DE765923C - Control device for the sub-motors of the wire section of paper machines - Google Patents
Control device for the sub-motors of the wire section of paper machinesInfo
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Description
Steuereinrichtung für die Teilmotoren der Siebpartie . von Papiermaschinen Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinrichtung für die Teilmotoren der Siebpartie- von Papiermaschinen zur Erzielung eines antriebs- und bremsfreien Mitlauf s mit dem von der Gautsche angetriebenen Filz. ' Einzelantriebe der Siebpartie von Papiermaschinen sind bekannt. Bei derartigen Antrieben ist beispielsweise der Motor, der die Gautsche antreibt, mit den Teilmotoren der Siebpartie an die gleiche Stromquelle angeschlossen. Beim Anlassen wird die Spannung aller Motoren mittels eines AnlaBgenerators gleichzeitig geändert bis die Motoren bei der nötigen Betriebsspannung die Arbeitsgeschwindigkeit erreichen. Dann werden alle Motoren auf den Betriebsgenerator parallel und umgeschaltet.Control device for the sub-motors of the wire section. of paper machines The present invention relates to a control device for the sub-motors the wire section of paper machines to achieve a drive and brake-free Follows with the felt driven by the couch. '' Individual drives for the wire section of paper machines are known. In such drives, for example, the Motor that drives the couch with the sub-motors of the wire section on the same Power source connected. When starting, the voltage is applied to all motors by means of of a starting generator changed at the same time until the motors have the necessary operating voltage reach the working speed. Then all engines are on the operating generator parallel and switched.
Bei mechanisch angetriebenen Papiermaschinen wird die Gautschpresse von einer Hauptwelle aus über ein Doppelkonusgetriebe unabhängig von der Siebpartie angetrieben, während die Siebpartie einen unabhängigen elektrischen Antrieb erhält und besondere Steuereinrichtungen braucht, um die Geschwindigkeit der Teilmotoren der Siebpartie antriebs- und bremsfrei mit dem Filz mitlaufend zu regeln. Die Gautschpresse wird in solchen Fällen einfach durch Einrüchen der mechanischen I,7,upplting eingeschaltet. Die Spannung der Einzelantriebsmotoren muß durch die Steuereinrichtung dann jeweils so geändert «erden. daß die Teilmotoren der Siebpartie iti gleichem -Maße beschleunigt ;,-erden wie der Gautschpressenfilz.The couch press is used in mechanically driven paper machines from a main shaft via a double-cone gear independent of the wire section driven, while the wire section receives an independent electric drive and special control devices are needed to control the speed of the sub-motors The wire section can be controlled with the felt without any drive or brake. The couch press is in such cases simply by indenting the mechanical I, 7, upplting turned on. The voltage of the single drive motors must by the Then change the control device in each case «to earth. that the sub-motors of the wire section it is accelerated to the same extent; - ground like the rubber press felt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine solche Steuereinrichtung zu schaffen und die Geschwindigkeit von einem oder mehreren Gleichstromteilinotoren der Siebpartie im Verhältnis zu der Geschwindigkeit der die Gautsche antreibenden Hauptwelle selbsttätig so zu regeln, daß ein antriebs- und bremsfreier Mitlauf der Rundsieb- und der Vor-',Putschpressen <X mit dein von der Gautsche angetriebenen Filz erzielt wird. Dazu muß auch die Spannung der Einzelmotoren unter Berücksichtigung des Spannungsabfalls der Motoren bei Erwärmung jeweils selbsttätig durch die Steuereinrichtung geändert werden.The object of the invention is to create such a control device and the speed of one or more direct current dividing motors of the wire section automatically in relation to the speed of the main shaft driving the couchette to regulate so that a drive and brake-free running of the cylinder mold and the pre - ', putsch presses <X is achieved with your felt driven by the couch. This must also include the Voltage of the individual motors taking into account the voltage drop of the motors be changed automatically by the control device when heated.
