DE717281C

DE717281C - AC-powered single drive for the rolling alleys of reversing rolling mills

Info

Publication number: DE717281C
Application number: DES136502D
Authority: DE
Inventors: Ing Heinrich Hiecke
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1938-03-24
Filing date: 1939-03-25
Publication date: 1942-02-10

Description

Wechselstromgespeister Einzelantrieb für die Rollgänge von Umkehrwalzwerken Bei Walzwerken, insbesondere Umkehrwarmwalzwerken, die Arbeitsgut, wie Nickel, Packfong, Messing usw., verarbeiten, dessen Oberfläche geschont werden muß, ist es notwendig, daß die Geschwindigkeiten der Roll gänge sowohl vor als hinter der Walzenstraße im wesentlichen mit der jeweiligen Geschwindigkeit des Walzgutes übereinstimmen, um die - Bildung von Abschürfungen, Rissen, Lappen u. dgl. zu vermeiden. Die Umfangsgeschwindigkeiten der Rollen vor und hinter der Walzenstraße müssen also nicht nur in einem der Dickenabnalune des Walzgutes entsprechenden Verhältnig stehen, sondern es muß sich der Wert der Umfangsgeschwindigkeit der Rollen auch jeweils der Walzengeschwindig'keit anpassen, damit der Reibungsdruck zwischen Walzgut und Rollen ein gewisses Maß nicht überschreitet. Diese Bedingungen sollen außerdem auch erfüllt werden, wenn die Walzen auf einen Teil ihres ursprünglichen Durchmessers (etwa 9o%) abgedreht sind.AC-powered single drive for the roller tables of reversing rolling mills In rolling mills, in particular reverse hot rolling mills, which work goods such as nickel, Packfong, Brass, etc., whose surface must be protected, it is necessary to that the speeds of the roll gears both in front of and behind the roller train essentially coincide with the respective speed of the rolling stock, - to avoid the formation of abrasions, cracks, rags and the like. The peripheral speeds of the rolls in front of and behind the roller train do not only have to be in one of the thicknesses of the rolling stock are in proportion, but it must be the value of the Adjust the circumferential speed of the rollers to the roller speed, so that the frictional pressure between the rolling stock and the rollers does not exceed a certain level. These conditions should also be met when the rollers on a Part of their original diameter (about 90%) are turned off.

Gegenstand der Erfindung ist ein Einzelantrieb für die Rollgänge von Walzwerken unter Verwendung von Wechselstrommotoren (fiurzschlußläufermotoren), mit dem den vorgenannten Bedingungen. einwandfrei und ohne Jede weitere Belastung des Bedienungsmannes der Walzenstraße Rechnung getragen werden kann.The subject of the invention is a single drive for the roller tables of Rolling mills using AC motors (short-circuit rotor motors), with the aforementioned conditions. flawlessly and without any further burden the operator of the roller train can be taken into account.

Es ist auch schon bekannt, zum Antrieb von Rollgängen für Walzenstraßen aus einem im Feld geregelten Gleichstrommotor und einem Wechselstromgenerator bestehende Frequenzumformer zu verwenden. Neben dem Nachteil, daß hierbei auf eine eigene Gleichstromquelle entsprechender Größe nicht verzichtet werden kann, weisen solche Antriebe dün übelstand auf, daß bei ihnen, insbesondere wenn größere Regelbereiche in Frage kommen, nur mangelhafte Proportionalität zwischen Walzendrehzahl und Frequenz der Rollgangsmotoren erreichbar ist lind daß eine Umsteuerung der Rollgangsmotoreri durch den Gleichstrommotor hierbei überhaupt praktisch nicht möglich ist, heil der im Feld geregelte Motor bei \ulldurchgan - der Er-regung durchgehen mürde.It is also already known to use existing frequency converters to drive roller tables for roller lines consisting of a field-regulated direct current motor and an alternating current generator. In addition to the disadvantage that it is not possible to do without a separate direct current source of a corresponding size, such drives have thin nuisance that with them, especially when larger control ranges come into question, only inadequate proportionality between the roller speed and the frequency of the roller table motors can be achieved reversing the Rollgangsmotoreri is through the DC motor in this case at all practically possible, healing the regulated field engine at \ ulldurchgan - Muerde go through excitation of the ER.

