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BESCHREIBUNG
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Betätigung
eines Webstuhls mit geregeltem Antrieb.
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Bekanntlich werden alle Bewegungen eines Webstuhls durch eine Zentral-
bzw. Hauptwelle erhalten, welche ihrerseits von einem einzigen Motor uber ein Getriebe
II angetrieben wird. Es ist ublich und in der Praxis auch sehr nützlich, in jeder
Gesamtbehandlung der Energiebilanz eines Webstuhls die Rückführung aller beweglichen
Massen und aller an diese Massen angelegten Kräfte auf eine einzige Bezugswelle
vorzunehmen, welche auch die Motorwelle sein kann, jedoch gewöhnlich die Hauptantriebswelle
ist, die mit einer gewissen Winkelgeschwindigkeit dreht. Dieser Rückführungsvorgang
lasst bekanntlich die durch die Krafte ausgeübten Arbeiten und die kinetischen Energien
der beweglichen II Massen unverandert, ganz gleich ob es sich um eine geradlinige
Bewegung oder eine Drehbewegung handelt.
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Nach dieser Rückführung wird die Prüfung der Energiebilanz unternommen,
d.h. es werden die Veränderungen der kinetischen Energie und der sie verursachenden
Drehmomente berücksichtigt und in Zusammenhang gebracht, die sich während eines
normalen oder speziellen Betriebszyklus des Webstuhls ereignen, der einen Wurf der
Fadeneinschussvorrichtungen mit Rückkehr derselben und die zugeordneten Bewegungen
der Weblade umfasst.
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Wenn man mit Mn, Mr, Mp die auf die Bezugswelle rückgeführten Gesamtbewegungen
der Antriebskräfte, der lt n Nutzwiderstande bzw. der passiven Widerstande und mit
J die Summe der ebenfalls auf die gleiche Welle rückgeführten Trägheitsmomente der
beweglichen Massen bezeichnet, dann kann die Gleichung geschrieben werden, welche
die Bewegung dieser Welle bei feder infinitesimalen Drehung d@ = # dt derselben
darstellt, und zwar:
Das besondere mechanische Merkmal eines Webstuhls ist der Höchstwert des Widerstandsmomentes
und dessen Veränderung, die auch sehr rasch sein kann, zwischen positiven und negativen
Werten, wobei die Grösse und Veränderung auch bedeutende Werte annehmen können,
in bezug auf welche die Werte der passiven Widerstände, die hauptsächlich auf die
Reibungen zurückzuführen sind, vernachlässigbar sind, und zwar um so mehr je besser
die Maschine gebaut ist. Während daher zum Inbetriebhalten eines Webstuhls ein niedriges
mittleres Drehmoment genügt, d.h. eine relativ sehr kleine Leistung ausreicht, ist
es notwendig, verhältnismässig sehr hohe Pendelenergien liefern und wieder aufnehmen
zu können und in kurzer Zeit bedeutende träge Massen beschleunigen und in den Betriebszustand
bringen zu konnen, so dass es notwendig ist, den Webstuhl mit einem Motor zu versehen,
der in bezug auf die tatsächliche abzugebende Energie übern
dimensioniert
ist. Der Uberschuss an Leistung bring H II naturlich zu einer weiteren Erhohung
der wichtigen St II tragen Masse seines Laufers und der Drehscheiben mit St sich,
welche Masse zu den auf die Bezugswelle ruckgeführten trägen Massen hinzuzufügen
ist.
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Es ist noch eine weitere Besonderheit einer solchen Maschine zu bemerken:
die rückgeführten Trägheitsmomente sind genau wie die tatsachlichen Momente nicht
konstant, da Massen, wie z.B. die Einschussvorrichtungen, periodisch eingesetzt
und ausgeschaltet werden, weshalb die Lösung der Gleichung 1) abschnittsweise zu
suchen ist und es nicht möglich ist, einen einzigen mathematischen Ausdruck zu finden,
welcher des gesamten Zyklus beschreibt.
