DE1145708B

DE1145708B - Anordnung zur Gleichlaufregelung zweier Maschinen, insbesondere der Einzel-antriebe von Zwillingsantrieben in Walzwerken

Info

Publication number: DE1145708B
Application number: DEL37057A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Naffin
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1960-09-16
Filing date: 1960-09-16
Publication date: 1963-03-21

Description

Anordnung zur Gleichlaufregelung zweier Maschinen, insbesondere der Einzelantriebe von Zwillingsantrieben in Walzwerken Für die Gleichlaufregelung von Mehrmotorenantrieben ist es bereits bekannt, die Einzelantriebe durch Einzelregelung hoher Genauigkeit auf der dem jeweiligen Antrieb zugeordneten Drehzahl zu halten. Mitunter ist es jedoch erforderlich, .die Drehzahlverhältnisse verändern zu können, um beispielsweise bestimmte Materialeigenschaften zu erzeugen oder in einem Walzwerk dem Walzgut eine bestimmte Form zu geben. Eine kurzzeitige Verstimmung derDrehzahlsollwerte befriedigt nicht, da eine ausreichende Kontrolle über die tatsächlich erzielte Drehzahldifferenz nicht gegeben ist. Eine bekannte Ausführungsform für die Regelung von Zwillingsantrieben in Walzwerken sieht eine Drehzahldifferenzbegrenzung vor. Dies soll ermöglichen, daß ein Lastausgleich innerhalb bestimmter Drehzahlgrenzen wirksam sein kann. Eine Kontrolle über das tatsächliche Drehzahlverhältnis ist auch hier nicht gegeben.
Dieser Nachteil soll durch die vorliegende Erfindung vermieden werden. Sie betrifft eine Anordnung zur Gleichlaufregelung zweier Maschinen, insbesondere der Einzelantriebe von Zwillingsantrieben in Walzwerken, bei der jeder Einzelantrieb mit einem Regelkreis für seine Drehzahl versehen ist, der einen Drehzahlsollwertgeber enthält. Letzterer kann entweder nur für einen Drehzahlregelkreis bestimmt sein, wobei er gemeinsam mit dem Drehzahlsollwertgeber des anderen Einzelantriebes verstellbar ist, oder aber als gemeinsamer Geber an beide Drehzahlregelkreise angeschlossen sein. Erfindungsgemäß wird hierzu vorgeschlagen, jeweils oder nur in den den Drehzahlsollwertgeber und einen Drehzahlistwertgeber enthaltenden Drehzahlregelkreis eines Einzelantriebes einen verstellbaren Sollwertgeber für eine Drehzahldifferenz zwischen den Einzelantrieben einzufügen, wobei dieser Geber proportional der Drehzahl des anderen Einzelantriebes erregt wird, und zur Bildung einer während der Drehzahlregelung ständig wirksamen Drehzahldifferenzregelung in an sich bekannter Weise dem Drehzahldifferenz-Sollwert über einen Verstärker den Istwert der Drehzahldifferenz zwischen beiden Einzelantrieben entgegenzuschalten. Bei der Erfindung, die eine genaue und stabile Regelung in einem großen Drehzahlbereich ermöglichen soll, wird u. a. eine bekannte Anordnung zur Drehzahldifferenzerfassung und Drehzahldifferenzregelung verwendet. Diese bekannte Anordnung enthält eine Tachometermaschine, die mit dem Ausgang eines elektrischen Differentials verbunden ist, dessen beide Eingänge jeweils mit einem Einzelantrieb verbunden sind.
Einzelheiten der erfindungsgemäßen Anordnung ergeben sich aus der nachstehend erläuterten Figur. Dort sind die beiden auf Gleichlauf zu regelnden Einzelantriebe bzw. die beiden Walzen eines von einem sogenannten Zwillingsantrieb angetriebenen Walzwerkes mit 1 und 2 bezeichnet. Mit dem Obermotor bzw. der Walze 1 ist die Tachometermaschine 11 gekuppelt. Die Spannung dieser Tachometermaschine ist dem am Drehzahlsollwertgeber 13 abgegriffenen Drehzahlsollwert entgegengeschaltet und wirkt übet den Verstärker 20 beispielsweise auf eine zur Speisung des Obermotors bestimmte Stromrichteranlage ein. Der Drehzahlsollwertgeber 13 ist Teil eines für den Zwillingsantrieb gemeinsamen Drehzahlsollwertgebers 12. Hier ist mit dem Geber 13 der Drehzahlsollwertgeber 17 des der Walze 2 zugeordneten Untermotors gekuppelt. Die von der Tachometermaschine 18 und dem Geber 17 gebildete Drehzahlabweichung wirkt, in gleicher Weise wie vorher beschrieben, über einen Verstärker 19 beispielsweise auf eine Stromrichteranlage zur Speisung des Untermotors ein.
