DE656792C - Steuereinrichtung fuer elektromotorische Antriebe von Aufwickelvorrichtungen zur selbsttaetigen Einstellung einer konstanten Zugspannung - Google Patents

Description

• Steuereinrichtung für elektromotorische Antriebe von Aufwickelvorrichtungen zur selbsttätigen Einstellung einer konstanten Zugspannung Die Erfindung bezieht sich auf Aufwickelvorrichtungen von Stoffbahnen aller Art, wie sie insbesondere in Papierfabriken in Verbindung mit Kalandern verwendet werden. Andere Anwendungsgebiete sind beispielsweise Walzwerke, bei denen das Walzgut, von dem Walzgerüst kommend, auf eine Wickeltrommel gewickelt und dabei durch die Arbeitswalzen gezogen wird. Bei allen diesen Maschinen besteht eine wichtige Forderung darin, daß die auf die aufzuwickelnde Stoffbahn ausgeübte Zugspannung dauernd konstant bleibt.
• Regeleinrichtungen, durch welche dieses Antriebsproblem gelöst wird, sind an sich bekannt. Es sind zu dem Zweck im Erregerstromkreis eines zum Antrieb der Aufwickelvorrichtung dienenden Elektromotors Regelwiderstände vorgesehen worden, die in Abhängigkeit von dem Strom des Motors oder unmittelbar in Abhängigkeit von der Lage einer auf der Stoffbahn aufliegenden Umlenkrolle derart verstellt werden, daß die auf die Stoffbahn ausgeübte Zugspannung konstant bleibt.
• Ferner sind zur Lösung des gleichen Problems Regeleinrichtungen bekanntgeworden, bei denen der die Aufwickelvorrichtung antreibende Motor mit Hilfe von gittergesteuerten Entladungsgefäßen geregelt wird. In den Feldkreis des Antriebsmotors sind dabei Steuergleichrichter geschaltet, welche über eine Brückenschaltung gesteuert werden, in deren einem Zweig eine veränderliche Induktivität liegt. Die Induktivität besteht aus einer Drosselspule mit beweglichem Eisenkern, und der Kern ist mit einer Umlenkrolle verbunden, über die das aufzuwickelnde Material geführt ist.
• Gemäß der Erfindung wird die Zugspannung des aufzuwickelnden Materials dadurch konstant gehalten, daß die Gitterspannung des den Antriebsmötor aus einem Wechselstromnetz speisenden Entladungsgefäßes selbsttätig in Abhängigkeit von dem Belastungsstrom des Motors gesteuert wird. Es kann zu dem Zweck beispielsweise eine eisengeschlossene Drosselspule, die in einer Wechselstrombrückenschaltung des Gitterkreises des Entladungsgefäßes liegt, mit einer, Gleichstromerregerwicklung ausgerüstet werden, die an einen Widerstand im Motorstromkreis angeschlossen ist.
• Die Erfindung unterscheidet sich von der bekannten, ebenfalls mit Entladungsgefäßen arbeitenden Regeleinrichtung dadurch, daß die Entladungsgefäße auf rein elektrischem

  Wege gesteuert werden. Bei der bekannten

  Anordnung ist demgegenüber eine Regelein-

  richtung. erforderlich, welche von dem aufzu-

  wickelnden Material direkt bewegt wird.

  durch, daß bei der Regeleinrichtung nach

  Erfindung die Gitterspannung von dem St;.

  des Antriebsmotors abhängig gemacht ist,"

