-
Steuerung für Umkehrantriebe, insbesondere von Umkehrwalzwerken Die
Erfindung betrifft die Steuerung von Umkehrantrieben, beispielsweise Umkehrwalzwerken,
bei denen die Größe der Umsteuerzeit, also die Zeit, die erforderlich ist, um den
mit voller Geschwindigkeit in der einen Richtung laufenden Antrieb abzubremsen und
auf die volle Geschwindigkeit in der entgegengesetzten Richtung zu bringen, eine
wichtige Rolle spielt. Die Antriebsmotoren von derartigen Maschinen werden für gewöhnlich
von einem in seiner Spannung regelbaren Generator gespeist, und zur Beschleunigung
des Antriebsmotors auf die Grundgeschwindigkeit wird die Spannung des Generators
entsprechend verändert. Es ist bekannt, den Generator zwecks Erhöhung der Beschleunigung
des Antriebsmotors überzuerregen.
-
Die Erfindung bezweckt, eine besonders schnelle Beschleunigung des
Antriebsmotors durch Übererregung des Generators herbeizuführen, ohne hierfür Widerstände
im Generator-Feldstromkreis benutzen und den Energieverlust in diesen Widerständen
außerhalb
der Beschleunigungszeiten in Kauf nehmen zu müssen.
-
Es ist bereits bekannt, Steuergeneratoren für elektrische Antriebe
mit einer Querfelderregermaschine zu speisen, die mit einer übererregten Steuerfeldwicklung
und einer in der gleichen magnetischen Achse angeordneten, z. B. von der Spannung
des Steuergenerators gegensinnig zur Steuerfeldwicklung erregten weiteren Feldwicklung
versehen ist. Derartige Querfeldmaschinensteuerungen sind auch bereits bei Walzwerkantrieben
verwendet worden. Auf Grund ihrer großen Ansprechgeschwindigkeit ermöglichen sie
insbesondere mit einer Generatorspannungskontrolle eine rasche Beschleunigung bzw.
Verzögerung der Antriebsmotoren beim Wechsel der Arbeitsgeschwindigkeit auf vorgegebene
Werte.
-
Weiterhin ist bei einem derartigen Steuerverfahren die Einhaltung
einer bestimmten Grenze für den Strom des Antriebes bekannt. Für diesen Zweck sind
zusätzliche Erregerwicklungen auf der Querfeldmaschine in der Literatur vorgeschlagen
worden.
-
Die Erfindung betrifft eine Steuerung für Umkehrantriebe, insbesondere
von Umkehrwalzwerken, bei denen der Antriebsmotor von einem in seiner Spannung regelbaren
Steuergenerator gespeist wird, der zur raschen Beschleunigung des Antriebsmotors
auf die Grunddrehzahl übererregt wird, gekennzeichnet durch die Kombination der
an sich bekannten Merkmale a) und b) und des Merkmals c) a) Das Feld des Steuergenerators
wird von einer Querfelderregermaschine gespeist, die mit einer übererregten Steuerfeldwicklung
und einer ihr entgegenwirkenden und mit ihr auf derselben Steuerachse. angeordneten,
von der Spannung des Steuergenerators erregten Feldwicklung versehen ist; b) zur
Begrenzung des Rückstromes vom Motor zum Steuergenerator während des Verzögerns
ist auf der Steuerachse der Querfeldmaschine eine weitere Hilfsfeldwicklung angeordnet,
die in Abhängigkeit von der Größe und der Richtung des Stromes im Generatormotorkreis
erregt wird und im gleichen Sinne wie die Steuerfeldwicklung wirkt; c) die Hilfsfeldwicklung
wird von einem durch den Ankerstrom des Steuergenerators erregten Hilfsgenerator
gespeist, der in Reihe mit einer Gegenspannung (Potentiometer) geschaltet ist, um
die Erregung der Hilfsfeldwicklung erst bei Überschreiten eines vorbestimmten Grenzwertes
des Rückstromes herbeizuführen. Es ist also für den Fall, daß infolge eines generatorisch
arbeitenden Antriebsmotors bei z. B. einem Verzögerungsvorgang gefährlicher Überstrom
vom Antriebsmotor zum Generator fließen würde, auf der Steuerachse der Querfeldmaschine
als Abhilfe eine Hilfsfeldwicklung vorgesehen. Die Erfindung -erteilt eine Lehre,
nach der der kleine Spannungsabfall an der Reihenschlußfeldwicklung des Steuergenerators,
welcher für sich allein nicht ausreichen würde, die Hilfsfeldwicklung zu speisen,
zur Erregung eines - besonderen Verstärkergenerators benutzt wird. Es `ist weiterhin
der Verstärkergenerator in Reihe mit einer Gegenspannung geschaltet. Diese Merkmalskombination
führt vorteilhafterweise die Erregung der Hilfsfeldwicklung erst bei Überschreiten
eines vorherbestimmten Grenzwertes des Rückstromes herbei. Ihr Einfluß überlagert
sich also unterhalb eines wählbaren Grenzwertes bei den Regelvorgängen nicht störend.
