JP2000053295A

JP2000053295A - 帯状鋼板の振動低減装置

Info

Publication number: JP2000053295A
Application number: JP10228018A
Authority: JP
Inventors: Tadahira Ishida; 匡平石田; Takuichi Nishimura; 拓一西村; Kazunari Ishino; 和成石野
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1998-08-12
Filing date: 1998-08-12
Publication date: 2000-02-22

Abstract

(57)【要約】【課題】鋼板を挟んで対向する磁石の間の広い範囲に
亙って鋼板の振動の低減制御が可能な帯状鋼板の振動低
減装置を提供する。【解決手段】高周波制御装置用の磁石対Ａを挟んで、
両側に低周波制御用の磁石対Ｂが設けられている。低周
波制御装置は、鋼板１位置の制御精度が粗く、かつ、応
答速度も低いが、鋼板１が磁石対Ｂの間のどの位置にあ
っても制御が可能なようにされている。各々の低周波磁
石対Ｂにおいて、鋼板１の位置は、鋼板位置検出器４で
検出され、高周波制御装置の制御範囲内に収まるように
制御される。そして、高周波制御装置用の磁石対Ａの位
置で、高周波制御装置によって、目標位置に正確に収ま
るように制御される。よって、鋼板１の位置がパスライ
ンから大きくずれることがあても、振動の低減制御が可
能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、製鉄設備の圧延ラ
イン、鋼板の表面処理ライン等において、所定の走行面
に沿って走行する帯状鋼板の振動を低減する装置に関す
るものであり、更に詳しくは、鋼板の両面に配置された
磁石により発生する磁束を操作することにより、鋼板の
振動を低減する装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、鋼板の溶融亜鉛めっきライン
においては、帯状の鋼板を走行させ、この走行中の鋼板
を溶融亜鉛ポット中に入れて亜鉛を付着させ、付着した
亜鉛の厚さを気体絞り装置により制御することが行われ
ている。この際、気体絞り装置位置において鋼板が振動
すると、気体絞りのノズルと鋼板との距離が変動し、そ
の結果、メッキ厚さの不均一を招く。よって、このよう
なラインにおいては、鋼板の振動をできるだけ低減させ
ることが必要である。

【０００３】走行する帯状鋼板の振動を抑制する技術の
１例が、特開平５−２４５５２１号公報に記載されてい
る。その構成を図７に示す。鋼板２１を挟んで上側に上
側磁石２２、下側に下側磁石２３が設けられており、そ
のヨーク２２ａ、２３ａが鋼板２１を挟んで対向してい
る。上側磁石２２、下側磁石２３には、それぞれバイア
ス磁界を与える電磁石の励磁コイル２２ｂ、２３ｂが設
けられると共に、制御磁界を与える電磁石の励磁コイル
２２ｃ、２３ｃが巻回されている。

【０００４】バイアス磁界の磁束（破線で示す）に着目
すると、ヨーク２２ａ、２３ａの端面においては、それ
ぞれＮ極がＳ極に対向しており、これにより、バイアス
磁界の磁束（破線で示す）の一部は鋼板２１中を通過す
るものの、他の部分は対向する磁石に向かうようになっ
ている。これに対し、コイル２２ｃとコイル２３ｃは、
磁石２２、２３に対してそれぞれ同じ向きに巻回されて
いる。よって、これら電磁石によって発生する磁束（一
点鎖線で示す）に着目すると、ヨーク２２ａ、２３ａの
端面においては、それぞれＮ極がＮ極に、Ｓ極がＳ極に
対向しており、従って、電磁石により発生する磁束の大
部分は鋼板２１中を通過するようになっている。

【０００５】そして、磁石２２によって発生する磁束の
総和は、バイアス磁界を与えるコイル２２ｂによる電磁
石によって発生する磁束と、制御磁界を与えるコイル２
２ｃによる電磁石によって発生する磁束の和となってい
る。これに対し、磁石２３によって発生する磁束の総和
は、バイアス磁界を与えるコイル２３ｂによる電磁石に
よって発生する磁束と、制御磁界を与えるコイル２３ｃ
による電磁石によって発生する磁束の差となっている。

