JPH01234086A - 圧延機の上下ロール負荷バランス方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、１対の上、下ロールを個々に騒動する圧延機
駆動電動機の、上下負荷のバランス方法に関するもので
ある。

［従来の技術］ 多重圧延機の上、下ロールを個々に即動する場合、上、
下ロールの圧延状況の差により騒動する電動機の負荷分
担が異なる。騒動する電動機の１００％負荷付近で圧延
しようとしたとき、圧延速度差により、例えば上ロール
に９０％、下ロールに１１０％の負荷がかかることにな
り、この状態で長時間圧延を続けると、下ロールを即動
する電動機の寿命を縮める等の障害をもたらす。これを
防止するには、上下ロール電動機の負荷分担を平衡させ
る必要があり、そのために負荷バランス回路が設けられ
る。

第３図は、圧延機の上下ロール負荷バランス回路の一例
の制御ブロック図であって、１ａは上ロール速度基準、
１ｂは下ロール速度基準、２ａ。

２ｂは速度調節器、３ａ、３ｂは電力調整器としての電
流調節器、４ａ、４ｂは電動機即動電源、５ａは上ロー
ル電動機、５ｂは下ロール電動機、６ａ、６ｂは分流器
、７ａ、７ｂは速度制御用発電機、８は負荷バランス回
路で増幅器９よりなっている。ここで、添字ａは上ロー
ル関係、添字ｂは下ロール関係の機器であることを示し
ている。

この従来の圧延機の上下ロール負荷バランス回路は、上
下ロール電動機５ａ、５ｂそれぞれの電流の差をとらえ
、電流調節器３ａ、３ｂへの補正入力とすることにより
、上下ロール電動機５ａ。

５ｂの電流をバランスさせるものである。

［解決しようとする課題］ しかしながら、上述の従来の方法において、上下ロール
電動機５ａ、５ｂの制御系の応答性に差がある場合、負
荷バランス回路８のゲインをあげると、制御状態が不安
定になり、負荷平衡回路としての実質的な機能を果たせ
ない。

本発明は、上記の問題を解決しようとするもので、制御
状態を不安定にすることなく効果的な負荷平衡を行う上
下負荷バランス方法を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の圧延機の上下ロール負荷バランス方法は、上ロ
ール電動機電流の二乗平均平方を艮値と下ロール電動機
電流の二乗平均平方根値との不平衡量を計算し、同二乗
平均平方根値の不平衡量を前記の各々のロール電動機の
電力調整器の制御点にフィードバックすることを特徴と
している。

［作用］ 電動機の熱時定数は一般的に数分間であるが、電動機電
力制御系の応答時間はこれよりはるかに短かく、制御系
で複雑な計算をして多少処理時間が長くなっても、邸動
電動機への熱的影響は無視できるため、電動機への障害
とはならない。

また、駆動電動機の発熱要因の最大のものは、電機子電
流による銅損であり、それは電動機電流瞬時値の二乗の
積分として計算できる。

本発明は、上記の事象の考察によりなされたもので、上
下電動機発熱を均等化するために上下ロール電動機電流
の瞬時値の二乗平均平方根値（ＲＭ　Ｓ　：　Ｒｏｏｔ
　Ｍｅａｎ　５ｑｕａｒｅ　）を計算し１両者の二乗平
均平方根値の間の不平衡量を各電動機電力制御系にフィ
ードバックさせている。

なお、制御演算の電流単位を二乗平均でなく二乗平均平
方根とするのは、ジュール発熱Ｊが電流■の二乗に比例
するからであり、また、上記の電流瞬時値二乗平均平方
根値を計算するために制御処理時間間隔が長くなって短
時間の間平衡制御動作が遅れたとしても、電動機熱時定
数が著しく大きいから別設支障とはならない。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面により詳細に説明する。

なお、既述の符号は同一の部分を示しており説明を省略
する。

第１図は、第１の実施例としての圧延機の上下ロール負
荷バランス方法による第１の負荷バランス回路の制御ブ
ロック図であって、１０ａ、１０ｂは分流器６ａ、６ｂ
よりの電流信号の二乗平均平方根値を演算する第１．第
２のＲＭＳ演算器、１１は前記の２つの二乗平均平方根
値間の不平衡量を演算する第１の演算増幅器である。

ここで、第１の演算増幅器１１の演算動作について説明
する。

第１．第２のＲＭＳ演算器１０ａ、１０ｂにより、一定
時間、上、下ロール電動機５ａ、５ｂ負荷電流の瞬時値
多数が取り込まれ二乗平均平方根値が演算され、その結
果が第１の演算増幅器１１に入力される。まな、上ロー
ル電動機５ａの電流値、下ロール電動機５ｂの電流値も
第１の演算増幅器１１に入力されている。

第１の演算増幅器１１は、上ロール電動機５ａ電流のＲ
ＭＳ値をＲＭＳＴ、下ロール電動機５ｂ電流のＲＭＳ値
をＲＭＳＢ、上ロール電動機５ａの電流瞬時値をｉｔ、
下ロール電動機５ｂの電流瞬時値をｉｂとして、上ロー
ル電動機５ａへの補正電流出力１ｔｃ（瞬時値）を １ｔｃ＝ｉｔＸα（１−（ＲＭＳＢ／ＲＭＳＴ））・・
・・・（１） で演算し、電流調節器３ａに出力する。αは補正係数で
ある。

同様に、第１の演算増幅器１１は、下ロール電動機への
補正出力１ｂｃ（瞬時値）を １ｂｃ＝ｉｂＸｃｚ（ｌ　　（ＲＭＳＴ／ＲＭＳＢ））
・・・・・・（２） で演算し、電流調節器３ｂに出力する。

本実施例の回路はこのように構成されており、次のよう
に動作する。

第１図において、分流器６ａ、６ｂで検出される電動機
電流信号は、例えば１０秒間、瞬時値多数が取り込まれ
、第１．第２のＲＭＳ演算器１０ａ、１０ｂにおいて、
二乗平均平方根値が計算される。この二乗平均平方根値
は第１の演算増幅器１１において、前記（１）、（２）
式により補正電流出力ｉｔｃ、　ｉｂｃとされ出力され
る。

この二乗平均平方根値の演算は、比較的長周期の一定時
間間隔で行い、（ＲＭＳＢ／ＲＭＳＴ）。

（ＲＭＳＴ／ＲＭＳＢ）の値は、次の二乗平均平方根演
算の結果が出るまで同一値が保持され、それらによって
前記補正電流出力ｉｔｃ、　ｉｂｃが短時間間隔で演算
され電流調節器３ａ、３ｂの前段にフィードバックされ
、上下電流比が変化し上下電動機発熱量の調整がなされ
る。

このようにして、本実施例の回路により、電動機発熱に
もっとも大きな影響を与える電流量を二乗平均平方根値
として計算して、正確に発熱量を把握して制御するので
電動機に無理がかかることがなくなり、最大定格ぎりぎ
りの運転をすることができて実質的に圧延処理能力が向
上する。

なお、上述の実施例では、電動機電流の検出を分流器６
ａ、６ｂで行ったが、第２図に示す第２の実施例として
の圧延機の上下ロール負荷バランス方法による第２の負
荷バランス回路の制御ブロック図のように、交直変換装
置の前段に置いた電流変成器によってもよく、駆動電動
機５ａ、５ｂの電機子電圧の上下バランスが大幅に変化
しない領域で好適に電動機の熱的制御を行うことができ
る。第２図において、１２ａ、１２ｂは電動機駆動電源
４ａ、４ｂの商用周波入力電流を検出する電流変成器（
Ｃｕｒｒｅｎｔ　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ　）　、　１
３　ａ　。

１３ｂは第３．第４のＲＭＳ演算器、１４は第２の演算
制御器である。第３．第４のＲＭＳ演算器１３ａ、１３
ｂ、第２の演算制御器１４の動作は、入力電流信号が交
流であることに対応していることを除いて、第１．第２
のＲＭＳ演算器１０ａ。

１０ｂ、第１の演算制御器１１と同様である。

［発明の効果］ 本発明の圧延機の上下ロール負荷バランス方法は、上ロ
ール電動機電流の二乗平均平方根値と下ロール電動機電
流の二乗平均平方根値との不平衡量を計算し、同二乗平
均平方根値の不平衡量を前記の各々のロール電動機の電
力調整器の制御点にフィードバックするので、 （１）負荷バランスを精度よく保持でき、電動機の能カ
ー杯まで使用できる。

（２）負荷バランスの不良による電動機への障害を防止
できる 等の効果があり、生産性向上、コスト削減により大きな
利益を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の実施例としての圧延機の上下ロール負荷
バランス方法による第１の負荷バランス回路の制御ブロ
ック図、第２図は第２の実施例としての圧延機の上下ロ
ール負荷バランス方法による第２の負荷バランス回路の
制御ブロック図、第３図は従来の圧延機の上下ロール負
荷バランス回路の制御ブロック図である。 １ａ・・・・・・上ロール速度基準、１ｂ・・・・・・
下ロール速度基準、２ａ、２ｂ・・・・・・速度調節器
、３ａ、３ｂ・・・・・・電力調整器としての電流調節
器、４ａ、４ｂ・・・・・・電動機駆動電源、５ａ・・
・・・・上ロール電動機、５ｂ・・・・・・下ロール電
動機、６ａ、６ｂ・・・・・・分流器、７ａ、７ｂ・・
・・・・速度制御用発電機、８・・・・・・負荷バラン
ス回路、１０ａ、１０ｂ・・・・・・第１．第２のＲＭ
Ｓ演算器、１１・・・・・・第１の演算増幅器。 特許出願人　株式会社　神戸製鋼所 代理人　　弁理士　　小　林　　傅 第１図 第２図 ／７０

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）上下１対の圧延ロールの、上圧延ロールを駆動す
   る上ロール電動機と、下圧延ロールを騒動する下ロール
   電動機とを有する圧延機の、上下ロール負荷バランス方
   法において、前記上ロール電動機電流の二乗平均平方根
   値と前記下ロール電動機電流の二乗平均平方根値との不
   平衡量を計算し、同二乗平均平方根値の不平衡量を前記
   の各々のロール電動機の電力調整器の制御点にフィード
   バックすることを特徴とする圧延機の上下ロール負荷バ
   ランス方法。