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Einrichtung zur Aufrechterhaltung eines bestimmten, gegebenenfalls
einstellbaren Verhältnisses der Stromaufnahme, des Drehmoments oder der Leistung
von mindestens zwei Elektromotoren Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Sicherung
des Drehmomentverhältnisses mehrerer eine gemeinsame Maschine antreibender Elektromotoren.
Die Einrichtung ist in erster Linie für Selbstabnahmepapiermaschinen gedacht, kann
aber auch für andere Maschinen, die ähnliche Betriebsbedingungen aufweisen, verwendet
werden.
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Bei der Selbstabnahmepapiermaschine liegt die Gautschpresse, die Naßpresse
und die Abnahmepresse an einem Filz, der für alle drei Teilmaschinen gemeinsam ist.
Jede Teilmaschine wurde bisher mittels Riemen über konische Scheiben angetrieben;
neuerdings zieht man aber den Antrieb jeder Teilmaschine durch einen besonderen
Elektromotor vor. Jede Teilmaschine muß innerhalb kleiner Grenzen in ihrer Drehzahl
geregelt werden, um die Geschwindigkeiten so einstellen zu können, daß der Filz
nicht als Übertragungsorgan wirkt, wodurch seine Lebensdauer sehr ungünstig beeinflußt
würde. Die Einstellung der richtigen Geschwindigkeit ist dabei jedoch ziemlich schwierig.
Denn angenommen, bei Walze o der in der Zeichnung dargestellten Maschinengruppe
betrage der Fehler in der Einstellung der Umfangs- bzw. Filzgeschwindigkeit nur
'/1o mm pro Meter und die Papiergeschwindigkeit roo m/Min., so macht das in 2o Minuten
einen Fehler von 200 mm aus. Um diesen Betrag müßte sich der Filz allmählich gestreckt
haben. Wird inzwischen nicht nachgeregelt, so übernimmt der Filz die Rolle eines
Übertragungsorgans; er wirkt z. B. wie ein Riemen und treibt das Walzenpaar n .und
m an. Dabei werden die Antriebsriemen dieser beiden Walzenpaare ganz oder teilweise
entlastet. Bei schlechter Einregulierung treiben diese Riemen sogar nach rückwärts
die Transmission an, oder sie beginnen zu rutschen, wodurch sich eine sehr große
Beanspruchung des Filzes ergibt. Bei dem bisher üblichen elektrischen Mehrmotorenantrieb
wird die eingestellte Geschwindigkeit durch Differentialgetriebe aufrechterhalten.
Wenn jedoch der relative Gleichlauf dieser Motoren, wie bereits oben erwähnt, nicht
ganz genau eingestellt wird, so tritt nach einer gewissen Zeit der erwähnte Übelstand
ein: der Filz wirkt als Übertragungsorgan. Ja die Antriebsmotoren der Walzen -in
und n können sogar bei ungünstiger Einstellung als Generatoren wirken, indirekt
angetrieben durch den Filz, wobei der Antriebsmotor der Walzen o überlastet würde.
Beim elektrischen Mebrmotorenantrieb liegen die Verhältnisse noch ungünstiger als
beim gewöhnlichen Riemenantrieb, weil bei letzterem mit einem gewissen Riemenschlupf,
somit einer gewissen Nachgiebigkeit gerechnet werden kann, während man gerade beim
elektrischen Mehrmotorenantrieb in seiner bisher
igen Ausführung
den Schlupf zu ver ineiden und das eingestellte Geschwindigkeitsverhältnis aufrechtzuerhalten
sucht. Bei gewöhnlichen Papiermaschinen hat die Gautsche, die I. und II. Presse
keinen gemeinsamen Filz. Das Papier, das durch diese Teilmaschinen hindurchgeht,
läßt in dem feuchten Zustande eine gewisse Streckung zu. Es kommt immer neues Papier,
das nur um einen bestimmten kleinen Prozentsatz gestreckt wird. Bei der Selbstabnahmemäschine
ist es jedoch immer der gleiche Filz, der ständig um einen kleinen Prozentsatz gestreckt
wird, was jedoch im Läufe der Zeit sehr viel ausinacht.
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Um nun beim elektrischen Antrieb von Selbstabnahmemaschinen zu vermeiden,
daß der Filz als Übertragungsorgan wirkt, wird erfindungsgemäß eine Einrichtung
verwendet, bei der nicht das Geschwindigkeitsverhältnis der erwähnten Teilmaschinen;
sondern das Verhältnis der von den Motoren auszuübenden Drehmomente bzw. Leistungen
aufrechterhalten wird. Dadurch wird jedem Motor ein bestimmter Anteil an dem gesamten
Kraftbedarf der drei Gruppen zugewiesen. Dieser Anteil wird durch entsprechende
Einrichtungen so eingestellt, daß der Filz nicht oder nur in ganz unbedeutendem
Maße als Kraftübertragungsorgan dient.
