DE705748C

DE705748C - Electromotive reel drive, especially for strip rolling mills

Info

Publication number: DE705748C
Application number: DES134165D
Authority: DE
Inventors: Ing Hermann Brauner; Dr-Ing Julius Fiedler
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1937-10-07
Filing date: 1938-10-06
Publication date: 1941-05-08

Description

Elektromotorischer Haspelantrieb, insbesondere für Bandwalzwerke Bei Walzwerksanlagen für Bandeisen u. dgl., bei denen das Arbeitsgut über Haspeln läuft, die für sich durch von einem oder mehreren Leonard-Generatoren gespeiste Motoren angetrieben werden, ist die Erfüllung folgender Forderungen erwünscht: Es muß die Zugkraft im auf- und abzuwickelnden Arbeitsgut trotz Änderung des Bunddurchmessers auf dem Haspel selbsttätig gleichgehalten werden. Es soll ferner die Möglichkeit bestehen, eine bestimmte Zugkraft im Stillstand und ebenso jederzeit während des Betriebes einzustellen. Außerdem rnuß die Zugkraft in jedem Zeitpunkt gemessen werden können, um danach die Grundeinstellung der Erregung für den die Haspelmotoren speisenden Leonard-Generator vornehmen zu können. Das Walzgut muß bis zum Ende ausgewalzt werden, damit Abfall vermieden wird. Auch beim Reißen des Arbeitsgutes soll die Betriebssicherheit gewährleistet werden.Electromotive reel drive, especially for strip rolling mills Bei Rolling mills for steel strips and the like, in which the work material runs over reels, which in itself by motors fed by one or more Leonard generators are driven, the fulfillment of the following requirements is desired: It must Tensile force in the work material to be wound and unwound despite the change in the collar diameter are automatically kept the same on the reel. There should also be the possibility exist, a certain tensile force at standstill and also at any time during the Cease operation. In addition, the tensile force must be measured at each point in time afterwards the basic setting of the excitation for the feeding of the reel motors Leonard generator to be able to make. The rolling stock must be rolled out to the end, so that waste is avoided. Operational safety should also be ensured if the work item tears guaranteed.

Bei bekannten Einrichtungen dieser Art, bei denen die Haspelmotoren durch Leonard-Generatoren angetrieben werden, erfolgt die selbsttätige Regelung der Geschwindigkeit des Haspelmotors durch eine von dem Motorstrom abhängige Regelung des Motorfeldes, und gleichzeitig ist außer einer gleichbleibenden Fremderregung des Leonard-Generators für diesen eine zusätzliche Erregung durch eine mit dem Walzmotor gekuppelte Erregermaschine vorgesehen. Die Motorregelung genügt aber nicht, wenn weitgehende Änderungen des Bunddurchmessers auf dem Haspel vorliegen. Es besteht deshalb die Gefahr, daß das Walzband reißt; auch ist es schwierig, das Walzband bis zum Ende abfallfrei auszuwalzen.In known devices of this type, in which the reel motors are driven by Leonard generators, the automatic control takes place the speed of the reel motor by a regulation dependent on the motor current of the motor field, and at the same time there is a constant external excitation of the Leonard generator for this an additional excitation by one with the roller motor coupled exciter provided. The motor control is not sufficient if there are extensive changes in the collar diameter on the reel. It exists therefore the risk that the rolled strip will tear; also it is difficult to make the rolled strip Roll out waste-free until the end.

Gemäß der Erfindung wird die selbsttätige Regelung des Motorfeldes vermieden und der Walzbetrieb dadurch verbessert, daß dem den Haspelmotor speisenden Leonard-Generator neben einer einstellbaren Fremderregung eine von der Differenz von Bandgeschwindigkeit und Haspelmotorgeschwindigkeit bzw. von dem Verhältniswert aus der Differenz zwischen Band- und Haspelmotorgeschwindigkeit einerseits und der Haspelinotorgeschwindigkeit anderseits beeinflußte Erregung zugeordnet ist.According to the invention, the automatic control of the motor field avoided and the rolling operation improved by feeding the reel motor Leonard generator, in addition to an adjustable external excitation, one of the difference of belt speed and reel motor speed or of the ratio from the difference between belt and reel motor speed on the one hand and, on the other hand, influenced excitation is associated with the reel motor speed.

