JPH06198318A - System for controlling rolling - Google Patents

System for controlling rolling

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JPH06198318A
JPH06198318A JP5017000A JP1700093A JPH06198318A JP H06198318 A JPH06198318 A JP H06198318A JP 5017000 A JP5017000 A JP 5017000A JP 1700093 A JP1700093 A JP 1700093A JP H06198318 A JPH06198318 A JP H06198318A
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rolling
cycloconverter
factor
converter
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陽一 松井
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Abstract

PURPOSE:To obtain a high-efficiency and high power-factor system for controlling rolling by simultaneously applying a pulse-width modulation convertor/ inverter and a cycloconverter or power-supply installation of low power-factor and absorbing reactive power. CONSTITUTION:This system is a rolling plant having plural AC motors 121-130 and power converters (GTO) 111-118 with which the AC motors are driven. As a power converter in this rolling plant, the pulse-width modulation converter/ inverter (PWM) with which DC voltage is converted into AC power and also the power-factor of a power-supply is controlled and a cycloconverter (CYC) or the power-supply installation of low power-factor are simultaneously applied and the reactive power of the cycloconverter or the power-supply installation is absorbed In this way, the phase is controlled by the power-factor of the power-supply, the power-factor of the power-supply is controlled and the efficiency is improved because a reactive power compensator is unnecessitated.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、圧延プラント設備に係
り、特に、複数の圧延システムを有する大規模圧延設備
の圧延制御システムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to rolling plant equipment, and more particularly to a rolling control system for a large-scale rolling equipment having a plurality of rolling systems.

【0002】[0002]

【従来の技術】圧延制御システムの例を図5に示す。圧
延は、複数のスタンドと呼ばれる圧延機を直列に並べ
て、連続的にスタンドを通過するごとに行われる。図中
において、501は被圧延材を加熱する加熱炉設備、5
02は圧延材の幅を調整するプレス装置、503は粗圧
延を行う粗圧延機、504は幅を仕上げるエッジャ設
備、505は仕上げ圧延をおこなう仕上げ圧延機、50
6は冷却装置、507は仕上げた圧延材を巻きとるコイ
ラ装置である。これらの圧延設備は、連続化、高速化す
ることにより効率を高めている。そこで、上流側の粗圧
延機503は、材料がまだ厚い状態から仕上げに近い状
態まで圧下するため、大容量で高効率の電動機駆動シス
テムが必要である。下流側の仕上げ圧延機505は、完
成製品の品質に最終的に影響を与えるために、モータの
トルクリップルが小さい電動機駆動システムが必要であ
る。また、品質を上げるにはスタンド間の張力を一定に
制御することが必要となり、電動機の出力にトルクリッ
プルがないことが望まれる。ここに、電力変換器を適用
した従来の圧延制御システムを図6と図7に示す。図6
は、サイクロコンバータを適用した圧延制御システムで
あり、高応答性とメンテナンスフリー化を目的として、
サイクロコンバータを主機電動機駆動装置に適用した圧
延制御システムである。図中、611〜615がサイク
ロコンバータ、601〜605が大容量の変圧器、62
1〜625が主機電動機駆動装置である。サイクロコン
バータは、原理上力率を0.5程度にしか上げることが
できないために、大容量の変圧器と電源力率を改善する
無効電力補償装置(スタティクバールコンペンセータ;
以下、SVCと呼ぶ)630が必要になる。なお、HF
はコンデンサを示す。なお、SVCによって負荷の無効
電力を吸収する仕組みは、図8に示すように、負荷から
発生した遅れ電流iLと等しい進み電流iCをSVCから
発生させ、これによって遅れ電流iLを打ち消す。この
結果、電源には有効電流iSしか流れなくなり、力率1
の運転ができることになる。また、サイクロコンバータ
の力率は、圧延の速度によっても変化するために、力率
をいつも一定に制御するには電源力率を監視しながら、
これを制御する必要がある。したがって、SVCもダイ
ナミックに力率を制御することが必要となり、アクティ
ブフィルタ等の変換器をもつ高価な装置が必要である。
また、SVCは、負荷が運転していない時に無効電力を
大きく発生させるという運転を行うことになり、無負荷
運転時など設備が休止しているときも、損失が発生して
いるということになり、システム全体としては効率が悪
くなる。図7は、GTO(ゲートターンオフサイリス
タ)の電力変換器を適用した圧延制御システムである。
図中、711〜715がGTO、701〜705が大容
量の変圧器、721〜725が主機電動機駆動装置であ
る。GTOも高応答性とメンテナンスフリー化を目的と
した圧延設備である。GTOコンバータは、電源力率を
任意に制御できるから、SVC等の設備がなくても力率
1の運転が可能であり、クリーンな電力変換器であると
いえるが、電動機出力にトルクリップルが大きいという
問題がある。ところで、圧延制御システムにサイクロコ
ンバータを採用した例として、特開平3ー147115
号がある。この圧延制御システムは、大きな無効電力を
発生し、またこれを補償するために、大きな進相コンデ
ンサーを必要とする。この種の系統では、大容量の進相
コンデンサが常時接続されていることによって発生する
無負荷時の無効電力の影響を受けて、系統電圧が変化す
る。このために系統につながるコンデンサを接続、切り
放しを行うか、わざと無効電力を発生して、電圧変動を
補償することが必要になる。しかし、コンデンサを接
続、切り放しを行う時は大きな突入電流が流れ、かえっ
て系統の電圧を変動させることになり、わざと無効電力
を発生させることは電力損失であり、省エネルギになら
ない。
2. Description of the Related Art An example of a rolling control system is shown in FIG. Rolling is performed by arranging a plurality of rolling machines called stands in series and continuously passing through the stands. In the figure, 501 is a heating furnace facility for heating the material to be rolled, 5
Reference numeral 02 is a press device for adjusting the width of the rolled material, 503 is a rough rolling machine for rough rolling, 504 is an edger equipment for finishing the width, 505 is a finish rolling machine for finish rolling, 50
6 is a cooling device, and 507 is a coiler device for winding the finished rolled material. These rolling equipments have improved efficiency by being continuous and speeding up. Therefore, the rough rolling mill 503 on the upstream side rolls down the material from a state where the material is still thick to a state where it is close to finishing, and therefore a large-capacity, high-efficiency motor drive system is required. The finish rolling mill 505 on the downstream side needs an electric motor drive system in which the torque ripple of the motor is small in order to finally affect the quality of the finished product. Further, in order to improve the quality, it is necessary to control the tension between the stands to be constant, and it is desired that the output of the electric motor has no torque ripple. Here, a conventional rolling control system to which a power converter is applied is shown in FIGS. 6 and 7. Figure 6
Is a rolling control system to which a cycloconverter is applied.
This is a rolling control system in which a cycloconverter is applied to a main motor drive device. In the figure, 611 to 615 are cycloconverters, 601 to 605 are large-capacity transformers, 62
1 to 625 are main motor drive devices. Since the cycloconverter can raise the power factor to only about 0.5 in principle, a large-capacity transformer and a reactive power compensator (static bar compensator;
Hereinafter, referred to as SVC) 630 is required. In addition, HF
Indicates a capacitor. As shown in FIG. 8, the mechanism for absorbing the reactive power of the load by the SVC causes the SVC to generate a lead current i C equal to the lag current i L generated from the load, thereby canceling the lag current i L. As a result, only the effective current i S flows to the power source, and the power factor is 1
Will be able to drive. The power factor of the cycloconverter also changes depending on the rolling speed, so to control the power factor to be constant at all times, monitor the power factor of the power supply.
You need to control this. Therefore, the SVC also needs to dynamically control the power factor, and requires an expensive device having a converter such as an active filter.
In addition, the SVC operates so as to generate a large amount of reactive power when the load is not operating, which means that loss occurs even when the equipment is at rest, such as during no-load operation. , The efficiency of the entire system is poor. FIG. 7 shows a rolling control system to which a GTO (gate turn-off thyristor) power converter is applied.
In the figure, 711 to 715 are GTOs, 701 to 705 are large-capacity transformers, and 721 to 725 are main motor drive devices. The GTO is also a rolling facility aiming at high responsiveness and maintenance-free. The GTO converter can control the power source power factor arbitrarily, so it can be operated at a power factor of 1 without any equipment such as an SVC, and it can be said that it is a clean power converter, but it has a large torque ripple in the motor output. There is a problem. By the way, as an example of adopting a cycloconverter in a rolling control system, Japanese Patent Laid-Open No. 3-147115
There is an issue. This rolling control system generates a large reactive power and also requires a large phase advance capacitor to compensate for it. In this type of system, the system voltage changes under the influence of the reactive power at the time of no load, which is generated by the constant connection of the large-capacity phase-advancing capacitor. For this reason, it is necessary to connect a capacitor connected to the system and disconnect it, or to intentionally generate reactive power to compensate for voltage fluctuations. However, when connecting and disconnecting the capacitor, a large inrush current flows, which in turn changes the voltage of the system, and intentionally generating reactive power is a power loss and does not save energy.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、圧延
設備に電動機駆動システムを適用するに際し、サイクロ
コンバータとGTOの電力変換器のそれぞれの特性を考
慮し、特別な無効電力補償装置を必要とせず、高効率か
つ高力率の圧延制御システムを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to apply a motor drive system to a rolling mill by considering the respective characteristics of a cycloconverter and a GTO power converter and requiring a special var compensator. In other words, it is to provide a rolling control system with high efficiency and high power factor.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】複数の交流電動機と前記
交流電動機を駆動する電力変換器を有する圧延プラント
において、当該圧延プラントに前記電力変換器として、
直流電圧を交流電力に変換するとともに電源力率を制御
するパルス幅変調コンバータ/インバータと、サイクロ
コンバータまたは力率が悪い電源設備とを同時に適用
し、前記サイクロコンバータまたは前記電源設備の無効
電力を吸収する。
In a rolling plant having a plurality of AC electric motors and a power converter for driving the AC electric motors, the rolling plant has the electric power converters,
A pulse width modulation converter / inverter that converts a DC voltage into an AC power and controls a power supply power factor and a cycloconverter or a power supply facility with a poor power factor are simultaneously applied to absorb reactive power of the cycloconverter or the power supply facility. To do.

