JPS5886931A - 巻戻しリ−ル用電動機の速度補償装置 - Google Patents

巻戻しリ−ル用電動機の速度補償装置

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JPS5886931A
JPS5886931A JP57192001A JP19200182A JPS5886931A JP S5886931 A JPS5886931 A JP S5886931A JP 57192001 A JP57192001 A JP 57192001A JP 19200182 A JP19200182 A JP 19200182A JP S5886931 A JPS5886931 A JP S5886931A
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tension
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B31/00Rolling stand structures; Mounting, adjusting, or interchanging rolls, roll mountings, or stand frames
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B37/00Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/48Tension control; Compression control
    • B21B37/52Tension control; Compression control by drive motor control
    • B21B37/54Tension control; Compression control by drive motor control including coiler drive control, e.g. reversing mills
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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    • B21B31/16Adjusting or positioning rolls
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  • Controlling Rewinding, Feeding, Winding, Or Abnormalities Of Webs (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)

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】 発明の分野 この発明は、一般に圧延機に関し、特にスタンドにおけ
るロールの圧下が電気的にではなくゐ体圧力によりおこ
なわれる圧延機に関する。
従来技術 圧延機において第lスタンドのロール間隙の変化はIj
i!Lリールと第lスタンドの間でストリップの逆張力
( back tension )に影線を与え“る●
この相互作用は、圧延力が増大するとストリップの逆張
力が減少し,逆に圧延力が減少すれば逆張力が増大する
関係にある。このような現象は流体圧力による場合と同
様に電気的圧下によって制御されるスタンドで生ずる。
しかし。
逆張力の影線は流体圧力による圧下の場合にょ9Ill
l着である.何故なら,それはロール間隙の制御がより
速くおこなわれるからである.従って、ロール間隙の流
体圧力制御によって生ずる第lのストリップ厚の変化は
,ストリップの逆張力との相互作用の故に望ましくない
影曽を引き起すことになる.このような現象は,単一ス
タンドの場合でも或いはタンデム形の冷間圧蝋機におい
ても蓚戻しリールと第lスタンドの間で生ずるものであ
る。このような相互作用は周知であり、例えばllro
n and Steel KnginesrJ第ダλ壽
第6号(7941年6月)の/2/乃至ial14のエ
フ●エイ●ウィッ} ( F.A.Witt )による
” Comparison Between Theo
reticaland llixperimental
 Cold Rolllng Forces″或い}よ
同じ( [Iron aneLEjteel Engi
neer J第ケー巻第70号(7941年10月)の
7!乃至l?廁のウィル●エル●ロバーy ( Wil
l L。
Roberts ) Kよる” A 131mpl1f
ied ColdRolling Model″を参照
されたい。
ロール間隙の急な減少の第lの自然に生ずる影曽け,ロ
ール間隙が減少したとき圧延力が増大することである。
その結果,逆恨カは,圧延力が更に増大するように一時
的に減少する.このような張力の減少が生ずると、続い
て張力を一定に維持するためにリールからのストリップ
のを戻しが減少する.巻戻しリールはこのリールを駆動
している直流電動機の電流#IIKよって自動制御され
るので、電動機は所賛の張力を回復するように減速つま
り速度を落とす.しかし、このことが生ずると,動作κ
影線を及ぼす二つのことが引き起される。弟/は,張力
が1低くなりすぎることである.実際,ロール間隙の減
少が大きすぎると、しばしばストリッジのたるみが観測
されるのである.第コは、そのようなストリップ張力の
低下が逆に板厚制御に影曽を与えることである。すなわ
ち、少なくとも巻戻しリールが張力を回復するよ,うな
速度に減速されるようKなるまでストリップは滅厚され
るであろう。
しかし、電動機の速度制御がロール間隙の変化と同時κ
行なわれたとすれば、このようなことは生じない筈であ
る。
発明の開示 ζの発明は,圧延機の第lスタンドの前方で巻戻しリー
ルの速度を補正し,第lスタンドにおいて被加工ストリ
ップに加えられる圧延力の変化を補償するようにしたも
のである●この発明によれば、巻戻しリールを駆動する
電動機駆動装置は、圧延機の第lスタンドにおいて加え
られ九圧延力の変化κ応答して第lの信号を一導出する
ための第lの手段と、巻戻しリールと第lスタンドの間
のストリップの張力変化と,ストリップ張力を維持する
ために要求される#!戻しリールの速度変化との関係を
表わす関数を発生する丸めの第1の手段と,前記第7の
手段および前記第λの手段と協働して前記第lの信号を
.対応する巻戻しリールの速度変化を表わす第コの信号
に変換する手段とを備え。
帥配電動機駆動装置は、そのような対応する轡戻しリー
ルの速度変化に適応するように前記第1の信号によって
制御される。
以下、この発明を、スタンドにおいて流体圧力により制
御される圧下機構を有する圧延機に適用しえ実施例につ
いて説明する。
油圧制御は電気制御よりはるかに高速なので。
圧延力調整のストリップ張力への相互作用はより鋭敏で
ある。従って、a−ル間−が変化されるときに生ずるス
) IJツブ張力の急激な変化。
およびそれに伴って同時に発生しストリップの寸法はず
れを生じさせかねない過渡的な寸法貧化を防ぐ必要があ
る。
ここに提案される解決策は、流体圧カシリンダが制御さ
れている時に生ずる位置変化を監視し、かつそのような
位置変化を用いてl!戻しリール用電動機の速度を変化
させて発生すべき張力変化を補償しようとするものであ
る。
しかし、このような方法では流体圧カシリンダの位置変
化が轡戻しリール用電動機の速度変化を生じさせること
Kなるので、各ロール間隙の変化をそのような巻戻しリ
ールの適度補償によりおこなうことはストリップ張力に
何らの変化も生じないという問題が起る。換言すると。
ロール間隙の変化によシ生ずるストリップ張力の変化は
壽戻しリール速度変化により予想されるということであ
る。
正しい補償は、リールの周辺速度と張力変化の間の以下
の関係より導出される: 入1 但し、Lは巻戻しリールUR(第7図参照)と嬉lスタ
ンドの間の距離、 テtは移送時間定数: Ll[t/
マ1罵1 、  pはヘビサイド演算子、rは巻戻され
るコイルを含む巻戻しリールの半径、罵は弾性係数、 
罵1社見かけの弾性係数、Aはストリップの断面積、−
社善戻しリールと第1スタンドの間のストリップの張力
、 7つは圧延クールの周辺速度、 セしてマrは巻戻
しリールの周辺速度でらる・ 式(1)は、  「AIIIflCTransacti
on、 IndustryApplioations 
J  (/ t j t 牛&月号)21乃至ttjI
のニス・ジエイ・ジローンズ(8,J。
Jon・a)とアール−エム・シルズ(R,M、 51
11g )による1テh@Us@ Of Fr@qu@
ncy −R・−pansTests  in  tM
  Analysis  of  a  7o11  
Mi’IAutomatio Gag@ 0OntrO
1”  K発表されたものである。
圧延速度が一定ΔマエーOの場合1式は以下のように簡
単な形になる: この場合1式は、補償中の張力変化Δm3を発生する九
め轡戻しリール制御装置に伝達されなければならない信
号Δvrが式(コ)の等号の右側の項の逆数より導かれ
ることを意味していると解される。この補償関数はス)
 IJツブの断面積Aとリールの周辺速度マ、を含んで
いる。他の因数は与えられる圧延機の構造によシ一定の
ものとなる。リールの周辺速度はストリップによって駆
動される回転計より得られる。ストリップの断面積Aは
厚みと幅の積である。第7図は、これらの二つの信号が
導出されそして従来の1#戻しリール用電動機駆動装置
に加えられて第1圧嬌スタンドにおける圧延力調整の自
動補償に用いられ状態を示したものである・ 第1スタンドB/に圧延力を印加する流体圧カシリンダ
HOは、サーボ弁用電流コントローラVOOと流体圧カ
シリンダ用位置コントローラHPOの制御下にあるサー
ボ弁8vによって制御されて→。電流コントローラVC
Oは、低利得の演算増幅器OA /を中心に構成されて
おり、接続点J、からラインコを通して大刀があるとラ
イン/を通して励磁コイルxc K増幅し九電流を供給
する。位置コントローラHPOは、演算増幅器OA、の
入力側にあるライン亭での位置基準信号xc″とライン
3での位置帰途信号!。との差に応答し、接続点JoK
WA差信号を発生するように動作する。
図面の下方部分に示される従来の巻戻しリール電動機駆
動装置のみを考えると、轡戻しリ一ルURは直流電動4
11Mによって制御され、その電機子電流がサイリスタ
式電源装置−lによって制御されている。電機子電流は
運転者の設定Llボテンシ日メータP、に従って調整さ
れる。
このポテンショメータP/は、ライノコ2.@続点JJ
、加算演算増幅器OA7.ラインコロ。
演算増幅器OA、を中心に構成され九電動機電流コント
ローラ、およびラインコツを含む電路をラインコjで開
いて電源装置JfのサイリスタKlれる電流を制御する
。接続点J、yには、ラインλ亭により、ラインlデと
電動機Mの分巻界磁コイルFLDのラインit中の分路
器8Hとより導出し九慣性補償補正ループが加えられる
ラインetは分巻界磁電流を表わす信号ニジを関数発生
器コ0に供給し、この関数発生器10はコイル直径に比
例する磁束を表わす信号−を発生する。ラインコ/に出
力され良信号自体は。
コイルの慣性を補償する信号JをラインコJK供給する
関数発生器コ一の伝達関数によって変更される。慣性補
償補正ループはストリップ速度の変化率も含んでいる。
従って、ライン/3には速度を表わす信号Nが印加され
、それは微分演算増幅器OA、 Kよって微分され、そ
してライン/411に出力された信号πはラインコJの
コイル慣性補償信号と乗算器/りにおいて結合され、結
合された補正信号がラインコ41に出力され、加算演算
増幅器OA、の入力側にある接続点J3に加えられる。
この発明によれば、加算演算増幅器OA 4の入力−に
ある接続点Jユにおいて、ライン/41の信号が今から
説明しようとする位置コントローラHPOの出力冑の接
続点J。から一つの電路を通じて導出された張力補償信
号と加算される拳以下、これについて説明する。
式(コ)を考えると、その右辺の逆数は式(3)より、
Joにおいて位置信号に加えられるべき袖正祉以下の項
を含むことがわかる:従って、 l)ライン!より位置
制御信号が除算器4に印加され、そこでラインJJによ
り断面積Aが分母として加えられ、 コ)ライン7によ
り、除算器4の出力が乗算器tに印加されそれはまたラ
インJ/よりVRを表す信号を受け、セして 3)ライ
ンtより除算器6の出力が演算増幅器OA、と共に構成
される微分器に印加さ、れる。かくして、ライン/la
Kは を表わす信号が現われ、またライン/lにはを表わす信
号が現われる。これらの二つの信号は演算増幅器OA、
と共に構成される加算器の入力側にある接続点J、で加
算される。その結果底生された補正信号は、この発明の
特色をなす信号であるが、演算増幅器OA 4と共に構
成される原)器の入力側の接続点J、 Kラインノコを
通して印加され、張力変化が補償され九制御信号をライ
ンノロに供給する◎ 作用効果 次に′動作の概要を説明すると1位置コントローラHP
OはラインJと参の間に位置1差が存在するときのみ出
力を3.に生じる0位置コントローラHPOの出力は流
体圧カシリンダHOの位置を変化させそしてス) IJ
ツブ圧延力を変化させる1図面中の各所に示される極性
は圧延力が増大するときのものである0位置コントロー
ラのJ、への出力はストリップ断面積用除算器6に印加
される。この除算器6の出力側は二つの個所に接続され
る。すなわち、一つ社ライン7によって巻戻しリール・
ストリップ速度乗算器9に接続されそして他の一つはラ
インtによって微分器0AJK接続される。これらは次
に速度補償用加算器0AIIに接続される− 従ってJ
Oにおける位置コントローラの出力は除算器11乗算器
!および微分器OA3によって演算されることになる、
 OA、から出力され九速度微分信号はJ、 において
ラインl−の速度補償信号によって変更される。速度補
償加算器は、リール慣性(Jlが乗算されてリール電流
コントローラのための電流基準信号となる制御信号を供
給する。この慣性補償信号は電動機の速度変化を調節さ
せる。
ラインコロ、電動機電流コントローラOA、 。
ラインコγ及び電源装置コlKよる制御動作は。
ロール間隙が減少すると共に’J−ル速度が減少し、を
九ロール間隙が増大するときその逆となる結果となる。
予期される張力変化が速度変化によって補償される結果
、ストリップの張力はリール速度が変化している間も不
変に維持されるとと−なる。
【図面の簡単な説明】
図面はこの発明による巻戻しリール用電動機の速度補償
信号のブロック図である。 図中、81:第1のスタンド、  OA t−OA g
:演算増幅器、npcH位置コントローラ。 woo:を流コントミー5,8V:?−yy弁1M:電
動機、シLD:分轡界磁コイル、10:励磁コイル、U
FI:tF戻しリール、HC:i体圧カシリンダ。 特許出願人代理人  曽 我 道 順

