(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノッチ位置を有する２次抵抗器が接続される誘導電動機と、
前記誘導電動機により駆動されるコークス押し出し用プッシャと、
前記プッシャが受ける反力を検出する反力検出手段と、
前記電動機の回転速度を検出する速度検出手段と、
前記反力検出手段で検出された反力および前記速度検出手段で検出された前記誘導電動機の回転速度に基づいて前記２次抵抗器のノッチ位置を制御するノッチ位置制御手段を具備するコークス押し出し制御装置。
【請求項２】
前記反力検出手段が、
前記速度検出手段で検出された前記誘導電動機の回転速度に基づいて前記誘導電動機のスベリを算出するスベリ算出手段と、
前記誘導電動機に接続される２次抵抗器の現在選択されているノッチ位置における抵抗値と前記誘導電動機の２次巻線抵抗に基づいて２次抵抗値を算出する２次抵抗値算出手段と、
前記スベリ算出手段によって算出されたスベリおよび前記２次抵抗値算出手段で算出された２次抵抗値に基づいて前記誘導電動機の推定発生トルクを算出する推定発生トルク算出手段と、
前記推定発生トルク算出手段で算出された推定発生トルクと推定反力との差を前記誘導電動機が駆動する負荷の慣性モーメントで除した後積分して推定回転速度を算出し、前記推定回転速度と前記速度検出手段で検出された回転速度の差にオブザーバゲインを乗算して前記推定反力とする推定反力算出手段と、を具備する反力オブザーバである請求項１に記載のコークス押し出し制御装置。
【請求項３】
前記ノッチ位置制御手段が、
現在のノッチ位置および前記速度検出手段で検出された前記誘導電動機の回転速度に基づいて２次抵抗器のノッチ位置が現在より１ノッチ上の前記誘導電動機の発生トルクを算出する１ノッチ上発生トルク算出手段と、
前記反力検出手段で検出された反力に基づいて２次抵抗器のノッチ位置が現在より１ノッチ上の前記誘導電動機の許容発生トルクを算出する許容発生トルク算出手段と、
前記１ノッチ上発生トルク算出手段で算出された１ノッチ上の誘導電動機の発生トルクが前記許容発生トルク算出手段で算出された許容発生トルクより小であるときに、２次抵抗器のノッチ位置を１ノッチ上げるノッチ上げ手段を具備する請求項１に記載のコークス押し出し制御装置。
【請求項４】
前記ノッチ位置制御手段が、
前記誘導電動機に流れる電流を検出する電流検出手段と、
現在のノッチ位置および前記電流検出手段で検出された電流に基づいて２次抵抗器のノッチ位置を現在より１ノッチ上としたときに前記誘導電動機に流れる電流を算出する１ノッチ上電流算出手段と、
前記反力検出手段で検出された反力に基づいて２次抵抗器のノッチ位置が現在より１ノッチ上の前記誘導電動機の許容電流を算出する許容電流算出手段と、
前記１ノッチ上電流算出手段で算出された１ノッチ上の電流が前記許容電流算出手段で算出された許容電流より小であるときに、２次抵抗器のノッチ位置を１ノッチ上げるノッチ上げ手段を具備する請求項１に記載のコークス押し出し制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はコークス押し出し制御装置に係り、特に、プッシャに作用する反力に基づいて誘導電動機の出力を制御することの可能なコークス押し出し制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１は製鉄用コークスを製造するコークス炉の断面斜視図であって、高さ２０ｍ×幅０．５ｍ×長さ２０ｍの耐火れんが製の炉１０の中に石炭を投入し乾留してコークス１１を製造する。コークス１１は、プッシャ１２によって矢印Ｘ方向に押し出されれ、貨車によって原料ヤードに送り出される。
【０００３】
プッシャ１２背後に固着されたラック１３は減速装置付の巻線形誘導電動機１４（以下単に誘導電動機と記す。）によって回転駆動されるピニオン１５と嵌合しており、誘導電動機１４を駆動することによってプッシャ１２は矢印Ｘ方向に移動する。
