JPS6352711A - カロ−ゼルコイラにおける張力制御方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、圧延機のストリップ（銅帯）を巻取るカロー
ゼルコイラの巻取制御に係り、特にカローゼルコイラの
公転時に生ずる張力変動を抑制するに好適な張力制御方
法に関する。

〔従来の技術〕

カローゼルコイラは、圧延機においてストリップを巻取
ってコイルを形成する場合に巻取ドラムを連続的に交換
して作業効率を向上させるために、２個の巻取ドラムを
対称的に配置させ、一方の巻取ドラムが巻太って他方の
巻取ドラムに巻きを変える場合に、２個の巻取ドラムを
自転させつつ公転させるようにした巻取装置である。

カローゼルコイラにおいて特に問題となるのは、巻取ド
ラムを公転させたとき、その公転に基因する巻取ドラム
の自転速度への影響である。つまり、公転によってそれ
までのストリップに作用していた張力に変動が生じ、こ
れによってストリップの板厚精度の悪化、巻取姿の悪化
、機械的振動等が発生することになるからである。

かかる外乱的要素を抑制するため、従来では、公転速度
を低下させたり、公転加速時間を長くしたり、あるいは
これらを併用して対処していた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来の解決策はいずれも本質的なも
のではなく、単に消極的に抑制するものであるため、依
然として公転による外乱の影響を除去することはできな
いものであった。

そこで、本発明は、外乱の発生源となる公転速度に基づ
いて巻取電動機へのフォーシング電流を積極的に制御す
ることにより、張力を安定させ、それによって高品質の
ストリップコイルを形成しうる制御方法を提供すること
を目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するために、本発明は、公転速度（指
令値または実際値）に基づいて、この値を巻取ドラム軸
の速度に換算し、この換算値によりライン速度変化率に
補正を加えるものである。

すなわち１本発明は、 巻取ドラムを自転させつつ、当該巻取ドラムを公転させ
てストリップを巻取るカローゼルコイラにおいて、スト
リップのライン速度の変化率に基づいて巻取ドラムの駆
動電動機へのフォーシング電流を制御することにより前
記ストリップの張力を一定に制御する張力制御方法にお
いて、前記巻取ドラムの公転速度に基づいて当該公転速
度が前記ストリップの巻取ドラム軸の回転に作用する速
度変化分を演算し、当該演算値を前記ストリップのライ
ン速度の変化率に加算または減算することにより前記フ
ォーシング電流を制御することを特徴とするものである
。

〔作用〕

上記本発明の構成によれば、ライン速度変化率に対して
公転速度の巻取ドラム軸速度（すなわち、自転速度）へ
の換算値による補正を加えるものであるから、公転によ
る外乱に見合ったフォーシング電流を巻取ドラムの駆動
電動機に与えることができ、それによって張力が一定に
保持されることとなる。

〔実施例〕

次に１本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図に本発明を実施するための制御装置の実施例を示
す。

まず、カローゼルコイラの概略構造について述べる。第
１図において、１はストリップを押え付けるためのピン
チローラ、２はストリップを巻き取る、巻き取りドラム
とコイルを示す。巻取ドラム２は直流電動機３で駆動さ
れる（減速機は省略）。

次に、制御系について述べる。直流電動機３は、巻取速
度指令１ｆ（Ｖい指令）からの信号を入力とし、電動機
３の逆起電圧（Ｅ　Ｍ　Ｆ）をフィードバック信号とし
た巻太り制御１５（電源装置は省略）による巻き取り速
度Ｖ、制御部分と、巻き取りストリップ張力を一定とす
るための電動機主回路電流Ｉｄ制御部とにより制御され
ている。該電流制御は、張力電流設定装置８からの設定
信号、材料速度ｖ１変速時に必要な加減速トルク相当の
電流指令を出力するフォーシング装置９がらの信号、お
よび直流電流■ｄをフィードバック信号を入力としたＡ
ＣＲ（自動電流調節器）７の出力信号により、サイリス
タ４のゲートを制御する事により行わわる。直流電流Ｉ
ｄは変流器５により検出された交流電流を整流器６によ
り整流し等測的に検出される。

フォーシング装置９は、巻取ドラム２を変速させる時、
速度指令に対しＧＤ２に起因する機械的時定数Ｔ、の遅
れを補償するために必要な電流指令を与えるためのもの
であり、変速時の変化率は、微分器（ｄ／ｄｔ）　１０
−１により演算される。

