JPS6050523B2 - 圧延機における被圧延材噛込時の速度補償装置 - Google Patents
圧延機における被圧延材噛込時の速度補償装置Info
- Publication number
- JPS6050523B2 JPS6050523B2 JP51124162A JP12416276A JPS6050523B2 JP S6050523 B2 JPS6050523 B2 JP S6050523B2 JP 51124162 A JP51124162 A JP 51124162A JP 12416276 A JP12416276 A JP 12416276A JP S6050523 B2 JPS6050523 B2 JP S6050523B2
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- Japan
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- speed
- current
- rolling mill
- motor
- electric motor
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
- B21B37/46—Roll speed or drive motor control
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Metal Rolling (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Control Of Velocity Or Acceleration (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は被圧延材が圧延機に噛込んた際の圧延ロール
速度の変動を取除こうとする圧延機における圧延材噛込
時の速度補償装置に関するものである。
速度の変動を取除こうとする圧延機における圧延材噛込
時の速度補償装置に関するものである。
第１図Ａ、Ｂはそれぞれある速度で運転されている圧延
機に対し急に負荷が加わつた時の「速度の変化」の状態
を示す特性図である。
機に対し急に負荷が加わつた時の「速度の変化」の状態
を示す特性図である。
図中、第１図Ａ、Ｂ共横軸は時間の経過を表し、第１図
Ａの縦軸は速度、第１図Ｂ（７）縦軸は電流値を表して
いる。
Ａの縦軸は速度、第１図Ｂ（７）縦軸は電流値を表して
いる。
１は速度の変化、２は電流の変化、３は負荷の加わつた
タイミング、４、５はそれぞれ負荷の値が異る時の速度
の電流の変化、６は一担変化した速度が元の値にもどる
迄の図面上の面積を表わす。
タイミング、４、５はそれぞれ負荷の値が異る時の速度
の電流の変化、６は一担変化した速度が元の値にもどる
迄の図面上の面積を表わす。
一般に圧延機の様な装置では、圧延機は一定の速度にて
予め回転されており、その状態のところに被圧延材が噛
み込み、急激な負荷が加えられる。
予め回転されており、その状態のところに被圧延材が噛
み込み、急激な負荷が加えられる。
圧延機が自動速度制御されている場合、圧延ノ機駆動用
電動機の電流と速度は第１図の様に変化する事が一般に
知られている。即ちタイミング３にて負荷が加えられる
と、速度１は下降する。同時に電流２が立ち上がり速度
１の元の設定値にもどすべく作用する。この際速度１の
降下量ΔＮと、その回復時間仕とで表わされる面積６は
、圧延機の制御性能を表わす一つの単位として使われ、
圧延機の性質上面積６は小さい方が良いとされている。
又速度１と電流２の変化は電動機の負荷によつて変化し
、負荷が大きい場合は各々電流５、速度４の如くに変化
する。第２図は従来の圧延機における被圧延材噛込時の
速度補償装置を示すブロック図であり、第１図の面積６
を小さくするものの例である。
電動機の電流と速度は第１図の様に変化する事が一般に
知られている。即ちタイミング３にて負荷が加えられる
と、速度１は下降する。同時に電流２が立ち上がり速度
１の元の設定値にもどすべく作用する。この際速度１の
降下量ΔＮと、その回復時間仕とで表わされる面積６は
、圧延機の制御性能を表わす一つの単位として使われ、
圧延機の性質上面積６は小さい方が良いとされている。
