KR200255055Y1 - 가열로의 모터 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 가열로의 속력을 제어하여 모터의 발열이나 베어링의 마모에 의한 강판의 사행 및 파단을 방지하기 위한 것으로, 강판이 진행하여 가열 및 냉각되는 연속소둔 가열로의 각 구간에 구비된 롤의 반부하측에 설치된 타코제너레이터에 의해 측정되는 실제 속력값이 속력레귤레이터에 의해 기준 속력값과 비교되며, 상기 속력레귤레이터의 출력값이 싸이리스트를 작동하여 모터를 구동하는 연속소둔 가열로의 모터제어장치에 있어서, 모터의 아마츄어전압을 검출하는 아마츄어전압 검출센서와, 타코제너레이터에 의해 검출되는 롤의 실제 속력값과 설정된 기준 속력값을 비교하여 그 편차를 검출하는 속력편차검출수단과, 상기 속도편차검출기에서 출력되는 기준 속력값과 실제 속력값의 편차가 설정값 이상인 경우 트리거신호를 발생시키는 트리거신호 발생수단과, 상기 트리거신호에 의해 작동하여 상기 타코제너레이터에 의해 검출된 출력값을 차단하여 상기 아마츄어전압 검출센서에서 검출된 전압을 상기 속력레귤레이터에 입력하여 기준속력값과 비교하도록 하는 릴레이 스위칭수단과, 상기 속력레귤레이터의 출력값이 입력되어 기준전류값을 출력하여 모터를 구동시키는 싸이리스트를 작동시키는 전류제어기로 구성된다.

Description

가열로의 모터 제어장치{APPARATUS FOR CONTROLLING MOTOR OF HEATING FURNACE}

본 고안은 가열로의 모터제어장치에 관한 것으로, 특히 가열로의 각 구간인가열대, 균열대, 서냉대, 급냉대의 타코 제너레이터의 실제 속력값과 속력기준값을 비교하여 일정값 이상 편차가 발생하는 경우 타코 제너레이터에서 발생하는 값을 차단함으로써 가열로의 속력을 제어할 수 있는 가열로의 모터제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 연속소둔 가열로는 강판을 가열한 후 냉각시킴으로써 강판의 특성을 향상시키기 위한 것으로, 통상 가열대, 균열대, 서냉대, 급냉대의 구간으로 구성되어 강판의 가열, 균열 및 냉각이 이루어진다. 도 1에 연속소둔 가열로가 도시되어 있다.

도면에 도시된 바와 같이, 강판(10)은 가열로의 입측루퍼(18)를 통해 가열로에 공급되며, 출측루퍼(19)를 통해 가열로 밖으로 인출된다. 상기 입측루퍼(18)는 입측라인 정지되었을 때 강판(10)을 저장하였다가 가열로에 강판(10)을 공급하며 출측루퍼(19)에서는 출측라인이 정지되었을 때 상기 가열로에서 인출되는 강판(10)을 저장한다. 가열로에 공급된 강판(10)은 가열대에서 높은 온도로 가열되어 인장되며, 인장된 강판(10)은 균열대의 DC모터(11)에 의해 일정한 스피드로 서냉대로 진행되어 서냉된다. 서냉대(15c)에서는 강판(10)을 일정한 장력을 유지하면서 급냉대로 송출하며 급냉시킨다.

상기와 같이, 종래의 가열로에서는 가열로의 각 구간들, 즉 가열대, 균열대, 서냉대 및 급냉대를 진행하는 강판(10)의 속력을 제어함으로써 적당한 속도로 강판(10)을 가열하고 냉각시킨다.

도면에는 도시하지 않았지만, 모터(11)는 DC모터로서 복수개가 구비되어 상기 각 구간들에 설치되는 롤의 축에 연결되어 있다. 상기 모터(11)의 반부하측에는 진동 및 발열을 방지하기 위해서 커플링(coupling)을 사용하여 상기 각 롤축에 연결되는 타코제너레이터(tacho generator;15a,15b,15c,15d)가 설치되어 있다.

