DE1638995B1 - Anordnung zum gemeinsamen Steuern von mehreren Synchronmotoren in Maschinen zum Herstellen oder Bearbeiten von synthetischen Fäden,Bändchen od.dgl. - Google Patents

Description

1 2

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum ge- Stromrichters zunächst eine Gleichspannung erzeugt meinsamen Steuern der Drehzahl mehrerer von einem und diese sodann mit Hilfe von periodisch zu öffnengemeinsamen ruhenden Frequenzwandler und/oder den und zu schließenden Stromtoren in eine Drehvon mehreren gemeinsam gesteuerten ruhenden Fre- spannung einstellbarer Frequenz umformt (Zeitquenzwandlern gespeister Synchronmotoren in Ma- 5 schrift »Chemiefasern«, 1963;, S. 670 bis 674). Die schinen zum Herstellen oder Bearbeiten von synthe- Ausgangsfrequenz kann mit Hilfe eines Frequenztischen Fäden, Bändchen od. dgl. gebers eingestellt werden, so daß auch die Drehzahl

Bei Maschinen dieser Art kommt es wesentlich der von dem betreffenden Frequenzwandler angedarauf an, daß die aufeinanderfolgenden Verfahrens- triebenen Motoren auf einen bestimmten Wert einschritte in stets gleicher Weise ablaufen und daß der io gestellt werden kann. Eine gleichzeitige Änderung relative Gleichlauf der im Verfahrensweg hinterein- mehrerer im Arbeitsprozeß funktionell hintereinanderliegenden und jeweils von einem eigenen Motor andergeschalteter Antriebsmotoren ist bei der beangetriebenen Teilvorrichtungen streng bewahrt kannten Anordnung nicht möglich, da diese Motoren bleibt. Bereits geringe Abweichungen von den vorge- mit verschiedenen Drehzahlen umlaufen und zu schriebenen Drehzahlen und Drehzahlverhältnissen, 15 ihrem Antrieb deshalb jeweils anders eingestellte beispielsweise im Streck- und Schrumpfprogramm Frequenzwandler benötigen.

von Chemiefäden, können sich als Titerschwankun- Aus anderen Gebieten der Technik ist es bekannt,

gen bei der Weiterverarbeitung, insbesondere beim mehrere Antriebsmotoren, die ihre Drehzahl in be-

Anfärben nachteilig auswirken. stimmter einander zugeordneter Weise ändern müs-

Bekanntlich läßt sich bei Mehrmotorenantrieben 20 sen, dadurch gemeinsam zu steuern, daß für jeden

für Textilmaschinen ein beliebiges Drehzahlverhält- Motor eine Steuerimpulsfolge vorgesehen wird, die

nis sowohl für die Antriebe einer Einzelstrecke als jeweils über Verstärker oder entsprechende Einrich- M

auch für die gleichen Antriebe bei parallel neben- tungen auf den jeweiligen Motor einwirkt und ihm ™

einanderliegenden Einzelstrecken sehr genau einstel- eine Antriebswechselleistung mit drehzahlproportio-

len und unter gegebenen Betriebsbedingungen ziem- 25 naler Frequenz zuführt (Zeitschrift »Elektronik«,

lieh unverändert aufrechterhalten, indem die Teil- 1959, S. 387, und deutsche Auslegeschrift 1135 148).

motoren mit einer Speisespannung von bestimmter Sämtliche Impulsfolgen sind dabei auf einem gemein-

Frequenz betrieben werden. Dabei werden die Teil- samen Magnetband untergebracht, so daß eine strenge

motoren üblicherweise aus Hilfsnetzen gespeist, Synchronisation der Impulsfolgen untereinander ge-

welche von Umformermaschinen oder auch ruhenden 30 währleistet ist. Vorrichtungen dieser Art sind bei-

Umformern, die ihrerseits ihre Betriebsleistung aus spielsweise zur Steuerung von Kopierdrehbänken

dem Hauptnetz beziehen, versorgt werden. oder anderen Werkzeugmaschinen oder auch zum

Zur Steuerung und Aufrechterhaltung der gewähl- Antrieb von Kränen bekannt.

