DE909740C - Anordnung zum elektromotorischen Antrieb von Rotationsdruckpressen - Google Patents

Anordnung zum elektromotorischen Antrieb von Rotationsdruckpressen

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DE909740C
DE909740C DEST1141D DEST001141D DE909740C DE 909740 C DE909740 C DE 909740C DE ST1141 D DEST1141 D DE ST1141D DE ST001141 D DEST001141 D DE ST001141D DE 909740 C DE909740 C DE 909740C
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Germany
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Expired
Application number
DEST1141D
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English (en)
Inventor
Aage Garde
Nils J E Hagloef
Karl Kiessling
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ABB Norden Holding AB
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ASEA AB
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P5/00Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors
    • H02P5/74Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors controlling two or more ac dynamo-electric motors

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Multiple Motors (AREA)

Description

  • Anordnung zum elektromotorischen Antrieb von Rotationsdruckpressen Die Erfindung betrifft eine Anordnung bei Rotationsdruckmaschinen, deren verschiedene Druckwerke einzeln von regelbaren Motoren angetrieben werden. Diese Motoren werden von besonderen, mit den Druckwerken gekuppelten und auf der Läuferseite zusammengeschalteten Gleichlaufmaschinen im Gleichlauf gehalten. Die Erfindung hat den Zweck, die selbsttätige Zusammenkupplung der verschiedenen Einheiten zu erleichtern. Gemäß der Erfindung geschieht dies dadurch, daß die Geschwindigkeit der verschiedenen Antriebsmotoren durch Schnellregler allmählich bis nahe zum Stillstand hinuntergeregelt wird, wenn die Einheiten sich ihrer richtigen gegenseitigen Lage nähern. Eines von den Druckwerken, z. B. das Falzwerk, dient als Leitmaschine und wird auf konstante Geschwindigkeit geregelt, während die übrigen Druckwerke mit Rücksicht auf den Ausgleichstrom zwischen dem Läuferkreis eines mit dem in Frage kommenden Werk verbundenen Gleichlaufanzeigers geregelt werden. Die Zusammenschaltung der Einheiten geschieht zweckmäßigerweise bei Stillstand der Leitmaschine. Mit Gleichlaufanzeiger wird in diesem Zusammenhang eine kleine Gleichlaufmaschine bezeichnet, die aber so klein ist, daß sie kein nennenswertes Moment ausüben, sondern nur einen den Gleichlauf anzeigenden Ausgleichstrom hervorrufen kann. Die die verschiedenen Druckwerke im Gleichlauf haltenden Gleichlaufmaschinen können entweder mit den Antriebsmotoren direkt oder über Getriebe gekuppelt sein, so daß sie mit einer größeren Geschwindigkeit als die Druckwalzen laufen. Die Gleichlaufanzeiger dagegen sind zweipolig ausgebildet und haben nur die Aufgabe, die richtige gegenseitige Lage der Druckwalzen zueinander anzuzeigen. Sie sind infolgedessen mit den Druckwalzen direkt gekuppelt.
  • Um die Ungenauigkeiten in den Getrieben zu berücksichtigen, welche die Gleichlaufmaschinen mit den Gleichlaufanzeigern verbinden, und um dein flachen Verlauf der Differenzspannung der Gleichlaufanzeiger Rechnung zu tragen, erfolgt zweckmäßigerweise die Zusammenschaltung der Rotorstromkreise der Gleichlaufmaschinen in Abhängigkeit sowohl von der Differenzspannung zwischen den Gleichlaufmaschinen als auch von der Differenzspannung zwischen den Gleichlaufanzeigern.
