JPH0424122B2 - - Google Patents

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JPH0424122B2
JPH0424122B2 JP58067755A JP6775583A JPH0424122B2 JP H0424122 B2 JPH0424122 B2 JP H0424122B2 JP 58067755 A JP58067755 A JP 58067755A JP 6775583 A JP6775583 A JP 6775583A JP H0424122 B2 JPH0424122 B2 JP H0424122B2
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JP
Japan
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speed
electric motor
motor
rolling mill
finishing mill
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JP58067755A
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English (en)
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JPS59193709A (ja
Inventor
Yoji Yamashita
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Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority to JP58067755A priority Critical patent/JPS59193709A/ja
Publication of JPS59193709A publication Critical patent/JPS59193709A/ja
Publication of JPH0424122B2 publication Critical patent/JPH0424122B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B37/00Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/46Roll speed or drive motor control
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B1/00Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/16Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling wire rods, bars, merchant bars, rounds wire or material of like small cross-section
    • B21B1/18Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling wire rods, bars, merchant bars, rounds wire or material of like small cross-section in a continuous process

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Metal Rolling (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)
  • Control Of Direct Current Motors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本明は、圧延機の速度制御装置に係り、特に鉄
鋼線材設備の圧延機の速度制御装置に関する。
発明の技術的背景 第1図は設備の構成を示し、材料の流れ(矢印
の方向)に従い、構成を説明する。
材料1は圧延機である仕上ミル2で圧延され、
仕上ミル2を抜けると材料を冷却する水冷管3を
通過し、材料1をリング状に形成するレイングヘ
ツド4に到達し、レイングヘツド4より吐出さ
れ、製品1′となる。電力変換装置7により速度
制御されている電動機6はギヤ5を介して機械的
に仕上ミル2と直結され、仕上ミル2を駆動して
いる。電動機6の機械軸には電動機6の速度を検
出する回転計発電機8が取付けられている。
ここで、電動機6は電力変換装置7により速度
制御されているのであるが、材料1の先端が仕上
ミル2に噛み込むと、電動機6の速度は第2図に
示すような速度変化現象を示す。
この現象は一般にインパクトドロツプ現象と言
われ、電動機速度を制御している速度制御系に外
乱として加わる負荷トルクに階段上の変化が生
じ、速度制御を行つているにも拘わらず、過渡的
に速度変化を生じることをいい、上述の仕上ミル
2に材料1の先端が噛込んだ場合がそれにあた
る。
第2図は電動機速度vを縦軸に、時間tを横軸
にとつたインパクト負荷に対する速度変動図で、
時刻t1〔SEC〕で仕上ミル2に材料1の先端が噛
込み、電動機6の発生トルクが仕上ミル2の要求