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II Die Lösung der Hauptdifferentialgleichung 1) sowohl durch Berechnung
als auch mit analogischen Verfahren oder durch Versuche erfordert, dass sogenannte
Grenzbedingungen festgelegt werden, die man mit den Entwurfhypothesen identifizieren
kann. Durch Definition führen die auf die Bezugswelle rückgeführten Beschleunigungen
zu einer Veränderung der Drehgeschwindigkeit der Bezugswelle. Will man die Drehgeschwindigkeit
der Welle konstant halten, dann muss er eine Leistung mit augenblicklicher hnaprechung
oder eine unendlich grosse Schwungmasse anordnen oder auch noch in entgegengesetzter
Richtung beschleunigte Massen ausgleichen und zusammen verbinden.
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Offenbar ist keine dieser Lösungen praktisch anwendbar, weshalb gewisse
periodische Schwankungen der Winkelgeschwindigkeit der Welle, in der Tat der Hauptwelle
und daher auch des mit ihr verbundenen Motors, in Kauf genommen werden müssen. Wenn
mit #2 die grösste Winkelgeschwindigkeit, mit #1 die kleinste und mit #0 die durchschnittliche
Winkelgeschwindigkeit bezeichnet werden wird der Unregelmassigkeitsgrad der betrachteten
Welle durch den Ausdruck
bestimmt; dieser Wert wird als Entwurfsangabe bzw.
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Entwurfshypothese festgesetzt. Dieser Wert ist aber seinerseits das
Ergebnis einer ganzen Erfahrung und Philosophie des Webstuhlbaus, an welche man
bisher gekommen ist, und er ist weder daher einzige willkurliche Parameter noch
von den anderen Entwurfshypothesen unabhängig. Zur besseren eingehenden Prüfung
und zum besseren Verstand der Betriebsanalyse des Webstuhls ist es zweckmassig,
die Kurven 1, 2 und 3 der Sig. 1 der Zeichnungen heranzuziehen. Diese Kurven stellen
die Werte des Drehmomentes oder auch der zu diesem Drehmoment proportionalen Istleistung
in Abhängigkeit des Drehwinkels eines Arbeitszyklus im Betrieb dar, und zwar die
Kurve 1 die Werte des von der Weblade aufgenommenen Drehmomentes, die Kurve 2 die
Werte des von dan Einschussvorrichtungen aufgenommenen Drehmomentes und die Kurve
3 das vom Webstuhl
aufgenommene Gesamtdrehmoment. Wenn die Aufmerksamkeit
insbesondere auf die Kurve 3 gerichtet wird, erkennt man, dass sie in der Tat die
Summe der Kurven 1 und 2 ist und während eines Zyklus mehrmals von positiven Werten
auf negative Werte und umgekehrt uber geht und dass der positive Durchschnittswert
in bezug auf die Scheitelwerte vernachlässigbar ist. Will man die Welle mit konstanter
Drehzahl drehen lassen, dann muss durch don Motor jeweils die Leistung der Kurve
3 genau geliefert bzw. aufgenommen werden. In der Praxis gibt es keinen elektrischen
Motor mit einer solchen Kennlinie, dass er an so grosse Drehmomentänderungen mit
kleinen Drehzahländerungen so rasch anspricht, wie dies gewünscht wäre.
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Die Lösungen des Problems, die auch so schwierig zu erfüllenden Leistungsanforderungen
nachzukommen, sind ausgehend von der Voraussetzung gesucht worden, dass die Drehzahl
der Hauptwelle so weit wie moglich konstant zu halten sei, und zwar als Richtlinie
mit Unregelmässigkeitsgraden im Bereich von einigen Prozenten. Dieses Erfordernis
beruht auf die erworbene Kenntnis, dass für ein gutes Ergebnis der Webarbeit der
Webstuhl, und insbesondere seine Hauptsteuerwelle, gleichmässig laufen soll.