図２はコークス押し出し時にプッシャ１２がコークスから受ける反力の時間的変化を示すグラフであって、横軸は時間を、縦軸は反力を示す。即ち時刻ｔ0 で誘導電動機１４が回転を開始するとプッシャ１２がコークス１１に突き当たるまでは反力は零である。時刻ｔ1 でプッシャ１２がコークス１１に突き当たるとコークス１１を圧縮し始め、時刻ｔ2 でコークス１１の圧縮は完了し、プッシャ１２には最大反力であるコークス１１の静止摩擦Ｔs が作用する。
【０００４】
時刻ｔ2 以後コークス１１は移動を開始するので、プッシャ１２に作用する反力は徐々に減少する。
図３は誘導電動機の出力特性であって、横軸は回転角速度を、縦軸は発生トルクを表す。なおノッチは、誘導電動機１４に接続される抵抗器の抵抗値を表すインデックスである。即ち、ノッチ０の点ａで誘導電動機１４は回転を開始し、０→１→２→３→４と順次ノッチを切り換えて誘導電動機１４に流れる電流を増加して誘導電動機１４の発生トルクを増加する。
【０００５】
従来、上述のノッチ切替は、誘導電動機１４に流れる電流を監視しつつ操作員が手動で行うか、あるいは単純なタイマを使用したシーケンス制御装置を使用して制御されていた。
しかし、コークス１１の静止摩擦Ｔs はコークスの製造量、コークスの乾留状態、コークス炉炉壁の状態等によって影響されて最大３倍程度変動するため、単純なシーケンス制御装置によっては静止摩擦Ｔs に打ち勝つ出力を発生できない場合、あるいは逆にプッシャが必要以上の速度に増速されてしまう場合もある。
【０００６】
また、ノッチ切替時には誘導電動機１４に許容値以上の電流が流れ、保安装置が動作して誘導電動機１４への電源供給が遮断され、コークスの押し出しが中断される場合もある。
さらに、誘導電動機１４の出力はコークスの押し出しに使用されるだけでなく、プッシャ１２、ラック１３、ピニオン１５等を加速するためにも使用されるため、誘導電動機１４に流れる電流を監視してノッチを切替えるとプッシャ１２を不必要に加速するおそれもある。また、誘導電動機１４を流れる電流と発生トルクとは非線形関係にあるため、電流を監視しても所定の誘導電動機から所定の発生トルクを得ることはできない。
【０００７】
上記の課題を解決するために、誘導電動機１４の１次電流、２次電流、回転速度、プッシャ位置起動後の経過時間を入力情報とするシーケンス制御により電動機発生トルクを適切に制御する方法が提案されている（特開平８−１５１５８０号公報参照）。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記提案は、多数の入力情報に基づいてノッチ選択を行うため、シーケンスロジックが複雑となるだけでなく、オペレータの経験に基づく部分も多く、調整に長時間を要する。さらにプッシャの待機位置の変更等の設定変更が生じた場合のシーケンスロジックの変更にも多大の時間を要する。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであって、プッシャの受ける反力に基づいて制御されるコークス押し出し制御装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に係るコークス押し出し制御装置は、複数のノッチ位置を有する２次抵抗器が接続される誘導電動機と、誘導電動機により駆動されるプッシャと、プッシャが受ける反力を検出する反力検出手段と、誘導電動機の回転速度を検出する速度検出手段と、反力検出手段で検出された反力および回転速度検出手段で検出された誘導電動機の回転速度に基づいて２次抵抗器のノッチ位置を制御するノッチ位置制御手段を具備する。
【００１１】
本発明にあっては、誘導電動機の回転速度とプッシャが受ける反力に基づいて誘導電動機の２次抵抗器のノッチ位置が制御される。