-
Demgegenüber müßten bei der Ein- und Ausschaltung. von, Widerständen
im Motor-Generator-Stromkreis selbst zur Begrenzung des Rückstromes schwere Kontaktgruppen
hoher Massenträgheit, entsprechend- den auftretenden Stromstärken, eingesetzt werden,
und durch einen solchen grobstufigen Stellvorgang könnten Pendelungen im System
angefacht werden.
-
Die der Steuerfeldwicklung entgegenwirkende, von der Spannung des
Steuergenerators erregte Feldwicklung kann nach der weiteren Erfindung zur Vernichtung
des Restmagnetismus des Steuergenerators ohne Unterbrechung des Generator-Feldstromkreises
verwendet werden, indem in der Nullstellung des Steuergerätes die Wirkung dieser
Feldwicklung durch Kurzschließen eines ihr vorgeschalteten Widerstandes erhöht wird.
-
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Anwendung
auf einen Umkehrantrieb dargestellt, dessen Antriebsmotor durch Veränderung der
Spannung des Steuergenerators auf die Grunddrehzahl beschleunigt und zur weiteren
Beschleunigung auf die Betriebsdrehzahl durch Feldschwächung geregelt wird. Der
Anker des zum Antrieb der Walzen des Umkehrwalzwerkes dienenden Elektromotors io
wird von dem Generator 12 gespeist, der von dem Drehstrommotor 13 mit konstanter
Geschwindigkeit angetrieben wird. Der Generator 12 ist mit einer fremderregten Hauptfeldwicklung
12 a versehen, deren Erregung durch eine Querfeldmaschine 15 gesteuert wird, die
durch eine geeignete Antriebsvorrichtung, beispielsweise einen nicht dargestellten
Synchronmotor, mit konstanter Geschwindigkeit angetrieben wird. Die Querfeldmaschine
15 hat zwei Bürstensätze, von denen der eine, 15 b, kurzgeschlossen ist, während
der andere, 15 a, mit einer äußeren Belastung verbunden ist, die in diesem Fall
durch die fremderregte Feldwicklung i2a des Steuergenerators 12 gebildet wird. Der
durch den Stromfluß in den kurzgeschlossenen Ankerleitungen hervorgerufene Fluß
wird nachfolgend mit Kurzschlußachse und die um 9o° gegenüber der Kurzschlußachse
versetzte Achse wird mit Steuerachse bezeichnet. Wenn angenommen wird, daß die Achse
der Bürste 15 b mit der Kurzschlußflußachse zusammenfällt,. dann befinden sich die
Belastungsbürsten i5 a auf der Steuerachse. Der tatsächliche Fluß längs der Steuerachse
wird durch zwei einander entgegenwirkende Steuerfeldwicklungen i5 c und i5 d, durch
eine Kompensations-Reihenschlußfeldwicklung 15 e und die Ankerrückwirkung des Belastungsstromes
erzeugt.
Die Feldwicklung 15 d wird von der Spannung des -Steuergenerators 12 erregt. Der
Fluß längs der Kurzschlußachse wird von der Nebenschlußfeldwicklung 15 f und der
Ankerrückwirkung des Kurzschlußstromes erzeugt. Dieser Fluß längs der Kurzschlußachse
erzeugt die Spannung, welche an den Belastungsbürsten 15a auftritt, und der Fluß
längs der Steuerachse erzeugt die Spannung an den kurzgeschlossenen Bürsten 15 b
und verursacht das Fließen eines Kurzschlußstromes.
