Anordnung zur Drehzahlregelung von aus einem Wechselstromnetz über
Gleichrichter gespeisten Antrieben für kontinuierliche Walzenstraßen Bei kontinuierlichen
Walzenstraßen mit Einzelantrieb der verschiedenen Gerüste durch Gleichstrommotoren
können diese über einzelne Gleichrichter aus einem gemeinsamen Drehstromnetz gespeist
werden. Um eine Schlingenbildung oder Zerrung des Walzgutes bei Bandwalzwerken bzw.
Ballonbildung bei Rohrwalzwerken zwischen den einzelnen Gerüsten zu vermeiden, werden
Regeleinrichtungen verwendet, welche die Drehzahlen der verschiedenen Gerüste konstant
halten. Um möglichst kleine Regelzeiten zu erhalten, geschieht dies durch Spannungsregulierung
der einzelnen speisenden Gleichrichter durch Gittersteuerung. Bei einer bekannten
Regeleinrichtung für die Antriebsmotoren einer kontinuierlichen Walzenstraße ist
eine Vorrichtung für den Vergleich des Istwertes der Regelgröße mit einem stabilisierten
Sollwert vorgesehen. Hierdurch werden Netzspannungsschwankungen mit ausgeregelt.Arrangement for speed control from an alternating current network via
Rectifier-fed drives for continuous rolling mills For continuous
Roller mills with individual drive of the various stands by DC motors
these can be fed from a common three-phase network via individual rectifiers
will. In order to avoid looping or distortion of the rolling stock in strip rolling mills or
To avoid balloon formation in tube rolling mills between the individual stands
Control devices are used, which keep the speeds of the various stands constant
keep. In order to achieve the shortest possible control times, this is done by regulating the voltage
of the individual feeding rectifiers through grid control. With a well-known
Control device for the drive motors of a continuous roller train is
a device for comparing the actual value of the controlled variable with a stabilized one
Setpoint provided. This also compensates for mains voltage fluctuations.
Es ist nun erwünscht, den Regelbereich möglichst klein zu halten,
um einerseits den Leistungsfaktor nicht zu schlecht werden zu lassen und andererseits
die Beanspruchung der Gefäße, die bei starker Sperrung wächst, niedrig zu halten.
Dies kann dadurch geschehen, daß man nicht die Drehzahlen der einzelnen Gerüste
absolut, sondern nur das Drehzahlverhältnis konstant hält.
Ein wesentlicher
Teil der Regelungen in einer solchen Anlage wird durch die Spanriüngs'schwänkungen
des speisenden Netzes verursacht, die durch die Laststöße bei einem Walzenantrieb
recht erheblich sind. Die Ausregelung dieser Schwankungen bedeutet einen verhältnismäßig
großen Gitterregelbereich und damit eine bedeutende Verschlechterung des Leistungsfaktors.It is now desirable to keep the control range as small as possible,
on the one hand to keep the power factor from getting too bad and on the other hand
to keep the stress on the vessels, which grows when heavily blocked, low.
This can be done by not changing the speeds of the individual stands
absolute, but only keeps the speed ratio constant.
An essential one
Part of the regulations in such a system is due to the span fluctuations
of the feeding network caused by the load surges in a roller drive
are quite substantial. The adjustment of these fluctuations means a proportionate
large grid control range and thus a significant deterioration in the power factor.
Demgemäß betrifft die Erfindung eine Anordnung zur Drehzahlregelung
von aus einem Wechselstromnetz über Gleichrichter gespeisten Antrieben für kontinuierliche
Walzenstraßen, bei denen auf die Gittersteuerung einwirkend eine drehzahlabhängige
Spannurig mit einer Sollwertspannung verglichen wird. Erfindungsgemäß folgt bei
Mehrmotorenantrieben mit Einzelspeisung die auf die jeweilige Gittersteuerung einwirkende
Sollwertspannung gleichsinnig den gchwänküngen zier Spannung im Speisenetz. Hierdurch
wird der Einfluß der Spannungsschwankungen des speisenden Drehstromnetzes nicht
mehr ausgeregelt. Die rechnerische Untersuchung der bei Spannungsstößen auftretenden
Ausgleichserscheinungen der Drehzahlen der einzelnen Gerüste zeigt nämlich, daß
diese innerhalb gewisser, praktisch meist gegebener Grenzen synchron verlaufen,
so daß ein Zerren, Stauchen oder eine Schlingenbildung nicht eintritt. Die Spannungsschwankungen
von Netzen, bei denen die Leistung der Wälzmötoren verhältnismäßig groß ist gegenüber
der Gesamtleistung der Generatoren, die das Netz speisen; sind von beträchtlicher
Größe, sö däß der Gitterregelbereich der Stromrichter unter Anwendung der Erfindung
stark eingeschränkt wird. Die Spannungsstöße können sowohl von anderen Verbrauchern
im Netz als auch von Laststößen, die von den Walzwerkantrieben selbst herrühren,
hervorgerufen werden. Die Regeleinrichtung gemäß dem Gedanken der Erfindung regelt
also nur die Drehzahlabfälle der Motoren, die entsprechend der Belastungs-Charakteristik
der Motoren und der Spannungs-Charakteristik der Gleichrichter auftreten, aus.Accordingly, the invention relates to an arrangement for speed control
from drives fed from an alternating current network via rectifiers for continuous
Roller mills in which the grid control is affected by a speed-dependent
Tension is compared with a setpoint voltage. According to the invention follows at
Multi-motor drives with individual feed acting on the respective grid control
Setpoint voltage in the same direction as the fluctuations in the voltage in the supply network. Through this
the influence of the voltage fluctuations of the feeding three-phase network is not
more settled. The computational investigation of the voltage surges that occur
Compensation phenomena of the speeds of the individual stands shows that
these run synchronously within certain, practically mostly given limits,
so that tugging, upsetting or looping does not occur. The voltage fluctuations
of networks in which the performance of the Wälzmötoren is relatively high compared to
the total power of the generators feeding the network; are of considerable
Size, so the grid control range of the converters using the invention
is severely restricted. The voltage surges can come from other consumers
in the network as well as from load surges that originate from the rolling mill drives themselves,
be evoked. The control device according to the concept of the invention regulates
so only the speed drops of the engines, which correspond to the load characteristics
of the motors and the voltage characteristics of the rectifiers occur.
Die Ausführung einer derartigen Regeleinrichtung kann auf verschiedene
Weise erfolgen: i. Der Wert der Drehzahl wird mit Hilfe einer Tachometerrnaschirie
festgestellt. Die Spannung der Tachometermaschine wird mit einer einstellbaren konstanten
Gleichspannung verglichen. Die Größe dieser Spannung wird durch einen Regler proportional
der die Gleichrichter speisenden Drehstromspannung verstellt. Die Spannungsdifferenz
von Tachometermaschine und verstellbarer Gleichspannungsguelle wird einem Verstärker
zugeführt, der die Gittersteuerung der Gleichrichter beeinfiußt (Pig. i). 2. Der
Istwert der Drehzahl wird wiederum mit einer Taehbmetermäschfrie in Gleichspannung
umgewandelt und mit einer konstanten einstellbaren Gleichspannung verglichen. In
diesen Stromkreis wird ebenfalls eine Gleichspannung, die der Drehstromspannung
proportional ist, eingeführt und die Summe dieser Spannungen wiederum dem Verstärker
zugeführt, der die Verstellung der Gittersteuerung bewirkt (Fig. 2).Such a control device can be implemented in various ways
Manner: i. The value of the speed is measured with the help of a tachometer
established. The voltage of the tachometer machine is set with an adjustable constant
DC voltage compared. The size of this voltage is proportional by a regulator
adjusts the three-phase voltage feeding the rectifier. The voltage difference
of tachometer machine and adjustable DC voltage source becomes an amplifier
which influences the grid control of the rectifier (Pig. i). 2. The
The actual value of the speed is in turn with a Taehbmetermäfrie in DC voltage
converted and compared with a constant adjustable DC voltage. In
This circuit is also a direct voltage, that of the three-phase voltage
is proportional, introduced and the sum of these voltages in turn to the amplifier
supplied, which causes the adjustment of the grid control (Fig. 2).
3. Die von einer Tachometermaschine erzeugte Gleichspannung, die dem
Istwert der Drehzahl proportional ist, wird direkt mit einer Gleichspannung verglichen,
die der Drehstromspannung proportional ist, und die Differenz der Spannung dem Verstärken
zugeführt, der die Verstellung der Gittersteuerung bewirkt (Fig. 3).3. The DC voltage generated by a tachometer machine, which is the
The actual value of the speed is proportional, is compared directly with a DC voltage,
which is proportional to the three-phase voltage, and the difference in voltage to the amplification
supplied, which causes the adjustment of the grid control (Fig. 3).
Bei den genannten Regeleinrichtungen ist es von großer Wichtigkeit,
welchem zeitlichen Verlauf die Sollwertverstellung folgt. Die Drehzahl der Walzmotoren,
also der Istwert beim Regelvorgang, wird, wie die rechnerische Untersuchung zeigt,
durch eine Summe von logarithmischen Funktionen beschrieben. Wenn der zeitliche
Verlauf der Sollwertverstellung der gleichen Funktion folgt, so spricht der Regler
nicht an. Daher soll vorzugsweise die Sollwertverstellung mit einem Zeitglied ausgerüstet
werden, dessen Zeitkonstante den mechanischen und elektrischen Zeitkonstanten der
Walzmotoren angepaßt wird.In the case of the control systems mentioned, it is of great importance
which time course the setpoint adjustment follows. The speed of the rolling motors,
i.e. the actual value during the control process, as the computational investigation shows,
described by a sum of logarithmic functions. If the temporal
If the course of the setpoint adjustment follows the same function, the controller speaks
not on. Therefore, the setpoint adjustment should preferably be equipped with a timer
whose time constant corresponds to the mechanical and electrical time constants of the
Rolling motors is adapted.