DE757704C

DE757704C - Einrichtung zur Drehzahlregelung der Antriebsmotoren einer kontinuierlichen Walzenstrasse

Info

Publication number: DE757704C
Application number: DES129101D
Authority: DE
Inventors: Johannes Dipl-Ing Killinger; Ferdinand Dipl-Ing Mueller
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Priority date: 1937-10-10
Filing date: 1937-10-10
Publication date: 1953-03-23
Also published as: BE426100A

Description

Einrichtung zur Drehzahlregelung der Antriebsmotoren einer kontinuierlichen Walzenstraße Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur selbsttätigen Regelung der Antriebsmotoren einer kontinuierlichen @-Valzenstraße, d. h. einer Walzenstraße, bei der in der Walzrichtung eine größere Anzahl von je durch einen besonderen .Motor angetriebenen Walzgerüsten vorgesehen ist. Walzenstraßen dieser Art werden insbe= sondere angewendet, um Bandeisen oder iihnliches Walzgut in warmemZustande zuwalzen. Zum Antrieb der Walzgerüste werden meist Gleichstrommotoren verwendet, da sich diese Motoren zweckmäßig regeln lassen.
Es ist bereits bekannt, die Motoren mit zusätzlichenHilfsregeleinrichtungenauszurüsten, durch die die Drehzahl eines Motors selbsttätig von der Drehzahl eines in der Walzrichtung vor oder hinter diesem 'Motor liegenden anderen Motors der U'alzenstral.le gemacht wird. Gegenstand der I3rtindung ist eine nach diesem Prinzip arbeitende M@egeleinrichtung, die mit besonderem Vorteil für Walzenstrallen mit hohen Walzgeschwindigkeiten angewenflet «-erden kann.
l"riinditnrs@eniälj wird die Drehzahl jedes Antriebsmotors der kontinuierlichen Walzenstraf.le von vornherein niedriger eingestellt als der durch die Längenänderungen des Walzgutes hediit-ten tatsächlichen Walzgeschwindigkeit entsprechen würde. In Abhängigkeit von der Belastung des jeweils vorangehenden Motors wird die Drehzahl des in der Walzrichtung folgenden 'Motors, die in der vorstehend gekennzeichneten Weise eingestellt ist, erfintlungsgemüt@ dann selbsttätig erhöht. sobald das Walzgut in das Walzgerüst des voran--C henden Mutors eintritt. Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin. claß die einzelnen Teilmotoren der kontinuierlichen Walzenstralie nicht wie bisher auf relativ gleiche Drehzahlen eing=estellt werden. sondern daß von vornherein ilie Drehzahl jedes der Teilmotoren niedriger eingestellt wird als die die der tatsä chlichenWalzgeschwindigkeit entsprechende Drehzahl, und daß diese Drehzahl selbsttätig in Abhängigkeit von der Belastung des jeweils vorangehenden Motors wiederum so weit erhöht wird, daß der nachfolgende 'Motor die durch die L;'#ngenänderungen des Walzg=utes zwangslüun@ bedingte Drehzahl annimmt.

Dieser den Gegenstand der Erfindung bildende lZegeleingritr bei der Walzenstrafe ist notwendig. weil beim Eintritt des Walzgutes in ein Walzzerüst die Drehzahl des zugehörigen Motors wegen der 1I21 slieisenden_\rtz und wegen des Spannungsabfalls ini Stromkreis zwischen Netz und Motor abfällt. während die Drehzahl des nachfolgenden \lotors praktisch unverändert bleiben würde. Läuft das Walzgut in das mit höherer Drehzahl laufende nachfolgende Walzgerüst. so würden Zerrungen entstehen, die Ausschüsse von Teillängen des Walzgutes zur Folge haben. Durch die erfindungsgemäße Regelmaßnahme wird dieser Nachteil beseitigt. Dabei hat die von vornherein niedriger eingestellte Drehzahl des nachfolgenden 'Motors den Vorteil. daß bei nicht ganz richtig eingrcifender Regelung, niemals Zerrungen eintreten können. Es kann sich höchstens eine Schlinge bilden, wenn die Drehzahl des Walzgerüstes zti -:lein ist.