【0005】[0005]

【作用】複数の圧延システムからなる圧延プラントにサ
イクロコンバータとパルス幅変調コンバータ/インバー
タを適用し、トルク制御が高度に必要な圧延設備にはサ
イクロコンバータを適用し、同時に他の圧延設備にPW
Mを適用し、特別な無効電力補償装置を適用せずに、電
源力率を制御する。これにより、高効率かつ高力率の圧
延制御システムを実現する。また、サイクロコンバータ
だけでなく、他の力率が悪い電源設備に対しても同様に
パルス幅変調コンバータ/インバータを適用することに
より、同様の作用を発揮する。
The cycloconverter and the pulse width modulation converter / inverter are applied to a rolling plant consisting of a plurality of rolling systems, the cycloconverter is applied to rolling equipment that requires high torque control, and at the same time PW is applied to other rolling equipment.
Apply M and control the power supply power factor without applying a special reactive power compensator. This realizes a rolling control system with high efficiency and high power factor. Further, not only the cycloconverter, but also the other power supply equipment having a poor power factor can be similarly applied by similarly applying the pulse width modulation converter / inverter.

【0006】[0006]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。図1は、本発明の一実施例を示す圧延制御システム
であり、101〜110は大容量の変圧器、111、1
12、116、117、118はGTOの電力変換器、
114、115、119、120はサイクロコンバー
タ、121〜130は交流電動機をそれぞれ示す。この
圧延制御システムは、まだ赤熱している材料を圧延する
システムでホット圧延制御システムと呼ばれているもの
であり、厚い材料に高圧かをかけて圧延する粗圧延シス
テム(スタンドR1、R2、R3)と製品を仕上げる仕
上げ圧延システム(スタンドF1、F2、F3、F4、
F5、F6、F7)からなる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a rolling control system showing an embodiment of the present invention, in which 101 to 110 are large capacity transformers, 111 and 1
12, 116, 117 and 118 are GTO power converters,
Reference numerals 114, 115, 119 and 120 denote cycloconverters, and 121 to 130 denote AC electric motors. This rolling control system is a system for rolling a material that is still red hot and is called a hot rolling control system. It is a rough rolling system (stands R1, R2, R3 for rolling a thick material under high pressure. ) And finishing rolling system (stands F1, F2, F3, F4,
F5, F6, F7).