-
Die Wirkungsweise der Maschine 15 wird am besten klar, indem zunächst
das Arbeiten der Maschine ohne die zweite Steuerfeldwicklung 15 d, die Nebenschluß-
und Kompensationsfelder 15f und 15 c und darauf die Wirkung dieser Felder auf den
Betrieb der Maschine betrachtet wird.
-
Wenn an die Steuerfeldwicklung 15 c Spannung gelegt wird, beginnt
in ihr ein Strom zu fließen. Unmittelbar darauf wird eine Spannung im Kurzschlußkreis
erzeugt, durch die ein großer Strom im Kurzschlußkreis zum Fließen gebracht wird.
-
Da der Widerstand des Kurzschlußstromkreises so niedrig ist, daß er
fast vernachlässigbar ist, braucht die Steuerfeldwicklung 15 c nur einen sehr kleinen
Fluß zu erzeugen, um einen großen Strom im Kurzschlußkreis und einen entsprechend
großen Ankerfluß zu erzeugen. Da ferner der Fluß der Steuerfeldwicklung nur bis
zu einem so niedrigen Wert aufgebaut zu werden braucht und weiterhin der Widerstand
und die Reaktanz des kurzgeschlossenen Ankers sehr klein war, wird der volle Belastungsstrom
im Kurzschlußkreis in einer außerordentlich kurzen Zeit erreicht. Der durch die
Ankerrückwirkung des Kurzschlußstromes erzeugte Fluß ruft eine Spannung an den Belastungsbürsten
15 a hervor und verursacht das Fließen eines Belastungsstromes. Der Belastungsstrom
erzeugt einen Ankerfluß, der dem Fluß der Steuerfeldwicklung 15 c entgegenwirkt.
Dies würde natürlich bedeuten, daß der Fluß der Steuerfeldwicklung 15 c groß genug
sein muß, um den Ankerfluß längs der Steuerachse zu überwiegen. Durch Verwendung
einer Reihenschlußfeldwicklung 15 e, welche vom Belastungsstrom durchflossen wird,
kann jedoch die Ankerrückwirkung auf der Steuerachse vollständig ausgeglichen werden.
Infolge der Verwendung der Kompensations-Reihenschlußfeldwicklung braucht also das
Steuerfeld nur einen ausreichenden Feldfluß und eine Spannung zu erzeugen, um den
Spannungsabfall im Kurzschlußkreis zu überwinden, und der Erfolg ist ein sehr schnelles
Ansprechen.
-
Die Nebenschlußfeldwicklung 15 f hat den Zweck, den Kurzschlußstrom
herabzusetzen. Bei einer gegebenen Spannung an den Lastbürsten 15 a muß ein entsprechender
Fluß längs der Kurzschlußachse bestehen. Wenn irgendein Teil dieses Flusses durch
eine Nebenschlußfeldwicklung erzeugt wird, wird der Anteil des Flusses, der durch
den Kurzschluß-Ankerstrom erzeugt werden muß, entsprechend herabgesetzt. Wenn beispielsweise
die Nebenschlußfeldwicklung so bemessen ist, daß sie eine zur Erzeugung von neun
Zehnteln der Spannung an den Lastklemmen 15 a ausreichende Erregung hervorruft,
dann ist der Kurzschlußstrom bei einer bestimmten Belastungsspannung nur ein Zehntel
so groß, wie er sein müßte, wenn keine Nebenschlußfeldwicklung vorhanden wäre.
-
Wie bereits erwähnt, wirken die beiden Steuerfelder 15 c, 15 d einander
entgegen. Die Steuerfeldwicklung 15 c kann durch Schließen des Vorwärts-oder Rückwärtsschützes
18 oder i9 mit der Stromduelle 16, 17 verbunden werden. In diesem Stromkreis liegt
ein Widerstand 20. Die Feldwicklung 15 c beeinflußt die Maschine 15 so, daß sie
die Spannung des Steuergenerators 12 erhöht, und die Feldwicklung 15 d, die von
der Spannung des Steuergenerators 12 erregt wird, sucht die Spannung der Maschine
15 und des Steuergenerators 12 herabzusetzen.
