JPS59186861A - 巻取機の張力制御方法 - Google Patents
巻取機の張力制御方法Info
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- JPS59186861A JPS59186861A JP5818483A JP5818483A JPS59186861A JP S59186861 A JPS59186861 A JP S59186861A JP 5818483 A JP5818483 A JP 5818483A JP 5818483 A JP5818483 A JP 5818483A JP S59186861 A JPS59186861 A JP S59186861A
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- tension
- winding
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- magnetic flux
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
- B65H23/00—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs
- B65H23/04—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally
- B65H23/18—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally by controlling or regulating the web-advancing mechanism, e.g. mechanism acting on the running web
- B65H23/195—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally by controlling or regulating the web-advancing mechanism, e.g. mechanism acting on the running web in winding mechanisms or in connection with winding operations
- B65H23/1955—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally by controlling or regulating the web-advancing mechanism, e.g. mechanism acting on the running web in winding mechanisms or in connection with winding operations and controlling web tension
Landscapes
- Controlling Rewinding, Feeding, Winding, Or Abnormalities Of Webs (AREA)
- Winding, Rewinding, Material Storage Devices (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
不発ｆＪＨ−ｆ：鋼板す−周−圧五うイーン、精整、２
／イ等における巻取機の張力制御方法に関するものであ
る。
／イ等における巻取機の張力制御方法に関するものであ
る。
上記巻取機は従来、これに巻取るべきストリップの張力
が巻取の初期から終期に至るまで一定となるようにその
駆動用直流モータの制御が行われていた。
が巻取の初期から終期に至るまで一定となるようにその
駆動用直流モータの制御が行われていた。
ス） ＩＪツブ張力Ｔは巻取機のモータの出力トルクを
τとすると Ｔ＝ｇ・τ（Ｖ２） ・・・（１）但し、ｇ：
モータと巻取機、との間の減速機のギヤ比 Ｄ：巻りつたストリップのコイルの直径と表わされる。
τとすると Ｔ＝ｇ・τ（Ｖ２） ・・・（１）但し、ｇ：
モータと巻取機、との間の減速機のギヤ比 Ｄ：巻りつたストリップのコイルの直径と表わされる。
出力トルクτは
τ＝Ｋ１２１・Ｉ ・・・（２）但し、Ｋ：定数
０：界磁磁束
■：電機子電流
と表わされ、またモータの逆起電圧１ｉ： 、＋ｎ ｆ
けＥｍｆ ＝ Ｋ’・ Φ ・ Ｎ 但し、Ｋ′：定数 Ｎ：モータの回転数 Ｓニストリップの速度 となる。
けＥｍｆ ＝ Ｋ’・ Φ ・ Ｎ 但し、Ｋ′：定数 Ｎ：モータの回転数 Ｓニストリップの速度 となる。
つまり（１）式より張カ一定とするＫは出力トルクτを
コイル径に比例させればよく、出力トルクτ１ｄ（２）
