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Regeleinrichtung für elektromotorische Antriebe von Rollapparaten
In dem Patent 65o 6oo ist eine Regeleinrichtung für elektromotorische Antriebe von
Rollapparaten beschrieben, die bei der Aufwicklung bzw. Abwicklung von irgendeinem
Material, z. B. Papier, eine gleichförmige Zugspannung in dem Material erzeugen
soll, unabhängig von dem Durchmesser der Rolle, auf welche das Material aufgewickelt
wird. Nach dem Hauptpatent wird die gleichförmige Zugspannung dadurch erreicht,
daß die Rolle, auf welche das Material aufgewickelt bzw. abgewickelt wird, mit einer
elektrischen Maschine gekuppelt ist, die als Ziehmotor bzw. Bremsgenerator arbeitet.'
Die Leistung dieser Maschine wird durch eine besonders geschaltete Erregermaschine
konstant gehalten, welche drei Feldwicklungen hat von denen die erste als Nebenschlußerregerwicklung,
die zweite als Fremderregerwicklung ausgeführt ist, während die dritte Magnetwicklung
in Reihe mit dem Anker des Ziehmotors bzw. Bremsgenerators geschaltet ist, also
von dessen Belastungsstrom abhängig ist.
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Die in dem Hauptpatent beschriebene Regeleinrichtung arbeitet einwandfrei,
solange die geregelte Maschine als Bremsgenerator dient. In dem Falle aber, in dem
sie als Ziehmotor dient, besteht immer dle Gefahr, daß die Maschine umpolarisiert
wird. Um eine solche Umpolarisierung zu verhindern, hat man bei
der
Regeleinrichtung nach dem Hauptpatent die Einschaltung der fremderregten Wicklung
durch ein besonderes Relais herbeigeführt, welches vom Belastungsstrom des Ziehmotors
gesteuert wird.
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Die vorliegende Erfindung bringt nun eine Verbesserung der im Hauptpatent
benutzten Regeleinrichtung, durch welche der genannte Nachteil ohne Verwendung des
erwähnten Relais vermieden wird. Nach der Erfindung ist die Erregerwicklung der
als Ziehmotor bzw. Bremsgenerator wiikenden Maschine in Reihe mit der Erregermaschine
an ein Netz mit konstanter Spannung angeschlossen.
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Auf der beiliegenden Zeichnung wird ein Schaltschema der Erfindung
gezeigt. Auf diesem bedeutet i die als Ziehmotor oder als Bremsgenerator arbeitende
Maschine. Diese hat eine Feldwicklung 2, die mit dem einen Pol an ein Netz 9 konstanter
Spannung angeschlossen ist. Der andere Pol der Feldwicklung 2 ist an den einen Pol
der Erregermaschine 3 geschaltet, deren zweiter Pol an die andere Phase des Netzes
9 angeschlossen ist. Die Erregermaschine 3 hat eine Nebenschlußerregerwicklung q.,
eine fremderregte Wicklung 6 und eine in Reihe mit dem Anker der Maschine i geschaltete,
also vom Belastungsstrom abhängige Wicklung 5. Die Erregermaschine 3 wird von einem
Motor 7 mit einer Feldwicklung 8 angetrieben, der ebenfalls an das Netz 9 angeschlossen
ist. Die Spannung dieser Erregermaschine 3 ist der Spannung des Netzes 9 entgegengeschaltet.
In Reihe mit der Feldwicklung 5 ist ein Generator i i geschaltet, welcher von einem
Motor 1q. mit einer Feldwicklung 15 angetrieben wird. io ist ein Gleichstromnetz,
das z. B. von einem nicht dargestellten Gleichstromgenerator mit veränderlicher
Spannung gespeist wird. Der Anker der als Ziehmotor oder als Bremsgenerator arbeitenden
Maschine i, die vom Belastungsstrom abhängige Erregerwicklung 5 und der Anker des
Generators ii sind in Reihe an das Netz io angeschlossen. An das Netz io ist auch
ein weiterer Motor 16 angeschlossen, der z. B. der Antriebsmotor eines Walzwerkes
sein kann. Die Feldwicklung 17 dieses Motors ist in Reihe mit einem Regelwiderstand
18 an das Netz 9 angeschlossen.