-
Auf der Steuerachse der Maschine 15 ist ferner noch eine Hilfsfeldwicklung
15 g angeordnet, die zur Verhinderung des Pendelns der Maschine 15 dient und die
von der Sekundärwicklung eines Transformators 2i erregt wird, dessen Primärwicklung
mit den Ankerklemmen der Maschine 15 verbunden ist. Auf der Steuerachse der Maschine
15 ist ferner noch eine zusätzliche Feldwicklung 15 h angeordnet, die über einen
Verstärkergenerator 22 in Abhängigkeit vom Ankerstrom des Steuergenerators 12 erregt
wird. Die Feldwicklung 22 a des Verstärkergenerators 22 wird durch den Spannungsabfall
der Reihenschlußfeldwicklung 12 b des Generators erregt. Die Feldwicklung 15 h und
der Verstärkergenerator 22 sind in erster Linie zu dem Zweck vorgesehen, den Strom
vom Motor io zum Generator 12 während des Verzögerns zu begrenzen. Damit die Strombegrenzung
durch Steuerung der Generatorspannung nur auf den Rückstrom begrenzt bleibt, sind
zwei entgegengesetzt geschaltete Gleichrichter 23, 24 vorgesehen, welche den Strom
nur in einer Richtung durchlassen, und die Schütze 25 und 26 dienen dazu, je nach
der Drehrichtung des Motors io wahlweise den einen oder den anderen Gleichrichter
in Reihe mit dem Verstärkergenerator 22 zu schalten. Damit die Begrenzung des Rückstromes
nur dann stattfindet, ist in dem Stromkreis des Generators 22 eine von dem Potentiometer
27 abgenommene Gegenspannung eingeführt. Diese Spannung muß überwunden werden, bevor
ein Strom über die Feldwicklung 15 h fließen kann.
-
Der Walzmotor io ist mit einer Feldwicklung ioa versehen, deren Erregung
durch eine Querfeldmaschine 28 gesteuert wird, die in derselben Weise ausgebildet
ist wie die Maschine 15. Die Belastungsbürsten 28a sind unmittelbar mit der Feldwicklung
io a verbunden, und die Bürsten 28b sind kurzgeschlossen.
-
Auf der Steuerachse der Querfeldmaschine 28 sind vier Feldwicklungen
28c, 28d, 28e und :28f vorgesehen. Die Feldwicklung 28c wird von der Stromquelle
16, 17 über den Widerstand 29 fremderregt. Die Feldwicklung 28 d ist über einen
Widerstand 3o d in Reihe mit der Feldwicklung i o a des Walzmotors geschaltet, und
sie wird somit in Abhängigkeit vom Motor-Feldstrom erregt. Die Feldwicklung
28
e dient zur Verhinderung des Pendelns der Maschine 28, und die Feldwicklung
28f dient dazu, eine zu hohe Belastung des Motors io zu verhindern. Ferner
ist die Maschine 28 mit einer Nebenschlußfeldwicklung 28g und einer Kompensations-Reihenschlußfeldwicklung28
h versehen. Die Feldwicklung 28c dient zur Einstellung der gewünschten Feldstärke
des Motors io, .Mittels Schütze 30 und 31 können Abschnitte des Widerstandes
29 im Stromkreis der Steuerfeldwicklung 28 c eingeschaltet und dadurch die Maschine
28 so beeinflußt werden, daß sie das Feld des Motors io schwächt. Diese Schütze
werden von dem Steuerschalter i i gesteuert. Es können selbstverständlich mehr als
zwei Widerstandsstufen für die Feldschwächung vorgesehen sein.
-
Da das Drehmoment des Walzmotors io bei der Schwächung seines Feldes
schnell abnimmt, ist eine lastabhängige Steuerung erforderlich, durch die der Feldstrom
selbsttätig verstärkt wird, wenn die Belastung einen bestimmten Grenzwert erreicht.
