[发明专利]轧制设备的控制装置及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及冷轧设备的控制装置及控制方法。

背景技术

在冷轧设备中，当轧制生产线停止或轧制生产线以极低速运转时，若增加电动机的转矩电流，则电流在电动机的一部分的电路或者逆变器的一部分的开关元件中集中。由此，存在电动机的一部分的电路以及/或者逆变器的一部分的开关元件破损的情况。为了防止于此，采取了在轧制生产线停止时减少或限制转矩电流、或使轧制生产线不以极低的速度来运转等对策。

在专利文献1中所记载的轧制设备中，在熔接部，将轧制生产线以0mpm(m/分)以上、50mpm以下的低速继续运转，直至送入侧的被轧制材的熔接结束。为此，需要设置具有充分大的电流容量的电动机及逆变器。实际上，为了除了以轧制生产线的通常线速度进行作业外，还能够在与轧制生产线的通常线速度的作业相同的轧制状态下使轧制生产线作业至极低速度，与以往的通常轧制设备相比，需要相对于要实现的轧制性能而言过大的设备投资。

专利文献1：国际公开第2008/062506号小册子

在冷轧设备中，为了驱动轧机及卷取机、开卷机等，一般使用交流电动机和驱动交流电动机的逆变器。交流电动机，通过在转子和定子中导通交流电流，产生转矩而旋转。交流电流的频率，从电动机的旋转频率向产生转矩的方向位移差频。当以低的速度或极低的速度作业时，交流电动机的转速变低，且逆变器初级侧(电动机侧)的频率也降低。

电动机在旋转方向上产生转矩的情况下，逆变器的初级频率比电动机的旋转频率大差频，而在与电动机的旋转方向反方向(再生方向)上产生转矩的情况下，初级频率比电动机的旋转频率小差频。

因此，在将电动机以低速向再生方向运转的情况下，逆变器的初级频率接近为零(直流)。逆变器一般由开关元件构成，而电动机由于是电感负载，所以直流电阻低，且因为在低频率下施加电压降低，所以一般在开关元件中的消耗电力增加。

而且，在逆变器的初级频率低的情况下，各相的电流被保持在恒定状态，且电流在一部分的开关元件中集中的时间也变长。一般原则上，为了防止开关元件的破损，设置限制电流的保护电路或使电动机以及/或者开关元件不以如此低的速度运转。

但是，在如专利文献1(国际公开第2008/062506号小册子)中所记载的轧机中，在将轧机送入侧的被轧制材彼此熔接的期间也以极低的速度继续进行轧制。

由送入侧的开卷机对被轧制材进行开卷，第一根卷材(coil)的开卷结束后，对第二根卷材进行开卷，利用熔接机对第一根卷材的尾端与第二根卷材的前端进行熔接，以作为一根卷材进行轧制。在熔接机的送出侧设置有储蓄带材(strip)的带材储蓄设备。然后，在熔接过程中由带材储蓄设备提供被轧制材而继续进行轧制。如果增大带材储蓄设备所能够储蓄被轧制材的最大长度，则能够以比较高的速度来继续进行轧制。

在该带材储蓄设备中，为了将设备投资抑制至最小限度，将带材储蓄长度的最大值限制为100米以下。带材的储蓄长度越短，越有益于抑制设备投资，越能够简化带材储蓄设备的装置结构。如果将带材储蓄长度的最大值设定为几米，就可以由立式1段的活套辊(looper)构成带材储蓄设备。

在对带材储蓄长度进行限制使其变短的情况下，必须在送入侧进行熔接的时间内不停止轧机而继续进行轧制。因此，需要将轧机速度设定为极低的速度。

在这种轧机中，即使在以极低的轧制速度作业的情况下也需要产生对轧制所需要的张力、轧制转矩。因此，需要在极低的运转速度下也发挥充分性能的电动机和逆变器。因此，即使特意对应于通常的轧机运转速度而紧凑(compact)且低成本地设计轧制设备，但为了实现能够以极低运转速度运转的电动机和逆变器，也产生需要高额的设备投资的问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种抑制了设备投资且能够以极低的速度进行轧制的轧制设备的控制装置及控制方法。

为实现上述目的，本发明的轧制设备的控制装置，是配备在轧制设备中的控制装置，所述轧制设备具有：开卷机，其向送入侧送出被轧制材；至少一个轧机，能够在上下方向上对辊位置进行操作；卷取机，其在所述轧机的送出侧对被轧制材进行卷取；和多个电动机，分别驱动所述开卷机、所述轧机及所述卷取机，所述轧制设备的控制装置的特征在于，具有：逆变器，其与所述各电动机连接，并通过操作施加于所述各电动机的电压以及/或者频率，对所述电动机的转速以及/或者转矩进行控制；初级频率检测单元，其对所述逆变器的初级频率进行检测：和控制单元，其基于检测出的所述逆变器的初级频率，对所述逆变器进行控制，并对所述各电动机的转速以及/或者转矩进行控制以使所述逆变器的初级频率不成为零。