Im Regelkreis des Obermotors (mit der Walze 1 gekuppelt) ist fernerhin eine der Drehzahldifferenz zwischen beiden Antrieben entsprechende Regelabweichung eingefügt. Als Sollwertgeber für die Drehzahldifferenz dient der Geberwiderstand 14, der von einer mit der Unterwalze 2 gekuppelten Tachometermaschine 10 erregt wird. Somit kann die Einstellung des Gebers 14 in Prozent der Drehzahl des Untermotors geeicht werden. Der Ausgangsspannung des Gebers 14 ist der Drehzahldifferenz-Istwert entgegengeschaltet, der an dem Widerstand 15 auftritt': Letzterer wird über den Verstärker 16 von der Tacho-* metermaschine 9 gespeist. Zum Antrieb der Tachometermaschine 9 dient ein elektrisches Differential,, dessen beide Eingänge jeweils mit einem Einzelantrieb.1 bzw. - 2 verbunden sind. Ein solches Differential, das leistungsstarke Ausgangsgrößen abgeben kann, ist bereits bekannt. Das Differential enthält ein Gebersystem 3, das mit dem Einzelantrieb 1 gekuppelt ist, ein Empfängersystem 5 und ein Differential-Drehwinkelmeßsystem 4, das mit dem Einzelantrieb 2 gekuppelt .ist. Das-Gebersystem 3 enthält zwei Drehfeldsysteme, die als Grobsystem 31 und Feinsystem 33 über das Zwischengetriebe 32 gekuppelt sind. Entsprechend sind die Systeme 4 und 5 aufgebaut, die Grobsysteme 41 und 51, Feinsysteme 43 und 53 sowie . Zwischengetriebe 42 und 52 enthalten. über eine Nachlaufregelung, die mit Hilfe des Verstärkers 6 und des Verstellmotors 7 erfolgt, wobei letzterer über die Kupplung 8 mit dem Empfängersystem 5 verbunden ist, wird durch Verdrehen des Empfängersystems 5 eine etwa auftretende Drehwinkelabweichung zwischen den Einzelantrieben, d. h. zwischen den Walzen 1 und 2, kompensiert. Die bleibende Drehwinkelabweichung ist für die hier gewünschte Regelung ohne Bedeutung. Daher wird mittels der Tachometermaschine 9 lediglich eine Differenzierung der auftretenden Wegabweichung vorgenommen, deren Ergebnis ein Maß für die vorhandene Drehzahldifferenz ist. Die Ankerspannung der Tachometermaschine 9 kann gleichzeitig dem Verstärker 6 zugeführt werden, um die in dem elektrischen Differential vorgenommene Nachlaufregelung zu stabilisieren. Der Verstellmotor 7 am Empfängersystem 5 kann ein Ferrarismotor sein. Entsprechend kann die Tachometermaschine 9 als Wechselstromtachometermaschine 9 ausgebildet sein, die auf in den Verstärkern 6 und 16 befindliche phasenselektive Gleichrichter einwirkt.
Die eigentlichen Drehzahlregelkreise mit den Gebern 13, 17 sowie den Tachometermaschinen 11 und 1.8 sind so abgestimmt, daß sich zwischen den beiden Einzelantrieben ein exakter Gleichlauf ergeben würde, was einer gleichen Umfangsgeschwindigkeit der Walzen 1 und 2 entspricht. Wird nun mittels des Gebers 14 eine bestimmte Drehzahldifferenz vorgegeben, so werden die Einzelantriebe versuchen, den gestörten Drehzahlregelkreis wieder durch Einfügung einer entgegengerichteten Spannung ins Gleichgewicht zu bringen, was mit der Bildung des Istwertes am Widerstand 15 erfolgt. Man hat es also beispielsweise in Warmwalzwerken wesentlich besser in der Hand, die sogenannte Skibildung des Walzgutes zu beeinflussen. In einfachster Weise könnte über ein von einem Druckknopf betätigtes Relais oder Schütz ein Teil des Widerstandes 14 in den Drehzahlregelkreis eingefügt werden. Sobald der erste Teil des Walzgutes ausgewalzt und die Skibildung erfolgt ist, wird der Druckknopf freigegeben, so daß nur noch die reine Gleichlaufregelung wirksam ist.
In der Zeichnung ist der Einfachheit halber eine Drehzahldifferenzregelung gezeigt worden, die lediglich auf einen Einzelantrieb einwirkt. Ist jedoch mit dem Ansprechen nur jeweils auf einen Einzelantrieb einwirkender Begrenzungseinrichtungen, insbesondere Strombegrenzungseinrichtungen, zu rechnen, so ist es zweckmäßig, jedem Einzelantrieb eine Drehzahldifferenzregelung zuzuordnen. Der Drehzahldifferenz-Sollwert ist dabei jeweils von dem anderen Einzelantrieb abzuleiten. Weiterhin ist die selbstverständlich mögliche bzw: vorhandene Einfügung von Zusatzspannungen;.in die Regelkreise, insbesondere zu Stabilisierungs- und Begrenzungszwecken, nicht .dar-, gestellt worden.
Das vorbeschriebene elektrische Differential in Verbindung mit der Tachometermaschine 9 kann natürlich auch für die Speisung einer Anzeigeeinrichtung der Drehzahldifferenz Verwendung finden. In dem° Beispiel nach der Zeichnung würde man an den Ausgang des Verstärkers 6 die Wicklung eines Kreuzspulinstrumentes anschließen, dessen andere Wicklung von der Ankerspannung der Tachometermaschine 10 gespeist wird. Somit erhält man eine Anzeige der Drehzahldifferenz in Prozenten der Drehzahl -des. 'L7ntermotors, der mit der Walze 2 gekuppelt ist."''

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Anordnung zur Gleichlaufregelung zwe'iß Maschinen, insbesondere der Eihzelantriebe 'eOIl Zwillingsantrieben in Walzwerken; - ''bei der Einzelantrieb mit einem Regelkreis .'@@: seine . Drehzahl versehen ist, der einen @irzählso114 wertgeber enthält, dadurch gekennzeichne ''1 jeweils oder nur in den Drehzahlsollwert (13 bzw. 17) und einen -Drehzahlistwertgeber''' bzw. 18) enthaltenden Drehzahlregelkreis , #, Einzelantriebes (1 bzw. 2) ein verstellbarere Solt wertgeber (14) für eine Drehzahldifferenz- scheu den Einzelantrieben (1 und 2) eingeM,, ist, wobei dieser Geber (14) proportional,' Drehzahl des anderen Einzelantriebes (2) exrs' wird, und daß zur Bildung einem während °_ Drehzahlregelung ständig wirksamen Drehz '' differenzregelung in an sich bekannter Weist @d Drehzahldifferenz-Sollwert über einen VP@I I" (20) der Istwert (an 15) der Drehzahlderenz zwischen beiden Einzelantrieben (1 lind 2) ent gegengeschaltet ist.

2. Anordnung nach Anspruch ° 1', dadurch°ke kennzeichnet, daß in an sich bekannter Waise ,zur Bildung des Istwertes der Drehzahldifferenz eine Tachometermaschine (9@ vorgesehen ist, d e ,@ dem Ausgang eines el Lschen Differentials "@'3 4 und 5) verbunden ist, dessen beide Emgänge;1 weils mit einem Einzelantrieb (1 bzw. 2) verbuti:-den sind. 3. Anordnung nach Anspruch 2, bei der das elektrische Differential aus drei vorzugsweise in-' duktiven Drehwinkehneßsystemen aufgebaut tst, von denen eines als Geber mit dem einen Eil= antrieb gekuppelt ist, und bei der dem Geber ein Empfänger entgegengeschaltet ist, dadur& gekennzeichnet, daß zwischen Geber (3) und Emp= fänger (5) ein mit dem anderen Einzelantrieb (2) gekuppeltes Differential-Drehwibkelmeßsystemm(4)" geschaltet ist, daß der Empfänger (5) mit einen Stellmotor (7) gekuppelt ist, der über eine N=' laufregelung die Meßgröße für eine Drehwinke1-differenz zwischen den Einzelantrieben (1 und" 2) durch Verdrehen des Empfängers (5) kompen= siert, und daß mit dem Empfänger (5) auß=dem die Tachometarmaschine (9) gekuppelt ist; aä der. die der Drehzahldifferenz proportionale Spannung abgenommen wird. 4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gegekennzeichnet, daß die Drehwinkehneßsysteme (3, 4 und 5) in an sich bekannter Weise über Zwischengetriebe (32, 42, 52) gekuppelte Grob-(31, 41, 51) und Femmeßsysteme (33, 43, 53) enthalten. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1764 283; AEG-Mitteilungen 11/12, 1957, S. 432 bis 436.