又速度１と電流２の変化は電動機の負荷によつて変化し
、負荷が大きい場合は各々電流５、速度４の如くに変化
する。第２図は従来の圧延機における被圧延材噛込時の
速度補償装置を示すブロック図であり、第１図の面積６
を小さくするものの例である。
２１は被圧延材、２２は被圧延材２１を圧延する圧延ロ
ール、２３は圧延圧力検出器、２４は圧延ロールを駆動
する電動機、２５は電動機２４の回転速度を検出する回
転速度検出器、２６は速度基準信号、２７は速度制御装
置て、回転速度検出器２５からの電動機２４の回転速度
をフィードバックし、電動機２４の速度が速度基準信号
の示す速度を保つように制御する。
ール、２３は圧延圧力検出器、２４は圧延ロールを駆動
する電動機、２５は電動機２４の回転速度を検出する回
転速度検出器、２６は速度基準信号、２７は速度制御装
置て、回転速度検出器２５からの電動機２４の回転速度
をフィードバックし、電動機２４の速度が速度基準信号
の示す速度を保つように制御する。
２８は速度制御用演算増幅器、２９は電流制御装置、３
０は演算増幅器２８から導出された電流制御信号、３１
は比例演算器、３２は乗算演算器てある。
０は演算増幅器２８から導出された電流制御信号、３１
は比例演算器、３２は乗算演算器てある。
第２図を用いて従来の圧延機における被圧延材噛込時の
速度補償装置を説明する。
速度補償装置を説明する。
ますこの従来の基本的な考え方は１被圧延材２１が圧延
ロール，２２に噛み込み圧延機の速度１が下降するわけ
てあるから電動機２４に対しこの負荷を打消す外力を与
えてやれば、速度１の降下は生じないョという観点にた
つている。圧延ロール２２に被圧延材２１が噛み込むと
同時に圧延圧力検出器２３は、出力を出す。次にこの圧
延圧力を圧延電動機２４の電流値に換算する為比例演算
器３１にて演算する。一方電動機２４として分巻界磁式
直流電動機が一般に使われているが、分巻界磁式直流電
動機の３特性として、同一の出力トルク（出力容量では
ない）を出す為に必要な電動機電流は、基底回転速度時
に比べ、弱め界磁速度時はより大きなものを必要とする
。
ロール，２２に噛み込み圧延機の速度１が下降するわけ
てあるから電動機２４に対しこの負荷を打消す外力を与
えてやれば、速度１の降下は生じないョという観点にた
つている。圧延ロール２２に被圧延材２１が噛み込むと
同時に圧延圧力検出器２３は、出力を出す。次にこの圧
延圧力を圧延電動機２４の電流値に換算する為比例演算
器３１にて演算する。一方電動機２４として分巻界磁式
直流電動機が一般に使われているが、分巻界磁式直流電
動機の３特性として、同一の出力トルク（出力容量では
ない）を出す為に必要な電動機電流は、基底回転速度時
に比べ、弱め界磁速度時はより大きなものを必要とする
。
従つて比例演算器３１にて演算した値に、更に電動機２
４の実速度信号を与え、弱め４界磁領域にて運転してい
る時は、乗算演算器３２にて真に必要な電流値を求め、
この電流値を負荷を打消す為に必要な外力信号として電
流制御装置２９に与えている。以上が従来装置の動作で
あるが、この装置には圧延圧力検出器２３を必要とする
。圧延圧力検出器を用いすに圧延圧力を予測して与える
方法も考えられるが、圧延条件が異る度に予測しなけれ
ばならず、又予測値の誤差がそのまま補償精度の悪化に
つながるという欠点を持つている。又今一つの欠点は弱
め界磁時のトルク不足を、圧延ロール駆動装置の実速度
にて補償する為、乗算演算器３２を必要とする事であり
、それ分だけ制御装置を複雑化している。） この発明
は上記欠点を解消した圧延機における被圧延材噛込時の
速度補償装置を提供しようとするものである。
４の実速度信号を与え、弱め４界磁領域にて運転してい
る時は、乗算演算器３２にて真に必要な電流値を求め、
この電流値を負荷を打消す為に必要な外力信号として電
流制御装置２９に与えている。以上が従来装置の動作で
あるが、この装置には圧延圧力検出器２３を必要とする
。圧延圧力検出器を用いすに圧延圧力を予測して与える
方法も考えられるが、圧延条件が異る度に予測しなけれ
ばならず、又予測値の誤差がそのまま補償精度の悪化に
つながるという欠点を持つている。又今一つの欠点は弱
め界磁時のトルク不足を、圧延ロール駆動装置の実速度
にて補償する為、乗算演算器３２を必要とする事であり
