JPH0341030B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は共通の負荷を駆動する、２台ないしそ
れ以上の同期モータを有する駆動システムに係
り、特にグラインデイング・ミルを駆動する同期
モータの電気インチング制御装置の改良に関す
る。

［従来の技術］ ミルが停止した結果としてミル内の装入物が固
まつてしまうことが頻繁に起こる。したがつて、
ミルを動かす前に、ミルが１ステツプずつ動いて
ミルの装入物が徐々に移動し、ころがる（すなわ
ち、順に段々滝のように落ちたり自由に流れたり
する）ことができるように、同期モータの回転子
を徐々に回転させることによつてミルを“電気的
にインチング”させることが通例である、これに
よつて、ひと固まりになつた装入物がミル内を瞬
間的に落ちるのを防ぐ。ミルが正確にインチング
できることを保証するために、ミルのリングギア
を駆動するピニオンと同期モータの駆動軸とを機
械的に結合させる流体クラツチを完全に閉じるこ
とが知られている。インチングバスから低周波数
の電力が供給されると、回転子上の界磁巻線の
各々の極（回転子極）は固定子巻線上の対応する
反対極性の固定子極と並んで、かつ隣接して位置
する。

ミルを電気的にインチングすることは、対応す
る固定子極に隣接して位置している各回転子が、
固定子巻線上の次の固定子極と隣接しかつ並ぶ位
置に進められるように、回転子を回転させること
を意味している。２個の同期モータ回転子の各回
転子極の運動は、固定子巻線を低周波数の交流
で、また回転子の界磁巻線を直でそれぞれ励磁す
ることにより達成される。電圧の周期的印加は毎
秒１サイクル程度で行われる。

［発明が解決しようとする課題］ ミルを電気的にインチングする現行のシステム
に固有の問題点は、同期モータの回転子が回転す
る時に生じる。回転子が回転している間、各回転
子極は、それが次の固定子極に隣接する位置に進
む時にオーバシユートする。このオーバシユーテ
イングは装入物のミルおよび同期モータの回転子
によつて与えられる大きな運動量のために発生す
る。さらに、回転子が次の固定子極の位置をオー
バシユートした後、各モータの固定子巻線によつ
て生ずる磁界は各回転子極を引き戻してオーバシ
ユートした対応する固定子極に並ばせる。運動量
と磁界の故に、回転子は振動する。オーバシユー
テイングと回転子の振動による不利益は、リング
ギアとピニオンを機械的に結合するリングギアと
ピニオンの歯に対してこの振動を伴なつた運動が
与える破壊的な影響にある。これらの歯は、例え
ば回転子が振動している間の様々の歪や応力とい
つた、かなり有害な機械的な力を受ける。歯に働
くこのような有害な力が連続的に存在すると、ピ
ニオンのいずれかおよび／またはリングギアの歯
を破壊させる結果となる。よく分かるように、ギ
アを交換することは材料コストおよびミルのダウ
ンタイムの点で高価である。

したがつて、本発明の目的は、ミルをインチン
グしている間ミルによつて引起される有害な機械
的な力を減少させる電気インチング制御装置を提
供することである。

［課題を解決するための手段］ 簡潔に言えば、本発明にそれぞれ流体クラツチ
またはカツプリングにより負荷に結合される２台
ないしそれ以上の同期モータによつて駆動される
負荷を有する駆動システムをインチングする電気
インチング制御装置を提供する。クラツチが使用
されるならば、予め各同期モータを同期位置に設
定しておき、インチングの開始前にクラツチをロ
ツクアツプするのが好ましい。インチング制御装
置は同期モータの回転子上の界磁巻線に直流の励
磁を供給する手段と、回転子と負荷を電圧が周期
的に印加される毎にそれぞれ所定の量だけ回転さ
せるように、該電圧を各同期モータの固定子巻線
に周期的に印加する手段とを含む、同期モータ用
の作動手段を有する。インチング制御装置は、ミ
ルが回転するにつれて負荷によつて引起される有
害な機械的な力の関数として固定子巻線に印加さ
れる電圧の大きさを調整する電圧値制御フイード
バツク手段をさらに有する。本発明の優位性は、
印加する電圧の大きさを制御することが各回転子
極のオーバシユートと振動を減少させ、それによ
つてミルを電気的にインチングしている間にギア
列が受ける有害な機械的力を減少させるが故に、
印加する電圧の大きさを制御することにある。

本発明の広い見地にしたがつて、２台ないしそ
れ以上の同期モータによつて駆動される負荷を含
む駆動システムをインチングするための電気イン
チング制御装置が提供される。インチング制御装
置は、同期モータの回転子上の界磁巻線に直流の
励磁電流を供給する手段と、回転子と負荷を電圧
の周期的な印加毎にそれぞれ所定の量だけ回転さ
せるため、該電圧を同期モータの固定子に同期的
に印加する手段と、駆動システム内の有害な機械
的力の関数として固定子に引火される電圧値を制
御し、それによつてこの有害な機械的な力を減少
させるための電圧値制御フイードバツク手段とを
含む。

