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Pour l'entraînement des cages des laminoirs réversibles, la ten- dance actuelle est d'utiliser des moteurs, dits jumeaux, attaquant chacun un cylindre. Cette disposition offre l'avantage de supprimer la cage à pig- nons (réduction des frais d'entretien de l'installation et diminution de l'inertie des masses à mettre en mouvement); elle permet en outre de modi- fier le rapport des vitesses des deux cylindres, par exemple pour compenser une usure inégale de ceux-ci. Il est alors nécessaire, ¯d'une part, d'assu- rer une synchronisation suffisante de la vitesse à vide des deux moteurs d'entraînement des cylindres de laminage et, d'autre part, en période d'ac- célération, de ralentissement et de travail de laminage, de réaliser l'éga- lisation des couples des moteurs.
La présente invention a pour objet un perfectionnement qui permet de réaliser ces conditions. L'invention s'applique non seulement aux équipe- ments de commande individuelle des cylindres d'une cage de laminoir, que l' on vient de citer, mais à tous les équipements de commande sectionnelle d' une machine complexe, où des moteurs électriques distincts actionnent des parties ou sections de cette machine qui sont liées à une même charge (lingot à laminer dans l'exemple cité), mais avec possibilité de glisser ou de pati- ner plus ou moins par rapport à cette liaison.
Ce perfectionnement est essentiellement caractérisé, en ce que l'on utilise les tensions qui apparaissent, en cas de déséquilibre de fonc- tionnement entre les moteurs de l'équipement, aux bornes de résistances,de préférence inductives, insérées dans des portions de circuits communes aux moteurs et choisies de manière que les courants respectifs de ceux-ci soient en opposition, ou les différences qui apparaissent entre les tensions aux bor- nes de résistances, de préférence inductives, insérées respectivement'dans
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les circuits des différents moteurs de manière à réduire le courant de ceux qui sont trop chargés et inversement, en vue de réaliser le rétablissement de l'équilibre.
On va décrire des exemples, donnés à titre non limitatif, de mi- se en oeuvre de l'invention. Les dispositions de réalisation qui seront dé- crites à propos de ces exemples devront être considérées comme faisant par- tie de l'invention, toutes dispositions équivalentes pouvant être aussi bien utilisées sans sortir du cadre de celle-ci.
La Fig. 1 représente schématiquement un exemple d'équipement pour la mise en oeuvre de l'invention dans la commande de chacun des deux cy- lindres d'une cage de laminoir réversible, par un moteur à courant continu alimenté par une génératrice Ward-Léonard, les deux moteurs étant supposés identiques.
Conformément à l'invention, les circuits des deux moteurs possè- dent une partie commune, dans laquelle le courant de l'un des deux moteurs circule en sens contraire de celui de l'autre, une résistance, de préférence inductive, étant prévue dans cette partie commune. La chute ohmique de ten- sion aux bornes de cette résistance dépend donc, en sens et en valeur, du sens et de l'importance du déséquilibre entre les courants des deux moteurs et elle est utilisée pour réagir sur le champ des génératrices Léonard dans le sens qui désexcite celle qui débitait le plus et surexcite celle qui débi- tait le moins, cette réaction pouvant s'effectuer directement, mais préféra- blement par action sur les excitations des excitatrices, qui sont avantageu- sement du genre amplidyne;
en outre, un dispositif est prévu, préférablement constitué par des redresseurs secs montés tête-bêche, afin de créer un seuil de sensibilité tel que l'écart pouvant exister entre les courants des deux circuits lorsque l'ensemble fonctionne à vide, ne mette pas en action le dis- positif d'égalisation des courants, de façon à permettre la synchronisation des cylindres dans cette marche.
Deux génératrices Léonard identiques, 1 et 2, dont le ou les moteurs n'ont pas été figurés, alimentent respectivement les moteurs 3 et 4 à travers un conducteur commun 5-6, comportant une résistance, éventuelle- ment inductive, 7. Les connexions sont faites de telle sorte que les points 5 et 6 sont équipotentiels lorsque les courants dans les deux moteurs ont la même intensité.
Deux dynamos amplidynes identiques, 8 et 9, alimentent respec- tivement les inducteurs 10 & 11 des génératrices 1 et 2.
.
12 représente une source auxiliaire à tension constante, qui ali- mente les enroulements de commande, 13 et 14, des amplidynes 8 et 9, par l' intermédiaire du rhéostat 15 et de l'inverseur 16 qui contrôlent les généra- trices 1 et 2.
L'enroulement 13 de l'amplidyne 8 comporte des ampères-tours sur- abondants,de manière à assurer une excitation rapide de la génératrice 1, un enroulement antagoniste 17, dérivé aux bornes de 1, ramenant le flux pri- maire de 8 à sa valeur normale lorsque la mise en tension de 1 est réalisée.
Des asservissements dus à l'enroulement 18, alimenté par l'enroulement 19 monté sur les inducteurs 1, à l'enroulement 20 dérivé aux bornes du secon- daire du transformateur 21 et à l'insertion de la tension de ce secondaire entre les balais primaires de l'amplidyne 8, évitent que l'accélération d' excitation appliquée à la génératrice 1, provoque dans le circuit principal de trop forts à-coups de courant et le patinage du moteur 3; 22 est l'enrou- lement de neutralisation de la réaction d'induit secondaire de l'amplidyne 8.
L'amplidyne 9 comporte des enroulements 23, 24, 25 et 26, respec- tivement analogues aux enroulements 17, 18, 20 et 22 de l'amplidyne 8. Des
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rhéostats 27, 28, 29, 30 et 31, 32, 33, 34, 35 et 36 permettent d'ajuster les caractéristiques des génératrices Léonard 1 et 2.
.Les enroulements inducteurs, 37 et 38, des moteurs 3 et 4 sont alimentés, à travers une amplidyne dévoltrice 39, par la source 12.
L'enroulement de commande 40 de cette amplidyne est contrôlé par le rhéostat 41 actionné par le levier de manoeuvre de l'équipement, de ma- nière à permettre d'augmenter encore la vitesse des moteurs 3 et 4 quand le rhéostat 15 a été court-circuité. 42 est un enroulement de sous-neutrali- sation de la réaction secondaire de l'amplidyne 39; un enroulement 43, réglé par le rhéostat 44, permet de régler le courant de plein flux en venant con- tré-balancer cette sous-neutralisation, jusqu'à l'obtention du courant d'ex- citation nécessaire. L'asservissement réalisé par 1'enroulement, alimenté par 46, permet d'éviter une trop grande rapidité de répo'nse de l'amplidyne 39.
Le rhéostat 51 permet de modifier les vitesses relatives de 3 et 4;
Conformément à l'invention, les enroulements 47 et 48 des ampli- dynes 8 et 9 sont alimentés, à travers la résistance d'ajustage 49, par la tension apparaissant aux bornes de la résistance inductive 7 lors d'un désé- quilibre dans les courants débités par 1 et 2. Cette tension crée dans 47 et 48 des forcesmagnétomotrices dirigées dans un sens tel qu'elles provoquent une légère désexcitation de la génératrice la plus chargée et une légère sur- excitation de la génératrice de plus faible débit, de façon à égaliser les couples développés par chaque moteur.
Du fait du coefficient de self-induc- tion de 7, la tension d'alimentation de 47 et 48 apparait dès qu'un désé- quilibre dans les couples développés par les moteurs 3 et 4 a tendance à se produire, de telle sorte que la correction est déclanchée avant l'apparition du défaut.
L'égalisation des vitesses à vide des moteurs 3 et 4 est rendue possible, grâce à un pont de redresseurs secs 50, introduisant un seuil à l'action de 47 et 48 (utilisation de la force contre-électromotrice des élé- ments redresseurs). Cette disposition permet le passage dans 7, sans action sur 47 et 48, d'un courant correspondant à la différence des courants à vide des moteurs 3 et 4. Ce courant dans 7 reste très faible et n'est pas incom- patible avec une égalisation pratiquement parfaite des couples en charge.
Si les intensités des courants des moteurs 3 et 4 devaient être normalement différentes, au lieu de devoir être égales, comme on l'a sup- posé jusqu'ici,, les enroulements 47 et 48 appliqueraient respectivement, en régime d'équilibre, des ampères-tours primaires aux amplidynes 8 et 9.
