DE1752946C3 - Pressenstraße - Google Patents

Description

¹Es ist bei Mehrmotorenantrieben mit durchlaufendem Arbeitsgui, z. B. Papiermaschinen, bekannt 35 (deutsche Zeitschrift »Wochenblatt für Papierfabri-

Die Erfindung bezieht sich auf eine synchronisierte kation«, 87. Jahrgang [1959) Nr. 11/12, S. 498 bis Pressenstraße mit mit gleicher Hubzahl und einer 505), sämtliche drehzahl- und phasengeregelten Anbestimmten Phasendifferenz zueinander arbeitenden triebe von einer gemeinsamen i»ammeiscniene zu Pressen, deren jede von einem eigenen, drehzahl- speisen und die Motoren im Erregerfeld zu beeingeregelten Gleichstrommotor angetrieben ist, dessen 40 flüssen.

Drehzahlregler als Eingangsgröße der Drehzahlsoll- Es ist weiterhin bei derartigen Mehmotorenantne-

wert, der Drehzahlistwert der zugehörigen Presse und ben bekannt (deutsche Zeitschrift »AhG-M.tteilundie aus dem Vergleich der Soll-Ist-Phasenlage er- gen«, 48 [1958], S. 512 bis 519), das die Sammelmittelte Abweichung zugeführt sind. schienenspeiseeinheit für eine geringere uesami-

Pressen haben einen im Verlaut eines Arbeits- 45 leistung ausgelegt werden kann, als es bei fcinzelspieles stark schwankenden Leistungsbedarf, da wäh- speisung der Motoren möglich ist, da die Leistungsrend des Stanz-, Zieh- oder Preßvorganges eine sehr reserve von den einzelnen Motoren zu verschiedenen hohe Belastungsspitze auftritt, wogegen während des Zeitpunkten in Anspruch genommen wird und somit übrigen größeren Teiles eines Arbeitsspieles die eine Überlastung nicht eintreten kann.
Belastung relativ geringer ist. Um die Auswirkungen 50 Die obengenannte Aufgabe wird ernndungsgemaß dieser Belastungsschwankungen auf die Drehzahl der dadurch gelöst, daß sämtliche Gleichstrommotoren Pressenhauptwelle und des diese Welle antreibenden von einer über Gleichrichter an einem Drenstromnetz Motors und damit auch auf das speisende Netz zu angeschlossenen Gleichstromsammelschiene gespeist vermindern, sind die Pressen mit Schwungrädern aus- und von ihren Drehzahlreglern im Erregerfeld begerüstet, die die Belastungsspitzen abfangen. Die 55 einflußt sind und daß den Drehzahlreglern zusätzlich Arbeit, die ein derartiges Schwungrad abzugeben auch die Phasenlagenabweichungen der übrigen vermag, hängt ab vom Trägheitsmoment, der Dreh- Pressenantriebe derart zugeführt sind, daß eine nachzahl und dem zulässigen Drehzahlabfall des Schwung- eilende Phasenlagenabweichung jeweils eine Verrades. Der Größe und der Drehzahl einer Schwung- Stärkung des Motorerregerfeldes bewirkt,
masse sind jedoch aus wirtschaftlichen und techni- 60 Eine Erfindung wird nur in der Gesamtheit der in sehen Gründen Grenzen gesetzt. Bei üblichen Pressen Anspruch 1 angegebenen Merkmale gesehen,
treten innerhalb eines Arbeitsspieles Drehzahlschwan- Die Vorteile der Erfindung sind darin zu sehen,

kungen in der Größe von etwa lO°/o auf. Ein Dreh- daß beim Absinken der Drehzahl einer der Motoren zahlabfall des Antriebsmotors in dieser Größe stellt bei einem Belastungsstoß und dadurch bedingter aber eine erhebliche Belastung des Netzes dar, be- 65 höherer Stromaufnahme infolge der Absenkung der zogen auf die mittlere abgegebene Leistung. Der Sammelschienenspannung die anderen Motoren als Anschlußwert einer Presse ist also bedeutend höher Generatoren die Gleichstromschiene stützen, so daß als die mittlere Leistungsaufnahme. Ein Drehzahl- sich in vorteilhafter Weise für das die Gleichstrom-

