TWI321395B - Driving apparatus of electric motor for reductin roll - Google Patents

Description

1321395 九、發明說明： '【發明所屬之技術領域】 本發明係在以不同的電動機驅動上下滾軋輪之滾軋機 中，有關具有下列功能之滚乾輪用電動機的驅動裝置，亦 即，藉由於材料饋入時最大限度活用各個電動機之能發出 的轉矩（t〇rque)而可改善滾軋能力的最大化與速度降 -之功能。 【先前技術】 在將習知的上下滾軋輪分別各以上電動機及下電動機 來驅動之雙驅動（twin drive)方式滚軋機中，為了將具 各個獨立之控制系統的上下電動機之負載予以均等化了 供應電動機之上下負载電流值的差或負载電流自乘差 =比例積分控細控制)，並附加有回饋到速度控制迴 control l〇op)剛段或電流控制迴路前段的負载平衡 (1〇adbalanee)㈣的機隸多（譬如，参照翻文獻υ。 但是’於滚軋時因饋人狀態或滾軋材形狀等而使 以η:量變多時，以習知的負載平衡控制係無法加 趨収極限值機的轉矩電流基準 :轉矩電流基準會有剩留較多的裕度之情 :動：

矩不足，且饋入時之速度降低量變大之課題。尤 =端部上趣以防止滾軋材對輥道輪（tablenm、H 之異周速㈣時，•饋人時之高負載與不平衡= 318566 6 而使此現象顯著地出現。 專利文獻1 :日本特開平9_29501 6號公 【發明内容】 (發明所欲解決之課題） 其在如熱⑽之粗軋機（⑽細gml⑴或厚尤 粗軋'精軋播f f. k..、 子奴展乳線之 之f軋時1S lngmill)之類的每1材料滾軋（Pass) 之康軋時間比較短的滾軋機時，雖最好是縮短材料镇 復時間，但在習知的負载平衡控制 =動機達到轉矩極限時因料轉矩不^使速度降低: 在習知的負载平衡控制中，由於重視上 度一致性與在長時間下之熱度之保tf(thermai電動機之迷 二未將重點放在該轉矩修正的瞬應性’並藉由 對上下負載電流值之差或上下負 PI控制以得到不平衡体τ旦 卞万值之差進仃 段、少里，而有因回饋至速度控制器前 ’且經由速度控制器、電流控制器二 二:::電_以致時間遲延較多。此外，材 之 時’由於負载平衡控制本身所持積分項，從速 度降低至恢復後之普通料時亦殘留饋人時之 = 318566 7 1321395 里’而有上下電動機轉矩不平衡等課題。 本發明係為了解決上述之課題而研創者，其係提供一 種滚軋輪用電動機的驅動裝置，以解決起因於材料饋入時 之過大的輪負載不平衡與電動機的轉矩極限之限制的滾乾 轉矩不足，並抑制速度降低量到最低限之同時，而具有迅 速且穩定地修正由速度降低至恢復後的通常滾軋時之上^ -負載的不平衡之功能。 (解決課題之手段） 本發明之滾軋輪用電動機的驅動裝置，係且備輪入 上電動機實際速度（actual speed)與上電動機速度基:的 :爲差’以得到上電動機轉矩電流基準之上電動機速度控制 杰，使上電動機實際速度與上電動機速度基準 =方式來控制上電動機的轉矩之上電動機轉矩電流: 乂 =er)及上電動機電流控制器;輸入下電動機實際速 ==機速度基準的偏差，以得到下電動機轉矩電流 機速度控制器；使下電動機實際速度與下電 之下雷差成為G之方式來控制Τ電動機的轉矩 動機轉矩電流限制器及下電動機電流控制器；以及 Γ之電動機速度控制器與上下電動機轉矩電流限制 :當=:電::轉矩電流基準與轉矩電流極限 值3士 轉矩電流基準超過轉矩電流極限 料，將該超過部分加算到另—方 到所欲的滾軋轉矩，以抑制材替 低限之轉矩分配控制部。科饋入㈣速度降低量到最 318566 8 (發明之功效） 依據本發明，在解決起因於材料饋入時之過大 衡與電動機的轉矩極限之限制滾軋轉矩不足，並 τ,.限之同時，並可迅速且穩定地修 =速度降低至恢復後的通m時之上下«的不平 【實施方式】 為更洋細說明本發明，彳六nw π 實施例丨 杨4依照附上之圖式來說明。 概略=:、Γ本發明的滚乾輪用電動機之驅動裝置的 概略控制方塊圖，第2圖俜 圖。在第1圓由 圓係表不負载平衡運算部之方塊 圖中，上電動機控制系係由··上電動 制器1、上電動機轉矩電流 、又控 制哭3所谌士 ,.电爪限制裔2、以及上電動機電流控 U所構成。4係上電 下電動機控制系，係由下電動機二:上機速度感測器。 轉矩電流限制器7、以及電機6、下電動機 係下電動機，i。係下電動機Λ1控制器δ所構成。9 _ 乾材，二 係具有由速度控制写及；、…動機4與下電動機9 制系，且由所構成之分別獨立的控 由各個電動機輸出之滾軋轉矩係介由各個 輪轴系13傳達到滾軋材12。14係設置在上電 :速度控制器U下電動機速度控制器 機轉矩電流限制器2及下電 了動 前段部之負载平衡運算部， 之間的 你叹置在上電動機速度控制 318566 9 器1及下電動機速度控制器6,以及上電動機轉矩電流限 制器2及下電動機轉矩電流限制器7之間的後段部之轉矩 分配控制部。 μ負載平衡運算部14 ’如第2圖所示，係由負載平衡運

异限制器16、負載平種f谨筲.玄-，Γ7 A 貝戰十銜連异率17、以及負載平衡運算比 控制18所構成。 其次’就動作加以說明。將由上電動機速度感測器5 ·:檢狀上電動機實際速Ηρ—U回饋至上電動機速度 工制盗1之别段’且藉由將與上電動機速度基準

Sift到上電動機速度控制器1而得到上電動機轉矩 ::…—ϋ。亚且經由上電動機轉矩電流限制器2、上電 =控制器3供應電力給上電動機[如此一來以； 際速度SP_F』與上電動機速度基準sp—u之偏 成為。之方式來控制上電動機4的轉矩。 電動==由將利用下電動機速度感測器1。檢測之下 #，f 示k又SP-F—L回饋至下電動機速度控制器6之前 奴，並將與下電動機速度基 之别 機速度控制哭之偏差輸入到下電動 禮由下/ 電動機轉矩電流基準T L。並且 2:::機轉矩電流限制器7、下電 控 rF二=電動機9。如此-來以下電動機實際速度 控制下電動機9的轉矩。—R—L之偏差成為〇之方式 由上電動機4及下電動機9供廡 由上輪軸+ u 滾軋轉矩係各自介 U、下輪軸系13傳達到滾軋材12。相反地， 318566 10 1321395 由/衰乾材12係介由上下於產备 . 傳達到上雪叙^ 輪軸系1卜13各別作為負載轉矩 H=T電動機9,惟當因饋入滾乾材12時 =的狀態與材料形狀等而使上下各個輪之負載成為不平 衡時，將會以上電動機每πΛ 貝戰珉马不千 戶SP F丨度即丄U與下電動機實際速 ;衡=:的形式出現’甚至上下的轉矩電流成為 , 以工制滾軋材前端部的翹曲（warpage)之目 =上電動機速度基準心-U與下電動機速度基準 -之間設置速度差時’於材料饋入時之上下轉矩電、ώ 將會產生不平衡。 叮心上下轉矩電流 時，：ΐ，的要因於上下轉矩電流發生過大的不平衡 二儘二方的電動機之轉矩電流基準趨近於轉矩極:衡 Μ 的電動機之轉矩電流基準剩留有多的裕产，、穿軋 轉矩將變成不足，且速度降低量將會增大。度/衰軋 因此’為了最大限度活用上下電動機可發出 在上述轉矩分配控制部15中，比較上下電， .準T_U、T—L與轉矩電流極限值，當上 電流基 準超過轉矩電、田 的轉矩電流基 方該超過部部分藉由加算到另- 此外，利用負载平衡運算部14， 流基準T—II及T—L到負載平衡運算部14 專矩電 修正量隸加料均㈣㈣準U，===平衡 負载平衡控制應答性更佳的不平衡修正。2=知的 載平衡運算部14的概略控制方塊m下的轉 318566 11 I :運？率？：偏差乘上負載平衡運算限制器⑶及負荷平 電動:===控制(比例控制)]δ且加算到上 制進行ΡΙ控制時，於材料。當依習知的負載平衡控 ••合，因穑八J 時之負载不平衡量較大之場 ..饋二:=:低至恢復後之通常滾軋時亦有剩留 …控制。再者，在此例中係藉由二故僅使 .而對上電動機…猎由以下電動機為主機 的轉矩來進行控制，惟對上下 效果。各分配2分之i的修正量亦可得到相同的 (產業上之可利用性） 本發月的滾軋輪用電動機^ ^ ^ ^ ^ ^ :動:::電動機驅動上下滾軋二:::::上 的滚乳轉矩平衡與電動機轉矩極限之限制 丨動機轉矩。時，且可以好的應答性來平衡上下電 【圖式簡單說明】 略控表示本發明滾乳輪用電動機的堪動裝置之概 第2圖係表示本發明滾軋輪用 載平衡運算部的方塊圖。 機的驅動裝置之負 【主要元件符號說明】 上％動機速度控制器 2 上電動機轉矩電流限制器 318566 12 1321395 3 上電動機電流控制器 4 上電動機 5 上電動機速度感測器 6 下電動機速度控制器 7 下電動機轉矩電流限制器 8 下電動機電流控制器 -9 下電動機 .10 下電動機速度感測器 • 11 上輪軸系 12 滾軋材 13 14 15 16 17 18 下輪轴系 負載平衡運算部 轉矩分配控制部 負載平衡運算限制器 負載平衡運算率 負載平衡運算P控制 13 318566

Claims (1)

1. 十、申請專利範圍： 1. -種祕輪用電動機之驅動裝置，係於以各個上電動機 及下電動機驅動上下滾輪之雙驅動式滾乾機中， 徵在具備： 、輸广上電動機實際速度與上電動機速度基準的偏 差，以得到上電動機轉矩電流基準之上電動機速度控制 器； 使前述上電動機實際速度與上電動機速度基準的 偏差成為0之方式來控制前述上電動機的轉矩之上電動 機轉矩電流限制器及上電動機電流控制器； 輸^下電動機實際速度與下電動機速度基準的偏 ^，.以付到下電動機轉矩電流基準之下電動機速度控制 器； 使前述下電動機實際速度與下電動機速度基準的 偏差成為〇之方式來控制前述下電動機的轉矩之下電動 機轉矩電流限制器及下電動機電流控制器；以及 s 又置在前述上下電動機速度控制器與上下電動機 轉矩電流限制器之間，且比較上下電動機轉矩電流基準 與轉矩電流極限值，而當上下其中之-的轉矩電流基準 超過轉矩電流極限值時，將該超過部分加算到另一方的 轉矩y基準’而得到所希望的滾㈣矩，以抑制材料 饋入時的速度降低量到最低限之轉矩分配控制部。 =申請專利範圍第1項之滾軋輪用電動機之驅動裝置， /、中，亦具備負荷平衡運算部，係藉由輸入上下電動機 318566 14 1321395 轉矩電流基準，且將所運算之不平衡修正量直接加算到 上電動機轉矩電流基準，來修正上下輪的負載不平衡。

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