KR20230058476A - 전동기의 속도 제어 장치 - Google Patents

전동기의 속도 제어 장치 Download PDF

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KR20230058476A
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료 후지타
준키 오사와
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도시바 미쓰비시덴키 산교시스템 가부시키가이샤
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Abstract

실시형태에 의하면, 제 1 반송 테이블의 테이블 롤을 구동시키는 제 1 전동기를 속도 제어하는 제 1 가변속 제어 장치에 제 1 속도 기준을 공급하는 제 1 연산 수단과, 상기 제 1 반송 테이블의 하류에 형성된 제 2 반송 테이블의 테이블 롤을 구동시키는 제 2 전동기를 속도 제어하는 제 2 가변속 제어 장치에 제 2 속도 기준을 공급하고, 반송되는 압연재의 반송 속도를 목표 반송 속도로서 계산하고, 상기 제 2 전동기의 속도 실적 데이터, 상기 목표 반송 속도, 미리 설정된 전동기 파라미터에 기초하여, 최속 가감속 시간을 계산하고, 상기 속도 실적 데이터, 상기 목표 반송 속도 및 상기 최단의 가감속 시간에 기초하여, 속도 기준의 패턴을 생성하여 상기 제 2 속도 기준으로서 상기 제 2 가변속 제어 장치에 공급하는 제 2 연산 수단을 구비한 전동기의 속도 제어 장치가 제공된다.

Description

전동기의 속도 제어 장치
본 발명의 실시형태는, 전동기의 속도 제어 장치에 관한 것이다.
철강 등의 금속 재료의 압연 공정에서는, 압연재는, 반송 테이블 상에서 반송된다. 압연재를 반송 롤 상에서 반송하는 반송 테이블은, 압연 설비에, 연속하여 복수 대 형성되는 경우가 많다. 이와 같은 복수의 반송 테이블은, 복수의 반송 롤에 의해 각각 구성된다. 복수의 반송 롤은, 반송 테이블마다 독립적인 전동기로 구동된다.
반송되는 압연재가, 상이한 전동기로 구동되는 반송 롤의 반송 테이블 사이를 이행하는 경우에, 이행 전후의 반송 롤의 전동기에 속도차가 있으면, 압연재는, 반송 롤 상에서 슬립하여, 압연재의 반송면에 슬립 흠집을 발생시키는 경우가 있다.
그래서, 상류측의 반송 테이블에 형성한 2 개의 위치 검출기에 의해, 압연재의 반송 속도를 연산하고, 구한 반송 속도에 하류측의 전동기의 속도가 일치하도록 보정하는 기술이 알려져 있다 (예를 들어, 특허문헌 1).
이 기술에 의하면, 상류로부터 반송되어 오는 압연재의 반송 속도에, 하류의 반송 테이블의 전동기의 속도를 맞출 수 있으므로, 압연재가 반송 테이블을 이행할 때의 슬립을 억제할 수 있어, 반송면의 슬립 흠집을 발생시키기 어렵게 할 수 있다.
한편, 특허문헌 1 의 기술에서는, 하류측의 전동기의 속도 기준이 천이하는 가감속 기간에서의 운전이 고려되어 있지 않다. 그 때문에, 압연재가 반송 테이블을 이행할 때까지, 하류의 전동기의 속도 보정이 제때 되지 않는 것이 문제가 된다. 이와 같은 문제를 회피하기 위해서, 압연재의 하류의 반송 테이블로의 도달보다 충분히 상류에 있어서 속도 기준의 보정을 개시할 필요가 있다. 그러나, 압연재의 반송 속도나 반송 테이블의 길이 등에 따라서는, 속도 기준의 보정을 충분히 실시할 수 없는 경우가 발생할 수 있다.
일본 공개특허공보 소60-111712호
본 발명의 실시형태는, 상기 문제점을 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 반송 테이블의 이행시의 압연재의 슬립을 발생하기 어렵게 하는 전동기의 속도 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시형태에 관련된 전동기의 속도 제어 장치는, 제 1 반송 테이블의 테이블 롤을 구동시키는 제 1 전동기를 속도 제어하는 제 1 가변속 제어 장치에 제 1 속도 기준을 공급하는 제 1 연산 수단과, 상기 제 1 반송 테이블의 하류에 형성된 제 2 반송 테이블의 테이블 롤을 구동시키는 제 2 전동기를 속도 제어하는 제 2 가변속 제어 장치에 제 2 속도 기준을 공급하고, 상기 제 1 반송 테이블에 의해 반송되는 압연재의 반송 속도를, 상기 제 2 전동기의 속도로 환산된 목표 반송 속도를 계산하고, 상기 제 2 전동기의 속도 실적 데이터, 상기 목표 반송 속도, 미리 설정된 상기 제 2 전동기에 관한 전동기 파라미터에 기초하여, 최속 가감속 시간을 계산하고, 상기 속도 실적 데이터, 상기 목표 반송 속도 및 상기 최단의 가감속 시간에 기초하여, 속도 기준의 패턴을 생성하여 상기 제 2 속도 기준으로서 상기 제 2 가변속 제어 장치에 공급하는 제 2 연산 수단을 구비한다.
본 발명의 실시형태에 의하면, 반송 테이블의 이행시의 압연재의 슬립을 발생하기 어렵게 하는 전동기의 속도 제어 장치가 실현된다.
도 1 은, 실시형태 1 에 관련된 전동기의 속도 제어 장치를 예시하는 모식적인 블록도이다.
도 2 는, 실시형태 1 의 속도 제어 장치의 동작을 설명하기 위한 모식적인 그래프도이고, 속도 기준의 시간 변화를 나타내는 그래프도의 예이다.
도 3 은, 실시형태 2 에 관련된 전동기의 속도 제어 장치를 예시하는 모식적인 블록도이다.
도 4 는, 실시형태 2 의 속도 제어 장치의 동작을 설명하기 위한 모식적인 그래프도이고, 속도 기준의 시간 변화를 나타내는 그래프도의 예이다.
이하에, 본 발명의 각 실시형태에 대해 도면을 참조하면서 설명한다.
또한, 도면은 모식적 또는 개념적인 것이고, 각 부분의 두께와 폭의 관계, 부분간의 크기의 비율 등은, 반드시 현실의 것과 동일하다고는 할 수 없다. 또, 동일한 부분을 나타내는 경우라도, 도면에 의해 서로의 치수나 비율이 다르게 나타나는 경우도 있다.
또한, 본원 명세서와 각 도면에 있어서, 기출의 도면에 관하여 전술한 것과 동일한 요소에는 동일한 부호를 붙이고 상세한 설명은 적절히 생략한다.
(실시형태 1)
도 1 은, 본 실시형태에 관련된 전동기의 속도 제어 장치를 예시하는 모식적인 블록도이다.