. Die cler

zugrunde liegende Auf-

gahe der _@151tängri@i:eits:teuerunr der Dreh-

zahl eines Teilmotors in Abhängigkeit von der

Ilelastung eine: anderen "Peilmotors ist. wie

schon erw;ihnt. schon in der Weise -elöst wor-

den, daß die Drehzahlen der einzelnen Teil-

inotoren zunächst `leicli groß gewühlt wurden

und (lad diel)relizahlenderieweilsnachtoll-en-

den 'fotorein selbsttätig in Ai)liängigkeit von

der Belastung des jeweils vorangehenden

Motors herabgesetzt «-erden. Die den Gegenstand der Erfindung bildende -Maßnahme, die Drehzahl des nachfolgenden Motors von vornherein niedriger zu wählen und dann helastungsabhängig diese Drehzahl zu steigern. hat demgegenüber außer den Bereits genannten Vorteilen noch antriebstechnische Vorteile. Handelt es sich um einen tE'alzenstr afenantrieb, bei dem die Gleichstrommotoren aus einem allen 'Motoren gemeinsamen Gleichstromnet7 gespeist werden, so kann die Drehzahl eines Motors mit der für den l:ontirt.ierlichen Walzbetrieb erforderlichen grolJen Geschwindigkeit dadurch gesenkt werden. <1;1i,; der Motor generatorisch auf das Netz zurück arbeitet. Dazu ist es notwendig, daß die Motorspannung um ein bestimmtes Maß gröber ist als die Spannung des Netzes. Wegen des inneren Spannungsabfalls des -Motors muß die Motorspannung durch 1soinpoun(üerungsmalSnahmen zunächst um den doppelten inneren Spannungsabfall des Motors erhöht werden. bevor überhaupt die gewünschte Drehzahlsenlung durch Generatorwirkung einsetzen kann. Wählt man dagegen den erfindungsgemäßen Weg der selbsttätigen Erhöhung der Drehzahl, so fällt die Feldä nderun- mit Rücksicht auf den inneren Spannungsabfall des Motors fort, die hompoundierungsmaßnahme wirkt unmittelbar und in voller Höhe auf die Motorspannung und damit auf die 'Motordrehzahl ein.

Handelt es sich nicht um den Betrieb der Watzinotoren aus einem gemeinsamen Gleichstromnetz. sondern vielmehr uin eire Aiitrie'.)sanordnung, bei der jeder einzelne Motor ü her einen steuerbaren Gleichrichter.

einen gittergesteuerten @uecksill@crdampfgleichrichter, gespeist und geregelt wird, so hat die Erfindung den Vorteil, daß die für den Regelvorgang erforderlichen 'Mittel wesentlich vereinfacht werden. Nimmt man für den Gleichrichterbetrieb die bisher übliche und bekannte Antriebsanordnung mituntereinander gleichen Drehzahlen der Teilmotoren an, so wäre an sich auch eine Herabsetzung der Drehzahl der 'Motoren dadurch möglich, daß die _ Gleichrichter auf Wechselrichterbetrieb um-,geschaltet werden und daß die 'Motoren dann generatorisch auf das Netz zurück arbeiten. Ein solcher Betrieb erfordert entweder für jeden Motor zwei Gruppen von Entladungs--efä ßen, von denen die eine Gruppe als Gleich-

richte=, die andere dagegen als Wechselrichter

arbeitet, oder es müssen auf der Gleichstrom-

seite der Gleichrichter Unischalter vi)rgesulien

sein, durch die für den «'erh@elrirhterl@etrieli

rlie Polarität der Gleichrichter @-eändert wirft.

Die er>tgenannte Betriehsart hat Alen Vorteil.

daß flie für die kontinuierliche Walzenstrai.ae

-eforderte @rchzahl@eni:ung zwar mit der

-'eichen Geschwindigkeit wie bei einem an ein (:lcicli.troiniietz angeschlossenen Motor durch--eführt werden kann, sie hat jedoch den Nachteil. daß die doppelte Anzahl von Gleichrichtern notwendig ist. Die zweite Betriebsart hat den Nachteil, daß während des Betriebes um-';eschaltet werden muß. Beide Nachteile werden erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß die Drehzahl von vornherein kleiner eingestellt ist und daß die selbsttätige Anpassung der Drehzahl durch das 'Mittel der Spannungserhöhung mit Hilfe der Gittersteuerung erreicht wird. 'Man kann dann die Drehzahl durch Gittersteuerung auf eine Geschwindigkeit erhöhen, die sogar noch größer ist als die Geschwindigkeit bei dem Betrieb ohne Gleichrichter.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung im Schaltungsschema dargestellt.
Fig. i zeigt einen kontinuierlichen Walzenstral,lenantrieb finit den Teilmotoren 1,:2 und 3, die an ein gemeinsames Gleichstromnetz 4 angeschlossen sind. Die zugehörige Walzenstraße ist darunter angedeutet. Im Ankerstromkreis des Teilmotors 2 liegt ein Zusatzgenerator 3. dessen Erregung von der Belastung des vorangehenden -Motors. d.li. von der Belastung des Teilmotors 1, abhängig ist. In der gleichen Weise liegt im Ankerkreis des Teilmotors 3 ein Zusatzgenerator 6, der selbsttätig in Abhängigkeit von der Belastung des Motors 2 gesteuert wird. Die Regelung der Drehzahl mit Hilfe von Zusatzgeneratoren ist nur als Ausführungsbeispiel anzusehen, das gleiche Ziel kann naturgemiiß durch andere bekannte Einrichtungen zur Drelizalilre-elung eines Gleichstrommotors, beispielsweise mit Hilfe von zusiitzlichen Erregerwicklungen des Motors, erreicht werden. Es ist auch nicht unbedingt erforderlich, daß der Belastungsstrom des Motors die Regelung steuert, es können auch andere Betriebsgrößen, beispielsweise die Spannung des -Motors, gewählt sein, die sich ändern, wenn die Belastung des 'Motors sich ändert, die also indirekt ein Maß für die I3elasttin'säiiderung des Motors darstellen.
In Fiu. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, bei dem die Teilmotoren ;, 8 und 9 einer kontinuierlichen Walzenstraße über gittergesteuerte Quecksilberdainpfgleichrichter io, ii und 12 aus einem Drehstromnetz 13 gespeist und durch (ütterstetierun" dieser Gleichrichter geregelt werden. Die Gleichrichter io bis 12 sind mit an sich bekannten Einrichtungen 1+, 13 und 16 zur Veränderung des Zündzeitpunktes der Entladtni-sstrecken ausgerüstet. Als Anwenduti#.,siieisi)iel sei eine Gittersteuerung genainit, bei der -;sättigte Magnetkreise finit veränderlicher Gleichstromerregung dazu dienen, die Phase der Gitterspannen- der Gleichrichter gegenüber der Anodenspannung regelbar zu verändern.
Die Steuereinrichtung 1; des Gleichrichters 11 ist erfindungsgemäß abhängig gemacht von dein Belastungsstrom des Teilmotors;, was durch die Verbindungsleitung zwischen der Steuereinrichtung 15 und dem Stromwandler 17 angedeutet ist. Die Gittersteuertni" des Gleichrichters ii kann dadurch leim Eintritt des Walzgutes in das Gerüst des Motors 7 so verändert werden. daß die Drehzahl des Teilinotors S von dein niedriger ein-estellten Wert auf denjenigen Wert steigt. der der Drehzahl des belasteten Motors ; entspricht.
Die gleiche Stromabhängigkeit ist in entsprechender «'eise für den Teilmotor q dadurch hergestellt, daß dessen Gittersteuereinrichtung 16 mit dein Stromwandler 1` des Teilmotors 8 verbunden ist.
Es ist vorteilhaft, die einzelnen Teilmotoren nicht nur in Abhängigkeit von dem Strom de-, in der Walzrichtung vorangehenden Motor: zu steuern, sondern auch noch in Abhän-i-keit von dem Eigenstrom des Motors. Diesem Zweck dienen die Stromwandler 19. 20 und 21. die mit den zugehörigen Gittersteuereinrichtungen 14, 15 und 16 in Verbindung stehen. Für die letztgenamite Abhängigkeit wird zweckmäßig die lIöglichkeit vorgesehen, diese während des Anlasseng des Motors ausschalten zu können. Für die Stromwandler ig bis 21 ist dies dadurch angedeutet, daß die Sekundär-,vicklungen der Wandler durch eineu Hilfsschalter kurzgeschlossen werden können. Es sei dazu bemerkt, daß eine von zwei Detriebsgrößen abli@ingige Gittersteuerung eines Gleichrichters an sich bekannt ist.
Auch für die Schaltung nach Ei-. 2 besteht naturgemäß die Möglichkeit. die Gittersteuerung in anderer Weise von der Belastung des Motors abhängig zu machen, beispielsweise dadurch, daß die Gittersteuerungseinrichtungen 14., 13 und 16 von der Spannung der Teilmotoren 7, 8 und 9 abhängig sind.
Für beide Schaltungen der Fig. i und wird dem Grundgedanken der Erfindung entsprechend die Drehzahl jedes Teilmotors kleiner eingestellt, als der durch die Längenänderung des Walzgutes bedingten tatsächlichen Walzgeschwindigkeit entsprechen würde.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zurDrehzahlregelung der Antriebsmotoren einer kontinuierlichen Walzenstraße. bei der die Drehzahl eine Motors von der Belastung eines anderen. zur gleichen `Valzenstraße geliiirigen und im Arbeitsgang vorangehenden -Motors abhängig ist, dadurch gekennzeichnet, daB die Drehzahl jedes Antriebsmotors der Walzenstraße von vornherein niedriger eingestellt ist als der durch die Längenä nderun zen des Walzgutes bedingten tatsächlichen Walzgeschwindigkeit entsprechen würde, und daß in Abhängigkeit von der Belastung des jeweils vorangehenden 'Motors die Drehzahl des folgenden Motors selbsttätig erhöht wird, sobald das Walzgut in das Walzgerüst des vorangelienden Motors eintritt. a. Einrichtung nach Anspruch r für über gittergesteuerte Gleichrichter gespeiste Gleichstrommotoren unter Verwendung einer von zwei BetriebsgröPen abhängigen Gittersteuerung für die Gleichrichter, dadurch gekennzeichnet, da13 die Gittersteuereinrichtung jedes nachfolgenden Teilmotors sowohl von dem Belastungsstrom des vorangehenden -Motors als auch vorn Strom des -Motors selbst beeinflul3t wird. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilun-rsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschriften N r. 974 588 072, 648 957, 642 rn9, ()-65 -k98: französische Patentschrift 1'r. 803 Sob.