Der Belastungsstrom kann aus verschiedenen Gründen zu hoch werden, beispielsweise
wenn der Arbeiter eine für die zur Zeit vorliegenden Walzbedingungen zu große Stichabnahme
durchführen will oder wenn er den Walzmotor auf eine zu große Geschwindigkeit beschleunigt.
Infolge der Feldschwächung des Motors muß dieser einen außerordentlich hohen Strom
aufnehmen, um das nötige Drehmoment aufzubringen, das zur Durchführung des Walzvorganges
unter diesen Bedingungen erforderlich ist. In diesem Fall wird durch die Lastbegrenzungseinrichtung
selbsttätig das Feld des Motors verstärkt, um das Drehmoment zu erhöhen. Dies wird
durch Erregung der Steuerfeldwicklung 28f mittels des Verstärkergenerators 32 bewirkt,
dessen Feldwicklung 32a von dem Spannungsabfall des über die Reihenschlußwicklung
io b des Walzmotors fließenden Stromes erregt wird. Die Steuerfeldwicklung 28 f
und der Anker des Verstärkergenerators 32 sind derart mit einem Potentiometer 33
in Reihe geschaltet, daß von dem Generator eine bestimmte Spannung erzeugt werden
muß, bevor ein Strom über die Feldwicklung 28 f fließen kann. Hierdurch wird erreicht,
daß die Lastbegrenzungseinrichtung so lange unwirksam bleibt, bis die Belastung
einen bestimmten Wert erreicht.
-
Da die Kommutierungsschwierigkeiten bei starkem Feld des Walzmotors
geringer sind als bei schwachem Feld, sind Mittel zur Änderung der Einstellung der
Lastbegrenzungseinrichtung in Abhängigkeit von der Feldstärke des Walzmotors vorgesehen.
Hierzu dient eine zweite Feldwicklung 32b, die von der an die Feldwicklung io a
des Walzmotors angelegten Spannung erregt wird und so geschaltet ist, daß sie der
Feldwicklung 32 a entgegenwirkt.
-
Da die Richtung der Erregung des Walzmotors io dieselbe bleibt und
nur der Ankerstrom umgekehrt wird, ist es erforderlich, die Hauptwicklung 32 a des
Steuergenerators 32 umzupolen, damit die Richtung der Erregung dieser Wicklung immer
entgegengesetzt der Erregung der Wicklung 32 b ist, deren Richtung bei der Umkehrung
der Drehrichtung des Walzmotors io sich ebenfalls ändert. Zu diesem Zweck sind zwei
Schütze 34 und 35 vorgesehen, die von dem Steuerschalter ii gesteuert werden.
-
Zur Erläuterung der Wirkungsweise sei angenommen, daß der Steuerschalter
i i in der dargestellten mittleren Nullstellung steht. Hierbei ist der Generator
12 unerregt, und der Walzmotor io steht still. Wenn nun die Hauptschalter 36 und
37 geschlossen werden, wird über die in der Nullstellung der Steuerwalze ii überbrückten
Kontaktfinger i i a und i i b das Schütz 38 erregt, das den Widerstand 39 kurzschließt.
Ferner wird beim Schließen der Hauptschalter 36 und 37 das Hauptsteuerfeld 28 c
der Querfeldmaschine 28 erregt und hierdurch bewirkt, daß die Maschine 28 das Feld
ioa des Walzmotors io mit maximaler Spannung erregt, um eine schnelle Erregung des
Motors herbeizuführen. Wenn der Strom in der Feldwicklung io a ansteigt, wirkt die
Steuerfeldwicklung 28d, die von diesem Strom erregt wird, der Feldwicklung 28 c
entgegen, so daß die von der Maschine 28 an die Feldwicklung io a angelegte Spannung
wieder herabgesetzt wird. Infolgedessen wird schnell ein Ausgleichszustand der Felder
auf der Steuerachse erreicht, so daß die Übererregung des Walzmotors beendet ist,
wenn das Feld des Motors io die normale volle Stärke erreicht hat.
