JP2002294348A - 鋼板の振動抑制装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】高温鋼板の張力変動を吸収するための電磁石に
おける温度変化に対する吸着力の変化を少なくするこ
と。 【構成】走行中の高温鋼板に所定の処理を施すに当たっ
て，該鋼板に磁界を作用させて鋼板を引き寄せ，該鋼板
の振動を抑制する電磁石を具備してなる高温鋼板の振動
抑制装置において，上記電磁石を構成する電磁コイルを
複数に分割すると共に，それらのコイルをその磁界が同
一方向となる様に並列に接続すること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，走行中の鋼板，特
に高温鋼板に所定の処理を施すに当たって，該鋼板に磁
界を作用させて鋼板を引き寄せ，該鋼板の振動を抑制す
る電磁石を具備してなる鋼板の振動抑制装置の改良に係
り，特に，鋼板の温度変化その他種々の原因により電磁
石を構成する電磁コイルの抵抗が変化した場合にも，電
磁石全体としての吸引力に変化が生じない改良された鋼
板の振動抑制装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来，例えば製鉄設備の圧延ラインから
生成された高温の鋼板に表面処理を施す溶融亜鉛メッキ
ラインにおいては，溶融亜鉛槽から引き上げた鋼板を走
行させながら加圧空気或いは加圧ガスをスリット状の噴
出口を有する噴出ノズルから噴出させ，過剰な溶融亜鉛
メッキを吹き落とし，所要のメッキ厚とする処理が行わ
れている。ところが，上記表面処理工程においては，鋼
板は安定して走行している訳ではなく，種々の張力変動
などに起因して振動しながら走行する。そのため，上記
ノズルと鋼板との距離が変動しメッキ厚が不均一となる
問題がある。このような問題を解決するために，従来，
特開平１０−１１０２５１号公報に記載の装置では，鋼
板に近接して電磁石を配置し，この電磁石によって鋼板
を引き寄せると共に，鋼板の走行位置を検出し，その位
置変動に応じて電磁石に与える電流を制御して鋼板の振
動を抑制する手法が採用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，このよ
うな従来の振動抑制装置では，上記電磁石を構成する電
磁コイルが単一か，或いは複数の電磁コイルからなって
いたとしても，それらが直列に接続されていたため，次
に説明するように電磁石の温度変化などにより，十分な
振動抑制機能を発揮することが出来ない問題点があっ
た。図７は（ａ）に示すような断面コ字状のコア８０に
直列に接続された２個の電磁コイル８１，８１が巻かれ
ている従来の電磁石８２を示している。このように直列
接続された電磁コイル８１，８１を有する電磁石８２で
は，放熱の不均一性，鋼板の走行位置の偏りなどによる
コイル温度の偏りなどが生じると，局部的にコイルの温
度が極端に上昇することがある。通常の材料からなるコ
イルからなる電磁石では，コイルの温度が上昇すると巻
き線の抵抗が上昇する。そのため，上記のようにコイル
の温度の偏り等により局部的にコイルの温度が上昇する
と，そのコイルの抵抗が増大し電流が減少するので電磁
石の吸引力が著しく低下し，鋼板の振動を抑制できなく
なる。このことは，単一のコイルからなる電磁石におい
て当てはまる現象であるが，複数のコイルを直列に配設
した場合でも同様である。また，コイルの局所的な温度
上昇又はコイル間の温度差が生じた場合，その温度の高
い部分またはコイルに合わせた絶縁材料または電線が必
要となり，全体のコストが高くなる。

【０００４】従って，本発明が目的とするところは，コ
イルに著しい温度の偏り等が生じた場合にも，電磁石全
体としての吸引力の変化が少なく，鋼板の張力変化を出
来るだけ少なくし，且つコイル内の局所的な温度上昇ま
たは，コイル間の温度差を平均化して，コストの低い耐
熱性材料での製作を可能としうる鋼板の振動抑制装置を
提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係る鋼板の振動抑制装置は，走行中の鋼板に
所定の処理を施すに当たって，該鋼板に磁界を作用させ
て鋼板を引き寄せ，該鋼板の振動を抑制する電磁石を具
備してなる鋼板の振動抑制装置において，上記電磁石を
構成する電磁コイルを複数に分割すると共に，それらの
コイルをその磁界が同一方向となる様に並列に接続した
ことを特徴とする鋼板の振動抑制装置である。本発明に
おいて望ましくは，上記コイルに接続され，全コイルを
流れる電流による吸引力が所定値となる様に総電流を調
整する電流制御装置設けることである。本発明において
更に望ましい形態として，並列接続する際には，各コイ
ルのターン数は同じにし，かつ常温状態でそれぞれの抵
抗値がほぼ等しくなるように分割することである。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下，添付図面を参照して，本発
明の実施の形態につき説明し，本発明の理解に供する。
尚，以下の実施の形態は，本発明の具体例であって，本
発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。