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lt Die heutzutage universell angewendete Losung sieht die Verwendung
eines Asynchron-Drehstrommotors mit überdimensionierter Leistung in Verbindung mit
einem verhältnismässig
grossen Schwungrad vor.
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Diese Lösung, die zwar universell angenommen ist, führt jedoch zu
einigen Nachteilen, die so schwerwiegend sind, dass alle Webstuhlerzeuger sie muhelos
zu beseitigen versuchen und nach neuen Lösungen streben. Die festzustellenden Nachteile
bestehen im wesentlichen aus Erschütterungen im ganzen Webstuhl und aus einem Verschleiss
auch der am sorgfältigsten entworfenen Teile, wobei dieser Verschleiss viel grosser
ist als es die Theorie, von welcher vorstehend die Grundlinien angeführt wurden,
auch annehmen lässt. Die erste Bedigung, um diese Nachteile zu beheben, liegt in
der genauen Kenntnis der Ursachen dieser Nachteile. Der Anmelder hat langdauernde
und sorgfältige Versuche und Forschungen unternommen, um zu entdecken, dass der
elektrische Asynchronmotor zusammen mit dem gesamten gegenwärtigen Gedanken beim
Vorgehen zur Bewältigung des beschriebenen Leistungsbedarfs eines der Gründe, wenn
nicht der einzige Grund der angezeigten schlechten Betriebsweise war.
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Nachdem die durchschnittliche abgegebene Leistung sehr klein ist in
bezug auf den Höchstwert der Leistung und hauptsächlich in bezug auf die Nennleistung
des Motors, gelangt dieser aufgrund seiner bekannten Drehmoment-Winkelgeschwindigkeit-Kennlinie
in einen Arbeitspunkt, in welchem die Drehgeschwindigkeit im Durchschnitt sehr nahe
bei der Synchrongeschwindigkeit liegt. In diesem
Arbeitspunkt ist
die Neigung der Kennlinie, wenn man diese betrachtet, sehr gross, d.h. bei kleinen
Geschwindigkeitsunterschieden verstellt sich der Motor zwischen äusserst unterschiedlichen,
sowohl positiven als auch negativen Drehmomenten, wobei er als Motor bzw. als Generator
wirkt, gerade wie durch die Kurve 3 verlangt wird. Diese Sicherheit hat zum grossen
Ver-II II trauen in den Asynchronmotor- gefuhrt, der ubrigens dieses Vertrauen verdient
hat und sich in allen Gebieten gut bewährt hat, wobei er auch der preisgünstigste
war.
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Das angefuhrte Merkmal ist aber bei langsamen Anderungen der Drehzahl
gültig, die zumindest einige Dutzende von Zyklen betreffen, weshalb sich die besondere
Phase, in welcher sich der Strom des Motors bei Beginn der Veränderung des Drehmomentes
befindet, nicht spürbar macht. Wenn man aber die Kurve 3 studiert, die sich auf
einen Webstuhl mit 100 Schlägen pro Minute bezieht, bemerkt man, dass das Übergehen
von einem positiven Scheitelwert in einen negativen Scheitelwert innerhalb der Grössenordnung
eines elektrischen Zyklus stattfindet: in diesem Fall weicht die Ansprecheigenschaft
des Motors an die Veranderung des Drehmomentes in den Einzelheiten sehr von den
Vermutungen der Betriebszustandskennlinie ab und gibt zu einen sehr komplizierten
Ubergangszustand Anlass, der auch von der elektrischen Phase im Verhaltnis zur mechanischen
Phase und von allen, auf die Welle ruckgefuhrten Massen sowie sogar von der Scheinimpedanz
des Stromn
n netzes abhangt, namlich aufgrund des Stroms, welchen
der Motor bei dem Übergang zum Wechselstromgenerator mit unvorhersehbarer Frequenz
und Phase dem Stromnetz zuleitet.
