JP5003492B2 - 圧延ロール用電動機の駆動装置 - Google Patents
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Description
しかしながら、圧延時に噛み込み状態や圧延材形状等により上下負荷のアンバランス量が多くなると、従来の負荷バランス制御では制御しきれず、高負荷側のロールを駆動する電動機のトルク電流基準がリミット値に張り付く一方、軽負荷側のロールを駆動する電動機のトルク電流基準には多くの余裕が残される場合があり、圧延トルクが不足し、噛み込み時の速度降下量が大きくなるという課題がある。特に圧延材先端部を上反りさせ圧延材のテーブルロールへの突っかかりを防止する目的で材料噛み込み時に積極的に上下ロールに速度差を与える異周速制御を実施した場合、噛み込み時の高負荷とアンバランス量の増大とによりこの現象が顕著に現れる。
従来の負荷バランス制御では、上下電動機の揃速性や長時間での熱的保護を重視しているためそのトルク補正の即応性には重点を置いておらず、上下負荷電流値の差または上下負荷電流自乗値の差をPI制御することによってアンバランス補正量を得て、速度制御器前段または電流制御器前段までフィードバックし、速度制御器、電流制御器を経て電動機に電流が供給されるため時間遅れが多い。また、材料噛み込み時のアンバランス量が大きい場合は、負荷バランス制御自身が持つ積分項により、速度降下から回復後の通常圧延時にも噛み込み時のアンバランス補正量が残り、上下電動機トルクがバランスされないなどの課題があった。
2 上電動機トルク電流リミッタ
3 上電動機電流制御器
4 上電動機
5 上電動機速度センサ
6 下電動機速度制御器
7 下電動機トルク電流リミッタ
8 下電動機電流制御器
9 下電動機
10 下電動機速度センサ
11 上ロール軸系
12 圧延材
13 下ロール軸系
14 負荷バランス演算部
15 トルク分配制御部
16 負荷バランス演算リミッタ
17 負荷バランス演算レート
18 負荷バランス演算P制御
負荷バランス演算部14は、図2に示すように、負荷バランス演算リミッタ16、負荷バランス演算レート17、負荷バランス演算比例制御18から構成されている。
同様に、下電動機速度センサ10により検出される下電動機実速度SP_F_Lを下電動機速度制御器6の前段までフィードバックし、下電動機速度基準SP_R_Lとの偏差を下電動機速度制御器6に入力することにより下電動機トルク電流基準T_Lを得る。さらに下電動機トルク電流リミッタ7、下電動機電流制御器8を経て下電動機9へ電力が供給される。これにより下電動機実速度SP_F_Lと下電動機速度基準SP_R_Lとの偏差が0になるように下電動機9のトルクを制御している。
上電動機4及び下電動機9から供給される圧延トルクは各々上ロール軸系11、下ロール軸系13を介して圧延材12に伝達される。逆に、圧延材12からは上下ロール軸系11、13を介して各々上電動機4及び下電動機9へ負荷トルクとして伝達されるが、圧延材12を噛み込んだ時の材料の状態や材形状等により上下各々のロールの負荷がアンバランスになると、上電動機実速度SP_F_Uと下電動機実速度SP_F_Lとのアンバランスとなって現れ、延いては上下のトルク電流がアンバランスとなる。また、圧延材先端部の反りを制御する目的で上電動機速度基準SP_R_Uと下電動機速度基準SP_R_Lとの間に速度差を設けた場合、材料噛み込み時の上下トルク電流にアンバランスを生じてしまう。
これらの様々な要因により上下トルク電流に過大なアンバランスが発生すると、片方の電動機のトルク電流基準がトルクリミットに張り付き、もう片方の電動機のトルク電流基準には多くの余裕が残されているにも拘らず圧延トルクが不足してしまい、速度降下量が増大してしまう。
そこで、上下電動機の出し得るトルクを最大限活用する為に、上記トルク分配制御部15において、上下電動機トルク電流基準T_U、T_Lとトルク電流リミット値を比較し、上下どちらかのトルク電流基準がトルク電流リミット値を超えた場合、その超えた分はもう片方のトルク電流基準へ加算することにより、所望の圧延トルクを得て、速度降下量を最小限に抑えるようにしたものである。
Claims (2)
- 上下圧延ロールを各々上電動機及び下電動機で駆動するツインドライブ式圧延機において、
上電動機実速度と上電動機速度基準の偏差を入力し、上電動機トルク電流基準を得る上電動機速度制御器と、
前記上電動機実速度と上電動機速度基準の偏差が0になるように前記上電動機のトルクを制御する上電動機トルク電流リミッタ及び上電動機電流制御器と、
下電動機実速度と下電動機速度基準の偏差を入力し、下電動機トルク電流基準を得る下電動機速度制御器と、
前記下電動機実速度と下電動機速度基準の偏差が0になるように前記下電動機のトルクを制御する下電動機トルク電流リミッタ及び下電動機電流制御器と、
前記上下電動機速度制御器と上下電動機トルク電流リミッタとの間に設けられ、上下電動機トルク電流基準とトルク電流リミット値とを比較し、上下どちらかのトルク電流基準がトルク電流リミット値を超えた場合、その超えた分はもう片方のトルク電流基準へ加算することにより、所望の圧延トルクを得て、材料噛み込み時の速度降下量を最小限に抑えるトルク分配制御部と、
を備えたことを特徴とする圧延ロール用電動機の駆動装置。 - 上下電動機トルク電流基準を入力し、演算されるアンバランス補正量を上電動機トルク電流基準へ直接加算することにより、上下ロールの負荷アンバランスを補正する負荷バランス演算部を備えたことを特徴とする請求項1記載の圧延ロール用電動機の駆動装置。
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