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Einrichtung zur Regelung der Antriebsmotoren bei mehrteiligen Arbeitsmasehinen, insbesondere
Papiermaschinen.
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Vom Netz 14 wird ferner ein Steuermotor 19 gespeist, dessen Arbeitsgeschwindigkeit sich mit der Spannung in der Speiseleitung 14 ändert, wodurch die Arbeitsgeschwindigkeit der durch die Teilmotoren 12 und 13 angetriebenen Papiermaschine gewechselt werden kann. Der Steuermotor 19 ist nur durch die Reibung an seinen Lagern belastet ; seine Geschwindigkeit ist daher der Spannung der Speiseleitung 14 im wesentlichen proportional.
Ferner ist für die gesamte Papiermaschine ein Leitmotor 20 vorgesehen, der den die Leitfrequenz liefernden Wechselstromgenerator 21 antreibt. Anker und Feldwicklung des Leitmotors 20 liegen parallel zu den entsprechenden Wicklungen des Steuermotors 19. Die Belastung des Leitmotors 20 ist abhängig von der Zahl der im Betrieb befindlichen Walzen ; gemäss der Zeichnung sind es zwei (10 und 11). Wenn daher eine weitere Walze angelassen wird, so verstärkt sich die Belastung des Leitmotors 20 und seine Arbeitsgeschwindigkeit wird sich, wenn sie nicht geregelt wird, entsprechend vermindern.
Für die Geschwindigkeitsregelung des Leitmotors 20 ist ein auf die Geschwindigkeitsdifferenz des Steuermotors 19 und des Leitmotors 20 ansprechender Regler 22 vorgesehen. Sobald sich die Geschwindigkeit des Leitmotors 20 gegenüber der Geschwindigkeit des Steuermotors 19 vermindert, so vermindert ein Regler 22 an sich bekannter Art die Erregung der Feldwicklung 23 des Leitmotors 20 und vergrössert dabei dessen Geschwindigkeit so weit, bis sie der Geschwindigkeit des Steuermotors 19 gleich ist.
Ähnliche Regler 17 und 18 sind für die Geschwindigkeitsregelung der Teilmotoren 12 und 1'3, die in Übereinstimmung mit den Geschwindigkeiten ihrer zugehörigen Leitmotoren 28 und 36 laufen müssen, vorgesehen.
Es sei im Interesse der Verständlichkeit des Erfindungsgegenstandes der Aufbau und die Wirkungsweise der an sich bekannten Regler 17, 18 und 22 beschrieben. Der Kontaktzylinder der Regler besteht aus einem leitenden Teil 25 und einem isolierenden Teil 26 und dient dazu, einen über die Bürsten 29 fliessenden Strom absatzweise zu unterbrechen. Der Querschnitt des Kontaktzylinders ist beim Regler 17 gezeichnet und zeigt, dass die Reglertrommel 30 auf die Achse der konischen Riemenscheibe 27 aufgekeilt ist und daher mit ihr umläuft. Gleichzeitig steht die mit Innengewinde versehene Reglertrommel 30 durch ein auf dem Umfang des Teiles 31 angeordnetes Gewinde in Schraubeneingriff mit diesem Teil-31, der sich mit der Geschwindigkeit der durch den Leitmotor 28 angetriebenen Welle dreht.
Dreht sich die konische Riemenscheibe 27 mit derselben Geschwindigkeit wie der Synchronmotor 28, dann tritt keine relative Bewegung zwischen den Teilen 30 und 31 auf und damit keine Axialbewegung der Reglertrommel 30. Ist dagegen die Geschwindigkeit der Riemenscheibe 27 z. B. geringer als die des Synchronmotors 28, so wird die seitlich bewegliche Kontakttrommel 30 durch die Schraube 31 nach rechts verschoben. Die Verschiebung bewirkt, dass die Bürsten 29 während eines grösseren Teiles jeder Drehung des Reglers 17 Kontakt mit den isolierenden Teilen 26 als vorher herstellen.
Auf diese Weise bleibt der Feldwiderstand 32 mit der Feldwicklung 33 des Ausgleichsgenerators 15 während eines grösseren Teiles jeder Umdrehung des Reglers 17 in Reihe geschaltet, so dass die Durchschnittserregung der Feldwicklung 33 des Ausgleichsgenerators 15 vermindert und damit eine erhöhte Spannung den Klemmen des Motors 12 zugeführt wird, der so weit beschleunigt wird, bis seine Geschwindigkeit, d. h. die der konischen Riemenscheibe 27 der des Synchronmotor 28 gleich ist.
Dreht sich die Riemenscheibe 27 mit grösserer Geschwindigkeit als der Synchronmotor 28, so wird die Kontakttrommel 30 des Reglers 17 nach links verschoben, und die Bürsten 29 berühren während eines grösseren Teiles jeder Umdrehung der Reglertrommel als vorher den leitenden Teil 25. Hiedurch wird der Feldwiderstand 32 während einer grösseren Zeitdauer als vorher kurzgeschlossen und der Durch- schnittswert des durch die Feldwicklung 33 fliessenden Stromes vergrössert, die Spannung des Generators 15 und die dem Teilmotor 12 zugeführte vermindert sich, so dass die Geschwindigkeit des Teilmotors 12 und damit die der Riemenscheibe 27 vermindert wird, bis sie der des Synchronmotor 28 entspricht.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Einrichtung können die Hilfsgeneratoren 15 und 16 entweder Aus-
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Fig. 1 zeigt, sind die Regler 17 und 18 so aufgebaut, dass die Generatoren 15 und 16 als Ausgleichsmasehinen arbeiten. Sollen die Hilfsgeneratoren 15 und 16 aber als Zusatzmaschinen arbeiten, so müssen die leitenden Teile 26 mit den isolierenden Teilen 25 auf der Kontakttrommel 30 verwechselt werden (vgl. Fig. 2).
