JPS60147B2 - 彎曲形連続鋳造設備における圧縮力制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は鋳造の開始から直ちに圧縮力を与えうるように
した轡曲形連続鋳造設備における圧縮力制御装置に関す
るものである。

圧縮鋳造を行なうものでは轡曲部では駆動ロールで駆動
して銭片に引抜き駆動力を与え、直線部では駆動ロール
によって鋳片に制動力を与えて、鏡片に圧縮力を発生さ
せるのであるが、鋳造開始時にはダミーバーによって銭
片を引出すため、直線部でも制動力ではなく駆動力を与
える必要がある。

ダミーバーと銭片との接続部が直線部の最終ロールを通
過した後、直線部のロールを一括して駆動から制動に切
換え運転する方式が一般に採用されている。こうすると
銭片の最初の部分の直線部の長さだけは、圧縮鋳造が行
なわれていないことになり、錆片の品質が低下して歩蟹
りが悪くなる。このためダミーバーと鏡片との接続部を
トラッキング装置によって追跡し、接続部が通過したロ
ールから順に、ロールを駆動している電動機を電動機動
作から発電機動作に切換え運転する方式も考えられるが
、動作切換えに際して、駆動ロールと鋳造との間の粘着
力とロールのトルク変動とのバランスがくずれてスリッ
プが発生し、あるいは駆動歯車機構がショックのため破
損するなどの事故が起るおそれがある。本発明は上記の
点を考慮してなされたもので、以下に図面に示す実施例
について説明する。

第１図において、１はしードル、２はタンディッシュ、
３は鋳型、４は銭片、５は駆動ロール、６は非駆動ロー
ル、７はダミーバー、Ａは轡曲部、Ｂは直線部、Ｍ，〜
Ｍ，。は轡曲部Ａにおける駆動電動機、Ｍ，．〜Ｍ，５
は直線部Ｂにおける駆動電動機である。８はトラッキン
グ装置で、たとえばパルスゼネレータ９・カウンタ１０
を含み、鍵片４とダミーバー７との接続部１１の位置が
カウンター０のカウント量で表わされるようになってお
り「接続部１１が直線部Ｂの駆動ロール５を通過するご
とに信号を出すようにしてある。

第２図において、Ｍ，．およびＭ，２は駆動電動機、Ｎ
ｓは鋳造速度指令である。

駆動電動機Ｍ．・がダミーバーを引抜いている間は、速
度発電機ＴＧ，．の検出出力と鋳造速度指令Ｎｓとの偏
差を速度制御器１２で増幅し、電流制御器１３を通して
可逆サィリスタ変換器１４をコンバータ側で運転して駆
動電動機Ｍ，．を速度制御している。銭片４とダミーバ
ー７との接続部１１が、駆動電動機Ｍ，．の駆動してい
る駆動ローラ５を通過したという信号がトランキング装
置８から出力すると、まずスイッチＳ，が切換って速度
信号がなくなり（第３図で時刻ｔ，）、速度制御から零
電流制御に切換えられる。すなわちサィリスタ変換器１
４の出力電圧は駆動電動機Ｍ，．の逆起電力に等しくな
り（時刻ら）、時刻ｔ３まで電流は流れない。電動機Ｍ
，．が駆動力を発生している間は、第４図のように、電
動機側歯車１５の歯の前面がロール側歯車１６の歯と接
触しているが、電動機駆動力が零になってもロールは銭
片４で回転せしめられるから、第５図のように、電動機
側歯車１５の歯の後面がロール側歯車１６の歯と接触す
るようになる。つまり、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの間
に歯車のバックラッシュがとられたことになる。時刻ｔ
３になると、スイッチＳ２も切換って制動電流指令器Ｉ
Ｔから制動電流指令が与えられる。この指令は、緩衝回
路１８を通るためゆるやかに増加して行くので、サィリ
スタ変換装置１４の電圧もゆるやかに変化するようにな
り、サィリスタ変換装置１４はィンバータ側で運転され
て電動機が発電した電力を電源に回生し、制動力を発生
する。

