(57)【要約】【課題】複数の電動機が共通の負荷を共同で駆動する場合と別個の負荷を別個に駆動する場合が交互に現れるときに発生する過速度や相互干渉などの不都合を回避できるようにすることにある。【解決手段】請求項１では、追加速度発信器３３の出力と速度指令値の偏差を追加加算器３７で演算して追加速度調節器３６へ入力させる一方で、追加速度発信器３３の出力と速度指令値の偏差を追加加算器３１で演算する。この偏差の絶対値が所定値を超えたことを速度差検出回路３２が検出すれば、速度調節器６から２号電流調節器２５への電流指令値を、切り換え器３９が追加速度調節器３６からの電流指令値に切り換える。請求項２では、１号電動機１２と２号電動機２２の両速度実際値の偏差を追加加算器４１で演算し、この偏差の絶対値が所定値を超えたことを速度差検出回路４２が検出すれば、２号速度調節器２６から２号電流調節器２５への電流指令値を、切り換え器４９が１号速度調節器１６からの電流指令値に切り換える。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数電動機に共通する負荷の駆動と、別個の負荷の駆動と、を交互に行う複数電動機の１つに速度実際値を検出する速度検出器を取り付け、この速度実際値と別途に設定する速度指令値との偏差を入力してこれを零に制御する電流指令値を出力する速度調節器を設け、この電流指令値を各電動機に別個に設けた制御回路へ与える構成の複数電動機の制御装置において、
他の電動機のそれぞれに、追加速度発信器と、
この追加速度発信器が検出する追加速度実際値と前記速度指令値との偏差を入力して追加電流指令値を出力する追加速度調節器と、
前記追加速度実際値と前記速度指令値との偏差を入力してその偏差の絶対値が所定値を超えたことを検出する速度差検出回路と、
前記速度差検出回路の出力信号に対応して、前記制御回路への入力信号を、前記速度調節器が出力する電流指令値から前記追加速度調節器が出力する追加電流指令値へ切り換える切り換え回路と、
を備えることを特徴とする複数電動機の制御装置。
【請求項２】
複数電動機に共通する負荷の駆動と、別個の負荷の駆動と、を交互に行う複数電動機のそれぞれに速度実際値を検出する別個の速度発信器を取り付け、別途に設定している各電動機に共通の速度指令値と前記各速度実際値との偏差を別個に入力して、これを零に制御する電流指令値をそれぞれが出力する速度調節器を別個に設け、この各電流指令値をそれぞれの電動機に別個に設けた制御回路へ与える構成の複数電動機の制御装置において、
予め主たる電動機を定め、
主たる電動機の速度実際値と他の電動機の速度実際値との偏差を入力してその偏差の絶対値が所定値を超えたことを検出する速度差検出回路と、
前記速度差検出回路の出力信号に対応して、他の電動機に属する制御回路への入力信号を、他の電動機に属する速度調節器が出力する電流指令値から主たる電動機に属する速度調節器が出力する電流指令値へ切り換える切り換え回路と、
を前記主たる電動機以外の各電動機に別個に備えることを特徴とする複数電動機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数の電動機が、これらに共通の負荷を共同での駆動と、別個の負荷の別個での駆動とを交互に行う複数電動機の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
２台の電動機が２つのロールを別個に駆動して両ロールの間に挟まれた鋼板を圧延するときは、両電動機が共同して共通負荷を駆動する状態にある。また圧延が終了して鋼板を元の位置へ戻す際は、下側ロールに当該鋼板の質量がかかるから、この下側ロールを駆動する電動機の負荷は、上側ロールを駆動する電動機の負荷よりも重くなるし、このとき両電動機は別個にそれぞれの負荷を駆動する。すなわち、２つの電動機がこれらに共通の負荷を共同で駆動する状態と、別個に駆動する状態が交互に現れることになる。そこで圧延ロールを駆動する場合を例にして、本発明の詳細を以下に記載する。
【０００３】
図４は２台の電動機が圧延ロールを駆動する場合の制御の第１従来例を示したブロック回路図であって、１つの速度調節器で圧延用の上ロールを駆動する電動機と下ロールを駆動する電動機とを制御する場合を示している。