、それ分だけ制御装置を複雑化している。） この発明
は上記欠点を解消した圧延機における被圧延材噛込時の
速度補償装置を提供しようとするものである。
第３図はこの発明の圧延機における被圧延材噛込時の速
度補償装置の一実施例を示すブロック―図、第４図は第
３図に説明するための特性図てある。
度補償装置の一実施例を示すブロック―図、第４図は第
３図に説明するための特性図てある。
第３図において、２１，２２，２４，２５，２６，２７
は第２図に示されるものと同様であり説明を省略する。
は第２図に示されるものと同様であり説明を省略する。
３３は電動機２４へ、速度制御装置２７による指令に基
づいて電力を供給するサイリスタ電源装置、３４はサイ
リスタ電源装置３３から電動機２４へ流れる負荷電流を
検出する電流検出器、３５は電流検出器３４からの電流
を不完全微分する微分演算器、３６はスイッチ、３７は
電流上限設定器で、微分演算器３５が負荷電流のある一
定範囲内まての変化についてのみ微分するように働く。
第４図はＡ，Ｂ，Ｃは横軸に時間をとり、第４図Ａ，Ｃ
？１縦軸に速度、第４図Ｂは縦軸に電流値をとつてある
。図中１１は速度の変化、１２は電流の変化、１３は負
荷が加わつたタイミング、１４は速度の変化を少くする
為に加えられるべき速度変化補償値、１５は速度変化補
償により補償された速度変化、１６は電流１２がタイミ
ング１３から変化する時の変化の割合、１７，１８は一
担変化した速度が元にもどる迄の図面上の面積、１９は
一定電流値１１、２０はタイミング１３からの一定時間
ｔ１を表わす。
づいて電力を供給するサイリスタ電源装置、３４はサイ
リスタ電源装置３３から電動機２４へ流れる負荷電流を
検出する電流検出器、３５は電流検出器３４からの電流
を不完全微分する微分演算器、３６はスイッチ、３７は
電流上限設定器で、微分演算器３５が負荷電流のある一
定範囲内まての変化についてのみ微分するように働く。
第４図はＡ，Ｂ，Ｃは横軸に時間をとり、第４図Ａ，Ｃ
？１縦軸に速度、第４図Ｂは縦軸に電流値をとつてある
。図中１１は速度の変化、１２は電流の変化、１３は負
荷が加わつたタイミング、１４は速度の変化を少くする
為に加えられるべき速度変化補償値、１５は速度変化補
償により補償された速度変化、１６は電流１２がタイミ
ング１３から変化する時の変化の割合、１７，１８は一
担変化した速度が元にもどる迄の図面上の面積、１９は
一定電流値１１、２０はタイミング１３からの一定時間
ｔ１を表わす。
第３図、第４図を用いてこの発明を説明する。
まず圧延ロール２２に被圧延材２１が噛み込むと、速度
は第４図Ａに示す１１の様に変化するが、これは速度基
準信号３０が一定値である為である。従つて負荷が加わ
つたタイミング１３から、元の速度に復帰する迄の時腓
ｒの間に描く速度降下曲線（１１に相当）と同一形状の
速度上昇曲線１４を、Ｔｒの期間だけ速度制御装置２７
に加えれば、速度降下を１５の様にし、面積１７を１８
の様に小さくする事が出来る（理想的には面積１８は零
）。次に速度上昇曲線、即ち速度補償値１４を求める方
式として本発明では圧延ロール駆動装置２４の電流（１
２に相当）を不完全微分する方法を用いている。ところ
で、不完全微とは、゛゜微分十一次遅れ゛回路でも機能
的に等価である。
は第４図Ａに示す１１の様に変化するが、これは速度基
準信号３０が一定値である為である。従つて負荷が加わ
つたタイミング１３から、元の速度に復帰する迄の時腓
ｒの間に描く速度降下曲線（１１に相当）と同一形状の
速度上昇曲線１４を、Ｔｒの期間だけ速度制御装置２７
に加えれば、速度降下を１５の様にし、面積１７を１８
の様に小さくする事が出来る（理想的には面積１８は零
）。次に速度上昇曲線、即ち速度補償値１４を求める方
式として本発明では圧延ロール駆動装置２４の電流（１
２に相当）を不完全微分する方法を用いている。ところ
で、不完全微とは、゛゜微分十一次遅れ゛回路でも機能
的に等価である。
従つて、第４図Ａに示される速度ドロップに対応した修
正信号（補正値）を得るため、第４図Ｂに示す電流の立
ち上りを不完全微分すれば、第４図Ｃに示す速度変化補
償値信号を得ることができる。一方負荷が加わつてから
の速度復帰時間Ｔｒの値はインパクトのリカバリータイ
ムで通常、ＷＣ：速度制御系の応答角 周波数Ｒａｄ／Ｓｅｃ て表わされる。
