DE1226698B

DE1226698B - Arrangement for setting the speed of the motors of a multi-motor drive

Info

Publication number: DE1226698B
Application number: DES75783A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hans Vogl
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1961-09-16
Filing date: 1961-09-16
Publication date: 1966-10-13
Also published as: LU42331A1

Description

Anordnung zur Drehzahleinstellung der Motoren eines Mehrmotorenantriebes Die Erfindung betrifft eine insbesondere für kontinuierliche Walzwerke bestimmte Anordnung zur Einstellung der Drehzahlen der Motoren eines Mehrmotorenantriebes, die durch je einen Regler mit motorisch einstellbarem Sollwert unter Verwendung von Ein- oder Mehrphasenwechselstrommotoren als Stellmotoren in einem vorgegebenen Drehzahlverhältnis zueinander gehalten werden. Bei solchen Mehrmotorenantrieben besteht in der Regel die Forderung, daß die einzelnen Motoren in einem bestimmten Drehzahlverhältnis zueinander stehen und daß dann, wenn die Drehzahl eines Motors geändert wird, das Drehzahlverhältnis zu und zwischen den nachfolgenden Motoren aufrechterhalten bleibt. Diese Forderung ist beispielsweise bei einem kontinuierlichen Walzwerk gegeben, wenn eine aufgetretene Schlinge ausgeregelt werden soll. Es ist eine Steuerschaftung zur Drehzahleinstellung der Antriebe kontinuierlicher Walzwerke bekannt, bei der den einzelnen Motoren je ein Drehzahlregler zugeordnet ist, der als Istwert der Regelgröße die Spannung einer zugeordneten Tachometermaschine und als Sollwert die von einem Potentiometer abgegriffene Spannung benutzt. Sämtliche Sollwertpotentiometer liegen an einer gemeinsamen Leitspannung, welche die Höhe des Drehzähiniveaus des gesamten Mehrmotorenantriebes bestimmt. Diese Sollwertpotentiometer werden durch je einen Stellmotor so eingestellt, daß die einzelnen Motoren auf das vorgegebene Drehzahlverhältnis zueinander geregelt werden, z. B. so, daß jeder folgende Motor eine um 10,1/o höhere Drehzahl hat. Ist nun, beispielsweise wegen einer Schlingenbildung bei einem kontinuierlichen Walzwerk, eine Erhöhung der Drehzahl des zweiten Motors erforderlich, so müssen die Drehzahlen des dritten und der folgenden Motoren durch Verstellung der Sollwertpotentiometerabgriffe um solche Beträge erhöht werden, daß die Drehzahl des dritten und der folgenden Motoren wieder jeweils um 1011/o höher ist. Da dies durch eine Verstellung unter sich gleicher Sollwertpotentiometer um gleiche Beträge nicht erreichbar ist, wird bei der bekannten Anordnung die Verstellgeschwindigkeit der Stellmotoren in Abhängigkeit von der Drehzahl bzw. dem Drebzahlsollwert für den zugeordneten Antriebsmotor gebracht. Sind als Stellmotoren Gleichstrommotoren eingesetzt, ist hierbei für jeden Stellmotor ein besonderer Magnetverstärker erforderlich, der dessen Ankerstrom entsprechend dem Drehzahlsollwert des Antriebsmotors einstellt. Werden dagegen als Stellmotoren Kurzschlußläufermotoren mit Stopbremse benutzt, so muß zu jedem Einzelmotor des Mehrmotorenantriebs zusätzlich ein kleiner Drehstromgenerator für die Speisung des zugehörigen Kurzschlußläufermotors vorgesehen werden. Will man den Drehstromgenerator umgehen, so muß der entsprechende Einzehnotor mit Schleifringen aus# gerüstet werden, von denen die Speisespannung mit der Steuerfrequenz für den zugeordneten Kurzschluß# läufermotor abgenommen werden kann.Arrangement for setting the speed of the engines of a multi-motor drive The invention relates to a specific particularly for continuous rolling mills arrangement for adjusting the speeds of the engines of a multi-motor drive, the held by a respective controller with motor-adjustable set point using single or multi-phase AC motors as servomotors in a predetermined speed ratio to one another will. In such multi-motor drives there is usually the requirement that the individual motors are in a certain speed ratio to each other and that when the speed of a motor is changed, the speed ratio to and between the following motors is maintained. This requirement is given, for example, in a continuous rolling mill when a loop that has occurred is to be corrected. A control shaft for setting the speed of the drives of continuous rolling mills is known in which the individual motors are each assigned a speed controller that uses the voltage of an assigned tachometer machine as the actual value of the controlled variable and the voltage tapped from a potentiometer as the setpoint. All setpoint potentiometers are connected to a common control voltage, which determines the speed level of the entire multi-motor drive. These setpoint potentiometers are each set by a servomotor so that the individual motors are controlled to the specified speed ratio to each other, z. B. so that each subsequent engine has a 10.1 / o higher speed. If an increase in the speed of the second motor is necessary, for example because of a loop formation in a continuous rolling mill, the speeds of the third and the following motors must be increased by adjusting the setpoint potentiometer taps by such amounts that the speed of the third and the following motors again in each case j to 1011 / o is higher. Since this cannot be achieved by adjusting the same setpoint potentiometers by the same amount, in the known arrangement the adjustment speed of the servomotors is made dependent on the speed or the speed setpoint for the associated drive motor. If DC motors are used as servomotors, a special magnetic amplifier is required for each servomotor, which sets its armature current according to the speed setpoint of the drive motor. If, on the other hand, squirrel cage motors with a stop brake are used as servomotors, a small three-phase generator must be provided for each individual motor of the multi-motor drive to supply the associated squirrel-cage motor. If you want to bypass the three-phase generator, the corresponding single motor must be equipped with slip rings from which the supply voltage with the control frequency for the associated squirrel cage motor can be taken.