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Die Anordnung wirkt in folgender Weise: Der Motor 16 wird durch Regelung
des das Netz io speisenden Generators vom Stillstand bis zur vollen Betriebsdrehzahl
geregelt. Der Anker des Ziehmotors bzw. Bremsgenerators i, der in Reihe mit dem
Generator ii an das Netz io angeschlossen ist, wird, auch wenn das Netz io spannungslos
ist, von einem Strom durchflossen, der von der Spannung des Generators i i bzw.
von der Stellung des zugehörigen Feldregelwiderstandes 13 bestimmt ist. Bei der
Inbetriebsetzung der Anordnung wird der das Netz io speisende Generator erregt,
und mit steigender Spannung am Netz io kommt der Motor 16 allmählich in Betrieb.
Der Strom durch den Anker der Maschine i wird hierbei trotz Steigerung der Spannung
des Netzes io stets den gleichen Wert behalten, den er hatte, als das Netz io noch
spannungslos war, weil die Widerstandslinie der Nebenschlußwicklung der Maschine
3 mit dem geraden Teil der Magnetisierungskurve dieser Maschine zusammenfällt.
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Bei der Vergrößerung des Durchmessers der Rolle, auf welche das Material
aufgewickelt wird, wird der Strom durch die Maschine i sich vergrößern, aber diese
Vergrößerung bewirkt eine Verminderung der Spannung der Erregermaschine 3. Da diese
Spannung aber der konstanten Spannung vom Netz 9 entgegenwirkt, wird wiederum die
an der Feldwicklung 2 liegende Spannung vergrößert. Das Ergebnis einer Vergrößerung
des Durchmessers der Rolle, auf welche das Material aufgewickelt wird, hat also
nur eine Vergrößerung des Stromes durch die Feldwicklung 2 zur Folge, während der
Strom durch den Anker i den konstanten Wert behält. Folglich wird die Zugkraft,
die von der Maschine i ausgeübt wird, trotz des vergrößerten Durchmessers der Aufwickelrolle
denselben konstanten Wert behalten.
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Die oben beschriebene 'Anordnung ist besonders zweckmäßig bei dem
Betrieb von umkehrbaren Walzwerken für bandförmiges Material. In einem solchen Walzwerk
werden auf beiden Seiten des Walzgerüstes Rollen zum Aufwickeln bzw. Abwickeln des
Walzgutes angeordnet. Die Aufwickelrolle wird mit einer elektrischen Maschine gekuppelt,
die nach dem vorliegenden Patent geschaltet ist, als Ziehmotor arbeitet und auf
das gewalzte und aufzuwickelnde Material eine konstante Zugkraft ausübt. Auf der
anderen Seite des Walzgerüstes wird die Abwickelrolle ebenfalls mit einer elektrischen
Maschine gekuppelt, die als Bremsgenerator arbeitet und auf das abzuwickelnde und
noch zu walzende Material ebenfalls eine konstante Zugkraft ausübt. Da diese Maschine
als Bremsgenerator arbeitet, ist die Reihenschaltung von der Erregermaschine mit
dem konstanten Netz nicht erforderlich. Um einen größeren Regelbereich zu erreichen,
wird deshalb der Anker der Erregermaschine direkt an die Erregerwicklung des Bremsgenerators
angeschlossen. Bei dem Umkehren des Walzwerkes wechseln auch die Aufgaben der mit
den Aufwickel- bzw. Abwickelrollen gekuppelten Maschinen, und es ist deshalb
zweckmäßig,
auch die Schaltungen dieser Maschinen zu wechseln, was in bekannter Weise durch
Relais erfolgt.
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Durch die oben angegebene Anordnung erhält man somit auf beiden Seiten
des Walzgerüstes eine konstante Zugkraft in dem Walzgut, was besonders bei dem Kaltwalzen
von bandförmigem Material von großer Bedeutung ist.