図４の第１従来例回路において、１号電動機１２が下ロール１１を反時計方向へ回転させ、２号電動機２２が上ロール２１を時計方向へ回転させることにより、両ロール１１と２１との間隔を、ここを通過する鋼板２の厚さよりも狭くすれば、鋼板２は圧延されながら矢印で示した左方向へ移動する。このときがピンチ状態である。このピンチ状態のときは、１号電動機１２と２号電動機２２は共同して共通の負荷である鋼板２を駆動している。
【０００４】
鋼板２の終端２Ａが下ロール１１と上ロール２１との間を通過すれば圧延は終了となる。そこで１号電動機１２と２号電動機２２を逆方向へ回転させれば、鋼板２は右方向へ移動して元の位置へ戻るが、このとき鋼板２の全質量は下ロール１１が受けることになる。よって下ロール１１を駆動する１号電動機１２には大きな負荷がかかる。しかし２号電動機２２は、単に上ロール２１を回転させるだけであるから、その負荷は１号電動機１２よりも大幅に軽い。これが開放状態である。この開放状態では１号電動機１２と２号電動機２２は別個の負荷を別々に駆動している。このピンチ状態と開放状態を繰り返すことで、鋼板２は徐々に圧延されて行く。
【０００５】
１号電動機１２には１号速度発信器１３を結合して１号電動機１２の速度実際値を検出している。前記１号電動機１２と２号電動機２２に共通の速度指令器３が設けられており、この速度指令器３が設定する速度指令値と１号電動機１２の速度実際値との偏差を加算器７で演算し、この偏差を１号電動機１２と２号電動機２２に共通の速度調節器６へ入力させる。当該速度調節器６は、調節動作により、これに入力した偏差を零する電流指令値を１号電流調節器１５と２号電流調節器２５へ出力する。１号電流調節器１５が出力する制御信号を入力する１号主変換装置１４は、１号電動機１２の速度を、速度指令器３で設定した速度指令値と一致するように運転する。同様に、２号電流調節器２５が出力する制御信号を入力する２号主変換装置２４も、速度指令器３で設定する速度指令値に一致する速度で２号電動機２２を運転する。すなわち１号電動機１２と２号電動機２２は共通の速度調節器６で制御されるから、両電動機には速度差を生じない。よって両電動機に共通の負荷を共同して円滑に駆動することができる。
【０００６】
図５は２台の電動機が圧延ロールを駆動する場合の制御の第２従来例を示したブロック回路図であって、別個の速度調節器が別々の電動機を制御する場合を示しているが、図５に記載の鋼板２，速度指令器３，下ロール１１，１号電動機１２，１号速度発信器１３，１号主変換装置１４，１号電流調節器１５，上ロール２１，２号電動機２２，２号主変換装置２４および２号電流調節器２５の名称・用途・機能は、図４で既述の第１従来例回路と同じであるから、同じ部分の説明は省略する。
【０００７】
図５に図示の第２従来例回路では、１号電動機１２と２号電動機２２はそれぞれに別個の制御装置を備えている。すなわち２号電動機２２には２号速度発信器２３を結合しており、これが検出する２号電動機２２の速度実際値と、速度指令器３が設定する速度指令値との偏差を２号加算器２７で演算し、２号速度調節器２６はこの偏差を零にする調節動作を行い、その結果として出力する電流指令値が２号電流調節器２５へ与えられる。同様に１号速度発信器１３が検出する１号電動機１２の速度実際値と、速度指令器３が設定する速度指令値との偏差を１号加算器１７が演算し、１号速度調節器１６はこの偏差を零にする調節動作の結果である電流指令値を１号電流調節器１５へ出力する。すなわちこの第２従来例回路は、１号電動機１２と２号電動機２２とが共通の負荷を駆動する場合の制御を、各電動機毎に別個に行っている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
図４の第１従来例回路は、２台の電動機を１つの速度調節器６の出力信号で制御するから、ピンチ状態での１号電動機１２と２号電動機２２とに速度差を生じていないから、共通の負荷である鋼板２を共同で円滑に圧延できる効果が得られる。しかしながら開放状態では、２号電動機２２の負荷が１号電動機１２の負荷に比べて大幅に軽くなっているにもかかわらず、２号電流調節器２５へ入力する電流指令値が、１号電流調節器１５への入力と同じ値であるため、負荷が軽い２号電動機２２の速度が上昇し、当該電動機に許容される最大速度を超える恐れを生じる。