도 1 에는, 본 실시형태의 속도 제어 장치 (10) 외에, 이 속도 제어 장치 (10) 에 의해 속도 제어되어 압연재 (1) 를 반송하는 반송 테이블 (100, 102) 이 함께 나타나 있다. 반송 테이블 (100, 102) 은, 인접하여 배치되어 있고, 반송 테이블 (제 1 반송 테이블) (100) 은, 반송 테이블 (제 2 반송 테이블) (102) 의 상류에 형성되어 있다. 압연재 (1) 는, 상류의 반송 테이블 (100) 로부터 하류의 반송 테이블 (102) 로 반송된다.
반송 테이블 (100) 에서는, 전동기 (제 1 전동기) (3a) 에 의해 구동되는 테이블 롤 (2a ∼ 2c) 이 상류에서 하류를 향하여, 압연재 (1) 를 반송하도록 형성되어 있다. 압연재 (1) 는, 테이블 롤 (2a ∼ 2c) 의 회전에 따라서, 상류에서 하류로 반송된다. 전동기 (3a) 는, 가변속 제어 장치 (제 1 가변속 제어 장치) (4a) 에 의해 구동된다.
반송 테이블 (102) 에서는, 전동기 (제 2 전동기) (3b) 에 의해 구동되는 테이블 롤 (2d, 2e) 이 상류에서 하류를 향하여, 압연재 (1) 를 반송하도록 형성되어 있다. 상류의 반송 테이블 (100) 로부터 반송되어 온 압연재 (1) 는, 테이블 롤 (2d, 2e) 의 회전에 따라서, 더욱 하류로 반송된다. 전동기 (3b) 는, 가변속 제어 장치 (제 2 가변속 제어 장치) (4b) 에 의해 구동된다.
전동기 (3a, 3b) 는, 교류 전동기이고, 예를 들어, 유도 전동기이다. 가변속 제어 장치 (4a, 4b) 는, 전동기 (3a, 3b) 를 각각의 속도 기준에 따라 속도 제어한다.
속도 제어 장치 (10) 는, 전동기 (3a, 3b) 의 속도의 데이터를 수집한다. 이 예와 같이, 센서리스 벡터 제어에 의해, 전동기 (3a, 3b) 의 속도 제어를 실시하는 경우에는, 실선으로 나타낸 바와 같이, 속도 제어 장치 (10) 는, 가변속 제어 장치 (4a, 4b) 로부터 전동기 (3a, 3b) 의 속도 실적을 수집한다. 센서가 부착된 벡터 제어에 의해 전동기 (3a, 3b) 의 속도 제어를 실시하는 경우에는, 속도 제어 장치 (10) 는, 파선으로 나타낸 바와 같이, 전동기에 형성된 속도 검출기로부터 전동기의 속도 데이터를 수신한다.
반송 테이블 (100) 에는, 압연재 (1) 의 위치 검출기 (5a, 5b) 가 형성되어 있다. 위치 검출기 (5a) 는, 위치 검출기 (5b) 보다 상류에 형성되어 있다. 위치 검출기 (5a, 5b) 는, 압연재 (1) 의 선단 (先端) 을 검출하고, 미단 (尾端) 이 빠져나갈 때까지 액티브가 되는 위치 검출 신호 (Da, Db) 를 각각 출력한다. 위치 검출기 (5a, 5b) 는, 반송 테이블의 설치 환경 등에 따라 적절한 방식의 센서가 사용된다. 열간 압연 라인 등의 경우에는, 핫 메탈 디텍터 등을 사용할 수 있다. 위치 검출기 (5a, 5b) 는, 이후에 상세히 서술하는 바와 같이, 상류측의 위치 검출기 (5a) 로 압연재 (1) 의 선단을 검출한 후, 하류측의 위치 검출기 (5b) 로 압연재 (1) 의 선단을 검출할 때까지의 시간이 계측되어, 위치 검출기 (5a, 5b) 사이의 압연재 (1) 의 반송 속도가 계산된다.
위치 검출기의 설치수는, 2 개에 한정하지 않고, 3 개 이상으로 할 수 있다. 위치 검출기의 설치수 및 설치 위치에 따라, 압연재의 반송 속도를 계산하는 것이 가능해진다.
이 예에서는, 하류의 반송 테이블 (102) 에는, 위치 검출기가 나타나 있지 않지만, 압연재의 트래킹의 필요에 따라, 위치 검출기는, 적절한 지점에 형성된다.
이하에서는, 이해를 용이하게 하기 위해서, 이 예와 같은 2 단의 반송 테이블 (100, 102) 의 경우에 대해 설명하지만, 반송 테이블은, 2 단에 한정하지 않고, 3 단 혹은 그 이상의 단수로 해도 된다. 전동기 (3a, 3b) 는, 임의의 수의 테이블 롤을 구동시킬 수 있지만, 도 1 에서는, 전동기 (3a) 는, 3 개의 테이블 롤을 구동시키고, 전동기 (3b) 는, 2 개의 테이블 롤을 구동시키는 것으로 하고 있다.
반송 테이블 (102) 보다 더욱 하류에 반송 테이블을 형성하는 경우에는, 반송 테이블 (102) 에 설치된 위치 검출기를 사용하여, 반송 테이블 (102) 에서의 압연재의 반송 속도를 계산할 수 있다.
전동기의 속도 제어 장치 (10) 는, 위치 검출기 (5a, 5b) 의 출력에 접속되어 있다. 속도 제어 장치 (10) 는, 위치 검출기 (5a, 5b) 가 출력하는 위치 검출 신호 (Da, Db) 및 위치 검출기 (5a, 5b) 가 각각 설치된 거리에 기초하여, 위치 검출기 (5a, 5b) 사이에서의 압연재 (1) 의 목표 반송 속도 (N2) 를 계산한다.
속도 제어 장치 (10) 에서는, 상류측의 전동기 (3a) 의 속도 실적의 데이터는, 하류측의 전동기 (3b) 의 속도 기준에 대해 상류측의 전동기 (3a) 의 속도를 보정하는 경우 등에 사용된다. 하류측의 전동기 (3b) 의 속도 실적의 데이터는, 가감속 레이트를 계산할 때 등에 사용된다. 또한, 속도 실적의 데이터는, 도시하지 않지만, 가변속 제어 장치 (4a, 4b) 의 피드백을 위해서도 사용된다.
전동기의 속도 제어 장치 (10) 는, 가변속 제어 장치 (4a, 4b) 에 접속되어 있다. 속도 제어 장치 (10) 는, 가변속 제어 장치 (4a, 4b) 의 각각에 적절한 속도 기준을 계산하고, 계산된 속도 기준을 가변속 제어 장치 (4a, 4b) 에 공급한다.
보다 구체적으로는, 속도 제어 장치 (10) 는, 계산된 반송 속도 및 하류의 반송 테이블 (102) 까지의 거리를 사용하여, 압연재 (1) 가 하류의 반송 테이블 (102) 에 도달할 때까지의 도달 예정 시간 (t3) 을 계산한다. 속도 제어 장치 (10) 는, 반송 속도, 전동기 사양 및 기계 제원을 사용하여, 하류측의 전동기 (3b) 의 최속 가감속 시간 (t0) 을 계산하고, 계산된 최속 가감속 시간 (t0) 에 기초하여 가감속 레이트 (α) 를 계산한다. 속도 제어 장치 (10) 는, 계산된 가감속 레이트 (α) 를 사용하여, 하류의 전동기 (3b) 를 위한 속도 기준의 패턴 (N(t)) 을 생성하고, 가변속 제어 장치 (4b) 에 공급한다. 속도 기준의 패턴이란, 속도 기준의 시간 변화를 나타내는 데이터이고, 예를 들어, 시각마다의 속도 기준을 시계열로 한 데이터이다.
속도 제어 장치 (10) 는, 바람직하게는, 최속 가감속 시간과 도달 예정 시간을 비교하여, 도달 예정 시간 (t3) 이 최속 가감속 시간 (t0) 보다 짧은 경우에는, 상류측의 전동기 (3a) 의 속도 기준을 보정한다.
이와 같이 하여, 본 실시형태의 속도 제어 장치 (10) 는, 인접하는 반송 테이블 (100, 102) 에서의 전동기 (3a, 3b) 의 속도를 압연재의 도달 시간 내에 거의 동일한 속도가 되도록 제어한다.
전동기의 속도 제어 장치 (10) 의 구성예에 대하여, 보다 상세하게 설명한다.
속도 제어 장치 (10) 는, 연산부 (20a, 20b) 를 구비한다. 속도 제어 장치 (10) 는, 바람직하게는, 상류 전동기 속도 보정 기능 (21) 및 속도 기준 설정 기능 (19a, 19b) 을 추가로 구비한다.
연산부 (제 1 연산 수단) (20a) 는, 상류측의 전동기 (3a) 의 속도 기준의 패턴을 생성하여 출력하고, 연산부 (제 2 연산 수단) (20b) 는, 하류측의 전동기 (3b) 의 속도 기준의 패턴을 생성하여 출력한다. 연산부 (20a, 20b) 의 구성은, 거의 동일하고, 이하에서는, 하류측의 연산부 (20b) 에 대해 설명한다. 또한, 연산부 (20a) 가 가장 상류에 형성되는 전동기를 위해서 형성되는 경우에는, 연산부 (20b) 의 구성과 반드시 동일한 필요는 없고, 예를 들어, 도시하지 않은 상위 계산기에 설정된 조건에 기초하여 계산된 속도 기준의 패턴이 미리 설정되도록 해도 된다.
연산부 (20b) 는, 목표 반송 속도 연산 기능 (14) 과, 압연재 도달 예정 시간 연산 기능 (15) 과, 전동기 파라미터 설정 기능 (16) 과, 가감속 레이트 연산 기능 (17) 과, 속도 기준 연산 기능 (18) 을 포함한다.
목표 반송 속도 연산 기능 (14) 에는, 위치 검출 신호 (Da, Db) 가 입력된다. 위치 검출 신호 (Da, Db) 는, 위치 검출기 (5a, 5b) 로부터 각각 출력된다. 목표 반송 속도 연산 기능 (14) 은, 위치 검출 신호 (Da, Db) 및 위치 검출기 (5a, 5b) 가 각각 설치된 위치 사이의 거리의 데이터를 사용하여, 상류측의 반송 테이블 (100) 에서 반송되는 압연재 (1) 의 반송 속도를 계산하고, 목표 반송 속도 (N2) 로서 출력한다. 목표 반송 속도 (N2) 는, 전동기의 회전 속도로 환산하여 출력된다.
압연재 도달 예정 시간 연산 기능 (15) 에는, 미리 반송 테이블 (100, 102) 이 각각 설치된 위치 사이의 거리의 데이터가 설정되어 있다. 반송 테이블 (100, 102) 이 각각 설치된 위치 사이의 거리는, 예를 들어, 2 개의 위치 검출기 (5a, 5b) 중 하류측의 위치 검출기 (5b) 가 형성된 위치와, 반송 테이블 (102) 의 가장 상류측의 테이블 롤 (2d) 이 형성된 위치까지의 거리로 여겨진다. 거리나 속도의 계측 오차나 계산에 의한 오차를 고려하여, 테이블 롤 (2d) 보다 약간 상류측의 위치를 반송 테이블 (102) 의 위치로 해도 된다.
압연재 도달 예정 시간 연산 기능 (15) 에는, 목표 반송 속도 연산 기능 (14) 에 의해 계산된 목표 반송 속도 (N2) 가 입력된다. 압연재 도달 예정 시간 연산 기능 (15) 은, 목표 반송 속도 (N2) 및 반송 테이블 (100, 102) 사이의 거리에 기초하여, 압연재 (1) 가 반송 테이블 (102) 에 도달하는 도달 예정 시간 (t3) 을 계산하여 출력한다.
전동기 파라미터 설정 기능 (16) 은, 연산에 필요해지는 전동기의 파라미터를, 도시하지 않은 파라미터의 격납부로부터 추출하여 출력한다. 파라미터의 격납부는, 외부에 접속된 기억 장치에 형성되어 있어도 되고, 속도 제어 장치 (10) 의 기억부 내에 형성되어도 된다. 전동기의 파라미터는, 전동기의 사양 및 전동기에 의해 구동되는 기계의 제원 데이터를 포함한다. 전동기 사양은, 예를 들어, 과부하내량 (k) 이나 정격 토크 (TA) [kgf·㎝] 등을 포함하고 있다. 기계 제원 데이터는, 롤이나 감속 기어 등의 기계계의 관성 모멘트 (GD2) [kgf·㎠] 등을 포함하고 있다. 관성 모멘트 (GD2) 의 데이터는, 전동기 및 기계계에 대해 각각 설정되어도 되고, 전동기마다 합계의 관성 모멘트의 값으로서 설정되어도 된다.
가감속 레이트 연산 기능 (17) 은, 목표 반송 속도 (N2), 하류측의 전동기 (3b) 의 속도 실적 (N1) 및 전동기의 필요한 파라미터를 입력하고, 이들에 기초하여, 가감속 레이트 (α) 를 계산한다. 목표 반송 속도 (N2) 는, 목표 반송 속도 연산 기능 (14) 에 의해 계산된 값이 사용된다. 속도 실적 (N1) 은, 전동기 (3b) 의 속도 실적이다. 전동기의 파라미터는, 전동기 파라미터 설정 기능 (16) 에 의해 설정되어 출력된다. 이 예에서는, 전동기의 파라미터는, 전동기 (3b) 의 과부하내량 (k), 정격 토크 (TA) [kgf·㎝], 기계계의 손실분에 상당하는 토크 (Tm) [kgf·㎝] 및 관성 모멘트 (GD2) [kgf·㎠] 이다. 관성 모멘트 (GD2) 는, 전동기측 및 기계측의 합계로 되어 있다.
가감속 레이트 (α) 는, 이하와 같이 계산된다.
α = (N2 - N1)/t0
여기서, 최속 가감속 시간 (t0) 은, 목표 반송 속도 (N2), 전동기 (3b) 의 속도 실적 (N1) 및 전동기의 파라미터를 사용하여, 이하의 식 (1) 에 의해 구해진다. 또한, 본 실시형태 및 후술하는 다른 실시형태에 있어서, 전동기 (3b) 는, 가감속 운전을 하는 경우에는, 일정한 토크로 운전되는 것으로 하고, 최속 가감속 시간 (t0) ＞ 0 인 것으로 한다. 또, 식 (1) 은, 가속시를 나타내고 있고, 감속시에는, 적분 기호 중의 분모는 (kTA ＋ Tm) 으로 된다.
Figure pct00001
속도 기준 연산 기능 (18) 은, 목표 반송 속도 (N2), 전동기 (3b) 의 속도 실적 (N1), 압연재의 도달 예정 시간 (t3), 최속 가감속 시간 (t0) 및 가감속 레이트 (α) 의 각 데이터를 입력하고, 속도 기준의 패턴 (N(t)) 을 생성한다. 속도 기준 연산 기능 (18) 은, 생성된 패턴 (N(t)) 을 가변속 제어 장치 (4b) 에 공급한다.
상류 전동기 속도 보정 기능 (상류 전동기 속도 보정 수단) (21) 에는, 도달 예정 시간 (t3) 및 최속 가감속 시간 (t0) 이 입력된다. 상류 전동기 속도 보정 기능 (21) 은, 도달 예정 시간 (t3) 과 최속 가감속 시간 (t0) 을 비교하여, t3 < t0 이 되었을 경우에, 속도 기준의 보정값 (Nc) 을 출력하고, t3 ≥ t0 이 되도록 상류측의 전동기 (3a) 를 위한 속도 기준을 보정한다.
이 예에서는, 상류 전동기 속도 보정 기능 (21) 에는, 상류측의 전동기 (3a) 의 속도 실적 (NU) 이 입력된다. 상류 전동기 속도 보정 기능 (21) 에는, t3 < t0 인 경우의 보정값이 미리 설정되어 있다. 이 보정값 (Nc) 은, 예를 들어, 상류측의 속도 실적 (NU) 에 따른 값으로 되어 있고, 속도 실적 (NU) 의 절대값이 클수록 큰 값의 보정값이 된다. 예를 들어, 상류 전동기 속도 보정 기능 (21) 에는, 전동기 (3a) 의 몇 개인가로 구분된 속도 범위와 구분된 속도 범위에 따른 보정값이 설정된 테이블이 미리 설정되어 있다. 또한, 상류 전동기 속도 보정 기능 (21) 에 설정되는 보정값은, 전동기 (3a) 의 속도 실적 (NU) 의 크기에 상관없이 일정값으로 해도 된다.
속도 기준 설정 기능 (19a, 19b) 은, 연산부 (20a, 20b) 로부터 속도 기준의 패턴을 입력하고, 속도 기준의 패턴의 데이터를 적절한 형식으로 변환하여, 가변속 제어 장치 (4a, 4b) 에 공급한다. 속도 기준 설정 기능 (19a, 19b) 은, 입력된 데이터나 지령 등과의 연산 기능을 갖는다. 속도 기준 설정 기능 (19a, 19b) 은, 도시하지 않지만, 운전 지령 등을 입력하고, 운전 지령 등이 액티브가 되었을 때에, 속도 기준의 패턴을 출력한다. 이 예에서는, 상류측의 속도 기준 설정 기능 (19a) 은, 상류 전동기 속도 보정 기능 (21) 이 속도 기준의 보정값 (Nc) 을 출력했을 때에는, 보정값 (Nc) 을 현재의 속도 기준의 패턴에 적용한다. 예를 들어, 속도 기준 설정 기능 (19a) 은, 연산부 (20a) 가 출력하는 속도 기준 및 상류 전동기 속도 보정 기능 (21) 이 출력하는 보정값 (Nc) 에 기초하여, 새로운 속도 기준을 연산하여 출력한다.
본 실시형태의 속도 제어 장치 (10) 의 동작에 대해 설명한다.
도 2 는, 본 실시형태의 속도 제어 장치의 동작을 설명하기 위한 모식적인 그래프도이고, 속도 기준의 시간 변화를 나타내는 그래프도의 예이다.
도 2 에는, 속도 기준 연산 기능 (18) 이 생성되고, 속도 기준 설정 기능 (19b) 을 통하여 출력되는 속도 기준의 패턴 (N(t)) 의 시간 변화가 그래프로서 나타나 있다. 세로축은, 속도 기준 (N) 이고, 가로축은, 시각 (τ) 이다. 도 2 에서는, 전동기 (3b) 가 저속에서 고속으로 가속하는 경우의 예를 나타내고 있다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 속도 기준 연산 기능 (18) 에 의해 생성된 속도 기준의 패턴 (N(t)) 은, 시각마다의 속도 기준 (N) 의 크기의 데이터를 포함하고 있다. 시각 (τ0) 에 있어서, 속도 기준 (N) 은, 하류측의 전동기 (3b) 의 속도 실적 (N1) 으로 된다. 시각 (τ0) 은, 반송 테이블 (100, 102) 의 각각의 설치 위치 사이의 거리의 시점을 압연재 (1) 가 통과하는 시각이고, 예를 들어, 압연재 (1) 가 위치 검출기 (5b) 가 형성된 위치를 통과하는 시각이다. 시각 (τ0) 부터 시각 (τ1) 사이의 최속 가감속 시간 (t0) 에서는, 패턴 (N(t)) 은, 가감속 레이트 (α) 의 기울기로 직선상으로 상승한다. 시각 (τ1) 에 있어서, 패턴 (N(t)) 은, 목표 반송 속도 (N2) 에 도달한다. 그 후, 시각 (τ1) 부터 시각 (τ2) 에서는, 패턴 (N(t)) 은, 일정한 목표 반송 속도 (N2) 로 추이한다. 시각 (τ2) 은, 반송 테이블 (100, 102) 의 각각이 설치된 위치 사이의 거리의 종점에 압연재 (1) 가 도달하는 시각이고, 예를 들어, 하류의 반송 테이블 (102) 에 있어서 상류측의 테이블 롤 (2d) 이 형성된 위치에 압연재의 선단이 달하는 시각이다. 요컨대, 시각 (τ0) 에서 시각 (τ2) 까지의 기간은, 압연재 (1) 의 도달 예정 시간 (t3) 이다.
상류 전동기 속도 보정 기능 (21) 은, 속도 기준 연산 기능 (18) 으로부터 최속 가감속 시간 (t0) 및 도달 예정 시간 (t3) 의 계산값을 입력한다. 상류 전동기 속도 보정 기능 (21) 은, 최속 가감속 시간 (t0) 및 도달 예정 시간 (t3) 을 비교한다. 이 예에서는, 도달 예정 시간 (t3) 은, 최속 가감속 시간 (t0) 보다 길기 때문에, 상류 전동기 속도 보정 기능 (21) 은, 보정값 (Nc) 을 출력하지 않고, 상류측의 연산부 (20a) 는, 속도 기준 설정 기능 (19a) 을 통하여, 당초 설정과 같은 속도 기준을 가변속 제어 장치 (4a) 에 공급한다.
도달 예정 시간 (t3) 이, 최속 가감속 시간 (t0) 보다 짧은 경우에는, 상류 전동기 속도 보정 기능 (21) 은, 속도 기준의 보정값 (Nc) 을 상류측의 속도 기준 설정 기능 (19a) 에 출력한다. 이 예에서는, 전동기 (3b) 는, 가속 운전하는 경우를 나타내고 있으므로, t3 < t0 인 경우에는, 상류 전동기 속도 보정 기능 (21) 은, 도 2 의 하방향의 화살표로 나타내는 바와 같이, 목표 반송 속도 (N2) 를 인하하도록, 보정값 (Nc) 을 출력한다. 이 경우의 보정값 (Nc) 은, 예를 들어, 부의 값을 갖는 데이터이고, 속도 기준 설정 기능 (19a) 에 의해, 연산부 (20a) 가 출력하는 속도 기준에 가산된다. 이로써, 가변속 제어 장치 (4a) 는, 당초보다 작은 값을 갖는 속도 기준이 입력되어, 압연재 (1) 의 반송 속도가 저하된다.
상기 서술에서는, 하류측의 전동기 (3b) 가 가속하는 경우에 대해 설명했지만, 전동기 (3b) 를 감속하는 경우에 대해서도 동일하게 상류측의 전동기 (3a) 의 속도를 보정하여, 압연재 (1) 의 반송 속도를 조정할 수 있다. 전동기 (3b) 가 감속 운전하는 경우로서, t3 < t0 일 때에는, 상류 전동기 속도 보정 기능 (21) 은, 정의 값을 갖는 보정값 (Nc) 을 출력하고, 상류측의 속도 기준 설정 기능 (19a) 은, 연산부 (20a) 가 출력한 속도 기준에 정의 값을 갖는 보정값을 가산하여, 새로운 속도 기준을 출력한다.
상기 서술한 바와 같이, 상류 전동기 속도 보정 기능 (21) 은, 미리 보정값 (Nc) 이 설정되어 있고, t3 < t0 인 경우에, 하류측의 전동기 (3b) 가 가속하는지 감속하는지에 따라, 정 또는 부의 보정값 (Nc) 을 출력한다. 보정값 (Nc) 의 크기는, 상류측의 전동기 (3a) 의 속도 실적 (NU) 에 따라 설정된 값이어도 되고, 일정값이어도 된다. 상기 서술한 예에서는, 2 개의 위치 검출기 (5a, 5b) 가 형성되어 있는 점에서, 목표 반송 속도 (N2) 의 연산은, 1 회 실시되고, 최속 가감속 시간 (t0) 및 도달 예정 시간 (t3) 의 비교 및 판정도 1 회 실시된다. 이것에 한정되지 않고, 위치 검출기의 수에 따라, 복수 회에 걸쳐 최속 가감속 시간 (t0) 및 도달 예정 시간 (t3) 의 비교 및 판정을 실시하여, 보정값 (Nc) 을 출력해도 된다.
본 실시형태의 전동기의 속도 제어 장치 (10) 의 효과에 대해 설명한다.
본 실시형태의 속도 제어 장치 (10) 는, 연산부 (20b) 를 구비하고 있고, 연산부 (20b) 에서는, 하류측의 전동기 (3b) 의 속도 조정을 그 전동기 (3b) 의 사양이나 기계 제원을 포함하여 가감속 레이트 (α) 를 연산할 수 있다. 그 때문에, 압연재가 지나치게 먼 곳에 있는 상태로부터 하류측의 전동기 (3b) 의 가감속 운전을 개시할 필요가 없고, 압연재의 슬립 흠집의 저감과 함께, 압연 공정의 보다 원활한 운용이 가능해진다.
본 실시형태의 속도 제어 장치 (10) 는, 상류 전동기 속도 보정 기능 (21) 을 추가로 구비할 수 있다. 연산부 (20b) 에서는, 최고 속도의 가감속 레이트 (α) 를 연산할 때에는, 계측된 압연재 (1) 의 반송 속도를 목표 반송 속도 (N2) 로 하고, 목표 반송 속도 (N2) 및 반송 테이블 (100, 102) 사이의 거리에 기초하여, 압연재 (1) 의 도달 예정 시간 (t3) 을 계산할 수 있다. 상류 전동기 속도 보정 기능 (21) 은, 가감속 레이트 (α) 에 기초하는 최속 가감속 시간 (t0) 및 압연재 (1) 의 반송 속도에 기초하는 도달 예정 시간 (t3) 을 비교하여, 적절한 속도 조정이 실시되는지의 여부를 판정한다. 상류 전동기 속도 보정 기능 (21) 은, 하류측의 전동기 (3b) 의 가감속 운전에서는, 전동기 (3a, 3b) 사이의 속도 조정이 충분히 실시되지 않는다고 판정된 경우에는, 상류측의 전동기 (3a) 의 속도를 보정한다. 그 때문에, 최단의 가감속 레이트 (α) 가 하류측의 전동기 (3b) 의 기계적 제원 등에 의해 결정되어 있어도, 상류측의 전동기 (3a) 의 속도를 보정함으로써, 전동기 (3a, 3b) 사이의 속도 조정을 적절히 실시할 수 있다.
상기 서술한 구체예에서는, 압연재 (1) 의 반송 속도를, 위치 검출기 (5a, 5b) 가 출력하는 위치 검출 신호 (Da, Db) 및 위치 검출기 (5a, 5b) 사이의 거리에 기초하여 계산하는 것이다. 이와 같이 함으로써, 압연재 (1) 의 직접적인 반송 속도를 목표 반송 속도 (N2) 로 할 수 있기 때문에 바람직하다. 압연재 (1) 의 반송 속도로서, 위치 검출 신호 (Da, Db) 및 위치 검출기 (5a, 5b) 사이의 거리에 의한 연산 대신에, 상류측의 전동기 (3a) 의 속도 실적 (NU) 을 사용해도 된다.
(실시형태 2)
도 3 은, 본 실시형태에 관련된 전동기의 속도 제어 장치를 예시하는 모식적인 블록도이다.
본 실시형태의 전동기의 속도 제어 장치 (210) 는, 하류측의 전동기 (3b) 의 가감속 레이트를 조정하여, 압연재 (1) 의 도달 예정 시간 (t3) 내의 전동기 (3b) 의 소비 전력량 (J) 을 최소로 한다. 속도 제어 장치 (210) 는, 상기 서술한 다른 실시형태의 경우와는 상이한 연산부 (220a, 220b) 를 구비하는 점에서 상기 서술한 다른 실시형태의 경우와 상이하다. 다른 구성 요소는, 다른 실시형태의 경우와 동일하고, 동일한 구성 요소에는, 동일한 부호를 붙이고 상세한 설명을 적절히 생략한다.
도 3 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 전동기의 속도 제어 장치 (210) 는, 연산부 (220a, 220b) 를 구비한다. 연산부 (220a) 는, 상류측의 전동기 (3a) 의 속도 기준의 패턴을 생성하여 출력하고, 연산부 (220b) 는, 하류측의 전동기 (3b) 의 속도 기준의 패턴을 생성하여 출력한다. 연산부 (220a, 220b) 의 구성은, 거의 동일하고, 이하에서는, 하류측의 연산부 (220b) 에 대해 설명한다. 상기 서술한 다른 실시형태의 경우와 마찬가지로, 연산부 (220a) 가 가장 상류에 형성되는 전동기를 위해서 형성되는 경우에는, 연산부 (220b) 의 구성과 반드시 동일할 필요는 없다.
연산부 (220b) 는, 소비 전력량 연산 기능 (222) 을 포함한다. 이 예에서는, 연산부 (220b) 는, 상기 서술한 다른 실시형태의 경우와 상이한 가감속 레이트 연산 기능 (217) 을 포함하고 있고, 가감속 레이트 연산 기능 (217) 은, 소비 전력량 연산 기능 (222) 을 포함하는 점에서 다른 실시형태의 경우와 상이하다.
소비 전력량 연산 기능 (222) 은, 하류측의 전동기 (3b) 의 속도 실적 (N1), 목표 반송 속도 (N2), 가감속 시간 (t1), 전동기의 파라미터 및 압연재 (1) 의 도달 예정 시간 (t3) 에 기초하여, 도달 예정 시간 (t3) 내에서 소비되는 소비 전력량 (J) 을 계산한다. 가감속 시간 (t1) 은, 변수이고, 소비 전력량 연산 기능 (222) 은, 도달 예정 시간 (t3) 내에서 전동기 (3b) 의 소비 전력량 (J) 이 최소가 되는 가감속 시간 (t1) 을 계산하여 출력한다.
가감속 레이트 연산 기능 (217) 은, 소비 전력량 연산 기능 (222) 에 의해 출력된 가감속 시간 (t1) 을 사용하여 가감속 레이트 (α1) 를 계산하여, 출력한다.
소비 전력량 연산 기능 (222) 은, 소비 전력량 (J) 을 계산하고, 소비 전력량 (J) 이 최소가 되는 가감속 시간 (t1) 을 계산할 수 있으면, 가감속 레이트 연산 기능 (217) 의 기능으로서 형성되는 경우에 한정되지 않고, 예를 들어, 가감속 레이트 연산 기능으로부터 독립적인 기능으로서 형성되어도 된다.
본 실시형태의 속도 제어 장치 (210) 의 동작에 대해 설명한다.
도 4 는, 본 실시형태의 속도 제어 장치의 동작을 설명하기 위한 모식적인 그래프도이고, 속도 기준의 시간 변화를 나타내는 그래프도의 예이다.
도 4 에는, 속도 기준 연산 기능 (18) 이 생성하여, 속도 기준 설정 기능 (19b) 을 통하여 출력하는 속도 기준의 패턴 (N(t)) 이 나타나 있다. 도 4 의 세로축은, 속도 기준 (N) 외에, 전동기 (3b) 의 전동기 1 차 전류의 2 승의 수치 (I1 2) 를 나타내고 있고, 도 4 에는, I1 2 의 시간 적분인 소비 전력량 (J1, J2) 이 함께 나타나 있다. 본 실시형태에서는, 가감속 레이트 (α1) 의 변화에 따라, 소비 전력량 (J1, J2) 이 변화하고, J = J1 ＋ J2 가 최소가 되는 가감속 시간 (t1) 이 존재한다. 속도 제어 장치 (210) 는, 그 때의 가감속 레이트 (α1) 을 채용하고, 속도 기준의 패턴 (N(t)) 을 생성하여 출력한다.
본 실시형태의 경우에 있어서도, 전동기 (3b) 가 가감속 운전을 하는 경우에는, 일정한 토크로 운전하고, t0 ＞ 0 인 것으로 한다. 또, 이하의 설명에서는, 특별히 언급하지 않는 한, t3 ≥ t1 ≥ t0 인 것으로 한다. t0 은, 상기 서술한 다른 실시형태에 있어서 설명한 전동기 (3b) 의 기계 제원 등을 사용하여 계산된 최속 가감속 시간이다.
가감속 레이트 (α1) 는, 이하와 같이 계산된다.
α1 = (N2 - N1)/t1
도 4 에 나타내는 바와 같이, 패턴 (N(t)) 은, 상기 서술한 다른 실시형태의 경우와 마찬가지로, 시각마다의 속도 기준의 데이터를 포함하고 있다. 시각 (τ0) 에 있어서, 속도 기준 (N) 은, 하류측의 전동기 (3b) 의 속도 실적 (N1) 이 된다. 시각 (τ0) 부터 시각 (τ11) 사이의 가감속 시간 (t1) 에서는, 패턴 (N(t)) 은, 가감속 레이트 (α1) 의 기울기로 직선상으로 상승한다. 시각 (τ11) 에 있어서, 패턴 (N(t)) 은, 목표 반송 속도 (N2) 에 도달한다. 그 후, 시각 (τ11) 에서 시각 (τ2) 까지의 시간 (t2) 에서는, 패턴 (N(t)) 은, 일정한 목표 반송 속도 (N2) 로 추이한다.
소비 전력량 (J1) 은, 시각 (τ0) 에서 시각 (τ11) 까지의 가감속 시간 (t1) 에서 소비되는 전력량으로 하고, 소비 전력량 (J2) 은, 시각 (τ11) 에서 시각 (τ2) 까지의 시간 (t2) 에서 소비되는 전력량인 것으로 한다.
소비 전력량 연산 기능 (222) 은, 이하의 식 (2) 에 의해, 압연재 (1) 의 도달 예정 시간 (t3) 의 사이에 있어서의 소비 전력량 J = J1 ＋ J2 를 계산한다. 예를 들어, 소비 전력량 연산 기능 (222) 은, 가감속 시간 (t1) 을 t0 ∼ t3 까지, 일정한 시각 간격으로 변화시켜, 가감속 시간 (t1) 마다의 소비 전력량 (J) 을 계산하고, 소비 전력량 (J) 이 최소가 되는 가감속 시간 (t1) 을 탐색한다. 최속 가감속 시간 (t0) 은, 상기 서술한 다른 실시형태에서 설명한 식 (1) 을 사용하여, 가감속 레이트 연산 기능 (217) 에 의해 계산된다.
Figure pct00002
식 (2) 에 있어서, 관성 모멘트 (GD2), 정격 토크 (TA), 정격 토크 전류 (IqA), 기계 손실에 상당하는 토크 (Tm), 여자 전류 (Id) 및 케이블 등에서 기인하는 직류 저항값 (R) 은, 전동기의 파라미터이고, 전동기 파라미터 설정 기능 (16) 에 의해, 미리 설정되어 있는 값이 적용된다.
가감속 레이트 연산 기능 (217) 은, 소비 전력량 연산 기능 (222) 에 의해 추출된, 소비 전력량 (J) 이 최소가 되는 가감속 시간 (t1) 으로 설정하고, 가감속 레이트 (α1) 를 설정한다.
속도 기준 연산 기능 (18) 은, 가감속 레이트 연산 기능 (217) 이 출력한 가감속 레이트 (α1), 가감속 시간 (t1), 전동기 (3b) 의 속도 실적 (N1) 및 목표 반송 속도 (N2) 에 기초하여, 속도 기준의 패턴 (N(t)) 을 생성하여, 출력한다. 그 다음은, 상기 서술한 다른 실시형태의 경우와 마찬가지로, 연산부 (220b) 는, 속도 기준 설정 기능 (19b) 을 통하여, 속도 기준의 패턴 (N(t)) 을 가변속 제어 장치 (4b) 에 공급한다.
또한, 식 (2) 는, 이하와 같이 도출할 수 있다.
도달 예정 시간 (t3) 내의 소비 전력량 (J) 은, 가감속 시간 (t1) 내의 소비 전력량 (J1) 과, 시각 (τ11) 에서 시각 (τ2) 까지의 시간 (t2) 내의 소비 전력량 (J2) 의 합으로서 계산된다. 소비 전력량 (J1, J2) 은, 이하의 식 (3), 식 (4) 로 계산되므로, 소비 전력량 (J) 은, 식 (5) 로 계산할 수 있다.
Figure pct00003
먼저, 전동기 (3b) 의 전동기 1 차 전류 (I1) 는, 이하의 식 (6) 으로 나타낼 수 있다. 여기서, Iq 는, 토크 전류이다.
Figure pct00004
여기서, 전동기 (3b) 의 정격 1 차 전류를 I1A 로 하고, 정격 토크 전류를 IqA 로 하면, 식 (6) 의 관계에 대입함으로써, 정격 토크 전류 (IqA) 는, 이하의 식 (7) 로 나타낼 수 있다.
Figure pct00005
전동기의 토크 (T) 및 토크 전류 (Iq) 는 비례 관계에 있기 때문에, 전동기 (3b) 의 정격 토크 (TA) 및 정격 토크 전류 (IqA) 를 사용하여, 이하의 식 (8) 및 식 (9) 와 같이 나타낸다.
Figure pct00006
기계 손실에 상당하는 토크 (Tm), 토크 전류 (IqM) 로부터, 기계 손실에 상당하는 1 차 전류 (I1m) 는, 이하의 식 (10) 및 식 (11) 과 같이 나타낼 수 있다.
Figure pct00007
도달 예정 시간 (t3) 은, 가감속 시간 (t1) 과, 시각 (τ11) 에서 시각 (τ2) 까지의 시간 (t2) 의 합이다. 도달 예정 시간 (t3) 은, 최속 가감속 시간 (t0) 이상이 되므로, t1 ∼ t3 과 t0 의 관계는, 식 (1) 로부터, 이하의 식 (12) 와 같이 나타낸다.
Figure pct00008
가감속 시간 (t1) 내에서는, 전동기 (3b) 의 토크 (T) 는, 식 (12) 의 kTA 를 T 로 치환하면 되므로, 가감속 시간 (t1) 은, 이하의 식 (13) 과 같이 나타낸다.
Figure pct00009
식 (13) 에 식 (9) 를 대입함으로써, 토크 전류 (Iq) 와 가감속 시간 (t1) 의 관계를 나타내는 식 (14) 를 얻을 수 있다.
Figure pct00010
시간 (t2) 는, 식 (12) 로부터, 이하의 식 (15) 에 의해 나타낸다.
t2 = t3 - t1 (15)
식 (14) 및 식 (15) 를 식 (5) 에 대입함으로써, 식 (2) 를 얻을 수 있다. 이와 같이 하여, 도달 예정 시간 (t3) 내의 소비 전력량 (J) 을 가감속 시간 (t1) 의 함수로서 나타낼 수 있다.
본 실시형태의 전동기의 속도 제어 장치 (210) 의 효과에 대해 설명한다.
본 실시형태의 속도 제어 장치 (210) 는, 연산부 (220b) 를 구비하고 있다. 연산부 (220b) 는, 가감속 레이트 연산 기능 (217) 및 소비 전력량 연산 기능 (222) 을 포함한다. 가감속 레이트 연산 기능 (217) 및 소비 전력량 연산 기능 (222) 은, 압연재 (1) 가 하류의 반송 테이블 (102) 에 도달하는 도달 예정 시간 (t3) 내에서, 하류측의 전동기 (3b) 가 소비하는 소비 전력량 (J) 을 계산한다. 가감속 레이트 연산 기능 (217) 및 소비 전력량 연산 기능 (222) 은, 도달 예정 시간 (t3) 내의 전동기 (3b) 의 소비 전력량 (J) 이 최소가 되는 가감속 시간 (t1) 을 산출하여 추출하고, 가감속 레이트 (α1) 를 계산한다. 연산부 (220b) 는, 계산된 가감속 레이트 (α1) 에 기초하여, 속도 기준의 패턴 (N(t)) 을 생성하여, 출력한다. 그 때문에, 하류측의 전동기 (3b) 의 가감속 운전시의 소비 전력의 증대를 억제하면서, 압연재 (1) 의 반송 속도에 맞춘 속도 제어를 실현할 수 있다.
상기 서술한 각 실시형태에서는, 인접하는 2 개의 반송 테이블의 경우에 대해 설명했지만, 상기 서술한 속도 제어의 수법은, 인접하는 2 개의 반송 테이블 사이의 경우에 한정하여 적용되는 것은 아니다. 예를 들어, 3 개의 반송 테이블에 있어서, 최하류의 반송 테이블의 목표 반송 속도를, 최상류의 반송 테이블의 속도에 맞추도록 해도 된다. 이와 같은 경우의 예로서, 중간의 반송 테이블의 속도가 최상류의 반송 테이블의 속도와 거의 일치하고 있을 때에는, 최하류의 반송 테이블의 목표 반송 속도는, 실질적으로 최상류의 반송 테이블의 속도에 기초하여 결정된다. 또, 이와 같은 경우에는, 반송 테이블마다 형성된 위치 검출기에 의해 속도 계산되고, 반송 테이블마다 최하류의 반송 테이블의 목표 반송 속도가 재계산되도록 해도 된다.
상기 서술에서는, 상이한 실시형태 1, 2 에 대해 각각 설명했지만, 이들의 실시형태는 조합할 수 있다. 즉, 소비 전력량 (J) 이 최소가 되도록 결정된 가감속 레이트를 포함하는 속도 기준의 패턴이 생성된 후, 상류측의 전동기 (3a) 의 속도와 도달 예정 시간 (t3) 의 관계로부터, 상류의 전동기 (3a) 의 속도를 보정하는 구성으로 할 수도 있다.
