DE749905C

DE749905C - Electric control for DC motors for intermittent operation

Info

Publication number: DE749905C
Application number: DE1940749905D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Paul Paech
Priority date: 1940-10-20
Filing date: 1940-10-20
Publication date: 1944-12-07

Description

Elektrische Steuerung für Gleichstrommotoren für aussetzenden Betrieb Beim Steuern von - Umkehrwalzenzugmotoren, die ständig angelassen. und stillgesetzt werden, ist anzustreben, ,daß die gewünschte Drehzahl möglichst schnell erreicht wird, @da hiervon die Höhe der Produktion wesentlich beeinflußt wird. Der Bedienungsmann richtet sich bisher nach einem den Motorstrom anzeigenden Meßgerät. Hierzu gehört viel Erfahrung, denn es ist auch zu berücksichtigen, ob die Beschleunigung im Leerlauf oder bei belasteter Walze erfolgt. Gleichzeitig muß der Bedienungsmann auch die Walzenstraße überwachen, so daß die Beobachtung der Meßgeräte erschwert ist.Electrical control for DC motors for intermittent operation When controlling - reversing roller pull motors that are constantly running. and shut down The aim is to achieve the desired speed as quickly as possible is, @ since this has a significant influence on the level of production. The operator has so far been based on a measuring device indicating the motor current. Which also includes a lot of experience, because it is also necessary to take into account whether the acceleration is at idle or when the roller is loaded. At the same time, the operator must also do the Monitor the roller train so that it is difficult to observe the measuring devices.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Steuerung des Walzenzugmotors unter Beachtung der Voraussetzungen für ein möglichst rasches Anlaufen oder Stillsetzen,des Motors selbsttätig zu gestalten. Die Erfindung bezieht sieh auf eine elektrische Steuerung für Gleichstrommotoren für diesen aussetzenden Betrieb, die im Ankerstromkreis durch eine Steuerdynamo und außerdem im Feldstromkreis geregelt werden. Gemäß der Erfindung wird für das Erreichen bestimmter Drehzahlstufen das Feld der Steuerdynamo und das Feld des Motors sowohl beim Beschleunigen als auch beim Verzögern mittels Spannungsrelais in Abhängigkeit von :der Spannung einer vom- Motor angetriebenen Drehzahldynamo geregelt. Der Bedienungsmann hat dann die Steuerwalze lediglich auf die gewünschte Drehzahlstufe zu stellen. Es wird also immer die nächstfolgende Erregerstufe eingeschaltet, wenn die Drehzahl den Wert erreicht hat, der der bisher eingeschalteten Erregerstufe entspricht. Wird der Steuerhebel zum Bremsen zurückgenommen, so erfolgt das generato.rische Abbremsen ebenfalls selbsttätig. Es wird immer die nächste Erregerstufe abgeschaltet, wenn der Motor die entsprechende Drehzahl erreicht hat. Das Abbremsen geht also gleichfalls so schnell wie möglich vor sich; es wird immer mit dein höchsten Drehmoment abgebremst.The object of the invention is to control the roller pull motor under Compliance with the requirements for starting or stopping the To design the motor itself. The invention relates to an electrical Control for DC motors for this intermittent operation in the armature circuit controlled by a control dynamo and also in the field circuit. According to the Invention is the field of the control dynamo for reaching certain speed levels and the field of the motor both when accelerating and when decelerating by means of Voltage relay depending on: the voltage of a motor driven Speed dynamo regulated. The operator then only has the control roller on to set the desired speed level. So it will always be the next pathogen level switched on when the speed has reached the value that was switched on up to now Corresponds to excitation level. If the control lever is withdrawn to brake, it takes place the generative braking as well automatically. There will always be the next excitation stage is switched off when the motor reaches the corresponding speed has reached. The braking is also carried out as quickly as possible; it is always braked with your highest torque.

Damit das Weiterschalten auch bei dem zulässigen Motorstrom vorgenommen wird, ist zusätzlich noch ein Stromrelais vorgesehen. Es gestattet das Weiterschalten erst, lvenn der Motorstrom auf einen bestimmten Betrag abgesunken ist. Hierdurch wird zusätzlich eine erhöhte Sicherheit gegen Überlastung,des Motors erreicht. Relais, die vom Strom des Motors abhängig sind und zur Überwachung von Steuervorgängen dienen, sind an sich bekannt; da'her wird auf die letzterwähnte Maßnahme nur im Zusammenhang mit den Merkmalen des Hauptanspruches Schutz ;begehrt.This means that the switching is also carried out with the permissible motor current a current relay is also provided. It allows switching to another only when the motor current has dropped to a certain amount. Through this In addition, increased safety against overloading of the motor is achieved. Relay, which are dependent on the current of the motor and are used to monitor control processes, are known per se; therefore, only in connection with the last-mentioned measure with the features of the main claim protection; coveted.