Ein eines Haspelantriebes der genannten Art zeigt Fig.1 der Zeichnung. Die Schaltung ist nur für den Haspelantrieb auf der einen Seite des Walz: Werkes dargestellt, für den Haspel auf der anderen Seite ist sie in gleicher Weise ausgeführt zu denken. Mit i sind die Walzen des Walzwerkes. mit 2 ist der Walzenantriebsinotor bezeichnet. 3 ist der von dein Motor g angetriebene Haspel, auf den das Walzband -1 aufgewickelt wird. Der Anker des Motors 3, der nur eine gleichbleibende F remderregting 6 aufweist, ist an eine eigene Leonard-Dvnanio 7 angeschlossen, die niit einer durch den Regler',-,' verstellbaren Fremderregung 9, einer von der Haspelniotorgeschwindigkeit abhängigen Erregung io und einer weiteren von der Differenz von Haspelmotor- und Bandgeschwindigkeit abhängigen Erregung i i versehen ist. Die Erregung io ist an eine finit dem Haspelmotor gekuppelte Hilfsmaschine 12 angeschlossen, die durch eine Fremderregung i3 gleichbleibend erregt wird und somit eine der Haspelmotorgeschwindigkeit verhältnisgleiche Spannung erzeugt. Die Erregung i i wird von der Spannungsdifferenz zwischen der Hilfsniaschine 1 2 und einer weiteren Hilfsmaschine: 14 gespeist, die durch die Fremderregung 13 ebenfalls gleichbleibend erregt ist und entweder von den Walzen i oder über Rollen ti. dgl. vom Arbeitsgut .1 angetrieben wird, also eine der Walzen- bzw. Bandgeschwindigkeit verhältnisgleiche Spannung erzeugt. Die Erregung io ist so bemessen, (laß der von ihr erzeugte Anteil der Spannung der Leonard-Dynamo jeweils gleich der im Haspelniotor induzierten Gegen-EMK ist. 16 ist eine etwa noch vorhandene Gegenreilienschlußwicklung, die wie eine Vergrößerung des Ohmschen Spannungsabfalles wirkt, d.li. die Maschine gegen Periodenschwankungen u. dgl. unempfindlich macht.A reel drive of the type mentioned is shown in FIG. 1 of the drawing. The circuit is only for the reel drive on one side of the roller: plant shown, for the reel on the other side it is carried out in the same way to think. With i are the rolls of the rolling mill. with 2 is the roller drive motor designated. 3 is the reel driven by your motor g onto which the rolled strip -1 is wound. The armature of the motor 3, which only provides a constant F remderregting 6 has, is connected to its own Leonard DVnanio 7, which niit one through the regulator ', -,' adjustable external excitation 9, one of the reel rotor speed dependent excitation io and another on the difference between reel motor and Belt speed dependent excitation i i is provided. The excitement is on a finitely coupled to the reel motor auxiliary machine 12 connected, which by an external excitation i3 is constantly excited and thus one of the reel motor speed proportional voltage generated. The excitation i i is derived from the voltage difference between the auxiliary riveting machine 1 2 and another auxiliary machine: 14 fed, the is also constantly excited by the external excitation 13 and either by the rollers i or via rollers ti. Like. Is driven by the work item .1, so generates a tension that is proportionate to the roller or belt speed. the Excitation io is measured in such a way that (let the part of the tension generated by it the Leonard dynamo is equal to the back EMF induced in the reel rotor. 16 is a bit more existing counter-loop winding, which looks like an increase in the ohmic voltage drop acts, i.e. makes the machine insensitive to period fluctuations and the like.

Wegen der besonderen Auslegtin; der Erregung io kann sich der Strom der Leonard-Dviianio mir ändern. wenn sich die Grunderregung 9 oder die Irrregung i i ändert. Dies hat zur Folge, daß sich der Strom im Haspelmotor bei fest eingestellter Grunderregung c) der I.eonard-Dvnanio ausschließlich in Abhängigkeit von der Erregung i i ändert, jeder weitere Einfluß von Seiten des Motors aber ausgeschaltet ist. also eine völlig eindeutige Abhängigkeit zwischen den Veränderungen des Ankerstromes und der veränderlichen Irregung 11 der Leonard-Dwnanio besteht.Because of the special interpretation; the excitation io can become the current the Leonard-Dviianio change me. when the basic excitation 9 or the mad excitation i i changes. This has the consequence that the current in the reel motor is permanently set Basic excitation c) the I.eonard-Dvnanio exclusively depending on the excitation i i changes, but any further influence on the part of the motor is switched off. thus a completely clear dependency between the changes in the armature current and the variable excitement 11 of Leonard-Dwnanio.

B:i leerem Haspel sind die Spannungen der beiden Maschinen i= und 14 gleich; die Erregerwicklung t 1 ist also stromlos. Der von der I_eonard-Dwnamo abgegebene Strom ist somit lediglich von der Erregung 9 abhängig, die durch den Regler 8 einstellbar ist. Sinkt hei. zunehmendem Bunddurchmesser auf dem a»-spel die Haspelniotordrehzahl, so fließt `After dem Einfluß der entstehenden Spannungsdifferenz zwischen den Maschinen 12 und i-1 ein Strom durch die Erregerwicklung i l der Leonard-Dynanio. Die dadurch bewirkte Stromsteigerung im Kreise zwischen Dynamo und Haspelinotor ist umgekehrt proportional der Drehzahlsenkung des Haspelniotors, also direkt proportional der Steigerung des Bundelurchniessers. Da das Feld des Haspelmotors gleich gehalten wird, steigt das Drehmoment verhältnisgleich mit dem Strom, d. h. also auch verhältnisgleich mit dem Bunddurchmesser. Der Bandzug als Quotient aus Drehmoment und Bunddurchmesser wird somit ständig konstant gehalten.B: i empty reel are the tensions of the two machines i = and 14 equal; the excitation winding t 1 is thus de-energized. The one from the I_eonard-Dwnamo The current delivered is thus only dependent on the excitation 9 generated by the Controller 8 is adjustable. Sinking hot. increasing fret diameter on the a »-spel the reel rotor speed, the influence of the resulting voltage difference flows between the machines 12 and i-1 a current through the excitation winding i l of the Leonard Dynanio. The resulting increase in current in the circuit between the dynamo and the reel motor is inversely proportional to the reduction in speed of the reel rotor, i.e. directly proportional the increase in the bundle penetration. Since the field of the reel motor kept the same the torque increases in proportion to the current, i. H. so also proportionally with the collar diameter. The belt tension as the quotient of torque and collar diameter is thus kept constant at all times.

Da Auf- und Abhaspelmotor eigene Leonard-Generatoren haben und durch ein gleichbleibendes Feld am Durchgehen verhindert sind, ist ein völliges Auswalzen des Walzgutes möglich. Selbst wenn z. B. das Ende des Walzgutes die Walzen verläßt und der Aufhaspeltnotor plötzlich entlastet wird, kann seine Drehzahl nicht unzulässig steigen, cla sie durch den Sättigungszustand der Leonard-Dynamo begrenzt ist. Das gleiche gilt für den Abhaspelmotor, wenn das Ende des Bandes den Abliaspel verläßt.Because reel motors have their own Leonard generators and through a constant field are prevented from going through, is a complete rolling out of the rolled stock possible. Even if z. B. the end of the rolling stock leaves the rollers and the load on the reel-up motor is suddenly relieved, its speed cannot be impermissible rise, cla it is limited by the saturation state of the Leonard dynamo. That the same applies to the decoiler motor when the end of the tape leaves the decoiler.