【０００６】鋼板２１は、両磁石２２、２３の発生する
吸引力により両側から吸引され、これらの吸引力が釣り
合う両磁石２２、２３の中心位置に位置するようにされ
ている。もし、鋼板２１の位置が、中心位置から上方に
ずれると、そのずれ量は非接触変位計２４によって検出
され、鋼板２１の位置の目標値との差が、減算器２５で
演算され、それに応じて位置調節装置２６が、コイル２
２ｃ、コイル２３ｃに流す電流を弱めるような指令を電
流調節装置２７に与える。これにより、コイル２２ｃ、
コイル２３ｃが発生する磁束が少なくなるので、上側磁
石２２の全体の磁束は少なくなって吸引力は弱まり、下
側磁石２３の全体の磁束は多くなって吸引力は強まる。
従って、鋼板２１は下側に吸引され、中心位置に戻る。

【０００７】逆に、鋼板２１の位置が、中心位置から上
方にずれると、そのずれ量は非接触変位計２４によって
検出され、鋼板２１の位置の目標値との差が、減算器２
５で演算され、それに応じて位置調節装置２６が、コイ
ル２２ｃ、コイル２３ｃに流す電流を強めるような指令
（目標電流値）を電流調節装置２７に与える。電流調節
装置２７は、この電流値をコイル２２ｃ、コイル２３ｃ
に流す。これにより、コイル２２ｃ、コイル２３ｃが発
生する磁束が多くなるので、上側磁石２２の全体の磁束
は多くなって吸引力は強まり、下側磁石２３の全体の磁
束は少なくなって吸引力は弱まる。従って、鋼板２１は
上側に吸引され、中心位置に戻る。

【０００８】非接触変位計２４としては、レーザ距離
計、渦流式距離計等が使用される。このようにして、位
置制御装置２６の作用により、鋼板２１の位置は常に一
定の位置に保たれる。

【０００９】この技術において、上側磁石２２と下側磁
石２３にそれぞれバイアス磁束を与えているのは、以下
の理由による。 (1) 制御磁界を与えるコイル２２ｃ、コイル２３ｃに流
す電流と、磁石２２、２３による鋼板への吸引力がリニ
アの関係になるようにする。ひとつの磁石の鋼板への吸
引力は、その磁石の発生する磁束の２乗に比例する。上
側磁石２２、下側磁石２３のバイアス磁束をＢ_b、制御
磁束をＢ_cとすると、上側磁石２２の総磁束Ｂ_uは、Ｂ_u
＝Ｂ_b＋Ｂ_c、下側磁石２３の総磁束Ｂ_lは、Ｂ_l＝Ｂ_b−
Ｂ_cである。よって、上側磁石２２の吸引力Ｆ_uは、Ｆ_u
＝ｋ*（Ｂ_b＋Ｂ_c）²、下側磁石２３の吸引力Ｆ_lは、Ｆ_l
＝ｋ*（Ｂ_b−Ｂ_c）²となる。ここでｋは定数である。鋼
板への吸引力Ｆはこれらの差であるから、Ｆ＝Ｆ_u−Ｆ_l＝ｋ*（Ｂ_b＋Ｂ_c）²−ｋ*（Ｂ_b−Ｂ_c）² ＝４ｋ*Ｂ_b*Ｂ_c …（１）となる。

【００１０】（１）式を見ると、バイアス磁束Ｂ_bを一
定に保った場合、吸引力Ｆは制御磁束Ｂ_cに比例するこ
とが分かる。また、制御磁束をＢ_cは、磁石２２、２３
が磁束飽和しない限りコイル２２ｃ、コイル２３ｃに流
す電流Ｉに比例するので、結局、吸引力は前記電流Ｉに
比例することになる。また、磁石を磁束飽和させない範
囲でバイアス磁束をＢ_bを大きくすれば、それに比例し
て、小さな電流変化で大きな吸引力の変化を与えること
ができるようになる。

