(57)【要約】【課題】被圧延材の尾端抜け時において交流電動機の速度基準に対する速度実績の偏差を低減し、安定した速度制御を実現する。【解決手段】インバータ装置８は、交流電動機３の実速度を速度基準に一致させるためのトルク基準を算出する速度制御部２０と、トルク基準に基づいて交流電動機３の電機子の電流基準（以下、電機子電流基準と記す）を算出する電機子電流制御部２１と、圧延荷重信号の変動に基づいて被圧延材６の尾端がワークロール２から抜ける尾端抜けを検出する尾端抜け検出部２２と、尾端抜けを検出した時から一定時間、負の電機子電流補償値を出力する電機子電流補償回路部２３とを備える。インバータ装置８は、電機子電流基準に負の電機子電流補償値を加算した補償後の電機子電流基準に基づいて、交流電動機３の電機子巻線３ａに交流電力を供給する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被圧延材を圧延するワークロールが前記被圧延材から受ける荷重に応じた圧延荷重信号を出力するロードセルと、
前記ワークロールを駆動する交流電動機と、
直流を交流に変換して前記交流電動機を可変速制御するインバータ装置を備え、
前記インバータ装置は、
前記交流電動機の実速度を速度基準に一致させるためのトルク基準を算出する速度制御部と、
前記トルク基準に基づいて前記交流電動機の電機子の電流基準（以下、電機子電流基準と記す）を算出する電機子電流制御部と、
前記圧延荷重信号の変動に基づいて前記被圧延材の尾端が前記ワークロールから抜ける尾端抜けを検出する尾端抜け検出部と、
前記尾端抜けを検出した時から一定時間、負の電機子電流補償値を出力する電機子電流補償回路部と、を備え、
前記電機子電流基準に前記負の電機子電流補償値を加算した補償後の電機子電流基準に基づいて、前記交流電動機の電機子巻線に交流電力を供給すること、
を特徴とする圧延機用電動機の速度制御システム。
【請求項２】
前記負の電機子電流補償値は、前記尾端抜けの検出時からの時間経過に伴って０に近づくこと、
を特徴とする請求項１記載の圧延機用電動機の速度制御システム。
【請求項３】
前記交流電動機は、同期電動機であり、
前記インバータ装置は、
磁束基準に基づいて前記同期電動機の界磁の電流基準（以下、界磁電流基準と記す）を算出する界磁電流制御部と、
前記尾端抜けを検出した時から一定時間、負の界磁電流補償値を出力する界磁電流補償回路部と、をさらに備え、
前記界磁電流基準に前記負の界磁電流補償値を加算した補償後の界磁電流基準に基づいて、前記同期電動機の界磁巻線に直流電流を供給すること、
を特徴とする請求項１又は２記載の圧延機用電動機の速度制御システム。
【請求項４】
前記負の界磁電流補償値は、前記尾端抜けの検出時からの時間経過に伴って０に近づくこと、
を特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の圧延機用電動機の速度制御システム。
【請求項５】
前記尾端抜け検出部は、前記交流電動機の実速度が前記速度基準に対して設定値よりも上回った場合に前記尾端抜けを検出すること、
を特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の圧延機用電動機の速度制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧延機用電動機の速度制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄鋼の圧延プラントに配置される圧延機は、被圧延材を圧延するワークロールを備える。ワークロールは、インバータ装置により速度制御される交流電動機によって駆動される。被圧延材の先端がワークロールに噛み込むときには、インパクト負荷が発生し、交流電動機の速度実績が速度基準に対して一時的に大きく低下する課題がある。
【０００３】
この課題に対して、特許文献１には、交流電動機が無負荷状態のときに、速度基準に所定の速度かさ上げ量を加算しておくことが開示されている。これにより、インパクト負荷発生時の速度低下を低減できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１５３３１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一方、被圧延材の尾端がワークロールから抜ける（いわゆる尾端抜け、尻抜け）ときには、負荷が急減するため、交流電動機の速度基準に対して速度実績が大きく上昇する課題がある。特許文献１の技術では、被圧延材の噛み込み時の速度変動は低減できるが、尾端抜け時の速度変動を低減できない。
【０００６】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、被圧延材の尾端抜け時において交流電動機の速度基準に対する速度実績の偏差を低減し、安定した速度制御を実現できる圧延機用電動機の速度制御システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の実施形態に係る圧延機用電動機の速度制御システムは、被圧延材を圧延するワークロールが被圧延材から受ける荷重（圧延荷重）に応じた圧延荷重信号を出力するロードセルと、ワークロールを駆動する交流電動機と、直流を交流に変換して交流電動機を可変速制御するインバータ装置を備える。
【０００８】
このインバータ装置は、速度制御部、電機子電流制御部、尾端抜け検出部、電機子電流補償回路部を備える。速度制御部は、交流電動機の実速度（速度実績）を速度基準に一致させるためのトルク基準を算出する。電機子電流制御部は、トルク基準に基づいて交流電動機の電機子の電流基準（電機子電流基準）を算出する。尾端抜け検出部は、圧延荷重信号の変動に基づいて被圧延材の尾端がワークロールから抜ける尾端抜けを検出する。電機子電流補償回路部は、尾端抜けを検出した時から一定時間、負の電機子電流補償値を出力する。そして、インバータ装置は、電機子電流基準に負の電機子電流補償値を加算した補償後の電機子電流基準に基づいて、交流電動機の電機子巻線に交流電力を供給する。好ましくは、負の電機子電流補償値は、尾端抜けの検出時からの時間経過に伴って０に近づくように設定される。
【０００９】
被圧延材がワークロールから抜ける尾端抜けのタイミングで、負荷が急減するため、ロードセルが出力する圧延荷重信号は、圧延中の状態を示す所定値から圧延終了状態を示す０に変動する。尾端抜け検出部は、この圧延荷重信号の急激な変動から尾端抜けを検出する。尾端抜け検出時から一定時間、電機子電流基準は負の電機子電流補償値で補正されるため、被圧延材の尾端抜けによる負荷急減時に、交流電動機の速度基準に対する速度実績の偏差を低減できる。そのため、交流電動機の急激な速度上昇が抑制され、安定した速度制御を実現できる。
【００１０】
好ましくは、交流電動機は同期電動機であり、インバータ装置は、さらに界磁電流制御部、界磁電流補償回路部を備える。界磁電流制御部は、磁束基準に基づいて同期電動機の界磁の電流基準（界磁電流基準）を算出する。界磁電流補償回路部は、尾端抜けを検出した時から一定時間、負の界磁電流補償値を出力する。そして、インバータ装置は、界磁電流基準に負の界磁電流補償値を加算した補償後の界磁電流基準に基づいて、同期電動機の界磁巻線に直流電流を供給する。好ましくは、負の界磁電流補償値は、尾端抜けの検出時からの時間経過に伴って０に近づくように設定される。
【００１１】
尾端抜け検出時から一定時間、電機子電流基準が負の電機子電流補償値で補正されると同時に、界磁電流基準も負の界磁電流補償値で補正されるため、被圧延材の尾端抜けによる負荷急減時に、同期電動機の速度基準に対する速度実績の偏差を低減できる。そのため、同期電動機の急激な速度上昇が抑制され、安定した速度制御を実現できる。
【００１２】
さらに好ましくは、尾端抜け検出部は、交流電動機の実速度が速度基準に対して設定値よりも上回った場合に尾端抜けを検出する。
【００１３】
ロードセルの圧延荷重信号が正常に受信できない状況下においても、速度基準に対する実速度の上振れから尾端抜けを検出できる。なお、尾端抜けの検出速度は、上述した圧延荷重信号の急激な変動から尾端抜けを検出する方が早い。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の実施形態に係る圧延機用電動機の速度制御システムによれば、被圧延材の尾端抜け時において交流電動機の速度基準に対する速度実績の偏差を低減し、安定した速度制御を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態１に係るシステムの構成図である。
