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Einrichtung zur Drehzahlregelung der Antriebsmotoren einer kontinuierlichen
Walzenstraße Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur selbsttätigen Regelung
der Antriebsmotoren einer kontinuierlichen @-Valzenstraße, d. h. einer Walzenstraße,
bei der in der Walzrichtung eine größere Anzahl von je durch einen besonderen .Motor
angetriebenen Walzgerüsten vorgesehen ist. Walzenstraßen dieser Art werden insbe=
sondere angewendet, um Bandeisen oder iihnliches Walzgut in warmemZustande zuwalzen.
Zum Antrieb der Walzgerüste werden meist Gleichstrommotoren verwendet, da sich diese
Motoren zweckmäßig regeln lassen.
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Es ist bereits bekannt, die Motoren mit zusätzlichenHilfsregeleinrichtungenauszurüsten,
durch die die Drehzahl eines Motors selbsttätig von der Drehzahl eines in der Walzrichtung
vor oder hinter diesem 'Motor liegenden anderen Motors der U'alzenstral.le gemacht
wird. Gegenstand der I3rtindung ist eine nach diesem Prinzip arbeitende M@egeleinrichtung,
die
mit besonderem Vorteil für Walzenstrallen mit hohen Walzgeschwindigkeiten angewenflet
«-erden kann.
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l"riinditnrs@eniälj wird die Drehzahl jedes Antriebsmotors der kontinuierlichen
Walzenstraf.le von vornherein niedriger eingestellt als der durch die Längenänderungen
des Walzgutes hediit-ten tatsächlichen Walzgeschwindigkeit entsprechen würde. In
Abhängigkeit von der Belastung des jeweils vorangehenden Motors wird die Drehzahl
des in der Walzrichtung folgenden 'Motors, die in der vorstehend gekennzeichneten
Weise eingestellt ist, erfintlungsgemüt@ dann selbsttätig erhöht. sobald das Walzgut
in das Walzgerüst des voran--C henden Mutors eintritt. Der Grundgedanke der Erfindung
besteht darin. claß die einzelnen Teilmotoren der kontinuierlichen Walzenstralie
nicht wie bisher auf relativ gleiche Drehzahlen eing=estellt werden. sondern daß
von vornherein ilie Drehzahl jedes der Teilmotoren niedriger eingestellt wird als
die die der tatsä chlichenWalzgeschwindigkeit entsprechende Drehzahl, und daß diese
Drehzahl selbsttätig in Abhängigkeit von der Belastung des jeweils vorangehenden
Motors wiederum so weit erhöht wird, daß der nachfolgende 'Motor die durch die L;'#ngenänderungen
des Walzg=utes zwangslüun@ bedingte Drehzahl annimmt.
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Dieser den Gegenstand der Erfindung bildende lZegeleingritr bei der
Walzenstrafe ist notwendig. weil beim Eintritt des Walzgutes in ein Walzzerüst die
Drehzahl des zugehörigen Motors wegen der 1I21 slieisenden_\rtz und wegen des Spannungsabfalls
ini Stromkreis zwischen Netz und Motor abfällt. während die Drehzahl des nachfolgenden
\lotors praktisch unverändert bleiben würde. Läuft das Walzgut in das mit höherer
Drehzahl laufende nachfolgende Walzgerüst. so würden Zerrungen entstehen, die Ausschüsse
von Teillängen des Walzgutes zur Folge haben. Durch die erfindungsgemäße Regelmaßnahme
wird dieser Nachteil beseitigt. Dabei hat die von vornherein niedriger eingestellte
Drehzahl des nachfolgenden 'Motors den Vorteil. daß bei nicht ganz richtig eingrcifender
Regelung, niemals Zerrungen eintreten können. Es kann sich höchstens eine Schlinge
bilden, wenn die Drehzahl des Walzgerüstes zti -:lein ist.