【００１１】(2) 予め大きなバイアス磁界をかけること
により、コイル２２ｃ、２３ｃに同じ電流を流せば、磁
石２２と２３の吸引力の一方が大きくなれば他方が小さ
くなるようにすることができ、制御が簡単になる。バイ
アス磁界発生用の電磁石を設け、これらに一定の電流を
流す代わりに永久磁石用いてもよいことは言うまでもな
い。この場合には、消費電力を少なくすることができる
というメリットがある。なお、前記特開平５−２４５５
２１号公報に記載されているものは、バイアス磁界を与
えるコイルと制御磁界を与えるコイルを同一にしている
が、前記説明においては、説明を簡単にするためにこれ
らを別のコイルとしている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際に
は、前記（１）式は、鋼板が磁石間の空間のどの位置に
あるときにも成り立つものではない。その理由は、
（１）式を導く過程ではバイアス磁束の漏れ磁束を無視
しているが、実際には漏れ磁束の影響で、制御不可能な
吸引力が発生している。このため、ある程度磁石に近い
場所では、制御できる線形化された吸引力よりも、バイ
アス磁束の漏れ磁束による制御不可能な吸引力の方が大
きくなってしまい、鋼板が磁石に接触するまで吸引され
てしまう。ここで、漏れ磁束とは磁石が発生させている
磁束の中で、図８に示す１５のように、鋼帯に届かずに
電磁石のコア間で短絡している磁束であり、制御吸引力
として効果は期待できず、場合によっては上記の様に制
御系を不安定にする外乱力の要因となる。

【００１３】このため、図８に示すように、磁石２２、
２３間の空隙の中で、線形化された吸引力を利用できる
領域は、両磁石の漏れ磁束が小さい中間の範囲に限られ
てしまい、鋼板がこの領域の外に出た場合には、制御が
不能になるという問題点を有している。

【００１４】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、鋼板を挟んで対向する磁石の間の広い範囲に亙
って鋼板の振動の低減制御が可能な帯状鋼板の振動低減
装置を提供することを課題とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の第１の手段は、走行面に沿って走行する帯状鋼板の上
下面に磁石を配置し、当該磁石の吸引力を操作すること
により当該帯状鋼板の振動を低減する装置であって、制
御範囲が狭く高周波領域までの制御が可能な鋼板位置制
御装置（高周波制御装置）と、制御範囲が広く低周波領
域のみでの制御が可能な鋼板位置制御装置（低周波制御
装置）とを併せて有することを特徴とする帯状鋼板の振
動低減装置（請求項１）である。

【００１６】本手段においては、低周波制御装置によ
り、広い範囲に亙って鋼板の位置制御をかけ、鋼板の位
置が、高周波制御装置の制御範囲内である両側磁石の中
心位置付近に留まるようにする。この制御装置は、鋼板
の位置が電磁石に近づかないようにするためのものであ
るので、応答性は遅くてもよく、また、制御精度もあま
り要求されない。そして、厳密な位置制御は、高周波ま
で制御が可能である高周波制御装置により行う。鋼板の
位置は、低周波制御装置によって高周波制御装置の制御
範囲内とされているので、全体として、鋼板を挟んで対
向する磁石の間の広い範囲に亙って鋼板の振動の低減制
御が、高周波まで可能である。

【００１７】前記課題を解決するための第２の手段は、
前記第１の手段であって、高周波制御装置は、鋼板の位
置を検出する鋼板位置検出器と、鋼板を挟んで対向配置
され、バイアス磁界がかけられたヨークに電磁石の励磁
コイルが巻回された磁石と、前記鋼板位置検出器により
検出された鋼板位置が目標位置になるように、前記磁石
の励磁コイルに流す電流を操作する鋼板位置調節装置と
を有してなり、低周波制御装置は、鋼板の位置を検出す
る鋼板位置検出器と、鋼板を挟んで対向配置され、ヨー
クに電磁石の励磁コイルが巻回された磁石と、前記鋼板
位置検出器により検出された鋼板位置が目標位置になる
ように、前記磁石の励磁コイルに流す電流を操作する鋼
板位置調節装置とを有してなることを特徴とするもの
(請求項２)である。

