JPS6258851A - 電動機冷却フアンの風量制御方法 - Google Patents
電動機冷却フアンの風量制御方法Info
- Publication number
- JPS6258851A JPS6258851A JP10861386A JP10861386A JPS6258851A JP S6258851 A JPS6258851 A JP S6258851A JP 10861386 A JP10861386 A JP 10861386A JP 10861386 A JP10861386 A JP 10861386A JP S6258851 A JPS6258851 A JP S6258851A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- motor
- air volume
- cooling
- cooling air
- cooling fan
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- Control Of Temperature (AREA)
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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】
(産業上の利用分野)
本発明は、獣銅及び軽金属の圧延プロセスにおける電動
機冷却ファンの風f制御方法に関するものである。
機冷却ファンの風f制御方法に関するものである。
(従来の技術)
従来の冷却風量の調整方法としては■、全圧延ケースに
おいて消該電動機の最大負荷率全算定もしくは実測し、
その最大負荷率に対応した冷却風量となる様に、当該電
動機の冷却ファン用ダンパーの開度の調整及び冷却風量
に応じて電気室押込ファン用ダンパーの開度の調整もし
くは運転台数を増減する方法は既に実施されている。
おいて消該電動機の最大負荷率全算定もしくは実測し、
その最大負荷率に対応した冷却風量となる様に、当該電
動機の冷却ファン用ダンパーの開度の調整及び冷却風量
に応じて電気室押込ファン用ダンパーの開度の調整もし
くは運転台数を増減する方法は既に実施されている。
更に■、電動機周辺の外気温度のみを検出して、予め設
定した外気温度と所要送風量との関係から送風量を求め
、これを周波数信号に変換して冷却ファンの回転数を制
御する方法は、特開昭59−83555号公報に開示さ
れている。
定した外気温度と所要送風量との関係から送風量を求め
、これを周波数信号に変換して冷却ファンの回転数を制
御する方法は、特開昭59−83555号公報に開示さ
れている。
(発明が解決しようとする問題点)
電!vI機の冷却ファンは一般に冷却空気温度40′”
C1負荷率100チに耐える風量に設計、製作されてい
る。従って、冷却空気温度が低下し負荷率も低下すれば
相乗して冷却風量を低減できる。
C1負荷率100チに耐える風量に設計、製作されてい
る。従って、冷却空気温度が低下し負荷率も低下すれば
相乗して冷却風量を低減できる。
従来、実施されている前記■の方法では、電動機の冷却
風量及び電気室の押込ファン風量は、圧延時の最大負荷
率に対応した/を量に固定する方法であり、圧延材料、
材料温度、圧延ピッチ等によジ変化する負荷率に追従せ
ず一定である。
風量及び電気室の押込ファン風量は、圧延時の最大負荷
率に対応した/を量に固定する方法であり、圧延材料、
材料温度、圧延ピッチ等によジ変化する負荷率に追従せ
ず一定である。
又、前記■の方法は、圧延時の負荷率とは無関係に、外
気温度のみを検出し、予め設定した温度と風量の相関に
よる冷却風量に自動的に制御する方法及び装置である。
気温度のみを検出し、予め設定した温度と風量の相関に
よる冷却風量に自動的に制御する方法及び装置である。
これらは、各々以下の欠点がある。■の方法は、圧延時
の最大負荷率に対応した風量に固定するものであり、負
荷率の変化に拘らず、冷却風量は一定であり、しかもダ
ンパーでの絞り効果のみであるため、冷却ファン及び電