. Die cler |
zugrunde liegende Auf- |
gahe der _@151tängri@i:eits:teuerunr der Dreh- |
zahl eines Teilmotors in Abhängigkeit von der |
Ilelastung eine: anderen "Peilmotors ist. wie |
schon erw;ihnt. schon in der Weise -elöst wor- |
den, daß die Drehzahlen der einzelnen Teil- |
inotoren zunächst `leicli groß gewühlt wurden |
und (lad diel)relizahlenderieweilsnachtoll-en- |
den 'fotorein selbsttätig in Ai)liängigkeit von |
der Belastung des jeweils vorangehenden |
Motors herabgesetzt «-erden. Die den Gegenstand der Erfindung bildende -Maßnahme,
die Drehzahl des nachfolgenden Motors von vornherein niedriger zu wählen und dann
helastungsabhängig diese Drehzahl zu steigern. hat demgegenüber außer den Bereits
genannten Vorteilen noch antriebstechnische Vorteile. Handelt es sich um einen tE'alzenstr
afenantrieb, bei dem die Gleichstrommotoren aus einem allen 'Motoren gemeinsamen
Gleichstromnet7 gespeist werden, so kann die Drehzahl eines Motors mit der für den
l:ontirt.ierlichen Walzbetrieb erforderlichen grolJen Geschwindigkeit dadurch gesenkt
werden. <1;1i,; der Motor generatorisch auf das Netz zurück arbeitet. Dazu ist
es notwendig, daß die Motorspannung um ein bestimmtes Maß gröber ist als die Spannung
des Netzes. Wegen des inneren Spannungsabfalls des -Motors muß die Motorspannung
durch 1soinpoun(üerungsmalSnahmen zunächst um den doppelten inneren Spannungsabfall
des Motors erhöht werden. bevor überhaupt die gewünschte Drehzahlsenlung durch Generatorwirkung
einsetzen kann. Wählt man dagegen den erfindungsgemäßen Weg der selbsttätigen Erhöhung
der Drehzahl, so fällt die Feldä nderun- mit Rücksicht auf den inneren Spannungsabfall
des Motors fort, die hompoundierungsmaßnahme wirkt unmittelbar und in voller Höhe
auf die Motorspannung und damit auf die 'Motordrehzahl ein.
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Handelt es sich nicht um den Betrieb der Watzinotoren aus einem gemeinsamen
Gleichstromnetz. sondern vielmehr uin eire Aiitrie'.)sanordnung, bei der jeder einzelne
Motor ü her einen steuerbaren Gleichrichter.
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einen gittergesteuerten @uecksill@crdampfgleichrichter, gespeist und
geregelt wird, so hat die Erfindung den Vorteil, daß die für den Regelvorgang erforderlichen
'Mittel wesentlich vereinfacht werden. Nimmt man für den Gleichrichterbetrieb die
bisher übliche und bekannte Antriebsanordnung mituntereinander gleichen Drehzahlen
der Teilmotoren an, so wäre an sich auch eine Herabsetzung der Drehzahl der 'Motoren
dadurch möglich, daß die _ Gleichrichter auf Wechselrichterbetrieb um-,geschaltet
werden und daß die 'Motoren dann generatorisch auf das Netz zurück arbeiten. Ein
solcher Betrieb erfordert entweder für jeden Motor zwei Gruppen von Entladungs--efä
ßen, von denen die eine Gruppe als Gleich-
richte=, die andere dagegen als Wechselrichter |
arbeitet, oder es müssen auf der Gleichstrom- |
seite der Gleichrichter Unischalter vi)rgesulien |
sein, durch die für den «'erh@elrirhterl@etrieli |
rlie Polarität der Gleichrichter @-eändert wirft. |
Die er>tgenannte Betriehsart hat Alen Vorteil. |
daß flie für die kontinuierliche Walzenstrai.ae |
-eforderte @rchzahl@eni:ung zwar mit der |
-'eichen Geschwindigkeit wie bei einem an ein (:lcicli.troiniietz
angeschlossenen Motor durch--eführt werden kann, sie hat jedoch den Nachteil. daß
die doppelte Anzahl von Gleichrichtern notwendig ist. Die zweite Betriebsart hat
den Nachteil, daß während des Betriebes um-';eschaltet werden muß. Beide Nachteile
werden erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß die Drehzahl von vornherein kleiner
eingestellt ist und daß die selbsttätige Anpassung der Drehzahl durch das 'Mittel
der Spannungserhöhung mit Hilfe der Gittersteuerung erreicht wird. 'Man kann dann
die Drehzahl durch Gittersteuerung auf eine Geschwindigkeit erhöhen, die sogar noch
größer ist als die Geschwindigkeit bei dem Betrieb ohne Gleichrichter.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung im Schaltungsschema
dargestellt.
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Fig. i zeigt einen kontinuierlichen Walzenstral,lenantrieb finit den
Teilmotoren 1,:2 und 3, die an ein gemeinsames Gleichstromnetz 4 angeschlossen sind.
