(57)【要約】 【課題】  停電後に炉内ロール用電動機を駆動する非常用電源の容量を抑えることのできる炉内ロールの停電時駆動方法を提供する。【解決手段】  炉内ロール用電動機８に、供給電源を切り換えるスイッチ６とインバータ４とコンバータ３とを備える常用電源供給回路と、供給電源を切り換えるスイッチ５とＶ／Ｆ制御装置７とを備える非常用電源供給回路とを並列に設け、停電時に常用電源供給回路から非常用電源供給回路へ切り換える炉内ロールの停電時駆動方法。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱処理炉内に設置される炉内ロールの駆動方法において、炉内ロール用電動機に、供給電源を切り換えるスイッチとインバータとコンバータとを備える常用電源供給回路と、供給電源を切り換えるスイッチとＶ／Ｆ制御装置とを備える非常用電源供給回路とを並列に設け、停電時に常用電源供給回路から非常用電源供給回路へ切り換えることを特徴とする炉内ロールの停電時駆動方法。
【請求項２】
停電時に同時に駆動する炉内ロール用電動機数を抑えることを特徴とする請求項１記載の炉内ロールの停電時駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱処理炉内に設置される炉内ロールの停電時駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼帯を搬送する炉内ロールを熱のある炉内で停止させたままにすると、同じ状態にあるロールの自重と熱によってロールにたわみが生じ、ロールが変形し、鋼帯搬送時にロールが振れ回り鋼帯が蛇行する。ロール変形防止のため、従来技術として、ロールを同じ状態で停止させないことが知られている。特許文献１には、炉内においては半面が加熱されることが多いため、鋼帯を炉内最大ロール径の、円周の半分以上の距離を前後に動かすことが開示してある。
【０００３】
また、特許文献２には、鋼帯の停止時、鋼帯にかかる張力を下げるとともに、炉内ロールを停止・正転・逆転の順に運転し、正転後と逆転後の円周方向の停止位置をロールの円周方向の対向する位置とすることが開示してある。特許文献１および特許文献２には、鋼帯停止時において、炉内ロールの変形を防止するために、ロール全面を均一に加熱する一例は記載されているが、停電時の対応についての記載はない。
【０００４】
特許文献３には、圧力タンク内の窒素ガスを用いて、停電時においても、ロールを回転させ、熱変形を防止できる方法が開示されている。特許文献３の方法は、数分から数十分間隔で、方向制御弁を手動で切り換え操作するものである。
【０００５】
また、特許文献４には、熱材を移動させるローラテーブルの駆動モータを可変速制御する制御装置を有する、商用電源停電時の非常運転回路が開示してある。特許文献４では、稼動中に停電が生じた場合には、ローラに熱損傷が生じないように、電源を非常用電源に切り換え、炉内で熱材の微速前後進を繰返す。また、特許文献４では、通常は、主回路および制御装置を共に商用電源に接続する。そして、停電時には、主回路を、非常用電源の電圧を降圧する変圧器の２次側に接続し、制御装置を非常用電源の電圧を降圧する変圧器の一次側に接続する。これにより、非常時の微速前後進を小容量の電源によって行うことができる。
【０００６】
図２は、従来のベクトル制御により炉内ロール用電動機を駆動する構成図である。
【０００７】
図２に示す従来技術では、ベクトル制御により炉内ロール用電動機８を駆動する場合、通常時は、コンバータ３に常用電源２から供給し、直流に変換した電源をインバータ４に供給し、炉内ロール用電動機８を可変速制御する。そして、停電時には、コンバータ３に常用電源２からの供給に代えて非常用電源１から供給する。非常用電源１からの供給の開始後、コンバータ３を起動し、炉内ロール用電動機８を駆動する。
【特許文献１】特開平０２−２８２４３２号公報
【特許文献２】特開２００５−３６２６２号公報
【特許文献３】特開平０９−２８７８７６号公報
【特許文献４】実開昭５９−１０９７６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
停電時における炉内ロールの変形を防止する手段として、特許文献３に記載されている圧縮ガスを用いる方法は、ロールを駆動させるための機構を追加する必要がある。また、圧縮ガスを使用するため、電気は不要だが、ロールを回転させるために、数分毎に手動操作弁を作動させる必要があり、実際の操作は大変である。
【０００９】
また、特許文献４に記載されている非常用電源として供給電圧を下げる方法は、直流電動機では有効である。しかし、最近の電動機は交流電動機が主体であり、交流電動機に対しては不向きである。その理由は、以下の通りである。特許文献４には、直流電動機の代わりに誘導電動機を用い、ＶＶＶＦ装置により速度制御する実施例が開示してある。しかし、市販のＶＶＶＦ装置ユニットでは、コンバータとインバータは一体であり、ＶＶＶＦ装置ユニットに供給する電圧は所要の電圧（例えばＡＣ２００Ｖ±１０％あるいはＡＣ４００Ｖ±１０％）を供給する必要があり、実際には適用出来ない。特許文献４に開示されている技術を適用するには、コンバータとインバータが分離されて、各々を制御できるものでなければならない。
【００１０】
また、図２に示す、供給電源をコンバータにて直流に変換した電源をインバータに供給し、ベクトル制御により電動機を可変速制御して駆動する場合、停電時には、通常運転と同様にコンバータを起動し、全ロールを駆動するため、大きな容量の非常用電源が必要であり、非常用電源供給開始後にコンバータの立ち上げ作業が必要であった。
【００１１】
上記課題に鑑み、本発明に係る炉内ロールの停電時駆動方法は、市販装置で構成でき、非常用電源容量を小さくすることを目的とする。また、停電時に非常用電源へ自動切換可能なことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を解決するために、本発明では、熱処理炉内に設置される炉内ロールの停電時駆動方法において、炉内ロール用電動機に、供給電源を切り換えるスイッチとインバータとコンバータとを備える常用電源供給回路と、供給電源を切り換えるスイッチとＶ／Ｆ制御装置とを備える非常用電源供給回路とを並列に設け、停電時に常用電源供給回路から非常用電源供給回路へ切り換えることを特徴とする。
【００１３】
また、同時に駆動する炉内ロール用電動機数を制限し、さらに非常用電源容量を抑えることが望ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明による炉内ロールの停電時駆動方法を用いれば、非常時に供給する電源容量が、炉内ロール用電動機用インバータの必要容量（炉内ロール用電動機容量の約１．８倍）ではなく、炉内ロール用電動機用Ｖ／Ｆ制御装置の必要容量（炉内ロール用電動機容量の約１．５倍）になる。この結果、非常用電源容量が小さくて済む。
【００１５】
また、非常用電源はコンバータには接続しないため、コンバータの立ち上げ作業が不要で、停電時に非常用電源が供給されると自動的にＶ／Ｆ制御にできるため、オペレータによる立ち上げ操作が不要である。
【００１６】
また、各炉内ロールの回転・停止のタイミングをずらすなどして、同時に回転させる炉内ロール数を抑えることにより、非常用電源の容量を低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明について図面に従って詳細に説明する。図１は本発明の一実施例を示す構成図である。
【００１８】
図１に示す本発明では、ベクトル制御により炉内ロール用電動機８を駆動する場合、通常時は、コンバータ３に常用電源２から供給し、直流に変換した電源をインバータ４に供給し、炉内ロール用電動機８を可変速制御する。この時切り換えスイッチＡ５はＯＦＦ・切り換えスイッチＢ６はＯＮとする。そして、停電時には、通常時の回路と並列に設けたＶ／Ｆ制御装置７側に回路を切換え、炉内ロール用電動機８を駆動する。この時切り換えスイッチＡ５はＯＮ、切り換えスイッチＢ６はＯＦＦとする。
【００１９】
例えば、図１に示す本発明による非常用電源回路において、Ｖ／Ｆ制御装置の下に２．２ＫＷの炉内ロール用電動機が６０台つながっている際の非常用電源の必要な容量は以下の通りである。
２．２ＫＷ／台×６０台＝１３２ＫＷ
１３２ＫＷのＶ／Ｆ制御装置の必要容量は約２００ＫＶＡである。
【００２０】
一方、例えば、図２に示す従来方法で２．２ＫＷの炉内ロール用電動機が６０台つながっている際の非常用電源の必要な容量は以下の通りである。ここで、２．２ＫＶＡ用インバータの必要容量は約４ＫＶＡである。
４ＫＶＡ／台×６０台＝２４０ＫＶＡ
すなわち、非常用電源容量は上記の場合、約２４０ＫＶＡとなる。
【００２１】
本発明と従来方法を比較すると、本発明は、図２の従来方法に比べ、
２４０−２００＝４０ＫＷの容量低減が可能である。
【００２２】
炉内ロールは、熱のある炉内で同じ状態にあるとロールの変形が生じるため、停電時においても回転する必要がある。しかし、常時回転させず、ある周期で回転させ、回転位置を変えることでも、ロールの変形に対処できる。炉内ロール用電動機８を複数のグループに分け、スイッチＢはＯＦＦのまま、そのグループ毎にスイッチＡをＯＮし、駆動することによりＶ／Ｆ制御装置の必要容量を抑えることができる。例えば、上述の２．２ＫＷの炉内ロール用電動機６０台を６つのグループにわけ、１０秒毎に１つのグループを駆動させると、ロールは１分毎に回転することになるが、特に変形等の問題は生じない。この場合、非常用電源の容量は以下の通りとなる。
２．２ＫＷ／台×６０／６台＝２２ＫＷ
【００２３】
２２ＫＷのＶ／Ｆ制御装置の必要容量は約３５ＫＶＡである。すなわち、本発明によると、図２の従来方法に比べ、２４０−３５＝２０５ＫＶＡの容量低減が可能である。
【００２４】
また、本願発明の実施例では炉内ロールをグループ分けして、非常用電源の容量を低減する方法を例示したが、同時に回転させる炉内ロール数を抑えることができればよく、例えば、各炉内ロールの回転・停止のタイミングをずらす方法を取ることも、もちろん構わない。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図２】従来技術を示す構成図である。
【符号の説明】
【００２６】
１    非常用電源供給
２    常用電源供給
３    コンバータ
４    インバータ
５    切り換えスイッチＡ
６    切り換えスイッチＢ
７    Ｖ／Ｆ制御装置
８    炉内ロール用電動機
【図１】
2007129879.tif 000003
【図２】
2007129879.tif 000004