する負荷トルクに追述出来ないが為に実線で示す
ように一旦、時刻t1〜t2〔SEC〕の間のモータ6の
速度は減速となつている。次にt2〜t3〔SEC〕の間
でようやく元の速度である破線で示される。電力
変換装置7の速度基準値迄電動機6の速度が加速
されている事を表わしている。
このモータ6の速度が減速して加速を終る迄の
時間t1〜t3〔SEC〕を回復時間TRといい機械系を
含めた速度制御系の安定度を考慮すると近似的に
次式にて与えられる。
TR=5〜7/WC 〔SEC〕 −(1) ここでWC:速度制御系の応答速度[rad/s] 又、速度降下の最大値であるインパクトドロツ
プ量Δvは圧延機のGD2圧延機の速度制御応答、
材料を圧延する為に必要な圧延トルク等により変
化し、次式にて与えられる。
Δv=60/2π・1/GD2・0.85/WC・TL −(2) ここでΔv:インパクトドロツプ量〔r.P.m〕 GD2:圧延機等のGD2〔Kg・m2〕 WC:圧延機を含む速度系の速度応答
[rad/s] TL:圧延トルク〔N・m〕 そして(1)式で示された回復時間TRが非常に短
時間で、(2)式で示されたインパクトドロツプ量が
小さくて、圧延操業上、無視出来る程度の速度変
化であれば、問題とならないが、実際は、機械系
の制約、例えばギヤーを介した駆動機構の為、速
度制御応答を上げることが出来ない等により次の
ような問題が生じている。
背景技術の問題点 第1図に示すように材料1は仕上ミル2で圧延
されるが、その速度が高速であるにも拘らず、イ
ンパクトドロツプの回復時間TRが長い為、材料
1の先端が仕上ミル2に噛込み、仕上ミル2を抜
けて、水冷管3に進入するのは回復時間TRを未
だ経過しない時となる。
従つて材料1の先端が水冷管3中を移動中にモ
ータ6の速度は第2図に示すt2〜t3〔SEC〕間の加
速動作となり、水冷管内を高速で移動している細
い材料に対し、急に前方に押込むような力が働
き、しかも、水冷管内には水がある為に、水によ
る抵抗力も生じる。
その結果、材料1は水冷管内での急激な水抵抗
変化は圧延機にまで影響を及ぼし、ミスロールと
なる事があり、ミスロールとなつた材料を廃棄す
るだけに留まらず、水冷管をつまらせたりする事
も有り、円滑な操業に支障を来たし、問題とな
る。
そこで従来の装置はミスロールを解消する為に
前述のインパクトドロツプ現象そのものをなくそ
うとして次のように行つている。
先ず、第3図はモータ6の速度vと電力変換装
置7の速度基準VREFを縦軸に、時間tを横軸にと
つた電動機6の速度変動図で電動機6の速度vを
実線で、速度基準VREFを破線で示している。
そして、第3図に示すように、電動機6を速度
制御する電力変換装置7の速度基準VREFに前述(2)
式にて予測されるインパクトドロツプ量Δvに相
当する補正基準値Δv′を加え、電動機6の速度v
を予め高めておき、材料1の先端が仕上ミル2に
噛込むと同時に前述の補正基準値Δv′を零にして
いる。
材料1の先端が仕上ミル2に噛込むタイミン
グ、つまり時刻t1〔SEC〕は図には示していない
が、仕上ミル2の上流スタンドの速度と材料検出
器を用いて材料1の先端をトラツキングして検出
している。
しかしながら、補正基準値を加えない第2図の
ような場合と比較し、多少、材料1を前方に押し
込む力の発生は小さくなるが、それでも発生を避
ける迄には至らず、問題となる。
そこで材料1を前方に押し込む力の発生を避け
る為に速度基準VREFの補正基準値Δv′を前述(2)式
にて予備されるインパクトドロツプ量Δvより大
きい値とすることが考えられるが、そうすると、
モータ6の速度は第4図に示すような変化なる。
なお第4図の横軸と縦軸は第3図と同じものを
示す。
この図で示されるように、補正基準Δv′の値を
大きくすると材料1を前方に押し込む力の発生は
確かに避けることが出来ているが、あまり大きな
補正基準値Δv′を本来の速度基準VREFに加える
と、同一圧延機で複数本の材料を同時に圧延する
多ストランド圧延においては、大きな問題となつ
てくる。
発明の目的 本発明は前述の問題点を解決すべくなされたも
ので、水冷管内の材料先端に対し、前方に押し込
むような力が加わることを避けることが出来、円
滑な操業が行える圧延機の速度制御装置を提供す
ることを目的とする。
発明の概要 本発明の目的は、圧延機が圧延材料を噛込みイ
ンパクトドロツプを生じたとき、圧延機を駆動す
る電動機に設けられる速度検出回路からフイード
バツクされる回転速度に電動機の速度基準を切換
え、所定時間経過後、電動機の速度基準をインパ
クトドロツプ直前のそれに戻す圧延機の速度制御
装置により達成される。
発明の実施例 以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら
説明する。
第5図は仕上ミル2を駆動する電動機6を速度
制御する速度制御装置の回路構成図である。
なおこの速度制御装置が前述の従来装置説明に
於ける電力変換装置7に相当する。
電動機6の軸に取付けられている回転計発電機
8の出力電圧を速度検出回路15に入力し、これ
より出力される電動機6の実際の速度を示す速度
フイードバツクvFBと電動機6の所望の速度を示
す速度基準VREFを速度制御回路9に入力する。
速度制御回路9は両者を比較し、速度偏差に応
じた電流基準IREFを出力する。
そして、電動機6の電機子に接続されている回
路に設けた分流器13よりの電圧を電流検出回路
14に入力し、これにより出力される電動機6の
実際の電機子電流値を示す電流フイードバツク