Die Anordnung wird vorzugsweise so getroffen, daß eine Feldschwächung des Motors erst dann vorgenommen wird, wenn die Grunddrehzahl des Motors erreicht ist. Ebenso wird umgekehrt bei der Verzögerung erst das Motorfeld verstärkt .und dann bei vollem Motorfeld das Feld der Steuerdynamo geschwächt. Es ergibt sich auch hier ein Abbremsen immer mit dem höchstmöglichen Drehmoment. Würden die Beschleunigung und Verzögerung beim Steuern durch die Steuerdynamo bei geschwächtem Motorfeld vorgenommen werden, so wäre ein verkleinertes Drehmoment die Folge.The arrangement is preferably made so that a field weakening of the motor is only carried out when the base speed of the motor has been reached is. Likewise, conversely, the motor field is only strengthened during the deceleration. And then when the motor field is full, the control dynamo field is weakened. It also arises here always braking with the highest possible torque. Would speeding up and delay in steering made by the control dynamo when the motor field is weakened the result would be a reduced torque.

Spannungsabhängige Relais für ,die Steuerung von Gleichstrommotoren sind bereits bekannt. Sie wurden bisher nur für die Beschleunigung benutzt und von der Spannung des Motors- abhängig gemacht, der über vorgeschaltete Widerstände angelassen wird. Das Wesen der Erfindung gegenüber der bisherigen Anordnung besteht darin, daß auch im Bereich der Feldschwächung des Motors die selbsttätige Steuerung erfolgt, und daß auch beim Abbremsen sowohl im Feldstromkreis des Motors als auch im Feldstromkreis der Dynamo die Steuerung selbsttätig vor sich geht.Voltage dependent relays for controlling DC motors are already known. So far they have only been used for acceleration and by made dependent on the voltage of the motor, which started via upstream resistors will. The essence of the invention compared to the previous arrangement is that automatic control also takes place in the area of the field weakening of the motor, and that also when braking both in the field circuit of the motor and in the field circuit the dynamo controls automatically.

Ferner ist es an sich bekannt, bei Gleichstrommotoren, die iin Ankerstromkreis durch eine Steuerdynamo und außerdem im Fel.dstroinkreis geregelt werden, mittels einer vom Motor angetriebenen Hilfsdynamo das Feld des TNIotors oder zier Steuerdynamo so zu beeinflussen, daß bei Belastungsveränderungen die Drehzahl des Motors gleichbleibt. Es handelt sich also nicht, wie beim Gegenstand der Erfindung, um die Verwendung einer vom Motor angetriebenen Drehzahldynamo für das selbsttätige Beschleunigen und @'erzögern. Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung erläutert. In dieser bedeutet i ein letz für Hilfsspannungen, 2 das Steuergerät, 3 die Steuerdynamo, q. den Walzenzugmotor und 5 die mit letzterem gekuppelte Drehzahldynamo. Mit 6 ist das Feld der Steuerdynanlo 3 und mit i i das Feld des Walzenzugmotors 4 bezeichnet.It is also known per se, in the case of direct current motors, the armature circuit controlled by a control dynamo and also in the Fel.dstroinkreis, by means of an auxiliary dynamo driven by the engine, the field of the TNIotors or ornamental control dynamo to influence so that the speed of the motor remains the same when the load changes. It is therefore not a matter of use, as is the case with the subject matter of the invention a speed dynamo driven by the engine for automatic acceleration and @ 'hesitate. The invention is explained with reference to the drawing. In this means i a last for auxiliary voltages, 2 the control unit, 3 the control dynamo, q. the single drum roller motor and 5 the speed dynamo coupled to the latter. With 6 the field is the control dynamo 3 and i i denotes the field of the roller pull motor 4.