상기와 같이 구성된 가열로에서 롤의 속력 기준값의 볼룸(1)을 조정하며, 속력 레귤레이터(3)의 출력값이 싸이리스터(7)의 게이트를 작동시키게 되어 모터(11)를 구동한다. 이때, 상기 모터(11)에 연결된 각 구간(가열대, 균열대, 서냉대, 급냉대)의 타코제너레이터(15a,15b,15c,15d)가 구동되어 각 구간에서 작동하는 롤의 실제 속력값이 검출되어 속력 레귤레이터(3)에 입력된다. 한편, 가열대, 서냉대, 급냉대에는 각각 로드셀(16a,16b,16c)이 설치되어 각 구간에서의 강판(10)의 장력을 검출하며, 이 검출된 장력이 장력레귤레이터(4)에 입력되어 장력기준값 볼룸(2)에 의해 설정된 장력의 기준값과 비교되어 속력 레귤레이터(3)로 입력된다.

상기 속력 레귤레이터(3)에서 출력된 신호는 속력레귤레이터 반전기(5)에 의해 반전되어 전류제어기(6)에 의해 입력되며, 전류제어기(6)의 출력값이 싸이리스트(7)의 게이트를 제어하여 모터(11)가 구동하게 된다. 한편, 상기 모터(7)에는 모터의 아마츄어의 전류를 검출하는 아마츄어전류 검출센서(17)가 설치되어 있어, 상기 모터(11)에 인가되는 실제 전류값을 검출한 후 이를 다시 전류제어기(6)에 입력시킴으로써 전류를 제어하게 된다.

그러나, 상기와 같은 가열로에서는 DC모터(11)의 구동중 진동이 발생하거나 모터(11)가 발열되거나 혹은 모터(11)의 베어링이 마모되어 타코제너레이터값이 심하게 헌팅되는 경우 헌팅된 타코제너레이터값에 의해 강판(10)의 속력을 제어하게되면 DC모터(11)의 속력이 상기 타코제너레이터값의 헌팅된 만큼 심하게 헌팅되기 때문에 가열로 내부의 강판(10)에 루프가 발생하고 롤 좌우로 사행이 발생하게 되며 강판(10)이 파단되는 문제가 있었다.

본 고안은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 가열로의 DC모터에 발열이 발생하거나 모터의 베어링이 마모되어 타코제너레이터값에 헌팅이 발생하는 경우 상기 타코제너레이터값을 차단하고 아마츄어전압을 검출하여 이 검출된 전압을 이용하여 가열로의 속도를 제어하는 가열로의 모터제어장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 고안에 따른 가열로의 모터제어장치는 강판이 진행하여 가열 및 냉각되는 연속소둔 가열로의 각 구간에 구비된 롤의 반부하측에 설치된 타코제너레이터에 의해 측정되는 실제 속력값이 속력레귤레이터에 의해 기준 속력값과 비교되며, 상기 속력레귤레이터의 출력값이 싸이리스트를 작동하여 모터를 구동하는 연속소둔 가열로의 모터제어장치에 있어서, 모터의 아마츄어전압을 검출하는 아마츄어전압 검출센서와, 타코제너레이터에 의해 검출되는 롤의 실제 속력값과 설정된 기준 속력값을 비교하여 그 편차를 검출하는 속력편차검출수단과, 상기 속도편차검출기에서 출력되는 기준 속력값과 실제 속력값의 편차가 설정값 이상인 경우 트리거신호를 발생시키는 트리거신호 발생수단과, 상기 트리거신호에 의해 작동하여 상기 타코제너레이터에 의해 검출된 출력값을 차단하여 상기 아마츄어전압 검출센서에서 검출된 전압을 상기 속력레귤레이터에 입력하여 기준속력값과 비교하도록 하는 릴레이 스위칭수단과, 상기 속력레귤레이터의 출력값이 입력되어 기준전류값을 출력하여 모터를 구동시키는 싸이리스트를 작동시키는 전류제어기로 구성된다.

도 1은 종래의 연속소둔 가열로를 나타내는 도면.