式によ＃）の・Ｉに比例し、（３）式より逆起電圧Ｆ１
ｍｆ ｆ Ｓに比例させることとすると磁束０がコイ小
径に比例して増大するから、結局電流Ｉ（ｒ一定にして
磁束０をコイル径りに比例させる制御全行うことにより
巻取張カ一定の制御が行えることになる。従って巻初め
のコイル径をり。、巻終りのコイル径をＤｅｎｄとする
と磁束０及びモータ回転数Ｎは第１図のように前者が初
期値の。から直線的に増加し、後者が初期値Ｎ。から直
線的に減少する傾向を示″′ｒ。なお電圧Ｅｍｆ、張力
Ｔ及び電流Ｉけ一定である４゜ さて一般にストリップの巻取に際しては巻取初期にけス
トリップ全小径に曲げていくための力を要するのに対Ｉ
〜、巻取終期ではそれが不要である。
コイル径に比例させればよく、出力トルクτ１ｄ（２）
式によ＃）の・Ｉに比例し、（３）式より逆起電圧Ｆ１
ｍｆ ｆ Ｓに比例させることとすると磁束０がコイ小
径に比例して増大するから、結局電流Ｉ（ｒ一定にして
磁束０をコイル径りに比例させる制御全行うことにより
巻取張カ一定の制御が行えることになる。従って巻初め
のコイル径をり。、巻終りのコイル径をＤｅｎｄとする
と磁束０及びモータ回転数Ｎは第１図のように前者が初
期値の。から直線的に増加し、後者が初期値Ｎ。から直
線的に減少する傾向を示″′ｒ。なお電圧Ｅｍｆ、張力
Ｔ及び電流Ｉけ一定である４゜ さて一般にストリップの巻取に際しては巻取初期にけス
トリップ全小径に曲げていくための力を要するのに対Ｉ
〜、巻取終期ではそれが不要である。
然るに前述したように電流Ｉを一定とし、磁束０を巻取
進行に伴い増加させる制御を行っているので（２）式か
らり」らかな如く、最もトルクを要する期間の出力トル
クが小さいという不都合があり、モータの能力には余裕
があるにも拘らず厚手のストリップが巻取れないことが
あるという問題点があった。
進行に伴い増加させる制御を行っているので（２）式か
らり」らかな如く、最もトルクを要する期間の出力トル
クが小さいという不都合があり、モータの能力には余裕
があるにも拘らず厚手のストリップが巻取れないことが
あるという問題点があった。
不発りＪは所かる事情に鑑みてなされたものであって、
巻取初期には界Ｓ磁束全巻取対象のス） ＩＪツブの巻
取張力に関連する要素、つ捷り厚み、ｌ’ｌＲ及び曲げ
強度にて定められる所定値に却持してコイル径の増大に
伴って張力を減少させることとしてモータをその１捷に
して巻取可能ストリップの範囲を拡大することができ、
捷だストリップコイルの内径側を望捷しい巻締り状態に
なし得る、所謂テーパーテンション制御全可能とする巻
取機の張力制御方法を提供することを目的とする。
巻取初期には界Ｓ磁束全巻取対象のス） ＩＪツブの巻
取張力に関連する要素、つ捷り厚み、ｌ’ｌＲ及び曲げ
強度にて定められる所定値に却持してコイル径の増大に
伴って張力を減少させることとしてモータをその１捷に
して巻取可能ストリップの範囲を拡大することができ、
捷だストリップコイルの内径側を望捷しい巻締り状態に
なし得る、所謂テーパーテンション制御全可能とする巻
取機の張力制御方法を提供することを目的とする。
本発明に係る巻取機の張力制御力法灯、巻取初期にあっ
ては、直流モータの界磁磁束を巻取対象のストリップに
基いて定められる所定値に雑持し、コイル径の増大に伴
い・膜力を減少させることを特徴とする。
ては、直流モータの界磁磁束を巻取対象のストリップに
基いて定められる所定値に雑持し、コイル径の増大に伴
い・膜力を減少させることを特徴とする。
第２図は本発明による張力制御を行った場合の界磁磁束
０、モータ回転数Ｎ１電圧１’ｉ、ｍｆ 、張力Ｔ及び
電流、■の変化状抛を示ト２ている。この図にり（らか
な如く本発明方法においてに界磁磁束０の初期値を従来
のレベルΦ。よりも高い０ｔに設定Ｌ／ 、これをコイ
ル径が所定の値Ｄ１と々る迄維持する。一方電流ＩＶｒ
Ｃついては従来どおりの一定値に制御する。磁束０を上
述のように制御するので張力Ｔは従来の設定値Ｔ。より
も高いＴ（にて巻初められるがコイル径の増大に伴い低
下していきコイル径がＤｌとなったところで張力がＴ。
０、モータ回転数Ｎ１電圧１’ｉ、ｍｆ 、張力Ｔ及び
電流、■の変化状抛を示ト２ている。この図にり（らか
な如く本発明方法においてに界磁磁束０の初期値を従来
のレベルΦ。よりも高い０ｔに設定Ｌ／ 、これをコイ
ル径が所定の値Ｄ１と々る迄維持する。一方電流ＩＶｒ
Ｃついては従来どおりの一定値に制御する。磁束０を上
述のように制御するので張力Ｔは従来の設定値Ｔ。より
も高いＴ（にて巻初められるがコイル径の増大に伴い低
下していきコイル径がＤｌとなったところで張力がＴ。
となるように磁束鴫の値を選定する。そしてこのような
磁束０の変化によって電圧Ｉｉ、ｍ ｆはコイル径り。
磁束０の変化によって電圧Ｉｉ、ｍ ｆはコイル径り。
〜Ｄ、の間にあっては低下傾向を示す。なおモータ回転
数はコイル径の増大に伴って低下していく。
