DES0037076MA - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 8. Januar 1954 Bekanntgemacht am 5. April 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Es ist bekannt, bei Magnetverstärkern ■— das sind Drosselspulenanordnungen, die durch Vormagnetisierungsströme, insbesondere Gleichströme, gesteuert werden — mehrere Steuergrößen vorzusehen und diese je einer besonderen. Vormagnetisierungswicklung zuzuführen. Diese Maßnahme ist vor allem bei als Regelverstärker dienenden Magnetverstärkern gebräuchlich, um einen SoIl- und einen Istwert miteinander zu vergleichen und

ίο um irgenwelche besonderen Hilfsregelgrößen zur Wirkung zu bringen.

Nach der Erfindung wird das bei Magnetverstärkern bekannte Vergleichsverfahren für zwei Steuerströme für einen neuen Zweck, nämlich zur Drehmomentregelung zweier mit Hilfe je eines Gleichstrommotors für sich angetriebener Bewegungs- oder Bearbeitungsmittel für denselben Gegenstand bzw. für dasselbe Gut angewendet.

Ein Beispiel für eine derartige Momentenregelung stellen Doppelantriebe für Walzgerüste mit einer Ober- und Unterwalze dar, von denen jede durch einen besonderen Motor angetrieben wird. Bei solchen Antrieben ist es wichtig, daß von jeder Walze das gleiche Moment auf das Walzgut ausgeübt wird, da das Walzgut sonst gekrümmt werden kann oder andere Nachteile entstehen können. Bisher hat man zur Gewinnung von Steuerwerten für die Momentenregelung soldier Antriebe Widerstände in die Ankerkreise der Motoren geschaltet. Die hieran abfallenden Spannungen hat man gegeneinandergeschaltet und die sich daraus ergebende Differenzspannung zur Beeinflussung der Erregung der

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beiden Motoren verwendet. Derartige Widerstände sind jedoch aus verschiedenen Gründen unvorteilhaft und können große Verluste bedingen. Es ergibt sich dabei außerdem die Schwierigkeit, wenn es

.5 sich um Motoren hoher Spannungen handelt, daß der Steuerkreis, in dem die Differenzsteuerwerte gebildet werden, auf hohem Potential liegen kann, so daß besondere Maßnahmen zur Isolierung dieser hohen Spannung im Eingang des Regelverstärkers

ίο erforderlich sind. Infolgedessen können als Regelverstärker nicht die üblichen 'Standardausführungen, sondern es müssen besondere, für diesen Zweck geeignete Verstärker verwendet werden. Es ist auch schon vorgeschlagen worden, anstatt besondere Widerstände in den Ankerstromkreisen vorzusehen, die Spannungen an den Wendepolwicklungen der Motoren für die Bildung der Steuergrößen zu verwenden. Diese Maßnahme bedingt jedoch ebenfalls Nachteile. Es werden zwar besondere Widerstände und die durch sie bedingte ' Verluste vermieden; jedoch ergeben sich durch die geschaffenen galvanischen Verbindungen zwischen den beiden Motoren für die Schutz- und Überwachungseinrichtungen derselben besondere Probleme, die besonderer Lösungen bedürfen.

Die Erfindung besteht darin, daß zur Drehmomentregelung bei Doppelantrieben für Walzgerüste oder anderen Einrichtungen, bei denen zwei Gleichstrommotoren je für sich ein Bewegungs- oder Bearbeitungsmittel für denselben Gegenstand bzw. dasselbe Gut antreiben, zur Bildung eines für beide Motoren gemeinsamen Momentensteuerwertes ein vorzugsweise spannungssteuernder und in Gegentaktschaltung ausgebildeter Magnetverstärker insbesondere in Selbstsättigung verwendet wird, dessen Kerne von den Ankerströmen der Motoren in entgegengesetzterRichtung unmittelbar vormagnetisiert werden, so daß die Differenz beider Ströme den Ausgangsstrom des Magnetsverstärkers bestimmt, und daß der gesteuerte Ausgangsstrom deselben mittelbar oder unmittelbar"auf die Erregung der beiden Motoren oder des sie speisenden Generatoren oder Gleichrichter je in entgegengesetztem Sinn einwirkt. Nach der weiteren Erfindung ist es besonders vorteilhaft, je eine Ankerstromzuführung von beiden Motoren zu einer eine bauliche Einheit bildenden Doppelschiene zusammenzufassen, so daß in ihren beiden isoliert voneinander verlaufenden Teilleitern die entgegengesetzten Ankerströme der Motoren fließen. Auf dieser Schiene werden die

^! Kerne des Magnetverstärkers die Schiene allseitig umschließend angebracht. Die Schiene kann dabei vorteilhaft selbst als Träger und Halter für" den Magnetverstärker dienen. Zur näheren Erläuterung sei im folgenden auf die Zeichnung verwiesen.

Fig. ι zeigt schematisch das Schaltbild eines solchen Doppelantriebes; Eine Oberwalze ist mit 1, eine Unterwalze mit 2 bezeichnet. Die beiden Walzen werden von zwei Motoren 3, 4 angetrieben, die zusammen mit je einem Generator 5 bzw. 6 Leonardsätze bilden. Die Generatoren 5 und 6 haben je zwei verschiedene Erregerwicklungen 7, 8 bzw. 9, 10, die jeweils in Reihe geschaltet sind. Die Erregerwicklungen 7, 9 werden über einen einstellbaren Widerstand 11 von einer nicht mit dargestellten Stromquelle gespeist und liefern eine konstante Haupterregung. Die Erregerwicklungen 8, 10 sind in bezug auf die Wicklungen 7, 9 gegensinnig in Reihe geschaltet und werden von einem Regelverstärker 12 gespeist, dessen Stromversorgung über die Klemmen i3_ß erfolgt. Zur Steuerung des Regelverstärkers 12 dient ein Magnetverstärker 13, der auf den Ankerstromzuführungen 14, 15 angebracht und in Fig. 2 und 3 näher dargestellt ist.

Fig. 2 zeigt eine Anordnung von vier Magnetverstärkerkernen 21 bis 24, die je zwei Drosselspulen 25, 26, 27, 28, 29, 30 und 31, 32 aufweisen. Die Ankerstrqmzuführungen 14, 15, vergleiche Fig. i, gehen durch sämtliche Kerne 21 bis 24 hindurch. Die insgesamt vier Kerne erklären sich dadurch, daß der Magnetverstärker in Gegentaktschaltung ausgeführt ist, infolge der verschiedenen Drehrichtungen für die Walzen 1, 2 (Fig. 1) und die dadurch bedingten Ströme verschiedener Richtung in den Ankerstromzuführungen 14, 15.

Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht zu Fig. 2 entlang der Linie III-III in Richtung auf den Magnetverstärkerkern 24 und die Drosselspulen 31 und 32. Die Leiter 14 und 15 sind durch eine Isolierschiene 33 voneinander getrennt und bestehen jeweils aus beispielsweise drei Einzelleitern 34 bis 36 bzw. 37 bis 39. Sie sind an einzelnen Stellen mit Hilfe von Isolierzwischenstücken miteinander fest verbunden und' stellen dadurch stabile Schienen mit Luftzwischenräumen dar, die zugleich eine wirksame Kühlung ermöglichen. Die Befestigung der Magnetverstärkerkerne auf der Doppelschiene 14, 15 ist in Fig. 3 ebenfalls zu erkennen. Auf dem Kern 24 sind in der Nähe der Kernschenkel 40, 41 und zu diesen parallel laufend Winkelschienen 44 und 45 angebracht. Zwischen ihnen ist, isoliert durch Isolierplatten 42, 43, die Doppelschiene 14, 15 durch nicht näher dargestellte Mittel fest eingeklemmt. Die Winkelschienen 44, 45 sind nach unten durch Hilfsschienen 46, 47 verlängert, zwischen denen eine den Drosselspulen 31, 32 zugeordnete Ventilanordnung 48 auf Bolzen 49 und 50 isoliert angebracht ist. An den Magnetverstärkerkernen sind außerdem seitlich Klemmleisten 51 bis 54 befestigt.

Als Magnetverstärker bei der Einrichtung nach der Erfindung wird ein spannungssteuernder Magnetverstärker bevorzugt, insbesondere ein solcher mit innerer Selbstsättigung. Gegenüber den bekannten Gleichstromwandlern auf Magnetverstärkergrundlage, die stromsteuernde Einrichtungen darstellen, ergeben sich dadurch baulich bedeutend kleinere und billigere Ausführungen. Die Magnetverstärker können sowohl mittelbar als auch unmittelbar, z. B. über A^erstärkermaschinen, Schnellerregermaschinen, weitere Magnetverstärker auf die Erregung der Motoren oder die Erregung der diese speisenden Steuergeneratoren einwirken. Nach der weiteren Erfindung kann der Magnetverstärker mit Zusatzvormagnetisierungswicklungen versehen werden, die es gestatten, eine Regelung sowohl auf gleiche Ankerströme der -Motoren oder auch auf

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einen gewünschten Unterschied dieser Ströme vorzunehmen, so daß also entweder auf gleiche Momente oder auf einen gewünschten Unterschied der Momente geregelt wird. Die zusätzlichen Vormagnetisierungswicklungen werden zusammen mit den Ar bei ts wicklungen auf den Schenkeln der Drosselspulenkerne angebracht und können sowohl von einem konstanten Vormagnetisierungsstrom gespeist werden, so daß durch eine der Walzen ein

ίο konstantes größeres Moment auf das Walzgut ausgeübt wird oder die Zusatzmagnetisierung kann nach einem gewünschten Programm veränderbar sein, beispielsweise so, daß stets auf ein konstantes Verhältnis der durch die Walzen ausgeübten Momente geregelt wird.

Bei Doppelantrieben für Walzgerüste kann nach der weiteren Erfindung eine selbsttätig gesteuerte Zusatzmagnetisierung des Magnetverstärkers vorhanden sein, der ein Zeitverzögerungsmittel zugeordnet ist. Der Sinn dieser Maßnahme ist die Erzielung einer anderen Momentenverteilung beim Einlaufen des Walzgutes zwischen die Walzen als später während des Walzvorganges. Dadurch kann dem Anfangsstück des Walzgutes eine Biegung nach oben erteilt werden, so daß ein Einhaken und Hängenbleiben des Walzgutes an irgendeiner Stelle der Walzenstraße vermieden wird. Die Zusatzmagnetisierung und ihre selbsttätige Steuerung können auf verschiedene Weise bewirkt werden. Es ist beispielsweise möglich, den beiden Zweigen eines Gegentaktmagnetverstärkers anfänglich eine verschiedene Zusatzmagnetisierung zu erteilen und diese so lange beizubehalten, bis der Anfang des Walzgutes eine bestimmte Länge durch die Walzen hindurchgegangen ist. Danach, während des weiteren Walzvorganges, liegt dann'die gleiche Zusatzmagnetisierung vor, und es werden beide Walzen auf das gleiche Moment geregelt. Das Einsetzen der vorübergehenden unterschiedlichen Magnetisierung kann durch den beim Einlaufen des Walzgutes sich ergebenden Stromstoß im Ankerkreis der Motoren ausgelöst werden, beispielsweise mit Hilfe eines Relais, durch das die Zusatzmagnetisierungswicklungen der beiden Zweige des Magnetverstärkers an eine konstante Spannung gelegt werden. Da der Zusatzmagnetisierung des einen Zweiges ein Zeitverzögerungsmittel zugeordnet ist, erreicht der Strom in dieser Wicklung erst später den gleichen Wert wie in der Zusatzmagnetisierung des anderenZweiges.

Ein weiteres Anwendungsbeispiel für die Einrichtung nach der Erfindung stellen elektrisch betriebene Fahrzeuge dar, bei denen verschiedene Motoren unabhängig voneinander auf verschiedene Fahrzeugachsen und Antriebsräder einwirken. Die Einrichtung nach der Erfindung ist jedoch in ihrer Anwendung nicht auf die genannten Beispiele beschränkt, sondern läßt sich überall dort mit Vorteil anwenden, wo es darauf ankommt, eine Momentenregelung zweier mit Hilfe je eines Gleichstrommotors für sich angetriebener Bewegungs- oder Bearbeitungsmittel für denselben Gegenstand bzw. dasselbe Gut in irgendeiner gewünschten Weise vorzunehmen. Die Einrichtung nach der Erfindung ist außerdem nicht an die in der Zeichnung dargestellten konstruktiven Merkmale gebunden. So ist es für das Wesen der Erfindung an sich gleichgültig, welcher Art die Kerne des Magnetverstärkers sind. An Stelle von Schichtkernen können auch gewickelte Bandringkerne verwendet werden. Ebenso ist die Form der durch die Kerne hindurchgehenden Leiter an sich gleichgültig. Es können z. B. auch zwei isolierte Kabel oder ein Zweileiterkabel verwendet werden. Auch die in Fig. 1 dargestellte Schaltung eines Doppelantriebes ist nur als Beispiel zu werten. Der Regelverstärker 12 kann beispielsweise für jede Erregerwicklung 8, 10 mit galvanisch getrennten Ausgangsstromkreisen versehen sein.

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Einrichtung zur Drehmomentregelung zweier mit Hilfe je eines Gleichstrommotors für sich angetriebener Bewegungs- oder Bearbeitungsmittel für denselben Gegenstand

' bzw. für dasselbe Gut, insbesondere für Doppelantriebe von Walzgerüsten, dadurch gekennzeichnet, daß für die Bildung des Steuerwertes ein vorzugsweise spannungssteuernder und in Gegeiitaktschaltung ausgebildeter Magnetverstärker, insbesondere mit innerer Selbstsättigung, verwendet ist, dessen Kerne von den Ankerströmen der Motoren in entgegengesetzter Richtung unmittelbar vormagnetisiert werden, so daß die Differenz beider Ströme den Ausgangsstrom des Magnetverstärkers bestimmt, und daß der gesteuerte Ausgangsstrom mittelbar oder unmittelbar auf die Erregung der Motoren oder diese speisenden Generatoren oder Gleichrichter je in entgegengesetztem Sinn einwirkt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß je eine Ankerstromzuführung beider Motoren zu einer zwei Gegenströme führenden Doppelschiene zusammengefaßt ist, die von den Magnetverstärkerkernen umschlossen ist und gleichzeitig als Träger für diese dient.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetverstärkerkerne zugleich als Träger für zugeordnete Gleichrichter sowie die Anschlußklemmleisten dienen.

4. Einrichtung nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetverstärker ■ mit Zusatzvorniagnetisierungswicklungen versehen sind, die auf gleiche Ankerströme oder auf ein gewünschtes Verhältnis oder einen gewünschten Unterschied dieser Ströme regeln.

5. Einrichtung nach Ansprüchen 1 bis 4 für Doppelantriebe von Walzgerüsten, gekennzeichnet durch eine selbsttätig gesteuerte Zusatzmagnetisierung des Magnetverstärkers, der ein Zeitverzögerungsmittel zugeordnet ist, die beim Einlaufen des Walzgutes zwischen dk Walzen kurzzeitig eine andere Drehmomentverteilung hervorruft.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen