DE2117468C3 - Anordnung zur Bildung eines Sollwertes für die Regelung der Sammelschienenspannung zur Speisung von Mehrmotorenantrieben - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Bildung eines Sollwertes für die Regelung der von einem Stromrichter bereitgestellten Sammelschienenspannung zur Speisung der über die Felderregung drehzahlgeregelfen Gleichstrommotoren eines Mehrmotorenantriebes.

Es ist bekannt, die Motoren efaes Mehrmotorenantriebes, beispielsweise eine» Walzwerks oder einer Papiermaschine, an von einem Stromrichter gespeiste Sammelschienen anzuschließen und die Sammelschienenspannung mittels einer Regeleinrichtung auf einem konstanten Wert zu halten. Zur Konstanthaltung der jeweils eingestellten, in einem bestimmten Verhältnis zueinander stehenden Drehzahlen der einzelnen Motoren sind Einrichtungen zur Regelung der Drehzahlen mittels Felderregung vorgesehen (Siemens-Zeitschrift, 1973, Hefte, Seite 612). Die Drehzahlen der einzelnen Motoren sind also von der Sammelschienenspannung und der jeweils vorgegebenen Felderregung abhängig. Bei einer Änderung der vorgegebenen Motordrehzahlen muß daher gegebenenfalls auch die Sammelschienenspannung geändert werden. Da die Sammelschienen über einen Stromrichter aus einem Drehstromnetz gespeist werden, ändert sich bei einer Änderung der Sammelschienenspannung auch der Leistungsfaktor.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Einrichtung zur Regelung der Sammelschienenspannung derart auszubilden, daß die Drehzahl auch des mit der jeweils niedrigsten Betriebsdrehzahl laufenden Motors im gesamten Bereich von Leerlauf bis Vollast regelbar ist und dabei ein möglichst hoher Leistungsfaktor der Stromrichtersammelschienenspeisung erzielt wird.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die den Drehzahlreglern der einzelnen Motoren vorgegebenen Sollwerte zusätzlich einer Auswerteinrichtung zugeführt sind, deren Ausgangssignal dem niedrigsten der jeweils vorgewählten Drehzahlsollwerte entspricht, und daß dieses um einen konstanten Betrag, der dem Unterschied zwischen der Nennspannung und der kleinsten bei Nenndrehzahl und Nennerregung auftretenden EMK der Motoren entspricht, verminderte Ausgangssignal der die Sammelschienenspannung regelnden Einrichtung als Sollwert vorgegeben ist

Durch den Einsatz der Auswerteinrichtung wird die Sammelschienenspannung an den jeweils mit der niedrigsten Betriebsdrehzahl betriebenen Antrieb selbsttätig angepaßt Das bedeutet eine Bedienungserleichterung, da die bisher bei einer Änderung der Motordrehzahlen notwendige Änderung der Sammel-

lu schienenspannung entfällt Da für den Motor mit der niedrigsten Drehzahl die jeweils mögliche höchste

Sammelschienenspannung zur Verfügung steht, ergibt

sich ein günstiger Leistungsfaktor.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten

\usführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert

Eine Sammelschiene 1 wird beispielsweise von einem Stromrichter 2 gespeist, der in Steuerabhängigkeit von einem Spannungsregler 3 steht An die Sammelschiene 1 sind die fremderregten Gleichstrommotoren eines Mehrmotorantriebs angeschlossen, von denen der Übersichtlichkeit wegen nur zwei Motoren 4, 5 dargestellt sind. Die Motoren haben bei gleicher Ankerspannung unterschiedliche Grunddrehzahlen. Die

^2<> Erregung der zugehörigen Feldwicklungen 6, 7 wird durch Drehzahlregler 8, 9 gesteuert Zur Vorgabe der Drehzahlsollwerte sind einstellbare Widerstände 10,11 vorgesehen, während die Drehzahl-Istwerte von je einer mit den Motoren gekuppelten Tachodynamo 12, 13 geliefert werden. Die an den Sollwertgebern 10, 11 vorgewählten Drehzahlsollwerte werden zusätzlich über einstellbare Widerstände 14,15 einer Auswerteeinrichtung 16 zugeführt deren Ausgang eine dem jeweils niedrigsten Sollwert entsprechende Spannung liefert Die Ausgangsspannung der Auswerteeinrichtung 16 wird dem Spannungsregler 3 als Sollwert zugeführt In einer Einrichtung 17 wird eine der Sammelschienenspannung proportionale Größe gebildet die dem Spannungsregler 3 als Istwert zugeführt wird. Außerdem ist eine Einrichtung 18 vorgesehen, die einen Zusatzsollwert konstanter Größe liefert Dieser Zusatzsollwert wird von dem von der Auswerteeinrichtung 16 gelieferten Sollwert abgezogen.
Zur Erläuterung der Arbeitsweise der Anordnung sei angenommen, daß der Sollwertgeber 10 für den Motor 4 bei der Grunddrehzahl eine Spannung von 2,5 Volt und der Sollwertgeber für den Motor 5 bei der Grunddrehzahl eine Spannung von 6 Volt an den Drehzahlregler 8 bzw. 9 liefert Zur Bildung des Sollwertes für den Spannungsregler 3 werden die der jeweiligen Grunddrehzahl entsprechenden Sollwerte normiert Im dargestellten Ausführungsbeispiel dienen hierzu die Potentiometer 14, 15, die so eingestellt werden, daß bei der Grunddrehzahl beider Motoren an den Eingängen der

