DE757705C - Elektromotorischer Antrieb fuer eine Aufwickelvorrichtung mit selbsttaetiger Zugeinstellung und grossem Drehzahlregelbereich - Google Patents

Description

• Elektromotorischer Antrieb für eine Aufwickelvorrichtung mit selbsttätiger Zugeinstellung und großem Drehzahlregelbereich Bei Aufwickelantrieben, wie sie beispielsweise in der Papier- undTextilindustrie häufig verwendet werden, wird in den meisten Fällen die Bedingung gestellt, daß die, Zugspannung des aufzuwickelnden Materials während des ganzen Aufwickelvorganges konstant bleiben muß. Für derartige Aufwickelantriebe werden meistens Leonardregelsätze verwendet. Wenn die Leerlaufverluste des Antriebes vernachlässigt werden, ist die Stromstärke proportional der Zugspannung des Materials. Die Antriebe werden deshalb meistens unter Verwendung von Reglern (Stromrelais oder Tirrill-Kohlewiderstandsregler) auf konstante Stromaufnahme gesteuert. Diese Regelung genügt auch in allen Fällen, in denen der Regelbereich nicht übermäßig groß ist. Wenn aber z. B. eine Durchmesseränderung der Auftvickelrolle im Verhältnis i : 5 und eine Geschwindigkeitsänderung im Verhältnis i : io verlangt wird, so daß sich die Drehzahl des Aufwickelmotors im Verhältnis i :5o ändert, können die Leerlaufverluste nicht mehr vernachlässigt werden, da sich diese und damit auch die Zugspannung in sehr großen Grenzen ändern. Dies trifft insbesondere bei kleinen Antriebsleistungen zu, wie sie beispielsweise für die Schlichtmaschinen mit verhältnismäßig geringer Warengeschwindigkeit in Frage kommen. Dann spielen die .Motorverluste Lind die Verluste in dem Übersetzungsgetriebe eine ganz erhebliche Rolle. Ein auf konstante Aufnahmeleistung geregelter Motor wird dabei keinen konstanten Zug der Kettbalrn einstellen können. Die Durchrnesserverlrältnisse zwischen leerem Fettbaum und vollem Kettbaum sind in den einzelnen Betrieben in-,ist seit langer Zeit festgelegt. Man kann also nicht ohne weiteres eine Änderung vornehmen und durch Wahl größerer Leerlaufdurchmesser für die Kettbäume günstigere Antriebsverhältnisse schaffen. Dazu kommt noch, daß Schlichtmaschinen häufig zwischen einer sehr tiefliegenden Hilfsgeschwindigkeit (Kriechgang) und ihrer normalen Arbeitsgeschwindigkeit hin und her gesteuert werden.
• Bei den bisher bekannten Kompensationseinrichtungen wurde z. B. ein im Ankerstromkreis des Aufwic'kelmotors liegender Widerstand in Abhängigkeit vom Durchmesser der Aufwickelrolle geregelt. Auch hat man schon vermittels eines Tourendynamos das Ansteigen des beerlatifmomentes bei steigender Motordrehzahl kompensiert. Derartige Einrichtungen erfüllen jedoch noch nicht alle an sie gestellten Forderungen. Wenn nämlich der Aufwicleelmotor durch Feldänderung geregelt wird, wie dies bei steigendem Drehmesser der Aufwiclzelrolle der Fall ist, bleibt die Ankerspannung konstant.
• Die Erfindung, die allen Betriebserfordernissen gerecht. wird, besteht bei einem elektromotorischen Antrieb für eine insbesondere in der Papier- und Textilindustrie Verwendung findende Aufwickeleinrichtung mit selbsttätiger Zugeinstellung und sehr großem DrehzahIregelbereich für kleine Antriebsleistungen, bei denen schon die Leerlaufverluste des Au.fwickelmotors und des Übersetzungsgetriebes ins Gewicht fallen, darin, daß zur Kompensation dieser Verluste eine mit dem Aufwickeltnotor direkt gekuppelte Ausgleichsmaschine Verwendungfindet, deren Anker entweder direkt in den Stromkreis der Spule des Steuerrelais für den Verstellmotor der Feldregelung des Aufwickelmotors oder auf einen Spannungsteiler geschaltet wird und. deren Erregung bei kleinem Fluß des Aufwickelmotors ein Maximum ist, und umgekehrt. Erfindungsgemäß wird vermittels des durch die Ausgleichsmaschine gesteuerten Relais der Verstellmotor des Nebenschlußwiderstandes der Feldwickelungen des Aufwickelmotors und der Ausgleichsmaschine in an sich bekannter Weise in dem einen oder anderen Drehsinn an Spannung gelegt. In der Zeichnung ist ein der Erfindung dargestellt. Der .Auf-Wickelmotor i wird über den regelbaren Ankervorschaltwiderstand 3 voll einem nicht dargestellten I:eonardaggregat gespeist. Der Ankervorschaltwiderstand 3 hat die Aufgabe, dein Relais .I eine Spannung zu vermitteln, die ausreicht, um dieses in einer GleichgeWichtslage zu halten. Durch seine Verstellung kann die Aufwickeleinrichtung auf verschieden große Aufwickelspairnungen (Zugkräfte) eingestellt werden.
• Für eine bestimmte Einstellung gelten fol-`ende Überlegungen: Wächst der Ankerstrom des Motors i an, dann steigt der Spannungsabfall am Widerstand. Das Relais -l nimmt einen höheren Strom auf und gibt bei CTberschreiten eines bestimmten Grenzwertes Kontakt. Hierdurch wird der Verstellmotor j für den Regler G in Spannungsteilerschaltung in solcher Drehrichtung eingeschaltet, daß das Feld 9 des Motors i verstärkt wird. Beim Zurückgehen des Stromes für der) Motor i und geringerem Spannungsabfall am Vorschaltwiderstand 3 wird der Erregerstrom für das Relais d. geringer. Dieses schaltet zunächst den Verstellantrieb 3 ab, und gibt gegebenenfalls nach der anderen Seite Kontakt, so daß der Feldregler C zurückgedreht und damit das Feld c des Motors i geschwächt -wird.
• Mit dem Aufwickelmotor ist eine als Ausgleichsmaschine dienende Gleichstronrnebenschlußmaschine 2 mechanisch gekuppelt. Der Anker dieser Maschine ist mit dem Abgleich-,viderstand 7 in den Relaiskreis geschaltet. Die Feldwicklung S der Ausgleichsmaschine 2 ist so angeordnet, daß bei kleinem Fluß des Aufwickelmotors i die Erregung der Ausgleichsmaschine ein 2#laximurn ist, und unigekehrt. Dies wird dadurch erreicht, daß die beiden miteinander verbundenen Enden der Feldwicklungen b und 9 mit dein Abgriff des Reglers b in Sparmungsteilerscbaltung verbunden, die freien Enden dagegen an die beiden gegensätzlichen Pole des Erregernetzes angeschlossen sind. Die Gegenschaltung der Spannung der Ausgleichsmaschine 2 zu der am Ankervorschaltwiderstand 3 abgegriffenen Spannung ergibt eine Verlagerung des Ansprechpunktes des Relais d. derart, daß bei kleiner Drehzahl des Motors i und demzufolge kleiner Gegenspannung der Ausgleichsmaschine 2 auf einen niedrigeren Ankerstrom geregelt wird als bei höheren Geschwindigkeiten. Hierdurch ergibt sich also eine selbsttätige Kompensation der bei höheren Drehzahlen des Motors i größeren Leerlaufdrehmomente.
• Die Drehzahl des Motors i .ist. von der Größe der Leonardspannung und von. der Einstellung des Reglers 6 abhängig. Wird eine bestimmte Drehzahl bei verschiedenen Leonard.spannungen und demzufolge unterschiedlich großer Felderregung für Feld 9 erreicht, dann werden zweifellos die Leerlaufverluste für Motor i und ein damit in Verbindung stehendes Untersetzungsgetriebe praktisch die gleichen sein. Diese Leerlaüfverluste werden jedoch entsprechend den unterschiedlich großen Leonardspannungen unterschiedlich große Motorströme zur Folge haben. Der Motorstrom soll aber konstant gehalten werden, und daher muß das Relais d. bei Abwärtsregelung der Leonardspannung und entsprechender Feldschwächung für den Motor i auf ansteigenden Strom regulieren. Dies wird bei der beschriebenen Schaltung für die Felder 8 und 9 dadurch erreicht, daß eine Schwächung des Feldes 9 durch Verschieben des Reglers 6 nach rechts eine Verstärkung des Feldes 8 der Ausgleichsmaschine 2 ergibt. Dadurch wird die Gegenspannung erhöht und die erforderliche Vergrößerung des Ankerstromes für den Motor i erreicht. Durch entsprechende Einstellung des Ausgleichswiderstandes 7 ist es dabei möglich, das Verhältnis der Leerlaufströme zu den Aufwickelstömen einzustellen.
• Vermittels der erfindungsgemäßen Einrichtung wird eine praktische vollständige Kompensation der Leerlaufsträme über den gesamten Drehzahlbereich dies Aufwickelmoto:rs erzielt.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Elektromotorischer Antrieb für eine insbesondere in der Papier- und Textilindustrie Verwendung findende . Aufw ickeleinri:chtung mit selbsttätiger Zugeinstellung und großen Drehzahlregelbereich für kleine Antriebsleistungen, bei denen schon die Leerlaufverluste des Aufwickelmotors und des Übersetzungsgetriebes ins Gewicht fallen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kompensation dieser Verluste eine mit dem Aufwickelmotor (i) direkt gekuppelte Ausgleichsmaschine (2) Verwendung findet, deren Anker entweder direkt in den Stromkreis der Spule des Steuerrelais (.4) für den Verstellmotor der Feldregelung des Aufwickelmotors (i) oder auf einen Spannungsteiler geschaltet wird und deren Erregung bei kleinem Fluß des @ufwicl<elmotors ein Maximum isti, und umgekehrt.
2. 2. Antrieb nach Anspruch i, dadurch gekemlzeichnet, daß vermittels des durch die Ausgleichsmaschine (2) gesteuerten Relais (4.) der Verstellmotor (5) des l\Tebenschlußwiderstandes (6) der Feldwicklungen (9 und 8) des Aufwickelmotors (i) und der Ausgleichsmaschine (2) in -an sich bekannter Weise in dem einen oder anderen Drehsinn an Spannunk gelegt wird. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschrift N r. 576 6o5 BBC-Nachrichten 1937, S.33ff., Aufsatz »Der Elektro.wickler«.