  • Die Erfindung wird am besten an Hand der Abbildungen erläutert, von denen die Abb. i ein Schaltschema für die Anordnung nach der Erfindung zeigt, während in Abb.2 und 3 ein Diagramm wiedergegeben ist, das den Verlauf der Synchronisierung veranschaulicht. In Abb. i bezeichnet I einen als Leitmaschine dienenden und 1I einen von den übrigen Druckwerkantriebsmotoren. Der Antriebsmotor der Leitmaschine, der eine Dreiphasenkommutatormaschine mit Geschwindigkeitsregelung durch Bürstenverstellung sein kann, ist mit 2 bezeichnet. 3 ist der Bürstenverstellmotor, welcher über die Welle 4 auf ein Ritzel 5 wirkt, das in den Zahnkranz des Bürstenringes des Dreiphasenkommutatormotors eingreift. 6 ist ein kleiner Gleichstromgenerator, der auf der Welle 4 sitzt und die Aufgabe hat, die erforderliche Rückführung herbeizuführen. Der Motor 2 ist über die Welle 7 sowohl mit der für den Gleichlauf mit den übrigen Druckwerken erforderlichen Gleichlaufmaschine 8 als auch mit einem Ritzel 9 gekuppelt, das in ein Zahnrad io eingreift, das auf der Welle i i der Druckwalze sitzt. Auf dieser Welle ist auch ein Gleichlaufanzeiger 12 angebracht, welcher aus einer kleinen zweipoligen Gleichlaufmaschine besteht. In das Ritzel 9 greift außerdem ein Zahnrad 13 ein, mit dessen Weile eine Tachometermaschine 14 gekuppelt ist. Die Geschwindigkeit des Motors 2 wird von dem Schnellregler 15 geregelt. Dieser Regler besteht aus einem Waagebalken 16, der auf einer Schneide 17 gelagert ist. Der Waagebalken 16 ist mit einem Pendel 18 verbunden, welches zwischen den Kontakten i9 und 2o pendelt. Diese Kontakte sind mit einem Spannungsteiler 21- verbunden, welcher seinerseits an eine Gleichstromduelle angeschlossen ist. Die Mitte dieses Spannungsteilers ist mit dem einen Pol des Verstellmotors 3 verbunden, dessen anderer Pol mit dem Pendel 18 oder mit auf diesem Pendel angebrachten Kontakten verbunden ist, die mit den Kontakten i9 und 20 zusammenwirken. Der Waagebalken 16 trägt zwei Spulen 22 und 23, von welchen 22 die Arbeitsspule und 23 die sogenannte Rückführungsspule ist. Diese beiden Spulen bewegen sich in den Luftspalten der Magneten 24 und 25. Der Waagebalken 16 wird von Schraubenfedern 26 im Gleichgewicht gehalten. Die Arbeitsspule 22 ist über einen von den Druckknöpfen. z7 und 28 betätigten Spannungsteiler 29 an den Tachometergenerator 14 angeschlossen, so daß mit Hilfe der Druckknöpfe 27 und a8 die Geschwindigkeit des Motors 2 erhöht oder vermindert werden kann. Die Rückführungsspule 23 ist an den Rückführungsgenerator 6, aber auch über Kondensatoren 30 und 31 und den Widerstand 32 an die Klemmen des Bürstenverstellmotors 3 angeschlossen. 33 ist ein Schütz, das zur Aufgabe hat, die Gleichlaufmaschine 8 an die Verbindungsleitungen der übrigen Gleichlaufmaschinen des Systems anzuschließen.
  • Alle übrigen Druckwerke sind mit einer Ausrüstung versehen, die links in der Zeichnung mit II bezeichnet ist. Der Antriebsmotor besteht auch hier aus einem Dreiphasenkommutatormotor 35 mit Geschwindigkeitsregelung durch Bürstenverschiebung. In den Zahnkranz des Bürstenringes greift ein Ritzel 36 ein, das über die Welle 37 mit dem Bürstenverstellmotor 38 und mit dem Rückführungsgenerator 39 verbunden ist. Auf derselben Welle wie der Motor 35 sitzen eine Gleichlaufmaschine 4o und ein Ritzel 41, das in ein Zahnrad 42 eingreift, dessen Welle mit den Druckwalzen dieses Druckwerkes verbunden ist. Auf derselben Welle sitzt auch der zweipolige Gleichlaufanzeiger 43. Das Ritzel 41 greift in ein Zahnrad 44 ein, auf dessen Welle der Tachometergenerator .IS angebracht ist. Der Schnellregler 