インチング制御装置の好ましい応用例におい
て、負荷は、グラインデイングミルと、このミル
に取付けられたリングギアと、クラツチまたはカ
ツプリングを介して駆動用の同期モータに接続さ
れリングギアと常時噛合するピニオンとを含む。
インチング制御装置は、その好ましい実施例にお
いて、ギア列に極めて接近して位置する少なくと
も１個の振動感知手段を有し、これによつて、有
害な機械的な力の関数であるフイードバツク信号
を電圧値制御フイードバツク手段に与える。好ま
しい実施例においては、振動感知手段は機械−電
気変換器を含む。

［実施例］ 本発明の本質と目的をより良く理解するため
に、添付図面すなわち第１図とした単一の図面
で、本発明の好ましい実施例を示す概略図が参照
される。

図を参照すると、グラインデイング・ミル（図
示せず）用の大きなリングギア１０が図示されて
いる。リングギア１０には２個のピニオン１２，
１４が、リングギアと常時噛合するように取付け
られている。リングギア１０とピニオン１２，１
４と歯は図示されていないが、ピニオン１２，１
４の歯と噛合しているのはリングギア１０の歯で
あると理解されるべきである。２本のシヤフト１
６，１８は、流体作動されるクラツチ２０，２２
を介して同期モータ２８，３０のシヤフト２４，
２６に、ピニオン１２，１４をそれぞれ接続す
る。好ましい構造では、クラツチ２０，２２の作
動流体は、それぞれエア供給器３２からフレツシ
ヤバルブ３８，４０を介してパイピング３４，３
６でクラツチ２０，２２に供給されるエアであ
る。

本発明にしたがつて、４２で概略的に示すイン
チング制御装置が備えられている。このインチン
グ制御装置４２は作動手段、すなわちインチング
コントローラ４４と電圧値コントローラ４６を含
むものとして図示されている。インチングコント
ローラ４４はまた、出力線４８に沿つて信号をプ
レツシヤバルブ３８，４０に送ることによりクラ
ツチをロツクさせることに加えて、同期モータ２
８，３０を作動させる。同期モータ２８，３０を
作動させるためにインチングコントローラ４４は
バス５０，５２上から同期モータ２８，３０の固
定子にある値の直流電圧を周期的に印加して、該
電圧が周期的に印加されるたびに回転子と負荷を
それぞれ所定の量だけ回転させる。しかしなが
ら、同期モータ２８，３０を作動させる前に、こ
れらのモータどうしは同期位置に設定され、クラ
ツチ２０，２２は完全に閉じ、モータの界磁は界
磁供給器３１によつて励磁されることが理解され
る。

電気インチング制御装置４２は電圧値コントロ
ーラ４６をさらに含んでいる。電圧値コントロー
ラ４６は、ミルが同期モータ２８，３０の回転子
により回転させられるにつれてリングギア１０に
よつて引起される有害な機械的な力の関数とし
て、インチングコントローラ４４により印加され
る電圧の大きさを調整する。

電圧値コントローラ手段は変換器５４の形態を
した感知手段を含むように示されている。変換器
５４は線５６に沿つてコントローラ４２にフイー
ドバツク信号を与える。変換器５４はリングギア
１０といずれか一方のピニオン（ピニオン１２）
に近接して位置するように示されている。この位
置において、変換器５４はピニオンがある角度ず
つステツプ回転する間、リングギア１０とピニオ
ン１２の間で引起される振動応力や衝撃を感知す
ることができる。

同期モータをインチングしている間における回
転子のステツプ回転の過程は、以下の例が代表的
である。第１図において48極、150rpmの同期モ
ータと、クラツチ２０，２２と、典型的な６接触
器型ステツピング装置を含むインチングコントロ
ーラ４４を想定すると、各接触器パターンに対し
て回転子によつてなされる個々のステツプすなわ
ち前進の大きさは 機械的角度／ステツプ＝ 360゜×２／48（極）×12（ステツプ／サイクル）＝1.2
5゜ となる。

これは比較的小さな角度に思われるけれども、
駆動設計の当業者はもしこれらのインパルスがモ
ータ、ギアおよびミルの組合せからなる振動の固
有共振モードの１つを励起したならば、トルク増
大のメカニズムによつて破壊的大きさのギア応力
が容易に生じることを理解するであろう。主題の
発明によつてステツプ−衝撃のギア応力を制限す
ることによつてギアの損傷の機会は比例的に少な
くなる。