  hält man eine Steuereinrichtung, welche keinerlei bewegte Reglerteile erforderlich macht, sondern vollständig elektrisch arbeitet.
• Es ist zwar an sich bekannt, daß bei Stromverbrauchern, die über gittergesteuerte Entladungsgefäße aus einem Wechselstromnetz gespeist werden, die Gitterspannung in Abhängigkeit von dem Belastungsstrom geändert werden kann. Derartige stromabhängige Regelanordnungen sind jedoch für Regeleinrichtungen zur Konstanthaltung der Zugspannung von Aufwickelvorrichtungen noch nicht angewendet worden, weil man noch nicht erkannt hatte, daß diese Maßnahme gerade für diesen besonderen Zweck von erheblicher Bedeutung ist. Man war vielmehr der Meinung, daß es ausreichend sei, bei den bekannten mit Umlenkrollen arbeitenden Regeleinrichtungen den Regelwiderstand im Feldkreis des Motors durch einen aus einem Wechselstromnetz gespeisten Steuergleichrichter zuersetzen. Durch diese Anordnung gelingt es jedoch noch nicht, die vorteilhaften Eigenschaften der gas- oder dampfgefüllten Entladungsgefäße für die Regelung voll auszunutzen. Erst wenn gemäß der Erfindung die Gittersteuerung der Entladungsgefäße auf rein elektrischem Wege von dem Strom des die Aufwickelvorrichtung antreibenden Motors abhängig gemacht ist, erhält man eine Regeleinrichtung, bei der die Vorteile der Entladungsgefäße voll zur Geltun- kommen. Da die zur Regelung der Eiltladungsgefäße erforderliche Energie außerordentlich klein ist, kann der Steuerkreis der Entladungsgefäße an irgendeinen im Stromkreis des Antriebsmotors bereits vorhandenen Widerstand, beispielsweise an eine Feldwicklung, angeschlossen werden, ohne daß der Einbau besonderer-Regler oder besonderer Widerstände erforderlich ist. Wesentlich ist auch, <laß die Erfindung für jede beliebige Stoffart angewendet werden kann, d. h. vor allen Dingen für Stoffe, die eine unmittelbare Berührung mit Umlenkrollen und ähnlichen Regeleinrichtungen nicht zulassen.
• In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Fig. i bezieht sich auf eine Aufwickelvorrichtung, bei der die Stoffbahn, beispielsweise die Papierbahn einer Papiermaschine, von einer Trommel 12 über die Walzen eines Kalanders io auf eine Aufwickeltrommel 9 geleitet wird. Die Kalanderwalzen werden durch einen Drehstrommotor i i angetrieben, der an ein Drehstromnetz 30, 31, 32 angeschlossen ist. Das von der T rommel 12 auf die Stoffbahnen ausgeübte Bremsmoment hängt von der Einstellung einer @Brernse 13 ab.
• ,Die Aufwickeltronimel 9 wird durch einen leichstrommotor i angetrieben, der an ein "'Netz 33, 34 konstanter Spannung angeschlossen ist. Im Stromkreis der Erregerwicklung 2 des Motors i liegt ein Gasentladungsgefäß 7. Ein Transformator 3, dessen Primärwicklung 4. an ein Wechselstromnetz 3o', 31' angeschlossen ist, liefert über die Sekundärwicklung 5 den Heizstrom für die Kathode 19 und über Sekundärwicklung 6 die Eingangsspannung für die zur Steuerung der Gitterspannung dienende Wechsel strombrücke. Die beiden Brückenzweige bestehen aus der Drosselspule 8 und dein Ohmschen Widerstand 18. Das Gitter 2o des Entladungsgefäßes 7 ist an den Verbindungspunkt zwischen den beiden Brückenzweigen angeschlossen. Eine Mittelanzapfung 1q. der Sekundärwicklung 6 ist an die Phase 3o' des Wechselstromnetzes angeschlossen.
• Die eisengeschlossene Drosselpule ä ist als dreischenklige Drosselspule ausgebildet und trägt auf den beiden äußeren Schenkeln die beiden Wechselstromerregerwicklungen 16 und 17 und äuf dem mittleren Schenkel die Gleichstromerregerwicklung 22, welche an die Klemmen der Reihenschlußwicklung 15 des Gleichstrommotors i angeschlossen ist. Von der Gleichstromerregung der Drosselspule 8 hängt die in der Wechselstrombrücke wirksame Induktivität ab und damit die Phasenlage der an dem Gitter 2o des Entladungsgefäßes 7 liegenden Spannung. Die Erregerwicklung 22 ist so bemessen, daß bei der Zugspannung der Papierstoffbahn,welche betriebsmäßig eingehalten werden soll, eine bestimmte Phasenlage der Gitterspannung und damit ein bestimmter Erregerstrom in der Erregerwicklung 2, des Motors i auftritt. Ändert sich der Strom im Anker des Motors i und damit die Zugspannung in der Papierstoffbahn, so ändert sich die Phasenlage der Gitterspannung,und damit die Drehzahl des Motors i derart, da13 die konstant zu haltende Zugspannung wiederhergestellt wird.
• Bei dem in der Fig.2 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Zugspannung in der aufzuwickelnden Stoffbahn nicht durch Regelung des die -,'-#ufwickelvorrichtung antreibenden Motors, sondern mit Hilfe eines Bremsgenerators eingestellt, der mit der Abwickeltrommel gekuppelt ist. Diese Regeleinrichtung läßt sich insbesondere für die bereits erwähnten Walzwerke anwenden.
• Der die Aufwickelvorrichtung 4.9 antreibende Gleichstrommotor 97 Lind der mit der Abwickeltrommel gekuppelte Gleichstromgenerator 41 sind in Reihenschaltung an einen Leonardgenerator 9 1 angeschlossen. Zum Antrieb des letzteren dient ein Drelistrommotor 5i, der am Drehstromnetz 30, 31, 33 liegt. Die Erregerspannung für die Erregerwicklung 92 und 93 liefert die Erregerrnaschinego, welche mit dem Motor 51 gekuppelt ist. Zur Einstellung dieser Spannungen dienen Regelwiderstände 9.1. und 95.
• Im Erregerkreis der Feldwicklung 2 des Bremsgenerators 41 liegt wie im Feldkreis des Motors i nach Fig. i ein Entladungsgefäß 7. Die Schaltung dieses Entladungsgefäßes entspricht derjenigen der Fig. i, und es sind für die gleichen Apparate die gleichen Bezeichnungen gewählt. Ein Unterschied zwischen den beiden Schaltungen ist insofern vorhanden, als bei der Schaltung nach Fig. 2 die Drosselspule 4.8 zwei Gleichstromerregerwicklungen besitzt. Die Wicklung 62 ist an einen im Ankerkreis des Bremsgenerators 4.1 liegenden einstellbaren Widerstand 98 angeschlossen, so daß die Gitterspannung des Entladungsgefäßes 7 von dem Belastungsstrom des Bremsgenerators 4.1 abhängt. Die zweite Wicklung 96 liegt an der Spannung der Hilfserregermaschine 9o und wird demnach von einem gleichbleibenden Gleichstrom durchflossen. Die Phasenlage der am Gitter 2o des Entladungsgefäßes 7 liegenden Spannung hängt demnach von einem konstanten und einem mit dein Belastuilgsstrom des Bremsgenerators veränderlichen Gleichstrom ab. Für die Gleichstrommagnetisierung der Drosselspule 4.8 ist mithin die Differenz oder die Summe dieser beiden Gleichströme maßgebend.