46 ist genau gleich dem vorher beschriebenen. Er hat also einen Waagebalken 47, der eine Arbeitsspule 48, eine Rückführungsspule 49 und ein Pendel so trägt, welch letzteres zwischen den Kontakten 51 und 52 schwingt. Die Spulen 48 und 49 bewegen sich in den Luftspalten der beiden Magneten 53 und 54. In derselben Weise wie bei dem vorher beschriebenen Regler beeinflussen zwei Schraubenfedern 55 und 56 den Waagebalken, den sie in horizontaler Lage zu halten bestrebt sind. Die Kontakte 51 und 52 führen über das Pendel so .von dem Spannungsteiler 57 Strom zu dem Bürstenverstellmotor 38, so daß dieser in der einen oder anderen Richtung laufen kann, je nachdem ob das Pendel mit 51 oder 52 Kontakt hat. Der andere Pol des Motors 38 ist mit dem Mittelpunkt des Spannungsteilers 57 verbunden. Die Rückführungsspule 49 ist in derselben Weise wie vorher mit dem Rückführungsgenerator 39 über eine Drosselspule 58, die Kondensatoren 59 und 6o und die Widerstände 61 und 62 mit den Klemmschrauben des Motors 38 verbunden. 34 ist ein Schütz, das die Aufgabe hat, die Gleichlaufmaschine 4o mit der Leitung 63 zu verbinden. In eine der Phasen der Gleichlaufmaschine 4o ist ein Stromwandler 64 eingeschaltet, der an einen Widerstand 65 angeschlossen ist. Dieser Widerstand ist mit der Sekundärwicklung des Spannungswandlers 66 und einem Gleichrichter 67 in Reihe geschaltet. Die Primärwicklung des Transformators 66 ist an zwei Phasen der Verbindungsleitung 63 angeschlossen. An dieselben Phasen ist auch die Primärwicklung des Spannungswandlers 68 angeschlossen, dessen Sekundärwicklung über den Widerstand 69 an einen anderen Gleichrichter 7o angeschlossen ist. Die Gleichrichter sind einpolig zusammengeschaltet und mit dem Mittelpunkt eines Widerstandes 71 verbunden, an dessen Enden die anderen Gleichstromabgriffe der Gleichrichter angeschlossen sind. Die Arbeitsspule 48 des Reglers 46 kann über einen Schalter 73 an den Widerstand 71 angeschlossen werden. Zu dem Spannungsabfall im Widerstand 71 kann ein im Widerstand 72 hervorgerufener positiver oder negativer Spannungsabfall addiert werden. Dieser Widerstand kann zu dem unten näher erwähnten Zweck über die Schalter 75 und 76 an den Spannungsteiler 74 angeschlossen werden.
  • Die Arbeitsspule 48 des Reglers 46 kann wahlweise an den Tachometergenerator 45 in Reihe mit dem Spannungsteiler 77 über die Schalter 78 und 79 oder in Reihe mit einem Gleichrichter 8o über den Schalter 81 geschaltet werden. Der Anschluß an den Gleichrichter 8o geschieht über einen Spannungsteiler 82. Mit der Gleichspannung des Gleichrichters 8o in Reihe wird der Spule von dem Spannungsteiler 83 zum unten angegebenen Zweck eine zusätzliche Spannung zugeführt. Der Gleichrichter 8o ist mit den Rotorstromkreisen der beiden Gleichlaufanzeiger 12 und 43 in Reihe geschaltet.
  • 85 ist ein Maximalspannungsrelais, dessen Spule an den Gleichrichter 8o angeschlossen ist. An denselben Gleichrichter ist auch ein Minimalspannungsrelais 86 angeschlossen. Das Relais 85 hat drei Arbeitskontakte, von welchen die Kontakte 88 in den Magnetisierungsstromkreis des Schalters oder Relais 78 und die Kontakte 89 in den Magnetisierungsstromkreis des Schalters 81 eingeschaltet sind, während die Kontakte 9o mit den Arbeitskontakten des Minimalspannungsrelais 86 und den Kontakten des an die Leitung 63 angeschlossenen Minimalspannungsrelais 87 in Reihe geschaltet sind. 84 ist ein handbetätigter Schalter, mit welchem die Relais 85 und 86 an den Gleichrichter 8o in dem Augenblick angeschlossen werden können, in dem man die Kupplung der Maschinen vornehmen will.