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Was die Analyse deutlich vorsehen lässt und die Erfahrung bestatigt
ist dass der Motor zu pendeln beginnt mit lt Pendelweiten, die den Stabilitatswinkel
uberschreiten können, mit Zeitdauern, die in der Tat nicht in einem Zyklus der Hauptwelle
gehalten werden können, und mit Drehmomenten, die das höchste aufnehmbare Drehmoment
überschreiten. Diese Tatsache erklärt schon von selbst das übermässige Vibrieren,
die Gegenschläge, den Lärm und den Verschleiss bei den bekannten Webstuhlen.
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Um dieser Situation, die von einigen erkannt Jedoch nicht ganz verstanden
wurde, abzuhelfen, wurde versucht, die Masse und das Trägheitsmoment des mit dem
Motor gekuppelten Schwungrades zu erhöhen, diese Massnahme kommt unter anderem den
Anforderungen der Beibehaltung einer konstanten Winkelgeschwindigkeit der Welle
nach.
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Die Erhöhung der Trägheit des Schwungrades ist aber nicht ohne Schwierigkeiten
zu erreichen: die Einstellung in den Betriebszustand dauert zu lang, wobei die zahlreichen
zufalligen Ab stellungen des Webstuhls in n Kauf genommen werden mussen. Es ist
somit erforderlich, eine Reibungskupplung einzusetzen, die es ermöglicht, das Schwungrad
und den Motor rasch mit der Welle zu verbinden bzw. von dieser zu lösen. Diese Bauweise
umgeht
in der Tat das Hindernis, sie ist aber sehr teuer und auch
nicht frei von Betriebsnachteilen, die mehr oder weniger in allen solchen Kupplungen
innewohnend sind. Es wurde auch vorgeschlagen, um die Vibrationen und Pendelerscheinungen
zu vermeiden, diese mittels II II Bremsen abzudampfen, die wahrend der Beschleunigungsphase
der Welle über dem Synchronlauf einschreiten.
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Diese Mittel sind aber empfindlich und teuer und steigern mehrmals
den tatsächlichen Energieverbrauch aufgrund der Tatsachse, dass sie die Rückgewinnung
der Energie sowohl im Schwungrad als auch im Stromnetz verhindern.
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Es wurde nun die kritische Analyse des Anmelders gründlich untersucht
und diese auch auf das als Dogma angenommene Prinzip der grössten Gleichhaltung
der Winkelgeschwindigkeit der Welle verbreitet, wobei es zu diesen praktischen und
zum Teil überraschenden Schlussfolgerungen gekommen ist: " 1. Es hat nicht viel
Sinn, den Unregelmassigkeitsgrad unter Grenzwerte, die von Fall zu Fall festzustellen
sind, zu treiben.
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2. In jedem Fall ist es immer innerhalb kontrollierbarer Grenzen zweckmassiger,
Massnahmen zu treffen, die II eine gewunschte Leistung auch mit einem gewissen Unregelmässigkeitsgrad
ermöglichen, anstatt vielmehr diesen auf jeden Fall herabsetzen zu wollen.
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3. Während die Beschleunigungen von Organen, wie die
Einschussvorrichtungen,
die durch die Kurve 2 gezeigten Drehmomente erfordern, kann es fur die Dimensionierung
und die Lebensdauer der der Hauptwelle zugeordnet Teile zweckmässig sein, der Welle
eine gewisse Bewegungselastizität zu erlauben, d.h. eine gewisse Geschwindigkeitsabweichung,
die gegebenenfalls rückgewinnbar sein kann, ohne den Motor in den als Generator
wirkenden Zustand ubergehen zu lassen,-wobei Jedoch auf jeden Fall unerwünschte
oder unvorhersehbare Übergangszustände des Motors vermieden werden müssen.
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Bei dieser schwierigen Lage, mit den vom Anmelder eingeführten Erläuterungen,
ist es das Hauptziel der Erfindung, eine Lösung zu finden, durch welche die Nachteile
beim Antreiben eines Wobstuhls vermieden zu einem grossen Teil werden können.