正信号（補正値）を得るため、第４図Ｂに示す電流の立
ち上りを不完全微分すれば、第４図Ｃに示す速度変化補
償値信号を得ることができる。一方負荷が加わつてから
の速度復帰時間Ｔｒの値はインパクトのリカバリータイ
ムで通常、ＷＣ：速度制御系の応答角 周波数Ｒａｄ／Ｓｅｃ て表わされる。
この値は時定数と同じ性質のものであり負荷電流の大小
には関係なくＷＣのみにより決定される。
には関係なくＷＣのみにより決定される。
これは線形制御回路の基本特性の一つである。従つて、
不完全微分の時定数は速度制御系２７の応答速度に基づ
き容易に決定する事が出来る。
不完全微分の時定数は速度制御系２７の応答速度に基づ
き容易に決定する事が出来る。
次に負荷噛み込みによる速度降下量の最大値ΔＮは圧延
ロール駆動装置２４の負荷電流１２に比例する事か一般
に知られている。又負荷噛込時の電流１２の変化率１６
は負荷電流値に比例するわけてあるから負荷電流１２を
噛込時のタイミング１３にて不完全微分する事により得
られる微分値の最大量ΔＮＣは速度降下量の最大値ΔＮ
に比例する事は明らかてある。以上の原理を具体化する
一実施例として第３図ては電流検出器３４からの電流値
を微分演算器３５にて不完全微分し、前述の如く第４図
Ｃに示す速度変化補償値信号１４を生成し、この信号を
速度制御装置２７の速度基準値２６に加え、前述の速度
降下曲線１１を補償するようにしている。
ロール駆動装置２４の負荷電流１２に比例する事か一般
に知られている。又負荷噛込時の電流１２の変化率１６
は負荷電流値に比例するわけてあるから負荷電流１２を
噛込時のタイミング１３にて不完全微分する事により得
られる微分値の最大量ΔＮＣは速度降下量の最大値ΔＮ
に比例する事は明らかてある。以上の原理を具体化する
一実施例として第３図ては電流検出器３４からの電流値
を微分演算器３５にて不完全微分し、前述の如く第４図
Ｃに示す速度変化補償値信号１４を生成し、この信号を
速度制御装置２７の速度基準値２６に加え、前述の速度
降下曲線１１を補償するようにしている。
なお、この発明による方式は速度制御系２７の応答性を
高めた事とほぼ等価てあり、この微分回路３５を常時生
かしておく事は定常圧延中の応答を高くしたままて放置
する事になるのて、負荷噛込時１３からの一定時間ｔ１
（２０に相当しＴｒより若干長くする）後に、微分演算
器３５を、スイッチ３６によつて切れる様にしている。
又以上説明した通り速度補償値１４は負荷電流１２の微
分値であるが、負荷電流１２は圧延上の諸条件により細
く変動する事が考えられる。従つて負荷電流１２をその
まま微分したのでは、速度補償値信号１４も、これに応
じて変動してしまうので、この害を除く為微分演算器３
５では、負荷電流値１２の変化の内一定電流値１９（１
１に相当）迄の変化についてのみ微分をし、負荷電流１
２が１１以上の値で変動しても何ら関係ないようにして
いる。更に速度補償値曲線１４は第２図で説明した外力
を打ち消す信号と等価的な働きをしており、負荷電流１
２の微分信号を速度制御系ではなく電流制御系に加えて
も類似の効果を期待する事が出来る。以上の様にこの発
明は速度復帰時間Ｔｒを速度制御系の応答速度によソー
義的に決定し、速度降下量の最大値ΔＮを負荷噛込時の
電流の変化率によつて決定するようにしたので、従来の
方式で必要とした圧延圧力検出器又はその予測と弱め界
磁領域に於ける圧延圧力から補償電流値への換算とを不
必要とすることができ、よりシンプルな構成て、被圧延
材の噛込時の速度降下を補償することができる。
高めた事とほぼ等価てあり、この微分回路３５を常時生
かしておく事は定常圧延中の応答を高くしたままて放置
する事になるのて、負荷噛込時１３からの一定時間ｔ１
（２０に相当しＴｒより若干長くする）後に、微分演算
器３５を、スイッチ３６によつて切れる様にしている。
又以上説明した通り速度補償値１４は負荷電流１２の微
分値であるが、負荷電流１２は圧延上の諸条件により細
く変動する事が考えられる。従つて負荷電流１２をその
まま微分したのでは、速度補償値信号１４も、これに応
じて変動してしまうので、この害を除く為微分演算器３
５では、負荷電流値１２の変化の内一定電流値１９（１
１に相当）迄の変化についてのみ微分をし、負荷電流１
２が１１以上の値で変動しても何ら関係ないようにして
いる。更に速度補償値曲線１４は第２図で説明した外力
を打ち消す信号と等価的な働きをしており、負荷電流１
２の微分信号を速度制御系ではなく電流制御系に加えて
も類似の効果を期待する事が出来る。以上の様にこの発
明は速度復帰時間Ｔｒを速度制御系の応答速度によソー
義的に決定し、速度降下量の最大値ΔＮを負荷噛込時の
電流の変化率によつて決定するようにしたので、従来の
方式で必要とした圧延圧力検出器又はその予測と弱め界
磁領域に於ける圧延圧力から補償電流値への換算とを不
必要とすることができ、よりシンプルな構成て、被圧延
材の噛込時の速度降下を補償することができる。
ノ 第１図は速度と負荷電流との特性図、第２図は従来
の圧延機における被圧延材噛込時の速度補償装置を示す
ブロック図、第３図はこの発明の圧延機における被圧延
材噛込時の速度補償装置の一実施例を示すフロック図、
第４図は第３図を説明す７るための特性図である。 図中、２１は被圧延材、２２は圧延ロール、２３は圧延
圧力検出器、２４は電動機、２５は回転速度検出器、２
６は速度基準信号、２７は速度制御装置、２８は速度制
御用演算増幅器、２９は電フ流制御装置、３０は電流制
御信号、３１は比例演算器、３２は乗算演算器、３４は
電流検出器、３５は微分演算器、３６はスイッチ、３７
は上限設定器てある。
の圧延機における被圧延材噛込時の速度補償装置を示す
ブロック図、第３図はこの発明の圧延機における被圧延
材噛込時の速度補償装置の一実施例を示すフロック図、
第４図は第３図を説明す７るための特性図である。 図中、２１は被圧延材、２２は圧延ロール、２３は圧延
圧力検出器、２４は電動機、２５は回転速度検出器、２
６は速度基準信号、２７は速度制御装置、２８は速度制
御用演算増幅器、２９は電フ流制御装置、３０は電流制
御信号、３１は比例演算器、３２は乗算演算器、３４は
電流検出器、３５は微分演算器、３６はスイッチ、３７
は上限設定器てある。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 被圧延材を圧延する圧延ロールを駆動する電動機の
速度を検出する速度検出器と、この速度検出器によつて
検出された速度信号と速度基準信号とを比較し上記電動
機の速度が上記速度基準信号に一致するよう上記比較し
た値が零になるように制御する速度制御装置と、上記電
動機の電流を検出する電流検出器と、上記被圧延材が上
記圧延ロールに噛込んだときの上記電動機の速度変化量
をキャンセルする補償信号を上記電流検出器からの電流
値を不完全微分することにより導出し、かつ上記電動機
の速度制御装置または上記電動機の電流制御装置に入力
する微分演算器とを備えた圧延機における圧延材噛込時
の速度補償装置。 ２ 上記微分演算器を電動機の電流変化の一定範囲内だ
けを不完全微分するようにしたことを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の圧延機における圧延材噛込時の速
度補償装置。 ３ 上記補償信号を被圧延材が圧延ロールに噛込んだ時
点から電動機の速度変化が収まる時点まで導出するよう
にしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第
２項記載の圧延機における被圧延材噛込時の速度補償装
置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51124162A JPS6050523B2 (ja) | 1976-10-15 | 1976-10-15 | 圧延機における被圧延材噛込時の速度補償装置 |
| SE7711545A SE445429B (sv) | 1976-10-15 | 1977-10-13 | Anordning for varvtalskompensering vid valsverk |