第２の発明に係るコークス押し出し制御装置は、反力検出手段が、速度検出手段で検出された誘導電動機の回転速度に基づいて誘導電動機のスベリを算出するスベリ算出手段と、誘導電動機に接続される２次抵抗器の抵抗値と誘導電動機の２次巻線抵抗に基づいて２次抵抗値を算出する２次抵抗値算出手段と、スベリ算出手段によって算出されたスベリおよび２次抵抗値算出手段で算出された２次抵抗値に基づいて誘導電動機の推定発生トルクを算出する推定発生トルク算出手段と、推定発生トルク算出手段で算出された推定発生トルクと推定反力との差を電動機が駆動する負荷の慣性モーメントで除した後積分して推定回転速度を算出し推定回転速度と速度検出手段で検出された回転速度の差にオブザーバゲインを乗算して推定反力とする推定反力算出手段と、を具備する。
【００１２】
本発明にあっては、反力は電動機の回転数およびノッチ位置からオブザーバを使用して推定される。
第３の発明に係るコークス押し出し制御装置は、ノッチ位置制御手段が、現在のノッチ位置および速度検出手段で検出された誘導電動機の回転速度に基づいて２次抵抗器のノッチ位置が現在より１ノッチ上の誘導電動機の発生トルクを算出する１ノッチ上発生トルク算出手段と、反力検出手段で検出された反力に基づいて２次抵抗器のノッチ位置が現在より１ノッチ上の誘導電動機の許容発生トルクを算出する許容発生トルク算出手段と、１ノッチ上発生トルク算出手段で算出された１ノッチ上の誘導電動機の発生トルクが許容発生トルク算出手段で算出された許容発生トルクより小であるときに２次抵抗器のノッチ位置を１ノッチ上げるノッチ上げ手段を具備する。
【００１３】
本発明にあっては、ノッチ位置を上げたときの電動機発生トルクがプッシャが受ける反力に基づいて決定される許容発生トルク以下であるときにノッチ上げが実行される。
第４の発明に係るコークス押し出し制御装置は、ノッチ位置制御手段が、誘導電動機に流れる電流を検出する電流検出手段と、現在のノッチ位置および電流検出手段で検出された電流に基づいて２次抵抗器のノッチ位置を現在より１ノッチ上としたときに誘導電動機に流れる電流を算出する１ノッチ上電流算出手段と、反力検出手段で検出された反力に基づいて２次抵抗器のノッチ位置が現在より１ノッチ上の誘導電動機の許容電流を算出する許容電流算出手段と、１ノッチ上電流算出手段で算出された１ノッチ上の誘導電動機の電流が許容電流算出手段で算出された許容電流より小であるときに２次抵抗器のノッチ位置を１ノッチ上げるノッチ上げ手段を具備する。
【００１４】
本発明にあっては、ノッチ位置を上げたときの電動機電流がプッシャが受ける反力に基づいて決定される許容電動機電流以下であるときにノッチ上げが実行される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図４は本発明に係るコークス押し出し制御装置の構成図であって、図１と同一の構成要素に対しては同一の参照番号を付している。
即ち、プッシャ１２の背後にはラック１３が取り付けられ、巻線形誘導電動機１４１により減速機１４２を介して駆動されるピニオン１５と嵌合する。従って、プッシャ１２は誘導電動機１４１の回転方向によって前後に移動する。
【００１６】
誘導電動機１４１の回転軸には電磁ブレーキ４１およびパルスジェネレータ（ＰＧ）４２も直結されている。誘導電動機１４１には３相交流電源４３から電力が供給され２次巻線には２次抵抗器４４が接続される。
上記構成のコークス押し出し機は、例えばマイクロプロセッサシステムである制御部４０によって制御される。ここで、制御部４０はバス４００を中心としてＣＰＵ４０１、メモリ４０２、パルス入力インターフェイス（ＰＩＩ／Ｆ）４０３、アナログ入力インターフェイス（ＡＩＩ／Ｆ）４０４、ディジタル入力インターフェイス（ＤＩＩ／Ｆ）４０５、およびディジタル出力インターフェイス（ＤＯＩ／Ｆ）４０６から構成される。
【００１７】
ＰＧ４２はＰＩＩ／Ｆ４０３に接続され、ＰＧ４２によって検出される誘導電動機１４１の回転速度ｆを制御部４０に転送する。
誘導電動機１４１、および電磁ブレーキ４１を流れる電流はＡＩＩ／Ｆ４０４を介して、また誘導電動機１４１、および電磁ブレーキ４１の動作状態はＤＩＩ／Ｆ４０５を介して制御部４０に転送される。また、運転員が操作する操作ディスク４５の出力もＤＩＩ／Ｆ４０５を介して制御部４０に転送される。
【００１８】
２次抵抗器４４に対するノッチ切替指令は、ＤＯＩ／Ｆ４０６を介して出力される。