【００１８】本手段における高周波制御装置は、従来技
術で述べた形式のものと同じである。すなわち、バイア
ス磁界がかけられたヨークに電磁石の励磁コイルが巻回
された磁石を用いて、励磁コイル電流と磁石の吸引力の
間に線形の関係がなりたつようにし、制御を安定化する
ことによって制御精度と応答性を良くしている。これに
対し、低周波制御装置は、鋼板位置検出器により鋼板の
位置を検出し、その位置に応じて、鋼板を挟んで対向配
置された電磁石の励磁コイルに流れる電流を片方の電磁
石に対しては大きくし、片方の電磁石に対しては小さく
することにより、鋼板位置を目標位置に保つようになっ
ている。

【００１９】低周波制御装置は、その磁石にバイアス磁
界がかけられていないので、励磁コイルに流す電流と吸
引力の間に線形の関係が成り立たず、従って制御ゲイン
を上げることができないため、制御精度が粗く、かつ応
答性も悪いものとなる。しかし、可変できる磁束の範囲
が大きいため、鋼板位置が電磁石に接触する直前までの
範囲にわたって制御を行うことができる。よって、この
低周波制御装置により、鋼板の位置を高周波制御装置の
制御範囲内に保ち、高周波制御装置で精密で応答性の良
い制御を行うことができる。

【００２０】前記課題を解決するための第３の手段は、
前記第２の手段であって、低周波制御装置が、磁石先端
部の磁束を検出する磁束検出器と、検出された磁束を目
標値に一致させるように制御する磁束制御装置とを有し
てなり、鋼板位置調節装置は、その出力として磁束の目
標値を磁束制御装置に与え、磁束制御装置はその出力に
より、磁石の励磁コイルに流す電流を、直接的又は間接
的に操作するのであることを特徴とするもの（請求項
３）である。

【００２１】本手段においては、鋼板位置調節装置のマ
イナーループとして磁束制御装置があり、磁束検出器で
検出された磁石先端部の磁束を、鋼板位置調節装置から
与えられる目標値に一致させるようになっている。よっ
て、磁束を常に目標値に保つことができ、制御性を向上
させることができる。また、磁束検出器は、磁石先端部
の磁束を検出しているので、漏れ磁束の影響を受けず、
吸引力に役立つ磁束を目標値に保つことができる。

【００２２】前記課題を解決するための第４の手段は、
前記第３の手段であって、磁束検出器が、磁石先端部に
設けられた磁電変換器であることを特徴とするもの（請
求項４）である。

【００２３】本手段においては、磁電変換素子（ホール
素子、磁気抵抗素子等）により、直接磁束を電気量に変
換することができる。そして、これらの素子を磁石の先
端部に設けることにより、漏れ磁束を除いた、吸引力に
直接関係する磁束を検出することができる。磁電変換素
子は小型であるので、磁石の先端部に設けたとしても、
これにより、磁石と鋼板との距離をあまり大きくする必
要がない。

【００２４】前記課題を解決するための第５の手段は、
前記第３の手段であって、磁束検出器が、電磁誘導効果
を利用した検知器と、その出力を積分する積分器とを有
してなり、前記検知器が前記磁石の先端部に設けられて
いることを特徴とするもの（請求項５）である。

【００２５】コイル等の電磁誘導効果を利用した検知器
は、その出力を積分することにより磁束を検出すること
ができる。これらの検出器を、磁石のヨーク先端部に設
けることにより、漏れ磁束を除いた、吸引力に直接関係
する磁束を検出することができる。検出器は、ヨークの
先端部を巻回するような形で取り付けられるので、検出
器を取り付けることにより、磁石と鋼板との距離を変え
る必要がない。