【０００９】
また、図５の第２従来例回路では、１号電動機１２には１号速度調節器１６を備え、２号電動機２２には２号速度調節器２６を備えて、それぞれの電動機を別個に制御する回路構成であることから、図４で既述の第１従来例回路のように、開放状態のときに生じる過速度の危険は回避できるが、ピンチ状態のときに１号速度調節器１６と２号速度調節器２６とが干渉して、両電動機に生じる僅かな速度差が原因で鋼板２の表面に傷をつける欠点がある。
【００１０】
そこでこの発明の目的は、複数の電動機が共通の負荷を共同で駆動する場合と別個の負荷を別個に駆動する場合が交互に現れるときに発生する過速度や相互干渉などの不都合を回避できるようにすることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、この発明の複数電動機の制御装置は、
複数電動機に共通する負荷の駆動と、別個の負荷の駆動と、を交互に行う複数電動機の１つに速度実際値を検出する速度検出器を取り付け、この速度実際値と別途に設定する速度指令値との偏差を入力してこれを零に制御する電流指令値を出力する速度調節器を設け、この電流指令値を各電動機に別個に設けた制御回路へ与える構成の複数電動機の制御装置において、
他の電動機のそれぞれに、追加速度発信器と、この追加速度発信器が検出する追加速度実際値と前記速度指令値との偏差を入力して追加電流指令値を出力する追加速度調節器と、前記追加速度実際値と前記速度指令値との偏差を入力してその偏差の絶対値が所定値を超えたことを検出する速度差検出回路と、前記速度差検出回路の出力信号に対応して、前記制御回路への入力信号を、前記速度調節器が出力する電流指令値から前記追加速度調節器が出力する追加電流指令値へ切り換える切り換え回路とを備える。
【００１２】
または，複数電動機に共通する負荷の駆動と、別個の負荷の駆動と、を交互に行う複数電動機のそれぞれに速度実際値を検出する別個の速度発信器を取り付け、別途に設定している各電動機に共通の速度指令値と前記各速度実際値との偏差を別個に入力して、これを零に制御する電流指令値をそれぞれが出力する速度調節器を別個に設け、この各電流指令値をそれぞれの電動機に別個に設けた制御回路へ与える構成の複数電動機の制御装置において、
予め主たる電動機を定め、主たる電動機の速度実際値と他の電動機の速度実際値との偏差を入力してその偏差の絶対値が所定値を超えたことを検出する速度差検出回路と、前記速度差検出回路の出力信号に対応して、他の電動機に属する制御回路への入力信号を、他の電動機に属する速度調節器が出力する電流指令値から主たる電動機に属する速度調節器が出力する電流指令値へ切り換える切り換え回路とを前記主たる電動機以外の各電動機に別個に備える。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の第１実施例を表したブロック回路図であって、請求項１に対応する。図１の第１実施例回路は、図４で既述の第１従来例回路に追加加算器３１，速度差検出回路３２，追加速度発信器３３，追加速度調節器３６，追加加算器３７および切り換え器３９を追加した構成である。
【００１４】
追加加算器３１は、２号電動機２２に追加して取り付けている追加速度発信器３３が出力する速度実際値と、速度指令器３が設定する速度指令値との偏差を演算し、その演算結果を速度差検出回路３２へ入力する。速度差検出回路３２への入力偏差が所定の絶対値よりも小さいときは、切り換え器３９の接点は図示の状態を維持するので、従来通りに速度調節器６が出力する電流指令値が２号電流調節器２５へ与えられる。
【００１５】
両ロールが開放状態になって上ロール２１を駆動する２号電動機２２の負荷が軽くなると、前述したように２号電動機２２の速度が上昇する。ここで速度差検出回路３２の入力偏差の絶対値が所定値を超えると、切り換え器３９の接点が図示の状態から切り換わって、速度調節器６から２号電流調節器２５への電流指令値を遮断すると共に、追加速度調節器３６からの電流指令値を２号電流調節器２５へ与える。このとき追加加算器３７は２号電動機２２の速度実際値と速度指令値との偏差を演算しており、この偏差を追加速度調節器３６へ入力しているから、２号電動機２２の負荷が軽くなっても、その速度は速度指令器３で設定する速度指令値を維持する。
