JPS6083717A - 圧延機の入側リ−ルモ−タの制御方法 - 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】 本発明は圧延機の入側、出側に夫々ストリップの巻戻し
用リールを、出（ＩＩＩにストリップの巻取り用リール
を備えた圧延機の入側リールモータ制御方法に関するも
のである。

第１図は一般的なストリップミルにおけるリールモータ
の制御系を示す模式図であり、図中Ｓはストリップ、１
は圧延機、２ば巻戻し用リール、３は巻取り用リール、
４．５はデフレフクロール、Ｍ、＋　Ｍ２　＋　Ｍ３は
圧延機１、巻戻し用リール２、巻取り用リール３の駆動
用モータを示している。

ストリップＳは圧延ｆｉｌの片側、即ち入側に配した巻
戻し用リール２がら繰り出されて白抜矢符で示す如くデ
フレフクロール４、圧延機１、デフレフクロール５を経
て圧延ｔａｌの他側、即ち出側に配した巻取り用リール
３に巻取られるようになっている。なお圧延ｔａｌを可
逆的に運転するときは圧延機を逆転してリール３がらス
トリップＳを繰り出し、圧延機１を経てリール２に巻取
られることとなる。いまストリップＳが図示の如く白抜
矢符方向に圧延されるものとして各モータＭ、。

Ｍ　２　＋　Ｍ　３は次のように制御される。即し圧延
機１のロール駆動用のモータＭ１は自動速度制御装置Ａ
ＳＲによって予めこれに設定されている速度指令値Ｒｖ
に一致せしめるべくその回転速度を制御される。また巻
戻し用リール２、巻取り用リール３の各モータＭ２　、
Ｍ３の回転速度は安定した圧延を行うにはストリップＳ
の張力変動を可及的に抑制するのが重要であるとの観点
から圧延機１の人、出側におけるストリップ張力が一定
、換言すれば定電流制御を行うべく制御装置１２．１３
，５２．５３により界磁電流、電機子電流を調節しその
回転速度を制御される（例えば東芝レビュー１５巻１２
号第１〜１６頁：昭和３５年発行）。モータＭ２　、Ｍ
３の回転速度制御は実質土間じであるから、モータＭ２
に対する制御について説明する。界磁電流の制御装置１
２は圧延機１の入側デフレフクロール４に連繋した速度
検出機ＴＧ、から入力される入側ストリップ速度（圧延
機１のロール回転速度に圧下率の係数を乗じた値を用い
てもよい）、電機子電圧検出器２２から入力される電機
子電圧Ｖ、並びに電機子電流検出器３２から入力される
電機子電流■に基づき次式で与えられるモータＭ２の逆
起電圧Ｅが入側ストリップ速度と比例するようモータＭ
２の界磁電流を調節しモータＭ２の回転速度を制御すＥ
　＝　Ｖ　−Ｊ　Ｒ 但し、Ｒ：モータＭ２の電機子回路抵抗また一方電機子
電流の制御装置５２は電機子電流検出器３２から入力さ
れる電機子電流■が予め設定しである目標値＋？Ｉ２に
一致するよう電源装置４２の出力電圧を調節しモータＭ
２の回転速度を制御する。

このような制御装置１２による界磁電流、また制御装置
５２による電機子電流の調節によって、圧延機１の入側
においては巻戻し用リール２に巻かれているコイル径が
圧延の進行に伴って変化してもストリップＳに対する張
力は電機子電流の目標値ＲＩ２に比例した状態、即ち一
定に維持されることとなる。このような制御は巻取り用
リール３のモータＭ３についても同様に行なわれ、制御
装置１３によって電機子電圧検出器２３がら人力される
電機子電圧■、電機子電流検出器３３がら入力される電
機子電流■に基づき両式により与えられるモータＭ３の
逆起電圧Ｅが速度検出器ＴＧ＝、がら入力される出側ス
トリップ速度と比例するよう界磁電流を調節し、また制
御装置５３によって電機子電流検出器３３から入力され
る電機子電流Ｉが予め設定しである目標値Ｒ１３に一致
するよう電源装置４３の出刃電圧を調節するようになっ
ている。これによって巻取りの進行に伴いリール３のコ
イル直径が変化してもストリップＳに付与される張力は
電機子電流の目標値ＲＩ３に比例した状態、即ち一定に
維持される。このようにストリップＳの人、出側の張力
を一定にするため、モータの電機子電圧調整、即ちモー
タの回転速度を変更する方法は従来広く採用されている
が、近年特に重要視されはしめた板厚精度の面から観る
と種々の問題がある。１１１１ら一般に圧延時における
ストリップの板厚に対する外乱としては圧延器入側のい
た厚変化以外にストリ・ノブ材料の変形抵抗、摩擦係数
のばらつき、圧延機ロールの熱膨張、ロール軸受部の油
膜厚ｃ７ｊ変化、或いはロール偏心によるロールギヤツ
ブ変化等があるが、従来の制御方法ではこれらのりｔ乱
に対応出来ず、外乱に起因する出側板厚変化はこれを解
消出来なかった。