【００２６】前記課題を解決するための第６の手段は、
前記第２の手段であって、低周波制御装置は、磁石に発
生する磁束を検出する磁束検出器と、検出された磁束を
目標値に一致させるように制御する磁束制御装置とを有
してなり、鋼板位置調節装置は、その出力として磁束の
目標値を磁束制御装置に与え、磁束制御装置はその出力
により、磁石の励磁コイルに流す電流を、直接的又は間
接的に操作するのであることを特徴とするもの（請求項
６）である。

【００２７】前記第３の手段は、磁石先端部における磁
束を目標値に制御しているが、本手段においては、磁石
に発生する磁束全体を検出してこれを目標値に制御して
いる。従って、漏れ磁束まで含めて制御してしまうこと
になり、その分、前記第３の手段に比して制御精度が落
ちるが、粗い制御を行う低周波制御装置としては十分使
用することができる。

【００２８】前記課題を解決するための第７の手段は、
前記第６の手段であって、磁束検出器が、磁石の励磁コ
イルにかかる電圧を検出する電圧検出器と、その出力を
積分する積分器とを有してなるものであることを特徴と
するもの（請求項７）である。

【００２９】磁石の励磁コイルにかかる電圧を積分すれ
ば、その電磁石の発生する磁束を検出することができ
る。本手段においては、コイルのまわりに特別な検出器
を必要としないので、磁石と鋼板との距離を変える必要
がない。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図を用いて説明する。なお、本発明における高周波
制御装置については、従来例で示したものと同様のもの
を使用するので、その説明を省略する。

【００３１】図１は、本発明の実施の形態に使用する低
周波制御装置の第１の例を示すブロック図である。図１
において、１は鋼板、２は上側磁石、２ａはそのヨー
ク、２ｂはその励磁コイル、３は下側磁石、３ａはその
ヨーク、３ｂはその励磁コイル、４は鋼板位置検出器、
５は減算器、６は鋼板位置調節装置、７は励磁電流調節
器、８はバイアス電流設定器である。減算器５、鋼板位
置調節装置６、励磁電流調節器７、バイアス電流設定器
８は、上下の磁石２、３に対応して、２組設けられてい
る。

【００３２】鋼板位置検出器４で検出された鋼板位置
は、減算器５で目標値と比較され、その差が鋼板位置調
節装置６に与えられる。各々の鋼板位置調節装置６は、
この差に対してＰＩＤ演算を行って、その結果を電流指
令値として励磁電流調節計７に与える。このとき、上側
磁石２に対応する鋼板位置調節器は、鋼板位置がセンタ
ーラインの上側方向になるにつれて、上側磁石の励磁電
流を弱め、鋼板位置がセンターラインの下側方向になる
につれて、上側磁石の励磁電流を強めるように電流指令
値を決定する。これに対し、下側磁石２に対応する鋼板
位置調節器は、鋼板位置がセンターラインの上側方向に
なるにつれて、下側磁石の励磁電流を強め、鋼板位置が
センターラインの下側方向になるにつれて、下側磁石の
励磁電流を弱めるように電流指令値を決定する。

【００３３】励磁電流調節器７は、それぞれ、励磁コイ
ル２ｂ、３ｂに流れる励磁電流が、与えられた電流指令
値とバイアス電流設定器８の設定値を加算した値となる
ように、励磁電流値を制御する。なお、図示していない
が、励磁電流調節器７は、実際の電流を検出してフィー
ドバック制御を行っている。

【００３４】バイアス電流設定器８は、予め一定値のバ
イアスを与えることにより、鋼板位置調節装置６の出力
の範囲を小さくし、これらが飽和してしまうのを防ぐた
めのものであり、必ずしも必要ではなく、省略すること
も可能である。また、上側の制御系と下側の制御系に与
えられる鋼板位置の目標値は、通常同一であるので、減
算器５を一つにして、その出力を両方の鋼板位置調節装
置６に出力してもよい。

