JPS59186862A - 巻取機の張力制御方法 - Google Patents
巻取機の張力制御方法Info
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- JPS59186862A JPS59186862A JP5818983A JP5818983A JPS59186862A JP S59186862 A JPS59186862 A JP S59186862A JP 5818983 A JP5818983 A JP 5818983A JP 5818983 A JP5818983 A JP 5818983A JP S59186862 A JPS59186862 A JP S59186862A
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- Japan
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- motor
- tension
- transferring speed
- electromotive force
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- Pending
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
- B65H23/00—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs
- B65H23/04—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally
- B65H23/18—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally by controlling or regulating the web-advancing mechanism, e.g. mechanism acting on the running web
- B65H23/195—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally by controlling or regulating the web-advancing mechanism, e.g. mechanism acting on the running web in winding mechanisms or in connection with winding operations
- B65H23/1955—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally by controlling or regulating the web-advancing mechanism, e.g. mechanism acting on the running web in winding mechanisms or in connection with winding operations and controlling web tension
Landscapes
- Controlling Rewinding, Feeding, Winding, Or Abnormalities Of Webs (AREA)
- Winding, Rewinding, Material Storage Devices (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は鋼板の熱間圧延ライン、精整ライン等における
巻取機の張力制御方法に関するものである。
巻取機の張力制御方法に関するものである。
上記巻取機は従来、これに巻取るべきス） ＩＪツブの
張力が巻取の初期から終期に至るまで一定と々るように
その駆動用直流モータの制御が行われていた。
張力が巻取の初期から終期に至るまで一定と々るように
その駆動用直流モータの制御が行われていた。
ストリップＩ辰力Ｔは巻取機のモータの出力トルクをτ