Bei einer weiteren bekannten Einrichtung zur Einstellung der Drehzahl der Einzelmotoren von Mehr--# motorenantrieben soll das Drehzahlverhältnis der einzelnen Motoren untereinander dadurch gewahrt bleiben, daß die Ankerspannung der konstant erregten Stellmotoren für die, Sollwertpotentionieter um den gleichen Prozentsatz verstellt werden wie die Sollwertpotentiorneter. Für die Erregung der Gleichstromstellmotoren ist hierbei eine Konstantspannungsquelle erforderlich. Außerdem muß eine konstante Ankerspannung mit Anschluß an Plus, Null undMinusvorhandensein.DazumüssendiePotentiometer so bemessen sein, daß sie den Ankerstrom der SteUmotoren führen können. Zur Erzielung einer ausreichenden Genauigkeit sind ferner in verschiedenen Fällen Mittel erforderlich, die die inneren Spannungsabfälle in den Stellmotoren kompensieren. Da zwischen den einzelnen Stellmotoren keine feste Beziehung besteht, ist eine ausreichend genaue Steuerung der Verstellwege lediglich über die Spannungen nicht erzielbar.In a further known device for setting the speed of the individual motors of multi-motor drives, the speed ratio of the individual motors to one another is to be maintained by adjusting the armature voltage of the constantly excited servomotors for the setpoint potentiometers by the same percentage as the setpoint potentiometers. A constant voltage source is required to excite the DC servomotors. In addition, there must be a constant armature voltage with connection to plus, zero and minus. The potentiometers must be dimensioned in such a way that they can carry the armature current of the control motors. In order to achieve sufficient accuracy, means are also required in various cases that compensate for the internal voltage drops in the servomotors. Since there is no fixed relationship between the individual servomotors, a sufficiently precise control of the adjustment paths cannot be achieved simply via the voltages.

Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Anordnung zur Einstellung der Drehzahl der Motoren eines Mehrmotorenantriebes, dessen einzelne Motoren durch je einen Regler -auf ein vorgegebenes Drehzahlverhältnis zueinander geregelt werden und bei der die Sollwerte für jeden Regler durch je einen Stellmotor einstellbar sind. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Aufrechterhaltung des vorgegebenen Drehzahlverhältnisses zwischen den einzelnen Motoren durch einfachere Mittel als bei den bekannten Anordnungen zu erreichen.The invention also relates to an arrangement for setting the speed of the motors of a multi-motor drive, the individual motors are controlled by a respective controller -on a predetermined speed ratio to each other and wherein the target values for each controller are adjustable by a respective servomotor. The invention is based on the object of maintaining the predetermined speed ratio between the individual motors by means of simpler means than in the case of the known arrangements.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß zwischen den Drehzahlen der einzelnen Antriebsmotoren untereinander eine logarithmische Abhängigkeit vorliegt, und besteht darin, daß als Sollwertgeber für die einzelnen Regler unter sich gleiche logarithmische Stellwiderstände oder lineare Widerstände mit Stellantrieb durch ein logarithmisches Funktionsgetriebe dienen, die durch Synchronmotoren oder synchronisierte Motoren gleichzeitig um gleiche Wege verstellt werden. Durch die Verwendung von selbstanlaufenden Synchronmotoren oder synchronisierten Motoren ist dafür gesorgt, daß alle in Betracht kommenden Stellmotoren gleichzeitig an- und auslaufen. Dadurch wird das Drehzahlniveau des ganzen Mehrmotorenantriebes oder einer Gruppe von Motoren des Antriebes unter Aufrechterhaltung des gegenseitigen Drehzahlverhältnisses verändert. Gegebenenfalls ist es auch möglich, nur einen einzigen Stellmotor zu benutzen, der z. B. über elektrisch steuerba're Kupplungen mit den einzelnen Sollwertstellem in Verbindung steht.The invention is based on the knowledge that between the speeds there is a logarithmic relationship between the individual drive motors, and consists in the fact that as a setpoint generator for the individual controllers the same among themselves logarithmic variable resistors or linear resistors with an actuator a logarithmic functional gearbox are used by synchronous or synchronized motors Motors can be adjusted by the same distance at the same time. By the use of self-starting synchronous motors or synchronized motors ensure that that all servomotors in question start and stop at the same time. Through this becomes the speed level of the whole multi-motor drive or a group of motors of the drive changed while maintaining the mutual speed ratio. If necessary, it is also possible to use only a single servomotor, the z. B. via electrically controllable clutches with the individual setpoint adjusters in Connection.

An Stelle von Widerständen mit logarithmischer Widerstandsverteilung können in vielen Fällen ohne merkliche Beeinträchtigung der Genauigkeit auch handelsübliche Stellwiderstände mit linearer Widerstandsverteilung verwendet werden, die durch abschnittsweises Parallelschalten von Korrekturwiderständen entsprechender Größe einen nach einer logarithmischen Funktion abgestuftenWiderstandsverlauf haben.Instead of resistors with logarithmic resistance distribution can in many cases also use commercially available ones without noticeably impairing the accuracy Variable resistors with a linear resistance distribution are used, which by Section-wise parallel connection of correction resistors of the corresponding size have a resistance profile graded according to a logarithmic function.

An Hand eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels soll die Erfindung in ihren wesentlichen Teilen erläutert werden.On the basis of a schematically illustrated embodiment the invention will be explained in its essential parts.

Der Drehzahlregelkreis für den einzelnen AntriebsmotorM des aus vier MotorenM, bis M4 bestehenden Mehrmotorenantriebes enthält in bekannterWeise je eine Tachometermaschine T zur Nachbildung des Drehzahlistwertes und einen Regler R, der nach Vergleich dieses Istwertes mit einem Sollwert durch Feld-und/oder Ankerstrombeeinflussung die Motordrehzahl entsprechend einstellt. Als Sollwertgeber ist ein an einer Leitspannung U liegendes Potentiometer P verwendet, das - wie durch die parallelgeschalteten Widerstände angedeutet ist - eine logarithmisch abgestufte Widerstandsverteilung besitzt. Der einzelne Abgriff A wird von je einem Stellmotor SM eingestellt. Dieser sei ein synchronisierter Motor oder selbstanlaufender Synchronmotor mit je einer Wicklung für Rechts- und Linkslauf.The speed control circuit for each AntriebsmotorM the group consisting of four MotorenM until M4 multi-motor drive comprises, in a known manner depending on a tachometer machine T to simulate the actual speed value and a regulator R, the engine speed is adjusted accordingly by comparing this actual value with a desired value by field and / or armature current influencing . A potentiometer P connected to a control voltage U is used as a setpoint generator, which - as indicated by the resistors connected in parallel - has a logarithmically graduated resistance distribution. The single tap A is adjusted by a respective servomotor SM. This is a synchronized motor or a self-starting synchronous motor with one winding each for clockwise and counterclockwise rotation.