【0007】ここで、サイクロコンバータの構成を図3
に、GTOの電力変換器の構成を図4に示し、それぞれ
の特長を説明する。図3において、サイクロコンバ−タ
の機器構成は、変圧器301、サイクロコンバータ30
2、スイッチ303、交流電動機IM304からなり、
サイクロコンバータは、次の特長を有する。 特長(1):出力トルク波形にリップルが少ない。この
ため精度の高い張力制御が可能である。 特長(2):サイリスタの転流角によって制限を受け、
電源周波数の1/2から1/3の周波数しか出力周波数
の制御範囲がない。また、サイリスタ素子が数多く使用
されるために電力供給用の変圧器301の数が多くな
り、スペースと配線が膨大に必要であり、運転上の電力
ロスも大きい。さらに、運転力率が悪いため無効電力が
大きく、電源系統の容量が過大になったり、また、電圧
変動が大きい電源設備が大きくなるため、既設設備への
追加の際は大きなスペースが必要になる。電力に余裕が
ない設備は、電源力率を改善するため、SVCが必要で
ある。一方、SVCは、無負荷時の電力ロスが大きいと
いう問題がある。 図4において、GTOの電力変換器は、交流電力を一端
コンバータで直流電力に変換し、これをインバータで交
流に変換する方式であり、その機器構成は、変圧器40
1、GTOコンバータ/インバータ402、スイッチ4
03、交流電動機IM404からなる。GTOコンバー
タ/インバータは、次の特長を有する。 特長(1):GTOは、サイクロコンバータに比べ、高
い周波数を発生することが可能であり、また、電源側コ
ンバータの力率を1に制御できるために設備の容量分の
電力があれば良く、既設設備に追加しやすという利点が
ある。電力を供給する変圧器の数も少なく、サイクロコ
ンバータに比べて電源設備のスペースは非常に小さい。
さらに、GTOコンバータはコンバータ側の電圧と電流
の位相が任意に制御できるので、電源の力率によってこ
の位相を制御し、電源力率を制御することも可能であ
る。SVC設備が不要であるために総合的に効率が良
い。 特長(2):サイクロコンバータに比べて、電動機出力
にトルクリップルが大きい。
The configuration of the cycloconverter is shown in FIG.
FIG. 4 shows the configuration of the GTO power converter, and the features of each will be described. In FIG. 3, the device configuration of the cycloconverter includes a transformer 301 and a cycloconverter 30.
2, switch 303, AC motor IM304,
The cycloconverter has the following features. Feature (1): Output torque waveform has few ripples. Therefore, highly accurate tension control is possible. Feature (2): Limited by commutation angle of thyristor,
The control range of the output frequency is limited to only 1/2 to 1/3 of the power supply frequency. In addition, since many thyristor elements are used, the number of transformers 301 for supplying electric power increases, which requires an enormous amount of space and wiring, resulting in large power loss during operation. In addition, since the operating power factor is poor, the reactive power is large, the capacity of the power supply system becomes excessive, and the power supply equipment with large voltage fluctuations becomes large, so a large space is required when adding to existing equipment. . Equipment that does not have enough power needs SVC in order to improve the power supply power factor. On the other hand, the SVC has a problem that the power loss at the time of no load is large. In FIG. 4, the GTO power converter is a system in which alternating-current power is converted into direct-current power by a converter and then converted into alternating-current by an inverter.
1, GTO converter / inverter 402, switch 4
03, AC motor IM404. The GTO converter / inverter has the following features. Feature (1): GTO can generate a higher frequency than a cycloconverter, and since the power factor of the converter on the power supply side can be controlled to 1, it is sufficient if there is enough power for the capacity of the equipment. It has the advantage of being easy to add to existing equipment. The number of transformers that supply electric power is also small, and the space for power supply equipment is very small compared to a cycloconverter.
Further, since the GTO converter can arbitrarily control the phase of the voltage and the current on the converter side, it is also possible to control the phase by the power factor of the power source and control the power factor of the power source. Overall efficiency is good because no SVC equipment is required. Feature (2): The torque ripple is larger in the motor output than the cycloconverter.

