JPS63140719A - 圧延機駆動用電動機の制御装置 - 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】 【発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、圧延機を駆動する電動機を圧延スケジュール
に従い速度基準に一致するように所定の加減速度で速度
制御する圧延機駆動用電動機の制御装置に関する。

（従来の技術） 従来、単スタンド圧延機においては、圧延速度は駆動電
動機の能力と圧延スケジュールに基づいて圧延開始前に
オペレータが予め設定していた。

圧延中もオペレータは圧下量や張力を調節する度ごとに
電動機に流れる電流を監視し、電流が過大であれば圧延
速度を下げたり、必要とあれば圧延速度を上げたりして
いた。

第２図はそのような従来装置の駆動電動機に対する速度
基準を形成する部分のブロック図である。

オペレータが圧延速度を設定するための圧延速度設定器
２０と、より低速の圧延速度を設定する低速速度設定器
２１を備えており、それぞれ加速指合接点２３または減
速指令接点２４を介して関数発生器２２に導かれている
。関数発生器２２は設定器２０または２１からの速度指
令信号が入力されると予め定められた加速度または減速
度に対応するランプ関数をもって速度基準を出力する。

図示していない速度制御装置は、この速度基準に従って
駆動電動機を速度制御する。圧延スケジュールに従い圧
延速度設定器２０によりオペレータが圧延速度を設定し
、加速指令接点２３および関数発生器２２を介して速度
基準を発生させると、途中でオペレータの介入が無いか
ぎり、そのまま設定された圧延速度まで加速する。加速
が完了し、設定された圧延速度に達すると、関数発生器
２２の入出力端子間に設けられた定速保持指令接点２５
がオンし、加速指令接点２３はオフとなる。

同様にして減速のときは減速指令接点２４が選択的にオ
ンして低速速度まで減速するための速度基準が関数発生
器２２から発生される。駆動中の電動機を停止させる場
合には、停止指令すなわち零速度指令を停止指令接点２
６を介して関数発生器２２に与えることにより、所定の
減速度をもって停止するような速度基準が発生される。

（発明が解決しようとする問題点） 従来装置においては、あくまでも圧延スケジュールに従
った圧延速度に着目した速度制御が主体であり、オペレ
ータの監視により過大電流が流れていることが発見され
れば圧延速度の設定値を下げることによってそれに対処
していた。しかし、速度変更時には速度が安定するまで
の短時間、減速電流もしくは加速電流が流れるので適正
な圧延電流が得られる適正な圧延速度にするのは必ずし
も容易ではない。ここで必要以上に圧延速度を抑えると
操業度を低下させることになり、また逆に圧延速度が高
すぎるのを看過すると最悪の場合は過負荷による保護装
置の作動により操業中断に至るおそれがある。

したがって本発明は、オペレータに依存する圧延速度の
設定および操業中の圧延速度の調節といった作業を不要
とし、駆動電動機の能力に合わせて圧延速度を自動的に
制御する圧延機駆動用電動機の制御装置を提供すること
を目的とするものである。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明の圧延機駆動用電動機の制御装置は、電動機の電
流を検出する電流検出手段と、この電流検出手段によっ
て検出された電流から電動機の加減速に要する加減速電
流成分を差引いて圧延電流成分を求める演算手段と、圧
延電流成分に対する目標値を設定する目標圧延電流成分
設定手段と、圧延電流成分と目標値との間の偏差が所定
値を超えたときその偏差が減少する方向に速度基準を修
正する速度基準修正手段とを設けたことを特徴とする。

（作　用） 電動機に流れる電流は、大略的に言えば、加減速のため
に過渡的に生ずる加減速電流成分と、それ以外の常時必
要な圧延電流成分とから成るものと考えてよい。後者の
圧延電流成分が駆動電動機の定格電流値以下で、かつ定
格値に近いほど、駆動電動機の能力をフルに引き出して
効率良く使用していることになる。というのは、圧延機
の加減速の時間は比較的短く、また、特に単スタンド圧
延機の場合、加減速の頻度も比較的少ないので、仮に加
速電流が流れてもそれは電動機の短時間過負荷能力によ
って十分カバーできる場合が多いからである。そこで、
本発明に従い、加減速電流成分を差引いた残りの圧延電
流成分に着目し、この圧延電流成分が所定値、例えば定
格電流値に近づくように速度基準を自動的に修正する。

したがって本発明によれば、過速に基づく過負荷保護装
置の作動による操業中断や、低速による操業度の低下を
ひき起こすことなく、電動機の能力をフルに活用して操
業度を可及的に向上させることができる。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例を示すものである。

圧延ロール１は電動機２により駆動される。電動機２は
可調整の電力変換器３により可変速駆動される。電動機
２は速度検出器４によって検出された圧延速度が関数発
生器１０から出力される速度基準に一致するように速度
制御装置５およびこれによって制御される電力変換器３
を介して速度制御される。

