(57)【要約】【課題】  加減速レートを小さくすることなく、モータを安定に制御することができるモータ制御方法を得る。【解決手段】  第１のモータと第２のモータを用いて１つの可動部を駆動するタンデム制御を行うモータ制御方法であって、加減速によって第１のモータの負荷が過剰負荷になると、その過剰相当分を第２のモータに負担させる。ここで、慣性補償を第１のモータ及び第２のモータにそれぞれ負担させるか、慣性補償及びメカロス補償を第２のモータに負担させるか、又は、モータ制御装置により過剰相当分を第２のモータに負担させることが好ましい。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のモータと第２のモータを用いて１つの可動部を駆動するタンデム制御を行うモータ制御方法であって、
加減速によって前記第１のモータの負荷が過剰負荷になると、その過剰相当分を前記第２のモータに負担させることを特徴とするモータ制御方法。
【請求項２】
慣性補償を前記第１のモータ及び前記第２のモータにそれぞれ負担させることを特徴とする請求項１記載の制御方法。
【請求項３】
慣性補償及びメカロス補償を前記第２のモータに負担させることを特徴とする請求項１記載の制御方法。
【請求項４】
モータ制御装置により、前記過剰相当分を前記第２のモータに負担させることを特徴とする請求項１記載の制御方法。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１のモータと第２のモータを用いて１つの可動部を駆動するタンデム制御を行うモータ制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉄鋼プロセスラインにおいてリールの張力制御を安定に行うためには、リールを駆動するモータを制御する電流の下限値を定格電流の１０％程度にする必要がある。このため、張力範囲が十数倍以上ある場合は、モータを複数台設定して、張力が低い場合は１台のモータを用い、数十倍以上に張力が高くなると２台のモータを用いてリールを駆動するタンデム制御を行う（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このタンデム制御を行う従来のモータ制御回路について図５を用いて説明する。このモータ制御回路は、図５に示すように、制限部１１と、制限部１２と、モータ制御装置１３と、モータ制御装置１４を有する。
【０００４】
制限部１１は、材質や板厚により計算された張力設定ａ１と、慣性補償ｂ１と、モータｍ１及びモータｍ２の機械損失であるメカロス補償ｃ１とを加算したものを入力し、トルク指令ｔ１を出力する。ただし、制限部１１は、異常な張力設定ａ１、慣性補償ｂ１又はメカロス補償ｃ１が発生した場合でも、過大なトルク指令ｔ１を出力しないように制限する。
【０００５】
制限部１２は、速度設定ｆ１を入力し、速度指令ｖ１を出力する。ただし、制限部１２は、異常な速度設定ｆ１が発生した場合でも、過大な速度指令ｖ１を出力しないように制限する。
【０００６】
モータ制御装置１３は、速度制御部１５と、制限部１６と、電流制御部１７とを有する。そして、モータ制御装置１３は、トルク指令ｔ１と速度指令ｖ１に基づいて、モータｍ１を制御する。
【０００７】
モータ制御装置１４は、電流制御部１８を有する。そして、高負荷の時に出力される２台運転指令ｄ１が入力された場合に、モータ制御装置１４は、モータ制御装置１３から出力された電流指令ｇ１に基づいて、モータｍ２を制御する。
【０００８】
以上の構成を有するモータ制御回路は、２台運転指令ｄ１が入力されていない場合は、１台運転としてモータｍ１を用いてリールを駆動する。一方、２台運転指令ｄ１が入力されている場合は、２台運転として２台のモータｍ１、ｍ２を用いてリールを駆動するタンデム制御を行う。
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−７９１８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来のモータ制御方法では、運転前に、材質や板厚により計算される張力、加減速、及び、メカロス補償等のモータの負荷を考慮して、１台運転か２台運転かを決めてから運転していた。即ち、運転中に、モータの負荷が変動しても、１台運転と２台運転を切り替えることはできなかった。
【００１１】
そのため、加減速によって慣性補償ｂ１が大きくなり、モータの負荷が一時的に増加すると、モータ容量不足が発生し、制御不能な状態が発生する恐れがあった。そして、これを防止するために加減速レートを小さくすると、運転時間が延びて操業効率が悪化するだけでなく、非定常状態が長くなることで製品の不良率が増加するという問題があった。