【0008】ところで、図1において、粗圧延システム
のスタンドR1、R2、R3は、製品の板厚精度より圧
延パワ−性能が必要とされ、また非常な過負荷運転を行
なう。このために無効電流が発生する。そこで、GTO
コンバータ/インバータの特長から、電源力率を制御す
ることができるGTOを粗圧延システムのスタンドR
1、R2、R3に適用し、無効電流の発生を抑制する。
一方、仕上げ圧延システムのスタンドF1、F2、F
3、F4、F5、F6、F7は、最終的な製品の精度を
決定するものであり、外乱の少ない高精度の圧延が要求
される。圧延の特長として製品は、各スタンドで圧延さ
れるうちに加工硬化をおこし、外乱を受けにくくなって
いくという特性がある。そこで、この特性を考慮して、
仕上げ圧延システムの前段のスタンドF1、F2に、サ
イクロコンバータの特長から、トルク外乱の発生が少な
いサイクロコンバ−タを適用する。中段のスタンドF
3、F4、F5では、トルク外乱は圧延機の張力制御で
吸収されるために、材料に影響がでにくい。したがっ
て、ここには力率のよいGTOを適用する。最終段のス
タンドF6、F7では製品の品質を決定することから、
外乱の発生が少ないサイクロコンバ−タを適用する。こ
れによって精度の高い製品を製造することができる。し
かし、サイクロコンバ−タを適用すると、無効電力が発
生し、電圧変動や電源容量をアップしなければならない
というデメリットが生じ、これを補償する特別な装置
(SVC)が必要となる。ところがこの圧延制御システ
ムでは、GTOを同時に適用することにより、受電側の
電源力率を監視して、GTOコンバ−タの力率を制御
し、サイクロコンバ−タから発生する無効電力を特別な
無効電力補償装置を用いることなく、力率を改善する。
この力率を改善する原理を図2に説明する。図2には、
図1の仕上げ圧延システムの前段のスタンドF1、F2
及び最終段のスタンドF6、F7のサイクロコンバ−タ
による無効電力の発生状態と、粗圧延システムのスタン
ドR1、R2、R3及び仕上げ圧延システムの中段のス
タンドF3、F4、F5に適用したGTOによってその
無効電力を補償する状態を示す。
By the way, in FIG. 1, the stands R1, R2 and R3 of the rough rolling system are required to have a rolling power performance in view of the plate thickness accuracy of the product, and perform an extremely overload operation. This causes a reactive current. So GTO
Due to the features of the converter / inverter, the GTO that can control the power factor of the power supply can be used as a stand R for the rough rolling system.
1, R2, R3 to suppress the generation of reactive current.
On the other hand, the finish rolling system stands F1, F2, F
3, F4, F5, F6, and F7 determine the accuracy of the final product, and high precision rolling with less disturbance is required. A characteristic of rolling is that the product undergoes work hardening while being rolled by each stand, making it less susceptible to disturbance. Therefore, considering this characteristic,
Due to the features of the cycloconverter, a cycloconverter with less torque disturbance is applied to the stands F1 and F2 in the front stage of the finish rolling system. Middle stand F
In Nos. 3, F4, and F5, the torque disturbance is absorbed by the tension control of the rolling mill, so that the material is less affected. Therefore, GTO with a high power factor is applied here. Since the quality of the product is decided by the stands F6 and F7 in the final stage,
Use a cycloconverter with less disturbance. This makes it possible to manufacture highly accurate products. However, when the cycloconverter is applied, reactive power is generated, and there is a demerit that the voltage fluctuation and the power supply capacity must be increased, and a special device (SVC) for compensating for this is required. However, in this rolling control system, by applying GTO at the same time, the power factor of the power source on the power receiving side is monitored to control the power factor of the GTO converter, and the reactive power generated from the cycloconverter is controlled by a special reactive power. Improves power factor without using a power compensator.
The principle of improving the power factor will be described with reference to FIG. In Figure 2,
Stands F1 and F2 in the front stage of the finish rolling system shown in FIG.
And the state of generation of reactive power by the cycloconverter of the last stage stand F6, F7 and the GTO applied to the stands R1, R2, R3 of the rough rolling system and the middle stands F3, F4, F5 of the finishing rolling system. The state which compensates a reactive power is shown.