【０００７】本発明の一実施形態にかかる鋼板の振動抑
制用電磁石３の一例が図１に示される。この例は，前記
第８図に示した従来技術にかかる振動抑制用電磁石８２
と同様，鉄心１が略コの字状であり，該鉄心１の両端に
２つに分割されたコイル２ａ及び２ｂが巻回されている
と共に，図示のようにこれらのコイル２ａ，２ｂがその
磁界が同一方向となる様に並列に接続されている。な
お，並列接続する際には，各コイルのターン数は同じに
し，かつ常温状態でそれぞれの抵抗値がほぼ等しくなる
ように分割することが望ましい。２つのコイルの初期抵
抗をＲとし，通電時に温度上昇し，抵抗値に偏差が出た
場合の抵抗値をそれぞれ（Ｒ＋ΔＲ_a）＝ｋ_aＲ，（Ｒ＋
ΔＲ_b）＝ｋ_bＲとする。常温でのそれぞれの抵抗値は 直列 ２Ｒ 並列 Ｒ／２ 温度上昇後は 直列時 ｋ_aＲ＋ｋ_bＲ＝（ｋ_a＋ｋ_b）Ｒ 並列時 ｋ_aｋ_bＲ／（ｋ_a＋ｋ_b） それぞれの接続方法による抵抗の変化率は 直列 （ｋ_a＋ｋ_b）／２ 並列 ２（ｋ_aｋ_b）／（ｋ_a＋ｋ_b） となり，並列時の抵抗変化率／直列時の抵抗変化率は， ４（ｋ_a×ｋ_b）／（ｋ_a＋ｋ_b）＾２＜１ で並列の変化率が小さくなる。このため直列接続に比
べ，電圧制御時の抵抗変化による電流変化が小さくな
る。またこのような並列接続のコイルの場合，一方のコ
イルに流れる電流をＩａ，他方のコイルに流れる電流を
Ｉｂとすると，電磁石全体として流れる電流Ｉは， Ｉ=Ｉａ+Ｉｂ となる。望ましい実施形態においては，この電流の総和
が一定となるように，定電流調整回路を設ける。従っ
て，これら２つのコイル２ａ，２ｂのいずれか一方に例
えば大きい偏温が生じた場合，温度上昇の著しい側のコ
イルに流れる電流は当然減少するが，これらのコイルは
並列に接続されているので，他方のコイルに流れる電流
は上記一方のコイルへの電流抑制を補うように増加して
流れる。電流制御をしている場合，電磁石に通電される
総電流をＩ，並列接続時の各コイルのターン数をＴ，温
度上昇後の各コイルの電流をＩａ′，Ｉｂ′とすると， Ｉ＝Ｉａ＋Ｉｂ＝Ｉａ′＋Ｉｂ′ このとき，総起磁力は ＴＩａ＋ＴＩｂ＝ＴＩａ′＋ＴＩｂ′＝ＴＩ となり，温度上昇後も総起磁力が変わらないので，吸引
力が変わらないことになる。また，並列接続時，コイル
間で温度上昇により抵抗値に差が出ると各コイルの電流
は， Ｉ_a＝Ｉ×（Ｒ_b／（Ｒ_a＋Ｒ_b）） Ｉ_b＝Ｉ×（Ｒ_a／（Ｒ_a＋Ｒ_b）） となり，抵抗値の逆比で流れる。このため，温度上昇に
より抵抗が大きくなったコイルの電流値は小さくなり温
度上昇がおさえられ，もう一方のコイルは電流が増え，
結果的にコイル間の温度差が均一化され，ピーク温度が
低くなる。この結果，コストを低くすることができる耐
熱温度の低い絶縁材料や電線でも使用可能となる。その
結果，電磁石３全体としての吸引力は，コイルの温度上
昇前後で，概ね変化しないことになる。また，温度上昇
した側のコイルに流れる電流が低下する結果，そのコイ
ルの温度が低下する傾向となり，温度状態が正常化する
傾向となる。以下に述べるいずれの場合にも，２個のコ
イルは上の実施形態の場合と同様，それにより形成され
る磁力線の方向が同一となるように並列に接続されてい
る。

