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Gleichlaufregelanordnung in einem Mehrmotorenantrieb Bei Gleichstrom-Mehrmotorenantrieben, z. B. für Papier- und Textilmaschinen, werden die einzelnen Teilantiiebsmotoren meist von einem Leonardgene- rator gespeist. Hierbei wird die Solldrehzahl durch eine von einem Leitmotor angetriebene Leitwelle oder eine Leitspannung vorgegeben, mit der in bekannter Weise die Istdrehzahlen der Teilantriebsmotoren zur Drehzahlregelung auf rein elektrischem oder elektromechanischem Wege verglichen werden.
Beim Hochfahren des Mehrmotorenantriebes der Maschine muss mit der Leonardspannung zugleich der Leitmotor bzw. die Leitspannung hochgefahren werden, damit die Regler der Teilmotoren in ihrem Regelbereich bleiben können. Dies kann in der Weise erfolgen, dass z. B. der Leitmotor ebenfalls an die Leonardspannung angeschlossen ist, oder dass die Drehzahl des Leitmotors bzw. die Leitspannung durch eine Regelung geführt wird. Einer Änderung der Leonardspannung z.
B. beim Hoch- oder Niederfahren des Mehrmotorenverbandes können aber die Teilmotoren infolge ihrer Trägheit nicht unmittelbar, sondern nur mit einer gewissen Verzögerung folgen, die durch die sogenannte mechanische Anlaufzeitkon- stante bestimmt wird. Da der Leitmotor meist eine erhebliche kleinere Schwungmasse aufweist als die Teilmotoren, kann es vorkommen, dass der Leitmotor wesentlich schneller seine neue Drehzahl erreicht als die Teilmotoren. Das Verhältnis der mechanischen Zeitkonstanten zwischen Leit- und Teilmotoren kann hierbei bis zu 1 : 20 betragen.
Das Voreilen des Leit- motors gegenüber den Teilmotoren, insbesondere bei einer schnellen Änderung der Leonardspannung, hat zur Folge, dass die Regler der Teilantriebe zur Nachführung ihrer Motoren sehr stark ausgesteuert werden, wodurch umfangreiche Regelvorgänge sowie hohe Ströme in den Motoren hervorgerufen werden. Um zu vermeiden, dass der Leitmotor schneller hochläuft als die schweren Gruppen, wird häufig mit dem Leitmotor ein Schwungrad gekuppelt, um diesem dieselbe Trägheit, wie den schwersten Antriebsgruppen zu verleihen. Abgesehen davon, dass eine vollständige Anpassung des Leitmotors an die Teilantriebsmotoren kaum für alle praktisch vorkommenden Betriebsverhältnisse möglich ist, erfordert diese Massnahme einen erheblichen technischen Aufwand.
Ein solche Massnahme kann jedoch nicht angewendet werden, wenn der Sollwert durch eine Leitspannung vorgegeben ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit wesentlich einfacheren Mittel eine bessere Anpassung des Leitmotors bzw. der Leitspannung an das Drehzahlverhalten der Teilantriebsmotoren bei Drehzahl- änderungen des Mehrmotorenverbandes zu erzielen, als dies durch die bekannten Massnahmen möglich ist. Ausgangspunkt für die Erfindung bildet hierbei eine Gleichlaufregelanordnung in einem Gleichstrom- Mehrmotorenantrieb, bei der zur Drehzahländerung die Ankerspannung und der Sollwert für die Drehzahl der Teilantriebsmotoren durch einen gemeinsamen Sollwertsteller geändert werden.
Gemäss der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass bei einer Änderung der Grunddrehzahl des Mehrmotorenverbandes mit Hilfe des Sollwertstellers die Ankerspannungsände- rung auf die Teilmotoren unmittelbar, die entsprechende Änderung des Sollwertes der Drehzahl auf die Regler der Teilantriebe hingegen mit einer Verzögerung übertragen wird. Vorzugsweise ist in die Zuführung des Sollwertes zum Regler des Leitmotors ein Verzögerungsglied eingeschaltet, dessen Zeitkonstante der des grössten Teilantriebes entspricht.
Als Verzögerungsglied kann hierbei ein aus einem in Reihe geschalteten Widerstand und einem dazu parallel geschalteten Kondensator bestehendes RC-Glied verwendet werden. Unter Umständen kann es zweck-
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mässig sein, mehrere RC-Glieder hintereinanderzu- schalten.
Anhand eines Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher erläutert werden.
In Fig. 1 ist mit RST ein Drehstromnetz bezeichnet, an das ein Drehstrommotor 1 angeschlossen ist, der einen Leonardgenerator 2 antreibt. Die Feldwicklung 3 des Generators 2 kann beispielsweise über einen Gleichrichter 4 von dem Drehstromnetz gespeist werden. Zur Einstellung der Leonardspannung dient ein Widerstand 5, dessen Abgriff von einem Sollwertsteller 6 betätigt werden kann.