Die Einstellung und Nachregelung des Bandzuges kann in einfacher Weise durch einen Regler 8 im Kreis der fest eingestellten Fremderregung 9 bewirkt werden, der zweckmäßig niit einem Regler i; im Stromkreis der von der Differenz von Band- und Haspelmotorgeschwindigkeit abhängigen Erregung i i gekuppelt ist. @\'enn der Strom nicht in weiten Grenzen geregelt z11 werden braucht und auch keine besonders genaue Regelung gefordert wird, kann unter Umständen der Regler e zur Einstellung des Bandzuges genügen.The adjustment and readjustment of the belt tension can be done in a simple manner caused by a controller 8 in the circuit of the fixed external excitation 9, which is useful with a controller i; in the circuit that depends on the difference between and reel motor speed dependent excitation i i is coupled. @ \ 'hen the Electricity does not need to be regulated within wide limits and also does not need to be regulated specifically exact regulation is required, controller e can be used for setting of the tape tension are sufficient.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Anord-nung gestattet auch in besonders günstiger und einfacher Weise die für die jeweils erforderliche Grundeinstellung der Regelschaltung notwendige Messung des jeweiligen Bandzuges. Zii diesem Zweck hat man ein ließ- oder Anzeigegerät, das nur den Strom im Ankerkreis des Haspelinotors mißt, verwendet. Zur genaueren Messung muß das Meßgerät sowohl durch den Haspelmotorstroin als auch durch den vom Bunddurchinesser abhängigen Erregerstrom der Leonard-Dvnanio beeinflußt werden, ela sonst nicht der wirkliche Verlauf der Zugkraft liei veränderlichem Bunddurchniesser angezeigt wird, sonlern nur das vom Haspelmotor ausgeübte Drehmoment. Erst dadurch, daß noch ein der Vergrößerung des Bunddurchmesser proportionaler Wert von dem dem Motorstrom entsprechenden Meß-,vert abgezogen wird, wie er eben dem Strom in .der Erregerwicklung i i entspricht, bekommt man die dem vergrößerten Durchmesser entsprechende Zugkraft, also die tatsächliche Zugkraft im Bande. Ein Meßgerät, das in dieser Weise die Zugkraft mißt, ist in Fig. i mit 18 bezeichnet. Es kann z. B. ein an sich bekanntes Drehspulinstrument sein, das zwei einander entgegenwirkende Spulen ich und 2o besitzt, von denen die eine von einem dem Haspelmotorstrom, die andere von einem dem Strom in der Erregung i i verhältnisgleichen Strom erregt wird.The inventive design also permits arrangement of in a particularly favorable and simple manner, which is necessary for the respectively required initial setting of the control circuit of each measuring strip tension. For this purpose a read or display device has been used which only measures the current in the armature circuit of the reel motor. For a more precise measurement, the measuring device must be influenced by both the reel motor current and the Leonard-Dvnanio's excitation current, which is dependent on the coil diameter, otherwise the actual course of the tensile force for the variable coil diameter is not displayed, but only the torque exerted by the reel motor. Only by subtracting a value proportional to the enlargement of the collar diameter from the measurement value corresponding to the motor current, as it corresponds to the current in the exciter winding ii, is the tensile force corresponding to the enlarged diameter obtained, i.e. the actual tensile force in Band. A measuring device which measures the tensile force in this way is designated by 18 in FIG. It can e.g. B. be a known moving coil instrument, which has two opposing coils I and 2o, one of which is excited by one of the reel motor current, the other by a current that is proportional to the current in excitation ii.

In Fällen, in denen die Bandgeschwindigkeit stark veränderlich und eine größere Genauigkeit im selbsttätigen Arbeiten der Anlage erwünscht ist, kann die Anordnung nach Fig.2 angewendet werden. Bei dieser entspricht der Strom in der Erregerwicklung ii dem Verhältniswert aus der Differenz zwischen Band- und Haspelmotorgeschwindigkeit einerseits und der Motorgeschwindigkeit andererseits. Der vom Bunddurchmesser abhängige Erregerstrom in der Wicklung i i wird hier von einer Hilfsmaschine 21 geliefert, die durch die Erregung 22 konstant erregt und von einem Hilfsmotor 23 angetrieben ist, dessen Anker von der Spannungsdifferenz einer vom Haspelmotor 5 angetriebenen Maschine 12 und einer von den Walzen oder vom Band angetriebenen Maschine 1:4 gespeist wird und dessen Erregung 2¢ von der Haspelmotorgesch-,vindigkeit abhängig ist.In cases where the belt speed is highly variable and a greater accuracy in the automatic operation of the system is desired, can the arrangement according to Fig.2 can be used. In this case, the current corresponds to the Excitation winding ii is the ratio of the difference between the belt and reel motor speed on the one hand and the engine speed on the other. The one that depends on the collar diameter Excitation current in winding i i is supplied here by an auxiliary machine 21, which is constantly excited by the excitation 22 and driven by an auxiliary motor 23 is, whose armature is driven by the voltage difference of the reel motor 5 Machine 12 and a machine driven by the rollers or by the belt 1: 4 and its excitation 2 ¢ is dependent on the reel motor speed.