この電動機の制動力がロールに加えられ、銭片４に制動
力を与える。すでに歯車のバックラッシュがとられてお
り、また緩衝回路１８の作用で電流の変化がゆるやかで
あるため、スムーズに制動力が加わり、スリップを生じ
たり歯車の破損等の事故は起こすことがない。駆動電動
機Ｍ，２〜Ｍ，５についても、全く同様な手順で切換え
が順次行なわれて行き、銭片４は最初から適切な圧縮鋳
造が行なわれるので、製品の歩蟹りが向上する。上記実
施例は、各個電源方式で、理想的ではあるが、電動機台
数が多い場合は共通電源方式も考えられる。すなわち、
第６図のように、駆動用サィリスタ変換器１９と制動用
サィリスタ変換器２０とを設けておき、順次変換器１９
から２０へと切換えて行くのである。

さらに詳しく述べると、鋳片４とダミーバー７との接続
部１１が駆動電動機Ｍ，．の駆動するロールを通過する
までは、駆動電動機Ｍ，．〜Ｍ，５はすべて駆動用サィ
リスタ変換器１９側に接続され、駆動電動機として運転
されている。トラッキング装置８で接続部１１のロール
通過信号が出されると、まず接触器２１が関略する（第
７図で時刻ｔ，）。時刻ｔ．から時刻ｔ２までは駆動電
動機Ｍ，．はサィリスタ変換器１９，２０のどちらから
も功離されており、電機子電流は零で、この間に前述の
ように歯車のバックラッシュが除去される。ロール５は
鏡片４によって駆動され、駆動電動機Ｍ，．は前と同じ
速度で回転を続ける。時刻ｔ２に今度は接触器２２が閉
路され、駆動電動機Ｍ，．は制動用サィリスタ変換器２
０１こ接続されるが、このときサィリス夕変換器２川ま
蓑電流制御であるため、出力電圧は電動機Ｍ，．の逆起
電力電圧に等しく、電機子電流は零のままである。時刻
ｔ３にはスイッチＳ３が閉路され、制動電流指令器２３
から緩衝回路２４、出力調整器２５を通して制動電流指
令が与えられる。制動用サィリスタ変換器２０の出力電
圧はゆるやかに減少し、変換器２０はィンバータ側で運
転されて駆動電動機Ｍ，．から変換器２０へと制動電流
が流れ始める。時刻ｔ４で制動電流は規定値に落ち着く
。

時刻ｔ５にはスイッチＳ４が切換えられ、サィリスタ変
換器２０は電流制御から電圧制御に切換えられる。鋳造
速度指令Ｎｓに相当するものから制動電流指令分を差引
し・たものが、電圧指令として与えられる。これは「電
動機Ｍ，．の逆起電力電圧から電機子降下を差引し、た
ものに相当するから、スイッチＳ４の切換えがあっても
、変換器２０の出力電圧には変化がない。以後、最下段
の駆動電動機Ｍ，５の切換えが完了するまで、サィリス
タ変換装置２０は電圧制御で運転される。時刻ｔ６には
、接触器２６が開路し、駆動電動機Ｍ．２はサィリスタ
変換器１９，２０のどちらからも功離され、電機子電流
は零となって、歯車のバックラッシュ除去が行なわれる
。

時刻ｔ７にはスイッチＳ５が閉路、スイッチＳ６が切換
わり、緩衝回路２７には駆動電動機Ｍ，２の逆起電力電
圧と制動用のサィリス夕変器２０の出力電圧の差が入力
される。緩衝回路２７の出力はこれに相当した値になる
（緩衝回路２７のレートは増方向と減方向で変更できる
。）。時刻ら１こスイッチＳ７が閉路されると、電動機
Ｍ，２の逆起電力がサィリスタ変換器２０の出力電圧と
等しくなるように制御され、時刻ｔ９に定常状態に落ち
着く。時刻ｔ，ｏには接触器２８が閉路されるが、サィ
リスタ変換器２０の出力電圧が駆動電動機Ｍ，２の逆起
電力と等しいので、電機子電流は零のままである。時刻
し，にスイッチＳ６が切換わる。緩衝回路２７の出力は
ゆるやかに減小し、これに相応して駆動電動機Ｍ，２の
界滋電流もゆるやかに増加し、電機子の逆起電力も同様
にゆるやかに増加してサィリスタ変換器２０の出力を上
廻るようになり、駆動電動機Ｍ，２からサィリス夕変換
器２０へ制動電流が流れて制動力が発生するようになる
。時刻ら４には開閉器Ｓ７が開路し、この時点て出力調
整器２５の出力は、電動機の台数分（この場合には駆動
電動機Ｍ，．とＭ，２の２台分）に相当した値に調整さ
れる。駆動電動機Ｍ，３〜Ｍ，５についても銭片４とダ
ミーバー７との接続部１１がロールを通過するごとに、
同様な手順で駆動側から制動側へと切換えられる。

最下段の駆動電動機Ｍ，５の制動側切換えが終った時点
で、スイッチＳ４が切換って、サィリスタ変換器２川ま
電圧制御から電流制御に切換えられも以後は制動電流指
令器２３を調整することによって直線部Ｂのロール全体
の制動電流が、緩衝回路２４を通じてスムーズに増減さ
れる。第８図は他の実施例で、第６図の実施例では各電
動機Ｍ，２〜Ｍ．５の逆起電力を電圧検出器で検出し、
この検出電圧がサィリスタ変換器２０の出力電圧と等し
くなるように制御したのち各電動機を制動側に切換えた
が、本実施例では各電動機の逆起電力を直接検出するこ
とはせず、割算器を使用して界磁電流−磁遠変換を行な
うことにより、同様の効果を得るようにしたものである
。

駆動電動機Ｍ，．の切換えは前記実施例と全く同じ手順
で行なう。

駆動電動機Ｍ，２以降では、切換えの際に電動機の逆起
電力を制動用のサィリスタ変換器２０の出力電圧と等し
くするため、電動機の磁束を出力電圧／逆起電力に相当
する分だけ減少させる必要があるが、逆起電力は磁束と
回転数に比例し、電動機がサィリスタ変換器１９，２０
の両方から切離されている間は電動機は銭片から駆動さ
れているから、回転数は鋳造速度に比例するから、磁速
が一定であれば逆起電力は鋳造速度に比例することにな
るから、出力電圧／鋳造速度を求めてこれに相当する分
だけ磁束を減少させればよいことになる。

そこで、割算器２９を用意し、サィリスタ変換器２０の
出力電圧を鋳造速度指令Ｎｓで割り、磁遠減少相等分を
算出する。一方磁束と界滋電流との間には、磁気回路の
飽和のため非直線な関係があるので、この関係を各電動
機ごとに近似曲線を作成して電流−磁束変換器３０１こ
記憶させておき、この変換器３０の出力で界磁電流の減
少分が求められる。第９図において時刻ｔ６に接触器２
６が開路する。

時刻ｔ７にはスイッチＳ６が切換わり、割算器２９、電
流−磁束変換器３０で作成された界磁電流減少相当分が
緩衝回路２７に与えられる。緩衝回路２７の出力は、入
力に相当した大きさになる。時刻らもこスイッチＳ７が
開路すると、駆動電動機Ｍ，２の界磁電流は緩衝回路２
７の出力分に相当するだけ減少する。したがって電動機
Ｍ，２の逆起電力が減少してサィリスタ変換器２０の出
力電圧に等しくなる（時刻ｔ９）時刻ｔ．ｏに接触器２
８が閉路するが、電動機Ｍ，２の逆起電力とサィリスタ
変換器２０の出力電圧が等しいため、電機子電流は流れ
ない。時刻ら，にスイッチＳ６が切換わり、緩衝回路２
７の出力はゆるやかに減少いまじめ、これに対応して界
磁電流したがって逆起電力がゆるやかに増大し、駆動電
動機Ｍ，２側から制御用のサィリスタ変換器２０側に制
動電流が流れる。時刻ｔ，３にスイッチＳ７が関路し、
この時点で出力調整器２５の出力は、電動機の台数分（
この場合は電動機Ｍ，．とＭ，２の２台分に相当した値
に調整される。以下同様な手順で駆動電動機Ｍ，３〜Ｍ
，５が駆動側から制動側に切換えられ、電動機Ｍ，５が
制動側に切換完了後、前記実施例と同様な手順で、制動
側のサィリス夕変換器２０は電圧制御から電流制御に切
換えられる。第１０図はさらに他の実施例で、前記実施
例が駆動電動機Ｍ，２以下の電動機の逆起電力を制動用
サィリスタ変換器２０の出力電圧に合わせた後で制動側
へ切換えを行なったが、本実施例ではこの電圧合わせを
やめ、電動機の逆起電力が制動用サィリスタ変換器２０
の出力電圧よりも高い状態のままで制動側へ切換えるよ
うにしている。

このため、切換えに際して制動電流が急増するのを抑制
するため、緩衝回路として低抗器を電機子に直列に挿入
する。電動機Ｍ，．の制動側切換えの手順は前記実施例
と同様である。第１１図において、時刻ｔ６に後舷器３
１が開路し、駆動電動機Ｍ，２はサィリス夕変換器１９
，２０のどちらからも切離されて、電機子電流が零にな
り、歯車のバックラッシュが除去される。

時刻ｔ７には接触器３２が閉路する。電動機Ｍ，２は銭
片で駆動されて逆起電力を発生しており、この逆起電力
はサィリスタ変換器２０の出力電圧よりも高いため、抵
抗器３３を通して電動機Ｍ，２側からサィリスタ変換器
２０側へ制動電流が流れる。

時刻らもこは接触器３４が閉路し、低抗器３３は短絡さ
れ、制動電流は増加する。この時点で制動切換えは終っ
ている。時刻ｔ９には接触器３２が開路するとともに、
出力調整器２５の出力は電動機の台数分（この場合は電
動機Ｍ，．とＭ，２の２台分）に相当した値に調整され
る。以後電動機Ｍ，３〜Ｍ．５まで同様な手順で順次制
動側に切換えられ、電動機Ｍ，５の切換えが完了した後
、サィリスタ変換器２０は電圧制御から電流制御に切換
えられる。低抗器を１段の切換えでなく、切換え段数を
２段以上にふやせば、切換えに伴なうショックをそれだ
け少なくすることができる。第１２図はさらに他の実施
例で、駆動用と制動用のサィリスタ変換装置を別個に設
けず、一つの可逆出力サィリスタ変換器３５によって同
様な効果を発揮しようとするものである。ダミーバー７
を引抜いている間は、負荷は小さし・ので「この期間電
動機の界磁を弱めて運転する。

電動機の逆起電力は、界磁が弱まっている分だけ低いた
めｔサィリスタ変換器３５の出力電圧もそれに応じて低
くなっている。銭片４とダミーバー７の接触部１１がロ
ールを通過した電動機から界磁を全励磁にもどして行く
と、電動機の逆起電力がサィリスタ変換器３５の出力電
圧を上廻るようになり、制動電流が流れるようになるわ
けである。

電動機の界磁弱めは界磁弱め指令器３６により与える。

逆起電力の減少分を電動機の回転速度に関係なくほぼ一
定にするため、割算器Ｓ７によって界磁弱め指令を鋳造
速度Ｎｓで割算する。磁束と界磁電流とは非直線な関係
があるので、磁束−界磁電流変換器３８を通して界磁電
流の減少分を求める（この部分は前記実施例と同様であ
る）。ダミーバー７を引抜いている間は、スイッチＳ８
〜Ｓ，２は図面の状態であり、スイッチＳ，３が閉、ス
イッチＳ，４が開で、全体が速度制御で運転されている
。