【００３５】バイアス電流設定器８を用いる場合は、鋼
板位置調節計６までを上下で共用し、上側磁石２の励磁
電流を、バイアス電流設定器８の設定値に鋼板位置調節
装置６の出力を加算したもの、下側磁石３の励磁電流
を、バイアス電流設定器８の設定値から鋼板位置調節装
置６の出力を減算したもの（またはこの逆）とし、上側
磁石２と下側磁石３の励磁電流が差動的に変化するよう
にしてもよい。また、励磁電流調節計７やバイアス電流
設定器８を特別に設けず、鋼板位置調節装置６が、直接
励磁電流を制御するようにしてもよい。

【００３６】図２に、本発明の実施の形態において、鋼
板を挟んで制御用の磁石を配列した例を示す。なお、以
下の図において、前出の図において示された構成要素と
同じ構成要素には同じ符号を付してその説明を省略す
る。

【００３７】図２において、Ａは高周波制御装置用の磁
石、Ｂは低周波制御装置用の磁石を示す。図に示すよう
に、高周波制御装置用の磁石対Ａを挟んで、両側に低周
波制御用の磁石対Ｂが設けられている。各々の低周波磁
石対Ｂにおいて、鋼板１の位置は、鋼板位置検出器４で
検出され、高周波制御装置の制御範囲内に収まるように
制御される。そして、高周波制御装置用の磁石対Ａの位
置で、高周波制御装置によって、目標位置に正確に収ま
るように制御される。図においては、２対の低周波制御
用磁石対Ｂと１対の高周波制御用磁石対Ａを示している
が、これらの数と配置は、ラインの特性に応じて適宜決
定することができる。

【００３８】図３に、本発明の実施の形態に使用する低
周波制御装置の第２の例のブロック図を示す。図３にお
いて、９はホール素子、１０は減算器、１１は磁束制御
装置である。図３に示す例が図１の例と異なるのは、ホ
ール素子９、減算器１０、磁束制御装置１１が上下磁石
用にそれぞれ設けられている点のみであり、その他の構
成と動作は図１に示した例と同じであるので、同じ部分
については説明を省略し、異なる部分についてのみの説
明を行う。

【００３９】図３に示す低周波制御装置は、鋼板位置調
節装置６のマイナーループとして、磁束制御系を有して
いる。すなわち、上側磁石２、下側磁石３のヨーク２
ａ、３ａ先端面に、それぞれホール素子９が設けられて
おり、これによって検出されたヨーク２ａ、３ａ先端面
の磁束が減算器１０に入力されている。鋼板位置調節装
置６は、その出力として磁束指令値を減算器１０に与え
る。よって、磁束指令値と実際値の偏差が磁束制御装置
１１に与えられる。磁束制御装置１１は、この偏差にＰ
ＩＤ演算を行い、その結果を電流指令値として、励磁電
流調節器７に与える。

【００４０】この実施の形態においては、実際の吸引力
に寄与する磁石のヨーク先端面の磁束を検出し、それを
目標値に一致させるように制御しているので、鋼板位置
の制御が安定し、制御精度が向上すると共に、応答性を
高めることができる。また、ホール素子９は小さいの
で、磁石のヨーク先端面につけても、磁石と鋼板との距
離をそれほど変更する必要がない。

【００４１】図４に、本発明の実施の形態に使用する低
周波制御装置の第３の例のブロック図を示す。図４にお
いて、１２は検出コイル、１３は積分器である。図４に
示す例が図３の例と異なるのは、磁束の検出方法のみで
あるので、この部分についてのみ説明を行い、その他の
部分については説明を省略する。