【図２】被圧延材の尾端抜け時の速度基準と速度実績を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るインバータ制御回路のブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る尾端抜け時の負の電機子電流補償値の具体例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る尾端抜け時の電機子電流基準の補償有無について説明するための図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係るインバータ制御回路の処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態２に係るインバータ装置および界磁制御部のブロック図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係る尾端抜け時の負の界磁電流補償値の具体例を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係る尾端抜け時の電機子電流基準および界磁電流基準の補償有無について説明するための図である。
【図１０】本発明の実施の形態２に係るインバータ制御回路の処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態３に係る被圧延材の尾端抜けの検出について説明するための図である。
【図１２】上述したインバータ装置８が有する処理回路（インバータ制御回路）のハードウェア構成例を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００１７】
実施の形態１．
［実施の形態１のシステム構成］
本発明の実施の形態１について、図１乃至図６を参照しつつ説明する。
【００１８】
図１は、本発明の実施の形態１に係るシステムの構成図である。図１に示すシステムは、鉄鋼の圧延プラントに適用される圧延機用電動機の速度制御システムである。
【００１９】
図１に示す圧延機１は、ワークロール２、交流電動機３、速度センサ４、ロードセル５を備える。
【００２０】
ワークロール２は、対のロールで構成され、ロールギャップに応じて被圧延材６を圧延する。被圧延材６は、金属材料であり、ワークロール２に圧延されながら図１の左側から右側に搬送される。また、ワークロール２の回転軸は、交流電動機３の回転軸に接続している。
【００２１】
交流電動機３は、三相交流により駆動されワークロール２を回転駆動する。一例として、交流電動機３は同期電動機である。電機子が固定側に固定子コイル（電機子巻線）として配置され、界磁が回転側に回転子コイル（界磁巻線）として配置される。なお、電機子を回転子、界磁を固定子とする構成であってもよい。本実施形態では、交流電動機３は誘導電動機であってもよい。また三相交流に限るものではなく単相交流や多相交流であってもよい。
【００２２】
速度センサ４は、交流電動機３の回転軸近傍に配置され、交流電動機３の回転速度（速度実績）に応じた速度フィードバック信号を出力する。
【００２３】
ロードセル５は、ワークロール２の近傍に設けられ、ワークロール２が被圧延材６から受ける荷重（以下、圧延荷重と記す）に応じた圧延荷重信号を出力する。
【００２４】
プログラマブルロジックコントローラ（以下ＰＬＣと記す）７は、ロードセル５から受信した圧延荷重信号と、被圧延材６の圧延条件に応じた交流電動機３の速度基準とを制御周期毎に出力する。
【００２５】
インバータ装置８は、直流を交流に変換して交流電動機３を可変速制御する。インバータ装置８は、制御周期毎に圧延荷重信号、速度基準、速度フィードバック信号等を受信して、交流電動機３の実速度（速度実績）を速度基準に一致させるように、交流電動機３に電力を供給する。
【００２６】
図２は、被圧延材６の尾端抜け時の速度基準と速度実績を示す図である。破線１０は速度基準ＳＰ＿Ｒを示す。実線１１は速度実績ＳＰ＿Ｆを示す。時刻ｔ０は被圧延材６がワークロール２から抜ける尾端抜け時を示す。
【００２７】
時刻ｔ０において、被圧延材６がワークロール２から抜けると、負荷トルクが急減するため、交流電動機３の速度基準ＳＰ＿Ｒに対して速度実績ＳＰ＿Ｆが増加する状況となる。速度フィードバック制御により、所定の時間が経過すれば、速度基準ＳＰ＿Ｒと速度実績ＳＰ＿Ｆとの偏差はなくなる。しかしながら、速度制御の安定の面から、より早期に速度実績ＳＰ＿Ｆが速度基準ＳＰ＿Ｒに追従することが望ましい。
【００２８】
（インバータ装置８のブロック図）
このような課題を解決するため、本実施形態に係るインバータ装置８は、図３に示すように構成される。図３は、本発明の実施の形態１に係るインバータ装置８の機能を説明するためのブロック図である。インバータ装置８は、直流と交流に変換して交流電動機３を駆動するインバータと、インバータの出力を制御するインバータ制御回路を有する。インバータ制御回路の主回路は、速度制御部２０、電機子電流制御部２１、尾端抜け検出部２２、電機子電流補償回路部２３、電機子電圧制御部２４、ＰＷＭ制御器２５を備える。電圧型インバータ素子２６は、インバータを構成するスイッチング素子である。
【００２９】
速度制御部２０は、交流電動機３の実速度（速度実績）を速度基準に一致させるためのトルク基準を算出する。具体的には、速度制御部２０は、外部（ＰＬＣ７）から速度基準と速度センサ４により検出された速度フィードバック信号との差を入力し、差を０にするためのトルク基準を算出する。
【００３０】
電機子電流制御部２１は、トルク基準に基づいて交流電動機３の電機子の電流基準（以下、電機子電流基準と記す）を算出する。
【００３１】
本実施形態に係るインバータ装置８は、主な特徴として圧延状態の監視を行う尾端抜け検出部２２、電機子電流補償回路部２３を備える。
【００３２】
尾端抜け検出部２２は、圧延荷重信号の変動に基づいて被圧延材６の尾端がワークロール２から抜ける尾端抜けを検出する。尾端抜けのタイミングで、負荷が急減するため、ロードセル５が出力する圧延荷重信号は、圧延中の状態を示す所定値から圧延終了状態を示す０に変動する。尾端抜け検出部２２は、この圧延荷重信号の急激な変動から尾端抜けを検出する。
【００３３】
電機子電流補償回路部２３は、尾端抜けを検出した時から一定時間、負の電機子電流補償値を出力する。好ましくは、負の電機子電流補償値は、尾端抜けの検出時からの時間経過に伴って０に近づくように設定される。
【００３４】
図４は、本発明の実施の形態１に係る尾端抜け時の負の電機子電流補償値の具体例を示す図である。電機子電流補償回路部２３は、尾端抜け時の時刻ｔ０から一定時間（補償区間）、負の電機子電流補償値を出力する。負の電機子電流補償値は、尾端抜け時（時刻ｔ０）に最大であり、時間経過とともに減少し、一定時間経過後（時刻ｔ１）で０になる。
一定時間（補償区間）は任意に設定可能である。
【００３５】
電機子電流制御部２１が出力した電機子電流基準は、尾端抜け検出時から一定時間、電機子電流補償回路部２３が出力した負の電機子電流補償値で補正（低減）される。電機子電流基準に負の電機子電流補償値を加算した補償後の電機子電流基準は、電機子電圧制御部２４に入力される。
【００３６】
電機子電圧制御部２４は、補償後の電機子電流基準に基づいて、交流電動機３の電機子の電圧基準（以下、電機子電圧基準と記す）を算出する。
【００３７】
ＰＷＭ制御器２５は、電機子電圧基準に基づいてＰＷＭ制御によりゲートパルスを作り出す。スイッチング素子である電圧型インバータ素子２６は、ゲートパルスによってオンオフ制御され、インバータ装置８は、交流電動機３の電機子巻線３ａに交流電力を供給する。
【００３８】
図５は、本発明の実施の形態１に係る尾端抜け時の電機子電流基準の補償有無について説明するための図である。実線４０は補償なしの場合、破線４１は補償ありの場合の電機子電流基準を表している。補償区間の各時刻において、電機子電流基準を図４に示す負の電機子電流補償値で補正することで、破線４１に示すように尾端抜け後の電流基準の変動を抑制することができる。その結果、交流電動機３の速度変動を抑制することができる。
【００３９】
（インバータ制御回路の処理の流れ）
図６は、本発明の実施の形態１におけるインバータ制御回路の処理の流れを説明するためのフローチャートである。図６に示すルーチンは制御周期毎に繰り返し実行される。初回実行時には、ｔの値はｎ（ｎ：補償区間の最後を示す）に設定される。２回目以降の実行時には、前回のルーチンにおけるｔの値が引き継がれる。
【００４０】
まずステップＳ１００において、インバータ制御回路は、ＰＬＣ７から現在の制御周期における速度基準および圧延荷重信号を入力し、速度センサ４から速度フィードバック信号を入力する。
【００４１】
