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Regeleinrichtung für kontinuierliche Walzenstrassen.
Die Erfindung betrifft eine Regeleinrichtung, durch die zwangläufig ein bestimmtes Drehzahlverhältnis zweier Arbeitsmaschinen, welche durch elektrische Einzelmotoren angetrieben sind, aufrechterhalten wird. Bekanntlich sind derartige Gleiehlaufregeleinrichtungen zuerst für die Steuerung von Papiermaschinen entwickelt worden, mithin für Arbeitsmaschinen, deren wesentliches Kennzeichen darin besteht, dass die Arbeitsgeschwindigkeiten verhältnismässig gering sind, etwa in der Grössenordnung von 1 bis 2 m/see, und dass die einzelnen Teile der Arbeitsmaschine, d. h. die Walzen einer Papiermaschine, verhältnismässig grosse umlaufende Massen besitzen.
Als man bei dem Betrieb von Walzenstrassen in neuerer Zeit dazu überging, mehr und mehr den Einzelantrieb der Walzgerüste anzuwenden, lag es nahe, die von den Papiermaschinen her gewonnenen Erfahrungen bezüglich der Gleichlaufregelung auch für den Antrieb von kontinuierlichen Walzenstrassen nutzbar zu machen. Es hat sich jedoch im Laufe der Entwicklung herausgestellt, dass diese Übertragung nicht ohne weiteres möglich ist, weil eine kontinuierliche Walzenstrasse wesentlich andern Bedingungen unterworfen ist als eine Papiermaschine. Eine Walzenstrasse wird mit Arbeitsgeschwindigkeiten betrieben, die ganz erheblich höher liegen als die Arbeitsgeschwindigkeiten bei Papiermaschinen.
Sie liegen vielfach in der Grössenordnung von 15 bis 20 mlsee, betragen somit das Zehnfache der Arbeitsgeschwindigkeiten bei Papiermaschinen. Ein weiterer wesentlicher Unterschied zwischen den beiden Arbeitsmaschinen liegt darin, dass kontinuierliche Walzenstrassen sehr starken Belastungsstössen ausgesetzt sind, und dass die umlaufenden Massen der Walzen im Vergleich zu den auf sie ausgeübten Drehmomenten wesentlich kleiner sind als bei Papiermaschinen. Aus diesem Grunde kann das Problem der Gleichlaufregelung bei kontinuierlichen Walzenstrassen noch keineswegs als vollkommen gelöst angesehen werden.
Aufgabe der Erfindung ist, eine Gleichlaufregelung zu erhalten, welche besonders geeignet ist, den bei kontinuierlichen Walzenstrassen auftretenden, besonderen Betriebsbedingungen zu genügen. U. zw. werden, wie bei Mehrmotorenantrieben an sich bekannt, mit den einzelnen Teilmotoren der Walzenstrassen asynchrone elektrische Hilfsmaschinen (asynchrone Tachometerdynamos) gekuppelt. Erfindungsgemäss haben diese die Regeleinrichtungen der Teilmotoren in Abhängigkeit von ihrem Primärstrom steuernden Hilfsmaschinen veränderliche Sekundärwiderstände zur Einstellung des Drehzahlverhältnisses zwischen den Teilmotoren. Die Primärwicklungen der asynchronen Hilfsmaschinen sind z. B. in Parallelschaltung an ein Wechselstromnetz angeschlossen, welches nach Frequenz und Spannung von der Drehzahl der Teilmotoren unabhängig sein kann.
Drehzahlregler, durch welche das relative Drehzahlverhältnis der einzelnen Teilmotoren untereinander aufrechterhalten wird, stehen unter dem Einfluss des Verhältnisses zwischen den Primärströmen derjenigen asynchronen Hilfsmaschinen, die mit den Teilmotoren gekuppelt sind, deren Drehzahlen miteinander verglichen werden sollen. Besonders zweckmässig ist es, als Drehzahlregler dabei Kohledruckregler zu verwenden, deren Erregerstrom von der Differenz der Primärströme der Asynchronhilfsmaschinen abhängig ist.
In der Zeichnung ist im Schaltungsschema ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Die Teilmotoren 1 bis 4 dienen zum Antrieb der Walzgerüste einer kontinuierlichen Walzenstrasse.
Es ist angenommen, dass es sich um Gleichstrommotoren handelt, die an einem gemeinsamen Leonard-
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generator 5 angeschlossen sind. Mit den Teilmotoren sind asynchrone Hilfsmaschinen'1 bis 10 gekuppelt, deren Primärwicklungen an ein Drehstromnetz 11 angeschlossen sind. Im Erregerkreis der Teilmotoren liegen Kohledruckregler 12 bis 14. Die Regler arbeiten"isodrom", haben somit die Eigenschaft, dass eine durch einen Regelimpuls einmal eingestellte Reglerstellung beibehalten wird, auch wenn der Impuls als solcher verschwindet. Die Erregerwicklungen der Kohledruckregler sind an Hilistransformatoren 15 bis 17 angeschlossen, welche mit drei Primärwicklungen ausgerüstet sind.
Der Transformator 15 beispielsweise, welcher den Steuerstrom für den'Regler, M liefert, trägt eine Erregerwicklung-M, welche im Primärkreis der Asynchronmaschine 7 liegt und eine Erregerwicklung ; M, welche in den Primärkreis der Hilfsmaschine 8 geschaltet ist. Die Grundeinstellung des Reglers 12 hängt von einer Erregerwicklung 20 ab, die an das Netz 11 angeschlossen ist. Die dieser Wicklung entsprechenden Erregerwicklungen der Transformatoren 16 und 1'1 sind im vorliegenden Falle in Reihe geschaltet.
Parallel zu den Wicklungen liegen Regler 21, durch die die Grösse derjenigen Erregung der den Kohledruckreglern zugeordneten Transformatoren eingestellt werden kann, welche bei Stromgleichheit der zugeordneten asynchronen Hilfsmaschinen vorhanden sein soll und für die Einstellung der Kohledruckregler massgebend ist.
Die beschriebene Regelanordnung hat den Vorteil, dass keinerlei bewegliche Regelkontakte für die Gleichlaufregelung erforderlich sind. Drehzahlabweichungen der Teilmotoren von ihrem Sollwert können verhältnismässig schnell ausgeglichen werden, und trotzdem sind nur wenige und ausserordentlich widerstandsfähige Regelapparate dazu erforderlich, Eigenschaften der Regeleinrichtung, die für den Betrieb von kontinuierlichen Walzenstrassen ausserordentlich wichtig sind. Es sei noch erwähnt, dass die mit den Teilmotoren gekuppelten Hilfsmaschinen keine Kollektoren haben, dass die Regeleinrichtung demnach auch in dieser Hinsicht einfach und betriebssicher ist.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Regeleinrichtung für kontinuierliche Walzenstrassen und ähnliche mit hohen Arbeitsgeschwindigkeiten betriebene und stärkeren Belastungsschwankungen unterworfene Mehrmotorenaiitriebe, mit deren Teilmotoren asynchrone Hilfsmaschinen in an sich bekannter Weise gekuppelt sind, dadurch gegekennzeichnet, dass die primärseitig auf die Drehzahlregeleinriehtungen der Teilmotoren einwirkenden asynchronen Hilfsmaschinen zur Einstellung des Drehzahlverhältnisses zwischen den Teilmotoren veränderliche Sekundärwiderstände haben.