-
Zur Beschleunigung des Walzwerks für einen Durchgang in der Vorwärtsrichtung
wird der Steuerschalter i i nach rechts ausgelegt. Der Arbeiter legt für gewöhnlich
den Steuerschalter durch eine schnelle Bewegung unmittelbar von seiner Nullstellung
in die Stellung für die größte Geschwindigkeit aus. Zur Schilderung der sich in
den einzelnen Stellungen des Steuergerätes abspielenden Schaltvorgänge sei jedoch
angenommen, daß der Steuerschalter stufenweise bewegt wird.
-
Beim Weiterschalten des Steuerschalters in die erste Stellung wird
das Schütz 38 aberregt und infolgedessen der Widerstand 39 wieder in den Stromkreis
der Steuerfeldwicklung 15 d eingeschaltet. Ferner werden über das Segment i i d
des Steuerschalters i i und den zugehörigen Kontaktfinger i i e und die Leitung
41 die parallel geschalteten Schütze 18, 25 und 34 erregt. Das Vorwärtsschütz 18
legt bei seinem Ansprechen die Hauptsteuerfeldwicklung i5 c der Querfeldmaschine
15 über den Widerstand 2o an die Stromquelle 18, 17.
-
In der zweiten Stellung des Steuerschalters i i wird über das Segment
ii f und den Kontaktfinger i i g das Schütz 44 erregt, das den Widerstand 20 d kurzschließt
und hierdurch die Erregung der Steuerfeldwicklung 15 c erhöht. Infolgedessen wird
die Spannung der Querfeldmaschine 15 auf ihren höchsten Wert gebracht. Dieser Wert
wird so eingestellt, daß der zweifache normale Wert oder irgendein anderer geeigneter
Wert der Spannung an das Generatorfeld angelegt wird, und auf diese Weise wird eine
schnelle Erregung des Generatorfeldes erzielt. Sobald die Spannung des Generators
annähernd auf den Wert angestiegen ist, auf dem
sie gehalten werden
soll, wird die Steuerfeldwicklung 15 d durch die Generatorspannung genügend
stark erregt, um dem Feld 15 c entgegenzuwirken und somit die Spannung an den Belastungsbürsten
der Maschine 15 herabzusetzen. Es stellt sich also ein Gleichgewichtszustand zwischen
dem von der Steuerfeldwicklung 15 c und dem von der Wicklung 15 d erzeugten Fluß
ein, so daß die Maschine 15 diejenige Spannung erzeugt, die nötig ist, damit der
Generator 12 den der Stellung des Steuerschalters i i entsprechenden Spannungswert
erzeugt.
-
In der dritten und vierten Stellung des Steuerschalters i i werden
über die Segmente i i h und i i i und die Kontaktfinger i i j bzw. i i k die Schütze
45 und 46 nacheinander erregt, wodurch die Widerstandsabschnitte 2o b und 2o c kurzgeschlossen
werden und hierdurch die Erregung des Steuerfeldes 15 c erhöht wird. Auf jeder dieser
Stellungen steigt die Spannung der Querfeldmaschine zunächst auf ihren höchsten
Wert an, bevor der Gleichgewichtszustand hergestellt wird. Infolgedessen wird der
Walzmotor io schnell auf seine Grundgeschwindigkeit beschleunigt. Während dieser
Feldverstärkung wird der Betrieb durch die Feldwicklung 15 g stabilisiert und ein
Pendeln verhindert. Wenn sich die Spannung der Maschine 15 schnell ändert, wird
in die Sekundärwicklung des Transformators 21 eine Spannung induziert, die an die
Steuerfeldwicklung i5 g in solcher Richtung angelegt wird, daß sie der Änderung
der Spannung der Maschine 15 entgegenwirkt.
-
In der fünften Stellung des Steuerschalters wird das Schütz
30 erregt, das seinen Kontakt öffnet und hierdurch den Widerstandsabschnitt
29 a in den Stromkreis der Hauptsteuerfeldwicklung 28c der Querfeldmaschine 28 einschaltet,
wodurch die von der Maschine 28 an die Feldwicklung ioa des Walzmotors angelegte
Spannung herabgesetzt und die Geschwindigkeit des Walzmotors erhöht wird.