Die zugehörige Walzenstraße ist darunter angedeutet. Im Ankerstromkreis des Teilmotors
2 liegt ein Zusatzgenerator 3. dessen Erregung von der Belastung des vorangehenden
-Motors. d.li. von der Belastung des Teilmotors 1, abhängig ist. In der gleichen
Weise liegt im Ankerkreis des Teilmotors 3 ein Zusatzgenerator 6, der selbsttätig
in Abhängigkeit von der Belastung des Motors 2 gesteuert wird. Die Regelung der
Drehzahl mit Hilfe von Zusatzgeneratoren ist nur als Ausführungsbeispiel anzusehen,
das gleiche Ziel kann naturgemiiß durch andere bekannte Einrichtungen zur Drelizalilre-elung
eines Gleichstrommotors, beispielsweise mit Hilfe von zusiitzlichen Erregerwicklungen
des Motors, erreicht werden. Es ist auch nicht unbedingt erforderlich, daß der Belastungsstrom
des Motors die Regelung steuert, es können auch andere Betriebsgrößen, beispielsweise
die Spannung des -Motors, gewählt sein, die sich ändern, wenn die Belastung des
'Motors sich ändert, die also indirekt ein Maß für die I3elasttin'säiiderung des
Motors darstellen.
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In Fiu. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
bei dem die Teilmotoren ;, 8 und 9 einer kontinuierlichen Walzenstraße über gittergesteuerte
Quecksilberdainpfgleichrichter io, ii und 12 aus einem Drehstromnetz 13 gespeist
und durch (ütterstetierun" dieser Gleichrichter geregelt werden. Die Gleichrichter
io bis 12 sind mit an sich bekannten Einrichtungen 1+, 13 und 16 zur Veränderung
des Zündzeitpunktes der Entladtni-sstrecken ausgerüstet. Als Anwenduti#.,siieisi)iel
sei eine Gittersteuerung genainit, bei der -;sättigte Magnetkreise finit veränderlicher
Gleichstromerregung dazu dienen, die Phase der Gitterspannen- der Gleichrichter
gegenüber der Anodenspannung regelbar zu verändern.
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Die Steuereinrichtung 1; des Gleichrichters 11 ist erfindungsgemäß
abhängig gemacht von dein Belastungsstrom des Teilmotors;, was durch die Verbindungsleitung
zwischen der Steuereinrichtung 15 und dem Stromwandler 17 angedeutet ist. Die Gittersteuertni"
des Gleichrichters ii kann dadurch leim Eintritt des Walzgutes in das Gerüst des
Motors 7 so verändert werden. daß die Drehzahl des Teilinotors S von dein niedriger
ein-estellten Wert auf denjenigen Wert steigt. der der Drehzahl des belasteten Motors
; entspricht.
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Die gleiche Stromabhängigkeit ist in entsprechender «'eise für den
Teilmotor q dadurch hergestellt, daß dessen Gittersteuereinrichtung 16 mit dein
Stromwandler 1` des Teilmotors 8 verbunden ist.
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Es ist vorteilhaft, die einzelnen Teilmotoren nicht nur in Abhängigkeit
von dem Strom de-, in der Walzrichtung vorangehenden Motor: zu steuern, sondern
auch noch in Abhän-i-keit von dem Eigenstrom des Motors. Diesem Zweck dienen die
Stromwandler 19. 20 und 21. die mit den zugehörigen Gittersteuereinrichtungen
14, 15 und 16 in Verbindung stehen. Für die letztgenamite Abhängigkeit wird zweckmäßig
die lIöglichkeit vorgesehen, diese während des Anlasseng des Motors ausschalten
zu können. Für die Stromwandler ig bis 21 ist dies dadurch angedeutet, daß die Sekundär-,vicklungen
der Wandler durch eineu Hilfsschalter kurzgeschlossen werden können. Es sei dazu
bemerkt, daß eine von zwei Detriebsgrößen abli@ingige Gittersteuerung eines Gleichrichters
an sich bekannt ist.
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Auch für die Schaltung nach Ei-. 2 besteht naturgemäß die Möglichkeit.
die Gittersteuerung in anderer Weise von der Belastung des Motors abhängig zu machen,
beispielsweise dadurch, daß die Gittersteuerungseinrichtungen 14., 13 und 16 von
der Spannung der Teilmotoren 7, 8 und 9 abhängig sind.
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Für beide Schaltungen der Fig. i und wird dem Grundgedanken der Erfindung
entsprechend die Drehzahl jedes Teilmotors kleiner eingestellt, als der durch die
Längenänderung des Walzgutes bedingten tatsächlichen Walzgeschwindigkeit entsprechen
würde.