An der Leonardspannung liegen die in Gleichlauf zu regelnden Teilantriebsmotoren, von denen nur die beiden Motoren 7 und 8 dargestellt sind. Zur Regelung der Motoren 7 und 8 werden in an sich bekannter Weise die Istdrehzahlen mit einer Solldrehzahl verglichen. Der Vergleich kann beispielsweise mit Hilfe einer elektrischen oder einer elektromechanischen Einrichtung vorgenommen werden. Gemäss dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Vergleich mit Hilfe eines Differentiales 9 bzw. 10 vorgenommen, dessen Differenzwelle auf einen Steller 11 bzw. 12 zur Veränderung der Motorerregung wirkt. Die Solldrehzahl wird von einer Leitwelle 13 vorgegeben, die von einem Leitmotor 14 angetrieben wird.
Die Speisung der Erregerwicklung 15 des Leitmotors kann beispielsweise von einem Gleichstromnetz PN über einen Regelwiderstand 16 zur Einstellung der Grunderregung erfolgen. Der Leitmotor 14 wird z. B. von einem Generator 17 gespeist, dessen Feldwicklung 18 von einem Regler 19 beeinflusst wird. Der Regler 19 kann auch in anderer Weise auf die Ankerspannung oder Felderregung des Leitmotors einwirken.
Der Istwert der Drehzahl des Leitmotors 14 kann beispielsweise mit Hilfe einer Tachodynamo 20 gewonnen werden. Der Sollwert kann mit Hilfe eines an dem Gleichstromnetz PN liegenden Widerstandes 21 eingestellt werden. Soll- und Istwert werden dem Regler 19 zugeführt, der in der beschriebenen Weise zur Ankerspannungsbeeinflussung des Leitmotors dient.
Beim Anfahren des Mehrmotorenverbandes muss mit der Leonardspannung zugleich die Drehzahl des Leitmotors hochgefahren werden, damit die Regler der Teilmotoren in ihrem.Bereich bleiben können. Zu diesem Zweck werden die Abgriffe der Widerstände 5 und 21 gemeinsam von dem Sollwertsteller 6 verstellt. Wie bereits eingangs erläutert, wird bei Drehzahländerungen des Mehrmotorenverbandes, z. B. beim Hochfahren der Leitmotor, infolge seiner gegen- über den Teilantriebsmotoren erheblich kleineren Schwungmasse wesentlich schneller seine neue Drehzahl annehmen als die Teilmotoren mit ihren grossen Schwungmassen.
Dies hat erhebliche Regelvorgänge in den Reglern der Teilantriebsmotoren zur Folge, so dass die Regler für einen sehr grossen Bereich ausgelegt werden müssen. Ausserdem werden sehr hohe Ströme in den Motoren hervorgerufen. Um diese Nachteile zu beseitigen, ist nun im Sollwert-Regelkreis des Leitmotors ein Verzögerungsglied eingeschaltet, das beispielsweise aus einem Reihenwiderstand 22 und einem Kondensator 23 bestehen kann. Dieses RC- Glied bewirkt, dass Änderungen des Sollwertes nur allmählich auf den Regler übertragen werden, so dass auch der Leitmotor mit Verzögerung hochläuft.
Durch entsprechende Bemessung des RC-Gliedes hat man es nun in der Hand, die Zeitkonstante des Leitan- triebes den Zeitkonstanten der Teilmotoren weitgehend anzupassen, so dass die Teilmotoren und der Leitmotor gemeinsam hochzulaufen vermögen, ohne dass die den einzelnen Teilmotoren zugeordneten Regler wesentlich in den Regelvorgang einzugreifen brauchen.
Durch die Einschaltung eines weiteren Verzögerungsgliedes 22', 23' mit vorzugsweise unterschiedlicher Zeitkonstante in die Sollwertzuführung des Reglers 19 kann die Anpassung noch mehr verfeinert werden. Anstelle der RC-Glieder können auch andere Verzögerungsglieder verwendet werden.
Fig. 2 zeigt eine Ausführung, bei der die Drehzahl durch eine Leitspannung vorgegeben wird, wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern, wie in Fig. 1 versehen sind. Der Sollwert der Drehzahl kann wiederum am Widerstand 21 mit Hilfe des Sollwertstellers 6 eingestellt werden. Mit 22 und 23 ist das aus Widerstand und Kondensator bestehende Verzögerungsglied bezeichnet. Der Istwert der Drehzahl wird mit Hilfe einer Tachomaschine 24 gewonnen. Soll- und Istwert werden in einem Regelverstärker 25 verglichen, welcher die Feldwicklung des Teilantriebsmotors 8 im Sinne einer Korrektur des Fehlerwinkels beeinflusst.
Auch bei dieser Schaltanordnung werden Änderungen des Sollwertes nur allmählich auf den Regler übertragen, so dass der Regler nur für einen verhältnismässig kleinen Bereich ausgelegt zu werden braucht.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Anwendungsbeispiele beschränkt, sondern kann überall dort mit besonderem Vorteil Verwendung finden, wobei die Istdrehzahl infolge der Tätigkeit des Systems der Solldrehzahl bei Änderungen derselben nicht unmittelbar zu folgen vermag.