-
In der sechsten Stellung des Steuerschalters i i wird das Schütz 31
erregt, das durch Öffnen seines Kontaktes den Widerstandsteil 29 b in den Stromkreis
der Steuerfeldwicklung 28c einschaltet. Infolgedessen wird die von der Maschine
28 an die Feldwicklung des Walzmotors angelegte Spannung weiter herabgesetzt und
die Geschwindigkeit des Walzmotors auf den höchsten Wert gesteigert.
-
Wenn die Belastung des Walzmotors aus irgendeinem Grunde zu groß wird,
beispielsweise bei dem Versuch, den Motor auf eine zu hohe Geschwindigkeit zu beschleunigen
oder eine zu große Stichabnahme durchzuführen, wird durch den Verstärkergenerator
32, dessen Feldwicklung 32a von dem Belastungsstrom des Motors io erregt wird, eine
Spannung erzeugt, die den Spannungsabfall über den Teil 33 a des Potentiometers
33 überschreitet. Infolgedessen fließt ein Strom von der linken positiven Klemme
des Generators 32 über die Widerstände 47 und 33 a, die Steuerfeldwicklung 28 f
und den Gleichrichter 48 zu der negativen Klemme des Generators 32. Die Feldwicklung
28 f unterstützt die Steuerfeldwicklung 28 c und führt eine Feldverstärkung. des
Walzmotors io durch die Maschine 28 herbei. Diese Lastbegrenzungseinrichtung verstärkt,
falls erforderlich, das Motorfeld bis zu einem Höchstwert, wodurch das Drehmoment
erhöht und die Belastung des Motors auf einen bestimmten Sicherheitswert begrenzt
wird. Wenn die Belastung des Motors io kleiner ist als dieser Sicherheitswert, ist
die Spannung des Generators 32 kleiner als der Spannungsabfall über den Widerstand
33a, und durch den Gleichrichter 48 wird verhindert, daß über die Feldwicklung 28f
ein Strom in der entgegengesetzten Richtung fließt. Da die Spannung des Generators
32 den Spannungsabfall über den Widerstand 33a erst überwiegt, wenn der Belastungsstrom
des Walzmotors einen vorbestimmten Wert erreicht, ist bis dahin die Lastbegrenzungseinrichtung
unwirksam, und daher kann sich der Motor, wenn seine Belastung nicht zu hoch ist,
auf seine maximale Geschwindigkeit beschleunigen.
-
Wenn der Walzmotor mit schwachem Feld läuft, wird die Gegenwirkung
der Feldwicklung 32 b, die von dem Strom über die Feldwicklung ioa erregt wird,
herabgesetzt. Hierdurch wird die Einstellung der Lastbegrenzungseinrichtung für
verschiedene Feldeinstellungen des Walzmotors geändert. Wenn der Walzmotor mit starkem
Feld läuft, ist die Gegenwirkung der Feldwicklung 32 b groß, und infolgedessen ist
ein hoher Belastungsstrom erforderlich, um eine zur Überwindung der Gegenspannung
des Potentiometers 33 ausreichende Erregung der Hauptfeldwicklung 32 a des Verstärkermotors
zu erzeugen. Wenn umgekehrt ein schwaches Motorfeld eingestellt ist, ist die Gegenwirkung
des Feldes 32 b entsprechend gering, und infolgedessen wird bereits durch einen
kleinen Belastungsstrom des Walzmotors die zur Überwindung der Gegenspannung des
Potentiometers 33 erforderliche Spannung des Generators erzeugt.