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schiene speisende Netz und die der Gleichstrom- sonderen Geber erzeugt werden. Damit ist es auf schiene vorgeschalteten Bauelemente eine geringere einfache Weise möglich, die Drehzahl der gesamten Spitzenbelastuog und eine ausgeglichenere zeitliche Pressenstraße mit wenig Aufwand zu verändern, in-Lastverteilung ergeben. Die von den im Generator- dem lediglich die Drehzahl des Leitmotors geändert betrieb laufenden Motoren abgegebene Energie 5 wird. Außerdem läuft ein Leitmotor gleichmäßiger stammt dabei aus den Schwungmassen der Pressen. und ruhiger als eiue Leitpresse, da er keinen Be-Die Motoren der in diesem Moment nicht belasteten lastungsschwankungen ausgesetzt ist. Die geringe Pressen liefern also Energie an den in diesem Moment Leistung, die der Leitmotor aufnimmt, ermöglicht hoch belasteten Motor der arbeitenden Presse. Auf auch eine bequeme Konstanthaltung des eingestellten diese Weise fällt die Drehzahl der weniger belasteten 10 Drehzahlsollwertes. Der Winkellagesollwert entspricht Pressen geringfügig ab, so daß die Drehzahldifferen- dabei dem Phaäenlagesollwert, da eine Winkelabweizen zwischen den verschiedenen Pressen kleiner chung einer Phasenabweichung entspricht,
werden, was das Aufrechterhalten der Synchronisie- In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann rung zwischen den Pressen erleichtert. Außerdem dem Regler des Leitmotors die jeweilige Phasenlagewerden die Spannungsschwankungen an der gemein- 15 abweichung der übrigen Pressen der Pressenstraße samen Schiene verringert und damit unerwünschte als Zusatz-Eingangsgröße zugeführt werden. Dadurch negativ* Einflüsse auf etwa hier angeschlossene wird eine noch bessere Synchronisation der Pressensonstige Verbraucher vermindert. Bei einer der- straße erzielt. Diese Ausführungsform läßt sich soartigen Pressenstraße ist es außerdem sogar möglich, wohl bei einer Pressenstraße mit Leilpresse als auch falls eine größere Zahl von Pressen angeschlossen ist, 20 bei einer Pressenstraße mit gesondertem Leitmotor die Schwungmassen der einzelnen Pressen zu ver- verwirklichen.

ringern und damit die Pressen leichter zu bauen, da Für die gesamte Pressenstraße kann ein gemeinalle Schwungmassen der im Moment unbelasteten samer Gleichrichter vorgesehen sein, dem zur An-Pressen über die generatorisch betriebenen Motoren passung an die Spannung des speisenden Wechsel- und die gemeinsame Schiene mit der im Moment 25 Stromnetzes ein Transformator vorgeschaltet ist. Es belasteten Presse verbunden sind. kann jedoch auch jede Presse einen Gleichrichter

Um auch bei einem verhältnismäßig starren Netz und einen aei" GU" Trichter vorgeschalteten Sparoder bei kleineren Drehzahlschwankungen während transformator aufweisen. Die Gleichstromseiten aller eines Arbeitsspieles einen Generatorbetrieb der An- Gleichrichter der Pressen einer Pressenstraße sind triebsmotoren der weniger belasteten Pressen zu er- 30 dann miteinander elektrisch verbunden und bilden zielen, erhält jeder der Regler von den übrigen die speisende Gleichstromschiene. Es bildet dann jede Pressen deren Phasenlagenabweichung vom Sollwert Presse eine für sich unabhängige Einheit und könnte ebenfalls als Eingangsgröße. Wird jetzt eine der auch in besonderen Fällen im Einzelbetrieb gefahren Pressen hoch belastet und fällt deshalb ihre Drehzahl werden.

zurück, wodurch sich ihre Phasenlage gegenüber dem 35 Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der

Sollwert verschiebt, so bewirkt diese den Reglern der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher

übrigen Pressen zugeführte Abweichung daraufhin beschrieben. Es zeigt

den Generatorbetrieb der ihnen zugeordneten An- Fig. 1 ein Schaltbild mehrerer an einer gemein-

triebsmotoren, auch wenn die speisende Spannung samen Schiene betriebenen At.triebsmotoren unter

unter der Belastung durch die arbeitende Presse nicht 40 Weglassung der Regel- und Steuerorgane,

merklich abgefallen ist. Auf diese Weise ist es mög- F i g. 2 das Schaltbild eines Einzelmotors mit den

Hch, bei allen Netz- und Betriebsbedingungen die zugehörigen Schaltelementen,

Spannungsschwankungen der Gleichstromschiene so F i g. 3 ein Prinzipschaltbild einer Pressenstraße

gut konstant zu halten, daß ein nahezu konstanter mit geregelten Motoren und

Leistungsfluß vom speisenden Wechselstromnetz zur 45 F i g. 4 ein Prinzipschaltbild eines Reglers.