Claims (2)

1. PATEl# TANSPRÜciir: i. Steuereinrichtung für elektromotorische Antriebe von Aufwickelvorrichtungen, bei der eine das Antriebsdrehmoment bestimmende Glezchstrornmaschine (Antriebsmotor oder Bremsgenerator) überein gittergesteuertes Dampf- oder Gasentladungsgefäß aus einem Wechselstromnetz gespeist und durch Beeinflussung der Gitterspannung derart geregelt wird, daß die Zugspannung des aufzuwickelnden Materials konstant gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitterspannung des Entladungsgefäßes (7) selbsttätig in Abhängigkeit von dein Belastungsstrom der Gleichstrommaschine (i) gesteuert wird, indem beispielsweise eine eisengeschlossene Drosselspule (8), die in einer Wechselstrombrückenschaltung (6, 16, 17, 18) des Gitterkreises liegt, mit einer an einen Widerstand (15) im Maschinenstromkreis angeschlossenen Gleichstroinerregerwicklung (22) ausgerüstet ist.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitterspannung des Entladungsgefäßes von der Differenz einer vom Belastungsstrom der Gleichstrommaschine (41) abhängigen Größe und einer unveränderlichen Größe abhängig ist, indem beispielsweise auf die Drosselspule (q.8) im Gitterkreis des Entladungsgefäßes (7) außer der vorn Belastungsstrom der Gleichstrommaschine (41) abhängigen Erregung (62) noch eine unveränderliche Gleichstromerregung (96) einwirkt.