Eine weitere Ausführungsmöglichkeit der Erfindung zeigt Fig: 3. Hier ist statt der von der Haspelmotorgeschwindigkeit abhängigen Crregung io gemäß Fig. i und 2 eine von der Bandgeschwindigkeit abhängige Erregung 25 vorgesehen. Diese Erregung behält bei Änderung des Bunddurchmessers auf dem Haspel denselben Wert bei. Eine Kompensation der jeweiligen Gegen-EMK des Motors bei den verschiedenen Motorgeschwindigkeiten findet also hier nicht statt. Durch entsprechende Auslegung der Erregung ii.kann jedoch auch in diesem Fall eine brauchbare selbsttätige Steuerung der Zugkraft im gewünschten Sinn erreicht werden. Unter Umständen kann noch ein zusätzlicher Regler 26 im Stromkreis der Erregung ii vorgesehen sein, um größere Genauigkeit der Regelung zu erhalten.Another possible embodiment of the invention is shown in FIG. 3. Here Instead of the Cr-excitation io, which is dependent on the reel motor speed, according to FIG. i and 2, an excitation 25 dependent on the belt speed is provided. These Excitation retains the same value when changing the collar diameter on the reel at. A compensation of the respective back EMF of the motor with the different Motor speeds do not take place here. By appropriate design The excitation ii. can, however, also in this case be a useful automatic control the tensile force can be achieved in the desired sense. A additional regulator 26 may be provided in the circuit of excitation ii in order to larger Maintain control accuracy.

Die Erfindung ist auch anwendbar, wenn jeweils nur der Aufhaspelmotor selbsttätig geregelt werden soll und der Abhaspelmotor keine oder nur eine gröbere Regelung hat. Die Erfindung ist überall anzuwenden, wo es darauf ankommt, trotz Änderung des Aufwickeldurchmessers den Bandzug selbsttätig auf einem bestimmten Wert zu halten, also z. B. auch auf dem Papiermaschinengebiet,The invention is also applicable when only the reel motor should be regulated automatically and the uncoiler motor no or only a coarser one Scheme has. The invention can be used wherever it matters, despite Change of the winding diameter the tape tension automatically on a certain To hold value, so z. B. also in the paper machine area,

Claims

PATENT CLAIMS: i. Electromotive reel drive, in particular for strip rolling mills, with tension control by automatically changing the armature current of the drive motor, characterized in that the one feeding the reel motor (5) Leonard generator (7) in addition to an adjustable external excitation (g) also one of the difference between belt speed (1q.) and reel motor speed (12) or from the ratio of the difference between the belt and reel motor speed on the one hand and the reel motor speed on the other hand affected excitation (i1) is assigned.

2. Drive according to claim i, characterized in that the suitably unsaturated Leonard generator apart from the two aforementioned Excitation windings still depend on the speed of the reel motor alone dependent field winding (io), which is preferably dimensioned so that the the generator voltage generated by them is the one generated by the reel motor Counter-emf outweighs.

3. Drive according to claim i or 2, characterized in that the excitation winding influenced by the difference between the belt and reel motor speed (ii) the Leonard generator (7) from the voltage difference between two constantly excited Auxiliary machines (12, 1d.) Is fed, one of which (12) from the reel motor (5), the other (14) from the work rolls (i) or via rollers or the like from the work material (4) is driven. d ..

Drive according to claim 3, characterized in that the an auxiliary machine (12) driven by the reel motor (5) also at the same time alone Excitation (1o) of the Leonard generator dependent on the reel motor speed (7) returns.

5. Drive according to one of claims i to .4, characterized in that that the ratio of the difference between the belt and reel motor speed on the one hand and the reel motor speed on the other hand dependent excitation (i1) of the Leonard generator (7) supplied by a constantly excited auxiliary machine (a1) will that of an auxiliary motor (23) is driven. its anchor on the voltage difference one from the reel motor (5) and one from the rollers or the work piece driven auxiliary machine (12 or 14) is fed and its Excitation is dependent on the reel motor speed (Fig. 2).

6. Drive after one of claims i to 5, characterized in that instead of the reel motor speed dependent excitation of the Leonard generator (7) one of the belt speed dependent excitation (25) is provided (Fig.3). ;. Drive according to one of the claims i to 6, characterized in that a regulator (8) is used to adjust the strip tension in the circuit of the permanently set external excitation (9) of the Leonard generator is used, with a controller (17) for setting the in the circuit of the collar diameter or excitation dependent on the difference between belt and reel motor speed (i t) is coupled. B. Drive according to claim i and 7 with one for measuring the Tape pulling device, characterized in that this device (18) both through the reel motor current (coil i9) as well as through that of the coil diameter and the excitation current (coil 2o) of the Ieonard generator, which is dependent on the rolling strip speed is influenced in the opposite sense.