JPS59225866A - 連続鋳造設備における鋳片引抜制御装置 - Google Patents

連続鋳造設備における鋳片引抜制御装置

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JPS59225866A
JPS59225866A JP10021783A JP10021783A JPS59225866A JP S59225866 A JPS59225866 A JP S59225866A JP 10021783 A JP10021783 A JP 10021783A JP 10021783 A JP10021783 A JP 10021783A JP S59225866 A JPS59225866 A JP S59225866A
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JP
Japan
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slab
drive roll
load distribution
circuit
roll
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Pending
Application number
JP10021783A
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English (en)
Inventor
Shuichi Sato
修一 佐藤
Yuichiro Kaieda
海江田 雄一郎
Naotake Shibata
尚武 柴田
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Yaskawa Electric Corp
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Yaskawa Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/16Controlling or regulating processes or operations
    • B22D11/20Controlling or regulating processes or operations for removing cast stock

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は連続鋳造設備における鋳片引抜制御装置の改良
に関するものである。
従来の連続鋳造設備用鋳片引抜制御装置は5代表駆動ロ
ールの電動機に連結さnた速度検出器にて検出さn、た
速度信号を帰環信号として利用、複数台の電動機を1台
のサイリスタ変換装置により速度制御を行う方式を採り
、各電動機の負荷率ケ同程度に保つため、電動機の電機
子に直列に抵抗器が、挿入さ扛ている。従ってこの制御
方式では。
鋳片より受ける反力値が変化しても負荷の配分率は変化
させないから、反力が低下すると、鋳片と駆動ロール間
でスリップが発生して、他の電動機へ負荷が集中して過
負荷となるため、各電動機の出力を有効に利用すること
ができない欠点があつ之O そこで本発明は、各駆動ロールの電動機を夫々専用の制
御装置によって駆動するように構成し。
全体としては従来装置と同様に速度制御が行なわnるよ
うにすると共に、各電動機は各々独立してトルクの制御
が行なわn1且つそnらの負荷は鋳片より受ける反力値
に応じて配分さnる工うに構成することにより、上記の
問題点を解決したものである。
以下、本発明の更に特長とするところ及びその実施の態
様について図面全参照しながら詳述する。
第1図は公知の鋳片引抜装置の概略構成を示すもので、
レードル1からタンディシュ2及びモールド3を通つ几
鋳片4は、通路の両側に配置しt○印で表わした非駆動
ロール5と直流電動機Ml〜M!2により駆動さ扛る■
で表わした駆動ロール6によって引抜かnる。
第2図は前記直流電動機Ml”’Ml!  を制御する
従来の制御装置を示すもので、各駆動ロールは夫々制御
回路101〜112によって駆動さn全駆動ロールの中
から代表として1本の駆動ロールを選び、このロールを
駆動する電動機を例えばM2とし、M2に取付らnた速
度検出発電機TO,により検出され友信号全鋳造速度検
出値VF として負帰環し、速度指令Vs  と比較し
てその差を共通速度制御器21に与え、その出力を各電
動機の制御回路101〜112にトルク指令Ts  と
して与えるように構成さnている。
t−た、’!r制御回路101〜112においては。
夫々共通速度制御器21からトルク指令Ts  を受け
ると共に、鋳造速度指令値v3  が与えらn、電流検
出器30により検出し次電流を電流トルク変換器25で
トルクに変換し比信号TF’eトルク帰環信号としてト
ルク指令Ts  と比較してその差をトルク制御器26
に与え、トルク制御器26の出力信号は電源装置27に
より電力変換さn1必要とする電圧を電動機に印加して
電動機の駆動トルク制御が行なわnる。
この場合、鋳造速度指令値Vs  と各駆動ロールの電
動機に取付けらnた速度検出発電機TG、〜TGI2の
検出信号との差が定めら7″した範囲の値である場合は
過速防止制御器24の出力は零である。
ところがその値が定めらnた値より大きくなるか小さく
なる場合、すなわち各駆動ロールに取付らnた速度検出
発電機の検出電圧が予め設定さnた信号レベルを越えて
鋳造速度指令値Vs  よりず扛ると、過速防止制御器
24から、駆動ロールの速度を鋳造速度指令に引戻す方
向の信号が出力さn、所定の鋳造速度で鋳片引抜装置が
運転さnるように制御さn、る。
以上のように、従来の制御装置では、各駆動ロールの負
荷率が均等となるように、共通速度制御器21の出力信
号をトルク指令あるいは電流指令として各駆動ロールの
専用の制御回路に与え、各々の制御回路ではトルク制御
あるいは電流制御がおこなわnているが、駆動ロールが
鋳片よす受けるロールの反力の変化に応じ之負荷の配分
がおこなわnていないために、小さい反力を受ける駆動
ロールも、大きい反力を受ける駆動ロールも同じ負荷率
にて制御がおこなわnる結果、駆動ロールが鋳片全押付
ける力をP1鋳片とロール間の摩擦係数をμ、電動機に
よシ駆動さnるロールの駆動力をFとした場合F)Pμ
となると、ロールの駆動力が鋳片4に伝達可能な駆動力
を越えそのロールはスリップし、速度が上昇して電動機
のトルクが小さくなり、その駆動ロールが分担すべき負
荷が他の駆動ロールにかかる結果、過負荷となり。
そnらの駆動ロールもスリップが発生し易くなる。
このような問題があるために、従来の制御装置では鋳片
とロール間にスリップ奮起こさずに安定に確保できる速
度制御系全体の駆動ロールが有する駆動力を電動機の定
格トルクに相当する駆動力値よりかなり低減して運転す
る方法を採らなけ扛ばなら々いので適用さ′nn電電動
機有する駆動力を有効に活用できない欠点があった。
そこで本発明は各駆動ロール毎に当該駆動ロールにか\
る力に応じた負荷配分係数の演算回路と。
前記負荷配分係数に基づくトルク指令補正回路を設ける
ととにより前述の欠点を除くことに成功したものである
第3図はその実施?ilJ ’に示すもので、第2図に
示した従来装置と異なる点は、各制御回路101′〜1
12′に、夫々負荷配分係数演算回路31、切換制御器
29、直線指令器38及び掛算器23全設けた点と1代
表駆動ロール或は非駆動ロールにパルス信号発生器PL
GI2  k連結し、且つこのパルス信号発生器PLG
I2 の出力パルスを入力させて鋳片長さLc  f測
長する鋳片長さ測長器51と、該鋳片長さ51の出力信
号から鋳片冷却時間を演算する演算器52と、その出力
信号からロール反力を演算する演算器53を設けた点で
ある。
上記の鋳片冷却時間、つまり各駆動ロールの中心位置に
到達するまでに要した時間t1〜t12の算出は次の方
法により演算さ扛る。
こ\で、説明の便宜上、電動機M1〜M12  が取付
らnているロールの名称ヲR1〜R1z  ロールとす
る。
今、几!ロールを例にとると、R1ロールの中心位置に
ある鋳片が、モールドに溶鋼片として注入さnfc瞬間
の鋳片長’< TJC= Lc i  とし、このとき
の時刻をt −t iとする6ま文モールド3の溶鋼面
よ#)几!ロールの中心位置までの距離を恥とし、Lc
 = Lci + Llとなった瞬間の時刻’i(t=
t i +1とすると、鋳片がモールド3に溶鋼片とし
て注入さnた瞬間よすR1ロールの中心位置に到達する
までに要し九時間1.はti+1−tl二t1  とし
て求めら扛る。
とのt!・・・・・・112の演算は、前記鋳片冷却時
間演算器52によって行なわnる。
そして、ロール反力演算器53においては、演算器52
の出力信号1.〜112を受けて以下の方法により各駆
動ロールが鋳片より受けるロール反力W1〜W12  
k演算しそnらの信号は各制御回路101′〜112′
の負荷配分係数演算器″S31に入力さnる。
第4図と第5図の説明図を用い、例としてR。
ロールが鋳片よす受ける反力W+  k演算する方法を
説明すると次の通りである。
こ\でR1ロールの中心位置付近の鋳片のシェル厚、す
なわち凝固厚を第5図に示すようにS!とじ、鋳片の冷
却係数ikとすると、S、=kFC金演算することによ
シ鋳片の凝固厚が得らnる。
また鋳片の厚みをD1鋳片の幅をB、R,ロール面まで
の鉛直高さをhl、鋳片の平均密度をρ、R1ロール付
近のロールピッチkd+とすると、反力W、  は以下
の方法により算出できる。即ちの式によって算出するこ
とができる。
各負荷配分係数演算器31は、53の出力信号W、−Q
wlzを受けて、以下の方法により電動機M、〜M12
の負荷配分係数に!〜に、12を算出する。
第6図の説明図を用い、例として電動機M1  の負荷
配分係数に!をとりあげて説明する。
第6図において、 WHiは油圧装置の油圧シリンダの
働らきによ、Q、a+o−ルが鋳片4を加圧する力、 
KHIはR1ロールがWH,の力で加圧している場合に
駆動力全安定に伝達可能な負荷全分担できる限界値とし
ての負荷配分係数、 WRiは共通速度制御器21の出
力信号としてのトルク指令値Tsを低減するととなくそ
のまま電動機M里 のトルク指令値として用い、そのト
ルク指令に相当する駆動力を鋳片に伝達可能とする鋳片
より受けるロールの反力WR1とするとKl  は以下
の方法にエフ求めら扛る。
W1≦WH,の場合はに、=KH。
wl )wRxの場合はに1−1 なお、第6図において、イはロールにはさまnた鋳片が
完全に凝固している場合かダミーパーの場合における油
圧シリンダでロールを押付ける力そのものである。口は
ロールの位置に未凝固部が存在する場合に、鋳片から受
ける力である。ノ・はロールにか\る全反力である。
ダミーノ々がR1〜RI20−ルの間に存在する場合、
又は鋳片4の後端(上流側)がR,ロール位置に接近し
た場合などの負荷配分係数は電動機Ml〜M12各々に
対して固定値としてK DI −K DI 2が準備さ
れていて鋳片の先端(下流側)がR120−ルを通過す
る以前には切換制御器29は常にKD、〜KD1.  