Wird die Steuerwalze 2 voll ausgelegt, so spricht, je nachdem nach welcher Richtung die Steuerwalze geschaltet ist, das Schütz 2o oder 21 an. Das Feld 6 der Steuerdynamo 3 wird erregt, und die Dynamo entwickelt eine bestiininte Spannung. Der Walzenzugmotor läuft an. Ist .die Spannung der Drehzahldynaino 5 so weit angestiegen, daß sie zur Betätigung des Spannungsrelais 29 ausreicht, so spricht dieses Relais an, aber erst dann, wenn der Strom -des :Motors auf einen bestimmten Wert abgefallen ist. Umletzteres zu erreichen, ist ein Stromrelais 22 vorgesehen, das abfällt, wenn der Motorstrom auf einen bestimmten Wert gefallen ist, und dann erst das Relais 29 an Spannung legt. Die Erregerspule des Relais 22 ist an einen im Motorstromkreis liegenden Parallelwiderstand 23 angeschlossen. Das Relais 29 schaltet das Schütz i9. Durch das Schütz i9 wird ein im Erregerstromkreis der Steuerdynamo 3 befindlicher Widerstand 9 kurzgeschlossen. Die Steuerdynamo wird also höher erregt. Die Folge davon ist, daß die Drehzahl des Walzenzugmotors .I und damit auch die Drehzahl der Drehzahldynamo 5 steigt.If the control drum 2 is fully laid out, it speaks, depending on which direction the control roller is switched, the contactor 2o or 21 on. The field 6 the control dynamo 3 is excited and the dynamo develops a certain voltage. The compactor motor starts. If the voltage of the speed dynaino 5 has risen so far, that it is sufficient to operate the voltage relay 29, this relay speaks on, but only when the current of the motor has dropped to a certain value is. To achieve the latter, a current relay 22 is provided, which drops out when the motor current has dropped to a certain value, and only then does the relay 29 applies voltage. The excitation coil of relay 22 is connected to one in the motor circuit lying parallel resistor 23 connected. The relay 29 switches the contactor i9. The contactor i9 becomes a control dynamo 3 in the excitation circuit Resistor 9 short-circuited. The control dynamo is thus excited higher. The consequence of which is that the speed of the roller pull motor .I and thus also the speed of the Speed dynamo 5 increases.

Ist der Beschleunigungsstrom wieder auf eine bestimmte Größe gefallen und hat die Drehzahldynamo 5 die Spannung für Lias Einschalten des nächsten Spannungsrelais 30 erreicht, so wird dieses geschaltet, und zwar wiederum erst dann., wenn der Motorstrom so weit abgesunken ist, daß das Stromrelais 22 abfällt. Das Spannungsrelais 30 schaltet Glas Schütz 1R, tvodurch die Spannung der Steuerdynamo durch Kurzschließen des zweiten im Erregerstromkreis der Steuerdynamo liegenden Widerstandes 8 weiter erhöht wird. Das Spiel wiederholt sich so lange, bis auch die Relais 31, 32 und 33 mit den zugehörigen Schützen 17, 16 und 15 geschaltet worden sind. Das Spannungsrelais 31 mit dem Schütz 17 schaltet den letzten Widerstand iin Erregerstromkreis der Steuerdynamo 3 kurz. Das Relais 32 bewirkt anschließend eine Schwächung des Feldes des Walzenzugmotors durch Zuschaltung des Widerstandes 12. Das Anziehen des Relais 33 hat eine weitere Schwächung des Feldes des Walzenzuginotors .4 durch Zuschalten des Widerstandes 13 zur Folge.If the acceleration current has fallen to a certain size again and the speed dynamo 5 has reached the voltage for Lias switching on the next voltage relay 30, this is switched, again only when the motor current has dropped so far that the current relay 22 drops out . The voltage relay 30 switches glass contactor 1R, which increases the voltage of the control dynamo by short-circuiting the second resistor 8 in the excitation circuit of the control dynamo. The game is repeated until the relays 31, 32 and 33 with the associated contactors 17, 16 and 15 have also been switched. The voltage relay 31 with the contactor 17 switches the last resistor in the excitation circuit of the control dynamo 3 for a short time. The relay 32 then causes a weakening of the field of the roller pull motor by switching on the resistor 12. The pulling of the relay 33 results in a further weakening of the field of the roller pulling motor .4 by switching on the resistor 13.

Die Relais 29 bis 33 halten sich selbst, wobei in det: Halteleitungen Widerstände 2.4 bis 28 vorgeschaltet sind, die bewirken, daß sich das Relais beider entsprechenden Spannung :der Drehzahldynamo gerade hält. Das Einschalten von Widerständen in den Haltestromkreis von Relais ist an sich bekannt.The relays 29 to 33 hold themselves, where in det: hold lines Resistors 2.4 to 28 are connected upstream, which cause the relay of both corresponding voltage: the speed dynamo just stops. Switching on of resistors in the holding circuit of relays is known per se.

Wird jetzt die Steuerwalze 2 zurückgenommen, so fällt zunächst das Schütz 15 ab. Das Feld ,des Walzenzugmotors wird durch Kurzschließen des Widerstandes 15 verstärkt. Der Walzenzugmotor läuft langsamer. Die Spannung der Drehzahldynamo 5 wird kleiner. Das Relais 33 fällt ab. Hierdurch wird bewirkt, daß auch -das Schütz 16 abfällt. Das Feld des Walzenzugmotors wird dadurch weiter verstärkt. Der Walzenzugmotor und damit auch die Drehzahldynamo 5 läuft noch langsamer, so daß auch das Relais 32 abfällt. Der Walizenzugmotor läuft jetzt mit vollem Feld. So wiederholt sich das Abfallen der Relais und der Schütze, bis nach Abfallen :des Relais 29 die Widerstände 7, 8 und 9 wieder in -den Erregerstromkreis der Steuerdynamo 3 eingeschaltet sind, also die Steuerdynamo vollständig entregt ist. Der Walzenzugmotor wird somit mit höchstem Drehmoment abgebreirist.If the control drum 2 is now withdrawn, this will first be the case Contactor 15 off. The field of the single drum roller motor is created by short-circuiting the resistor 15 reinforced. The compactor motor runs slower. The voltage of the speed dynamo 5 is getting smaller. The relay 33 drops out. This has the effect that the contactor 16 drops. The field of the compactor motor is thereby further strengthened. The single drum roller motor and thus the speed dynamo 5 runs even slower, so that the relay 32 falls. The licensing engine is now running with full field. So it repeats the relays and the contactors dropping out, until after dropping: of the relay 29 the resistors 7, 8 and 9 are switched on again in the excitation circuit of the control dynamo 3, so the control dynamo is completely de-energized. The compactor motor is thus with maximum torque.

Damit das Abfallen :der Relais 29 bis 33 nur von den Vorschaltwi@derständen 24 bis 28 abhängig ist, ist ein Relais 34 vorgesehen, welches in der Nullstellung des Steuergeräts 2 anzieht. Durch dieses Relais wird erreicht, daß bei hohem Bremsstrom die Relais 29 bis 32 an die volle Drehzahldynamospannung gelegt werden. Erst wenn der Strom abgeklungen ist, läßt das Stromrelais 22 die durch die Vorschaltwiderstände 24 bis 28 ermäßigte Spannung zur Wirkung gelangen. Die Relais 29 bis 33 fallen also erst ab, wenn der Bremsstrom genügend weit abgeklungen ist.So that the drop out: the relays 29 to 33 only from the ballast resistors 24 to 28 is dependent, a relay 34 is provided, which is in the zero position of control unit 2 picks up. This relay ensures that when the braking current is high the relays 29 to 32 are connected to the full speed dynamo voltage. Only when the current has decayed, the current relay 22 lets through the series resistors 24 to 28 reduced tension take effect. The relays 29 to 33 fall so only starts when the braking current has decayed sufficiently.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Electric control for DC motors for intermittent operation in the armature circuit by a control dynamo and moreover regulated in the field circuit, in particular for roller drum motors, characterized in that @ that field (6), the control dynamo, for reaching certain speed levels (3) and the field (1i) of the motor (4) both when accelerating and when decelerating by means of a voltage relay (29 Abis 33) depending on the voltage of one of the Motor-driven speed dynamo (5) are controlled.

2. Control according to claim i, characterized in that a current relay (22) is dependent on the current of the motor (4) the acceleration and braking processes are additionally monitored so that the voltage relays (29 to 33) the speed dynamo (5) can only respond when the current is on certain size has decreased.

3. Control according to claims i and: 2, thereby characterized in that in the holding circuit of the voltage relay (29 to 33) resistors (24 to 28) are installed, which are matched so that .the relays at low Falling below the speed dynamo voltage, which is required for switching on, fall off.