CH384061A - Gleichstrom-Antrieb zum Aufwickeln eines Bandes - Google Patents

Description

  
 



  Gleichstrom-Antrieb zum Aufwickeln eines Bandes
Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Gleichstom-Antrieb zum Aufwickeln eines Bandes mit Hilfe eines Compoundmotors und eine Regelvorrichtung, die einerseits den Ankerstrom dem Bandzug und anderseits die algebraische Summe der Erregerfelder des Motors dem Wickeldurchmesser proportional hält.



   Die Fig. 1 und 2 mit Diagrammen, auf deren Abszissen der Wickeldurchmesser D und auf deren Ordinaten die Erregerfelder aufgetragen sind, zeigen die Beziehungen zwischen diesen Grössen für zwei charakteristische Ausführungsbeispiele.



   Für jeden Gleichstrom-Wickelantrieb ist der Ausdruck:
K1 J B = M = K2 P D massgebend, worin zusätzlich zu obigen Grössen J den Ankerstrom des Motors, M das vom Motor entwickelte Drehmoment, P die Bandspannung beim Aufwickeln, K1 eine die Bewicklung des Ankers, Anzahl und Grösse der Magnetpole, den Gütefaktor und die Dimen sionen berücksichtigende Konstante, K2 eine die mechanische Übersetzung und deren
Wirkungsgrad berücksichtigende Konstante bedeuten.



   Soll der Ankerstrom ein Wertmesser für den Bandzug, also J = K3 P sein, lässt sich obiger Ausdruck in der Form B = KD schreiben, was besagt, dass sich die Feldstärke proportional dem Wickeldurchmesser ver ändern muss.



   In der Fig. 1 und 2 erfüllt die Gerade B diese Bedingung. Wird der Ankerstrom regelungstechnisch auf konstantem Wert gehalten, sofern auch der Bandzug konstant bleiben soll (die übliche Bedingung), so ver ändern sich die Amperewindungen der Reihenschlusswicklung nicht, und das von ihnen erzeugte Magnetfeld Br hat unter dem Einfluss der sich ändernden Eisensättigung etwa den in den Fig. 1 und 2 gezeichneten Verlauf.



   Die senkrechten Schraffurlinien sind ein Mass für die Feldstärke, herrührend von den geregelten Nebenschluss-Amperewindungen. Innerhalb der mit   +    bezeichneten Flächen hat dieses Feld die Richtung des Reihenschlussfeldes Br und verstärkt somit letzteres, innerhalb der  Minus -Fläche aber ist das Nebenschlussfeld dem Reihenschlussfeld entgegengerichtet und schwächt dieses. Die jeweilige algebraische Summe beider Felder ergibt den verlangten, dem Wickeldurchmesser proportionalen Verlauf des resultierenden Motorfeldes B.



   Das vollerregte Feld tritt immer am Ende der Aufwicklung, d. h. beim grössten Wickeldurchmesser 4Da auf. Es ist freigestellt, die hierfür nötigen Amperewindungen verschiedenartig auf die beiden Feldwicklungen aufzuteilen. In Fig. 1 sind sie annähernd halbiert, so dass die entsprechenden Feldanteile +Bre und +Bne etwa gleich gross sind. Bei dieser Aufteilung braucht man zum Schwächen des Reihenschlussfeldes   + Bra    beim kleinsten Wickeldurchmesser ein entgegengerichtetes   Nebenschlussfeld-Bna,    für welches hier nicht mehr Amperewindungen benötigt werden als für + Bne (Index a bezieht sich stets auf den  Anfang  des Aufwickelvorganges, Index e stets auf sein    Ende ).   



   Man braucht somit höchstens das halbe Motorfeld zu steuern, allerdings verbunden mit einer Umkehrung desselben bei einem Wickeldurchmesser, der etwa in der Mitte zwischen Da und 4 Da liegt.



   Unter Zuhilfenahme bekannter Stellglieder, wie z. B. Magnetverstärker, ist eine solche Umkehr Regelung unschwer zu verwirklichen.



   Den Beispielen nach Fig. 1 und 2 ist eine 4fache Vergrösserung des Wickeldurchmessers (von Da auf 4   Da)    und eine entsprechende Feldverstärkung (von Ba  auf4 Ba) zugrunde gelegt. Die Verhältnisse ändern sich im Prinzip nicht, wenn der Durchmesser auf den 8fachen und selbst   10flachen    Wert anwächst. Auch dann noch besteht für den nach dem Erfindungsgedanken geregelten Compoundmotor keine Kippgefahr. Hierin liegt sein wesentlicher Vorteil gegenüber dem bekannten Nebenschluss-Wickelmotor, für welchen das Durchmesser-Verhältnis 1:4 eine Grenze darstellt.



   Je kleiner   +    Bne gegenüber + Bre gewählt wird, um so grösseren Raum muss man für die Wicklungen vorsehen: beim Grenzfall   +    Bne = 0 muss praktisch jede Wicklung das vollerregte Feld erzeugen können.



  Dies würde die Wahl einer grösseren Motortype bedingen, was einen Nachteil bedeutet. Allerdings brauchte man dann das Nebenschlussfeld nicht mehr zu kehren, weil es lediglich für die Schwächung des Reihenschlussfeldes benutzt wird.



   Der zweite Grenzfall ist in Fig. 2 wiedergegeben.



  Hier erzeugen die Amperewindungen der Reihenschlusswicklung ganz allein den zu Beginn des Aufwickelvorganges erforderlichen Feldwert   Bra Ba.   



  Die Nebenschlusswicklung hat nur die Aufgabe, bei fortschreitendem Prozess das Reihenschlussfeld zu ververstärken und braucht deswegen nicht reversiert zu werden. Die Amperewindungen beim vollerregten Feld sind auf die beiden Wicklungen so verteilt, das die aus Fig. 2 ersichtlichen Feldanteile   +    Bre und   +    Bne entstehen.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Gleichstrom-Antrieb zum Aufwickeln eines Bandes, gekennzeichnet durch einen Compoundmotor und eine Regelvorrichtung, die einerseits den Ankerstrom dem Bandzug und anderseits die algebraische Summe der Erregerfelder des Motors dem Wickeldurchmesser proportional hält.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Antrieb nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Bandzug und entsprechend der Ankerstrom konstant gehalten werden.

   2. Antrieb nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Amperewindungen der beiden Feldwicklungen beim vollerregten Motor annähernd gleich gross sind.

   3. Antrieb nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Amperewindungen der Reihenschlusswicklung allein den zu Beginn des Aufwickelvorganges erforderlichen Feldwert erzeugen.