도 2는 본 고안에 따른 연속소둔 강열로는 나타내는 도면.

도 3은 연속소둔 가열로에 의해 강판의 처리시 아마츄어 전압의 제어방법을 나타내는 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

3 : 속력레귤레이터 4 : 장력레귤레이터

5 : 속력레귤레이터 제어기 6 : 전류제어기

9 : 아마츄어전압 검출센서 10 : 전압검출 제어기

11 : DC모터 12 : 속도편차검출기

13 : 트리거신호 발생회로 14 : 릴레이스위치회로

20 : 강판

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 고안에 따른 가열로 모터의 아마츄어전압 제어장치에 대해 상세히 설명한다.

도 2는 본 고안에 따른 연속소둔 가열로를 나타내는 도면이다. 도면에 도시된 연속소둔 가열로는 모터의 아마츄어 단자전압 검출수단과 타코제너레이터에서 발생하는 롤의 실제 속력값 차단수단을 제외하고는 도 1에 도시된 연속소둔 가열로와 동일한 구조로 이루어져 있다. 따라서, 이하의 설명에서는 도 1의 연속소둔 가열로와 동일한 구조에 대해서는 그 설명을 생략한다. 또한, 도 1의 구성요소와 동일한 구성에 대해서는 동일한 번호를 참조하여 설명한다.

도면에 도시된 바와 같이, 롤의 실제 속력값 차단수단은 전류제어기(6)의 출력값에 의해 제어되는 싸이리스트(7)에 의해 모터(11)가 구동하는 경우 모터(11) 에 설치된 아마츄어에 인가되는 전압을 측정하는 아마츄어 전압계(8)와, 상기 아마츄어 전압계(8) 양단에 설치되어 상기 아마츄어의 전압을 검출하는 아마츄어전압 검출센서(9)와, 상기 검출센서(9)에서 검출된 DC전압을 이상적인 DC전압으로 변환시키는 전압검출 제어기(10)로 구성된다.

통상적으로 아마츄어 전압은 약 0∼440V이며, 이 아마츄어 전압을 검출하는 아마츄어전압 검출센서(9)의 출력은 약 0∼10V이다. 이때, 상기 아마츄어전압 검출센서(9)에서 출력되는 출력값은 0∼10V의 완전한 DC전압이 아니라 왜란이 포함된 DC전압이다. 전압검출 제어기(10)에서는 상기 왜란을 제거하여 아마츄어전압 검출센서(9)에서 검출되는 전압을 0∼10V의 이상적인 DC전압으로 변화시킨다.

또한, 롤의 실제 속력값 차단수단은 타코제너레이터(15a,15b,15c,15d)에 의해 검출되는 롤의 실제 속력값과 기준값 볼룸(1)에서 설정된 기준값을 비교하여 그 편차를 검출하는 속력편차검출기(12)와, 모터의 발열이나 베어링의 마모에 의해 타코제너레이터(15a,15b,15c,15d)에 의해 검출된 실제 속력값이 기준값과 차이가 많이 발생하여 상기 속도편차검출기(12)에서 검출된 편차값이 2V 이상인 경우(즉, 실제의 속력값이 기준값 보다 2V 이상 작을 경우) 트리거신호를 발생시키는 트리거신호 발생회로(13)와, 상기 트리거신호 발생회로(13)가 작동함에 따라 출력되는 트리거신호에 의해 작동함으로써 상기 타코제너레이터(15a,15b,15c,15d)에 의해 검출된 가열대, 균열대, 서냉대, 급냉대의 실제 속력값을 차단함과 동시에 상기 전압검출 제어기(10)에서 출력된 값을 상기 속력레귤레이터로 입력시키는 릴레이스위치회로(14)로 구성된다.

이하에서는 도 3을 참조하여 상기와 같이 구성된 연속소둔 가열로에서 아마츄어전압을 제어함으로써 가열로의 속력을 제어하는 방법에 대해 설명한다.