Ces ampères-tours devraientôêtre compensés par des enroulements antagonistes alimentés en conséquence (par exemple aux bornes de shunts purement ohmiques intercalés dans le circuit principal des moteurs correspondants, ou par la source 12, suivant les caractéristiques de fonctionnement des moteurs), de sorte que, finalement, seuls les déséquilibres accidentels agissent effec- tivement sur les amplidynes.
Dans les équipements où les moteurs seraient alimentés par un ré- seau ou par une seule et même génératrice Léonard, on ferait agir différen- tiellement les intensités des courants des différents moteurs sur les exci- tatrices (de préférence amplidynes) de ceux-ci. Par exemple, des résistances analogues à 7 seraient insérées dans le circuit de chacun des moteurs et cha- que excitatrice comporterait des enroulements inducteurs antagonistes entre eux et dérivés respectivement aux bornes de ces différentes résistances; en cas de déséquilibre accidentel, chacune des excitatrices recevrait alors les ampères-tours nécessaires, en sens et en valeur, pour rétablir l'équilibre.
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fPERFI'sGIONHEèElT tT7X; G01DAiDESwET7CTROMEG, ÂT.QÛES v A <ELECTRIC ßMOTEI1F RLÛSEÜRS ;.
For driving the stands of reversible rolling mills, the current trend is to use so-called twin motors, each driving a cylinder. This arrangement offers the advantage of eliminating the pigment cage (reduction in maintenance costs for the installation and reduction in the inertia of the masses to be set in motion); it also makes it possible to modify the speed ratio of the two cylinders, for example to compensate for uneven wear of the latter. It is then necessary, ¯ on the one hand, to ensure sufficient synchronization of the free speed of the two drive motors of the rolling rolls and, on the other hand, in an acceleration period, to slowing down and rolling work, to achieve equalization of motor torques.
The object of the present invention is an improvement which makes it possible to achieve these conditions. The invention applies not only to the equipment for individual control of the rolls of a rolling mill stand, which has just been mentioned, but to all the sectional control equipment of a complex machine, where electric motors separate parts or sections of this machine actuate which are linked to the same load (ingot to be rolled in the example cited), but with the possibility of sliding or skidding more or less with respect to this link.
This improvement is essentially characterized in that one uses the voltages which appear, in the event of an operating imbalance between the motors of the equipment, at the terminals of resistors, preferably inductive, inserted in common portions of circuits. to the motors and chosen so that the respective currents thereof are in opposition, or the differences which appear between the terminal voltages of resistors, preferably inductive, respectively inserted in
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the circuits of the various motors so as to reduce the current of those which are overloaded and vice versa, in order to restore the balance.
Examples, given without limitation, of the implementation of the invention will be described. The embodiments which will be described with regard to these examples should be considered as forming part of the invention, all equivalent arrangements being able to be used equally well without departing from the scope thereof.
Fig. 1 schematically represents an example of equipment for implementing the invention in the control of each of the two cylinders of a reversible rolling mill stand, by a direct current motor supplied by a Ward-Leonard generator, the two engines being assumed to be identical.
According to the invention, the circuits of the two motors have a common part, in which the current of one of the two motors flows in the opposite direction to that of the other, a resistor, preferably inductive, being provided in this common part. The ohmic voltage drop across this resistor therefore depends, in direction and value, on the direction and importance of the imbalance between the currents of the two motors and it is used to react on the field of Leonardo generators in the a sense which de-excites the one which delivered the most and over-excites the one which delivered the least, this reaction being able to be carried out directly, but preferably by action on the excitations of the exciters, which are advantageously of the amplidyne type;
in addition, a device is provided, preferably consisting of dry rectifiers mounted head-to-tail, in order to create a sensitivity threshold such that the difference which may exist between the currents of the two circuits when the assembly is operating at no load, does not in action the current equalization device, so as to allow synchronization of the cylinders in this step.
Two identical Léonard generators, 1 and 2, the motor or motors of which have not been shown, supply motors 3 and 4 respectively through a common conductor 5-6, comprising a resistance, possibly inductive, 7. The connections are made so that points 5 and 6 are equipotential when the currents in the two motors have the same intensity.
Two identical amplified dynamos, 8 and 9, respectively supply inductors 10 & 11 of generators 1 and 2.
.
12 shows an auxiliary constant voltage source, which supplies the control windings, 13 and 14, of amplidynes 8 and 9, through rheostat 15 and inverter 16 which control generators 1 and 2 .
The winding 13 of the amplidyne 8 has excessive ampere-turns, so as to ensure a rapid excitation of the generator 1, an antagonistic winding 17, derived at the terminals of 1, reducing the primary flux from 8 to its normal value when the tensioning of 1 is carried out.
Interlocations due to the winding 18, supplied by the winding 19 mounted on the inductors 1, to the winding 20 derived from the terminals of the secondary of the transformer 21 and to the insertion of the voltage of this secondary between the brushes primaries of the amplidyne 8, prevent the excitation acceleration applied to the generator 1, causing excessive current surges in the main circuit and motor 3 slipping; 22 is the neutralization winding of the secondary armature reaction of amplidyne 8.
Amplidyne 9 comprises windings 23, 24, 25 and 26, respectively similar to windings 17, 18, 20 and 22 of amplidyne 8.
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rheostats 27, 28, 29, 30 and 31, 32, 33, 34, 35 and 36 make it possible to adjust the characteristics of Léonard 1 and 2 generators.
The inductor windings, 37 and 38, of motors 3 and 4 are supplied, through a devolving amplidyne 39, by the source 12.
The control winding 40 of this amplidyne is controlled by the rheostat 41 actuated by the operating lever of the equipment, so as to allow the speed of the motors 3 and 4 to be further increased when the rheostat 15 has been shorted. -circuity. 42 is a sub-neutralization coil of the amplidyne 39 side reaction; a winding 43, regulated by the rheostat 44, makes it possible to adjust the full flow current by counterbalancing this sub-neutralization, until the necessary excitation current is obtained. The servo-control produced by the winding, powered by 46, makes it possible to avoid too great a rapidity of response of the amplidyne 39.
The rheostat 51 makes it possible to modify the relative speeds of 3 and 4;
According to the invention, the windings 47 and 48 of amplidynes 8 and 9 are supplied, through the adjustment resistor 49, by the voltage appearing at the terminals of the inductive resistor 7 during an imbalance in the currents delivered by 1 and 2. This voltage creates in 47 and 48 magnetomotor forces directed in a direction such that they cause a slight de-excitation of the most loaded generator and a slight over-excitation of the generator of lower output, so to equalize the torques developed by each motor.
Due to the self-induction coefficient of 7, the supply voltage of 47 and 48 appears as soon as an imbalance in the torques developed by motors 3 and 4 tends to occur, so that the correction is triggered before the fault appears.
The equalization of the no-load speeds of motors 3 and 4 is made possible, thanks to a bridge of dry rectifiers 50, introducing an action threshold of 47 and 48 (use of the back-electromotive force of the rectifying elements) . This arrangement allows the passage through 7, without action on 47 and 48, of a current corresponding to the difference between the no-load currents of motors 3 and 4. This current in 7 remains very low and is not incompatible with a practically perfect equalization of the torques under load.
If the currents of motors 3 and 4 were to be normally different, instead of having to be equal, as has been assumed hitherto, the windings 47 and 48 would apply, respectively, in equilibrium conditions, primary ampere-turns at amplidynes 8 and 9.
These ampere-turns should be compensated by antagonistic windings supplied accordingly (for example at the terminals of purely ohmic shunts inserted in the main circuit of the corresponding motors, or by the source 12, depending on the operating characteristics of the motors), so that, finally, only accidental imbalances actually act on the amplidynes.
In equipment where the motors are supplied by a network or by a single Leonardo generator, the intensities of the currents of the different motors would act differently on the exciters (preferably amplidynes) thereof. For example, resistors similar to 7 would be inserted into the circuit of each of the motors and each exciter would include inductor windings antagonistic between them and derived respectively at the terminals of these different resistors; in the event of accidental imbalance, each of the exciters would then receive the necessary ampere-turns, in direction and value, to re-establish the balance.