【００４２】上側コイル２のヨーク２ａ、下側コイル３
のヨーク３ａの先端部には、それぞれ検出コイル１２が
巻回され、その出力電圧が積分器１３で積分されて減算
器１０に入力されている。検出コイル１２に発生する電
圧は、磁束の変化率に比例するので、これを積分するこ
とにより磁束を検出することができる。検出コイル１２
は、各ヨーク２ａ、３ａの先端に巻回されているので、
吸引力に寄与する磁束のみを検出することができる。ま
た、磁石と鋼板との間には何も設けなくてもよいので、
磁石と鋼板との距離を変更する必要がない。

【００４３】図５に、本発明の実施の形態に使用する低
周波制御装置の第４の例のブロック図を示す。図５にお
いて、１４はコイル電圧検出器である。図５に示す例が
図３の例と異なるのは、磁束の検出方法のみであるの
で、この部分についてのみ説明を行い、その他の部分に
ついては説明を省略する。

【００４４】図５に示す方法は、励磁コイルにかかる電
圧が、励磁コイルが発生する磁束の変化率に比例するこ
とを利用して、磁束を検出するものである。すなわち、
励磁コイル２ｂ、３ｂにかかる電圧をコイル電圧検出器
１４で検出し、積分器１３で積分して、減算器１０に入
力する。この方法では、励磁コイル２ｂ、３ｂの発生す
る全磁束が検出されるため、図３、図４に示した例と異
なり、吸引力に寄与しない漏れ磁束まで検出される。よ
って、図３、図４の例に比して、鋼板位置調節系の精度
が悪くなる。しかし、低周波制御装置は、粗い制御を行
うものであるため、このようなものであっても使用する
ことができる。

【００４５】図６に、図１に示した低周波制御装置を用
い、図２に示したように制御用磁石を配置して鋼板の振
動防止制御を行った結果の例を示す。高周波制御装置用
磁石Ａと低周波制御装置用磁石Ｂとの間隔は100mmとし
た。図６は、周波数と振動伝達率（一定振幅の振動を付
加した場合の、実際の鋼板の振動の振幅と付加した振動
の振幅との比）の関係をしたもので、実線は制御をオン
とした場合のものであり、破線は制御を切った場合のも
のである。図を見ると分かるように、本制御により振動
の振幅が小さくなっている。

【００４６】この振動低減装置を、幅900mm、板厚0.6mm
の薄鋼板が40ｍ／minで走行しているラインに適用した
ところ、鋼板と各磁石との距離を20mmにした場合、制御
オフの状態で10mm幅の振動が、制御オンの状態では３mm
幅に低減した。突発的な大変位に対しても、安定に制御
することができた。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、制御範囲が狭く高周波領域までの制御が可能な鋼板
位置制御装置（高周波制御装置）と、制御範囲が広く低
周波領域のみでの制御が可能な鋼板位置制御装置（低周
波制御装置）とを併せて有するので、低周波制御装置に
より鋼板位置の粗い制御を行い、高周波制御装置の制御
範囲内に収め、その上で、高周波制御装置により精密な
制御を行うことができる。よって、鋼板を挟んで対向す
る磁石の間の広い範囲に亙って鋼板の振動の低減が可能
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に使用する低周波制御装置
の第１の例を示すブロック図である。

【図２】本発明の実施の形態において、鋼板を挟んで制
御用磁石を配列した例を示す図である。

【図３】本発明の実施の形態に使用する低周波制御装置
の第２の例を示すブロック図である。

【図４】本発明の実施の形態に使用する低周波制御装置
の第３の例を示すブロック図である。

【図５】本発明の実施の形態に使用する低周波制御装置
の第４の例を示すブロック図である。

【図６】本発明の実施の形態である振動防止装置の制御
結果を示す図である。

【図７】従来の振動抑制装置の１例の構成を示すブロッ
ク図である。

【図８】漏れ磁束と、吸引力の性格を示す図である。

【符号の説明】

１…鋼板２…上側磁石２ａ…ヨーク２ｂ…励磁コイル３…下側磁石３ａ…ヨーク３ｂ…励磁コイル４…鋼板位置検出器５…減算器６…鋼板位置調節装置７…励磁電流調節器８…バイアス電流設定器９…ホール素子１０…減算器１１…磁束制御装置１２…検出コイル１３…積分器１４…コイル電圧検出器Ａ…高周波制御装置用の磁石Ｂ…低周波制御装置用の磁石