数はコイル径の増大に伴って低下していく。
このよう［ｆること例より巻取初期の張力が高められそ
の後は張カ一定となる制御が行われることになり、内径
側で巻締りした理想的なストリップ巻取が可能さなる。
の後は張カ一定となる制御が行われることになり、内径
側で巻締りした理想的なストリップ巻取が可能さなる。
そしてこの実施例ではコイル径が巻終りコイル径Ｄ ｅ
ｎｄに近いＤ２になったところで磁束０の増加を止めて
０、とする。そうするとコイル径が増大していくのに対
し、トルクτは一定となるので張力Ｔが低下していくこ
とになる。これによって巻終り時においてストリップ後
端が上流側のミルを脱してパックテンションが低下し、
また）寸ツクテンションがかからなくなってモータが急
加速することを抑制することが可能となる。
ｎｄに近いＤ２になったところで磁束０の増加を止めて
０、とする。そうするとコイル径が増大していくのに対
し、トルクτは一定となるので張力Ｔが低下していくこ
とになる。これによって巻終り時においてストリップ後
端が上流側のミルを脱してパックテンションが低下し、
また）寸ツクテンションがかからなくなってモータが急
加速することを抑制することが可能となる。
なお鴫の決定は、巻取対象のス） ＩＪツブの板厚、幅
、鋼種、その移送速度、更には巻取機のマンドレル径等
に応じて所望の巻取状態を得るに要する張力Ｔｔを決定
し、このＴｏ ｋ得るに必留な磁束として求められる。
、鋼種、その移送速度、更には巻取機のマンドレル径等
に応じて所望の巻取状態を得るに要する張力Ｔｔを決定
し、このＴｏ ｋ得るに必留な磁束として求められる。
第３図は本発明全実施するだめの装置の概略を示す回路
図である。電機子電流■の設定信号はポテンシオメータ
１１から加算器１２に与えられ、またモータ１０の電機
子回路に介装した電流検出用抵抗１３から得た電流フィ
ードバック信号が加算器１２へ与えられ、両者の差分が
自動電流調整器１４へ入力され、これを解消するように
自動電流調整器１４は電機子回路の通流電流、つまり電
機子電流の制御を行う。１５は電機子電流供給のための
電源回路である。
図である。電機子電流■の設定信号はポテンシオメータ
１１から加算器１２に与えられ、またモータ１０の電機
子回路に介装した電流検出用抵抗１３から得た電流フィ
ードバック信号が加算器１２へ与えられ、両者の差分が
自動電流調整器１４へ入力され、これを解消するように
自動電流調整器１４は電機子回路の通流電流、つまり電
機子電流の制御を行う。１５は電機子電流供給のための
電源回路である。
１６はストリップの移送速度Ｓ検出用のタコジェネレー
タ等の回路であって速度Ｓの信号を加算器１７に与えて
いる。また前記抵抗１３を利用して検出される電流Ｉ及
びモータ１０の端子から検出される逆起電圧Ｅ ｍ ｒ
’も７７Ｉ］算器１７に与えられる。
タ等の回路であって速度Ｓの信号を加算器１７に与えて
いる。また前記抵抗１３を利用して検出される電流Ｉ及
びモータ１０の端子から検出される逆起電圧Ｅ ｍ ｒ
’も７７Ｉ］算器１７に与えられる。
加算器１７においては逆起電圧Ｅ ｍ ｒ’から電流Ｉ
に比例する成分を減算して電機子巻線の抵抗降下分を差
し引き真の逆起電圧Ｅｍｆを算出する。加算器１７け更
に移送速度検出信号Ｓと上記電圧Ｅ ｍ ｆ々の差を算
出して、これを速度制御のための信号として積分増幅回
路１８へ入力する。この積分増幅量１洛１８には上限リ
ミット回路１９及び下限リミット回路２０が並設されて
おり、これら上下限のリミット回路１９ 、２０の調整
により積分増１隔回路１８から加算器２１に入力される
界磁制御のための信号の上下限値が設定できるようにし
である。
に比例する成分を減算して電機子巻線の抵抗降下分を差
し引き真の逆起電圧Ｅｍｆを算出する。加算器１７け更
に移送速度検出信号Ｓと上記電圧Ｅ ｍ ｆ々の差を算
出して、これを速度制御のための信号として積分増幅回
路１８へ入力する。この積分増幅量１洛１８には上限リ
ミット回路１９及び下限リミット回路２０が並設されて
おり、これら上下限のリミット回路１９ 、２０の調整
により積分増１隔回路１８から加算器２１に入力される
界磁制御のための信号の上下限値が設定できるようにし
である。
積分増幅回路１８出力は加算器２１へ与えられる。この
加算＠２１には界磁巻線１０ａに流れる電流を検出して
磁束ｆ２１を表す信号Ｉφがフィードバック信号として
与えられており、また電圧制限回１賂２２の出力が与え
られており、積分増幅回路１８出力から他入力を減じた
信号を界磁電流制御回路２３へ与えるようにしである。
加算＠２１には界磁巻線１０ａに流れる電流を検出して
磁束ｆ２１を表す信号Ｉφがフィードバック信号として
与えられており、また電圧制限回１賂２２の出力が与え
られており、積分増幅回路１８出力から他入力を減じた
信号を界磁電流制御回路２３へ与えるようにしである。