【００１２】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、加減速レートを小さくすることなく、モータを安定に制御することができるモータ制御方法を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係るモータ制御方法は、第１のモータと第２のモータを用いて１つの可動部を駆動するタンデム制御を行うモータ制御方法であって、加減速によって第１のモータの負荷が過剰負荷になると、その過剰相当分を第２のモータに負担させる。本発明のその他の特徴は以下に明らかにする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明により、加減速レートを小さくすることなく、モータを安定に制御することができる。そして、加減速レートを小さくする必要が無いため、操業効率が悪化することなく、製品の不良率が増加することもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係るモータ制御方法を実施するためのモータ制御回路であり、これにより、第１のモータであるモータｍ１と第２のモータであるモータｍ２を用いて、１つの可動部であるリールを駆動するタンデム制御を行う。図１に示すモータ制御回路は、制限部１９と、制限部１２と、過剰値生成部２１と、モータ制御装置１３と、モータ制御装置２２を有する。
【００１６】
制限部１９は、材質や板厚により計算された張力設定ａ１と、慣性補償ｂ１と、モータｍ１の機械損失であるメカロス補償ｃ２とを加算したものを入力し、トルク指令ｔ２を出力する。ただし、制限部１９は、加減速によって慣性補償ｂ１が大きくなって入力値が制限値をオーバーすると、そのオーバーした分を過剰値生成部２１に出力する。そして、過剰値生成部２１は、制限部１９の出力を受けて、過剰値ｅ１を出力する。ここで、制限値は、モータｍ１のモータ容量の上限に対応する制限部１９の入力値である。
【００１７】
制限部１２は、速度設定ｆ１を入力し、速度指令ｖ１を出力する。ただし、制限部１２は、異常な速度設定ｆ１が発生した場合でも、過大な速度指令ｖ１を出力しないように制限する。
【００１８】
モータ制御装置１３は、速度制御部１５と、制限部１６と、電流制御部１７とを有する。この速度制御部１５は、速度指令ｖ１を入力し、トルク指令を出力する。そして、制限部１６は、制限部１９からのトルク指令ｔ２と速度制御部１５からのトルク指令を入力し、電流指令を出力する。さらに、電流制御部１７は、制限部１９からの電流指令に基づいてモータｍ１を制御する。即ち、モータ制御装置１３は、トルク指令ｔ２と速度指令ｖ１に基づいて、モータｍ１を制御する。
【００１９】
モータ制御装置２２は、速度制御部２３と、制限部２４と、電流制御部２５とを有する。この速度制御部２３は、速度指令ｖ１を入力し、トルク指令を出力する。そして、制限部２４は、モータｍ２の機械損失であるメカロス補償ｃ３と過剰値ｅ１を加算したトルク指令ｔ３と、速度制御部２３からのトルク指令を入力し、電流指令を出力する。さらに、電流制御部２５は、制限部２４からの電流指令に基づいてモータｍ２を制御する。即ち、モータ制御装置２２は、トルク指令ｔ３と速度指令ｖ１とに基づいて、モータｍ２を制御する。
【００２０】
以上の構成を有するモータ制御回路の動作について説明する。まず、制限部１９の入力値が制限値をオーバーしない場合は、過剰値ｅ１は発生しない。このため、メカロス補償ｃ３のみからなるトルク指令ｔ３がモータ制御装置２２に入力される。この場合、モータｍ２は、メカロス補償ｃ３に相当するトルクを出力する運転となる。
【００２１】
次に、制限部１９の入力値が制限値をオーバーする場合は、過剰値ｅ１が発生する。このため、メカロス補償ｃ３と過剰値ｅ１を加算したトルク指令ｔ３がモータ制御装置２２に入力される。従って、モータ制御回路は、モータｍ２に、メカロス補償ｃ３だけでなく、過剰値ｅ１も負担させる。
【００２２】
このように、実施の形態１に係るモータ制御方法は、加減速によってモータｍ１の負荷が過剰負荷になると、その過剰相当分をモータｍ２に負担させ、モータｍ１の負荷を軽減させる。このため、加減速レートを小さくすることなく、モータを安定に制御することができる。そして、加減速レートを小さくする必要が無いため、操業効率が悪化することがない。また、トリップ事故等を未然に防止することができ、製品の不良率が増加することもない。
【００２３】
実施の形態２．
以下、本発明の実施の形態２に係るモータ制御方法について図２を用いて説明する。図１と同様の構成要素には同じ番号を付し、説明を省略する。
【００２４】
図２に示すモータ制御回路は、図１と異なり、制限部１９は、張力設定ａ１と、モータｍ１の慣性補償ｂ２と、モータｍ１の機械損失であるメカロス補償ｃ２とを加算したものを入力し、トルク指令ｔ４を出力する。そして、モータ制御装置１３は、トルク指令ｔ４と速度指令ｖ１に基づいて、モータｍ１を制御する。
【００２５】
また、モータ制御装置２２は、モータｍ２の慣性補償ｂ３とメカロス補償ｃ３と過剰値ｅ１を加算したトルク指令ｔ５と、速度指令ｖ１とに基づいて、モータｍ２を制御する。このように、慣性補償をモータｍ１及びモータｍ２にそれぞれ負担させる。その他の構成は、図１と同様である。
【００２６】
実施の形態２に係るモータ制御方法は、実施の形態１と同様に、加減速によってモータｍ１の負荷が過剰負荷になると、その過剰相当分をモータｍ２に負担させ、モータｍ１の負荷を軽減させる。これにより、実施の形態２に係るモータ制御方法は、実施の形態１と同様の効果を奏する。
【００２７】
実施の形態３．
以下、本発明の実施の形態３に係るモータ制御方法について図３を用いて説明する。図１と同様の構成要素には同じ番号を付し、説明を省略する。
【００２８】
図３に示すモータ制御回路は、図１と異なり、制限部１９は、張力設定ａ１のみを入力し、トルク指令ｔ６を出力する。そして、モータ制御装置１３は、トルク指令ｔ６と速度指令ｖ１に基づいて、モータｍ１を制御する。