Erfindungsgemäß u;ird diesen Schwierigkeiten bei Umkebrivalzw.erken dadurch iirksam begegnet, daß die Rollgangsmotoren vor und hinter den Walzen je aus je einem zugehörigen \Vechselstromerzeuger mit Leonardantrieben gespeist i%-erden, wobei diese außer einer selbsttätigen Regelung in Abhängigkeit von der Walzengeschwindigkeit noch eine zusätzliche, zweckmäßig zugleich durch die L msteuereinrichtung betätigte Regelung erfahren, die zur Einstellung des der Dickenabnahme des Walzgutes entsprechenden Drehzahlverhältnisse zwischen den jeweils vor und hinter den Walzen liegenden Rollgängen dient. Ein derartiger Antrieb der Rollgänge gibt vollständig genaue Proportionalität zwischen Walzendrehzahl und Frequenz und bietet auch keinerlei Schu-ierigkeiten bei der Umsteuerung der Rollgangsmotoren. Wenn auch hier gleichfalls ein mit Gleichstrom arbeitendes Zwischenglied, wie es der Leonardsatz ist, verwendet wird, so sind die Regelverhältnisse hier ungleich günstiger als bei der vorerwähn.-ten bekannten Anordnung mit Regelung des Umformermotors im Feld, und es ist dadurch überhaupt erst praktisch die Umteuerung solcher Antriebe möglich geworden.According to the invention, these difficulties will be recognized in the case of Umkebrivalz effectively counteracted by the fact that the roller table motors in front of and behind the rollers fed from an associated alternating current generator with Leonard drives i% -earths, this apart from an automatic control as a function of the roller speed another additional, expediently actuated at the same time by the control device Learn the regulation that corresponds to the adjustment of the decrease in thickness of the rolling stock Speed ratios between the roller tables in front of and behind the rollers serves. Such a drive of the roller tables gives completely precise proportionality between roller speed and frequency and offers no problems whatsoever when reversing the roller table motors. Even if here also one with direct current working intermediate link, as it is the Leonard theorem, is used, so are those Control ratios here incomparably more favorable than in the aforementioned known arrangement with regulation of the converter motor in the field, which makes it practical in the first place the change in price of such drives has become possible.

