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Insbesondere für ein Kaltwalzwerk vorgesehener Mehrmotorenantrieb
Zur Aufrechterhaltung eines konstanten Bandzuges sind insbesondere in Kaltwalzwerken besondere Vorkehrungen zu treffen.
Für die erreichbaren Beschleunigungs - und Verzögerungszeitensind die Schwungmomente von Walzen und Haspeln von ausschlaggebender Bedeutung, da die zusätzlich erforderlichen Beschleunigungsmomente von diesen abhängen.
Es gilt hier die Beziehung :
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Mb Beschleunigungsmoment in kg/m,
GD Schwungmoment des Motors und aller angetriebenen motorrotierenden Teile in kg/m2,
An Differenz der Motordrehzahl in Umdr/min, t Zeit, in der die Drehzahldifferenz überwunden wird in s,
375 Dimensionsfaktor.
Bei den mit konstantem Strom (und damit bei einem bestimmten Bunddurchmesser auf konstantes Moment) geregelten Haspeln würde dieses Beschleunigungsmoment auf Kosten des Bandzuges gehen, d. h., beim Beschleunigen würde der Zug des Zughaspels kleiner und der des Bremshaspels grösser werden. Die
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Verzögerungsperiode um den entsprechenden Wert automatisch verändert. Voraussetzung für eine ausreichende Genauigkeit ist dabei die Bedingung, dass die Walzgeschwindigkeit linear ansteigt, d. h., dass der Walzmotor durch entsprechende Beeinflussung seiner Ankerspannung und seines Feldstromes mit konstanter Beschleunigung hochgefahren wird. Nur dann sind die erforderlichen Zusatzmomente der Haspeln ebenfalls konstant und ihr Stromsollwert kann'um einen konstanten Betrag geändert werden.
Besonders am Anfang und am Ende der Beschleunigungsperiode liegen dabei Fehlermöglichkeiten, die um so grösser sind, je grösser das Beschleunigungsmoment im Verhältnis zum eingestellten Bandzug ist.
(Vergleiche auch"ELIN-Zeitschrift", März 1960, sowie österreichische Patentschrift 180995.) Die schwierigsten Verhältnisse entstehen, wenn kleinste Bandzugeinstellungen und kürzeste Beschleunigungszeiten gefordert werden. In den kritischen Fällen, d. h. bei der Beschleunigung des Bremshaspels und der Verzögerung des Zughaspels, wird bei kleinen eingestellten Bandzügen immer die Stromrichtung gewechselt werden müssen. Das gleiche gilt für die Speisung des Walzmotors, der bei kleiner Walzarbeit beim Bremsen ebenfalls seine Stromrichtung umkehrt.
Diese Stromumkehr macht bei der Stromrichterspeisung eine Zweistromrichterschaltung erforderlich, wenn man nicht ihren Hauptvorteil in technischer Hinsicht - die Möglichkeit einer besonders schnellen und exakten Regelung - verlieren will.
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Man kann bei der Stromrichterspeisung mit nur einer Stromrichtergruppe zur Drehmomentenumkehr auskommen, nämlich bei der selbsttätigen Ankerschnellumschaltung oder der Feldumkehr des Antriebes.
Obwohl bei den Einstromrichter-Schaltungen bereits ausserordentlich kurze Umsteuerzeiten erzielt werden konnten, wird immer während einer kurzen Zeitspanne der entsprechende Antrieb nicht oder nur schlecht geführt sein. Bei den mit Bandzug arbeitenden Kaltwalzwerken können dabei in der kritischen Zeitspanne
Bandzugschwankungen auftreten, die-so kurz sie auchseinmögen-unzulässigewerte annehmen können.
Ohne weiteres möglich ist beim Walzenantrieb jedoch eine modifizierte Ankerumschaltung oder Feld- umkehr nur zum Zweck des Walzrichtungswechsels. Sie kommt in Frage, wenn man für die Arbeits- richtung mehrere parallelgeschaltete Stromrichtergruppen benötigt und für die Bremsrichtung mit weniger
Gefässen oder kleineren Typen auskommt. Diese Umschaltung wird dann nur im Stillstand bei der Vorwahl der Walzrichtung getätigt und ordnet der jeweiligen Arbeitsrichtung die leistungsstärkere Gefässgruppe zu.
Bei den Haspelantrieben wechselt die Ankerstromrichtung nicht bei einem Drehrichtungswechsel, da ein Haspelantrieb in der einen Drehrichtung immer als Motor und in der anderen als Bremsgenerator arbeitet.
Da sowohl der Wechsel von einer Drehrichtung zur anderen, wie auch der Wechsel vom Motor zum
Generatorbetrieb je eine Stromumkehr zur Folge hätte, heben sich beide auf. Der gleiche Stromrichter, der in der einen Drehrichtung als Gleichrichter arbeitete, arbeitet nunmehr als Wechselrichter. Wenn eine kleinere Gefässgruppe für die nur beim Geschwindigkeitswechsel auftretende Stromumkehr eingesetzt wird, braucht also für Drehrichtungsumkehr keine Umschaltung im Motorfeld vorgesehen zu werden.
Wie soeben erläutert, tritt aber eine Ankerstromumkehr bei Geschwindigkeitswechsel nur bei Teillast auf ; bei Haspelantrieben z. B. bei klein eingestellten Bandzügen. Man kann also auf Grund des eingestellten
Bandzug-Sollwertes sehr genau vorausbestimmen, ob bei einer bestimmten Verzögerung ein Stromwechsel zu erwarten ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft nun einen insbesondere für ein Kaltwalzwerk vorgesehenen Mehr- motorenantrieb, dessen elektrische Einzelantriebe durch zu verarbeitendes Material untereinander ge- koppelt sind, wobei Regeleinrichtungen für den Materialzug vorgesehen sind, die Ankerströme bestimmter
Einzelantriebe vorgeben und die entsprechenden Vorgabewerte bei Beschleunigung und Verzögerung des
Mehrmotorenantriebes um vom eingestellten Materialzug abhängige Werte verändern.
Erfindungsgemäss sind die Grössen von Beschleunigung und Verzögerung derart proportional dem jeweiligenMaterialzugein- stellbar, dass eine Umkehr der Vorgabewerte und damit der zugehörigen Ankerströme und Drehmomente noch nicht auftritt, und dass mindestens ein Teil der auf Zug geregelten Einzelantriebe über Stromrichter gespeist wird, die nur eine Stromrichtung im Ankerkreis ermöglichen.
Es ist somit möglich, die Stromrichtergruppe für die Gegenrichtung einzusparen, wenn man die Ver- zögerung, also die Bremszeit, vom eingestellten Bandzug am Zughaspel (Aufwickelhaspel) abhängig macht.
Umgekehrt muss dann die Beschleunigungszeitvom eingestellten Bandzug am Bremshaspel (Abwickelhaspel) abhängig gemacht werden: Wo derartige Zugeständnisse gemacht werden können, kann man also bei den Haspelantrieben auf die Stromrichtergefässe für die Gegenrichtung verzichten.
Die VerknüpfungvonBandzugund Beschleunigung bzw. Verzögerung kann in einfacher und an sich bekannter Weise durch jeweils ein Potentiometer erfolgen, das mit dem betreffenden Einstellpotentiometer des Bandzuges gekuppelt ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Insbesondere für ein Kaltwalzwerk vorgesehener Mehrmotorenantrieb, dessen elektrische Einzelantriebe durch zu verarbeitendes Material untereinander gekoppelt sind, wobei Regeleinrichtungen für den Materialzug vorgesehen sind, die Ankerströme bestimmter Einzelantriebe vorgeben und die entsprechenden Vorgabewerte bei Beschleunigung und Verzögerung des Mehrmotorenantriebes um vom eingestellten Materialzug abhängige Werte verändern, dadurch gekennzeichnet, dass die Grossen von Beschleunigung und Verzögerung derart proportional dem jeweiligen Materialzug einstellbar sind, dass eine Umkehr der Vorgabewerte und damit der zugehörigen Ankerströme und Drehmomente noch nicht auftritt, und dass mindestens ein Teil der auf Zug geregelten Einzelantriebe über Stromrichter gespeist wird, die nur eine Stromrichtung im Ankerkreis ermöglichen.