【０００８】

【実施例】上の実施形態では，２個のコイルを用いた場
合を説明したが，３個以上のコイルを用いた場合も同様
であるので，ここでは説明を省略する。また上の実施形
態においては，２個のコイル２ａ，２ｂをコアに並べて
巻回した場合を示したが，図２の実施例は，図２（ｂ）
のように２個のコイル４ａ，４ｂを内層と外層に，多層
状に巻回した場合である。また，図３の例は，直線状の
鉄心６に２個のコイル７ａと７ｂを並べて巻いた構造を
示している。更に図４の例は，コの字状の鉄心８の両端
にそれぞれ，図２に示したような内外２層状のコイル９
ａ，９ｂが巻回されている場合である。この場合，外側
のコイル９ｂと内側のコイル９ａは並列に接続されてい
ることが必要であるが，外側同士，或いは内側同士のコ
イルは並列でも直列でも良い。ただし，全てのコイルの
磁力線の方向は同一が前提である。更に図５の例は，コ
の字状の鉄心８の両端にそれぞれ，図３に示したような
コイル１０ａ，１０ｂを一列に並べて巻回した場合であ
る。ただし，ここにおいて図５は磁極側コイル１０ａと
奥のコイル１０ｂは並列に接続されているが，磁極側コ
イル同士あるいは奥側コイル同士は並列でも直列でも構
わない。また図６の電磁石は，Ｅ字状の鉄心１１の中央
のコア１１ａに外層，内層の２層のコイル１２ｂ，１２
ａを巻いたもので，外側コイル１２ｂと内側コイル１２
ａが並列に巻回されているケースである。この場合，内
外層のコイルを図３に示したものと同様の磁極側と奥側
の２列のコイルに置き換えても差し支えない。尚，図
４，図５の（ａ）は，いずれも基礎となる図１に示した
実施形態にかかる電磁コイルを示し，（ｂ）はその変形
例であることを示している。また，図６の（ａ）は単巻
きコイルの基本形態を示し，（ｂ）は，並列接続例を示
すものである。また，本実施例は，コアに鉄心を用いた
例を示したが，鉄心に代えてフェライトコアを用いても
よい。

【０００９】

【発明の効果】本発明は以上述べたように，走行中の鋼
板に所定の処理を施すに当たって，該鋼板に磁界を作用
させて鋼板を引き寄せ，該鋼板の振動を抑制する電磁石
を具備してなる鋼板の振動抑制装置において，上記電磁
石を構成する電磁コイルを複数に分割すると共に，それ
らのコイルをその磁界が同一方向となる様に並列に接続
したことを特徴とする鋼板の振動抑制装置であるから，
電磁石を構成する一部のコイルに偏温等により温度の偏
りが生じて，電流の流れが抑制された場合でも，温度の
低い側のコイルにそれを補う電流が流れるので，電磁石
全体としての吸引力はほとんど低下することがなく，鋼
板の振動抑制機能に障害は生じない。また，上記コイル
に接続され，全コイルを流れる電流による吸引力が所定
値となる様に総電流を調整する電流制御装置を具備した
場合には，吸引力の変化をより高度に一定化することが
出来る。また並列接続する際に，各コイルのターン数は
同じにし，かつ常温状態でそれぞれの抵抗値がほぼ等し
くなるように分割することで吸引力の均一化が更に高度
に達成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態に係る電磁石のコイル構
造を示す回路図。

【図２】 一実施例にかかる電磁石のコイル構造を示す
回路図。

【図３】 一実施例にかかる電磁石のコイル構造を示す
回路図。

【図４】 一実施例にかかる電磁石のコイル構造を示す
回路図。

【図５】 一実施例にかかる電磁石のコイル構造を示す
回路図。

【図６】 一実施例にかかる電磁石のコイル構造を示す
回路図。

【図７】 従来技術にかかる電磁石のコイル構造を示す
回路図。

【符号の説明】

１，５，８，１１…鉄心 ２ａ，２ｂ，４ａ，４ｂ，７ａ，７ｂ，９ａ，９ｂ，１
０ａ，１０ｂ，１２ａ，１２ｂ…コイル ３…電磁石

フロントページの続き Ｆターム(参考） 4K027 AD11 4K043 AA01 EA05 FA04 GA06 HA04 HA07

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行中の鋼板に所定の処理を施すに当た
   って，該鋼板に磁界を作用させて鋼板を引き寄せ，該鋼
   板の振動を抑制する電磁石を具備してなる鋼板の振動抑
   制装置において，上記電磁石を構成する電磁コイルを複
   数に分割すると共に，それらのコイルをその磁界が同一
   方向となる様に並列に接続したことを特徴とする鋼板の
   振動抑制装置。
2. 【請求項２】 上記コイルに接続され，全コイルを流れ
   る電流による吸引力が所定値となる様に総電流を調整す
   る電流制御装置を具備してなる請求項１記載の鋼板の振
   動抑制装置。
3. 【請求項３】 各コイルのターン数を略同一とし，かつ
   常温状態でそれぞれの抵抗値がほぼ等しくなるように電
   磁コイルを分割してなる請求項１或いは２に記載の鋼板
   の振動抑制装置。