Eine besonders vorteilhafte Anordnung gemäß der Erfindung ergibt sich dadurch, daß die Steuerdynamos der Leonardsätze vor und hinter der Walzenstraße gemeinsam von einem Motor mit zweckmäßig gleichbleibender Geschwindigkeit l@Synchronmotorj angetrieben werden und ihre Erregung gemeinsam von einer Erregermaschine erhalten, die, vorzugsweise vom Walzmotor angetrieben, eine mit der Walzendrehzahl verhältnisgleiche Erregerspannung liefert. Bei dieser Anordnung können die Steuerdynamos und deren Antriebsmotor als rasch -laufende.Maschinen ausgebildet werden, so daß man mit einem geringen Maschinengeu-icht auskommt. Zur zusätzlichen Regelung der Leonarddynamos können mit Vorteil Regelwiderstände in deren Erregerkreis angeordnet sein, die zugleich mit dem Umlegen des Umsteuerliebels wechselweise ein- und ausgeschaltet werden, wodurch das der Dickenabnahme des Arbeitsgutes entsprechende Geschwindigkeitsverhältnis zwischen den jeweils vor und hinter den Walzen liegenden Rollgängen hergestellt wird. Bei einer Anordnung mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen hat der Bedienungsmann lediglich den Umsteuerhebel zu betätigen, während die vollkommen genaue Gleichheit zwischen Walzen- und Rollgangsgeschivindigkeit über den ganzen Regelbereich und auch das erforderliche Drehzahlverhältnis zwischen den jeweils vor und hinter der Walzenstraße befindlichen Rollgängen selbsttätig -hergestellt wird.A particularly advantageous arrangement according to the invention results in that the control dynamos of the Leonard sets in front of and behind the roller line jointly by a motor with an expediently constant speed l @ synchronous motorj are driven and receive their excitation together from an exciter, which, preferably driven by the roller motor, is a ratio of the roller speed Excitation voltage supplies. With this arrangement, the control dynamos and their Drive motor can be designed as a fast-running machine, so that you can use a low machine weight. For additional control of the Leonard dynamos control resistors can advantageously be arranged in their excitation circuit, which at the same time can be switched on and off alternately with the flip of the Umsteuerliebel, whereby the speed ratio corresponding to the decrease in thickness of the work piece between the roller tables in front of and behind the rollers will. In an arrangement with the features described above, the operator merely to operate the reversing lever while the perfectly accurate parity between roller and roller table speed over the entire control range and also the required speed ratio between the respectively in front of and behind the Rolling conveyor located roller tables is produced automatically.

Ein Ausführungsbeispiel. der Erfindung ist in der Zeichnung im vereinfachten Schaltbild gezeigt. Mit i ist der Walzmotor bezeichnet: mit 2 bzw. a' sind die Rollgänge für das Walzgut vor bzw. hinter der Walzenstraße angedeutet; 3 bziv. 3' stellen die als Kurzschlußinotoren ausgebildeten Antriebsmotoren der Rollen dar. Zur Speisung der Rollgangsmotoren vor und hinter der Walzenstral)e dient je ein Synchrongenerator rt bz%v. 1'. jeder der Generatoren .l und :1' ist über einen Leoiiardsatz 5, 6 bzw. 5', 6' angetrieben. Die Steuerdynamos 6 bzw. 6' sind durch den Synchronmotor 7 gemeinsam mit gleichbleibender Geschwindigkeit angetrieben. Die Erregung der Steuerdynamos 6 und 6' wird aus der Erregermaschine 8 geliefert, die über ein Zahnradgetriebe 9 vom Walzmotor i angetrieben ist und selbst konstant .erregt ist, so daß die von ihr gelieferte Erregerspannung im geradlinigen Verhältnis zur Walzmotordrehzahl steht. Um dem durch die Dickenabnahme des Walzgutes bedingten Unterschied der Geschwindigkeiten des Walzgutes vor und hinter den Walzen Rechnung zu tragen. sind im Erregerkreis der Steuerdynamos 6, 6' zur zusätzlichen. Steuerung noch den Erregerwicklungen i o, i o' vorgeschaltete Widerstände i i bzw. i i' vorgesehen, die durch Auslegen des Hauptsteuerhebels 1 2 für die W alzenstraße nach der einen oder anderen Richtung abwechselnd zwangsläufig ein- bzw. ausgeschaltet werden. Der Hebel ist zu diesem Zweck mit Hilfskontakten 13 versehen, die in den beiden Hebelauslagen mit festen Kontakten 1.4 und 1.4' zusammeilii-irken, wodurch der eine oder der andere der Widerstände i i. 1 I' kurzgeschlossen «-ird.An embodiment. the invention is shown in the drawing in a simplified circuit diagram. The rolling motor is denoted by i: the roller tables for the rolling stock in front of and behind the rolling train are indicated by 2 and a '; 3 or 3 'represent the drive motors of the rollers, which are designed as short-circuit motors. A synchronous generator is used to feed the roller table motors in front of and behind the roller train. 1'. each of the generators .l and: 1 'is driven via a Leoiiardsatz 5, 6 or 5', 6 '. The control dynamos 6 and 6 'are driven jointly by the synchronous motor 7 at a constant speed. The excitation of the control dynamos 6 and 6 'is supplied from the excitation machine 8, which is driven by a gear transmission 9 from the rolling motor i and itself is constant .erregt, so that the excitation voltage supplied by it is in a straight line ratio to the rolling motor speed. In order to take into account the difference in the speeds of the rolling stock in front of and behind the rolls caused by the decrease in thickness of the rolling stock. are in the excitation circuit of the control dynamos 6, 6 'for additional. Control nor the exciter windings i o, io 'upstream resistors ii and ii' are provided, which are inevitably switched on and off alternately by disengaging the main control lever 1 2 for the rolling mill in one direction or the other. For this purpose, the lever is provided with auxiliary contacts 13 which, in the two lever brackets, cooperate with fixed contacts 1.4 and 1.4 ', whereby one or the other of the resistors i i. 1 I 'short-circuited'.