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Ein besonderes Ziel ist ein neues Webverfahren, durch welches die
schlechte Betriebsweise bei Webstühlen vermieden werden kann.
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Ein weiteres besonderes Ziel ist eine Steuerungs- und n Antriebsvorrichtung
zur Durchfuhrung des Webverfahrens.
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Ein weiteres besonderes Ziel ist ein Webstuhl, der nach dem neuen
Verfahren arbeitet.
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" Das Verfahren zur Betätigung eines Webstuhls mit einer den beweglichen
Organen des Webstuhls kinetische
Energie übertragenden Hauptwelle,
ist erfindungsgelt mass dadurch gekennzeichnet, dass der Webstuhl mit lt einem mit
veranderlichen Geschwindigkeit arbeitenden Gleichstrommotor oder einem Wechselstrommotor
mit n n Lamellenkollektor betatigt wird, der Motor wahrend seines Betriebs mit elektrischem
Strom gesteuert und gespeist wird wobei der Strom aufgrund zumindest eines kinetischen
Parameters der Hauptwelle des Webstuhl und eines programmierten Bezugsignals gesteuert
wird.
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lt Zum leichten Verstandnis der Erfindung wird vor allem die allgemeine
Theorie erlautert, die der Erfindung zugrunde liegt. Aus einer kriti schen Untersuchung
der Diagramme 1, 2 und 3 von Fig. 1 erscheint offensichtlich, dass wenn man es schafft,
mit reinen elektrischen Verfahren zur Steuerung dor Zuspeisung, ohne sich an das
Ansprechen einer dynamischen Kennlinie des Motors zu verlassen, den Motor selbst
dazu zu zwingen,in jedem Augenblick das, erforderliche positive oder negative Drehmoment
zu leisten, das Problem des Antriebs des Webstuhls mit gleichbleibender Winkelgeschwindigkeit
auf bester Weise gelöst wird. Durch einen weiteren Schritt nach vorne und durch
Trennung von der Voraussetzung der gleichbleibenden Geschwindigkeit der Haupt-II
lt welle, die bereits durch die angefuhrte Analyse uberwunden wurde, wenn nun ein
Motor verfügbar ist, der wie nun vorausgesetzt wird, uber eine geeignete Speisung
derart steuerbar ist, dass er sowohl bei einer n gewunschten Drehgeschwindigkeit
dreht als auch jeweils
das erforderliche Drehmoment liefert, könnten
die weiteren, bereits dargelegten Vorteile der geplanten Herabsetzung der Drehmomente
und daher der die Hauptwelle belastenden Kräfte sowie gewisser Teile, die mit dieser
verbunden sind, und insbesondere des Motors erzielt werden, wobei im wesentlichen
ein sanfterer Betrieb ohne Erschütterungen erhalten würde, die betreffenden Teile
weniger beansprucht, der Motor weniger belastet und, was die erfinderische Schlussentdeckung
darstellt, das Steuerungs- und Einstellungssystem II vereinfacht wurde.
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Um diesen Entwurf, der nun auf der Grundlage der durchn gefuhrten
Analyse deutlich eingeleitet ist, zu verwirklichen, wurde gefunden, dass jeder Motor
geeignet i st, der sowohl hinsi chtli ch der Drehge schwindigkeit als auch' der
elektrischen und mechanischen Leistung regelbar ist, wie ein elektrischer Gleichstrommotor,
z.B. mit Fremderregung, oder ein Universalmotor mit Lamellenkollektor, für Gleich-
und Wechselstrom.