Die Synchronmotoren 28 und 36 treiben je einen Teil der Regler 17 bzw. 18 an. Gleiche Synchronmotoren sind für jeden in der Papiermaschine vorgesehenen Teilmotor vorgesehen. Die Synchronmotoren laufen synchron mit dem Wechselstromgenerator 21, dessen Geschwindigkeit mit der Spannung des Netzes U veränderlich ist, so dass bei einer Spannungsänderung im Netz 14 zwecks Änderung der Arbeitsgesehwindia- keit der gesamten Papiermaschine auch die Synchronmotoren 28 und 36 ihre Geschwindigkeit entsprechend ändern. Die sich bei der Spannungserhöhung der Netzleitung 14 ergebende Beschleunigung der Teil-
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der Teilmotoren 12 und 13 aufrechtzuerhalten.
Die konischen Riemenscheiben 27 und 34 sind durch einen Riemen 35 miteinander verbunden, der in bekannter Weise verschoben werden kann, zwecks Änderung'des Geschwindigkeitsverhältnisses zwischen den Teilmotoren 12 und dem zugehörenden Leitmotor, dem Synchronmotor 28, um damit verschiedene
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Geschwindigkeitsverhältnisse zwischen den verschiedenen Walzen 10 und 11 der Maschine herstellen zu können. Das Geschwindigkeitsverhältnis der Teilmotoren 12 und 13 kann daher durch Änderung der Übersetzung der konischen Riementriebe der Beschaffenheit des herzustellenden Papiers angepasst werden.
Die Generatoren 15 und 16 werden durch einen Wechselstrommotor 37 mit konstanter Geschwindigkeit angetrieben, so dass eine Spannungsänderung der Generatoren nur durch Änderung ihrer Felderregung hervorgerufen werden kann. Die Feldwicklungen 33 und 38 der Generatoren 15 und 16 werden von einer Stromquelle 39 mit gleichbleibender Spannung gespeist, die auch der Feldwicklung 23 des Maschinenleitmotors 20, ferner den Feldwicklungen für die Teilmotoren 12 und 13 und der Feldwicklung des Steuermotors 19 Strom zuführt. Irgendeine Änderung der Felderregung der Generatoren 15 und 16 oder des gemeinsamen Leitmotors 20 ist eine Folge der Arbeitsweise der entsprechenden Regelvorrichtung.
Die Walzen 10 und 11 bilden nur einen Teil der Papiermaschine. Die anderen Teile der Papiermaschine werden in der gleichen Weise angeschlossen, wobei während des Betriebes irgendeine der Walzen auch ausgeschaltet werden kann, wenn sie zur Papierherstellung nicht mehr erforderlich sein sollte.
In Fig. 2 ist eine andere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der zur Stromlieferung an jeden der Teilmotoren 12 und 13 besondere Generatoren 40 bzw. 41 vorgesehen sind.
Bei dieser Ausführung der Erfindung sind die leitenden Teile 25 und die isolierenden Teile 26 der Regler 17 und 18 gegenüber der Einrichtung in Fig. 1 entgegengesetzt angeordnet, weil die Erregung der Feldwicklungen 42 und 43 der Generatoren 40 und 41 zwecks Verstärkung der den Klemmen der Teilmotoren 12 und 13 aufgedrückten Spannungen verstärkt werden muss, um die erzeugte Spannung in den betreffenden Generatoren zu verstärken. Bei der Ausführung nach Fig. 1 hingegen muss zwecks Erhöhung der den Klemmen der Teilmotoren 12 und 13 aufgedrückten Spannung die in den Ausgleichsgeneratoren 15 und 16 erzeugte Spannung vermindert werden.
Wenn die Papiermaschine mit dem gewünschten Geschwindigkeitsverhältnis der Teilmotoren 12 und 13 arbeitet, kann die Spannung des Netzes 14 verstärkt werden, um die Geschwindigkeit des Steuermotors 19 zu erhöhen. Der gemeinsame Leitmotor 20 erzeugt hiebei eine höhere Synchrongeschwindigkeit in der Wechselstromanlage zwischen dem Wechselstromgenerator 21 und den Teilleitmotoren (Synchronmotoren 28 und 36).
Hat sich die Geschwindigkeit der Synehronmotoren 28 und 36 vergrössert, so bewegen sich die Regler 17 und 18 nach rechts, so dass die Bürsten 29 während des grössten Teiles jeder Umdrehung den leitenden Teil 25 berühren, die Feldwiderstände 32 und 32a werden während des grössten Teiles jeder Umdrehung der Reglertrommeln der Regler 17 und 18 kurzgeschlossen und der Widerstand des betreffenden Feldstromkreises so verringert, dass der die Feldwicklungen 42 und 43 durchfliessende Durchschnittsstrom verstärkt wird.
Auf diese Weise wird die Spannung der Generatoren 40 und 41 entsprechend erhöht, so dass auch eine höhere Spannung den Klemmen der Teilmotoren 12 und 13 aufgedrückt wird und diese auf eine höhere, der Änderung der Netzspannung entsprechende Geschwindigkeit beschleunigt werden, ohne dass sie vom vorher eingestellten Gesehwindigkeitsverhältnis abweichen.
Die Erfindung ist an die Ausführungsbeispiele nicht gebunden, vielmehr können alle Äquivalente für die einzelnen Teile, die Apparate und Maschinen verwendet werden. So können beispielsweise die Widerstände, die periodisch ein-und ausgeschaltet werden, durch regelbare Widerstände ersetzt werden,
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dessen Gehäuse durch seine Verstellung den Regler einstellt.