t m die Erfindungsaufgabe zu lösen, hat man versucht, die Siebteilmotoren an einen Gleichstromgenerator anzuschließen, der von der Gautschpressenwelle angetrieben wurde. Ein derartiger Generator erzeugt bei konstanter Felderregung eine Spannung, die proportional seiner bzw. der Gautschpressendrelizahl ist, mit der er gleichzeitig angetrieben wird. Ein derartiger Gleichstromgenerator muß als Langsamläufer eine erhebliche Größe haben, ;weil die Gautschpressen-,velle mit einer relativ niedrigen Drehzahl arbeitet. Beim Anfahren ;würde er nicht genügend Spannung entwickeln, um den rechtzeitigen Anlauf der Siebteilmotoren zu bewirken. Die Folge wäre, daß beim Anfahren der Filz die Rundsiebpartie samt ihren Motoren mechanisch anzutreiben hätte. Eine solche Anordnung ist daher nicht brauchbar. Auch wenn die Anordnung so abgeändert würde, daß der Generator für di,e SiebteiIinotoren direkt von der Hauptwelle wird, bliebe seine Spannung immer no,h verhältnisgleich der Papier-und die erwähnten -Nachteileblieben bestehen. Diese Abänderang hätte noch den weiteren -Nachteil, daß die Betätigung der Kupplung der Gautschpresse g1LI@h2°.ltig mit d2111 Anlassen der Siebteilmotoren erfolgen muß. Es genügt dann aber nicht, die Betätigung d:r Kupplung tind der Anlasser im gl.eiclien Augenblick vorzunelim:en, sondern es mini dafür gesorgt werden, daß auch die Beschleunigung der -Naßteilmotoren svncliron mit der der Gautschpresse erfolgt. Das ist praktisch unmöglich zu erreicl12n.To solve the inventive problem, attempts have been made to use the sieve motor to be connected to a direct current generator, which is driven by the rubber press shaft became. Such a generator generates a voltage with constant field excitation, which is proportional to his or the Gautschpressendrelizahl with which he is at the same time is driven. Such a DC generator must be a slow runner have considerable size, because the couch press, velle with a relatively low Speed works. When starting; it would not develop enough tension to to cause the screen motor to start up on time. The consequence would be that the Starting up the felt would have to drive the cylinder mold section together with its motors mechanically. Such an arrangement is therefore not useful. Even if the arrangement was changed would that the generator for the seventh-part engines is directly from the main shaft, its tension would always remain no, h in proportion to the paper - and the disadvantages mentioned - would remain exist. This Abänderang would have the further disadvantage that the operation the coupling of the couch press g1LI@h2°.ltig with d2111 starting the sieve motor must be done. It is then not sufficient, however, to actuate the clutch and the starter At the same moment you have to wind down, but take care that also the acceleration of the wet part motors svncliron with that of the couch press he follows. That is practically impossible to achieve.
Durch die Steuereinrichtung nach der Erfindung werden Spannungen des Filzes bei allen G.esclicwitidigl>eitsstufen vermieden und ein antriebs- und bremsfreier lMitlauf der Teilmotoren der Siebpartie von Papierinaschinen mit dem von der Gautschpresse angetriebenen Filz erreicht. Eine erfindutigsgemälle Steuereinrichtung für die Teilmotoren der Siebpartie von Papiermaschinen zur Erzielung eines antriebs- und bremsfreien 3Mitlaufs finit dem von der Gautsche angetriebenen Filz ist dadurch gekennzeichnet. daß die kompotindierten Gleichstromieilinotoren der Siebpartie von einem ungesättigten Gleichstromgenerator konstanter Drehzahl gespeist werden, welcher eine durch zwei Teilerregungen bestimmte Summenspannt:ng liefert, deren erster Teil die bei einem selbsttätig aufrechterhaltenen Mitlaufstrom auftretenden Spannungsverlust-e im gemeinsamen Teilmotorenstromkreis deckt, ;während die zweite Teilerregung verhältnisgleich der Drehzahl der den Filz antreibenden Gautsche geändert wird, so daß die zweite Generatorteilspannung, welche von den den Teilinotordrelizahlen entsprechenden