  • Die Kupplung der verschiedenen Einheiten oder Werke geschieht nun in folgender Weise. Es wird angenommen, daß das Falzwerk I stillsteht, das Druckwerk II aber, das mit diesem zusammengeschaltet werden soll, mit Kriechgeschwindigkeit angelaufen ist, deren Größe von der der Spannung des Spannungsteilers 77 bestimmt wird. Wenn das Werk II diese Kriechgeschwindigkeit (in Abb. 2 mit iit bezeichnet) erreicht hat, kann die Zusammenschaltung in jedem Augenblick stattfinden. Der Verlauf der Zusammenschaltung wird dadurch eingeleitet, daß der Schalter 84 geschlossen wird. Dieser Augenblick ist in dem Diagramm der Abb. 2 dargestellt. Beim Schließen des Schalters 84 wird die Spule des Relais 85 an den Gleichrichter 8o gelegt. Wenn die Spannung an diesem den in dem Diagramm der Abb. 2 mit Egs bezeichneten Wert erreicht hat, werden die Arbeitskontakte 88 geöffnet und gleichzeitig die Kontakte 89 und 9o geschlossen. Wenn die Arbeitskontakte 88 geöffnet werden, wird der Spannungsteiler 77 abgeschaltet, und zwar dadurch, daß der Schalter 78 geöffnet wird. Da gleichzeitig die Kontakte 89 geschlossen werden, wird auch der Schalter 8i geschlossen. Dabei wird der Spannungsabfall des Spannungsteilers 82 als Gegenspannung zu der Spannung des Tachometergenerators 45 eingeschaltet. Der Regler 46 regelt dann den Motor 35 auf eine veränderliche Geschwindigkeit, welche proportional zu der Differenzspannung der beiden Gleichlaufanzeiger 12 und 43 ist. Diese Geschwindigkeit ist in dem Diagramm der Abb.2 mit n,, bezeichnet. Je nachdem die Gleichlaufanzeiger 12 und 43 zunehmende Phasengleichheit erreichen, sinkt die Geschwindigkeit des Motors 35 gemäß der Kurve n,,. Bei normalem Betrieb kommt die Maschine 35 zum Stillstand, wenn die Gleichlaufanzeiger43 und 12 dieselbe Phasenlage erreichen. Um aber zu vermeiden, daß die Maschine II stehenbleibt, ehe vollständige Phasengleichheit erreicht ist, wird in Reihe mit dem Tachometergenerator 45 eine kleine, von dem Spannungsteiler 83 gelieferte Zusatzspannung eingeführt. Hierdurch wird erreicht, daß die Maschinell die Lage der Phasengleichheit zwischen den beiden Gleichlaufanzeigern 12 und 43 mit einer sehr niedrigen Geschwindigkeit durchläuft. Dies ist von der größten Bedeutung, denn dadurch, daß der Durchlauf durch die phasengleiche Lage mit außerordentlich kleiner Geschwindigkeit erfolgt, kann die Kupplung der Maschinen mit großer Genauigkeit gerade in dem Augenblick stattfinden, in dem die beiden Gleichlaufanzeiger 12 und 43 und die Maschinen 8 und 40 sich in der gleichen Phasenlage befinden. Die Zusammenschaltung ist in der Abb. 3 in einem vergrößerten Maßstab herausgezeichnet. In dieser Abbildung bedeuten E4._8 die Differenzspannung zwischen den beiden Gleichlaufmaschinen 8 und 40 und 43-12 die Differenzspannung zwischen den beiden Gleichlaufanzeigern 43 und 12. Wenn die Spannung E4s_iz auf den Wert Eae gesunken ist, wird das Relais 86 geschlossen, und wenn die Spannung E4._. bis auf den Wert E87 abgesunken ist, werden auch die Kontakte des Relais 87 geschlossen. Wenn die Arbeitskontakte der Relais 86 und 87 geschlossen sind, wird der Erregerstrom des Schützes 34 über die Kontakte 9o des Relais 85 eingeschaltet und somit die Zusammenschaltung der Maschine in dem Augenblick vollendet, in dem die Gleichlauf anzeiger 12 und 43 die Lage für Phasengleichheit erreichen. Gleichzeitig erreichen auch die Maschinen 8 und 40 Phasengleichheit. Die Arbeitskontakte 9o des Relais 85 sollen verhindern, daß die Zusammenschaltung der Maschinen stattfindet, bevor die Maschine II die für die Zusammenschaltung erforderliche niedrige Geschwindigkeit erreicht hat. Das Relais 85 muß deshalb so beschaffen sein, daß es noch in eingeschalteter Lage bleibt, obwohl die Differenzspannung über die Gleichrichterschaltung 8o sich allmählich dem Werte Null nähert.
  • Nachdem die verschiedenen Einheiten der Presse zusammengekuppelt sind, wird die Geschwindigkeit der ganzen Presse in der folgenden Weise geregelt.
  • Durch Betätigung der Druckknöpfe 27 und 28 wird der Spannungsteiler 29 gesteuert, dessen Spannung zusammen mit der von dem Tachometergenerator 14 erzeugten Spannung der fühlenden Spule des Reglers 15 zugeführt wird.
  • Die übrigen Einheiten der Druckpresse werden von den betreffenden Reglern geregelt, deren Arbeitsspulen an die Gleichrichter 67 und 7o angeschlossen sind. Die Regelung der Bürstenlage der verschiedenen Antriebsmotoren geschieht dabei so, daß der Ausgleichstrom zwischen den Läuferkreisen der mit den Antriebsmotoren zusammengeschalteten Gleichlaufmaschinen Null wird. Hierdurch wird erreicht, daß jeder Antriebsmotor seine Presse ohne Hilfe der zugehörigen Gleichlaufmaschine antreibt, welche nur die Aufgabe hat, den Gleichlauf, besonders bei plötzlichen Belastungsveränderungen, aufrechtzuerhalten.