Gleichstromschiene vorhanden ist, wodurch ein Eine Pressenstraße mit drei Pressen mit je einem

niedriger Anschlußwert der Pressenstraße erreich- Antriebsmotor 1 bzw. 2 bzw. 3 weist eine gemeinsame

bar ist. Gleichstromschiene 4, 5 auf, an die jeder Motor zwei-

Bei Pressenstraßen mit Pressen verschiedener polig durch Kontakte 6 bzw. 7 bzw. 8 nicht darge-

Konstruktion oder unterschiedlich stark belasteten 50 stellter Schütze abtrennbar angeschlossen ist. Jeder

Pressen kann es genügen, nur die schweren oder stark der Motoren weist eine Feldwicklung 9 bzw. 10 bzw.

belasteten Pressen in diesen RegeJverbund einzu- 11 und eine Compound- und/oder Wendepolwicklung

beziehen. 12 bzw. 13 bzw. 14 auf. Für jeden der Motoren 1

Dabei ist in der Regel vorgesehen, daß nur ein bzw. 2 bzw. 3 ist eine aus je sechs Ventilen bestehende,

ein Nacheilen einer Presse angebendes Signal die 55 in Drehstromrückenschaltung geschaltete Gleich-

Regler der anderen Pressen beeinflußt. Ein Voreilen richtergruppe IS bzw. 16 bzw. 17 vorgesehen,

einer Presse kommt nur in weit geringerem Umfang Die Gleichrichtergruppen sind über Sicherungen 18

als ein Nacheilen vor, so daß auf eine Beeinflussung bzw. 19 bzw. 20 an Drehstrom-Spartransformatoren

der anderen Pressen beim Voreilen einer Presse ver- 21 bzw. 22 bzw. 23 angeschlossen, die an einem Dreh-

zichtel werden kann, da der dieser Presse zugeordnete 60 stromnetz, liegen.

Regler für die Wiederherstellung der richten In Fig. 2 ist ein einzelner Motor 1 mit den zu-

Phasenlage sorgt. gehörigen Schalt- und Speiseeinrichtungen dargestellt.

Zur Erzeugung des Drehzahlsollwertes kann eine Die Wechselstromleistung kommt aus dem nicht darder Pressen als Leitpresse herangezogen sein, die gestellten Drehstromnetz und wird in dem Drehstromeinen Drehzahlgeber antreibt. Es kann dagegen auch 65 Spartransformator 21 auf die für die Gleichrichtervorgesehen sein, daß der Drehzahlsollwert und der gruppen und die Motoren geeignete Spannung ge-Winkellagesollwert aller Pressen der Pressenstraße bracht,
von einem von einem Leitmotor angetriebenen be- In der Zuleitung vorn Spartransformator 21 zur