気室押込ファンの省電力効果は小さい。
の最大負荷率に対応した風量に固定するものであり、負
荷率の変化に拘らず、冷却風量は一定であり、しかもダ
ンパーでの絞り効果のみであるため、冷却ファン及び電
気室押込ファンの省電力効果は小さい。
又、■の方法は、圧延時の負荷率の変化に拘らず、外気
温度のみに着目した方法であり、夏場では殆んど効果が
なく、特に圧延材料未到来等の待機状態における風量低
減の考慮もないため、年間を通しての省電力効果は小さ
い。
温度のみに着目した方法であり、夏場では殆んど効果が
なく、特に圧延材料未到来等の待機状態における風量低
減の考慮もないため、年間を通しての省電力効果は小さ
い。
(問題点を解決するための手段)
本発明は、前記従来技術の問題点を解決するためになさ
れたものであって、 (1)冷却ファンを備えた他力通風型電動機の冷却風量
と電動機の熱的等価負荷(以下単に負荷率と略称する)
との関係を予め設定しておき、各電動機の負荷率をプラ
ントの稼働状態から自動的にあるいは予め設定したテー
ブルによって求め、この負荷率によって冷却風量を決定
すると共に、プラント全体の各冷却ファンの回転数を自
動的に制御することによシ冷却風量を所定の値にコント
ロールすることを特徴とする電動機冷却ファンの風量制
御方法、 (2)前記冷却風量の決定は、外気温度又はユニットグ
ー2−の水温を加味して決定するものである前記第(1
)項記載の方法、及び (3) 前記冷却風量の決定は、電動機の巻線温度を
加味して決定する事を特徴とする特許請求の範囲第1項
、乃至第2項記載の方法を要旨とするものである。
れたものであって、 (1)冷却ファンを備えた他力通風型電動機の冷却風量
と電動機の熱的等価負荷(以下単に負荷率と略称する)
との関係を予め設定しておき、各電動機の負荷率をプラ
ントの稼働状態から自動的にあるいは予め設定したテー
ブルによって求め、この負荷率によって冷却風量を決定
すると共に、プラント全体の各冷却ファンの回転数を自
動的に制御することによシ冷却風量を所定の値にコント
ロールすることを特徴とする電動機冷却ファンの風量制
御方法、 (2)前記冷却風量の決定は、外気温度又はユニットグ
ー2−の水温を加味して決定するものである前記第(1
)項記載の方法、及び (3) 前記冷却風量の決定は、電動機の巻線温度を
加味して決定する事を特徴とする特許請求の範囲第1項
、乃至第2項記載の方法を要旨とするものである。
(実施例)及び(作用)
以下図面に基づいて本発明を説明する。
第1図は本発明の実施例を示すブロック線図であり、第
2図は本発明に係る電動機の負荷率と電動機冷却風蓋の
風量低減係数との関係を例示する図である1つ 本発明は第1図及び第2図に示すように、風量設定演算
を行なう演算制御装置2にて、システムitt算1!k
lよりの圧延材料、材料温度、材料サイズ。
2図は本発明に係る電動機の負荷率と電動機冷却風蓋の
風量低減係数との関係を例示する図である1つ 本発明は第1図及び第2図に示すように、風量設定演算
を行なう演算制御装置2にて、システムitt算1!k
lよりの圧延材料、材料温度、材料サイズ。
圧延ピッチ等の圧延情報を受け、あるいはプラントの状
態全監視するセンサー信号により圧延材毎の各電動機の
負荷率を算定し、第2図に示すようなt動機毎に予め設
定した負荷率と冷却風量の相関による低減係数により、
冷却風量を演算し、それを回転数1tfl1句(1信号
に変換して電動機冷却ファン7の回転数制御・インバー
ター4に出力し、電動機耐却風量制御金行い、且つ、成
動機冷却風量に応じた電気室押込風iを算出し、それを
回転数制御信号に変換して電気室押込ファン6の回転数
制御用インバーター9に出力し、電気室押込ファンのに
:を制御を行なう方法である。電動機冷却ファンの回転
数の算定式を次式に示す。
態全監視するセンサー信号により圧延材毎の各電動機の
負荷率を算定し、第2図に示すようなt動機毎に予め設
定した負荷率と冷却風量の相関による低減係数により、
冷却風量を演算し、それを回転数1tfl1句(1信号
に変換して電動機冷却ファン7の回転数制御・インバー
