DE1290233B - Circuit arrangement for setpoint adjustment for the speeds of several electric drive motors standing in a fixed, adjustable speed ratio to one another - Google Patents
Circuit arrangement for setpoint adjustment for the speeds of several electric drive motors standing in a fixed, adjustable speed ratio to one anotherInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Sollwerteinstellung für die Drehzahlen mehrerer in einem festen, einstellbaren Drehzahlverhältnis zueinander stehender, in kontinuierlichen Walzenstraßen durch Arbeitsgut miteinander gekoppelter elektrischer Antriebsmotoren, deren Drehzahlen durch jeweils eine unabhängige, einen Sollwertgeber enthaltende Regeleinrichtung, die über ein Stellglied direkt die Ankerspannung der Motoren verändert, geregelt werden, mit Korrektur der Sollwerte sämtlicher nachfolgender Motoren durch einen Korrekturwert, der von einer der normalen Drehzahlvorgabe des vorauslaufenden Motors zugeordneten Korrekturspannung bestimmt wird. Das durch die Art der Bearbeitung bzw. Verformung vorgegebene Drehzahlverhältnis muß während des Betriebes erhalten bleiben. Auch durch einen Eingriff in das Drehzahlverhältnis zweier Antriebe, dessen Notwendigkeit durch eine zu große Schlingenbildung oder einen zu großen Zug entstehen kann, dürfen die Drehzahlverhältnisse der nachfolgenden Antriebe nicht verändert werden.The invention relates to a circuit arrangement for setting setpoints for the speeds of several in a fixed, adjustable speed ratio to each other standing, coupled to one another in continuous rolling mills by work material electric drive motors whose speeds are controlled by an independent, one Control device containing setpoint generator, which directly controls the armature voltage via an actuator of the motors can be changed, regulated, with correction of the setpoints of all of the following Motors by a correction value that is derived from one of the normal speed settings of the Correction voltage assigned to the leading motor is determined. That through the Type of processing or deformation specified speed ratio must during the In operation. Also by intervening in the speed ratio two drives, the necessity of which is caused by too large a loop formation or too large a train can arise, the speed ratios of the following Drives are not changed.
Zur Verwirklichung dieser Forderung wird bei einem bekannten Regelverfahren nur dem ersten der aufeinanderfolgenden Antriebe ein fester Drehzahlsollwert vorgegeben, während der Sollwert für das jeweils nächste Gerüst durch den Istwert des vorhergehenden Gerüstes gebildet wird. Es ist offensichtlich, daß durch dieses als Folgeregelung bezeichnete Verfahren bei einem Eingriff in das Drehzahlverhältnis zweier Antriebe die Konstanz der Drehzahlverhältnisse der nachfolgenden Antriebe erhalten bleibt.A known control method is used to implement this requirement A fixed speed setpoint is specified only for the first of the successive drives, while the setpoint for the next stand is determined by the actual value of the previous one Scaffolding is formed. It is evident that by doing this as a follow-up Designated procedure when intervening in the speed ratio of two drives the constancy of the speed ratios of the following drives is maintained.
Ist dagegen eine Korrektur der Drehzahlverhältnisse bei Antrieben mit Einzelregelung, d. h. bei Antrieben, deren Drehzahlen durch einen unabhängigen, festen Sollwert vorgegeben werden, erforderlich, muß, von der Eingriffsstelle ausgehend, die Drehzahl jedes nachfolgenden Antriebes zur Aufrechterhaltung der Drehzahlverhältnisse verändert werden.On the other hand, it is a correction of the speed ratios in drives with individual control, d. H. for drives whose speeds are controlled by an independent, Fixed setpoint must be specified, required, must, starting from the point of intervention, the speed of each subsequent drive to maintain the speed ratios to be changed.
Zur Erreichung der gestellten Anforderungen ist ein Verfahren bekannt, das eine Sollwertverstellung aller der Eingriffsstelle nachfolgenden Antriebe in der Form vorsieht, daß ein in Reihe mit den Sollwertpotentiometern liegendes zweites Potentiometer auf mechanischem Wege um den gleichen Betrag verstellt wird.A method is known to achieve the set requirements, that a setpoint adjustment of all the drives following the point of intervention in the form provides that a second lying in series with the setpoint potentiometers Potentiometer is adjusted mechanically by the same amount.
Ein anderes bekanntes Verfahren besteht darin, daß die Sollwertpotentiometer der einzelnen Antriebe von einer gemeinsamen Leitspannung gespeist werden. Durch Einführung einer positiven oder negativen Zusatzspannung zur Leitspannung wird, von der Eingriffsstelle ausgehend, für alle nachfolgenden Antriebe die am Sollwertgeber anliegende Spannung um den zur Korrektur notwendigen Betrag erhöht bzw. erniedrigt, so daß unter Wahrung der Drehzahlverhältnisse der nachgeordneten Antriebe das Drehzahlniveau für diesen Teil der Anlage verändert wird.Another known method is that the setpoint potentiometer of the individual drives are fed by a common control voltage. By Introduction of a positive or negative additional voltage to the control voltage, starting from the point of intervention, for all subsequent drives those on the setpoint generator applied voltage increased or decreased by the amount necessary for correction, so that the speed level is maintained while maintaining the speed ratios of the downstream drives is changed for this part of the system.