gegenelektroniotorischen Kräften kompensiert ;werden muß. den antriebs- und bremsfreien Mitlauf dieser Motoren mit dem Filz erzwingt. Der mit konstanter Drehzahl angetriebene Gleichstromgenerator kann dabei vorteilhaft als rasch laufende -Maschine ausgelegt werden. Die Beeinflussung der Spannung ungesättigter Gleichstromgeneratoren durch mehrere getrennt gespeiste Erregerwicklungen ist ein an sich bekanntes Verfahren und nicht Gegenstand der Erfindung. Bei erfindungsgemäßen Steuereinrichtungen wird die zweite Teilerregung des Gleichstromgenerators von einem wie ein Tachonteterdynamo wirkenden Hilfsgenerator mit einstellbarer Erregung geliefert, der verhältnisgleich der Drehzahl der Gautsche angetrieben wird, ;während die davon unabhängige erste Teilerregung des Gleichstromgenerators im Betriebe mittels eines Stromreglers überwacht wird, welcher die 3litlaufstromstärke der Teilmotoren der Siebpartie selbsttätig aufrechterhält. Für die Teilerregung des Feldes des Gleichstromgenerators können getrennt gespeiste Erregerwicklungen vorgesehen sein oder auch nur eine Erregerwicklung, die von (1.n zwei in Reibe geschalteten Teilerregerspannungen gespeist ;wird.By the control device according to the invention, voltages of the Felt avoided at all levels of esclicwitidigl> and a drive and brake-free lThe sub-motors of the wire section of paper machines run with that of the couch press driven felt. A control device according to the invention for the sub-motors the wire section of paper machines to achieve a drive and brake-free 3The co-running finite of the felt driven by the couch is characterized by this. that the Kompotindierten DC linear motors of the wire section from an unsaturated one Constant speed direct current generator, which one through two Partial excitations certain total spans: ng supplies, the first part of which supplies the one with a automatically maintained tracking current occurring voltage loss-e in the common Partial motor circuit covers, while the second partial excitation is proportional to the Speed of the couch driving the felt is changed, so that the second generator part voltage, which of the counterelectronic corresponding to the partial motor relay numbers Forces compensated; must be. the drive-free and brake-free running of these motors forcing with the felt. The constant speed driven direct current generator can advantageously be designed as a fast-running machine. The influencing the voltage of unsaturated direct current generators by several separately fed Excitation windings is a known method and is not the subject of the invention. In control devices according to the invention, the second partial excitation of the direct current generator from an auxiliary generator that acts like a tachometer dynamo with adjustable excitation delivered, which is driven in proportion to the speed of the Gautsche, while the independent first partial excitation of the direct current generator in operation by means of a current controller is monitored, which the 3litlaufstromstrom intensity of the sub-motors the wire section automatically maintains. For the partial excitation of the field of the direct current generator separately fed excitation windings can be provided or only one excitation winding, which is fed by (1.n two partial excitation voltages connected in friction; is.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. 'Mit i ist die schematisch dargestellte Siebpartie einer Papiermaschine bezeichnet. Die Siebpartie besteht aus einer Anzahl von Rundsieben j, S und g, die durch die Teilmotoren io, i i und 12 angetrieben werden, und aus den Vorgautschpressen 3 und 4., die durch Teilmotoren 3 und 6 angetrieben werden.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing. 'The schematically illustrated wire section of a paper machine is denoted by i. The wire section consists of a number of round wires j, S and g, which through the Sub-motors io, i i and 12 are driven, and from the pre-rubber presses 3 and 4. Driven by sub-motors 3 and 6.