ター4に出力し、電動機耐却風量制御金行い、且つ、成
動機冷却風量に応じた電気室押込風iを算出し、それを
回転数制御信号に変換して電気室押込ファン6の回転数
制御用インバーター9に出力し、電気室押込ファンのに
:を制御を行なう方法である。電動機冷却ファンの回転
数の算定式を次式に示す。
但し
QM=1!L動機定格風量
Kj:負荷率による風量低減係数
にθ:冷却温度による風量低減係数
NM:冷却ファン回転数
Q :冷却ファンの商用周波数における実測風量である
。
。
電気室押込ファンの回転数の設定は、入排気の関係から
冷却風量よシも若干大目に押込む様回転数を算出する。
冷却風量よシも若干大目に押込む様回転数を算出する。
即ち、
ここで、
NF : ’&気室押込ファンの回転数QMi:各電動
機冷却ファンの設定風量Qri:各電気家電気室押込フ
ァン周波数における実測風量 に:電気室内を正圧に保つための係数である。
機冷却ファンの設定風量Qri:各電気家電気室押込フ
ァン周波数における実測風量 に:電気室内を正圧に保つための係数である。
又、圧延材料がトラブル等によυ通常圧延ピッチ以内に
圧延材料が到達しない場合にも圧延情報あるいは、プラ
ントの状態を監視するセンサー信号音基に風量を自動的
に低減して省電力を図るべく考慮しである。
圧延材料が到達しない場合にも圧延情報あるいは、プラ
ントの状態を監視するセンサー信号音基に風量を自動的
に低減して省電力を図るべく考慮しである。
図中10は電動機冷却空気の流れ、11は電気室押込空
気の流れである。
気の流れである。
第3図は本発明の他の実施例を示すブロック線図である
。ラインを総合的に監視し風量設定演算を行なう演算制
御装置2にてシステム計算機1より、圧延材料、圧延ピ
ッチ等の圧延情報を受け、予め実測により設定し7た材
料種別と圧延ピッチ及び負荷率の相関により、到、来材
料の負荷率を算定し、予め設定した第2図に示す負荷率
と冷却Kfikの相関による低減係数と、冷却空気温度
センサー3により温度を検出し第4図に例示するように
、予め設定した外気温度と冷却風量の相関による低減係
数あるいは第5図のようにユニットクーラーの冷却水温
と冷却風量の相関による低減係数との組合せにより、冷
却風量を算定し、それを回転数制御信号に変換して’l
t#J機冷却ファン70回転数制御用インバータ4に出
力し、′成動機冷却風童制御を行なめ1且つ電動機冷却
風量に応じて電気室押込風量を算出し、それを回転数制
御信号に変換して電気室押込ファン6の回転数を制御し
、押込風量制御を行なう。又、圧延材料のトラブル等に
より、通常圧延ピッチ以内に圧延材料が到達しない場合
は圧延ピッチ比較により自動的に風量全定格の約50%
迄低減して、省電力効果を上げる。
。ラインを総合的に監視し風量設定演算を行なう演算制
御装置2にてシステム計算機1より、圧延材料、圧延ピ
ッチ等の圧延情報を受け、予め実測により設定し7た材
料種別と圧延ピッチ及び負荷率の相関により、到、来材
料の負荷率を算定し、予め設定した第2図に示す負荷率
と冷却Kfikの相関による低減係数と、冷却空気温度
センサー3により温度を検出し第4図に例示するように
、予め設定した外気温度と冷却風量の相関による低減係
数あるいは第5図のようにユニットクーラーの冷却水温
と冷却風量の相関による低減係数との組合せにより、冷
却風量を算定し、それを回転数制御信号に変換して’l
t#J機冷却ファン70回転数制御用インバータ4に出
力し、′成動機冷却風童制御を行なめ1且つ電動機冷却
風量に応じて電気室押込風量を算出し、それを回転数制
御信号に変換して電気室押込ファン6の回転数を制御し
、押込風量制御を行なう。又、圧延材料のトラブル等に
より、通常圧延ピッチ以内に圧延材料が到達しない場合
は圧延ピッチ比較により自動的に風量全定格の約50%
迄低減して、省電力効果を上げる。
図中3Aはユニットクー2−の冷却水温度を検出するセ
ンサーである。このように、負荷率と冷却風量の相関に
加えて、外気温度又はユニットクーラー水温と冷却風量
の相関を加味して冷却風i全算定すると、精度のよい制
御が可能となる。
ンサーである。このように、負荷率と冷却風量の相関に