本発明者は上述した如き外乱が生したときに発生するス
トリップの出側板厚変化を解消すべ（実験、研究を行っ
た結果、圧延機のロール回転速度に対する入側ストリッ
プ速度の比率を予め定めた値に設定維持することによっ
て外乱発生時にもストリップの入側張力の変化によりス
トリップの出側板厚が外乱の影響を殆ど受けることがな
いこと、またストリップの出側板厚変化が小さいため、
圧延機の出側におけるリールモータは電流一定制御を行
うのが板厚精度の向上が図れ、同時に操業も安定するこ
とを知見した。

本発明はかかる知見に基づきなされたものであって、そ
の目的とするところは圧延機のロール回転速度に対する
入側ストリップ速度の比率が設定値と一致するよう入側
リールモータの回転速度を制御するようにした圧延機の
入側リールモータ制御方法を提供するにある。

以下本発明方法をその実施状態を示す図面に茫づき具体
的に説明する。

第２図は本発明方法の実施状態を示す模式図であり、図
中Ｓはストリップ、■は圧延機、２は巻戻し用リール、
３は巻取り用リール、４，５はデフレフクロール、Ｍ＋
、；　Ｍ２　、Ｍ３は圧延機１゜巻戻し用リール２１巻
取り用リール３の各駆動用モータを示している。ストリ
ップＳは巻戻し用リール２から繰り出され、白抜矢符で
示す如くデフレフクロール４、圧延機１．デフレフクロ
ール５を経て巻取り用リール３に巻取られるようになっ
ている。なお圧延機１はタンデムに複数基設置してもよ
い。また白抜矢符方向への圧延が終了したとき圧延機１
を逆転して白抜矢符と逆向き、即ち巻取り用リール３か
らストリップＳを巻戻し用リール２に巻取る向きに可逆
的に運転される場合もあるがいずれの場合も制御の基本
は実質的に同じであるから第２図に白抜矢符で示す向き
にストリップＳが圧延されている場合について以下に説
明する。

先ず圧延１ａｌのロール駆動用のモータＭ１ばストリッ
プミル全体の速度設定装置１０１から入力される速度指
令値に従うべく自動速度制御装置＾ＳＲによってその回
転速度を制御される。また巻戻し用リール２のモータＭ
２はコイル径演算装置２０２によりその界磁電流を、ま
た電圧制御装置１１２により電機子電圧を調節されて回
転速度を制御される。なお出側の巻取り用リール３のモ
ータＭ３は従来と同様に制御装置１３により界磁電流を
、また制御装置５３により電機子電流を調節することに
より回転速度を制御される。

コイル径演算装置２０２は図示しない設定器（又は検出
器）から入力される巻戻し用リール２における巻芯直径
、圧延開始時のコイル径、或いは板厚を等のデータ及び
パルスジェネレータＰ２から入力される巻戻し用リール
２の回転に相応したパルス信号に基づいて巻戻し用リー
ル２におけるコイル径を逐次算出し、このコイル径にモ
ータＭ２の界磁電流を比例させるべく界磁電流を調節す
るようになっている。また電圧制御装置１１２は電機子
電圧検出器２２から入力される電機子電圧及び電機子電
流検出器３２、電機子回路のＩＲドロップ補償量設定器
１２２を通じて入力される電機子電流及びコイル周速度
設定装置１０２から入力される目標値に基づき電機子電
圧が目標値に一致するよう電源装置４２の出力電圧を調
節するようになっている。

これらコイル径演算装置２０２に基づく界磁電流及び電
圧制御装置１１２に基づく電機子電圧の調節によって巻
戻し用リール２におけるコイルの周速度、■」ち入側ス
トリップ速度はコイル径の変化の如何にかかわらず常に
一定、換言すれば圧延機１のロール回転速度に対する比
率が設定値に一致するよう維持される。なおコイル周速
度設定装置１０２から出力すべきコイル周速度は圧延シ
ケジュールに基づき予め定められるが、圧延開始直後に
おいてはストリップＳの入側張力の実績をみてオペレー
タが修正してもよい。