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Die moderne Steuerungs- und Regeltechnik dieser Motorarten bietet
die Mittel zur Ausführung des neuen Betatigungsverfahrens bei einem Webstuhl. Es
handelt sich, durch logische Trennung der Phasen des neuen Verfahrens und, im allgemeinsten
Fall, zunachst ein theoretisches Programm und sodann ein praktisches II Programm
des veranderlichen Drehmomentes des Motors festzulegen, um Augenblick für Augenblick
auf geplanter Weise dem Drehmoment z.B. der Kurve 3 oder
einer
gleichwertigen Kurve nachzukommen. Zweitens kann man auf dieses voreingestellte
Programm einwirken, um es den gegenwärtigen Erfordernissen der Webarbeit anzupassen,
die sich andern konnen. Drittens wird ein weiterer Steuerungsparameter für das Steuerungs-
und Regelungssystem des Motors durch einen Winkelgeschwindigkeitsfuhler gegeben,
um die ausgearbeitete Steuerung zu korrigieren und die Drehzahl der Haupt welle
und des Motors sowohl innerhalb von festgesetzten maximalen und minimalen Grenzen
als auch in der Nähe eines mittleren gegebenen Sollwertes zu halten.
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II Die gegenwartigen elektrischen und elektronischen Steuerungsschaltungen
für Motoren sowohl mit programmgemäss veränderbarem Drehmoment als auch mit programmgemäss
veränderbarer Drehgeschwindigkeit, d.h. mit Dreheoment- bzw. Drehgeschwindigkeitsregelung,
oder beides, ermöglichen es, durch geeignete studierte Anpassungen, ohne weitere
Erfindungen hierfür durchzuführen den neuen erfinderischen Verfahrensgedanken mit
der gewünschten Approximation und Schematisierung zu verwirklichen.
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Die dargelegten Begriffe, die Merkmale und die Vorteile der Erfindung
werden nun konkreter und verständlicher in der Beschreibung von derzeit bevorzugten
Ausführungsbeispielen gestaltet werden, die in der beiliegenden Zeichnung dargestellt
sind. Darin zeigen:
Fig. 1 Darstellungsdiagramme der auf die Hauptwelle
des Webstuhls nach dem erfindungsgemässen Verfahren rückgeführten Widerstands- und
Drehmomente; Fig. 2 ein erstes Blockschaltbild einer Schaltung, die Ir besondere
Ausfuhrungsformen der Erfindung ermöglicht; und Fig. 3 eine Abänderung der Fig.
2, die weitere allgemeinere Ausführungsformen der Erfindung ermöglicht.
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Die Kurven 1, 2 und 3 von Fig. 1 wurden bereits erläutert. Die Kurve
4 stellt ein Beispiel eines Diagramms des impulsartigen, vom Motor der Hauptwelle
nach einer ersten Ausführungsform des vorgeschlagenen Verfahrens erzeugten Drehmomentes
dar. Die Kurve 5, die zusammen II mit der Kurve 4 zu berucksichtigen ist, stellt
das Diagramm eines Drehmomentimpulses dar, der vom Motor aufgenommen und als Leistung
dem Stromnetz in Ausführung einer zweiten erfinderischen Vorgangsweise zugeführt
wird. Die Diagramme 4 und 4+5 werden im Zusammenhang mit der Fig. 2 wirkungsmässig
erläutert.
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In dieser ist mit 6 ein Motor eines Webstuhls bezeichnet, der ein
Gleichstrommotor oder ein Universalmotor mit unabhängiger Ständerspeisung 7 und
geregelter bzw. programmierter Läuferspeisung 8. Die Speisung 8 wird von einer Gruppe
von die positive Welle glättenden Gleichrichtern 9 und einer Gruppe von die negative
Welle glättenden Gleichrichtern 10 geliefert, wobei
beide Gruppen
aus Thyristoren bestehen und von einem vorzugsweise dreiphasigen Stromnetz 11 gespeist
werden.
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Die beiden Gruppen 9 und 10 sind von einem Stromregler bzw. Signalerzeuger
12 aud einem Geschwindigkeitoregler oder Signalerzeuger 13 gesteuert. Der Regler
12 rl ist ausser durch den Regler 13 auch uber eine Stromrückkopplung 14 gesteuert,
während der Regler 13 von einem Winkelgeschwindigkeitsfühler 15 gesteuert wird.