の信号音選択さnているが、鋳片測長値Lcにより鋳片
の先端が1(Itロール全通過したこと全判定さnると
負荷配分係数演算器31の出力信号側に切替えらnる。
そして、切換制御器29によって選択さnた釜駆動ロー
ルの負荷配分係数は直線指令器28、に入力さn、29
の切換動作により、負荷配分係数が急激に変化すること
を防止し、直線指令器28の出力信号は切換制御器29
の切換前の負荷配分係数の値より切換後の値へ時間の経
過に従ってゆるやかに直線的に変化する。そうして直線
指令器28の出力信号は掛算器23に入力さn1掛算器
23においては共通速度制御器21の出力信号Tsに直
線指令器28より出力さnる負荷配分係数を乗じた値を
電動機M1〜M12に対するトルク指令値Tsl〜Ts
12として出力する。
この出力信号は各駆動ロールが鋳片よQ受ける反力に応
じた適切な負荷配分となるM!〜M12に対するトルク
指令値としてトルク制御器26に入力さfL、Ml〜M
1mは各々トルクの制御がおこなわn。
しかもM、?M12は全体としては共通速度制御器21
、により速度制御が′おこなわnる。
なお、この方式で駆動ロールにスリップが発生すると、
負荷が軽減して電流トルク変換器25の出力が減小する
。この場合、トルク指令値との差が大きくなるため、ト
ルク指令が正のときは電動機が加速さnて過速度となっ
てしまうが、との実施例ではそt″LLヲ防止ため、過
速防止制御器24が装備さnている。
この過速防止制御器24の入力には、鋳造速度指令値V
s  と各駆動ロールのモータに取付ら几た速度検出発
電機TGI−TG12の検出信号との差をとる向きで与
えらnる。したがって速度検出発電機TG、〜TG12
の検出信号が、鋳造速度指令値Vsに等しいか、或は近
い碩にあるときは過速防止制御器24の出力は零である
・ ところが各駆動ロールに取付らnた速度検出発電機の検
出電圧が、予め設定さt″I−たレベルを越えて鋳造速
度指令値よりずnると、過速防止制御器24から、駆動
ロールの速度を鋳造速度指令に引き戻す方向の信号が出
力さ扛、所定の鋳造速度で鋳片引抜装置が連転さnるよ
うに制御さnる。
共通速度制御器21に鋳造速度帰環信号として入力する
速度信号VF  6検出する速度検出発電機が取付らn
ている駆動ロールの負荷率を以下の方法を用いて他の駆
動ロールより下げることによう。
鋳造速度検出速度検出発電機が取付らnている駆動ロー
ルのスリップを防止しより安定な速度制御をおこなうと
とができる。
即ち第3図のS動機M2 i制御する駆動制御装置にお
いて、9荷配分率低減係数Ko  k掛算器32に入力
し掛算器32にて負荷配分係数演算器31より出力さn
、る負荷配分係数に2にK。を乗じてに4 =KO’に
2 ’c新たな負荷配分係数として、他の駆動ロールと
同様な制御をおこなうことにより、電動機M2  の負
荷率を他よりも下げスリップの発生を防止しより安定な
速度制御をおこなうととができる。
第7図は本発明の異なる実施例を示すもので、第3図の
実施例のようにパルス信号発生器が発生するノぐルスを
計数して鋳片のトラッキングをおこない、鋳片の凝固厚
を求めその値からロールの反力値を演算する手段の代Q
に各駆動ロール或は代茂ロールに取付らj、たロール反
力計几E、 −4E12にL#)直接検出さn、たロー
ル反力値ケ各制御回路101〜112の負荷配分計数演
算器31に夫々入力する手段を採った点が異なジー他は
第3図に示す実施例と全く同様な制御をおとなうように
構成したもので、この方式に工nばロール反力の検出精
度が第3図に示した実施例工p高いことから。
各駆動ロールの負荷はxp精度の高い反力値にて負荷の
配分がおこなわれ更に安定な速度制御がおこなえるよう
に構成さn7’(連続鋳造設備における鋳片引抜制御装
置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、公知の鋳片引抜装置の概略構成図、第2図は