iFBと前述の電流基準IREFを電流制御回路10に
に入力する。
電流制御回路10は両者を比較し、電流偏差に
応じた位相制御信号PHを出力する。
位相制御回路11は前述の位相制御信号PHを
入力し、サイリスタ12の点弧位相を制御し、電
動機6の電機子回路の直流電圧を変えて、電動機
6の速度制御を行う。
従つて仕上ミル2に材料1の先端が噛込むと電
動機6にかかる負荷トルクが増大し、一旦、電動
機6の速度が低下する。
速度が低下すると前述の速度制御回路9の偏差
出力である電流基準IREFが増大し、電動機6の電
機子電流を増加させて電動機6の速度を加速し、
速度基準VREFと等しくなるように制御している。
言い換えれば、電動機6にかかる負荷トルクの
変動に応じて電動機6の発生トルクが速度制御応
答遅れ時間だけ遅れて追従していることになる。
そこで、速度フイードバツクvFBを速度基準切
換回路16に入力しておき、図には示してない
が、仕上ミル2の上流スタンドの速度と材料検出
器を用いて材料1の先端をトラツキングし、材料
1の先端が仕上ミル2に噛込むタイミングで接点
17を閉じ、速度基準回路16より速度制御回路
9に速度フイードバツクvFBと等しい値を持つ書
き換え基準VREF′を連続して出力している。
同時に速度制御回路9の速度基準VREFは速度制
御回路9で書き換え基準VREF′の値に連続して書
き換えられる。
従つて速度制御回路9で、比較していた速度基
準と速度フイードバツクの値が等しくなり、偏差
は零となる。
このように材料1の先端が仕上ミル2に噛込時
点より速度制御回路9の偏差を零にすることによ
り、その時点より電流基準IREFは零となり、電動
機6の電機子電流は現状の値を保つように制御さ
れる。
一方、電動機6の速度は増大した負荷トルク分
だけは低下するが、前述のように速度フイードバ
ツクの値を常に速度基準値としている限り、加速
する為の電機子電流が増加することなく、第6図
に示すように低下した速度で保たれ、電動機6の
速度vが加速されることはない。
そして図には示していないが、仕上ミル2の速
度と材料検出器を用いて、材料1の先端をトラツ
キングし、材料1の先端が水冷管3を抜け出るタ
イミングで前述の接点17を開く。
接点17が開くと、速度制御回路9は現在の速
度基準VREF′を接点17を閉じた時に予め記憶し
ておいた速度基準VREFに速度基準値を移行させ
る。
なお実施例は水冷管内に材料がある場合を説明
しているが本装置によれば、材料位置がどこにあ
つても速度基準を書き換えるタイミングのみ、変
更すれば、電動機の加速動作を避けることが出来
る。
発明の効果 以上のように本発明の線材圧延機の速度制御装
置によれば、材料が圧延機に噛込時に、圧延機の
速度が加速されることを避けることが出来、加速
が原因で生じているミスロールも避けられ、円滑
な操業を行うことが出来る。
特に、同一圧延機で複数の材料を圧延する多ス
トランド圧延においては本発明は有効である。
【図面の簡単な説明】
第1図は線材設備の構成図、第2図はインパク
ト負荷に対する速度変動図、第3図は従来装置に
よる電動機の速度変動図、第4図は補正基準を大
きくした場合の従来装置による電動機の速度変動
図、第5図は本発明による速度制御装置の回路構
成図、第6図は本発明による電動機の速度変動図
である。 1……材料、2……仕上ミル、3……水冷管、
4……レイングヘツド、5……ギヤ、6……電動
機、7……電力変換装置、8……回転計発電機、
9……速度制御回路、10……電流制御回路、1
1……位相制御回路、12……サイリスタ、13
……分流器、14……電流検出回路、15……速
度検出回路、16……速度基準切換回路、17…
…切換接点信号。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 圧延機を駆動する電動機と、この電動機が所
    定の速度にて回転するように与えられる速度基準
    と、前記電動機の速度を検出する速度検出回路を
    有するものにおいて、前記圧延機が圧延材料を噛
    込んだとき前記速度検出回路が検出した前記電動
    機の低下した速度に前記速度基準を変更し、圧延
    材料が仕上げミルを抜けてから水冷管を抜け出る
    までの所定時間経過後再び前記原速度基準に切換
    える速度基準切換回路とを具備することを特徴と
    する圧延機の速度制御装置。
JP58067755A 1983-04-19 1983-04-19 圧延機の速度制御装置 Granted JPS59193709A (ja)

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JP58067755A JPS59193709A (ja) 1983-04-19 1983-04-19 圧延機の速度制御装置

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JPS59193709A JPS59193709A (ja) 1984-11-02
JPH0424122B2 true JPH0424122B2 (ja) 1992-04-24

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102122912A (zh) * 2010-12-13 2011-07-13 西南铝业(集团)有限责任公司 一种轧管机直流调速系统

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