상기 서술한 각 실시형태에 있어서, 속도 제어 장치 (10, 210) 에서는, 연산부 (20a, 20b, 220b) 를 구성하는 각 기능을 포함하여, 예를 들어, 기능마다 하드웨어로 구성하도록 해도 되고, 각 기능의 동작을 실현하는 소프트웨어로 구성하도록 해도 된다. 속도 제어 장치 (10, 210) 는, 예를 들어, 도시하고, 설명한 각 기능의 동작을 실현하는 소프트웨어나 프로그램이 도입된 컴퓨터 장치이고, 컴퓨터 장치는, 프로그래머블 로직 컨트롤러 등이어도 된다.
실시형태의 속도 제어 장치 (10, 210) 를 컴퓨터 장치로 실현하는 경우에는, 예를 들어, 연산부 (20a, 20b, 220a, 220b) 는, 연산 처리 장치 (CPU) 등에 의해 실현되고, 도 1 이나 도 3 에 나타낸 각 기능의 동작을 실행하는 1 개 이상의 스텝을 포함하는 프로그램을 격납하는 기억 수단을 구비하고, 판독 출력하여 순서대로 실행한다. 각 실시형태에서는, 2 개의 연산부를 구비하고 있지만, 이들을 각각 상이한 CPU 로 실현해도 되고, 1 개의 CPU 로 실현해도 물론 된다.
이와 같이 하여, 반송 테이블의 이행시의 압연재의 슬립을 발생하기 어렵게 하는, 전동기의 속도 제어 장치가 실현된다.
이상, 본 발명의 몇 가지 실시형태를 설명했지만, 이들의 실시형태는 예로서 제시한 것으로, 발명의 범위를 한정하는 것은 의도하고 있지 않다. 이들 신규한 실시형태는, 그 밖의 다양한 형태로 실시되는 것이 가능하고, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 여러 가지의 생략, 치환, 변경을 실시할 수 있다. 이들 실시형태나 그 변형은, 발명의 범위나 요지에 포함됨과 함께, 특허청구범위에 기재된 발명 및 그 등가물의 범위에 포함된다. 또, 전술한 각 실시형태는, 서로 조합하여 실시할 수 있다.
1 : 압연재
2a ∼ 2e : 테이블 롤
3a, 3b : 전동기
4a, 4b : 가변속 제어 장치
5a, 5b : 위치 검출기
10, 210 : 속도 제어 장치
14 : 목표 반송 속도 연산 기능
15 : 압연재 도달 예정 시간 연산 기능
16 : 전동기 파라미터 설정 기능
17, 217 : 가감속 레이트 연산 기능
18 : 속도 기준 연산 기능
19a, 19b : 속도 기준 설정 기능
20a, 20b, 220b : 연산부
100, 102 : 반송 테이블
222 : 소비 전력량 연산 기능

Claims (6)

  1. 제 1 반송 테이블의 테이블 롤을 구동시키는 제 1 전동기를 속도 제어하는 제 1 가변속 제어 장치에 제 1 속도 기준을 공급하는 제 1 연산 수단과,
    상기 제 1 반송 테이블의 하류에 형성된 제 2 반송 테이블의 테이블 롤을 구동시키는 제 2 전동기를 속도 제어하는 제 2 가변속 제어 장치에 제 2 속도 기준을 공급하고, 상기 제 1 반송 테이블에 의해 반송되는 압연재의 반송 속도를, 상기 제 2 전동기의 속도로 환산된 목표 반송 속도를 계산하고, 상기 제 2 전동기의 속도 실적 데이터, 상기 목표 반송 속도, 미리 설정된 상기 제 2 전동기에 관한 전동기 파라미터에 기초하여, 최속 가감속 시간을 계산하고, 상기 속도 실적 데이터, 상기 목표 반송 속도 및 상기 최단의 가감속 시간에 기초하여, 속도 기준의 패턴을 생성하여 상기 제 2 속도 기준으로서 상기 제 2 가변속 제어 장치에 공급하는 제 2 연산 수단을 구비한 전동기의 속도 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 연산 수단은, 상기 목표 반송 속도, 및 상기 제 1 반송 테이블과 상기 제 2 반송 테이블 사이의 거리에 기초하여, 상기 압연재의 상기 제 2 반송 테이블로의 도달 예정 시간을 계산하고,
    상기 최속 가감속 시간과 상기 도달 예정 시간에 기초하여, 상기 제 1 속도 기준을 보정하는 상류 전동기 속도 보정 수단을 추가로 구비하고,
    상기 상류 전동기 속도 보정 수단은, 상기 도달 예정 시간이 상기 최속 가감속 시간보다 짧은 경우에, 상기 도달 예정 시간이 상기 최속 가감속 시간 이상이 되도록 보정값을 출력하고,
    상기 제 1 연산 수단은, 상기 제 1 속도 기준 및 상기 보정값에 기초하여, 새로운 속도 기준을 생성하여 출력하는 전동기의 속도 제어 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 상류 전동기 속도 보정 수단에서는, 상기 보정값은, 상기 제 1 전동기의 속도에 따라 미리 설정된 전동기의 속도 제어 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 연산 수단은, 상기 목표 반송 속도, 및 상기 제 1 반송 테이블과 상기 제 2 반송 테이블 사이의 거리에 기초하여, 상기 압연재의 상기 제 2 반송 테이블로의 도달 예정 시간을 계산하고, 상기 최속 가감속 시간에서 상기 도달 예정 시간까지의 범위의 가감속 시간, 상기 목표 반송 속도, 상기 속도 실적 데이터 및 상기 전동기 파라미터에 기초하여, 상기 도달 예정 시간 내의 상기 제 2 전동기의 소비 전력량을 연산하는 소비 전력량 연산 수단을 추가로 구비한 전동기의 속도 제어 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 소비 전력량 연산 수단은, 상기 가감속 시간을 상기 최속 가감속 시간에서 상기 도달 예정 시간까지 복수의 값으로 각각 설정하고, 상기 복수의 값의 각각에 대한 상기 제 2 전동기의 소비 전력량을 연산한 것 중에서 최소값을 추출하는 전동기의 속도 제어 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 연산 수단은, 상기 목표 반송 속도, 및 상기 제 1 반송 테이블과 상기 제 2 반송 테이블 사이의 거리에 기초하여, 상기 압연재의 상기 제 2 반송 테이블로의 도달 예정 시간을 계산하고, 상기 최속 가감속 시간에서 상기 도달 예정 시간까지의 범위의 가감속 시간, 상기 목표 반송 속도, 상기 속도 실적 데이터 및 상기 전동기 파라미터에 기초하여, 상기 도달 예정 시간 내의 상기 제 2 전동기의 소비 전력량을 연산하는 소비 전력량 연산 수단을 추가로 구비한 전동기의 속도 제어 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57165100U (ko) * 1981-04-09 1982-10-18
JPS6012215A (ja) * 1983-06-30 1985-01-22 Toshiba Corp テ−ブルロ−ラ−の制御装置
JPS62231318A (ja) * 1986-03-31 1987-10-09 Toshiba Corp テ−ブル搬送制御装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60111712A (ja) 1983-11-21 1985-06-18 Mitsubishi Electric Corp 圧延機前後・テ−ブル速度制御装置

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