Da die Umlaufgeschwindigkeiten der Motoren 5. 5' von der Spannung der Steuerdynamos 6, (Y abhängig sind und diese wieder von der durch die Erregermaschine S gelieferten Erregerspannung, steht auch die Periodenzahl der durch die Motoren 5, 5' angetriebenen Synchrongeneratoren .1 bzv-. .1' im geradlinigen Verhältnis zur N.#'alzmotordrehzahl. Bei entsprechender Wahl der Polzahl der durch die Synchröngeneratoren 4, -;.'gespeisten Rollgangsmotoren 3, 3' kann daher selbsttätig ständig Gleichheit z%i-ischeii der Umfangsgeschwindigkeit der Walzen bzw. der Rollen erreicht werden. Diese Gleichheit ist jedoch nur für die jeweils hinter den Walzen liegenden Rollen erforderlich, weil die Geschwindigkeit, mit der das Walzgift aus den Walzen austritt, erfahrungsgemäß ungefähr gleich der Umfangsgeschwindigkeit der Walzen ist. Für die jeweils vor den Walzen liegenden Rollen muß die Geschwindigkeit im Verhältnis der Dickenabnahme des Walzgutes entsprechend kleiner sein. Dies wird durch die Vorschaltung der Widerstände i i bzw. i i' im Erregerkreis der Steuerdynamos 6 bzw. 6' erreicht. Durch die dadurch bewirkte Schwächung des Feldes der Steuerdynamo wird deren 12einmenspannung herabgesetzt, und es läuft daher der. von ihr gespeiste Gleichstrommotor und damit der zu ihm gehörige Synchrongenerator mit verminderter Drehzahl, so daß auch die Periodenzahl des letzteren kleiner ist, was eine entsprechend verringerte Drehzahl der Rollgangsmotoren zur Folge hat.As the rotational speeds of the motors are 5. 5 'from the voltage of the control dynamos 6, (Y are dependent and this again depends on the one generated by the exciter S supplied excitation voltage, is also the number of periods of the motors 5, 5 'driven synchronous generators .1 or. .1 'in a straight line relationship to the N. # 'alz engine speed. With an appropriate choice of the number of poles by the synchronous generators 4, -;. 'Powered roller table motors 3, 3' can therefore automatically and constantly equality z% i-ischeii the circumferential speed of the rollers or the rollers reached will. However, this equality is only valid for the roles behind the rollers required because the speed at which the roller poison emerges from the rollers, experience has shown that it is approximately equal to the circumferential speed of the rollers. For the each in front of the rollers must the speed in the ratio of the The decrease in thickness of the rolled stock must be correspondingly smaller. This is due to the upstream connection of the resistances i i and i i 'in the excitation circuit of the control dynamos 6 and 6' respectively. The resulting weakening of the control dynamo's field becomes its internal tension degraded, and therefore the. DC motor fed by it and thus the associated synchronous generator with reduced speed, so that the The number of periods of the latter is smaller, resulting in a correspondingly reduced speed the roller table motors.