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Gleichrichtcrgruppe 15 liegt ein Netzschütz 24 und in rung52 bzw. 53 bzw. 54 an, in dem ein der Abweijeder Leitung eine Sicherung 18. Parallel zum Gleich- chung von der Phasensollage entsprechendes Signal richterausgang liegt eine Schutzschaltung aus einem erzeugt wird, das dem jeweiligen Regler49 bzw. 50 Widerstand 25 in Reihe mit einem Kondensator 26. bzw. 51 zugeführt ist. Außerdem liegen alle Regler an Diese Schutzschaltung sorgt dafür, daß die aus 5 einer gemeinsamen Leitung 55, die eine dem Drehzahl-Siliziumventilen bestehende Gleichrichtergruppc keine sollwert entsprechende Spannung führt, die von einer von der Kommutierung des Motors herrührenden nicht dargestellten Leitmaschine geliefert wird. Jeder schädlichen Spannungsspitzen erhält. Parallel zu Regler steuert die Feldwicklung 9 bzw. 10 bzw. 11 des dieser Schutzschaltung aus dem Widerstand 25 und ihm zugeordneten Antriebsmotors,
dem Kondensator 26 liegt ein Widerstand 27, der eine io Der in Fig. 4 dargestellte Regler 60, der z. B. dem geringe Grundlast für die Gleichrichtergruppe bildet. Regler 49 der F i g. 3 entspricht, ist über einen Trans-In einer Ausgangsleitung des Gleichrichters liegt ein formator 61 an ein nicht dargestelltes Wechselslrom-Meßwiderstand 28, der ein den Motorstrom messen- netz angeschlossen. Der Transformator 61 ist sekundes Amperemeter 29 speist. Vom Meßwiderstand 28 därseitig durch eine Sicherung 62 und primärseitig führt die Plusleitung unmittelbar zum Anker des 15 durch je eine Sicherung 63 bzw. 64 abgesichert. Über Motors 1. Die Minusleilung führt vom Gleichrichter eine Leitung 55 wird ihm das dem Drehzahlsollwert zur Compound-Wicklung 12 des Motors. Von der entsprechende Signal zugeführt Parallel zum An-Compound-Wicklung 12 führt eine Leitung zu einem triebsmotor 1 liegt eine Meßvorrichtung 65, die über Anlaßwiderstand 30, der durch Kontakle 31, 32 von eine Leitung 66 dem Regler 60 eine Spannung zuSchützen 33, 34 teilweise oder ganz kurzgeschlossen ao führt, die ein Maß ist für die jeweils am Anker anliewerden kann. In die Zuleitung zum Motor sind nach gende Spannung. Der Gleichstromwandler 37 im dem Anlaßwiderstand 30 ein Überstromschutz 35 und Ankerstromkreis des Motors 1 ist über eine leitung ein Kurzschlußschütz 36 vorgesehen. Vom Kurz- 67 mit dem Regler 60 verbunden und führt ihm eine schlußschütz 36 führt eine Leitung über einen Gleich- Spannung zu, die ein Maß für den momentan fließenstromwandler 37 zur Wendepolwicklung 38 des Mo- 25 den Ankerstrom ist. Bei dem Gleichstromwandler 37 tors, deren anderes Ende mit dem Anker verbunden handelt es sich beispielsweise um einen Hallwandler ist. Der Motor treibt einen Drehzahlgeber 39 an. Der Antriebsmotor treibt den Drehzahlgeber 39 an, dessen Ausgangsspannung oder -frequenz den jewei- der über eine Leitung 68 ein dem Drehzahlistwert entligen Drehzahlistwert darstellt. Parallel zu der Reihen- sprechendes Signal an den Regler 60 führt. Statt des schaltung aus Anker und Wendepolwicklung 38 des 30 vom Motor angetriebenen Drehzahlgebers 39 kann Motors 1 liegen die beiden Schütze 33 und 34 jeweils ebenso der von der Presse angetriebene Drehzahlin Serie mit einem Widerstand 40 bzw. 41. Die Wider- geber 46 verwendet sein, da Motorwelle und Pressenstände 40 und 41 sind so ausgelegt, daß die Schütze welle stets miteinander form- oder kraftschlüssig ver-33 bzw. 34 bei 50 bzw. 81)0/0 der Nennspannung bunden sind. Der Regler speist über eine Leitung 69 ansprechen und dann mittels der Kontakte 31 bzw. 32 35 die Feldwicklung 9 des Antriebsmotors 1.
den Anlaßwiderstand 30 teilweise bzw. ganz kurz- Im Zuge der Leitung 69 ist ein Meßregler 70 vorschließen. Von den beiden Ankeranschlüssen des gesehen, das bei Überschreiten oder Unterschreiten Motors 1 führen zwei Leitungen den Ankerspannungs- eines bestimmten Feldstromes einen Kontakt 71 schalistwert zum Regler, ebenso führen Leitungen vom tet, der eine nicht dargestellte Signaleinrichtung be-Gleichstromwandler 37 den Ankerstromistwert zu 40 tätigt. Parallel zur Feldwicklung 9 ist ein ohmscher dem in dieser Figur nicht dargestellten Regler. Widerstand 72 vorgesehen. Von dem anderen Ende In Fig. 3 ist eine drei Pressen aufweisende Pressen- der Feldwicklung 9 führt eine Leitung 73 zu einem straße im einpoligen elektrischen Prinzipschaltbild Gleichstromwandler 74, der zur Messung des Felddargestellt. Die Antriebsmotoren 1 bzw. 2 bzw 3 lie- stromes dient. Der Gleichstromwandler 74 kann ebengen an einer Gleichslromschiene 42, die von Gleich- 45 falls als Hallwandler ausgeführt sein. Der dem Feldrichtern 15 bzw. 16 bzw. 17 gespeist ist, die ihrerseits strom entsprechende Meßwert wird dem Regler 60 über Spartransformatoren 21 bzw. 22 bzw. 23 an über eine Leitung 75 zurückgeführt Eine Leitung 76 einem nicht dargestellten Drehstromnetz liegen. Die führt vom Gleichstromwandler den Feldstrom zurück Motoren 1 bzw. 2 bzw. 3 treiben Pressen 43 bzw. 44 zum Regler 60. Vom Phasengeber 52 führt eine Lei- bzw. 45 an. Jede Presse treibt einen Drehzahlgeber 46 50 tung 77 eine der Abweichung der Phasenlage der bzw. 47 bzw. 48 an, dessen Ausgang dem jeweiligen Presse vom Sollwert entsprechende Spannung dem Drehzahlistwert der Presse entspricht und einem je- Regler 60 zu. Außerdem können, wie bereits erwähnt, weils zugeordneten Regler 49 bzw. 50 bzw. 51 züge- auch die den Phasenabweichungen vom Sollwert der führt ist Jede Presse treibt außerdem einen ihr zu- anderen Pressen entsprechenden Spannungen dem geordneten Phasenlagegeber mit zugehöriger Einrich- 55 Regler 60 zugeführt sein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. abfall dieser Größe stört aber auch den Synchronlauf