Es ist ein zweites Verfahren zur Vermeidung von Einstellschwierigkeiten bei Drebzahlkorrekturen bekannt, das eine verhältnisgleiche Drehzahlverstellung dadurch erzielt, daß die Sollwertgeber jedes einzelnen Antriebes von je einem Stellmotor betätigt werden, dessen Verstellgeschwindigkeit der vorgegebenen Sollwertspannung proportional ist. Durch Betätigung eines der einem jeden Antrieb zugeordneten Tastschalter werden durch alle der Eingriffsstelle nachfolgenden. Steilmotoren unter Beibehaltung der Drehzahlverhältnisse im Sinne einer Drehzahlerhöhung bzw. Drehzahlsenkung verstellt.It is a second method of avoiding adjustment difficulties known for speed corrections that a proportional speed adjustment achieved in that the setpoint generator of each individual drive by a servomotor are actuated, the adjustment speed of which corresponds to the specified setpoint voltage is proportional. By actuating one of the pushbutton switches assigned to each drive are followed by all those following the point of intervention. Steep engines while maintaining the speed ratios adjusted in the sense of an increase or decrease in speed.
Die genannten Verfahren zur verhältnisgleichen Drehzahlstellung, die nach dem Prinzip der Folgeregelung arbeiten, haben den Nachteil, daß durch Laständerungen hervorgerufene Regelvorgänge sich auf alle nachfolgenden Antriebe fortpflanzen und eine unerwünschte Unruhe in den Betrieb bringen, während die bei der Einzelregelung bekannten Verfahren mittels mechanisch verstellbarer Potentiometer und mittels Stellmotoren einen technisch und auch räumlich verhältnismäßig großen Aufwand erfordern.The procedures mentioned for the relative speed setting, the work according to the principle of follow-up control, have the disadvantage that due to load changes caused control processes are propagated to all subsequent drives and bring an undesirable unrest into the operation, while the individual control known method by means of mechanically adjustable potentiometers and servomotors require a technically and spatially relatively large effort.
Hinzu kommt, daß bei den letztgenannten Verfahren speziell nur für diesen Zweck bestimmte Geräte erforderlich sind. Der Nachteil bei Anwendung einer Leitspannung mit Zusatzspannung besteht darin, daß keine Potentialtrennung der Sollwertvorgaben für die einzelnen Antriebe erreicht wird.In addition, the latter method is specifically only for certain devices are required for this purpose. The disadvantage of using a Control voltage with additional voltage consists in the fact that there is no potential separation of the setpoint specifications is achieved for the individual drives.
Schließlich ist auch bereits durch den eingangs vorausgesetzten Stand der Technik eine Schaltungsanordnung von Potentiometern bekannt, bei der die Sollwertspannung der ersten Motordrehzahl einer Konstantspannungsquelle entnommen und einem ersten Potentiometer zugeführt wird, während sich die daran anschließenden, jeweils einem Motorkreis zugeordneten Potentiometer so geschaltet sind, daß eine Reihenschaltung entsteht, in der jedes nachfolgende Potentiometer am Abgriff des vorhergehenden liegt. Die an den Potentiometern abgegriffenen Sollspannungen werden Regelverstärkern zugeführt, die durch Vergleich mit der Spannung des zugehörigen Tachogenerators eine Verstellgröße für den entsprechenden Antriebsmotor herleiten. Mit dieser Schaltungsanordnung ist es möglich, daß einer Verstellung eines beliebigen Potentiometerabgriffs neben dem betreffenden Motor auch sämtliche anschließenden Motoren proportional folgen. Sie hat jedoch den Nachteil, daß eine Rückwirkungsfreiheit nur angenähert und nur durch Verwendung größenmäßig erheblich abgestufter Potentiometer erreicht werden kann. Das dabei zu verzeichnende Anwachsen der Widerstandswerte bedingt die Forderung nach hochohmigen Eingängen der nachfolgenden Regelverstärker und führt damit zu den bekannten negativen; Verhalten der Regelkreise hinsichtlich Störeinflüsse.Finally, the status assumed at the beginning Known in the art, a circuit arrangement of potentiometers, in which the setpoint voltage the first engine speed taken from a constant voltage source and a first Potentiometer is fed, while the subsequent, each one Motor circuit associated potentiometer are connected so that a series connection arises, in which each subsequent potentiometer at the tap of the previous one lies. The nominal voltages tapped at the potentiometers are used as control amplifiers fed by comparison with the voltage of the associated tachometer generator derive an adjustment variable for the corresponding drive motor. With this circuit arrangement it is possible that an adjustment of any potentiometer tap in addition to all subsequent motors follow the motor in question proportionally. However, it has the disadvantage that freedom from feedback is only approximate and only can be achieved by using potentiometers of considerably different sizes can. The increase in the resistance values that can be recorded in the process results in the requirement after high-impedance inputs of the subsequent control amplifier and thus leads to the well-known negative; Behavior of the control loops with regard to interference.