【００２９】
また、モータ制御装置２２は、慣性補償ｂ１とメカロス補償ｃ１と過剰値ｅ１を加算したトルク指令ｔ７と、速度指令ｖ１とに基づいて、モータｍ２を制御する。このように、慣性補償及びメカロス補償をモータｍ２に負担させる。その他の構成は、図１と同様である。
【００３０】
実施の形態３に係るモータ制御方法は、実施の形態１と同様に、加減速によってモータｍ１の負荷が過剰負荷になると、その過剰相当分をモータｍ２に負担させ、モータｍ１の負荷を軽減させる。これにより、実施の形態３に係るモータ制御方法は、実施の形態１と同様の効果を奏する。
【００３１】
実施の形態４．
以下、本発明の実施の形態４に係るモータ制御方法について図４を用いて説明する。図１と同様の構成要素には同じ番号を付し、説明を省略する。
【００３２】
このモータ制御回路は、図４に示すように、制限部１１と、制限部１２と、モータ制御装置２６と、モータ制御装置１４を有する。
【００３３】
制限部１１は、張力設定ａ１と慣性補償ｂ１とメカロス補償ｃ１とを加算したものを入力し、トルク指令ｔ１を出力する。ただし、制限部１１は、異常な張力設定ａ１、慣性補償ｂ１又はメカロス補償ｃ１が発生した場合でも、過大なトルク指令ｔ１を出力しないように制限する。
【００３４】
モータ制御装置２６は、速度制御部１５と、制限部１６と、電流制御部１７と、制限部２７と、過剰値生成部２８とを有する。そして、モータ制御装置２６は、トルク指令ｔ１と速度指令ｖ１に基づいて、モータｍ１を制御する。
【００３５】
また、制限部２７は、トルク指令ｔ１を入力し、制限部１６に出力する。ただし、制限部２７は、加減速によって慣性補償ｂ１が大きくなって入力値が制限値をオーバーすると、そのオーバーした分を過剰値生成部２８に出力する。そして、過剰値生成部２８は、制限部２７の出力を受けて、過剰値ｅ２を出力する。ここで、制限値は、モータｍ１のモータ容量の上限に対応する制限部２７の入力値である。
【００３６】
そして、モータ制御装置１４は、電流制御部１８を有する。そして、高負荷の時に出力される２台運転指令ｄ１が入力された場合に、モータ制御装置１４は、モータ制御装置１３から出力された過剰値ｅ２に基づいて、モータｍ２を制御する。このように、モータ制御装置２６により、過剰相当分をモータｍ２に負担させるように制御する。
【００３７】
以上の構成を有するモータ制御回路の動作について説明する。まず、制限部２７の入力値が制限値をオーバーしない場合は、過剰値ｅ２は発生しない。このため、２台運転指令ｄ１が入力されているかどうかによらず、過剰値ｅ２はモータ制御装置１４に入力されないため、モータ制御装置１４はモータｍ２を駆動させない。即ち、モータ制御回路は、１台運転として、モータｍ１のみを用いてリールを駆動する。
【００３８】
次に、制限部２７の入力値が制限値をオーバーする場合は、過剰値ｅ２が発生する。しかし、２台運転指令ｄ１が入力されていない場合は、過剰値ｅ２はモータ制御装置１４に入力されない。この場合、モータ制御装置１４はモータｍ２を駆動させない。即ち、モータ制御回路は、１台運転として、モータｍ１のみを用いてリールを駆動する。
【００３９】
そして、過剰値ｅ２が発生し、かつ、２台運転指令ｄ１が入力されている場合、過剰値ｅ２がモータ制御装置１４に入力される。この場合、モータ制御装置１４はモータｍ２を駆動させる。即ち、モータ制御回路は、２台運転として、２台のモータｍ１、ｍ２を用いてリールを駆動する。
【００４０】
実施の形態４に係るモータ制御方法は、実施の形態１と同様に、加減速によってモータｍ１の負荷が過剰負荷になると、その過剰相当分をモータｍ２に負担させ、モータｍ１の負荷を軽減させる。これにより、実施の形態４に係るモータ制御方法は、実施の形態１と同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施の形態１に係るモータ制御回路を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態２に係るモータ制御回路を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態３に係るモータ制御回路を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態４に係るモータ制御回路を示すブロック図である。
【図５】従来のモータ制御回路を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４２】
１１、１２、１６、１９、２４、２７  制限部
１３、１４、２２、２６  モータ制御装置
１５、２３  速度制御部
１７、１８、２５  電流制御部
２１、２８  過剰値生成部
ａ１  張力設定
ｂ１〜ｂ３  慣性補償
ｃ１〜ｃ３  メカロス補償
ｄ１  ２台運転指令
ｅ１、ｅ２  過剰値
ｆ１  速度設定
ｇ１  電流指令
ｍ１  モータ（第１のモータ）
ｍ２  モータ（第２のモータ）
ｔ１〜ｔ７  トルク指令
ｖ１  速度指令
【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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