ten Frequenzen verwenden bekannte Anordnungen Maschinen zum Herstellen oder Bearbeiten von Regelvorrichtungen, die den Soll- und Istwert der 35 synthetischen Fäden, Bändchen od. dgl. weisen bejeweiligen Drehzahl vergleichen und entweder über kanntlich eine mehr oder weniger große Anzahl von Getriebe mit Stellmotoren das Übersetzungsverhält- Bearbeitungseinheiten auf, in denen beispielsweise je nis ausregeln oder über elektronische Regler die ein Faden hergestellt oder bearbeitet wird. Jede Be-Energiezufuhr zum Umformer- oder Antriebsmotor arbeitungseinheit kann grundsätzlich unabhängig von ändern. Derartige Regelvorrichtungen arbeiten aber 40 der anderen funktionsfähig sein; lediglich aus Grünerfahrungsgemäß mit einer gewissen Ansprech- und den der Wirtschaftlichkeit werden häufig mehrere Temperaturempfindlichkeit sowie mit mehr oder derartige Maschineneinheiten mit einem gemeinsamen weniger langen Totzeiten und Summenfehlern. Aus Antrieb versehen, oder es werden zwar Einzelmoto- λ diesen Gründen sowie um das Überregeln zu verrin- ren zum Antrieb benutzt, diese werden aber aus einem % gern, werden Rückführungen oder ähnlich wirkende 45 gemeinsamen Versorgungsnetz mit einer Antriebs-Ausgleichseinrichtungen eingebaut. Da die durch den leistung der jeweils erforderlichen Frequenz gespeist. Regelvorgang zu beschleunigenden oder abzubrem- Das Versorgungsnetz steht dann seinerseits mit nur senden Massen in kürzester Zeitspanne auf die rieh- einem einzigen Frequenzwandler in Verbindung, der tige Solldrehzahl gebracht werden müssen, sind starke die vorhandene Netzfrequenz in die erforderliche Getriebe oder große Kraftschaltereinheiten erforder- 50 Drehfrequenz umwandelt. Maschinen dieser Art lieh. Alle diese Regelanordnungen setzen, um über- haben den Vorteil geringerer Gestehungskosten, guter haupt eingreifen zu können, eine bestimmte Ab- Wirtschaftlichkeit und geringen Raumbedarfs, sie weichung vom Sollwert voraus und sind zudem ver- weisen aber den betriebstechnisch erheblichen Nachhältnismäßig aufwendig. Eine wirklich genaue Dreh- teil auf, daß sie bei Störungen an nur einer Arbeitszahlregelung, bei der die Abweichung zwischen Soll- 55 einheit als Ganzes stillgesetzt werden müssen, bis der und Istwert Null beträgt, ist bei diesen Einrichtungen Fehler an dieser Einheit behoben ist.
deshalb nicht möglich. Zum anderen macht jeder Bei diesem Stand der Technik besteht die Aufverfahrensmäßig bedingte Programmwechsel, der gäbe, eine Anordnung zum gemeinsamen Steuern der beispielsweise durch Änderung des Verstreckungs- Drehzahl mehrerer von einem gemeinsamen Fregrades von Fäden, Folien u. dgl. notwendig wird, 60 quenzwandler und/oder von mehreren gemeinsam geauch die Änderung des Drehzahlverhältnisses und steuerten Frequenzwandlern gespeister Synchronsomit eine Neueinstellung der Frequenzen erforder- motoren in Maschinen zum Herstellen oder Bearbeilich und ist mit entsprechendem Aufwand verbunden. ten von synthetischen Fäden, Bändchen od. dgl. vor-

Weiter ist es zur gleichzeitigen Speisung vieler in zuschlagen, bei der einerseits die Vorteile des geeiner Reihenanlage nebeneinanderliegender Dreh- 65 meinsamen Antriebs gewahrt bleiben, bei dem aber strommotoren, deren Drehzahl über längere Zeit kon- andererseits nicht die Notwendigkeit besteht, die gestant gehalten werden muß, bekannt, einen ruhenden samte Maschine oder zumindest die gesamte gemein-Frequenzwandler zu verwenden, der mit Hilfe eines sam angetriebene Maschinengruppe stillzusetzen,

Claims (1)