とすると Ｔ＝ｇ・τ／（Ｄ／２ ） ・・・（１）
但し ｇ：モータと巻取機との間の減速機のギヤ比 り二巻取ったス） ｌ）ツブのコイルの直径と表わされ
る。出力トルクτは τ−Ｋｉｌｌ＠Ｉ ・・・（２）似し、Ｋ：定数 Ｉｌｌ：界磁磁束 ■＝屯磯子電流 と表わされ、またモータの逆起′重圧ＥｍｌばＥｍｌ−
に’・Φ・Ｎ 但し Ｋ′：定数 Ｎ：モータの回転数 Ｓニストリップの速度 となる。
とすると Ｔ＝ｇ・τ／（Ｄ／２ ） ・・・（１）
但し ｇ：モータと巻取機との間の減速機のギヤ比 り二巻取ったス） ｌ）ツブのコイルの直径と表わされ
る。出力トルクτは τ−Ｋｉｌｌ＠Ｉ ・・・（２）似し、Ｋ：定数 Ｉｌｌ：界磁磁束 ■＝屯磯子電流 と表わされ、またモータの逆起′重圧ＥｍｌばＥｍｌ−
に’・Φ・Ｎ 但し Ｋ′：定数 Ｎ：モータの回転数 Ｓニストリップの速度 となる。
つまり、（１）式より張カ一定とするには出力トルりτ
をコイル径に比例させればよく、出力トルクτは（２）
式により０・■に比例し、（３）式より逆起電圧Ｅｍｌ
をＳに比例させることとすると磁束Φがコイル径に比例
して増大するから、結局電流Ｉを一定にして磁束Φをコ
イル径りに比例させる制御を行うことにより巻取張カ一
定の制御が行えることになる。従って巻初めのコイル径
をＤ０１巻終りのコイル径をＤｅｎｄとすると磁束の及
びモータ回転数Ｎは第１図のように曲者が初期値Φ。か
ら直線的に増加し、後者が初期値Ｎ。から直線的に減少
する傾向を示す。なお電圧Ｅｍｆ 、張力Ｔ及び電流■
は一定である。
をコイル径に比例させればよく、出力トルクτは（２）
式により０・■に比例し、（３）式より逆起電圧Ｅｍｌ
をＳに比例させることとすると磁束Φがコイル径に比例
して増大するから、結局電流Ｉを一定にして磁束Φをコ
イル径りに比例させる制御を行うことにより巻取張カ一
定の制御が行えることになる。従って巻初めのコイル径
をＤ０１巻終りのコイル径をＤｅｎｄとすると磁束の及
びモータ回転数Ｎは第１図のように曲者が初期値Φ。か
ら直線的に増加し、後者が初期値Ｎ。から直線的に減少
する傾向を示す。なお電圧Ｅｍｆ 、張力Ｔ及び電流■
は一定である。
さて巻取機には種々のストリップが巻取られるが厚物、
硬質材の巻取の場合は、薄物、軟質材に比してストリッ
プのライン速度、つまり移送速度Ｓが遅いのでこれに比
例させる逆起電圧Ｅｍｌが小さくなる。
硬質材の巻取の場合は、薄物、軟質材に比してストリッ
プのライン速度、つまり移送速度Ｓが遅いのでこれに比
例させる逆起電圧Ｅｍｌが小さくなる。
一方、厚物、硬質材の巻取の場合は薄物、軟質材の巻取
の場合に比して大きな巻取張力を要し、そのためには界
磁磁束０を高めて出力トルクτを増大することが望まれ
るが、１１ｆ述のように従来はＥｍｆ ／ Ｓの比を一
定とすることとしていたので厚物、薄物に拘らず界磁磁
束０一定の制御が行われ、厚物の場合に張力を高めたい
という要求に応えることができなかった。
の場合に比して大きな巻取張力を要し、そのためには界
磁磁束０を高めて出力トルクτを増大することが望まれ
るが、１１ｆ述のように従来はＥｍｆ ／ Ｓの比を一
定とすることとしていたので厚物、薄物に拘らず界磁磁
束０一定の制御が行われ、厚物の場合に張力を高めたい
という要求に応えることができなかった。
本発明は斯かる嘔情に鑑みてなされたものであって、モ
ータ能力を有効に利用することにより、厚物、硬質相に
対してはそれに適した大きな巻取張力でストリップを巻
取ることを可能とする巻取機の張力制御方法を提供する
ことを目的とする。
ータ能力を有効に利用することにより、厚物、硬質相に
対してはそれに適した大きな巻取張力でストリップを巻
取ることを可能とする巻取機の張力制御方法を提供する
ことを目的とする。
本発明に係る巻取機の張力制御方法は巻取機の１！７１
．動用直流モータの逆起電圧と、巻取対象のストリップ
の移送速度との比を移送速度に応じて変更することを特
徴とする。
．動用直流モータの逆起電圧と、巻取対象のストリップ
の移送速度との比を移送速度に応じて変更することを特
徴とする。
第２図は本発明を実施するための装置の概略を示す回路
図である。電機子電流Ｉの設定信号はポテンシオメータ