電動機雷流■　が電流検出器６によって検出され、その
検出信号が演算器７に導かれる。一方、電動機２の加減
速電流ｌ　が加減速電流演算器８から与えられる。加減
速電流Ｉ　を求める手段は種々あり得るが、例えば、予
め行なう測定の結果に基づき加減速度および速度の関数
として記憶しておき、その都度の加速度および速度に基
づいて所要の加減速電流を得る方式でもよいし、圧延ロ
ールを含む電動機回転子系のＧＤ２、その都度の角加速
度、逆起電力などから周知の計算式に従って計算により
求める方式でもよい。演算器７は、すでに述べたところ
に従い、圧延電流成分Ｉ　を「 Ｉ　■Ｉ　　−Ｉ ｍａ として求める。

この圧延電流成分■　は、比較器９において、設定器１
０によって予め設定される目標圧延電流成分工、と比較
され、以下の比較式に従い、比較出力信号ＳＣＩ、ＳＣ
２，ＳＣ３を出力する。

Ｉ　　＜１　　のとき５ＣＩ−１・・・・・・（１）ｔ ■　−α≦Ｉ、≦！、＋β のとき５Ｃ２−１・・・・・・（２） Ｉ　　＞１　　のとき５Ｃ３−１−・・−・（３）「　
　　　　Ｌ 各式に記載していない比較出力信号は零である。

目標圧延電流成分工、は例えば電動機２の定格電流値と
すればよく、また、（２）式におけるα。

βは目標圧延電流成分Ｉ、に対する電流制御上の下方許
容幅および上方許容幅である。

比較器９からの比較出力信号とその都度の圧延状態を表
す加速中（Ａ）、減速中（Ｄ）、定速圧延中（Ｈ）のい
ずれかの信号との組合せに従い、論理回路１１は次の論
理判断を行ない、リレー１２または１３．１４を選択的
に付勢する。なお、リレー１２．１３．１４はそれぞれ
加速用、定速保持用、減速用である。

（４）・・・・・・５Ｃ１ｎＨ→加速用リレー１２を付
勢（５）−−・−・−（ＳＣ２ｎＡ）Ｕ　　（ＳＣ１ｎ
Ｄ）Ｕ（ＳＣ３ｎＡ） →定速保持用リレー１３を付勢 （６）・・・・・・５Ｃ３ｎＨ−減速用リレー１４を付
勢第１図の装置では、第２図の圧延速度設定器２０の代
りに最高速度設定器１５が設けられており、加速指令接
点２３は、この最高速度設定器１５の出力側に接続され
ている。

リレー１２のメーク接点１２ａは加速指令接点２３に対
して並列分路を形成するように、同様にリレー１３のメ
ーク接点１３ａは定速保持指令接点２５に対して、また
リレー１４のメーク接点１４ａは減速指令接点２４に対
して、それぞれ並列分路を形成するように接続されてい
る。さらに、加速指令接点２３には定速保持用リレー１
３および減速用リレー１４の各ブレーク接点１３ｂＬ。

１４ｂ１がインターロック用として直列に接続され、同
様に減速指令接点２４には加速用リレー１２および定速
保持用リレー１３の各ブレーク接点１２ｂ１．１３ｂ２
が直列に接続され、定速保持指令接点２５には加速用リ
レー１２および減速用リレー１４の各ブレーク接点１２
ｂ２゜１４ｂ２が直列に接続されている。符号２０〜２
６で表されている各構成部分は第２図を参照して述べた
ものと同一である。関数発生器２２の出力信号は速度基
準として速度検出器４からの速度信号と突き合され、そ
の偏差が零となるように速度制御装置５および電力変換
器３を介して電動機２の速度が制御される。

第１図の回路偶成によれば、第２図の装置における圧延
速度設定器２０によるオペレータの速度設定の代りに最
高速度設定器１５により常に最高圧延速度があくまでも
最高速度として設定される。

原則的にはまず圧延スケジュールに従い加速指令接点２
３または減速指令接点２４、定速保持指令接点２５、停
止指令接点２６が選択的にオンとされ、それに従って加
速または減速、定速保持、停止の動作を行なう。電流検
出器６は電動ＦＭ、２に流れる電流Ｉ　を検出し、演算
器７は電流Ｉ　からｆｆｌ　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　ｆｉｌ加減速電流演
算器　を減算し、圧延電流成分■。