【0009】本実施例では、粗圧延システムのGTOコ
ンバ−タ/インバ−タと仕上げ圧延システムのGTOコ
ンバ−タ/インバ−タを用い、受電点(図1のA点)の
電源力率が目標の値になるように各GTOコンバ−タの
力率を制御する。下記に詳細に説明する。仕上げ圧延シ
ステムの前段のスタンドF1、F2及び最終段のスタン
ドF6、F7の電力をそれぞれF1、F2、F6、F7KV
Aとし、力率をそれぞれCOSθ1、COSθ2、COS
θ3、COSθ4とすると、サイクロコンバ−タの無効電
力の総量A1は、各GTOの変換器の容量をR1、R2
3、F3、F4、F5KVAとして、 A1=F1SINθ1+F2SINθ2+F6SINθ3+F7
SINθ4 となる。この無効電力の総量A1に見合う電力をGTO
の力率を制御して、−A1なる電力を発生させ、システ
ム全体として力率を1に制御する。ここで、A2はGT
Oが補償する無効電力量とすると、 A2=R1SINα1+R2SINα2+R3SINα3+F3
SINα4+F4SINα5+F5SINα6 となる。 故に A1+A2=0 とするように、GTOコンバ−タの電流と電圧の位相を
制御してやれば、無効電力を0にすることができる。ま
た、電源に必要な容量KWはサイクロコンバ−タ側で B1=F1COSθ1+F2COSθ2+F6COSθ3+F7
COSθ4 GTO側で B2=R1COSα1+R2COSα2+R3COSα3+F3
COSα4+F4COSα5+F5COSα6 となり、総合で B1+B2 となる。このように、GTOコンバ−タの位相制御によ
り電源力率を1にできるから、電源に必要なKVAはB
1+B2と同じ値にすることができ、これにより電源を最
小にすることができる。従って電源が弱い事業所におい
ても最小の容量と最小の機器で最大の圧延制御システム
を実現することが可能になる。なお、図1では、GTO
コンバ−タ/インバ−タのコンバ−タは、スタンド別に
独立しているが、これを共通コンバ−タとして統合して
も同様である。また、本発明では、サイクロコンバータ
だけでなく、他の力率が悪い電源設備を採用しても、パ
ルス幅変調コンバータ/インバータを適用することによ
り、同様の機能を発揮する。
In this embodiment, the GTO converter / inverter of the rough rolling system and the GTO converter / inverter of the finish rolling system are used, and the power source power factor at the power receiving point (point A in FIG. 1) is The power factor of each GTO converter is controlled to reach the target value. The details will be described below. The power of the front stage F1, F2 and the final stage F6, F7 of the finish rolling system is F 1 , F 2 , F 6 , F 7 KV, respectively.
A, the power factors are COSθ 1 , COSθ 2 and COS, respectively.
Assuming θ 3 and COS θ 4 , the total amount of reactive power A 1 of the cycloconverter is R 1 , R 2 , the capacity of the converter of each GTO,
As R 3 , F 3 , F 4 , F 5 KVA, A 1 = F 1 SINθ 1 + F 2 SINθ 2 + F 6 SINθ 3 + F 7
It becomes SIN θ 4 . The power corresponding to the total amount A 1 of this reactive power is GTO
The power factor is controlled to generate an electric power of −A 1 and the power factor is controlled to 1 in the entire system. Where A 2 is GT
Assuming that the reactive power amount compensated by O, A 2 = R 1 SINα 1 + R 2 SINα 2 + R 3 SINα 3 + F 3
SINα 4 + F 4 SINα 5 + F 5 SINα 6 Therefore, if the phases of the current and voltage of the GTO converter are controlled so that A 1 + A 2 = 0, the reactive power can be made zero. The capacity KW required for the power supply is B 1 = F 1 COSθ 1 + F 2 COSθ 2 + F 6 COSθ 3 + F 7 on the cycloconverter side.
COSθ 4 On the GTO side B 2 = R 1 COSα 1 + R 2 COSα 2 + R 3 COSα 3 + F 3
COSα 4 + F 4 COSα 5 + F 5 COSα 6 becomes B 1 + B 2 in total. In this way, the power supply power factor can be set to 1 by the phase control of the GTO converter, so the KVA required for the power supply is B
It can have the same value as 1 + B 2 , which allows the power supply to be minimized. Therefore, even in an office where the power source is weak, it is possible to realize the maximum rolling control system with the minimum capacity and the minimum equipment. Note that in FIG. 1, the GTO
The converters of the converter / inverter are independent for each stand, but it is the same even if they are integrated as a common converter. Further, in the present invention, the same function is exhibited by applying the pulse width modulation converter / inverter even if other power source equipment having a poor power factor is adopted in addition to the cycloconverter.