-
Wenn der Walzstich beendet ist, wird der Steuerschalter i i in die
Nullstellung zurückgeführt, um den Walzmotor zu verzögern, und darauf nach der entgegengesetzten
Seite ausgelegt, um die Umkehr der Drehrichtung des Walzmotors und damit den umgekehrten
Durchgang des Walzstabes durch die Walzen herbeizuführen. Falls das Motorfeld in
der vorbeschriebenen Weise geschwächt worden ist und der Steuerschalter zu schnell
in die Nullstellung zurückgeführt wird, wird die Spannung des Steuergenerators 12
so schnell herabgesetzt, daß ein starker Rückstrom von dem Walzmotor zum Steuergenerator
auftritt. Wie bereits beschrieben wurde, wird die Feldwicklung 22 a des Verstärkergenerators
22 in Abhängigkeit von dem Ankerstrom des Steuergenerators 12 erregt, und daher
ist die von dem Verstärkergenerator 22 erzeugte Spannung proportional dem Strom
des Generators 12. Wenn der Rückstrom zum Generator 12 einen bestimmten Sicherheitswert
überschreitet, so daß die Spannung des Generators 22 den Spannungsabfall über den
Teil 27a des Potentiometers 27 überwiegt, kommt ein Stromfluß über die Hilfsfeldwicklung
15 h der Maschine 15 zustande. Der Strom
fließt in Richtung von
der unteren positiven Ankerklemme des Generators 22 über den Kontakt des Vorwärtsschützes
25, den Gleichrichter 23, den Widerstand 27 d und die Feldwicklung 15
h zu der oberen Klemme des Generators 22. Die Feldwicklung 15 h unterstützt
die Hauptsteuerfeldwicklung 15 c, so daß die Spannung des Generators 12 aufrechterhalten
und ein zu starker Abfall der Generatorspannung und ein zu großer Rückstrom verhindert
wird. Der Widerstand 27 a ist so eingestellt, daß sein Spannungsabfall durch
den Verstärkergenerator 22 erst überwunden wird, wenn der Ankerstrom des Generators
12 einen vorbestimmten Sicherheitswert überschreitet. Wenn der Generator 12 Strom
zum Motor io schickt, wird die Polarität der Spannung des Verstärkergenerators 22
umgekehrt; und der Gleichrichter 23 verhindert einen Stromfluß von dem Generator
22 zur Feldwicklung 15 h. Dieser Gleichrichter verhindert auch einen Stromfluß von
der Speisestromquelle zu der Feldwicklung 15 h, wenn der Strom kleiner ist
als der Sicherheitswert.
-
Die Schütze 25 und 26 sind mit Verzögerungseinrichtungen versehen,
so daß das jeweils erregte Schütz eine bestimmte Zeit lang, nachdem der Steuerschalter
in die Nullstellung zurückgeführt worden ist, erregt bleibt.
-
Nach Zurückfahren des Steuerschalters in die Nullstellung wird die
Hauptsteuerfeldwicklung i5 c von der Speisestromquelle abgeschaltet, und infolgedessen
fällt die Spannung des Generators i2 auf den vom Restmagnetismus des Generators
herrührenden Wert. Die Hilfsfeldwicklung 15 d, die von der Generatorspannung in
solcher Richtung erregt wird, daß sie der Hauptfeldwicklung 15 c entgegenwirkt,
übt nun allein einen Einfluß auf die Maschine 15 aus, so daß deren Spannung umgekehrt
und der Restmagnetismus und die Spannung des Steuergenerators i2 auf Null herabgesetzt
wird. Wenn der Restmagnetismus des Generators verschwunden ist, besitzt die Maschine
15 keinerlei Erregung mehr, und infolgedessen wird der Nulldurchgang der Generatorspannung
und ihr Wiederaufbau in der entgegengesetzten Richtung verhindert. In der Nullstellung
des - Steuerschalters wird das Schütz 38 wieder erregt und der Widerstand 39 kurzgeschlossen:
Hierdurch wird die Fähigkeit der Feldwicklung 15 zur Beseitigung des Restmagnetismus
des Generators 12 erhöht. Durch die Beseitigung des Restmagnetismus des Steuergenerators
wird verhindert, daß der Walzmotor in der Nullstellung des Steuerschalters noch
eine schleichende Bewegung ausführt.
-
Der Walzstich in der entgegengesetzten Richtung wird dadurch herbeigeführt,
daß der Steuerschalter nach der linken Seite ausgelegt wird. Die hierbei sich abspielenden
Schaltvorgänge entsprechen denen, die bei dem Vorwärtsstich sich abspielen; es werden
lediglich an Stelle der Vorwärtsschütze die Schütze 26,31 und 35 erregt, und die
beim Vorwärtsstich von dem Gleichrichter 23 ausgeübte Funktion wird nun von dem
Gleichrichter 24 ausgeübt.