上述したように、誘導電動機のノッチ切替については以下の課題がある。
１．誘導電動機の回転速度が予め設定された回転速度に到達する度に２次抵抗器のノッチ切替を実施した場合には、誘導電動機がコークスの反力に打ち勝つ出力を発生できずにプッシャが停止してしまうおそれがある。
２．プッシャの停止を回避するためにできる限り早期に誘導電動機から大きい出力が得られるノッチに切替えると、切替えの度に誘導電動機に許容値以上の突入電流が流れ、誘導電動機に対する電力供給が遮断されるおそれがある。
【００１９】
上記に鑑み、本発明に係るコークス押し出し制御装置では、ノッチアップするときには、即ち、外部接続２次抵抗を小とするときには、切替時に過剰電流が流れないことを確認するとともに、ノッチアップの際の許容電流をコークスから受ける反力に応じて決定している。
図５は制御部４０で実行されるノッチ制御ルーチンのフローチャートであって、例えば一定時間毎の割り込み処理として実行される。
【００２０】
ステップ５０において現在の誘導電動機１４１の発生トルクＴm を、ステップ５１においてプッシャが受ける反力Ｔp を算出し、ステップ５２で２次抵抗アレイ４４の現在のノッチｎc を読み込む。
ステップ５３で、（現在のノッチｎc ＋１）と最大ノッチ ^５" を比較し、小さい方を１ノッチ上ノッチ位置である＋１ノッチｎu とする。
【００２１】
ステップ５４で、＋１ノッチ位置ｎu の２次抵抗比Ｋr （ｎu ）（誘導電動機の外部接続抵抗を含む２次抵抗器４４の１次側換算値と２次抵抗だけの１次側換算値との比）と現在のノッチｎc の２次抵抗比Ｋr （ｎc ）  の比Ｒu を算出する。
ステップ５５において、ステップ５０で算出された現在の誘導電動機の発生トルクＴm とステップ５４で算出された比Ｒu とに基づいて＋１ノッチ位置における発生トルクＴmuを算出する。
【００２２】
ステップ５６において、ステップ５１で算出された反力Ｔp に基づいて誘導電動機に過剰電流が流れない許容発生トルクＴmlを設定する。そして、最後にステップ５７でノッチを決定してこのルーチンを終了する。
ステップ５０における現在の誘導電動機の発生トルクは、誘導電動機の設計パラメータおよび誘導電動機電流に基づいて算出することも可能であるが、設計パラメータのすべては公表されていないことに鑑み、本実施形態においては誘導電動機の特性曲線を使用して〔数１〕に基づいて誘導電動機の発生トルクを算出している。
【００２３】
【数１】
0003715822.tif 000002
【００２４】
また、ステップ５１におけるプッシャが受ける反力Ｔp は、ピニオン１５軸にトルクセンサを設置して実測することも可能であるが、元来ピニオン１５軸にはトルクセンサを取り付けるように設計されていない場合が大部分でありトルクセンサの設置は困難であること、また、高温かつ塵埃の多い雰囲気でありトルクセンサに出力に信頼をおくことはできない。
【００２５】
そこで、本実施形態においては、実測可能である誘導電動機１４１の回転速度ｆに基づいて反力Ｔp を推定するオブザーバを使用している。
以下で本実施形態において使用したオブザーバの構成を説明する。
まず、誘導電動機の角速度が〔数２〕により定まることは周知である。
【００２６】
【数２】
0003715822.tif 000003
【００２７】
ここで、ωは誘導電動機の角速度、Ｊは回転体の慣性モーメントである。また、ΔＴは回転体に加わるトルク差であって、〔数３〕として定義される。
【００２８】
【数３】
0003715822.tif 000004
【００２９】
ここで、Ｔm は誘導電動機の出力トルク、Ｔp はプッシャがコークスを押すときに受ける反力である。
以上から誘導電動機の角速度ωは〔数４〕の積分方程式の解として決定される。
【００３０】
【数４】
0003715822.tif 000005
【００３１】
図６は実機と反力オブザーバの機能線図であって、一点鎖線の上部（実機部）は〔数４〕の機能線図であって、加減算部６０において誘導電動機の出力トルクＴm とプッシャがコークスを押すときに受ける反力Ｔp との差ΔＴが算出され、係数部６１で差ΔＴが（１／Ｊ）倍された後、積分部６２で積分されて誘導電動機の角速度ωが決定される。