以上の如き装置においてはポテンシオメータ１１にて設
定した電圧によりモータの回転速度が制御されることに
なる。才た下限リミット回路２０には界磁磁束６を規定
する値を設定し、捷だ上限リミット回路１９には界磁磁
束０、全規定する値を設定する。そうするとコイル径り
が小さい間にあっても下限リミット回路２０の働きによ
って界磁磁束０は６に維持され、その後コイル径りの増
大に伴って磁束のが増加していき、コイル径りがＤ２に
なったところで上限リミット回路１９の働きによって磁
束０は０□となり、所期の目的、即ちコイル小径時の確
実な巻取及び巻締まり状態の実現、或はバックテンショ
ンがかからなくなった場合の急加速防止が達せられる。
定した電圧によりモータの回転速度が制御されることに
なる。才た下限リミット回路２０には界磁磁束６を規定
する値を設定し、捷だ上限リミット回路１９には界磁磁
束０、全規定する値を設定する。そうするとコイル径り
が小さい間にあっても下限リミット回路２０の働きによ
って界磁磁束０は６に維持され、その後コイル径りの増
大に伴って磁束のが増加していき、コイル径りがＤ２に
なったところで上限リミット回路１９の働きによって磁
束０は０□となり、所期の目的、即ちコイル小径時の確
実な巻取及び巻締まり状態の実現、或はバックテンショ
ンがかからなくなった場合の急加速防止が達せられる。
なお上、下限ＩＪ Ｅット１９゜２０は上位のコンピュ
ータからの制御情報によって設定することも可能である 界磁電流制御は積分増幅回路１８ｄ」力とフィードバッ
ク信号■φとの差ｋＯとするように行われるのであるが
、電圧側（財）回路２２の存在により逆起電圧Ｅｍｆが
過大になるのが抑制される。これにストリップ厚が薄い
にも拘らず厚いものとして諸設定を行った場合にはスト
リップの速度Ｓ７５塙１す、これに伴って逆起電圧Ｅｍ
ｆが高まり〔（３）式参照〕、許容値を超えることが
あり得るが、Ｅｍｆを検出してそれを抑制すべく磁束０
を抑制することとして許容値内に納めるようにしたもの
である。
ータからの制御情報によって設定することも可能である 界磁電流制御は積分増幅回路１８ｄ」力とフィードバッ
ク信号■φとの差ｋＯとするように行われるのであるが
、電圧側（財）回路２２の存在により逆起電圧Ｅｍｆが
過大になるのが抑制される。これにストリップ厚が薄い
にも拘らず厚いものとして諸設定を行った場合にはスト
リップの速度Ｓ７５塙１す、これに伴って逆起電圧Ｅｍ
ｆが高まり〔（３）式参照〕、許容値を超えることが
あり得るが、Ｅｍｆを検出してそれを抑制すべく磁束０
を抑制することとして許容値内に納めるようにしたもの
である。
次に具体例に基き本発明方法の効果を明らかにする。
巻取機仕様が
モータ： ２５０ＫＷ、４４０Ｖ、７００Ａ界磁電流：
８Ａ 〜Ｂ ２Ａ ＝＞ ４０ Ｏｒ、ｐ、ｍ、 〜
１０００ｒ、ｐ、ｍ。
８Ａ 〜Ｂ ２Ａ ＝＞ ４０ Ｏｒ、ｐ、ｍ、 〜
１０００ｒ、ｐ、ｍ。
ギヤ比：ｇ＝ａ、。
マンドレル軸径：Ｄｏ＝７６０酊
巻取最大コイル径： Ｄｍａｘ ＝ １８００ Ｍモー
タ過負荷耐量＝１７５％ であったとすると従来の方法による場合は、界磁最小（
０ｏ）時のモータの定格トルクで。ば（９７４け定数） となり、最大張力Ｔｍａｘ （但しＴ。で一定）はとな
る。
タ過負荷耐量＝１７５％ であったとすると従来の方法による場合は、界磁最小（
０ｏ）時のモータの定格トルクで。ば（９７４け定数） となり、最大張力Ｔｍａｘ （但しＴ。で一定）はとな
る。
これに対して本発明方法による場合は界磁は１０００／
４００ ＝ ２．５倍の範囲で可変であるので巻終り時
に上記３．３６ ｔ６ｎ−ｍの張力を得るように制御す
ることを想定すると ８．３６ Ｘ ２．５ ＝ ８．４ ｔｏｎ−ｍの最大
張力を巻取開始の際の張力Ｔ：として得られる可能性を
有している。
４００ ＝ ２．５倍の範囲で可変であるので巻終り時
に上記３．３６ ｔ６ｎ−ｍの張力を得るように制御す
ることを想定すると ８．３６ Ｘ ２．５ ＝ ８．４ ｔｏｎ−ｍの最大
張力を巻取開始の際の張力Ｔ：として得られる可能性を
有している。
このように本発明による場合は巻取機のモータの容量増
を図ることなく巻取可能ス） ＩＪツブの範囲を拡大で
き、まだコイル内径側を巻締り状態とな丁ことが可能に
なる。そして従来のテーパーテンション制御は例えば第
３図の回路におけるポテンシオメータ１１の出力を手動
又は自動にて所定パターンに変化させるこ（！：によっ
て行われてきたのであるが、本発明方法ではその煩しい
、また複雑な制御回路を要することなく、間車な回路で
極めて容易にテーパーテンション制御を実現できる。
を図ることなく巻取可能ス） ＩＪツブの範囲を拡大で
き、まだコイル内径側を巻締り状態とな丁ことが可能に
なる。そして従来のテーパーテンション制御は例えば第
３図の回路におけるポテンシオメータ１１の出力を手動