１１から加算器１２に与えられ、またモータ１０の電機
子回路に介装した電流検出用抵抗１８から得た電流フィ
ードバック信号が加算器１２へ与えられ、両者の差分が
自動電流調整器１４へ入力され、これを解消するように
自動電流調整器１４は電機子回路の通流電流、つまり電
機子電流の制御を行う。１５は電機子電流供給のだめの
電源回路である。
図である。電機子電流Ｉの設定信号はポテンシオメータ
１１から加算器１２に与えられ、またモータ１０の電機
子回路に介装した電流検出用抵抗１８から得た電流フィ
ードバック信号が加算器１２へ与えられ、両者の差分が
自動電流調整器１４へ入力され、これを解消するように
自動電流調整器１４は電機子回路の通流電流、つまり電
機子電流の制御を行う。１５は電機子電流供給のだめの
電源回路である。
１６はス） ＩＪツブの移送速度Ｓ検出用のタコジエネ
レーク等の回路であって速度Ｓの信号を分圧器１９に与
えている。分圧器１９の高、中、低圧の８つの出力端子
は夫々常開の接点２０ｘ、 ２０ｙ。
レーク等の回路であって速度Ｓの信号を分圧器１９に与
えている。分圧器１９の高、中、低圧の８つの出力端子
は夫々常開の接点２０ｘ、 ２０ｙ。
２０ｚを介して加算器１７に連なっている。
前記抵抗１３を利用して検出される電流Ｉ及びモータＩ
Ｏの端子から検出される逆起電圧Ｅｍｌも加算器１７に
与えられる。加算器１７においては逆起電圧Ｅｍｆから
電流Ｉに比例する成分を減算して電機子巻線の抵抗降下
分を差し引き、真の逆起電圧Ｅｍｌを算出する。加算器
１７は更に移送速度検出信号Ｓに関連して定まる分圧器
１９出力と４圧Ｅｍｌとの差を算出してこれを速度制御
のだめの信号として積分増幅回路１８へ入力する。積分
増幅回路１８から加算器２１に対しては界磁ＩＪ御のだ
めの信号が与えられる。この加算器２１には界磁巻線１
０ａに流れる電流を検出して磁束０を表す信号Ｉφがフ
ィードバック信号として与えられておシ、両入力の差分
を増幅して界磁電流制御回路２８へ与えるようにしであ
る。
Ｏの端子から検出される逆起電圧Ｅｍｌも加算器１７に
与えられる。加算器１７においては逆起電圧Ｅｍｆから
電流Ｉに比例する成分を減算して電機子巻線の抵抗降下
分を差し引き、真の逆起電圧Ｅｍｌを算出する。加算器
１７は更に移送速度検出信号Ｓに関連して定まる分圧器
１９出力と４圧Ｅｍｌとの差を算出してこれを速度制御
のだめの信号として積分増幅回路１８へ入力する。積分
増幅回路１８から加算器２１に対しては界磁ＩＪ御のだ
めの信号が与えられる。この加算器２１には界磁巻線１
０ａに流れる電流を検出して磁束０を表す信号Ｉφがフ
ィードバック信号として与えられておシ、両入力の差分
を増幅して界磁電流制御回路２８へ与えるようにしであ
る。
以上の如き装置においてはポテンシオメータ１１にて設
定した電圧により電機子電流Ｉか定まシトルクτ、従っ
て張力の指令が行われることになる。
定した電圧により電機子電流Ｉか定まシトルクτ、従っ
て張力の指令が行われることになる。
而して厚物、硬質材が巻取対象である場合は接点２０ａ
を選択閉路し、薄物、軟質材が巻取対象である場合は接
点２０ｃを選択閉路し、中間材の場合は接点２０ｂを選
択する。つまシス） ＩＪツブが厚いか又は硬質である
程、換言すれば移送速度Ｓが低い程加算器１７への入力
レベルを高くするのである。これにより加算器１７．積
分増幅回路１８等から逆起電圧制御部の出力は逆起電圧
Ｅｍｆ又はＥｍｌを高めるべく、即ち界磁磁束０を高め
るべく、界磁電流Ｉφを増すようにその出力レベルを高
くする。
を選択閉路し、薄物、軟質材が巻取対象である場合は接
点２０ｃを選択閉路し、中間材の場合は接点２０ｂを選
択する。つまシス） ＩＪツブが厚いか又は硬質である
程、換言すれば移送速度Ｓが低い程加算器１７への入力
レベルを高くするのである。これにより加算器１７．積
分増幅回路１８等から逆起電圧制御部の出力は逆起電圧
Ｅｍｆ又はＥｍｌを高めるべく、即ち界磁磁束０を高め
るべく、界磁電流Ｉφを増すようにその出力レベルを高
くする。
例えば移送速度検出器１６出力が移送速度Ｓの薄物の場
合Ｅであり、このとき閉路すべき接点２０ｚに連なる分
圧器１９の低圧出力端子からはＥ／２が得られるものと
する。そして移送速度Ｓ／２の厚物の場合の移送速度検
出器１６出力がＥ／２であり、分圧器１９の高圧出力端
子からそのままＥ／２が得られるものとすると、加算器
１７へ接点群２０ｘ、 ２０ｙ、 ２０ｚから入力され
る信号レベルは厚物、薄物いずれの場合もＥ／２となり
、移送速＋＝Ｓは曲者は後者の１／２になるので（３）
式より界撮磁束ωか厚物の場合には２１＆となり、電機
子市流Ｉが一定であるとすると、これに依りストリップ
張力も２倍になり、所期の目的が洋せられる。
合Ｅであり、このとき閉路すべき接点２０ｚに連なる分
圧器１９の低圧出力端子からはＥ／２が得られるものと
する。そして移送速度Ｓ／２の厚物の場合の移送速度検
出器１６出力がＥ／２であり、分圧器１９の高圧出力端
子からそのままＥ／２が得られるものとすると、加算器
１７へ接点群２０ｘ、 ２０ｙ、 ２０ｚから入力され
る信号レベルは厚物、薄物いずれの場合もＥ／２となり
、移送速＋＝Ｓは曲者は後者の１／２になるので（３）
式より界撮磁束ωか厚物の場合には２１＆となり、電機
子市流Ｉが一定であるとすると、これに依りストリップ
張力も２倍になり、所期の目的が洋せられる。
つまり従来の張力制御方法にあってはストリップ移送速
度Ｓの高低に拘らず張力を一定とする制御を行っていた
のに対し、本発明では移送速度Ｓの高低（これはストリ
ップの薄ｊ≠、又は軟、幌に対応する）に応じて逆７ｆ
ｆｅ 、ｌ−ｉ：圧Ｅｍｔと移送速度Ｓとの比を袈災し
、張力を小、犬Ｖζ変化せしめるのである。これによっ
て移送速度に依らずモータ能力を最大１仮に活用するこ
とが１げ能となり、モータの利用効率を高めｆ眸ること
となる。
度Ｓの高低に拘らず張力を一定とする制御を行っていた
のに対し、本発明では移送速度Ｓの高低（これはストリ
ップの薄ｊ≠、又は軟、幌に対応する）に応じて逆７ｆ
ｆｅ 、ｌ−ｉ：圧Ｅｍｔと移送速度Ｓとの比を袈災し
、張力を小、犬Ｖζ変化せしめるのである。これによっ
て移送速度に依らずモータ能力を最大１仮に活用するこ
とが１げ能となり、モータの利用効率を高めｆ眸ること
となる。
次に本発明方法の効果を具体例に基き説明する。
巻ハ叉機仕様が
モー タ： ２５０ｋＷ、４４０Ｖ、７００Ａ界１庭電
流： Ｉ、６ ＝ ８Ａ〜４０Ａ−Ｎ＝ ２０Ｏｒ、ｐ
、ｍ、 〜１０００ ｒ、ｐ、ｍ。
流： Ｉ、６ ＝ ８Ａ〜４０Ａ−Ｎ＝ ２０Ｏｒ、ｐ
、ｍ、 〜１０００ ｒ、ｐ、ｍ。
ギヤ比：ｇ＝３．０
マンドレル軸径：Ｄｏ＝７６０關
巻取最大コイル径” Ｄｍａｘ−１８０（１＋ｍモーモ
ー負荷＝１７５％ 移送速度： Ｓ ＝ ３９７〜７９４ｍ／分であったと
すると、移送速度Ｓが遅い場合にあっては従来方法によ
ると 巻取張力Ｔは Ｔ−■°１°ｇ ２ ９７４會Ｐ ０１．（４
）Ｎ 但し ””ｙｒＤ” 従ってＴ−一顕３４１２ニリｍｆ ＠Ｉ ’・
・（５）１０００・Ｓ となる。従来方式では逆起電圧Ｅｍｌを移送速度Ｓに比
例させているので（５）式に明らかな叩く、移送速度Ｓ
とは無関係に張力が決定される。一般には移送速度Ｓが
最大である（７９４ｍ／分）である場合に逆起電圧Ｅｍ
ｌを最大値４４０ｖより少し低い値、例えば４００ｖと
定める。
ー負荷＝１７５％ 移送速度： Ｓ ＝ ３９７〜７９４ｍ／分であったと
すると、移送速度Ｓが遅い場合にあっては従来方法によ
ると 巻取張力Ｔは Ｔ−■°１°ｇ ２ ９７４會Ｐ ０１．（４
）Ｎ 但し ””ｙｒＤ” 従ってＴ−一顕３４１２ニリｍｆ ＠Ｉ ’・
・（５）１０００・Ｓ となる。従来方式では逆起電圧Ｅｍｌを移送速度Ｓに比
例させているので（５）式に明らかな叩く、移送速度Ｓ
とは無関係に張力が決定される。一般には移送速度Ｓが
最大である（７９４ｍ／分）である場合に逆起電圧Ｅｍ
ｌを最大値４４０ｖより少し低い値、例えば４００ｖと
定める。
このような＃、値とした場合はその最大張力Ｔｙｙ１ａ
ｘは〜５．７Ｘ１０”（ｉ〜ｇ−ｍ） となり、これは移送速度Ｓが最小の３９７ｍ／分の場合
も１ｒｆＪ １Ｍであり、モータのパワーが十分利用さ
れていないこととなっている。
ｘは〜５．７Ｘ１０”（ｉ〜ｇ−ｍ） となり、これは移送速度Ｓが最小の３９７ｍ／分の場合
も１ｒｆＪ １Ｍであり、モータのパワーが十分利用さ
れていないこととなっている。
これに対して本発明方法による場合において移送速度Ｓ
が最小の８９７ｍ／分であるときに逆起電圧Ｅｍ、 ＝
３００Ｖとすると最大・張力Ｔｍａｘは＝ ８．５
Ｘ １０” （Ｋｇ−ｍ）と約１．５倍となる。
が最小の８９７ｍ／分であるときに逆起電圧Ｅｍ、 ＝
３００Ｖとすると最大・張力Ｔｍａｘは＝ ８．５
Ｘ １０” （Ｋｇ−ｍ）と約１．５倍となる。
このように本発明による場合はモータの各端を増すこと
なく厚物、硬質材に対して高い張力でこれを巻取ること
が１丁能となる。
なく厚物、硬質材に対して高い張力でこれを巻取ること
が１丁能となる。
そして本発明は既存の設備に対して制御回路の改造、付
加のみで実施することが可能である等の利点もある。
加のみで実施することが可能である等の利点もある。
なお、逆起電圧と移送速度との比の変更手段は第２図に
示したものに１凝らず、プロセス制御コンピュータ等に
より自動切換する構成等としてもよい０
示したものに１凝らず、プロセス制御コンピュータ等に
より自動切換する構成等としてもよい０
第１図は従来の張力制御の内容を示す説明図、第２図は
本発明方法の実施のだめの装置の概略を示す回路図であ
る。 ｌＯ・・・モータ １６・・・移送速度検出器 １９・
・・分圧器 ２０ｘ、 ２０ｙ、 ２０ｚ・・・接点時
許 出 績 人 住友金属工業株式会社代理人
弁理士 河 野 登 夫
本発明方法の実施のだめの装置の概略を示す回路図であ
る。 ｌＯ・・・モータ １６・・・移送速度検出器 １９・
・・分圧器 ２０ｘ、 ２０ｙ、 ２０ｚ・・・接点時
許 出 績 人 住友金属工業株式会社代理人
弁理士 河 野 登 夫
Claims (1)
- １、 移送されてくるストリップを巻取る直流モータ駆
動の巻取機における・長当制御方法において、前記直流
モータの逆起′重圧とス） ＩＪツブの移送速度との比
を移送速度に応じて変更することを特徴とする巻取機の
張力ｉ１ｉ制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5818983A JPS59186862A (ja) | 1983-04-01 | 1983-04-01 | 巻取機の張力制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5818983A JPS59186862A (ja) | 1983-04-01 | 1983-04-01 | 巻取機の張力制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59186862A true JPS59186862A (ja) | 1984-10-23 |
Family
ID=13077069
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5818983A Pending JPS59186862A (ja) | 1983-04-01 | 1983-04-01 | 巻取機の張力制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59186862A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5842549A (ja) * | 1981-09-07 | 1983-03-12 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | 巻取演算制御装置 |
-
1983
- 1983-04-01 JP JP5818983A patent/JPS59186862A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5842549A (ja) * | 1981-09-07 | 1983-03-12 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | 巻取演算制御装置 |
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