도면에 도시된 바와 같이, 우선 속력기준값 볼룸(1)에서 기준 속력값을 설정한 후 강판(10)이 진행하는 각 구간들, 즉 가열대, 균열대, 서냉대, 급냉대의 롤의 반부하측에 설치된 타코제너레이터(15a,15b,15c,15d)에서 실제 속력값이 검출되어 속도편차검출기(12)에서 비교되어 그 편차값이 출력된다(S101,S102). 상기 속도편차검출기(12)에서 출력되는 속도편차전압이 2V 이하인 경우에는 DC모터의 발열이나 베어링의 마모가 없음을 판단하여 상기 타코제너레이터에 의해 검출된 타코제너레이터값과 기준속력값이 속력레귤레이터(3)로 입력되어 비교된다(S103,S104)

한편, 속도편차검출기(12)에서 출력되는 기준 속력값과 실제 속력값의 편차가 2V 이상인 경우에는 트리거신호 발생회로(13)에서 트리거신호를 발생한다(S105). 상기 트리거신호에 의해 릴레이스위치회로(14)가 작동하여 상기 타코제너레이터(15a,15b,15c,15d)에 의해 검출되어 입력되는 타코제너레이터값이 차단된다(S106,S107). 따라서, 속력레귤레이터(3)에는 아마츄어전압 검출센서(9)에서 검출되어 전압검출 제어기(10)에 의해 변환된 이상적인 DC전압과 기준 속력값이 입력되어 비교되며(S108), 상기 속력레귤레이터(3)에서 출력된 출력값이 속력레귤레이터 반전기(5)에 의해 반전되어 전류제어기(6)에 의해 입력되며, 전류제어기(6)의 기준 전류값이 싸이리스트(7)의 게이트를 동작시켜 DC모터(11)를 구동하게 된다.

상술한 바와 같이, 본 고안의 가열로 모터의 아마츄어전압 제어장치에서는 가열로의 모터가 발열되거나 모터의 베어링이 마모되어 가열대의 각 구간 롤의 반부하측에 설치된 타코제너레이터로부터 출력되는 출력값이 심하게 헌팅되는 경우트리거신호에 의해 상기 헌팅된 타코제너레이터값을 차단하고 아마츄어전압 검출제어기에서 출력되는 값으로 가열로의 속력을 유지하기 때문에 가열로 내부에서 진행하는 강판에 사행이 발생하거나 파단이 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.

Claims (3)

1. 강판이 진행하여 가열 및 냉각되는 연속소둔 가열로의 각 구간에 구비된 롤의 반부하측에 설치된 타코제너레이터에 의해 측정되는 실제 속력값이 속력레귤레이터에 의해 기준 속력값과 비교되며, 상기 속력레귤레이터의 출력값이 싸이리스트를 작동하여 모터를 구동하는 연속소둔 가열로의 모터제어장치에 있어서,

   모터의 아마츄어전압을 검출하는 아마츄어전압 검출센서;

   타코제너레이터에 의해 검출되는 롤의 실제 속력값과 설정된 기준 속력값을 비교하여 그 편차를 검출하는 속력편차검출수단;

   상기 속도편차검출기에서 출력되는 기준 속력값과 실제 속력값의 편차가 설정값 이상인 경우 트리거신호를 발생시키는 트리거신호 발생수단;

   상기 트리거신호에 의해 작동하여 상기 타코제너레이터에 의해 검출된 출력값을 차단하여 상기 아마츄어전압 검출센서에서 검출된 전압을 상기 속력레귤레이터에 입력하여 기준속력값과 비교하도록 하는 릴레이 스위칭수단; 및

   상기 속력레귤레이터의 출력값이 입력되어 기준전류값을 출력하여 모터를 구동시키는 싸이리스트를 작동시키는 전류제어기로 구성된 가열로의 모터제어장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 기준 속력값과 실제 속력값의 설정 편차값은 2V인 것을 특징으로 하는 모터제어장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 아마츄어전압 검출센서에서 검출된 전압을 이상적인 DC전압으로 변환시키는 전압검출 제어기를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 모터제어장치.