圧延機１の出側における巻取り用リール３のモータＭ、
の回転速度制御は第１図に示した場合と全く同じであり
、制御装置１３によって界磁電流を、また制御装置５３
によって電機子電流を調節することによって行われる。

即ち制御装置１３は電機子電圧検出器２３から入力され
る電機子電圧、電機子電流検出器３３から入力される電
機子電流から定まるモータＭ３の逆起電圧が速度検出器
ＴＧ５から入力されるストリップＳの出側速度に比例す
るようモータＭ３の界磁電流を調節し、また制御装置５
３は電機子電流検出′ｌ５３３から入力される電機子電
流が予め定めた目標値ＲＩ３に一致するよう電源装置４
３の出力電圧を調節する。

このようなモータＭ２．Ｍ３の回転速度制御によっζ、
圧延機ｌの入側においてストリップＳの速度一定制御が
、また出側においてはストリップＳの張カ一定制御がな
されることとなる。なおコイル周速度設定装置１０２か
ら出力される目標コイル周速度は圧延スケジュールに基
づき定められるが、圧延開始直後はストリップＳの速度
、張力の実績によりオペレータが修正することとしても
よい。

第３図は本発明の他の実施状態を示す模式図であり、図
中１４２は速度調整装置を示している。モータＭ２の電
機子電圧の調節は第２図に示す電圧制御装置１１２に代
ってこの速度調整装置１４２により行うようにしである
。速度調整装置１４２ば第２ず示ず電機子電圧検出器２
２、電機子電流検出器３２に代って入側のデフレフクロ
ール４に連繋した速度検出器ＴＧ、から入力されるスト
リ・ノブＳの入側速度、並びにコイル周速度設定装置１
０２から入力される目標値に基づきストリップＳの入側
速度を目標値に一致せしめるべく電源装置４２に制御信
号を出力し、モータＭ２に対する電源装置４２の出力電
圧を調節しモータＭ２の回転速度を制御するようにしで
ある。

他の制御については前記第２図に示した態様と略同じで
あり、各対応する部分には同じ番号を４＝Ｊして説明を
省略する。

而して前述の如き本発明方法にあってはストリップＳの
速度を直接フィードバックデータとして用いているため
制御精度が向上する利点がある。

第４図は本発明方法の更に他の実施状態を示す模式図で
あり、図中１６２はモータＭ２の自動速度制御装置、１
９２は目標回転速度演算装置を示しでいる。この制御系
においては第３図に示したコイル径演算装置２０２が存
在せず、巻戻し用リール２に付設されたパルスジェネレ
ータＰ２の出力は目標回転速度演算装置１９２に入力さ
れ、また巻戻し用リール２のモータＭ２には速度検出器
ＴＧ２が付設され、その出力は自動速度制御装置１６２
に入力されるようにしてあり、この速度検出器ＴＧ２か
ら入力されるモータＭ２の回転速度が予め定めたベース
速度未満か、又は以上かに場合分けして電機子電圧又は
界磁電流を調節する。即ち、目標回転速度演算装置１９
２はパルスジェネレータＰ２から入力される巻戻し用リ
ール２の回転速度に応じたパルス信号、及び設定器から
入力される巻戻し用リール２における巻芯直径、圧延開
始時のコイル径、板厚を等のデータおよびコイル周速度
設定装置１０２から人力されるコイル周速度の目標値に
基づきコイル径の変化に応じてモータＭ２の目標回転速
度を算出し、自動速度制御装置１６２へ出力する。自動
速度制御装置１６２は前記目標回転速度から入力される
モータＭ２の目標回転速度、及びモータＭ２付設の速度
検出器ＴＧ２から入力される回転速度検出値に基づき、
この回転速度検出値が目標回転速度に一致するようモー
タＭ２の電機子電圧、界磁電流を調整するがモータＭ２
の回転速度がベース速度（定格速度）未満ではモータＭ
２の電機子電圧を調節し、またモータＭ２の回転速度が
ベース速度以上になるとモータＭ２の界磁電流を調節す
る自動界磁弱め制御を行う。

他の制御態様については前記第３図に示した態様と略同
じであり、各対応する部材には同し番号を付して説明を
省略する。

而して上述の如き本発明方法にあっては電圧制御と界磁
電流制御が一つの制御装置で行われ、低速部での電圧制
御から高速部の界磁電流制御は自動的に切り換えられる
ため、リールモータの）＜ワーが有効に使用できるとい
う利点がある。