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Die elektronischen Schaltungen der einzelnen Blöcke bzw. Einheiten
sind bekannt und nunmehr klassisch geworden und werden daher nicht beschrieben.
Originell ist hingegen deren Verwendung, mit eventuellen Zubehörteilen, die nunmehr
auch unter Hinweis auf die Fig. 1 erlautert wird. Es wird zunachst die Betriebsweise
nach dem Diagramm 4 betrachtet. bei welcher die Gruppe 1D auch entfallen kann. Der
Motor wird nur durch positive Impulse 4 gesteuert; die Anfangsstelle des Impulses
kann von einem vorbestimmten unteren Geschwindigkeitsgrenzwert #1 bestimmt werden,
der durch den Regler 15 festgestellt wird, und das Ende wird durch einen oberen
Grenzwert # 2 gegeben, der II ebenfalls vorbestimmt wird. Die Hohe des gespeisten
Stromimpulses 4 wird durch den Regler 12 bestimmt aufgrund der Ruckkopplung 14,
welche mit einem voreingestellten Wert verglichen wird, der vorzugsweise durch den
Durchschnittswert #0, der ebenfalls vom Regler 15 abgeleitet wird, berichtigt oder
gesteuert tl wird. Der Beginn und/oder das Ende der Impulse konnen
anstatt
durch die Geschwindigkeit auch durch die Phase des Zyklus bestimmt werden, wobei
die Geschwindigkeit in disem Fall als Durchschnittswert in Betracht kommt.
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Die Phase ist z.3. wie bei einem Verbrennungsmotor feststellbar.
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Mit diesem System werden ziemlich grosse Geschwindigkeitsabweichungen
auftreten, die Impuls 4 (die in einem beliebigen Masstab dargestellt sind) werden
dabei sehr klein bleiben.
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Beim Betrieb mit dem Diagramm 4+5 ausser dem Stromimpuls bzw. der
positiven Leistung 4 wird noch ein negativer Impuls 5 über den Gleichrichter 10
geliefert, der eine Leistung vom Motor 6 an das Stromnetz 11 überführen lässt. Der
Anfang und das Ende der Impulse ist noch von vorbestimmten Geschwindigkeitsgrenzen
bestimmt, die nun #1, #1, für den Impuls 4 und #2, #2 für den Impuls 5 sein werden.
In diesem zweiten bevorzugten Verfahren konnen die Winkelige schwindigkeitsgrenzen
bei gleicher verbrauchter Durchsclmittsleistung innerhalb sehr enger Grenzen gehalten
werden. Es sei ferner bemerkt, dass bei gleichbleiblt endem Masstab die Flache der
Kurve 4 nun gleich der Summe der positiven Flächen der Kurve 3 ist, während die
Fläche der Kurve 5 der Summe der negativen Flächen der Kurve 3 entspricht. Diese
Flächen der Kurven 4 und 5 machen das Diagramm 3 rechtwinkelig und setsen
die
Wirkmomente der Welle wie bereits gesagt herab, wobei eine erhebliche Entlastung
der auf ihre Teile " wirkenden Krafte ausser wohlverstanden der Beseitlgung von
Pendelgegenschlägen des Asynchronmotors erzielt werden.
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Fig. 3 zeigt eine mögliche Variante und Vorallgemeinerung des umrissenen
Gedanken. Die elektrische tl Schaltung ist nur leicht abgeandert, das Wirkungsschema
übergeht aber von einer Selbstregelung in eine programmierte Regelung über. Anstatt
durch den Geschwindigkeitsfühler 15 (der jedoch noch vorhanden ist) wird das Signal
zur Steuerung des Signalgeber3 13 von einem Nocken 16 geliefert, der mit der Hauptwelle
drehfest verbunden ist, wobei der Nocken in bezug auf das Grundprofil positive Vorsprünge
und negative Ausnehmungen aufweist, die Je nach eine'£n' zyklischen programmierten
Drehmomentdiagramm an Stelle der Diagramme 4 und 5 vorhanden sind. Ein Wandler 17,
der über ein Nockenfolgeglied 18 erregt wird, führt ein positives und negatives
Signal zu, das nur in 13 verstärkt und in 12 in der Höhe bestimmt wird aufgrund
der Rückkopplung 14, die auch durch die mittlere Winkelgeschwindigkeit gesteuert
wird.