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend erwähnten Mängel der bekannten Verfahren zur, verhältnisgjgichen Drehzahlkorrektur weitgehend zu vermeiden und durch geeignete Anordnung standardisierter, serienmäßiger Bauelemente eine Verstellung der Drehzahl eines beliebigen Antriebs unter Wahrung der Drehzahlverhältnisse der der Eingriffsstelle nachfolgenden Antriebe vornehmen zu können. """Erfindungsgemäß wird das bei der eingangs genannten Anordnung dadurch erreicht, daß die Sollwert-Korrektur durch ein jeweils einem Antriebsmotor zugeordnetes, an einer gesonderten Stromquelle liegendes Korrektur-Potentiometer erfolgt, dessen Korrekturwert einerseits über einen Potentialtrenner auf den Sollwert des eigenen Antriebs und andererseits durch Potentialverschiebung des Mittelpunktes der gesonderten Stromquelle des jeweils nachfolgenden Antriebs über dessen Korrekturpotentiometer und Potentialtrenner auch auf den Sollwert dieses Antriebs einwirkt, indem an die Ausgänge der Potentialtrenner jeweils Hilfspotentiometer angeschlossen sind, an deren mit den zugehörigen Sollwertgebern mechanisch gekuppelten Schleifern eine der Sollspannung und dem Korrekturwert proportionale Zusatzspannung abgegriffen und in den jeweiligen Sollwertkreis eingeschleift wird.The invention is based on the object mentioned above Deficiencies in the known methods for correcting the speed of rotation to a large extent to be avoided and by suitable arrangement of standardized, series-produced components an adjustment of the speed of any drive while maintaining the speed ratios of the drives following the point of intervention. "" According to the invention this is achieved in the above-mentioned arrangement in that the setpoint correction by a respective drive motor assigned to a separate power source lying correction potentiometer takes place, the correction value on the one hand over a potential separator to the setpoint of its own drive and on the other hand Potential shift of the center point of the separate power source of each subsequent drive via its correction potentiometer and potential separator acts on the setpoint of this drive by connecting the potential separator to the outputs auxiliary potentiometers are connected to which the associated setpoint generators mechanically coupled grinders the target voltage and the Correction value proportional additional voltage tapped and in the respective setpoint circuit is looped in.
In Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung wird durch eine Spannungsbegrenzung zwischen den einzelnen Spannungsabgriffen erreicht, daß bei einer größeren Anzahl von Antrieben eine gemeinsame Drehzahlverstellung vorgenommen werden kann, ohne daß an den Potentialtrennereingängen eine unzulässig hohe Spannung anliegt.In an embodiment of the arrangement according to the invention, a voltage limiter is used between the individual voltage taps that with a larger number of drives a common speed adjustment can be made without that an impermissibly high voltage is present at the potential separator inputs.
Zur Vermeidung von Überdrehzahlen kann die Summe aus Sollwert- und Zusatzsollwert auf die maximale Sollwertspannung begrenzt werden.To avoid overspeed, the sum of the setpoint and Additional setpoint can be limited to the maximum setpoint voltage.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die Zeichnungen zeigen in F i g. 1 eine grundsätzliche Schaltungsanordnung zur verhältnisgleichen Drehzahleinstellung für drei Antriebe, F i g. 2 eine Schaltungsanordnung der Begrenzerstufen bei einer größeren Anzahl von Antrieben und Begrenzung der Sollwertspannung.The invention is to be described in more detail below using an exemplary embodiment explained. The drawings show in FIG. 1 shows a basic circuit arrangement for the relative speed setting for three drives, F i g. 2 shows a circuit arrangement the limiter stages with a larger number of drives and limitation of the setpoint voltage.