Wird also z. B. im- Ausführungsbeispiel der Steuerhebel 1--7 in die gestrichelt gezeichnete Lage 12' gebracht, was einer Bewegungsrichtung des Walzgutes von links nach rechts entspricht, so ist der Vorschaltwiderstand i i der Steuerdynamo 6 eingeschaltet, der Vorschaltwiderstand i i' der Steuerdynamo 6' dagegen kurzgeschlossen. Der über die Steuerdynamo 6' angetriebene Synchrongenerator q.' liefert dann eine solche Periodenzahl, daß die Rollen 2' jeweils die gleiche Umfangsgeschwindigkeit wie die Walzen haben. Dagegen liefert der Synchrongenerator q. infolge der Schwächung des Feldes der zugehörigen Steuerdynamo 6 durch den Widerstand i i eine entsprechend geringere Periodenzahl, wodurch die Rollgangsmotoren 3, die in diesem Fall vor den Walzen liegen, entsprechend der Dikkenabnahme des Walzgutes langsamer laufen als die Rollgangsmotoren 3' hinter den Walzea..So z. B. in the embodiment of the control lever 1-7 in the Dotted line position 12 'brought, which is a direction of movement of the rolling stock corresponds from left to right, then the series resistor i i is the control dynamo 6 switched on, the series resistor i i 'of the control dynamo 6', on the other hand, short-circuited. The synchronous generator q. 'Driven by the control dynamo 6' then delivers one such a number of periods that the rollers 2 'each have the same peripheral speed like the reels have. In contrast, the synchronous generator delivers q. as a result of the weakening of the field of the associated control dynamo 6 through the resistor i i a correspondingly lower number of periods, whereby the roller table motors 3, which in this case before the Rolls are lying, run slower than according to the decrease in thickness of the rolling stock the roller table motors 3 'behind the roller a ..

Die Uristeuerung der Rollgangsmotorengeschieht ebenfalls zwangsläufig zugleich mit der Umsteuerung des Walzmotors i durch den Hauptsteuerhebel12. Infolge der Richtungsänderung des Erregerstromes aus der Erregermaschine 8 bei Umkehr der Drehrichtung des Walzmotors laufen auch die Synchrongeneratoren 4., q.' beim Umschalten in umgekehrter Richtung, so daB die Rollgangsmotoren von selbst jeweils die gleiche Drehrichtung haben wie der Walzmotor. Ebenso wird das Walzgut ohne jedes Zutun des Bedienungsmannes im gleichen Maß wie der Walzmotor verzögert oder beschleunigt.The primary control of the roller table motors also takes place inevitably at the same time with the reversal of the rolling motor i by the main control lever12. As a result the change in direction of the excitation current from the exciter 8 when reversing the In the direction of rotation of the rolling motor, the synchronous generators 4., q. ' when switching in the opposite direction, so that the roller table motors are each the same by themselves Have the same direction of rotation as the rolling motor. Likewise, the rolling stock is made without any action Operator decelerates or accelerates to the same extent as the rolling motor.

Um auch bei zum Teil abgedrehten Walzen die Geschwindigkeit der Rollgänge der Walzenumfangsgeschiizndigkeit anpassen zu können, genügt es, beispielsweise die Erregung der Motoren 5, 5' der Leonardsätze regelbar zu machen. Durch entsprechende Verstärkung der Erregung 15 bzw. 15' der Motoren 5 und 5' mittels der Regler 16 und 161 läßt sich eine Verringerung der Synchrongeneratorgesc'hwindigkeit bzw. -periodenzahl und damit der Drehzahl der Rollgangsmotoren bei Aufrechterhaltung des erforderlichen Geschwindigkeitsverhältnisses vor und hinter den Walzen erreichen.In order to be able to adapt the speed of the roller tables to the roller circumference even when the rollers are partially turned off, it is sufficient, for example, to make the excitation of the motors 5, 5 'of the Leonard sets controllable. By corresponding gain of the excitation 1 5 or 15 'of the motors 5 and 5' by means of the regulator 16 and 161, a reduction of the Synchrongeneratorgesc'hwindigkeit or -periodenzahl and thus the rotational speed of the roller motors for maintaining the required speed ratio can be in front of and behind the Reach rolling.