   *i ssäs^ÄSSLÄs

   renz zueinander arbeitenden Pressen, deren jede stimmt sind. _mf»hri»ren Prewn
   von einem eigenen, drehzahlgeregelten deich- Bei einer Pressenstraße mit mehre en Pres«
   strommotor angetrieben ist, dessen Drehzahlregler es bereits bekannt (deu^« &ilschnf* "^™
   als Eingangsgröße der Drehzahlsollwert, der richten«, 1967, S. 435^b.s 438)
   Drehzahlistwert der zugehörigen Presse und die » mit einem eigenen 9^ΙβΜ*^
   aus dem Vergleich der Soll-Ist-Phasenlage ennit- versehen, der über eine ^
   telte Abweichung zugeführt sind, df durch brücken-GleichrichterschaUung an"
   gekennzeichnet, daß sämtliche Gleich- netz liegt Dabei «st fur jede Pre
   Itrommotoren (1, 2, 3) von einer über Gleich- Regler vorgesehen, ^^Ό
   richter(15, 16, 17) an einem Drehstromnetz an- i_S Winkelabweichungen erfaßt und
   geschlossenen Gleichstromsammelschiene (4, 5) spannungszeitfläche durch' AnsJ^m der^ Gtachgespeist und von ihren Drehzahlreglern im Er- richterbrücke beeinflußt. Nachted g sind be. dieser regerfeld beeinflußt sind und daß den Drehzahl- Ausführung der große Aufwand fur de , _d
   reglern zusätzlich auch die Phasenlagenabwei- großen Leistungen^ da im Ankerkre s der Moto en chungen der übrigen Pressenantriebe derart zu- »o geregelt wirf. DieGleichnchterspeiseeinhe.ten müssen geführt sind, daß eine nacheilende Phasenlage«- wegen des hohen ^Unß^Ieichfori"'!^^^eS _T ^dei Abweichung jeweils eine Verstärkung des Motor- Stromflusses und der geringen *^erm.^ischfⁿ Tragerregerfeldes bewirkt, heit der Gleichrichterelemente auf di; sehr hohe 2 Synchronisierte Pressenstraße «ach An- Spiuenbelastung des angeschlossenen Gleichstromspruch 1 mit einem von einem Leitrnotor an- 25 motors ausgelegt sein. ,«,„κ« -,„„r,, a
   getriebenen Drehzahlgeber als Sollwertgeber für Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Drehzahlen aller Pressen, dadurch gekenn- die synchronisierte Pressenstraße der e.ngangs _ge. zeichnet, daß dem Regler des Leitmotors die nannten Art derart auszubilden, daß der Aufwand Phasenlagenabweichungen der übrigen Pressen als für die Gleichrichterspeiseeinhe.ten insgesamt gering zusätzliche Eingangsgrößen zugeführt sind. 30 wird und darüber hinaus eine exakte und schnell-

   wirkende Synchronisation der Pressenstraße erreicht