加えて、外気温度又はユニットクーラー水温と冷却風量
の相関を加味して冷却風i全算定すると、精度のよい制
御が可能となる。
第6図は本発明に係るユニットクーラーを例示する斜視
図である。
図である。
ユニットクーラー11−I Vi、、モーター5冷却後
の空気全冷却水による熱交換によってモーターの冷却空
気温度を規定値以下とするものであり冷却空気は閉ルー
プをなし、外気と隔離した構造となっている。
の空気全冷却水による熱交換によってモーターの冷却空
気温度を規定値以下とするものであり冷却空気は閉ルー
プをなし、外気と隔離した構造となっている。
従って、冷却水温が低下すれば、その分ユニットクーラ
ー11−1出側の冷却突気@度も低下するので冷却Kn
を削減できる。
ー11−1出側の冷却突気@度も低下するので冷却Kn
を削減できる。
次に′lよ動機の巻線温度を考慮した冷却風量の求め方
について説明する。第7図は一般的なく動機5の冷却空
気の流れを示すものであ夛冷却空気L2は、電動機冷却
ファン7により誘引され、電動機巻線11−2を冷却し
て排気される。
について説明する。第7図は一般的なく動機5の冷却空
気の流れを示すものであ夛冷却空気L2は、電動機冷却
ファン7により誘引され、電動機巻線11−2を冷却し
て排気される。
電動機巻線11−2の温度上昇値は以下の式で表せる。
Δt = tc−ti ・・・(3)式3式
% Δt:電動機巻線11−2と冷却空気12の温度差tc
:心動機5の巻線温度 ti:冷却空気12の温度 A:電動機巻線の有効放熱面積 h:放熱係数 P:電動機の熱損失 又、放熱係数りは、冷却空気の流速の関数で近似できる
。
% Δt:電動機巻線11−2と冷却空気12の温度差tc
:心動機5の巻線温度 ti:冷却空気12の温度 A:電動機巻線の有効放熱面積 h:放熱係数 P:電動機の熱損失 又、放熱係数りは、冷却空気の流速の関数で近似できる
。
h’qKVn ・・・(4)式:
V:冷却空気の流速13
Q:冷却空気の風i″14
S:ダクトの断面積15
一方、電動機の熱損失Pは下式で表せる。
P = Pi+Pc (RMS )” −(5)
式Pi;電動機の無負荷損失 Pc : ’KL動機の負荷損失 RMS :負荷率(熱的等価負荷) 以上より、負荷率と冷却風量の相関式は、以下の式で表
せる。
式Pi;電動機の無負荷損失 Pc : ’KL動機の負荷損失 RMS :負荷率(熱的等価負荷) 以上より、負荷率と冷却風量の相関式は、以下の式で表
せる。
Qc:電動機巻線温度を一定とする冷却風量Q0:電動
機の定格冷却風量 Po:ぼ動機の全負荷損失 第8図に熱平衡式より算出した負荷率(RMS”)と冷
却風量の相関図の一例を示す。
機の定格冷却風量 Po:ぼ動機の全負荷損失 第8図に熱平衡式より算出した負荷率(RMS”)と冷
却風量の相関図の一例を示す。
そして、第3図に示すように風量設定演算を行なう演算
制御装置2にてシステム計算機1よシの圧延材料、材料
温度、材料サイズ、圧延ピッチ等の圧延情報を受け、あ
るいは、プラントの状態を監視するセンサー信号により
、圧延材毎の各電動機の負荷率を算定し第2図に示すよ
うに、電動機毎に電動機の巻線温度一定となるように予
め設定した負荷率と冷却風量の相関による低減係数より
冷却風tを算出し、それを回転数制御信号に変換して電
動機冷却ファン7の回転数制御用インバーター4に出力
し1!動機の冷却風量制御を行ない、且つ、電動機冷却
風量に応じた電気室押込風量を算出しそれを回転数制御
信号に変換して電気室押込ファン6の回転数制御用イン
バーター9に出力し、電気室押込77ン6の一風量制御
を行なうものである。
制御装置2にてシステム計算機1よシの圧延材料、材料
温度、材料サイズ、圧延ピッチ等の圧延情報を受け、あ
るいは、プラントの状態を監視するセンサー信号により
、圧延材毎の各電動機の負荷率を算定し第2図に示すよ
うに、電動機毎に電動機の巻線温度一定となるように予
め設定した負荷率と冷却風量の相関による低減係数より
冷却風tを算出し、それを回転数制御信号に変換して電
動機冷却ファン7の回転数制御用インバーター4に出力