  • Bei der Regelung der Geschwindigkeit der Druckpresse werden, wie erwähnt, die Druckknöpfe 27 und 28 benutzt, welche auf den motorgesteuerten Spannungsteiler 29 einwirken. Um aber eine gleichzeitige Bewegung der Bürstenringe sämtlicher Motoren zu erreichen, muß den Arbeitsspulen der einzelnen Regler ein Spannungsimpuls in negativer oder positiver Richtung zugeführt werden, weil den Reglern von den Gleichrichterschaltungen 67 und 70 ein Spannungsimpuls nicht zugeführt werden kann, bevor ein Winkelunterschied zwischen den verschiedenen Einheiten entstanden ist. Zu diesem Zweck ist die Reglerspule 48 an den Widerstand 71 über einen Widerstand 72 angeschlossen, über welchem eine zusätzliche Spannung eingeführt wird, wenn die Schützen 75 und 76 bei Betätigung der Druckknöpfe 27 und 28 geschlossen werden.
  • Bei Kriechgeschwindigkeiten wird der Tachometergenerator 45 mit dem Spannungsteiler 77 in Reihe an die Reglerspule 48 angeschlossen. Gleichzeitig werden auch die Gleichrichter 67 und 7o an die Reglerspule angeschlossen. Die Geschwindigkeit der Maschine 35 wird deshalb von demTachometergenerator 45 und von dem Spannungsabfall über den Spannungsteiler 77 und einen gegebenenfalls vorhandenen Ausgleichstrom in der Leitung 63 bestimmt, wobei die Motorgeschwindigkeit so geregelt wird, daß dieser Ausgleichstrom Null oder sehr klein wird.
  • Obgleich die Erfindung als eine Synchronisier-@-orrichtung für Druckpressen beschrieben ist, so ist sie auch in allen Fällen verwendbar, in denen man die Regelung einer Maschine in Abhängigkeit von einer bestimmten Lage wünscht. So ist z. B. die Anordnung auch verwendbar für eine Regelung von Aufzugmotoren der Art, daß sich die @eschwindigkeit des Aufzuges automatisch dem Wert Null nähert, wenn der Aufzug in die Nähe der betreffenden Haltestelle kommt.

Claims (4)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung zum elektromotorischen Antrieb von Rotationsdruckpressen, bei der die verschiedenen Druckwerkeinheiten von mit denselben gekuppelten, rotorseitig zusammengeschalteten Gleichlaufmaschinen in richtiger gegenseitiger Lage zueinander gehalten werden, wobei die richtige gegenseitige Lage der Einheiten von mit den Druckwalzen gekuppelten Gleichlaufanzeigern angezeigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß jede Druckwerkeinheit von einem von einem Schnellregler (15, 46) geregelten Motor (2, 35 ... ) angetrieben ist und daß bei Zusammenschaltung der Gleichlaufmaschinen (8, 40 ... ) die gegenseitige Geschwindigkeit der zusammenzuschaltenden Einheiten auf einen sehr niedrigen Wert dadurch gebracht wird, daß die Spule (22, 48) des Schnellreglers der einen Einheit in Reihe mit einem mit der betreffenden Einheit gekuppelten Tachometergenerator (14, 15 ... ) zu den mit den Einheiten gekuppelten, in Differenzschaltung geschalteten Gleichlaufanzeigern (12,43 ... ) geschaltet wird.
  2. 2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die die gegenseitige Lage angebenden Gleichlaufanzeiger (12, 43) in Gegenschaltung an einen Gleichrichter (8o) angeschlossen sind, wobei die Gleichstromseite des Gleichrichters an die Spule (48) des Reglers (46) geführt ist.
  3. 3. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammenschaltung der Rotorstromkreise der zusammenzuschaltenden Gleichlaufmaschinen (8, 40 ... ) in Abhängigkeit sowohl von der Differenzspannung dieser Stromkreise als auch von der Differenzspannung zwischen den mit den Druckwalzen gekuppelten Gleichlaufanzeigern (12, 43) erfolgt.
  4. 4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Regelung der Druckpresse für gleichzeitige Ingangsetzung mittels der auf die verschiedenen Einheiten wirkenden Regler die fühlende Spule (48 ... ) derselben einen Spannungsimpuls in negativer oder positiver Richtung erhält, wodurch gleichzeitig das Regelglied für die Leitmaschine (II) einen Impuls für vergrößerte oder verkleinerte Geschwindigkeit erhält.
DEST1141D 1938-04-25 1938-05-28 Anordnung zum elektromotorischen Antrieb von Rotationsdruckpressen Expired DE909740C (de)

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