【００３２】
以上に基づいて反力オブザーバの構成を考える。
図６の一点鎖線の下部（反力オブザーバ部）は、本実施形態で使用される反力オブザーバの機能線図である。誘導電動機の角速度ωは誘導電動機に直結されるＰＧ４２によって実際に計測される回転速度ｆからω＝２πｆとして算出でき、スベリ算出部６３では誘導電動機の実測回転速度ｆを使用して〔数５〕に基づいてスベリｓが算出される。
【００３３】
【数５】
0003715822.tif 000006
【００３４】
誘導電動機の発生トルクＴm は、発生トルク算出部６４において〔数１〕を使用してスベリｓと２次抵抗比Ｋr の関数として算出され、トルク偏差算出部６５の加算入力に導かれる。
トルク偏差算出部６５の出力ΔＴによって駆動される慣性モーメントがＪの回転系の角速度ω* は、オブザーバ係数部６６で（１／Ｊ）倍されたトルク偏差算出部６５の出力ΔＴをオブザーバ積分部６７で積分した積分値として推定することが可能である。そして、推定角速度ω* であるオブザーバ積分部６７の出力は角速度偏差算出部６８の加算入力に導かれる。
【００３５】
角速度偏差算出部６８の減算入力には誘導電動機の実測回転角速度ωが入力され、角速度偏差算出部６８の出力はオブザーバゲイン部６９を介してトルク偏差算出部６５の減算入力にフィードバックされる。
即ち、角速度偏差算出部６８においては推定角速度ω* と誘導電動機の実測角速度ωとの角速度偏差Δωにオブザーバゲイン部６９の設定ゲインＬが乗算されたＬ・Δωがトルク偏差算出部６５の減算入力にフィードバックされることとなる。
【００３６】
ここで、図６の実機部と反力オブザーバ部とを比較すると、トルク偏差算出部６５は加算部６０に、オブザーバ係数部６６は係数部６１に、積分部６２はオブザーバ積分部６７に対応している。
従って反力オブザーバは、推定角速度ω* が誘導電動機の実測回転速度から算出される角速度ωと等しくなり角速度偏差Δωが零となるように、Ｌ・Δωを決定する機能を有すると考えることができる。
【００３７】
そして、トルク偏差算出部６５の加算入力には誘導電動機の発生トルクＴm が印加されているので、図６の実機部と反力オブザーバ部との対応関係から、フィードバック量Ｌ・Δωをプッシャの受ける反力ＴP に相当するものと考えることが可能である。よって、本実施形態においては、フィードバック量Ｌ・Δωを反力ＴP として出力する。
【００３８】
ステップ５５での＋１ノッチ電動機発生トルクＴmuの算出には〔数１〕を使用することも可能であるが、本実施形態では計算を簡略にするために誘導電動機の発生トルクは回転数が一定であれば２次抵抗比に反比例するとして〔数６〕を使用して算出している。
【００３９】
【数６】
0003715822.tif 000007
【００４０】
図７はノッチ制御ルーチンのステップ５６で実行される許容発生トルク設定ルーチンのフローチャートであって、ステップ５６１で無次元反力設定値τA の領域を示すインデックス ^ｉ" を初期値 ^１" に設定する。
ステップ５６２で前述のオブザーバで推定された反力ＴP を定格運転時の誘導電動機発生トルクＴmsで除して無次元反力τを算出する。
【００４１】
ステップ５６３で、無次元反力τが無次元反力設定値τA のどの領域に属するかを〔数７〕により判定する。
【００４２】
【数７】
0003715822.tif 000008
【００４３】
ステップ５６３で肯定判定されたとき、即ち、無次元反力τが無次元反力設定値τA の領域 ^ｉ" に属するときは、ステップ５６４で許容発生トルクＴmlをＴL （ｉ）に設定してこのルーチンを終了する。
ステップ５６３で否定判定されたとき、即ち、無次元反力τが無次元反力設定値τA の領域 ^ｉ" に属さないときは、ステップ５６５でインデックス ^ｉ" が ^５" であるかを判定する。
【００４４】
ステップ５６５で否定判定されたとき、即ち、インデックス ^ｉ" が ^５" に到達していないときは、ステップ５６６でインデックス ^ｉ" をインクリメントしてステップ５６３に戻る。