Auswerteeinrichtung gleich hohe Spannungen anstehen. Es sei ferner angenommen, daß der Motor 4 für. eine Grunddrehzahl von 480 U/min und eine maximale Drehzahl von 1200 U/min und der Motor 5 für eine Grunddrehzahl von 600 U/min und eine maximale

Drehzahl von 1000 U/min bemessen ist Werden nun für den Motor 4 eine Drehzahl von 600 U/min und für den Motor 5 eine Drehzahl von 300 U/min vorgewählt, dann liefert der Sollwertgeber 10 eine Spannung von 3,15 Volt und der Sollwertgeber 11 eine Spannung von

3VoIt. An den Eingängen der Auswerteschaltung 16 steht dann aufgrund der unveränderten Einstellung der Potentiometer 14 und 15 eine Spannung von 3,15 bzw. 1,25VoIt an. Von diesen beiden Werten wählt die

Auswerteeinrichtung den kleineren Wert, also 1,25 Volt, aus. Da den Grunddrehzahlen und damit der vollen Ankerspannung ein Sollwert von 2,5 Volt entsprechen soll, ergibt ein dem Spannungsregler zugefflhrter Sollwert von 1,25 Volt 50% der Ankerspannung. Damit der Motor mit der kleinsten Betriebsdrehzahl, in diesem Falle also der Motor 5, auch bei Entlastung, d. h. bei einem Ankerspannungsabfail Null und vollem Fluß, die eingestellte Drehzahl halten kann, wird der von der Auswerteeinrichtung gelieferte Spannungssollwert um den von der Einrichtung 18 gelieferten konstanten Betrag vermindert Dieser Betrag entspricht dem Unterschied zwischen der Nennspannung und der EMK. bei den Nenndaten des Motors unter Berücksichtigung der Spannungsabfälle auf den Zuleitungen.

Die erfindungsgemäße Anordnung ist für eine beliebige Anzahl von Motoren verwendbar. Durch die Anordnung ist sichergestellt, daß der Motor mit der niedrigsten Betriebsdrehzahl mit der jeweils möglichen höchsten Sammelschienenspannung betrieben und der Drehzahlstellbereich aller Motoren entsprechend ihrer Feldschwächverhältnisse ausgenutzt werden kann. Durch diese jeweils günstigste Einstellung der Sammelschienenspannung ergibt sich ein optimaler Leistungsfaktor bei Sammelschienenspeisung Ober Stromrichter.

Mittels eines an den Ausgang der Auswerteeinrichtung 16 angeschlossenen Meßrelais 19 läßt sich in einfacher Weise eine Meldung, z. B. eine optische Anzeige unzulässiger Drehzahleinstellungen und/oder zu niedriger Ankerspannungen, erzielen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Bildung eines Sollwertes für die Regelung der von einem Stromrichter bereitgestellten Sammelschienenspannung zur Speisung der über die Felderregung drehzahlgeregelten Gleichstrommotoren eines Mehrmotorenantriebes, dadurch gekennzeichnet, daß die den Drehzahlreglern (8, 9) der einzelnen Motoren (4, S) vorgegebenen Sollwerte zusätzlich einer Auswerteeinrichtung (16) zugeführt sind, deren Ausgangssignal dem niedrigsten der jeweils vorgewählten Drehzahlsollwerte entspricht, und daß dieses um einen konstanten Betrag, der dem Unterschied zwischen der Nennspannung und der kleinsten bei Nenndrehzahl und Nennerregung auftretenden EMK der Motoren (4, 5) entspricht, verminderte Ausgangssignal der die Sammelschienenspannung regelnden Einrichtung (3) als Sollwert vorgegeben ist

2. Anordung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgang der Auswerteeinrichtung (16) ein Meßrelais (19) angeschlossen ist