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 /I)ji!Lリール用電動機駆動装置及び前記巻戻し
    リールよル距II!L離れた所に位瞳する纂/−のスタ
    ンドを有する圧鉢績と協鋤する前記電動績の速贋補偵装
    置であって。 前記第lのスタンドに加えられる圧砥カの変化に応答し
    て第1の信号を4出する丸めの嬉lの手段と。 藺紀巻戻しリールと前記第1のスタンドの閣のストリッ
    プの張力変化と、ストリップ会力を維持するために前記
    巻戻しリールの速度に要求される変化との関係を表わす
    m数を発生する丸めの鯖コの手段と、 前記第7の手段および前記第λの手段と1餉して前記第
    2の信号を、lIF記所望の杏戻しリール速度変化を表
    わす栴1の信号に変換するための手段と。 を備え、 前記置!動機駆動装置は前記第コの信号によって制御さ
    れて対応する春戻しリール速度変化を生じさせる、巻決
    しリール用電動機の速度補償装置。 −2%戻しリール速度変化に対する前記張力変化の関係
    が Δg   A11t’ −= −(−) Δvr   Vr/+pTt 但し、ΔSは予期される張力変化、Δマフは巻戻しリー
    ルのpk−の速度変化、 V、は巻戻しリールの周辺速
    成、Aは前配せ戻しリールより11戻されるストリップ
    の断面積、 Ttは前記II戻しリールから第1スタン
    ドまでの前記ストリップの移送時間、Vは見かけの弾性
    係数、pはヘビサイド演算子であり、前記移送化し、L
    は前記1戻しリールと前記第1スタンドの間の距離、l
    eは弾性係数である特許請求の範囲第l墳紀載の巻戻し
    リール用電動機の速度補償装置。
JP57192001A 1981-11-02 1982-11-02 巻戻しリ−ル用電動機の速度補償装置 Granted JPS5886931A (ja)

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US317098 1981-11-02

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ES516961A0 (es) 1983-11-16
ES8400901A1 (es) 1983-11-16
JPS6353889B2 (ja) 1988-10-26
IT8241668A0 (it) 1982-10-29
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BR8206295A (pt) 1983-09-20

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