又は自動にて所定パターンに変化させるこ（！：によっ
て行われてきたのであるが、本発明方法ではその煩しい
、また複雑な制御回路を要することなく、間車な回路で
極めて容易にテーパーテンション制御を実現できる。
なお、巻取初期の界磁磁束０゜′の設定は熱延ライン。
精整ラインの全体制御に与るコンピュータ出力によって
行うこととしてもよいことは勿論である。
行うこととしてもよいことは勿論である。
第１図は従来の張力制御の内容を示す説明図、第２図は
本発明方法の制御の内容を示す説明図、第３図は本発明
方法の実施のための装置の概略を示す回路図である。 １０・・・モータ １９・・・上限リミット回路２０・
・・下限リミット回路 特許出願人 住友金属工業株式会社 代理人 弁理士 河 野 登 夫 ０ 趙 ２ヒ 」ンｅ ２ Ｂ−−禰 −ンピ
本発明方法の制御の内容を示す説明図、第３図は本発明
方法の実施のための装置の概略を示す回路図である。 １０・・・モータ １９・・・上限リミット回路２０・
・・下限リミット回路 特許出願人 住友金属工業株式会社 代理人 弁理士 河 野 登 夫 ０ 趙 ２ヒ 」ンｅ ２ Ｂ−−禰 −ンピ
Claims (1)
- １、直流モータに駆動されてストリップを巻取る巻取機
の張力制御方法において、巻取初期にあっては、前期直
流モータの界磁磁束を巻取対象のス） ＩＪツブに基い
て定められる所定値に維持し、コイル径の増大に伴い張
力を減少させることを特徴とする巻取機の張力制御方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5818483A JPS59186861A (ja) | 1983-04-01 | 1983-04-01 | 巻取機の張力制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5818483A JPS59186861A (ja) | 1983-04-01 | 1983-04-01 | 巻取機の張力制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59186861A true JPS59186861A (ja) | 1984-10-23 |
Family
ID=13076924
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5818483A Pending JPS59186861A (ja) | 1983-04-01 | 1983-04-01 | 巻取機の張力制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59186861A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6396066U (ja) * | 1986-12-10 | 1988-06-21 | ||
| JPH01273612A (ja) * | 1988-04-25 | 1989-11-01 | Nippon Steel Corp | 巻取り機及び巻戻し機の張力制御方法及び装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4112658Y1 (ja) * | 1964-11-27 | 1966-06-15 | ||
| JPS5048409A (ja) * | 1973-09-01 | 1975-04-30 | ||
| JPS5516728A (en) * | 1978-07-21 | 1980-02-05 | Hitachi Ltd | Rolling mill |
-
1983
- 1983-04-01 JP JP5818483A patent/JPS59186861A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4112658Y1 (ja) * | 1964-11-27 | 1966-06-15 | ||
| JPS5048409A (ja) * | 1973-09-01 | 1975-04-30 | ||
| JPS5516728A (en) * | 1978-07-21 | 1980-02-05 | Hitachi Ltd | Rolling mill |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6396066U (ja) * | 1986-12-10 | 1988-06-21 | ||
| JPH01273612A (ja) * | 1988-04-25 | 1989-11-01 | Nippon Steel Corp | 巻取り機及び巻戻し機の張力制御方法及び装置 |
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