【0010】[0010]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
圧延設備の電動機駆動システムにサイクロコンバータと
GTOの電力変換器を併用し、それぞれの特長とする特
性を組み合わせ、かつ、圧延設備が有する制御上の特性
に適応させることにより、特別な無効電力補償装置を必
要とせず、高効率かつ高力率の圧延制御を実現すること
ができる。また、サイクロコンバータとGTOの電力変
換器の併用により、電源力率を1に制御できるために設
備の容量分の電力があれば良く、低電力化が可能である
と同時に、既設設備に追加しやすという利点があり、ま
た、電力を供給する変圧器の数も少なく、電源設備のス
ペースを非常に小さくすることができる。さらに、GT
Oの電力変換器は、電圧と電流の位相が任意に制御でき
るので、電源の力率によってこの位相を制御し、電源力
率を制御することが可能であり、無効電力補償装置が不
要であるために総合的に効率が向上する。また、サイク
ロコンバータは、電動機の出力トルク波形にリップルが
少ないので、このため圧延システムにおいて精度の高い
張力制御が可能となる。
As described above, according to the present invention,
A special reactive power compensator by combining a cycloconverter and a GTO power converter in the electric motor drive system of the rolling mill, combining the characteristics of each feature, and adapting to the control characteristics of the rolling mill. It is possible to realize high-efficiency and high power factor rolling control without requiring. In addition, by using the cycloconverter and GTO power converter together, the power supply power factor can be controlled to 1. Therefore, it is sufficient if there is enough power for the capacity of the equipment. It also has the advantage of being easy, and because the number of transformers that supply power is small, the space for power supply equipment can be made very small. Furthermore, GT
Since the power converter of O can arbitrarily control the phases of voltage and current, it is possible to control this phase according to the power factor of the power source and control the power factor of the power source, and the reactive power compensator is unnecessary. Therefore, the efficiency is improved overall. Further, since the cycloconverter has a small ripple in the output torque waveform of the electric motor, it is possible to perform tension control with high accuracy in the rolling system.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例であり、粗圧延システムと仕
上げ圧延システムを有する圧延制御システム
1 is an embodiment of the present invention, a rolling control system having a rough rolling system and a finish rolling system

【図2】サイクロコンバ−タによる無効電力の発生状態
とGTOによってその無効電力を補償する状態を示す図
FIG. 2 is a diagram showing a state in which reactive power is generated by a cycloconverter and a state in which the reactive power is compensated by a GTO.