【００１６】
３台以上の電動機が共同して共通の負荷を駆動している状態から、別個に運転する状態に移行したときでも、各号機の速度実際値と速度指令値との偏差の絶対値が所定値を超えたことを検出する速度差検出回路を用意すれば、開放状態で電動機が過速度になるのを防止できる。
図２は本発明の第２実施例を表したブロック回路図であって、請求項２に対応する。図２の第２実施例回路は、図５で既述の第２従来例回路に追加加算器４１，速度差検出回路４２および切り換え器４９を追加した構成である。
【００１７】
両ロールがピンチ状態にあるときに、１号電動機１２は１号速度調節器１６からの電流指令値で運転し、２号電動機２２は２号速度調節器２６からの電流指令値で運転することで、両電動機に速度差を生じると、追加加算器４１がこの速度偏差を演算し、この偏差の絶対値が所定値を超えると、速度差検出回路４２は切り換え器４９の接点を図示の位置から切り換える。すなわち１号速度調節器１６が出力する電流指令値が１号電流調節器１５と２号電流調節器２５へ与えられるから、両電動機の速度差に起因する不都合は解消できる。
【００１８】
なお、３台以上の電動機が共同して共通の負荷を駆動しているときは、例えば１号機を主にして、この１号機の速度実際値と各号機の速度実際値を比較する回路構成にすればよい。
図３は図１と図２に記載の速度差検出回路の動作特性を表した特性図であって、横軸は入力する偏差，縦軸は出力信号を表しており、入力偏差が＋α〜−αの範囲内のときの出力は論理零信号であり、この範囲を外れると論理１信号を出力する。
【００１９】
【発明の効果】
１つの速度調節器で複数の電動機を制御する場合に、開放状態では軽負荷の電動機は過速度になる恐れがあったし、複数電動機をそれぞれの速度調節器で制御する場合はピンチ状態では各電動機の速度差が原因の不都合が発生する恐れがあった。これに対して本発明では、前者の場合は、速度指令値と各電動機の速度実際値との偏差を監視し、この偏差の絶対値が所定値を超えれば各電動機はそれぞれの速度調節器で制御されるように回路を構成することで、軽負荷の電動機が過速度に陥る危険を回避できる効果が得られる。また後者の場合は、特定の電動機を主たる電動機と定め、主たる電動機の速度実際値と各電動機の速度実際値との偏差を監視し、この偏差の絶対値が所定値を超えれば各電動機を主たる電動機の速度調節器で共通に制御されるように回路を構成することで、速度差に起因して生じる不都合を回避できる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を表したブロック回路図
【図２】本発明の第２実施例を表したブロック回路図
【図３】図１と図２に記載の速度差検出回路の動作特性を表した特性図
【図４】２台の電動機が圧延ロールを駆動する場合の制御の第１従来例を示したブロック回路図
【図５】２台の電動機が圧延ロールを駆動する場合の制御の第２従来例を示したブロック回路図
【符号の説明】
２　　　　　　　鋼板
３　　　　　　　速度指令器
６　　　　　　　速度調節器
７　　　　　　　加算器
１１　　　　　　　下ロール
１２　　　　　　　１号電動機
１３　　　　　　　１号速度発信器
１４　　　　　　　１号主変換装置
１５　　　　　　　１号電流調節器
１６　　　　　　　１号速度調節器
１７　　　　　　　１号加算器
２１　　　　　　　上ロール
２２　　　　　　　２号電動機
２３　　　　　　　２号速度発信器
２４　　　　　　　２号主変換装置
２５　　　　　　　２号電流調節器
２６　　　　　　　２号速度調節器
２７　　　　　　　２号加算器
３１，３７，４１　追加加算器
３２，４２　　　　速度差検出回路
３３　　　　　　　追加速度発信器
３６　　　　　　　追加速度調節器
３９，４９　　　　切り換え器
【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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