Zum Ein- und Ausschalten der Stellmotoren SM kann je ein Umschalter S vorhanden sein,* der in der linken Arbeitslage die linke Erregerwicklung und in der rechten Arbeitslage die rechte Erregerwicklung des zugeordneten Stellmotors SM an die Phasen R und S eines Wechselstromnetzes legt, so daß er während der Betätigungsdauer des Schalters in der einen oder anderen Richtung mit gleichbleibender Geschwindigkeit umläuft. Gleichzeitig sind über die Verbindungsleitungen L, L' aber auch alle nachfolgenden Stellmotoren in der gleichen Richtung eingeschaltet, so daß sie gleiche Wege zurücklegen. Wegen der logarithmischenWiderstandsverteilung an den Potentiometern P werden dadurch die Sollwerte für alle nachfolgenden Motoren.automatisch so verstellt, daß das zwischen ihnen bestehende Drehzahlverhältnis das gleiche bleibt.On and off of the servo motors SM may vary a changeover switch S to be present, * in the left working position the left excitation winding and in the right working position the right field winding of the associated servo motor SM to the phases R and S sets of an AC network, he that rotates in one direction or the other at a constant speed while the switch is actuated. At the same time, however, all subsequent servomotors are also switched on in the same direction via the connecting lines L, L ', so that they cover the same distances. Because of the logarithmic resistance distribution at the potentiometers P, the setpoint values for all subsequent motors are automatically adjusted so that the speed ratio between them remains the same.

Sind beispielsweise die Antriebsmotoren auf ein bestimmtes Drehzahlverhältnis so eingestellt, daß der zweite Motor M2 10 1/o schneller läuft als der erste Motor M., der dritte Motor M, wiederum 10 % schneller läuft als der zweite Motor M2 usw., und muß aus irgendeinem Grund die Drehzahl des zweiten Motor M 2 um 5 % erhöht werden, so erhöht sich auch die Drehzahl der nachfolgenden Motoren M, und M4 um jeweils 51119. Der oder die vor dein fraglichen MotorM, liegenden Motoren bleiben jedoch unbeeinflußt, weil ihre Verbindung über die zugehörigen Leitungen L., L, beim öffnen der Ruhe kontakte des Schalters S2 unterbrochen wird. Die Schalter Si bis S4 können von Hand betätigte Schalter sein oder - z. B. ün Fall der Schlingenregelung bei einer Walzenstraße in Abhängigkeit von der Lage des Schlingenhebers - selbsttätig betätigte Schalter sein.If, for example, the drive motors are set to a certain speed ratio so that the second motor M2 runs 10 1 / o faster than the first motor M., the third motor M, in turn, runs 10% faster than the second motor M2, etc., and must stop If the speed of the second motor M 2 is increased by 5 % for any reason, then the speed of the following motors M, and M4 also increases by 51119 each the associated lines L., L, when opening the normally closed contacts of the switch S2 is interrupted. The switches Si to S4 can be manually operated switches or - z. B. ün the case of loop control in a roller train depending on the position of the looper - be automatically operated switches.

Zwischen den SchalternS und den StellmotorenSM kann auch noch - wie dargestellt - je ein weiterer Tastschalter Di bis D4 eingeschaltet sein. Hiermit können dann die zugeordneten Stellmotoren unabhängig voneinander für sich gesteuert und die gewünschten Sollwerte eingestellt werden. Die beiden in ihrer Arbeitslage geöffneten Ruhekontakte dieser Tastschalter D unterbrechen dabei jeweils die Verbind,ung zu den vorhergehenden und zu den nachfol-,aenden Einheiten.Between the scarf Terns and StellmotorenSM can even - ever be another key switches Di turned to D4 - as shown. In this way, the assigned servomotors can be controlled independently of one another and the desired setpoints can be set. The two normally closed contacts of this pushbutton switch D , which are open in their working position, each interrupt the connection to the preceding and to the following units.

DD.

Claims

Claims: 1. Arrangement for adjusting the rotational speeds of the motors of a multi-motor drive, which are held by j e a controller with a motor-adjustable set point, using one- or Mehrphasenwechselstrornmotoren as actuators in a predetermined speed ratio to each other, kontinuierlicherWalzwerke particularly for driving, d a d ur ch g c -k c nnzeichn e t that the same logarithmic variable resistances (P) or linear resistances with an actuator through a logarithmic function gear serve as setpoint generators for the individual controllers, which by synchronous motors (SM) or synchronized motors simultaneously by the same distances adjusted.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the logarithmic resistances consist of linear resistors, which correction resistors corresponding to-er size are connected in parallel. CI Documents considered: German Auslegeschrift No. 1095 374; Swiss Patent No. 34-5 934.