Die Regelung der Erregung 15 bzw. 15' der Antriebsmotoren 5 und 5' kann auch dazu benutzt werden, um z. B. das Verhältnis der Rollgangsgeschwindigkeiten vor und hinter den Walzen verschieden großer Dickenab,-nahrne des Walzgutes ,anzupassen. Durch entsprechende Schwächung der Erregung des zu den jeweils vor den Walzen liegenden Rollgängen gehörigen Leonardmotors kann z. B. auch ohne weiteres die Rollenumfangsges.chwindigkeit vor den Walzen im wesentlichen gleich der hiliter den Walzen gemacht werden, was z. B. bei Polierstichen mit besonders kleiner Dickenabnahme notwendig ist.The regulation of the excitation 15 or 1 5 'of the drive motors 5 and 5' can also be used to, for. B. the ratio of the roller table speeds in front of and behind the rollers of different sizes from, -nahrne of the rolling stock to adjust. By correspondingly weakening the excitation of the Leonard motor belonging to the roller tables in front of the rollers, z. B. also easily the Rolleircumferential Speed before the rollers essentially equal to the hiliter the rollers are made, which z. B. is necessary for polishing stitches with a particularly small decrease in thickness.

Die zuletzt genannte Regelung stellt naturgemäß nur eine vorteilhafte zusätzliche und gelegentlich vorzunehmende Steuermöglichkeit des Rollgangsantriebes dar. Für das normale Arbeiten des Antriebes mit bestimmt eingestelltem Geschwindigkeitsverhältnis der Rollgangsmotoren fällt für den Walzmeister jede weitere Handhabung von Regelorganen weg; seine Tätigkeit kann sich lediglich auf die Bedienung des Umisteuerhehels für den Walzmotor beschränken, so daß er sein volles Augenmerk dem Walzvorgang widmen kann.The last-mentioned regulation is naturally only an advantageous one additional control option for the roller table drive that has to be carried out occasionally For normal operation of the drive with a specific set speed ratio The roller table motors are responsible for any further handling of control organs for the rolling master path; his activity can only concern the service of the Umisteuerhehel for limit the rolling motor so that he can devote his full attention to the rolling process can.

Claims

PATENT CLAIMS: i. AC-powered individual drive for the roller tables of reversing mills, in which the roller table motors with one of the roller speed dependent frequency are operated, characterized in that the roller table motors (3, 3 ') in front of and behind the rollers (i) from each associated alternating current generator 4 4 ') are fed with Leonard drives (5, 6 or 5', 6 ') an automatic control (8) depending on the roller speed : an additional, expediently actuated at the same time by the reversing device (12) Control (i i, i i '), which is used to adjust the decrease in thickness of the rolled stock corresponding speed ratio between the respective in front of and behind the rollers used lying roles.

2. Individual roller table drive according to claim i, characterized in that that the control dynamos (6, 6 ') of the Leonard sets in front of and behind the roller train together from an engine (i) with expedient constant speed (Synchronous motor) are driven and their excitation jointly by an exciter (ä) obtained, which, preferably driven by the roller motor (I), one with the roller speed provides a proportional excitation voltage.

3. Individual roller table drive according to claim I or z, characterized by control resistors (11, II ' ) in the excitation circuit of the Leonard dynamos; which are alternately switched on or off (closed) at the same time as the reversing lever (1a) is turned, whereby the speed ratio between the roller tables in front of and behind the rollers is established, corresponding to the decrease in thickness of the work item.