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Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel für eine derartige Anordnung
angegeben. Im oberen Teil der Zeichnung ist der mechanische Teil der Anlage, im
unteren der elektrische schematisch angedeutet. Wenn Jde Papierstoffbahn das Siebs
verlassen hat, gelangt sie zwischen die Gaütschwalzen va und wird vom Filz
q zuerst unter die Naßpresse n, sodann unter die Abnahmepresse o geführt;
hier verläßt das nasse Papier p den Filz q, um auf dem Trockenzylinder t
getrocknet zu werden. Der Filz wird durch die Spannwalze r straff gehalten.
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Die drei durch den gemeinsamen Filz q verbundenen Walzenpaarem, n,
o werden nun von den drei bei g von gemeinsamer Leonärddynamo gespeisten, einander
parallel geschalteten Motoren a, b, c mechanisch unabhängig voneinander angetrieben:
Die Erregung der Motoren wird vom Netz i aus geliefert. Die Aufrechterhaltung ihres
Drehmoment- bzw. Leistungsverhältnisses wird nun erfindungsgemäß auf folgende Weise
gewährleistet: Der Gesamtstrom für die Antriebsmotoren der drei Teilmaschinen
a, b, c dient zur Erregung eines kleinen Hilfsgenerators d, der das Hilfsnetz
k speist. Der Strom eines jeden Antriebsmotors a, b, c erregt je einen besonderen
Zusatzgenerator e, der gleichzeitig, aber im entgegengesetzten Sinne auch vom Hilfsnetz
k bz«: von dem zuerst genannten Gene- . rator d erregt wird. Die Hilfsmaschinen
d und e werden gemeinsam vom Motor f mit konstanter Drehzahl angetrieben. Der Ein-:Ruß
der Nebenschlüßerregung; die vom Generator d geliefert wird, kann durch einen Magnetregler
h verändert werden. Wenn nun bei unverändertem Gesamtstrom der drei Motoren a,
b; c ein Motor, z. B. a, seine Stromstärke verändern will, z. B. verkleinern,
so überwiegt das Feld der Nebenschlußwicklung des Generators e dasjenige seiner
Hauptstromwicklung. Dieser erzeugt eine Spannung, die der vom Netz i gelieferten
Haupterregerspannung entgegengesetzt ist; wodurch der Erregerstrom des Motors a
verkleinert und der Motor gezwungen wird, einen größeren Strom aufzunehmen und somit
eine größere Leistung an die angetriebene Teilmaschine oubzugeben. Die anderen zwei
Motoren b und c wären bei Entlastung des Motors a überlastet: Bei diesen zwei Motoren
spielt sich daher der Regelvorgang in urngekehrter Weise ab, d. h. ihre Felder werden
etwas verstärkt, wodurch die Stromaufnahme auf den früheren Wert zurückgeht.
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Steigt der gesamte Strom für die drei Motoren, so bleibt das eingestellte
Leistungs-bzw. Drehmomentverhältnis der drei Motoren aufrecht, da dann sowohl die
Nebenschlußals auch die Hauptstroinerregung der Generatoren e in gleichem Maße zunehmen
und sich ihre Wirkungen gegenseitig aufheben.
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Zwischen die übrigen, in (der Zeichnung nicht dargestellten Teilmaschinen
der Papiermaschinen und die letzte Naßpresse kann in üblicher Weise zur Aufrechterhaltung
der relativen Geschwindigkeit eines der bekannten Mittel, wie z. B. mechanische
oder elektrische Differentialgetriebe, geschaltet werden. Die drei durch einen gemeinsamen
Filz verbundenen Teilmaschinen in, ia., o bilden gleichsam eine besondere
Gruppe für sich, die eine Regelung zur Aufrechterhaltung des Drehmoment- bzw. Leistungsverhältnisses
der ihr allein zugeordneten Antriebsmotoren erhalten. Diese Gruppe wird nun mit
den übrigen Teilmaschinen in bekannter Weise so geregelt, daß das eingestellte Geschwindigkeitsverhältnis
zwischen dem letzten Teil der Gruppe und den nächstfolgenden Teilmaschinen unverändert
bleibt.
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Man kann die vorliegende Aufgabe statt mit besonderen Hilfserregermaschinen
(Generatoren d und e) auch mit Reglern entsprechender Bauart lösen. Diese Regler
müssen vom Gesamtstrom--im einen und vom Ström des Motors des Teilantriebs im entgegengesetzten
Sinne beeinflußt sein und entsprechende Organe zur Feldänderung des Antriebsmotors
besitzen.
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Die einzelnen Motoren sind, wie für Papiermaschinen
erforderlich,
in weiten Grenzen in ihrer Drehzahl mittels Leonard- oder Zu- und Gegenschaltung
regelbar.
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Statt die drei Motoren über Hilfsmaschinen zu kompoundieren, kann
man sie natürlich auch direkt durch eigene Hauptstromwicklungen so erregen, daß
ihr Drehmoment-bzw. Leistungsverhältnis konstant bleibt.
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Unter Umständen genügt es, statt auf konstantes Drehmoment- oder Leistungsverhältnis
auf konstante Stromaufnahme der drei durch die Filzbahn gekuppelten Motoren zu regeln,
was ebenfalls mittels Kompoundwicklungen auf den Motoren selbst oder auf Zusatzerregermaschinen
oder mittels besonderer Schnellregler geschehen kann.