ステップ５６５で肯定判定されたとき、即ち、インデックス ^ｉ" が ^５" に到達したときは、オブザーバで推定された反力が誘導電動機の最大発生トルク以上であるとして、ステップ５６７でいったん停止命令を出力してこのルーチンを終了する。
【００４５】
図８は許容発生トルクのグラフであって、横軸は無次元反力τを、縦軸は許容発生トルクＴmlを表す。即ち、許容発生トルクＴmlは、予め無次元反力τの領域に応じて階段状に設定される。
図９はノッチ制御ルーチンのステップ５７で実行されるノッチ決定ルーチンのフローチャートであって、ステップ５７１で＋１ノッチ発生トルクＴmuが許容発生トルク出力Ｔml以下であるかを判定する。
【００４６】
ステップ５７１で肯定判定されたとき、即ち、＋１ノッチ発生トルクＴmuが許容発生トルクＴml以下であるときは、ノッチを上げても誘導電動機に過剰な電流は流れないものとして、ステップ５７２でノッチ上げ指令を出力してこのルーチンを終了する。
＋１ノッチ発生トルクＴmuが許容発生トルクＴmlより大であればノッチは現状に維持されるため、プッシャが受ける反力が大である場合は誘導電動機の回転速度が零となり、運転員に状況が知らされないまま押し出しが中止されることもあり得る。
【００４７】
このような状況を回避するため、ステップ５７１で否定判定されたときは、所定時間以上経過したときにはバックアップ処置として強制的にノッチを上げるために、ステップ５７３で運転開始後所定時間が経過したかを判定する。
ステップ５７３で肯定判定されたときはステップ５７２に進みノッチ上げ指令を出力してこのルーチンを終了し、逆に否定判定されたときは特に処置を行わずにこのルーチンを終了する。
【００４８】
上記実施形態においては、＋１ノッチ発生トルクおよび許容発生トルクに基づいてノッチ位置を制御しているが、誘導電動機の発生トルクは直接検出できず回転速度およびノッチ位置に基づいて算出する必要があるため計算量が増加する。誘導電動機の発生トルクと誘導電動機に流れる電流とは１対１の関係があるため誘導電動機を流れる電流によってもノッチ位置を制御することが可能であり、かつ、電流は、例えば電流変圧器によって直接検出できるため計算量を低減することが可能となる。
【００４９】
図１０は制御部４０で実行される第２のノッチ制御ルーチンのフローチャートであって、例えば一定時間毎の割り込み処理として実行される。
ステップ５０’において現在の誘導電動機１４１に流れる電流Ｉm を、ステップ５１においてプッシャが受ける反力Ｔp を算出し、ステップ５２で２次抵抗アレイ４４の現在のノッチｎc を読み込む。
【００５０】
ステップ５３で、（現在のノッチｎc ＋１）と最大ノッチ ^５" を比較し、小さい方を１ノッチ上ノッチ位置である＋１ノッチｎu とする。
ステップ５４で、＋１タップ位置ｎu の２次抵抗比Ｋr （ｎu ）（誘導電動機の外部接続抵抗を含む２次抵抗の１次側換算値と２次抵抗だけの１次側換算値との比）と現在のノッチｎc の２次抵抗比Ｋr （ｎc ）  の比Ｒu を算出する。
【００５１】
ステップ５５’において、ステップ５０’で読み込まれた電流Ｉm とステップ５４で算出された比Ｒu とに基づいて＋１ノッチ位置における電流Ｉmuを算出する。
ステップ５６’において、ステップ５１で算出された反力Ｔp に基づいて誘導電動機に過剰電流が流れない許容電流Ｉmlを設定する。そして、最後にステップ５７’でノッチを決定してこのルーチンを終了する。
【００５２】
図１１は第２のノッチ制御ルーチンのステップ５６’で実施される許容電流設定ルーチンのフローチャートであって、無次元反力τが領域 ^１" に属するときステップ５６４’で許容電流ＩmlがＩL （ｉ）に設定される以外は、図７の許容発生トルクルーチンと同一の処理が行われる。
また、許容電流Ｉmlは、図８の縦軸を許容電流Ｉmlとしたグラフによって決定される。
【００５３】
図１２は第２のノッチ制御ルーチンのステップ５７’で実行される第２のノッチ決定ルーチンのフローチャートであって、ステップ５７１’で＋１ノッチ電流Ｉmuが許容電流Ｉml以下であるかを判定する。