演算装置１０−２は、ライン速度指令（Ｖえ指令）に基
づくフォーシング電流の制御指令に対して公転速度のド
ラム周速度Ｖａへの影響分を補償するものである。この
演算装置１０−２は、公転速度Ｖｃの指令１４を入力と
して、この公転速度Ｖｃをドラム回転速度ｎ４に変換す
る演算器１３を有し、かつその出力値を微分する微分演
算器１２を備えている。

演算器１３における換算は次の通りである。

公転速度は、第２図に示す様に、公転接線速度Ｖｃより
ＶＣＣＯＳθ＝ｄｆｌ／ｄｔだけドラム周速Ｖ、に作用
する。すなわち材料速度Ｖ、は、ライン速度指令に見合
って一定に制御されているためＶｄ。

■ゆ、Ｖｃには次の関係がある。

Ｖｄ＝Ｖ−＋ＶｃｃｏｓＯ・＝（１） ’Ｖａ＝Ｖ−＋ｄＱ／ｄｔ　　　　　　　”（２）ｄ〇 −・・・（３） ｔ 以上より巻取ドラム駆動モータ軸換算速度ｎａは・・・
（４） Ｋ＝　ｉ　／　２　πｎｙ　Ａ＝　Ｑｒ、　ｒ２Ｂ＝　
　（Ｑｒ”＋　ｒ２”−ｒｚ２）となり、従って、必要
フォーレンゲ電流工、は、□　　　　　　　　・・・（
５） τＲ（トルク） となる。

すなわち、従来方式のフォーシング電流に対して の差がある事になる。

このようにして、公転速度ｖｃ指令１４が与えられると
、その値は巻取ドラム２の駆動モータ軸速度ｎ＋＋に変
換され、微分器１２を介して公転速度Ｖｃの変化率に対
応する分だけ加算要素１５によりライン速度Ｖ、指令の
変化率信号に加算（または減算）され、ＡＣＲ７に与え
るフォーシング装置９からのフォーシング電流制御信号
を補正する。この補正によって張力は第４図に示すよう
に一定に保たれる。

本実施例によれば、第３図に示す従来方式によるドラム
周速度Ｖｄの速度変化時の張力電流が加速電流として作
用した時の速度の立上りの遅れに伴うストリップクルミ
の発生と張力変動は、第４図に示す如く、公転速度に相
当したドラム速度変化Ｖｄに対し最適フォーシング電流
を流す事によ除去することができる。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、カローゼルコイラ
において、公転中にドラム巻取張力に対して作用する公
転速度に基因する速度外乱を除去することができる。そ
の結果、ストリップの板厚精度の向上、機械的振動の阻
止、巻取姿の改善を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すブロック図、第２図は公
転とドラム自転に関する読元の関係を示す説明図、第３
図は従来の各速度と電流、張力との関係を示す説明図、
第４図は本発明の場合を示す説明図である。 ■、・・・ストリップ速度、Ｖｃ・・・公転周速、■６
・・・ドラム周速、ω・・・公転角速度、Ｎａ・・・ド
ラムｒｐｍ、ｎ、・・・モータ軸換算ｒｐｍ、ｒｚ・・
・公転半径、ｒｊ・・・コイル半径、Ｔ・・・ストリッ
プ張力、Ｉｄ・・・直流上回電流、Ｆｊ　−（＋１　ｔ
、　、　ｄ　ｉｌ／　ｄ　ｔ−Ｖｃｃｏｓθ、τＲ・・
・定格モータトルク、ＧＤ２・・・モータ軸換算総合計
、１・・・ピンチローラ、２・・・巻取ドラム、３・・
・電動機、９・・・フォーシング装置、１ｏ−１・・・
微分器、１０−２・・・演算器、１１・・・ライン速度
（材料速度）指令、１２・・・微分器、１３・・・演算
器、１４・・・公転速度指令、１５・・・加算要素。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、巻取ドラムを自転させつつ、当該巻取ドラムを公転
   させてストリップを巻取るカローゼルコイラにおいて、
   ストリップのライン速度の変化率に基づいて巻取ドラム
   の駆動電動機へのフォーシング電流を制御することによ
   り前記ストリップの張力を一定に制御する張力制御方法
   において、 前記巻取ドラムの公転速度に基づいて当該公転速度が前
   記ストリップの巻取ドラム軸の回転に作用する速度変化
   分を演算し、当該演算値を前記ストリップのライン速度
   の変化率に加算または減算することにより、前記フォー
   シング電流を制御することを特徴とするカローゼルコイ
   ラにおける張力制御方法。