上記は本発明の好ましい実施例を述べたもので
あるが、当業者にとつては代りの実施例がこれか
ら容易に明らかになることがわかる。したがつ
て、本発明は特許請求の範囲に記載のものに限定
されるのみである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す構成図である。 １０……リングギア、１２，１４……ピニオ
ン、１６，１８……シヤフト、２０，２２……ク
ラツチ、２４，２６……シヤフト、２８，３０…
…同期モータ、３１……界磁供給器、３２……エ
ア供給器、３４，３６……パイピング、３８，４
０……プレツシヤバルブ、４２……インチング制
御装置、４４……インチングコントローラ、４６
……電圧値コントローラ、４８……出力線、５
０，５２……バス、５４……変換器、５６……
線。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ それぞれ固定子と回転子とを有し、各固定子
   は３相固定子巻線を、また各回転子は界磁巻線を
   備え、かつ、それぞれ流体クラツチおよびギア装
   置を介して負荷に連結された２台以上の３相同期
   モータにより、前記クラツチがロツクアツプされ
   前記同期モータの同期がとられると駆動される前
   記負荷を含む駆動システムをインチングさせるた
   めの電気インチング制御装置であつて、 同期モータの回転子の前記界磁巻線に直流励磁
   を印加する手段、ならびに、ステツプ直流電圧の
   各ステツプ変化のたびに前記回転子と前記負荷と
   をそれぞれ所定の量だけ回転させるために、前記
   同期モータそれぞれの前記３相固定子巻線の各相
   に前記ステツプ直流電圧を印加する手段を含む前
   記同期モータの作動手段と、 前記回転子と前記負荷が回転している間、前記
   ギア装置によつて生じる有害な機械的な力の関数
   として固定子巻線に印加される前記電圧の大きさ
   を調整し、それによつて前記機械的な力を減少さ
   せるための電圧値制御フイードバツク手段とを有
   する電気インチング制御装置。 ２ 負荷をインチングさせるための電気インチン
   グ制御装置であつて、 それぞれ固定子と回転子とを有し、各固定子は
   ３相固定子巻線を、また各回転子は界磁巻線を備
   えた２台以上の３相同期モータと、 前記負荷を駆動するため共通に連結されたギア
   手段に、それぞれの流体クラツチを介して連結さ
   れる各前記同期モータと、 最初に各前記同期モータの回転子の位置を同期
   位置に定め、前記クラツチを作動させてロツクア
   ツプ状態に置く手段と、 直流励磁を加えるため各前記界磁巻線に接続さ
   れた直流電源装置と、 直流電圧を前記固定子巻線の３相のうちの選択
   された相に順次に印加して、前記回転子のステツ
   プ回転を行わせるための開閉手段を介して前記固
   定子巻線に接続されたインチング電圧電源装置
   と、 前記ギア手段の真近に位置して、感知した振動
   に比例する大いさの信号を供給するための少なく
   とも１個の振動感知手段と、 前記ギア手段における振動を減らすため、前記
   固定子個巻線に供給される前記インチング電圧の
   大きさを前記信号に反比例して制御するために前
   記信号に応答する電圧値制御器と、 よりなる電気インチング制御装置。 ３ 前記振動感知手段はマイクロホンである特許
   請求の範囲第２項に記載の電気インチング制御装
   置。 ４ 負荷に接続されたリングギアと、該リングギ
   アに係合するピニオンとよりなり、該ピニオンは
   ３相固定子巻線を備えた固定子と界磁巻線を備え
   た回転子とを有する少なくとも２台の３相同期モ
   ータによりそれぞれ駆動される流体クラツチに接
   続されているギア装置を介して、前記同期モータ
   により駆動される前記負荷をインチングさせるた
   めの電気インチング制御装置であつて、 最初に各前記回転子の位置を同期化分荷負担位
   置に定め、前記クラツチを作動させてロツクアツ
   プ状態に置く手段と、 直流励磁を加えるため各前記界磁巻線に接続さ
   れた直流電源装置と、 正および負の母線を有する直流電源装置と、固
   定子巻線の各相のそれぞれを正の母線と負の母線
   とに接続し、またはそれらの接続を切断する１対
   の開閉器と、前記回転子にステツプ回転を行わせ
   るため、前記固定子巻線の前記各相の選択された
   相に直流電圧を所定の順序で接続するための前記
   開閉器を操作する手段とを含むインチング電圧供
   給装置と、 感知された振動に比例する大いさの信号を供給
   するために、前記リングギアと前記ピニオンの少
   なくとも１個との間の係合領域の真近に置かれた
   少なくとも１個の振動感知手段と、 前記振動を減らすため、前記固定子巻線に供給
   される前記インチング電圧の大いさを前記信号に
   反比例して制御するために前記信号に応答する電
   圧値制御器とを有する電気インチング制御装置。