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Eine weitere Möglichkeit einer gemischten Regelung ist durch einen
Drehmomentfuhler 19 gegeben, der in der Figur durch einen Watt-Messer mit Differential-Dehnungsmesser
20 gebildet ist, welcher eine Änderung
der Geschwindigkeit fühlt.
Als solcher könnte ein auf der Welle 21 aufgebrachter Torsionsmesser oder Jeder
andere beliebige Winkelbeschleunigungsmesser dienen. In disem Fall ist der Anfang
und das Ende der Impulse 4 und 5 nicht durch Geschwindigkeitsgrenzen gegeben, sondern
durch vorbestimmte Drehmomentgrenzen, die differential sind und deshalb ein schnelleres
Ansprechen und einen aussergewöhnlichen oder unregelmässigen Leistungsbedarf, wie
bei komplizierten Webarbeiten auftritt, bieten.
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Auch in diesem Fall wird es das Einschreiten der mittleren Winkelgeschwindigkeit
zur Steuerung der Rückkopplung 14 geben.
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Eine interessante Abänderung des erfindungsgemässen Verfahrens, welche
als logische Verbesserung desselben gelten kann, wenn mehrere Webstühle erfindungsgemäss
parallel angetrieben werden, besteht darin, dass die Webstühle mit Gleichstrom gespeist
werden, der durch einen beliebigen Umformer erhalten wird, und dass jeder Webstuhl
mit einem Inverter-Wechselrichter, der gewöhnlich als "chopper" bekannt ist, versehen
wird, wobei letzterer den Motor direkt speist, II der nach einer der erfindungsgemass
dargelegten Steuerungsarten gesteuert wird. Dabei erhält man der It Vorteil, dass
ein uberwachter Parameter die modulierbare Frequenz des Inverter-Wechselrichters
ist, der sich auf hervorragende Weise jeder mechanischen Bedarfsänderung,
die
durch den Motor verlangt wird, anpasst, wobei die Wirksamkeit und Einfachheit der
Steuerung die Belastung einer doppelten Stromumwandlung wieder wettmacht.
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Ein weiterer unvorgesehener Vorteil der Erfindung ist lt durch die
Moglichkeit gegeben, die bei einem Asynchronmotor nicht vorhanden ist, den Motor
und die Hauptwelle auf Befehl umgekehrt drehen zu lassen, zum Beispiel zur Suche
nach einem gerissenen Schussfaden.
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Im allgemeinen haben sich die wesentlichen Vorteile n aus der Erlauterung
herausgestellt und die gestellten Ziele wurden erreicht. Man kann noch hervorheben,
dass lt die Zufalligkeit des Ansprechens des Asynchronmotors an den abwechselnden
Leistungsbedarf mit den schadlichen Pendelerscheinungen beseitigt wurde; es wurde
ferner die Regelungsstarrheit beseitigt, die dem Schwungrad zuzutragen ist und mechanische
Abnutzungen verursacht, wobei eine einfache, sofort ansprechende Leistungsprogrammierung
ersetzt wurde, die dem Diagramm der zyklischen Drehmomente des Webstuhls angepasst
ist und sowohl durch den besonderen Leistungsbedarf ..
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als auch durch die gegenwartige Winkelgeschwindigkeit der Hauptwelle
gesteuert wird, die auf der Steuerung des Drehmomentes und/oder der Geschwindigkeit
eines regelbaren Motors mit Lamellenkollektor basiert.
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Jeder Fachmann wird andere Abänderungen oder
Kombinationen
der beschriebenen Ausführungsbeispiele finden können, die alle im Erfindungsrahmen
einbezogen sind.
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L e e r s e i t e