次にステップＳ１０５において、速度制御部２０は、速度基準と速度フィードバック信号との差を０にするためのトルク基準を算出する。
【００４２】
次にステップＳ１１０において、電機子電流制御部２１は、トルク基準に基づいて電機子電流基準を算出する。
【００４３】
またステップＳ１１５において、尾端抜け検出部２２は、圧延荷重信号の変動に基づいて尾端抜け発生時であるか否かを判定する。尾端抜けが検出されたタイミングである場合、ステップＳ１２０の処理に進み、それ以外の場合、すなわち、圧延中である場合や圧延終了時（尾端抜け時）よりも後である場合には、ステップＳ１４５の処理に進む。
【００４４】
尾端抜けが検出されたタイミングである場合、ステップＳ１２０において、尾端抜け後の経過時間を示す時間カウンタｔを０で初期化する。
【００４５】
ステップＳ１２５において、電機子電流補償回路部２３は、尾端抜けを検出した時から一定時間、負の電機子電流補償値を出力する。具体的には、図４に示すように、時間カウンタｔの値に応じた負の電機子電流補償値が出力される。
【００４６】
ステップＳ１３０において、ステップＳ１１０で算出した電機子電流基準に、ステップＳ１２５で算出した負の電機子電流補償値を加算して補償後の電機子電流基準を算出する。ステップＳ１３５において、電機子電圧制御部２４は、補償後の電機子電流基準に基づいて電機子電圧基準を算出する。ステップＳ１４０において、電機子電圧基準に応じたゲートパルスにより電圧型インバータ素子２６が制御される。
【００４７】
その後、時間カウンタｔの値を引き継いで、次の制御周期において本ルーチンが実行される。次の制御周期では、既に尾端抜け発生後であるため、ステップＳ１１５の判定条件は成立せずステップＳ１４５の処理に進む。
【００４８】
ステップＳ１４５において、尾端抜け検出部２２は、時間カウンタｔの値がｎに達しているか否かを判定する。時間カウンタｔの値がｎに達するまでの間は、ステップＳ１５０の処理に進む。ステップＳ１５０において、時間カウンタｔがインクリメントされ、ステップＳ１５０以降の処理において、新たな時間カウンタｔに基づく負の電機子電流補償値で電機子電流基準が補正される。一方、ステップＳ１４５において、時間カウンタｔの値がｎに達している場合には、尾端抜け検出時から一定時間（補償区間）が経過したため、電機子電流基準の補正は終了する。
【００４９】
以上説明したように、図６に示すルーチンによれば、被圧延材６の尾端抜けによる負荷急減時に、交流電動機３の速度基準に対する速度実績の偏差を低減でき、安定した速度制御を実現できる。
【００５０】
ところで、上述した実施の形態１のインバータ装置８においては、電圧型インバータが用いられているが、本発明は電流型インバータにも適用可能である。なお、この点は以下の実施の形態でも同様である。
【００５１】
（インバータ制御回路のハードウェア構成例）
図１２は、上述したインバータ装置８が有する処理回路（インバータ制御回路）のハードウェア構成例を示す概念図である。図３（および後述する図７）内の各部は機能の一部を示し、各機能は処理回路により実現される。一態様として、処理回路は、少なくとも１つのプロセッサ９１と少なくとも１つのメモリ９２とを備える。他の態様として、処理回路は、少なくとも１つの専用のハードウェア９３を備える。
【００５２】
処理回路がプロセッサ９１とメモリ９２とを備える場合、各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアおよびファームウェアの少なくとも一方は、プログラムとして記述される。ソフトウェアおよびファームウェアの少なくとも一方は、メモリ９２に格納される。プロセッサ９１は、メモリ９２に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、各機能を実現する。
【００５３】
処理回路が専用のハードウェア９３を備える場合、処理回路は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、又はこれらを組み合わせたものである。各機能は処理回路で実現される。
【００５４】
実施の形態２．
［実施の形態２のシステム構成］