し1!動機の冷却風量制御を行ない、且つ、電動機冷却
風量に応じた電気室押込風量を算出しそれを回転数制御
信号に変換して電気室押込ファン6の回転数制御用イン
バーター9に出力し、電気室押込77ン6の一風量制御
を行なうものである。
電動機冷却ファン7の回転数の算定は前記(6)式f
Qc/Q、について解き、該QC/Q、 f前記(1)
式のKlに置き換えてNMを求める。(Kl= QC/
Q。)又電気室押込ファン6の回転数の設定は、入排気
の関係よυ前Hピ(2〕式を用いて行なうっ尚、電動機
冷却ファン7の回転数の設定においては、冷却空気温度
センサー3、あるいはユニットクーラー11−1の水温
センサー3Aにより、予め設定した冷却空気温度あるい
は、ユニットクーラー11−1の水温と冷却風量の相関
による低減係数を加味することによ広更に効果的な制御
が可能となる。
Qc/Q、について解き、該QC/Q、 f前記(1)
式のKlに置き換えてNMを求める。(Kl= QC/
Q。)又電気室押込ファン6の回転数の設定は、入排気
の関係よυ前Hピ(2〕式を用いて行なうっ尚、電動機
冷却ファン7の回転数の設定においては、冷却空気温度
センサー3、あるいはユニットクーラー11−1の水温
センサー3Aにより、予め設定した冷却空気温度あるい
は、ユニットクーラー11−1の水温と冷却風量の相関
による低減係数を加味することによ広更に効果的な制御
が可能となる。
(発明の効果)
本発明は、直動機の負荷率に基づいて電動機冷却ファン
の冷却風量をコントロールするものであるから、圧延時
の最大負荷率に対応した風量に固定する従来法と比較し
て、電動機冷却のための無駄な成力消費をなくシ、又外
気温度のみによる冷却風量制御とは異なり、圧延材料未
到来等の待機状態における風量低減が可能になる等顕著
な効果を奏する。
の冷却風量をコントロールするものであるから、圧延時
の最大負荷率に対応した風量に固定する従来法と比較し
て、電動機冷却のための無駄な成力消費をなくシ、又外
気温度のみによる冷却風量制御とは異なり、圧延材料未
到来等の待機状態における風量低減が可能になる等顕著
な効果を奏する。
なお、本発明は電動機冷却ファンに限らず、発電機冷却
ファンにも応用できるのは云うまでもない0
ファンにも応用できるのは云うまでもない0
第1図は本発明の実施例を示すブロック線図、第2図は
本発明に係る電動機の負荷率と電動機冷却風量の風量低
減係数との関係を例示する図、第3図は本発明の他の実
施例を示すブロック線図、第4図は冷却空気の温度と風
量低減係数との関係を例示する図、第5図は冷却水温度
と風量低減係数との関係を例示する図、第6図はユニッ
トクーラーを説明する斜視図、第7図は、電動機の冷却
空気の流れを示す図、第8図は、負荷率(RMS)と冷
却風量の相関図である。 1はシステム計算機、2は演算制御装置、3は冷却空気
温度センサー、3Aはユニットクーラ一温度センサー、
4はインバーター、5は電動機、6は電気室押込ファン
及びモーター、7は電動機冷却ファン及びモーター、8
は電気室、9はインバーター、lOは電動機冷却空気の
流れ、11は電気室押込空気の流れ、11−1はユニッ
トクーラー、11−2は電動機巻線、12は冷却空気、
13は冷却空気の流速、14は冷却空気の流量、15は
ダクトの断面積である。 特許出願人 新日本製鉄株式会社 第1図 第2図 貧荷牟 第3図 第4図 第5図 iン夫pyK−1ノ支 第6図 第7図
本発明に係る電動機の負荷率と電動機冷却風量の風量低
減係数との関係を例示する図、第3図は本発明の他の実
施例を示すブロック線図、第4図は冷却空気の温度と風
量低減係数との関係を例示する図、第5図は冷却水温度
と風量低減係数との関係を例示する図、第6図はユニッ
トクーラーを説明する斜視図、第7図は、電動機の冷却
空気の流れを示す図、第8図は、負荷率(RMS)と冷
却風量の相関図である。 1はシステム計算機、2は演算制御装置、3は冷却空気
温度センサー、3Aはユニットクーラ一温度センサー、
4はインバーター、5は電動機、6は電気室押込ファン
及びモーター、7は電動機冷却ファン及びモーター、8
は電気室、9はインバーター、lOは電動機冷却空気の
流れ、11は電気室押込空気の流れ、11−1はユニッ
トクーラー、11−2は電動機巻線、12は冷却空気、
13は冷却空気の流速、14は冷却空気の流量、15は
ダクトの断面積である。 特許出願人 新日本製鉄株式会社 第1図 第2図 貧荷牟 第3図 第4図 第5図 iン夫pyK−1ノ支 第6図 第7図
Claims (3)
- (1)冷却ファンを備えた他力通風型電動機の冷却風量
と電動機の熱的等価負荷との関係を予め設定しておき、
電動機の熱的等価負荷を求め、この熱的等価負荷によつ
て冷却風量を決定すると共に冷却ファンの回転数を制御
することにより冷却風量を所定の値にコントロールする
ことを特徴とする電動機冷却ファンの風量制御方法。 - (2)前記冷却風量の決定は、外気温度又はユニットク
ーラーの水温を加味して決定するものである特許請求の
範囲第1項記載の電動機冷却ファンの風量制御方法。 - (3)冷却風量の決定は、電動機の巻線温度を加味して
決定する事を特徴とする特許請求の範囲第1項又は第2
項記載の電動機冷却ファンの風量制御方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10809985 | 1985-05-22 | ||
JP60-108099 | 1985-05-22 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6258851A true JPS6258851A (ja) | 1987-03-14 |
Family
ID=14475847
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10861386A Pending JPS6258851A (ja) | 1985-05-22 | 1986-05-14 | 電動機冷却フアンの風量制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6258851A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006325347A (ja) * | 2005-05-19 | 2006-11-30 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 電動機冷却手段の風量制御システム及び風量制御方法 |
JP2008043115A (ja) * | 2006-08-09 | 2008-02-21 | Hitachi Ltd | 回転電機および発電システム |
US7583041B2 (en) | 2004-10-13 | 2009-09-01 | Honda Motor Co., Ltd. | Overheat preventing apparatus for electric motor |
JP2013223284A (ja) * | 2012-04-13 | 2013-10-28 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | 電動機の予防保全装置 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58212342A (ja) * | 1982-06-02 | 1983-12-10 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 同期回転機の冷却装置 |
JPS5983555A (ja) * | 1982-11-04 | 1984-05-15 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 電動機冷却フアンの送風量制御方法 |
-
1986
- 1986-05-14 JP JP10861386A patent/JPS6258851A/ja active Pending
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