【図3】サイクロコンバ−タの機器構成[Figure 3] Cycloconverter equipment configuration

【図4】GTOコンバ−タ/インバ−タの機器構成[Fig. 4] Device configuration of GTO converter / inverter

【図5】圧延制御システムの例FIG. 5: Example of rolling control system

【図6】従来のサイクロコンバ−タを適用した圧延制御
システム
FIG. 6 Rolling control system to which a conventional cyclo-converter is applied

【図7】従来のGTOコンバ−タ/インバ−タを適用し
た圧延制御システム
FIG. 7: Rolling control system to which a conventional GTO converter / inverter is applied

【図8】SVCを用いた無効電力補償の考え方を示す図FIG. 8 is a diagram showing a concept of reactive power compensation using SVC.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101〜110 大容量の変圧器 111、112、116、117、118 GTOの電
力変換器 114、115、119、120 サイクロコンバータ 121〜130 交流電動機 R1、R2、R3 粗圧延システムのスタンド F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7 仕上げ圧
延システムのスタンド
101-110 Large capacity transformer 111,112,116,117,118 GTO electric power converter 114,115,119,120 Cycloconverter 121-130 AC electric motor R1, R2, R3 Rough rolling system stand F1, F2, F3, F4, F5, F6, F7 Stands for finish rolling system

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の交流電動機と前記交流電動機を駆
動する電力変換器を有する圧延プラントにおいて、当該
圧延プラントに前記電力変換器として、直流電圧を交流
電力に変換するとともに電源力率を制御するパルス幅変
調コンバータ/インバータ(以下、PWMという)と、
サイクロコンバータまたは力率が悪い電源設備とを同時
に適用し、前記サイクロコンバータまたは前記電源設備
の無効電力を吸収することを特徴とする圧延制御システ
ム。
1. A rolling plant having a plurality of AC motors and a power converter driving the AC motors, wherein the rolling plant serves as the power converter to convert a DC voltage into AC power and control a power source power factor. A pulse width modulation converter / inverter (hereinafter referred to as PWM),
A rolling control system, wherein a cycloconverter or a power supply facility having a low power factor is applied at the same time to absorb reactive power of the cycloconverter or the power supply facility.
【請求項2】 複数の交流電動機と前記交流電動機を駆
動する電力変換器を有する圧延プラントにおいて、トル
ク制御が高度に必要な圧延設備にサイクロコンバータま
たは力率が悪い電源設備を適用し、同時に他の圧延設備
に電源力率を制御するPWMを適用することを特徴とす
る圧延制御システム。
2. In a rolling plant having a plurality of AC electric motors and a power converter driving the AC electric motors, a cycloconverter or a power supply equipment having a poor power factor is applied to rolling equipment requiring a high degree of torque control, and at the same time other A rolling control system characterized by applying a PWM for controlling a power source power factor to the rolling equipment of.
【請求項3】 請求項1または請求項2において、圧延
プラントは粗圧延設備と仕上げ圧延設備を有し、前記粗
圧延設備に一つ以上のPWMを適用し、また、前記仕上
げ圧延設備の一つ以上にサイクロコンバータを同時に適
用し、前記PWMの位相制御により電源力率を改善する
とともに、前記サイクロコンバータにより電動機の出力
にトルクリップルの少ない運転を行うことを特徴とする
圧延制御システム。
3. The rolling plant according to claim 1 or 2, wherein the rolling plant has a rough rolling facility and a finish rolling facility, at least one PWM is applied to the rough rolling facility, and one of the finish rolling facilities is used. One or more cycloconverters are simultaneously applied to improve the power source power factor by the PWM phase control, and at the same time, the cycloconverter performs operation with less torque ripple in the output of the electric motor.
【請求項4】 請求項1または請求項2において、圧延
プラントは粗圧延設備と仕上げ圧延設備を有し、前記粗
圧延設備及び前記仕上げ圧延設備にPWMを適用し、ま
た、前記仕上げ圧延設備の前段及び最終段にサイクロコ
ンバータを適用し、前記PWMの位相制御により電源力
率を改善するとともに、前記サイクロコンバータにより
電動機の出力にトルクリップルの少ない運転を行うこと
を特徴とする圧延制御システム。
4. The rolling plant according to claim 1 or 2, wherein the rolling plant has rough rolling equipment and finish rolling equipment, PWM is applied to the rough rolling equipment and the finish rolling equipment, and A rolling control system characterized in that a cycloconverter is applied to the front stage and the final stage, the power source power factor is improved by the phase control of the PWM, and the cycloconverter performs operation with less torque ripple in the output of the electric motor.
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