次に、図７〜図１０を参照して本発明の実施の形態２について説明する。本実施形態のシステムは図１および図７に示す構成において、インバータ制御回路に図６および後述する図１０のルーチンを実行させることで実現することができる。以下、実施の形態１と異なる点を中心に説明する。実施の形態２において、交流電動機３は、同期電動機であるものとする。
【００５５】
（インバータ装置８のブロック図）
図７は、本発明の実施の形態２に係るインバータ装置８の機能を説明するためのブロック図である。実施の形態２において、インバータ制御回路は、上述した図３の主回路に加えて界磁回路を備える。界磁回路は、界磁電流制御部２７、界磁電流補償回路部２８、界磁電圧制御部２９、位相制御器３０を備える。サイリスタ素子３１は、界磁巻線３ｂに直流電流を供給するための整流器を構成するスイッチング素子である。
【００５６】
界磁電流制御部２７は、磁束基準に基づいて交流電動機３の界磁の電流基準（以下、界磁電流基準と記す）を算出する。上述した尾端抜け検出部２２は、電機子電流補償回路部２３に加えて界磁電流補償回路部２８にも接続しており、尾端抜け検出時の信号は両方に送信される。
【００５７】
界磁電流補償回路部２８は、尾端抜けを検出した時から一定時間、負の界磁電流補償値を出力する。好ましくは、負の界磁電流補償値は、尾端抜けの検出時からの時間経過に伴って０に近づくように設定される。
【００５８】
図８は、本発明の実施の形態１に係る尾端抜け時の負の界磁電流補償値の具体例を示す図である。界磁電流補償回路部２８は、尾端抜け時の時刻ｔ０から一定時間（補償区間）、負の界磁電流補償値を出力する。負の界磁電流補償値は、尾端抜け時（時刻ｔ０）に最大であり、時間経過とともに減少し、一定時間経過後（時刻ｔ１）で０になる。一定時間（補償区間）は図４の補償区間と同じである。なお、図８に示す界磁電流補償値と図４に示す電機子電流補償値とは大きさが異なる。
【００５９】
界磁電流制御部２７が出力した界磁電流基準は、尾端抜け検出時から一定時間、界磁電流補償回路部２８が出力した負の界磁電流補償値で補正（低減）される。界磁電流基準に負の界磁電流補償値を加算した補償後の界磁電流基準は、界磁電圧制御部２９に入力される。
【００６０】
界磁電圧制御部２９は、補償後の界磁電流基準に基づいて、交流電動機３の界磁の電圧基準（以下、界磁電圧基準と記す）を算出する。
【００６１】
位相制御器３０は、界磁電圧基準に基づいて位相制御によりゲートパルスを作り出す。サイリスタ素子３１は、ゲートパルスによってオンオフ制御され、インバータ装置８は、交流電動機３の界磁巻線３ｂに直流電流を供給する。
【００６２】
図９は、本発明の実施の形態２に係る尾端抜け時の電機子電流基準および界磁電流基準の補償有無について説明するための図である。実線４０は補償なしの場合の電機子電流基準、破線４１は補償ありの場合の電機子電流基準を表しており図５と同様である。また、実線４２は補償なしの場合の界磁電流基準、破線４３は補償ありの場合の界磁電流基準を表している。補償区間の各時刻において、界磁電流基準を図８に示す負の界磁電流補償値で補正することで、破線４３に示すように尾端抜け後の電流基準の変動を抑制することができる。その結果、交流電動機３の速度変動を抑制することができる。
【００６３】
（インバータ制御回路の処理の流れ）
実施の形態２においてインバータ制御回路は、上述した図６に示す電機子の制御ルーチンと同時に、図１０に示す界磁の制御ルーチンを実行する。図１０に示すルーチンは制御周期毎に繰り返し実行される。初回実行時には、ｔの値はｎ（ｎ：補償区間の最後を示す）に設定される。２回目以降の実行時には、前回のルーチンにおけるｔの値が引き継がれる。
【００６４】
まずステップＳ２００において、インバータ制御回路は、現在の制御周期における磁束基準、圧延荷重信号を入力する。
【００６５】
次にステップＳ２０５において、界磁電流制御部２７は、磁束基準に基づいて界磁電流基準を算出する。
【００６６】
またステップＳ２１０において、尾端抜け検出部２２は、圧延荷重信号の変動に基づいて尾端抜け発生時であるか否かを判定する。尾端抜けが検出されたタイミングである場合、ステップＳ２１５の処理に進み、それ以外の場合、すなわち、圧延中である場合や圧延終了時（尾端抜け時）よりも後である場合には、ステップＳ２４０の処理に進む。
【００６７】
尾端抜けが検出されたタイミングである場合、ステップＳ２１５において、尾端抜け後の経過時間を示す時間カウンタｔを０で初期化する。
【００６８】