従来の制御装置のブロック図、第3図は本発明の実施例
のブロック図、第4図及び第5図は反力を演算する方法
の説明図、第6図は鋳片よす受けるロール反力と負荷配
分係数の関係を示す図、第7図は本発明の異なる実施例
のブロック図である。 21・・・共通速度制御器、23.31・・・掛算器、
24・・・過速防止制御器、25・・・電流トルク変換
器、26・・・トルク制御器、27・・・駆動電源装#
、28・・・直線指令器、29・・・切換制御器、30
・・・電流検出器、31・・・負荷配分係数演算器、M
1〜M1!・・・電動機、TOI〜TGI2・・・速度
検出発電機、PLGI2・・・パルス信号発生器、51
・・・鋳片長さ測長器、52・・・鋳片冷却時間演算器
、53・・・ロール反力演算器、1(1’〜112′・
・・制御回路。 特許出願人  新日本製鐵株式会社

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)鋳造速度検出信号VF と鋳造速度設定値〜rs
    との偏差を入力とする共通速度制御器の出力を駆動ロー
    ル電動機のトルク指令として各駆動ロール専用の駆動電
    源装置に与えるようにした連続鋳造設備における鋳片引
    抜制御装置において、各駆動ロール毎の制御回路に当該
    駆動ロールにか\る力に応じた負荷配分係数の演算回路
    と、前記負荷配分係数に基づくトルク指令補正回路を設
    けたことを特徴とする鋳片引抜制御装置。
  2. (2)鋳造速度検出信号VF と鋳造速度設定値Vsと
    の偏差を入力とする共通速度制御器の出力′t−駆動ロ
    ール電動機のトルク指令として各駆動ロール専用の駆動
    電源装置に与えるようにした連続鋳造設備における鋳片
    引抜制御装置において、各駆動ロール毎の制御回路に、
    当該駆動ロールにか\る力に応じた負荷配分係数の演算
    回路と、固定値送出回路及び直線指令器を有するトルク
    指令補正回路を備えダミーパーが駆動ロールを通過する
    寸では前記固定値送出回路奮前記直線指令器に接続し、
    通過後は前記演算回路を直線指令器に接続する切換制御
    器を設けたことを特徴とする鋳片引抜制御装置。
  3. (3)鋳造速度検出信号VF と鋳造速度設定値Vsと
    の偏差を入力とする共通速度制御器の出力を駆動ロール
    電動機のトルク指令として各駆動ロール専用の駆動電源
    装置に与えるようにした連続鋳造設備における鋳片引抜
    制御装置において、各駆動ロール毎の制御回路に、当該
    駆動ロールにか\る力に応じた負荷配分係数の演算回路
    と、該演算回路の出力信号に負荷配分低減係数を乗する
    乗算器と、固定値送出口路及び直線指令器を有するトル
    ク指令補正回路を備え、ダミーバーが駆動ロールを通過
    するまでは前記固定値送出回路を前記直線指令器に接続
    し、通過後は前記乗算器′f:直線指令器に接続する切
    換制御器を設けたことを特徴とする鋏片引抜制御装置。
  4. (4)  鋳片のトラッキングで得らnる鋳片到達時間
    に基づき鋳片内部の溶鋼(未凝固部分)による静圧力を
    求め、その静圧力に応じて負荷配分係数を算出する演算
    回路を用いたことを特徴とする特許請求の範囲第1項乃
    至第3項記載の鋳片引抜制御装置。
  5. (5)  ロール反力計の出力値に基づき負荷配分係数
    を算出する演算回路音用いたことを特徴とする特許81
    !求の範囲第1項乃至第3項記載の鋳片引抜制御装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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