次に本発明方法と従来方法との比較試験結果について説
明する。供試材としては普通！１１！で板）ＩＯ□２５
０顛のストリップを第２図に示す如き本発明方法、第１
図に示す従来方法及び参照方法（２）　３通りにて、目
標板厚０．１５０　＊ｍ、板幅８００　龍、設定入側張
力３０００ｋｇ、同出側張力１１６４ｋｉｒで圧延し、
適宜外乱を与えつつ出側板Ｗ変化（μｍ）、入側、出側
の張力変化（ｋｇ）を調査した。なおここに参照方法は
圧延機の人、出側におけるストリップの移動速度比率を
予め定めた値に一致さセるべく制ｆａｌｌを行う方法で
ある。

結果は表１に示ず吉おりであった。

（以　下　余　白） 表　１ （以　下　余　白） 表１から明らかな如く本発明方法は従来方法に比較して
出側板厚変化（μｍ）が略１／３に低減せしめられてい
ることが解る。なお出側板厚変化についてみる限り、本
発明方法よりも参照方法の方が一層小さく殆ど零とする
ことも可能であるが、反面出側張力変化が本発明方法に
比較してかなり大きく、操業が不安定となるおそれがあ
ること、また一般に入側張力変化に起因する出側板厚変
化（３，１μｆｎ　／　ｋｇ　／　１１１１２）よりも
出側張力変化に起因する出側板厚変化（１，１μｍ／ｋ
ｇ／ｍｍ２）が小さいこと等からストリップの出側張力
については参照方法の如き制御よりも本発明方法の如く
電流一定制御を行うのが十分な板厚精度が得られるうえ
、特に操業が安定する効果がより大きいことが確認され
た。

以」―の如く本発明方法にあっては圧延機の入側につい
ては圧延機のし１−ル回転速度に対する入側ストリップ
速度を所定の比率となるようストリップ速度一定の制御
を行うから板厚制御に対する外乱が発生と７た際張力変
化の大きい圧延機入側においてストリップに張力変化を
生ぜしめ、出側板厚変化を効率よく抑制し、また圧延機
の出側においてはストリップの張カ一定制御を行うこと
によってストリップミル全体の操業を安定させ得、板厚
精度を格段に向上しｊＭるなど、本発明は優れた〃Ｊ果
を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来方法の実施状態を示す模式図、第２図は本
発明方法の実施状態を示す模式図、第３゜４図は夫々本
発明方法の更に他の実施状態を示す模式図である。 ■・・・圧延機　２．３・・・リール　４２．４３・・
・電源装置　１０１　、１０２・・・コイル周速度設定
装置　１１２・・・電圧制御装置　１４２・・・速度調
整装置　１６２・・・自動回転速度制御装置　２０２・
・・コイル径演算装置Ｍ＋　、Ｍ２　、Ｍ３・・・モー
タ　Ｓ・・・ストリップＴＧ２　、　ＴＧ４　、　ＴＧ
５・・・速度検出器時　許　出願人　住友金属工業株式
会社代理人　弁理士　河　野　登　夫 第　４　図 第　３　口

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、圧延機の入側に配したストリップの巻戻し用リール
   のモータを制御する方法において、圧延機のロール回転
   速度に対する入側ストリップ速度の比率が設定値と一致
   するようリールモータの回転速度を制御することを特徴
   とする圧延機の入側リールモーフ制御方法。 ２、前記リールモータの回転速度の制御ｆｆ１ｌはリー
   ルのコイル径にリールモータの界磁電流が比例するよう
   界磁電流を開節し、圧延機のロール回転速度に対する電
   機子電圧の比率が設定値と一致するよう電機子電圧を調
   節することにより行う特許請求の範囲第１項記載の圧延
   機の入側リールモータ制御方法。 ３、前記リールモータの回転速度の制御は前記リールの
   コイル径にモータの界磁電流が比例するよう界磁電流を
   調節し、圧延機のロール回転速度に対する入側ストリッ
   プ速度の比率が設定値と一致するよう電機子電圧を調節
   することにより行う特許請求の範囲第１項記載の圧延機
   の入側リールモータ制御方法。 ４、　圧延機の入側に配したストリップの巻戻し用リー
   ルのモータを制御する方法において、前記巻戻し用リー
   ルにおけるコイル径をめ、圧延機のロール回転速度に対
   する入側ストリップ速度の比率を設定値とするに必要な
   入側リールモータのコイル径に応じた目標回転速度を算
   出し、この算出値に入側リールモータの回転速度を一致
   させるべく入側リールモータの界磁電流又は電機子電圧
   を調節することを特徴とする圧延機の入側リールモータ
   の制御方法。