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０５Ｄ 19/02 Ｇ０５Ｄ 19/02 Ｄ (72)発明者石野和成東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内Ｆターム(参考） 3F105 AA08 AB11 BA12 CA11 CC01 DA21 DA68 DB11 DC04 3J048 AA06 AB08 AC08 AD02 BE09 CB21 DA03 EA07 4K027 AA02 AA22 AB42 AD11 AD29 AE15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】走行面に沿って走行する帯状鋼板の上下
面に磁石を配置し、当該磁石の吸引力を操作することに
より当該帯状鋼板の振動を低減する装置であって、制御
範囲が狭く高周波領域までの制御が可能な鋼板位置制御
装置（高周波制御装置）と、制御範囲が広く低周波領域
のみでの制御が可能な鋼板位置制御装置（低周波制御装
置）とを併せて有することを特徴とする帯状鋼板の振動
低減装置。
【請求項２】請求項１に記載の帯状鋼板の振動低減装
置であって、高周波制御装置は、鋼板の位置を検出する
鋼板位置検出器と、鋼板を挟んで対向配置され、バイア
ス磁界がかけられたヨークに電磁石の励磁コイルが巻回
された磁石と、前記鋼板位置検出器により検出された鋼
板位置が目標位置になるように、前記磁石の励磁コイル
に流す電流を操作する鋼板位置調節装置とを有してな
り、低周波制御装置は、鋼板の位置を検出する鋼板位置
検出器と、鋼板を挟んで対向配置され、ヨークに電磁石
の励磁コイルが巻回された磁石と、前記鋼板位置検出器
により検出された鋼板位置が目標位置になるように、前
記磁石の励磁コイルに流す電流を操作する鋼板位置調節
装置とを有してなることを特徴とする帯状鋼板の振動低
減装置。
【請求項３】請求項２に記載の帯状鋼板の振動低減装
置であって、低周波制御装置が、磁石先端部の磁束を検
出する磁束検出器と、検出された磁束を目標値に一致さ
せるように制御する磁束制御装置とを有してなり、鋼板
位置調節装置は、その出力として磁束の目標値を磁束制
御装置に与え、磁束制御装置はその出力により、磁石の
励磁コイルに流す電流を、直接的又は間接的に操作する
ものであることを特徴とする帯状鋼板の振動低減装置。
【請求項４】請求項３に記載の帯状鋼板の振動低減装
置であって、磁束検出器が、磁石先端部に設けられた磁
電変換器であることを特徴とする帯状鋼板の振動低減装
置。
【請求項５】請求項３に記載の帯状鋼板の振動低減装
置であって、磁束検出器が、電磁誘導効果を利用した検
知器と、その出力を積分する積分器とを有してなり、前
記検知器が前記磁石の先端部に設けられていることを特
徴とする帯状鋼板の振動低減装置。
【請求項６】請求項２に記載の帯状鋼板の振動低減装
置であって、低周波制御装置は、磁石に発生する磁束を
検出する磁束検出器と、検出された磁束を目標値に一致
させるように制御する磁束制御装置とを有してなり、鋼
板位置調節装置は、その出力として磁束の目標を値磁束
制御装置に与え、磁束制御装置はその出力により、磁石
の励磁コイルに流す電流を、直接的又は間接的に操作す
るのであることを特徴とする帯状鋼板の振動低減装置。
【請求項７】請求項６に記載の帯状鋼板の振動低減装
置であって、磁束検出器が、磁石の励磁コイルにかかる
電圧を検出する電圧検出器と、その出力を積分する積分
器とを有してなるものであることを特徴とする帯状鋼板
の振動低減装置。