Die Gautsche -2 ;wird von der Welle 13 über das Doppelkonusgetriebe 14 mittels der Kupp- Jung 15, die durch den Handgriff 16 betätigt wird, über das Übersetzungsgetriebe 17 angetrieben. Beim Einfallen der Kupplung 15 wird auch der Hilfsgenerator 34 über ein Übersetzungsgetriebe 35 von der Welle 13 angetrieben, und die Teilmotoren der Siebpartie werden mit angelassen und verhältnisgleich der Gautsche 2 beschleunigt, wie noch näher beschrieben wird. Der Filz 36 bewegt sich im Uhrzeigersinn. Die Siebzylinder 7 bis erzeugen die Papierbahn, welche durch den Filz abgenommen wird. Der Filz befördert dann die Papierbahn durch Vorgautschpressen 4 und 3 zur Gautsche 2. Hier verläßt das Papier 37 die Siebpartie, um zu den anderen nicht gezeichneten Teilen der Papiermaschine weitergeleitet zu werden.The Gautsche -2; is driven by the shaft 13 via the double-cone gear 14 by means of the coupling Jung 15 operated by the handle 16 is driven via the transmission gear 17. When the clutch engages 15 is also the auxiliary generator 34 via a transmission gear 35 from the shaft 13 driven, and the sub-motors of the wire section are started with and proportionally the couch 2 accelerates, as will be described in more detail. The felt 36 moves clockwise. The screen cylinder 7 to generate the paper web, which through the felt is removed. The felt then conveys the paper web through pre-rubber presses 4 and 3 to couch 2. Here the paper 37 leaves the wire section to go to the others Not shown parts of the paper machine to be forwarded.
Um die Teilmotoren 5 und 6, die die Vorgautschpressen 3 und 4 antreiben und die Teilmotoren io, ii und 12 für den Antrieb der Rundsiebe mit richtiger Leistung zu versorgen, ist der Motorgenerator i& vorgesehen, der von einem Drehstrommotor i9., unabhängig von der Gautschpresse oder der Hauptwelle, mit praktisch konstanter Drehzahl angetrieben wird.Around the sub-motors 5 and 6 that drive the pre-couch presses 3 and 4 and the sub-motors io, ii and 12 for driving the round sieves with the correct power to supply, the motor generator i & is provided, which is from a three-phase motor i9., independent of the couch press or the main shaft, with practically constant Speed is driven.
Die. eine Leitung des Gleichstromgenerators 20 führt direkt an die Sammelschiene 2i, während die andere Leitung über die Spule 23 eines Stromreglers 24 an die zweite Sammelschiene 22 angeschlossen ist. Als Motorgenerator kann eine normale hochtourige Ausführung ver"vendet werden, die wesentlich kleiner ausfällt als eine niedrigtourige gleicher Leistung. Als vom Papiermaschinent' unabhängige Maschine kann er an jeder beliebigen Stelle innerhalb der Papierfabrik angeordnet werden und braucht nicht in unmittelbarer Nähe der Papiermaschine zu stehen. Kann er entfernt von der Papiermaschine aufgestellt werden, dann braucht der Motorgenerator auch nicht gegen Feuchtigkeit oder direkte Nässe geschützt zu werden.The. one line of the direct current generator 20 leads directly to the Busbar 2i, while the other line via the coil 23 of a current regulator 24 is connected to the second busbar 22. A normal high-speed version can be used, which is much smaller as a low-speed equivalent performance. As independent of the paper machine The machine can be arranged at any point within the paper mill and does not need to be in the immediate vicinity of the paper machine. Can If it is to be set up away from the paper machine, then the motor generator needs it also not to be protected against moisture or direct wetness.
Durch den Motor i9 wird eine getrennte Erregermaschine 25 angetrieben. Diese Erregermaschine liefert eine konstante Spannung für die Feldwicklungen 28 bis 32 der Motoren 5, 6, io, ii und 12 und für die Feldwicklung 33 des Generators 34.A separate exciter 25 is driven by the motor i9. This exciter delivers a constant voltage for the field windings 28 to 32 of the motors 5, 6, io, ii and 12 and for the field winding 33 of the generator 34.
Die Erregung für das Feld 4o. des Generators 20 erfolgt direkt durch den Generator 34. Der Generator 34 wird verhältnisgleich der Drehzahl der Achse der Gautschpresse 2 angetrieben und ist eine dynamoelektrische Maschine verhältnismäßig kleiner Leistung. Für die heute üblichen Siebpartien braucht dieser Generator für nicht mehr als i kW Leistung ausgelegt zu sein.The excitement for the field 4o. of the generator 20 is carried out directly the generator 34. The generator 34 is proportional to the speed of the axle the couch press 2 and is a dynamo-electric machine relatively small performance. For the wire sections that are common today, this generator needs for not to be designed for more than i kW of power.
Der Hauptgenerator 2o hat außerdem eine zweite Feldwicklung 41, welche von der konstanten Spannung 26,27 der Erregermaschine 25 gespeist wird. Vor dem Anlauf der Papiermaschine, wenn die Gautschpresse 2 noch nicht arbeitet und die Spannung des Generators 34 gleich Null ist, soll die Feldwicklung 41 so stark erregt sein, daß der Generator 2o eine Spannung erzeugt, die gerade ausreicht, um den normalen Betriebsstrom. in den noch stillstehenden Teilmotoren der Siebpartie zu erzeugen, d. h. um den betriebsmäßigen Spannungsabfall und die Widerstandsverluste der Teilmotoren zu decken. Die Teilmotoren laufen dann noch nicht an, sind aber bereit, bei der geringsten Spannungserhöhung des Generators 2o mit betriebsmäßigem Drehmoment in Gang zu kommen.The main generator 2o also has a second field winding 41, which is fed by the constant voltage of the exciter 26,27 25th Before the start-up of the paper machine, when the couch press 2 is not yet working and the voltage of the generator 34 is equal to zero, the field winding 41 should be so strongly excited that the generator 2o generates a voltage which is just sufficient for the normal operating current. in the still idle sub-motors of the wire section, ie to cover the operational voltage drop and the resistance losses of the sub-motors. The sub-motors then do not yet start, but are ready to start up with operational torque at the slightest increase in voltage of the generator 2o.
Wenn dann die Gautschpresse 2 durch Betätigung der Kupplung 15 angelassen wird, erzeugt der Generator 34 eine Spannung, die der Geschwindigkeit der Gautsche entspricht. Diese Spannung liefert den Strom für die Feldwicklung 4o des Hauptgenerators 20, so daß dessen Spannung um einen verhältnisgleich mit der Drehzahl der Gaütsche wachsenden Betrag vergrößert wird, der die Teilmotoren der Siebpartie zum synchronen Mitlauf zwingt.When the couch press 2 is then started by actuating the clutch 15 the generator 34 generates a voltage that corresponds to the speed of the couchette is equivalent to. This voltage supplies the current for the field winding 4o of the main generator 20, so that its voltage by a proportionate to the speed of the Gaütsche increasing amount is increased, which the sub-motors of the wire section to the synchronous Follow-up forces.
Die durch die Feldwicklung 41 erzeugte Teilspannung des Generators 2o hält dabei den Betriebsstrom aufrecht und sichert den sofortigen Anlauf der Teilmotoren, sobald in der Feldwicklung 4o ein Strom fließt, so daß Streckungen des Naßfilzes beim Anlauf und während des Betriebes verhindert werden. Da der Generator 34 verhältnisgleich der Drehzahl der Gautschpresse angetrieben wird, werden die Teilmotoren der Siebpartie, wie die Gautschpresse 2, beschleunigt, synchron mitlaufen, so daß ein Spannen oder Strecken des Filzes 36 vermieden wird.The partial voltage of the generator generated by the field winding 41 2o maintains the operating current and ensures that the sub-motors start up immediately, as soon as a current flows in the field winding 4o, so that stretching of the wet felt can be prevented during start-up and operation. Since the generator 34 is proportionally the speed of the couch press is driven, the sub-motors of the wire section, like the couch press 2, accelerated, run synchronously, so that a tensioning or Stretching the felt 36 is avoided.
Der Hauptgenerator 2o muß dabei im geraden Teil seiner Magnetisierungskurve betrieben werden, damit die den Teilmotoren 5, 6, io, ii und 12 zugeführte Spannung sich verhältnisgleich seiner Felderregung ändert. Um eine sanfte Regelung der Generatorspannung 2o beim Übergang auf andere Dreh= zahlen zu erzielen, enthält die Steuerungseinrichtung noch einen Stromregler 24, welcher bei vorübergehend ansteigender oder abnehmender Stromentnahme die von dem Generator gelieferte Spannung durch Änderung der Erregung der Feldwicklung 41 beeinflußt. Dieser Stromregler 24 hat eine in Reihe mit dem Anker des Generators 20 liegende Spule 23 und betätigt den Verstellmotor eines Widerstandsreglers 42 im Stromkreis der Erregerwicklung 41. Diese Überwachung erfolgt indessen nur, wenn der Schalter 43 geschlossen ist. Der Stromregler 24 hat außerdem die Aufgabe, den betriebsmäßigen Synchronismus der Teilmotoren der Siebpartie mit der Gautsche 2 auch dann sicherzustellen, wenn durch Widerstandsänderungen im Stromkreis und den Wicklungen der Teilmotoren ein größerer Spannungsabfall durch den von der Erregerwicklung 41 erzeugten Spannungsanteil des Generators 2o auszugleichen ist.The main generator 2o must be in the straight part of its magnetization curve be operated so that the sub-motors 5, 6, io, ii and 12 supplied voltage changes in proportion to its field excitation. A gentle regulation of the generator voltage To achieve 2o when switching to other speeds, the control device contains nor a current regulator 24, which when temporarily increasing or decreasing Current draw the voltage supplied by the generator by changing the excitation the field winding 41 influenced. This current regulator 24 has one in series with the Armature of the generator 20 lying coil 23 and actuates the adjusting motor of a resistance regulator 42 in the circuit of the excitation winding 41. This monitoring is only carried out, however, when switch 43 is closed. The current regulator 24 has aside from that the task of the operational synchronism of the sub-motors of the wire section with to ensure the Gautsche 2 even if by resistance changes in the circuit and the windings of the sub-motors have a greater voltage drop due to the Excitation winding 41 generated voltage component of the generator 2o is to be compensated.
Die Motoren 5, 6, io, i i und 12 wirken auf den Filz 36 weder treibend noch bremsend ein, sie sind reine Mitläufer, deren Leistung sich auf den synchronen Mitlauf beschränkt und deren Kompoundierungsgrad dementsprechend eingestellt ist. Die Motoren folgen daher der Filzgeschwindigkeit, und ihr Drehmoment liefert nur die von den Siebzylindern bzw. den @rorgautschpressen geforderte Kraft. Hierdurch ist es möglich, daß der Filz sich in der Länge von Punkt zu Punkt strecken oder drehen kann, ohne daran durch die Teilmotoren behindert zu werden, -,vie es der Fall wäre, wenn die Siebpartie mit einer bestimmten Geschwindigkeit angetrieben würde, etwa mittels eines mechanischen Antriebes oder mit Motoren, die eine praktisch konstante Drehzahlcharakteristik haben.The motors 5, 6, io, i i and 12 have no driving effect on the felt 36 still slowing down, they are pure followers, whose performance is based on the synchronous Tracking is limited and the degree of compounding is set accordingly. The motors therefore follow the felt speed, and their torque only delivers the force required by the screen cylinders or the internal rubber presses. Through this it is possible that the felt will stretch or stretch in length from point to point can turn without being hindered by the sub-motors, - like it the This would be the case if the wire section was driven at a certain speed would be practical, for example by means of a mechanical drive or with motors have constant speed characteristics.
Die Steuerungseinrichtung nach der Erfindung ist nicht nur dann anwendbar, wenn die übrigen Gruppen der Papiermaschine mechanisch angetrieben werden,- auch bei Mehrmotorenantrieben der Papiermaschine kann man für die Siebpartie einen besonderen Generator wählen, dessen-Erregung in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der folgenden Papiermaschinenteile im Sinn der Erfindung erfolgt.The control device according to the invention can not only be used if the other groups of the paper machine are driven mechanically, - also in the case of multi-motor drives in the paper machine, a special one can be used for the wire section Choose generator whose-excitation depending on the speed of the following Paper machine parts within the meaning of the invention takes place.
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