1. 3 4

   wenn in einer Produktionseinheit ein Faden reißt wird darauf die Gleichspannung in eine Wechseloder eine sonstige Störung vorkommt. spannung gewünschter Frequenz umgeformt, wobei

   Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch ge- die Frequenz durch Impulsfolgen bestimmt wird, löst, daß die Synchronmotoren über Frequenzwand- welche über die Kanäle 15, 16, 17, 18 den jeweiligen ler gespeist sind, die in konstantem Drehverhältnis 5 Erequenzwandlern zugeführt werden. Die Steuerdurch drehzahlproportionale Impulsfolgen gesteuert Impulsfolgen sind hierbei in einer oder mehreren Spusind, die in einer oder mehreren Spuren nebenein- ren nebeneinander auf einem gemeinsamen, mit einander auf einem gemeinsamen, mit einstellbarer Ge- stellbarer Geschwindigkeit angetriebenen Laufband-, schwindigkeit angetriebenen Laufband-, Platten- oder Platten- oder Walzenspeicher gespeichert. Der Im-Walzenspeicher gespeichert sind, daß zwei vonein- io pulsspeicher ist in der Zeichnung mit 20 und die ander getrennte gleichartige Impulssteuerungssysteme Abtastvorrichtungen sind mit 19 bezeichnet, vorhanden sind, von denen das eine für die Betriebs- Um zu ermöglichen, daß jede Gruppe von funktioleistung und das andere für eine wesentlich geringere nell hintereinandergeschalteten Motoren, die jeweils Leistung ausgelegt ist, und daß jede Gruppe von einer Bearbeitungseinheit zugeordnet sind, beispielsfunktionell aufeinanderfolgenden Motoren — etwa 15 weise bei Fadenbruch zum Wiederanfahren unabhänzum Hochfahren auf Arbeitsfrequenz — auf das eine gig von den übrigen Bearbeitungsgruppen aus dem oder das andere System umschaltbar ist. Eine der- Stillstand auf Arbeitsgeschwindigkeit hochgefahren artige Anordnung erlaubt es, beispielsweise bei Fa- werden kann, ist außer dem bereits beschriebenen denbruch in einer Produktionseinheit diese abzustel- Hauptimpulssteuerungssystem noch ein weiteres len, nach Durchführung der erforderlichen Korrek- 20 gleichartiges Impulssteuerungssystem 21 vorhanden, tionsarbeiten — Spulenwechsel, Fehlerbehebung welches aber für eine wesentlich geringere Leistung usw. — diese Einheit auf das Hilfsnetz umzuschalten, ausgelegt ist. Auch das Hilfsimpulssteuerungssystem sie bei der vorteilhaftesten Geschwindigkeit neu an- 21 besteht aus einem Impulsspeicher 22, der mit einzuspinnen, den Faden anzulegen und danach durch stellbarer Geschwindigkeit angetrieben werden kann langsames Beschleunigen des mit einstellbarer Ge- 25 und der Abtastvorrichtungen 23 für die einzelnen schwindigkeit angetriebenen Speichers die Produk- Impulsfolgen aufweist. Die Abtastvorrichtungen 23 tionseinheit wieder auf die Betriebsarbeitsgeschwin- sind wie beim Hauptsystem mit ruhenden Frequenzdigkeit hochzufahren. Ist dieser Zustand erreicht, so wandlern 24, 25, 26, 27 verbunden, die jedoch entwerden zwangläufig die Antriebsmotoren auch dieser sprechend der geringer abzugebenden Leistung klei-Produktionseinheit wieder mit der gleichen Frequenz 30 ner ausgeführt sind. Die Ausgänge dieser Frequenzwie die übrigen gespeist, so daß diese Motoren wie- wandler sind mit Schaltern 28 verbunden, über die der auf das Hauptnetz zurückgeschaltet werden kön- sie wahlweise auf jede funktionell aufeinanderfolnen. Die Hilfseinheit kann danach für das Ab- bzw. gende Gruppe der Antriebsmotoren geschaltet wer-Anfahren einer weiteren Einheit verwendet werden den können, die dann jeweils mit Hilfe der Schalter oder — falls diese Notwendigkeit im Augenblick nicht 35 29 vom Hauptbetriebsnetz abgeschaltet werden muß. besteht — abgeschaltet oder in Ruheschaltung ge- Durch diese Maßnahme ist es möglich, beispielsstellt werden. weise aus einer Gruppe von hundertachtzig einzelnen

   Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Betriebseinheiten, die im Betriebsfall am Hauptver-

   Blockschaltbildzeichnung einer Streckwickelmaschine sorgungsnetz liegen, eine herauszugreifen und sie ab-

   näher erläutert. 4° zustellen. Danach können notwendige Arbeiten aus-

   Gemäß der Zeichnung werden die einzelnen im geführt werden, und diese Gruppe kann auf das Arbeitsprozeß hintereinandergeschalteten Arbeits- Impulssteuerungssystem 21 geschaltet und aus dem gruppen von jeweils eigenen Motorgruppen 1, 2, 3, 4 Stillstand langsam auf Arbeitsgeschwindigkeit hochangetrieben. Jede dieser Motorgruppen ist an den gefahren werden. Dies geschieht mit Hilfe des ein-Leistungsausgang der jeweils zugeordneten ruhenden 45 stellbaren Antriebs des Impulsspeichers 22; Ist die Frequenzwandler 5, 6, 7, 8 angeschlossen. Die An- Betriebsarbeitsgeschwindigkeit wieder erreicht, kann triebsmotoren können jeweils als Einzelantriebe aus- diese Gruppe mit Hilfe der Schalter 28 vom Impulsgebildet sein; sie können aber auch als Kollektiv- steuerungssystem 21 getrennt werden und mit Hilfe antrieb für mehrere Maschineneinheiten dienen, wo- der Schalter 29 wieder auf das Hauptversorgungsnetz bei dann aber in Kauf genommen werden muß, daß 50 geschaltet werden. Das Impulssteuerungssystem 21 diese Gruppen lediglich gemeinsam im Falle eines steht danach wieder für den Einsatz bei einer anderen Fadenbruches oder einer anderen Störung abgeschal- funktionell aufeinanderfolgenden Motorgruppe zur tet werden können. Verfugung.

   Die Motoren der Motorgruppe 1 treiben im dar-

   gestellten Beispiel die Lieferwalzen 9 an; die Motoren 55 Patentanspruch: der Motorgruppe 2 treiben die nachgeschalteten Anordnung zum gemeinsamen Steuern der Streckgaletten 10; die Motoren der darauffolgenden Drehzahl mehrerer von einem gemeinsamen Motorgruppe 3 treiben die Fadenfördergaletten 11 ruhenden Frequenzwandler und/oder von mehan; und die Motoren der Motorgruppe 4 schließlich reren gemeinsam gesteuerten ruhenden Frequenztreiben die Reibwalzen 12 an, welche zum Antrieb 60 wandlern gespeister Synchronmotoren in Maschider Aufwickelspulen 12' dienen. nen zum Herstellen oder Bearbeiten von synthe-

   Die ruhenden Frequenzwandler5, 6, 7, 8 werden tischen Fäden, Bändchen od. dgl., dadurch

   aus einem oder mehreren Wechselstromversorgungs- gekennzeichnet, daß die Synchronmotoren

   netzen 13 bzw. 14 gespeist. Durch jeden der ruhen- über Frequenzwandler gespeist sind, die in kon-

   den Frequenzwandler wird in bekannter Weise die 65 stantem Drehzahlverhältnis durch drehzahlpro-

   Netzspannung zunächst mittels eines Stromrichters in portionale Impulsfolgen gesteuert sind, die in

   eine Gleichspannung umgewandelt und gegebenen- einer oder mehreren Spuren nebeneinander auf

   falls geglättet. In einer zweiten Stufe des Wandlers einem gemeinsamen, mit einstellbarer Geschwin-

   5 6

   digkeit angetriebenen Laufband-, Platten- oder wesentlich geringere Leistung ausgelegt ist, und

   Walzenspeicher gespeichert sind, daß zwei von- daß jede Gruppe von funktionell aufeinanderfol-

   einander getrennte gleichartige Impulssteuerungs- genden Motoren — etwa zum Hochfahren auf

   systeme vorhanden sind, von denen das eine für Arbeitsfrequenz — auf das eine oder das andere

   die Betriebsleistung und das andere für eine 5 System umschaltbar ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen