格速度を超える領域において励磁電流を弱めることで、回転機を定格速度以上の回転速度で駆動することが可能となる。これにより、裁断量が少ないときに定格速度以上の高速領域を用いて裁断を実施することが可能となる。また、回転速度ωrmが定格速度付近になるに従ってトルク電流を弱めることで、回転機の鉄損を減らし、損失が少なく回転機の発熱を抑えた状態での裁断が可能となる。
【００３１】
以上のように、本発明の実施の形態２にかかる裁断機の回転機制御装置１ａによれば、電流電圧制限部６ａは、回転速度検出部４で検出した回転機３の回転速度ωrmが回転機３の定格速度以上となったときに、回転座標上の電流制限値のうち、励磁電流制限値Ｉdlimを回転機３の回転速度ωrmの上昇に応じて減少させるようにしたので、回転機を定格速度以上の回転速度で駆動することが可能となる。これにより、裁断量が少ないときに定格速度以上の高速領域を用いて裁断を実施することが可能となる。
【００３２】
また、電流電圧制限部６ａは、回転速度検出部４で検出した回転機３の回転速度ωrmが回転機３の定格速度以下のときに、回転座標上の電流指令値のうち、トルク電流指令値Ｉqrefを回転機３の回転速度ωrmの減少に応じて上昇させるようにしたので、回転速度が定格速度付近になるに従ってトルク電流を弱めることで、回転機の鉄損を減らし、損失が少なく回転機の発熱を抑えた状態での裁断が可能となる。
【００３３】
実施の形態３．
実施の形態１では、電流電圧制限部で設定される電流制限値、電圧制限値はそれぞれ１種類の値の場合を示したが、実施の形態３においては、電流電圧制限部で設定される電流制限値、電圧制限値のうち、電流制限値で２種類の値が設定される場合について説明する。
【００３４】
図１０は、この発明の実施の形態３に係る裁断機の回転機制御装置１ｂの構成を示すブロック図である。図１０に示すように、実施の形態３による裁断機の回転機制御装置１ｂは、設定される電流制限値、電圧制限値のうち、電流制限値が通常の電流制限値Ｉlimと瞬間電流制限値Ｉlim2の２種類の値で設定される電流電圧制限部６ａが設けられている。ここで、電流制限値Ｉlimは、実施の形態１と同様の値であり、励磁電流制限値Ｉdlimとトルク電流制限値Ｉqlimに分かれて設定され得る。励磁電流制限値Ｉdlimは、回転機の定数から所定値が求められ、電流制限値Ｉlimは電力変換器２の定格電流値と回転機３の定格電流値のいずれか小さい方の値か、この小さい方の値よりも大きい値であって、電力変換器２や回転機３に悪影響を及ぼさない、長時間駆動しても焼損などの故障が発生しないように設定された値となるように算出される。トルク電流制限値Ｉqlimは、その電流制限値Ｉlimと励磁電流制限値Ｉdlimから算出される。
【００３５】
新たに設定された瞬間電流制限値Ｉlim2において、瞬間励磁電流制限値Ｉdlim2は、Ｉdlimと同様にモータ定数から所定値が求められ、通常Ｉdlimと同じ値となるが、瞬間トルク電流制限値Ｉqlim2は、通常のトルク電流制限値Ｉqlimよりも大きな値であり、電力変換器２や回転機３に長時間流すと悪影響を及ぼすが、回転機３や電力変換器２に悪影響を及ぼさない程度に短い時間流すことが可能な電流値、例えば２秒間流しても上記機械が故障しない電流値として算出される。
【００３６】
電流指令値生成部７ｂは、実施の形態１の電流指令値生成部７の動作に加え、そこで用いるトルク電流制限値を電流電圧制限部６ｂで設定した通常のトルク電流制限値Ｉqlimと瞬間トルク電流制限値Ｉqlim2から選択する必要がある。図１１に、電流指令値生成部７ｂの制御ブロック図を示す。図４に示す電流指令値生成部７と性質が大きく異なるのは、電流制限値Ｉlimと瞬間電流制限値Ｉlim2とのいずれかを選択する電流制限値選択部１６をもつことであり、選択には回転速度検出部４で検出した回転速度ωrmと電流検出部５で検出した電流値Ｉuvwと回転速度検出部４で検出した回転子位相θrmから座標変換して算出したトルク電流値を用いる。初めに回転速度ωrmが所定の値以下となったとき、電流指令値生成部７ｂで用いるトルク電流制限値を通常のトルク電流制限値Ｉqlimから瞬間トルク電流制限値Ｉqlim2に切り替える。このとき、所定の値は回転機の鉄損等を考慮して決定する。また、所定の値以下となったら即座に切り替える方法を用いても、ある一定の速度範囲を設けて、その区間で徐々にＩqlimからＩqlim2へ遷移していく方法を用いてもよい。次に、算出したトルク電流値が所定時間以上、例えば２秒間、通常のトルク電流制限値Ｉqlimを超えたときに、電流指令値生成部７ｂで用いる電流制限値を瞬間トルク電流制限値Ｉqlim2から通常のトルク電流制限値Ｉqlimに戻す。この発明の実施の形態３による裁断機の回転機制御装置１ｂのその他の構成については、実施の形態１の裁断機の回転機制御装置１と同様であり、対応する部分には同符号を付してその説明を省略する。
【００３７】
図１２に、これらの動作の一例をフローチャートに示す。図１２に示すように、回転速度が所定値以下、かつ検出電流が制限値以上、かつその制限値以上であるのが所定時間以内であるときのみ、通常電流制限値ではなく、瞬間電流制限値を用いることとなる。
【００３８】
図１３に、このときの電流制限値の一例を示す。図１３に示すように、実施の形態３では、回転速度が低速の領域において、通常のトルク電流制限値の他にそれよりも大きい瞬間トルク電流制限値を用いることが可能になる。ただし、図１３の網掛け領域は短時間、例えば２秒間しか駆動することが出来ない領域となっている。
【００３９】
このように、時間制約を設けて、通常のトルク電流制限値よりも大きな値である瞬間トルク電流制限値を使用することで、瞬間的に大きなトルクを出力することが可能となる。これにより、裁断中、一時的に硬いものなどが入ってきたときに、負荷の増大による停止やエラーを発生させること無く裁断することが可能となる。
【００４０】
以上のように、本発明の実施の形態３にかかる裁断機の回転機制御装置１ａによれば、電流電圧制限部６ｂは、電流制限値Ｉlimに加えて瞬間電流制限値Ｉlim2を算出し、回転座標上の前記瞬間電流制限値として設定される瞬間トルク電流制限値は、前記トルク電流制限値に基づいて設定された値となるようにしたので、時間制約を設けて、通常のトルク電流制限値よりも大きな値である瞬間トルク電流制限値を使用することで、瞬間的に大きなトルクを出力することが可能となる。これにより、裁断中、一時的に硬いものなどが入ってきたときに、負荷の増大による停止やエラーを発生させること無く裁断することが可能となる。
【００４１】
上記の裁断機の回転機制御装置１、１ａ、または１ｂと、紙を裁断する刃を持つ裁断機構１０と、紙が挿入されたことを検知するセンサとを備えた裁断機１１０、１１０ａ、および１１０ｂは、前記センサにて紙が挿入されたことを検知した場合に、裁断機の回転機制御装置１、１ａ、または１ｂに始動指令が入力され、回転機３が動作し、裁断機構１０にて紙を裁断することを可能とする。
【００４２】
なお、この発明は、発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１  裁断機の回転機制御装置、２  電力変換器、３  回転機、４  回転速度検出部、５  電流検出部、６、６ａ、６ｂ  電流電圧制限部、７、７ｂ  電流指令値生成部、８  電圧指令値生成部、１０  裁断機構、１６  電流制限値選択部、１１０、１１０ａ、１１０ｂ  裁断機
【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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【図１２】
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【図１３】
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