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Drehstromantrieb einer Drahtziehmaschine Die Erfindung bezieht sich
auf einen Aufwickelapparat mit einer Aufnahmetrommel und einem telektrischenAntriebsmotor,
umden Draht von ,einer Drahtziehmaschine aufzuwickeln..
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Im besonderen betrifft die Erfindung einen Apparat zum Aufwickeln
eines verhältnismäßig schweren Drahtes von einer Drahtziehmaschine. Hierbei kann
die Spannung des Drahtes eine ganz beträchtliche sein, damit der Draht durch das
Zieheisen hindurchgezogen werden kann. Es ist von großer Wichtigkeit, daß die an
den Draht angelegte Spannung im wesentlichen während des Aufwikkelnskonstant gehalten
wird.
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Die Erfindung ist darin zu sehen, daß bei einem Drehstromantrieb einer
Drahtziehmaschine mittels eines Asynchronmotors, dessen Drehmoment proportional
dem steigenden Durchmesser der aufgewickelten Drahtrolle anwächst, der Asynchronmotor
an eine Spannung von i8 bis 40 °/o der Normalspannung gelegt wird, um die erforderliche
Drehmomentcharakteristik zu erhalten.
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Zur Beschleunigung des Anlaufes wird vorzugsweise der Asynchronmotor
über einen Spannungstransformator kurzzeitig an eine erhöhte Klemmenspannung gelegt.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der beigelegten Zeichnung
dargestellt. Abb. i zeigt, teils in Seitenansicht, teils im Schnitt, eine Aufwickelvorrichtung,
die von einem überreichlich bemessenen Asynchronmotor angetrieben wird. Abb. z und
3 zeigen typische Arbeitskurven des bei der Drahtaufwicklung verwendeten Motors.
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io ist ein Mehrphasenmotor, der für eine Betriebsspannung von 440
Volt bemessen ist und dessen Welle i i eine mit Rillen versehene Seilscheibe 12
trägt, welche mittels Keilen befestigt ist. In einem Tragteil 13, der den
Induktionsmotor trägt, ist eine waagerechte Welle 14 angeordnet, auf welcher eine
hohle Seilscheibe 16 drehbar angebracht ist. Diese Seilscheibe liegt in Linie mit
der mit Rillen versehenen Scheibe r2 der Motorwelle i i und ist durch einen Seiltrieb
2o mit dieser Scheibe verbunden Auf der Welle 1q. ist ein zylindrischer Teilei gelagert,
der an der Scheibe 16 befestigt ist und einen abgeschrägten Flanschteil22 aufweist,
der gegen das innere Ende einer Aufnahmerolle 23 anliegt. Ein ringförmiger Teil
2q., der ebenfalls einen abgeschrägten Abschnitt besitzt, wird von außen auf den
Teilei aufgeschoben, wobei Stifte 25 im ringförmigen Teil in Bajonettschlitze 26
im zylindrischen Teil eingreifen, wodurch der Teil 2q. richtig zentriert und am
zylindrischen Teil festgehalten wird. Der Motor kann über einen spannungsverringernden
Transformator 3o und einen Schalter 31
mit einer zweckmäßigen Wechselstromquelle
¢o verbunden werden. Der Schalter 3i wird mittels eines Solenoides 32 betätigt,
welches von einem mit Verzögerung arbeitenden Relais 33 gesteuert wird.
Die
Kurve 35 der Abb. 2 zeigt die Beziehung zwischen dem auftretenden Drehmoment und
der Geschwindigkeit des Rotors. Das Drehmoment, das in Prozenten des Drehmomentes
bei Vollast ausgedrückt ist, wird durch -die Ordinaten der Kurve dargestellt, während
die Geschwindigkeit, die in Prozenten der synchronen Geschwindigkeit ausgedrückt
ist, durch die Abszissen der Kurve ihre Darstellung erfährt. Die Kurve 36 der Abb.
3 zeigt die Beziehung zwischen dem in dem Motor entstehenden Strom und der Geschwindigkeit.
Hier wird der Strom, der in Prözenten des Stromes bei Vollast ausgedrückt ist, durch
die Ordinaten der Kurve dargestellt, während die Abszissen genau so wie bei der
Abb. 2 die prozentuale Geschwindigkeit zeigen. Aus diesen Kurven geht hervor, daß
im normalen Arbeitsbereich des Motors, d. h. bei einem Geschwindigkeitsbereich von
5o bis 75 °/o der synchronen Geschwindigkeit, das Drehmoment und der Strom auf etwa
150
bis 2io °(o des Drehmomentes bei Vollast bzw. 15o bis 250 °f, des
Stromes bei Volllast ansteigen, wodurch der Rotor übererwärmt wird.
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Wird die dem Motor aufgedrückte Spannung erheblich vermindert, so
erhält man Kurven, beispielsweise die Kurven 37 der Abb. 2 und 38 der Abb. 3. Diese
Kurven zeigen, daß sowohl das Drehmoment als auch der Strom in der Nähe ihrer Werte
bei Volllast gehalten werden können, trotzdem niedrige Rotorgeschwindigkeiten zur
Anwendung kommen. Betrachtet man den Teil der Kurve 37, der zwischen den Geschwindigkeitswerten
50 und 75 °/o liegt, so sieht man, daß er die notwendige Steigung besitzt,
um dem Drehmoment der Arbeitsmaschine bei größer werdendem Durchmesser des auf die
Trommel aufgewickelten Drahtes zu folgen.
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Die Anlaßsteuerung für den Elektromotor ist in der Abb. r gezeigt.
Wenn Draht auf eine große und schwere Aufnahmerolle aufgewickelt werden soll, wird
ein größeres Drehmoment benötigt, um das Trägheitsmoment der Rolle zu überwinden.
Damit der Motor innerhalb kurzer Zeit auf die erforderliche Geschwindigkeit gebracht
werden kann, wird der Schalter 31 in die in Abb. i gekennzeichnete Stellung
gebracht und der Motor an die volle Netzspannung gelegt. Die Anschlußzeit des Motors
an diese hohe Spannung. wird von einem verzögert wirkenden Relais 33 bestimmt, welches
in dem Augenblick erregt wird, in welchem der Antriebsmotor mit der Energiequelle
verbunden wird. -Nach einer vorher eingestellten Zeit zieht das Relais 33, unter
Überwindung der Spannung einer Feder 42,' seinen Anker 41 an, um den Erregungsstromkreis
des Solenoides 32 zu schließen. Durch die Erregung des Solenoides wird der Schalter
gegen die Wirkung einer Feder 43 nach unten gezogen, wodurch der Motor selbsttätig
über den spannungsverringernden Transformator 3o an eine niedrigere Klemmenspannung
gelegt wird. Diese Spannung genügt,, um die Aufnahmerolle mit der erforderlichen
Geschwindigkeit anzutreiben, so daß der Draht mit konstanter Spannung aufgewickelt
wird. Die Aufwickelgeschwindigkeit ist hierbei derart bemessen, daß der Draht ebenso
rasch auf die Rolle aufgewickelt wird, als er von der Drahtziehmaschine o. dgl.
abgegeben wird. Wenn die Größe der auf die Aufnahmetrommel aufgewickelten Drahtrolle
zunimmt, muß die Umlaufzeit der Rolle allmählich herabgesetzt und das Drehmoment
erhöht werden, damit die Rolle sich derart bewegt, daß ein gleichförmiger Zug auf
den Draht einwirkt. Diese Regelung wird selbsttätig vom Motor ausgeführt, denn,
wenn die Geschwindigkeit des Motors abnimmt, nimmt die elektromotorische Kraft des
Rotors zu, und hierdurch wird ein Antriebsdrehmoment erzeugt, welches dem Widerstandsdrehmoment
annähernd gleich ist.
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Wenn Drähte von kleinerem Durchmesser aufgewickelt werden sollen,
wird die dem Motor zugeführte Spannung stärker verringert, so daß eine im voraus
festgelegte gleichmäßige Zugwirkung auf den Draht ausgeübt werden kann. Auch in
diesem Falle erfolgt eine allmähliche selbsttätige Verringerung der Umlaufgeschwindigkeit
des Motors und der Aufnahmespule, wenn der Durchmesser des aufgewickelten Drahtes
zunimmt.