ステップ５７１’で肯定判定されたとき、即ち、＋１ノッチ電流Ｉmuが許容電流Ｉml以下であるときは、ノッチを上げても誘導電動機に過剰な電流は流れないものとして、ステップ５７２でノッチ上げ指令を出力してこのルーチンを終了する。
【００５４】
ステップ５７１’で否定判定された場合の処置は、図９のノッチ決定ルーチンの処置と同一であるので説明を省略する。
図１３は本発明の効果の説明図である。（イ）は従来のノッチ制御方法で制御した場合の電動機電流であって、ピーク電流は約７９０Ａに達し、保護リレイが動作するおそれがある。
【００５５】
（ロ）は本発明に係るコークス押し出し制御装置を使用した場合の電動機電流であって、ピーク電流は約５００Ａ以下であり保護リレイが動作するおそれはまったくないことが判る。
【００５６】
【発明の効果】
第１の発明に係るコークス押し出し制御装置によれば、電動機の回転数およびプッシャの受ける反力に基づいてノッチ位置が制御されるため、プッシャが停止することを防止することが可能となるだけでなく、ノッチ切り替えの際に過大電流が流れることを防止することも可能となる。
【００５７】
第２の発明に係るコークス押し出し制御装置によれば、プッシャの受ける反力は電動機の回転数および２次抵抗のノッチ位置を入力とするオブザーバによって推定することが可能となる。
第３の発明に係るコークス押し出し制御装置によれば、ノッチを上げた場合の電動機出力がプッシャの受ける反力に基づいて決定される許容電動機出力以下でることを確認した後にノッチ上げがおこなわれるため、ノッチ切り替えの際に過大電流が流れることを防止することが可能となる。
【００５８】
第４の発明に係るコークス押し出し制御装置によれば、ノッチを上げた場合の電動機電流がプッシャの受ける反力に基づいて決定される許容電動機電流以下でることを確認した後にノッチ上げがおこなわれるため、ノッチ切り替えの際に過大電流が流れることを防止することが可能となる。
さらに本発明によれば、誘導電動機の発生トルク特性および各ノッチ位置における２次抵抗値は既知であるため、調整を要する要素は反力対発生トルクまたは電流の関係だけとなるため、コークス押し出し制御装置の調整は簡易となり、かつ適切な押し出し力を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】コークス炉の断面斜視図である。
【図２】反力の時間的変化を示すグラフである。
【図３】誘導電動機の発生トルク特性である。
【図４】本発明に係るコークス押し出し制御装置の構成図である。
【図５】ノッチ制御ルーチンのフローチャートである。
【図６】実機と反力オブザーバの機能線図である。
【図７】許容発生トルク設定ルーチンのフローチャートである。
【図８】許容発生トルクのグラフである。
【図９】ノッチ決定ルーチンのフローチャートである。
【図１０】第２のノッチ制御ルーチンのフローチャートである。
【図１１】許容電流のグラフである。
【図１２】第２のノッチ決定ルーチンのフローチャートである。
【図１３】本発明の効果の説明図である。
【符号の説明】
１２…プッシャ
１３…ラック
１４１…誘導電動機
１４２…減速機
１５…ピニオン
４０…制御部
４１…電磁ブレーキ
４２…パルスジェネレータ
４３…３相交流電源
４４…２次抵抗器
４５…制御ディスク
【図１】
0003715822.tif 000009
【図２】
0003715822.tif 000010
【図３】
0003715822.tif 000011
【図４】
0003715822.tif 000012
【図５】
0003715822.tif 000013
【図６】
0003715822.tif 000014
【図７】
0003715822.tif 000015
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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