| DE19772746322 DE2746322C2 (de) | 1976-10-15 | 1977-10-14 | Vorrichtung zum Kompensieren des Drehzahlabfalls des Walzenantriebsmotors an einem Walzgerüst |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51124162A JPS6050523B2 (ja) | 1976-10-15 | 1976-10-15 | 圧延機における被圧延材噛込時の速度補償装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5349689A JPS5349689A (en) | 1978-05-06 |
| JPS6050523B2 true JPS6050523B2 (ja) | 1985-11-08 |
Family
ID=14878467
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51124162A Expired JPS6050523B2 (ja) | 1976-10-15 | 1976-10-15 | 圧延機における被圧延材噛込時の速度補償装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6050523B2 (ja) |
| DE (1) | DE2746322C2 (ja) |
| SE (1) | SE445429B (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1180422A (en) * | 1980-07-31 | 1985-01-02 | Donald J. Fapiano | Method and apparatus for speed compensation due to abrupt changes in load in a metal rolling mill |
| JPS5950595U (ja) * | 1982-09-28 | 1984-04-03 | 株式会社明電舎 | 電動機の速度制御装置 |
| JPS6099416A (ja) * | 1983-11-04 | 1985-06-03 | Mitsubishi Electric Corp | 圧延機の速度制御装置 |
| EP4506076A1 (de) * | 2023-08-09 | 2025-02-12 | Primetals Technologies Germany GmbH | Vermeidung des drehzahleinbruchs beim walzanstich |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1187299A (fr) * | 1957-11-28 | 1959-09-09 | Forges Ateliers Const Electr | Régulation de laminoirs étireurs |
| JPS5238206B2 (ja) * | 1971-10-01 | 1977-09-28 | ||
| SE363589B (ja) * | 1972-06-05 | 1974-01-28 | Asea Ab | |
| JPS6040273B2 (ja) * | 1975-02-05 | 1985-09-10 | 株式会社日立製作所 | 電動機の速度制御方法 |
-
1976
- 1976-10-15 JP JP51124162A patent/JPS6050523B2/ja not_active Expired
-
1977
- 1977-10-13 SE SE7711545A patent/SE445429B/xx not_active IP Right Cessation
- 1977-10-14 DE DE19772746322 patent/DE2746322C2/de not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2746322C2 (de) | 1982-08-05 |
| SE445429B (sv) | 1986-06-23 |
| JPS5349689A (en) | 1978-05-06 |
| SE7711545L (sv) | 1978-04-16 |
| DE2746322A1 (de) | 1978-04-20 |
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