ａ を求める。この圧延電流成分■　は比較器９で目標圧延
電流成分Ｉｔと比較され、（１）〜（３）式に従い比較
出力信号ＳＣ１〜ＳＣ３が出力される。論理回路１１は
比較出力信号ＳＣ１〜ＳＣ３とその都度の圧延状態信号
Ａ、Ｈ，Ｄとに基づき（４）〜（６）式の論理判断を行
ない、（４）〜（６）式のいずれかを満たすとリレー１
２〜１４のいずれかが付勢される。例えば（４）式を満
たしたものとしてみる。この場合は、ＩＩＩ　　で、ｔ かつ定速保持中（Ｈ）であって、加速用リレー１２が付
勢される。つまり、（４）式を満たすということは、圧
延電流成分■　が目標圧延電流酸「 分Ｉ、より小さく、まだ電動機２に余裕があ゛るという
ことを意味しているので、リレー１２を付勢し、定速保
持用接点２５に直列のブレーク接点１２ｂ２をオフとし
て定速保持指令を無効とし、メーク接点１２ａをオンと
して加速指令を発する。

これにより関数発生器２２には最高速度設定器１５の設
定値信号が導かれ、関数発生器２２は最高速度に向けて
速度基準を漸増させる。電動機２の圧延電流成分■　は
リアルタイムで監視され、（４）式を満たさなくなる、
すなわち例えば■。

−Ｉｔとなると信号ＳＣＩは零となり、信号５Ｃ２−１
となる。これにより、リレー１２〜１４はオフとなり、
したがって接点１２ａもオフとなり、当初の通り定速保
持用接点２５を介して定速保持動作が行なわれる。

同様に例えば（ｓｃ２ｎＡ）という条件でリレー１３が
付勢されたものとしてみる。この場合は、加速中であっ
てＩ　−α≦Ｉ、≦１．十βであることを意味し、加速
指令用接点２３に直列のブレーク接点１３ｂ１をオフと
して加速指令を無効とし、メーク接点１３ａをオンとし
て定速保持動作を行なわせる。これにより電動機２の能
カ一杯の運転を維持しつつ、加速指令接点２３を介して
加速動作を続けたときの過電流すなわち過負荷を防止す
る。

次に、（６）式を満足して減速用リレー１４が付勢され
た場合であるが、この場合はＩ　　＞１ｔ すなわち過電流状態でありながら定速保持中ということ
であり、ブレーク接点１４ｂ２をオフとして定速保持指
令接点２５による定速保持指令を無効とし、メーク接点
１４ａをオンとして、関数発生器２２を介して低速速度
設定器２１による低速速度設定値に向けて漸減する速度
基準を発生させることになる。圧延電流成分■　が（６
）式の範「 囲を脱するとリレー１４はオフとなり、当初の定速保持
指令接点２５を介しての定速保持動作に入る。

以上のようにして電動機２の加減速電流成分を差引いた
圧延電流成分に着目し、それが過大電流になったり、逆
に過小電流になったりすることなく、能カ一杯の運転を
自動的に継続することかできる。

なお、電動機２は直流電動機であっても交流電動機であ
っても、いずれでもよい。それに対応して電力変換器３
も交流出力すなわちインバータもしくはサイクロコンバ
ータにするか、直流出力すなわち整流器もしくはチョッ
パにすればよい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、圧延機駆動用電動機に流れる電流を、
短時間の過渡的な加減速電流成分と、常時必要な圧延電
流成分とに分離して考え、後者の圧延電流成分が所定値
となるように速度制御を行なうので、電動機の能力を過
不足なくフルに活用して圧延しながら、過負荷等による
操業中断を防止して操業度を向上させ、また、オペレー
タによる速度設定を不要とし、人為的な誤操作による事
故を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による圧延機駆動用電動機の
制御装置のブロック結線図、第２図は従来の制御装置の
要部のブロック結線図である。 １・・・圧延ロール、２・・・圧延機駆動用電動機、３
・・・電力変換器、４・・・速度検出器、５・・・速度
制御装置、６・・・電流検出器、７・・・演算器、８・
・・加減速電流演算器、９・・・比較器、１０・・・設
定器、１１・・・論理回路、１２・・・加速用リレー、
１３・・・定速保持用リレー、１４・・・減速用リレー
、１５・・・最高速度設定器、２１・・・低速速度設定
器、２２・・・関数発生器、２３・・・加速指令接点、
２４・・・減速指令接点、２５・・・定速保持指令接点
、２６・・・停止指令接点。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 圧延機を駆動する電動機を圧延スケジュールに従い速度
   基準に一致するように所定の加減速度で速度制御する圧
   延機駆動用電動機の制御装置において、 前記電動機の電流を検出する電流検出手段と、この電流
   検出手段によって検出された電流から電動機の加減速に
   要する加減速電流成分を差引いて圧延電流成分を求める
   演算手段と、前記圧延電流成分に対する目標値を設定す
   る目標圧延電流成分設定手段と、前記圧延電流成分と前
   記目標値との間の偏差が所定値を超えたときその偏差が
   減少する方向に前記速度基準を修正する速度基準修正手
   段とを設けたことを特徴とする圧延機駆動用電動機の制
   御装置。