Wie aus F i g. 1 ersichtlich, wird die Drehzahl jedes einzelnen Antriebsmotors 1, 11, 21 durch einen geschlossenen Regelkreis konstant gehalten. In den Reglern 4, 14, 24 werden die an den Sollwertgebern 5, 15, 25 abgegriffenen Sollwertspannungen mit den den Istwerten entsprechenden Spannungen der mit den Motoren 1, 11, 21 gekuppelten Tachogeneratoren 2, 12, 22 verglichen. Die Regler 4, 14, 24 steuern über je eine Ankerspannungsquelle 3, 1.3, 23 die Antriebsmotoren.As shown in FIG. 1, the speed of each individual drive motor 1, 11, 21 is kept constant by a closed control loop. In the regulators 4, 14, 24, the setpoint voltages tapped at the setpoint generators 5, 15, 25 are compared with the voltages corresponding to the actual values of the tacho generators 2, 12, 22 coupled to the motors 1, 11, 21. The regulators 4, 14, 24 each control the drive motors via an armature voltage source 3, 1.3, 23.
Macht sich aus Gründen einer zu großen Zug-oder Schlingenbildung beispielsweise eine Korrektur der Drehzahlen der Antriebsmotoren 1, 11, 21 erforderlich, so wird über das Korrektur-Potentiometer 6 eine negative bzw. positive Spannung abgegriffen, die sowohl am Eingang des Potentialtrenners 7 des Antriebs 1 als auch infolge Potentialverschiebung der Mittelpunkte sämtlicher anderer Spannungsquellen an den Potentialtrennereingängen 17 und 27 der Antriebe 11. und 21 anliegt. Von den mit den Sollwertgebern 5, 15, 25 mechanisch gekuppelten Hilfs-Potentiometern 8, 18, 28 werden der eingestellten Sollwertspannung proportionale Spannungen abgegriffen. Diese Spannungen liegen mit der Sollwertspannung in Reihe, so daß an den Reglern 4, 14, 24 eine um die jeweils an den Hilfs-Potentiometern 8, 18, 28 abgegriffene Spannung verminderte bzw. erhöhte Sollwertspannung wirksam wird, die eine Absenkung bzw. Erhöhung der Drehzahl der Antriebe 1, 11, 21 unter Beibehaltung der Drehzahlverhältnisse zur Folge hat.If, for reasons of excessive tension or looping, a correction of the speeds of the drive motors 1, 11, 21 becomes necessary, a negative or positive voltage is tapped via the correction potentiometer 6, both at the input of the potential separator 7 of the drive 1 and as a result of a shift in the potential of the center points of all other voltage sources at the potential separator inputs 17 and 27 of the drives 11 and 21 . From the auxiliary potentiometers 8, 18, 28 mechanically coupled to the setpoint generators 5, 15, 25, voltages proportional to the setpoint voltage are tapped. These voltages are in series with the setpoint voltage, so that a setpoint voltage, which is reduced or increased by the voltage tapped at the auxiliary potentiometers 8, 18, 28, is effective at the controllers 4, 14, 24, which lowers or increases the Speed of the drives 1, 11, 21 while maintaining the speed ratios.
Ist darüber hinaus eine weitere Drehzahländerung der Antriebsmotoren 11 und 21 notwendig, so wird diese durch eine Verstellung des Potentiometers 16 vorgenommen.If, in addition, a further change in the speed of the drive motors 11 and 21 is necessary, this is done by adjusting the potentiometer 16.
An den Hilfs-Potentiometern 18 und 28 liegt dann die Summe oder - bei entgegengesetzten Spannungsabgriffen - die Differenz der an den Korrektur-Potentiometern 6 und 16 abgegriffenen Spannungen an, wobei die Spannung am Hilfs-Potentiometer 8 aber unverändert bleibt. Das bedeutet, daß nur die Drehzahlen der Antriebe 11 und 21 verändert werden..The sum or - in the case of opposite voltage taps - the difference of the voltages tapped at the correction potentiometers 6 and 16 is then applied to the auxiliary potentiometers 18 and 28, but the voltage at the auxiliary potentiometer 8 remains unchanged. This means that only the speeds of drives 11 and 21 are changed ..
F i g. 2 zeigt zusätzlich die Anordnung von Begrenzerstufen 9, 19, 29, durch die vermieden wird, daß die Summe der an den Korrektur-Potentiometern 6, 16, 26 abgegriffenen Spannungen den für die Potentialtrenner 7, 17, 27 zulässigen Wert übersteigt.F i g. 2 additionally shows the arrangement of limiter stages 9, 19, 29, which prevent the sum of the voltages tapped at the correction potentiometers 6, 16, 26 from exceeding the value permissible for the potential separators 7, 17, 27.
Je eine weitere Begrenzerstufe 10, 20, 30 verhindert, daß die auf die Reglereingänge 4, 24, 24 wirkende Summe von Sollwert- und entsprechender an den Potentiometern 8, 18, 28 abgegriffener Zusatzspannung die maximale Sollwertspannung überschreitet.A further limiter stage 10, 20, 30 each prevents the sum of the setpoint voltage and the corresponding additional voltage tapped at the potentiometers 8, 18, 28 acting on the controller inputs 4, 24, 24 from exceeding the maximum setpoint voltage.
Claims (3)
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ID=7584486
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