第１３図で、時刻ｔ，にスイッチＳ，３が開、スイッチ
Ｓ，４が閉となり、電流制御に切換わる。この場合、電
流指令器３９の出力は、切換え直前の全体の電流値に変
化が生じない出力指令にセットされている。鋳片４とダ
ミーバー７の接続部１１が駆動電動機Ｍ，．のロールを
通過した時刻らもこスイッチＳ８が切換わり、電動機Ｍ
，．の界磁電流は緩衝回路４０を通してゆるやかに増加
し、その結果電動機Ｍ，．の逆起電力もゆるやかに増加
する。

同時に全体の電流指令器３９の出力も、同じ割合で変化
させておく。したがってサィリスタ変換器３５の出力電
圧はほとんど変化がなく、電動機Ｍ，．の電機子電流は
駆動側から制動側へゆるやかに変化して切換えが行なわ
れると同時に、全体の電流もこれに相応してゆるやかに
変化して行くが、電動機Ｍ，２〜Ｍ，５には依然として
駆動側の電流が流れ続ける。同様な手順により電動機Ｍ
，２〜Ｍ，５も順次切換えを行なう。時刻ｔ，．には全
部の電動機が制動側に切換わり、以後は電流指令器３９
の出力に応じて、全体の制動電流が調整される。以上各
種実施例について説明したが、所望の性能・価格等に応
じて選択し、あるいは適宜組合わせて使用することがで
きる。

以上説明したように、本発明によれば、鋳造の最初から
適切な圧縮鋳造が行なわれるので、製品の歩留りが向上
するとともに、駆動ロールのスリップが起ることがなく
、駆動歯車の破損もないという特長がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は轡曲形連続鋳造設備の配置図、第２図は本発明
実施例のブロック図、第３図は第２図実施例のタイムチ
ャート、第４図・第５図は歯車の噛合い状態を示す説明
図、第６図は本発明の他の実施例のブロック図、第７図
は第６図実施例の夕ィムチャート、第８図は同じく他の
実施例のブロック図、第９図は第８図実施例のタイムチ
ャート、第１０図は同じく他の実施例のブロック図、第
１１図は第１０図実施例のタイムチャート、第１２図は
さりこ他の実施例のブロック図、第１３図は第１２図実
施例のタイムチャートである。 ４は銭片、Ａは轡曲部、Ｂは直線部、５は駆動ロール、
６は非駆動ロール、７はダミーバー、１１は銭片４とダ
ミーバー７との接続部、１８，２４，２７，４川ま緩衝
回路、１４，１９，２０，３５は電源（サィリスタ変換
器）、Ｍ，．〜Ｍ，５は駆動ロール５の駆動電動機であ
る。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第５図 第７図 第８図 第１０図 第ｑ図 第１１図 第１２図 第 １３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 鋳片に圧縮力を与えながら鋳造を行なう彎曲型連続
   鋳造設備において、直線部Ｂを駆動するロール５の駆動
   電動機Ｍ＿１＿１〜Ｍ＿１＿５の動作を、ダミーバー７
   と鋳片４との接続部１１が通過するに従って電動機動作
   から発電機動作に切換えて鋳片４に制御力を与えるよう
   にし、前記動作切換えに際しては、緩衝回路１８，２４
   ，２７，４０により制動力の急激な増減を抑制するよう
   にしてなる彎曲形連続鋳造設備における圧縮力制御装置
   。 ２ 複数個の駆動電動機Ｍ＿１＿１〜Ｍ＿１＿５ごとに
   または各群ごとに可逆出力電源を設けた特許請求の範囲
   第１項に記載の装置。 ３ 複数個の駆動電動機Ｍ＿１＿１〜Ｍ＿１＿５に対し
   て共通の二つの電源を設け、一方を駆動用、他方を制動
   用として駆動電動機Ｍ＿１＿１〜Ｍ＿１＿５を順次切換
   え接続するようにした特許請求の範囲第１項に記載の装
   置。