ステップＳ２２０において、界磁電流補償回路部２８は、尾端抜けを検出した時から一定時間、負の界磁電流補償値を出力する。具体的には、図８に示すように、時間カウンタｔの値に応じた負の界磁電流補償値が出力される。
【００６９】
ステップＳ２２５において、ステップＳ２０５で算出した界磁電流基準に、ステップＳ２２０で算出した負の界磁電流補償値を加算して補償後の界磁電流基準を算出する。ステップＳ２３０において、界磁電圧制御部２９は、補償後の界磁電流基準に基づいて界磁電圧基準を算出する。ステップＳ２３５において、界磁電圧基準に応じたゲートパルスによりサイリスタ素子３１が制御される。
【００７０】
その後、時間カウンタｔの値を引き継いで、次の制御周期において本ルーチンが実行される。次の制御周期では、既に尾端抜け発生後であるため、ステップＳ２１０の判定条件は成立せずステップＳ２４０の処理に進む。
【００７１】
ステップＳ２４０において、尾端抜け検出部２２は、時間カウンタｔの値がｎに達しているか否かを判定する。時間カウンタｔの値がｎに達するまでの間は、ステップＳ２４５の処理に進む。ステップＳ２４５において、時間カウンタｔがインクリメントされ、ステップＳ２４５以降の処理において、新たな時間カウンタｔに基づく負の界磁電流補償値で界磁電流基準が補正される。一方、ステップＳ２４０において、時間カウンタｔの値がｎに達している場合には、尾端抜け検出時から一定時間（補償区間）が経過したため、界磁電流基準の補正は終了する。
【００７２】
以上説明したように、図１０に示すルーチンによれば、尾端抜け検出時から一定時間、図６のルーチンにより電機子電流基準が負の電機子電流補償値で補正されると同時に、界磁電流基準も負の界磁電流補償値で補正されるため、被圧延材６の尾端抜けによる負荷急減時に、同期電動機の速度基準に対する速度実績の偏差を低減できる。そのため、同期電動機の急激な速度上昇が抑制され、安定した速度制御を実現できる。
【００７３】
実施の形態３．
［実施の形態３のシステム構成］
次に、図１１を参照して本発明の実施の形態３について説明する。本実施形態のシステムは、実施の形態１又は２における尾端抜け検出部２２に、後述する処理を加えることにより実現される。以下、実施の形態２と異なる点を中心に説明する。
【００７４】
実施の形態１で説明したように、被圧延材６の尾端抜けは、ロードセルの圧延荷重信号の変動から検出することが検出速度の面からも望ましい。しかしながら、ロードセルの圧延荷重信号が正常に受信できない状況もありうる。そこで、本実施形態に係る尾端抜け検出部２２では、交流電動機３の実速度（速度実績）が速度基準に対して設定値よりも上回った場合に尾端抜けを検出する処理を加えることとした。
【００７５】
図１１に示すように、速度基準に変化がなくても速度センサ４が出力する速度フィードバック信号に基づく速度実績が一定以上上昇したことで、圧延終了による尾端抜けを検出できる。尾端抜けを検出した場合には、実施の形態１および２と同様に、電機子電流基準、界磁電流基準を低減する補正をする。
【００７６】
実施の形態３に係る尾端抜け検出部２２によれば、速度基準に対する実速度の上振れから尾端抜けを検出できる。そのため、ロードセルの圧延荷重信号が正常に受信できない状況下においても、交流電動機の速度基準に対する速度実績の偏差を低減し、安定した速度制御を実現できる。
【００７７】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【符号の説明】
【００７８】
１  圧延機
２  ワークロール
３  交流電動機
３ａ  電機子巻線
３ｂ  界磁巻線
４  速度センサ
５  ロードセル
６  被圧延材
７  ＰＬＣ
８  インバータ装置
２０  速度制御部
２１  電機子電流制御部
２２  尾端抜け検出部
２３  電機子電流補償回路部
２４  電機子電圧制御部
２５  ＰＷＭ制御器
２６  電圧型インバータ素子
２７  界磁電流制御部
２８  界磁電流補償回路部
２９  界磁電圧制御部
３０  位相制御器
３１  サイリスタ素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【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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