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Dokumentenidentifikation DE19937790A1 15.02.2001
Titel Verfahren und Einrichtung zur Dämpfung von Schwingungen in einem Walzgerüst
Anmelder Siemens AG, 80333 München, DE
Erfinder Tautz, Wilfried, Dr., 91301 Forchheim, DE
DE-Anmeldedatum 10.08.1999
DE-Aktenzeichen 19937790
Offenlegungstag 15.02.2001
Veröffentlichungstag im Patentblatt 15.02.2001
IPC-Hauptklasse B21B 37/66
IPC-Nebenklasse B21B 13/00   B21B 35/00   
Zusammenfassung Verfahren und Einrichtung zur Dämpfung von Schwingungen in einem Walzgerüst, das mit einem Elektromotor angetrieben wird, wobei
- die Drehzahl des Elektromotors gemessen wird,
- Amplitude und Phase einer im Bereich einer Eigenfrequenz des Walzgerüstes bzw. des Elektromotors liegenden Schwingung der gemessenen Drehzahl des Elektromotors bestimmt wird und
- ein Kompensationssignal mit einer Frequenz entsprechend dieser Eigenfrequenz des Walzgerüstes bzw. des Elektromotors erzeugt wird.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betritft ein Verfahren bzw. eine Einrichtung zur Dämpfung von Schwingungen in einem Walzgerüst, das mit einem Elektromotor angetrieben wird.

Die erfindungsgemäße Schwingungsdämpfung hat die Aufgabe, Schwingungen einer Eigenfrequenz, insbesondere der ersten und der dritten Eigenfrequenz, die z. B. beim Anstich angeregt werden können, zu dämpfen.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 bzw. eine Einrichtung gemäß Anspruch 2 gelöst. Dabei wird zur Dämpfung von Schwingengen in einem Walzgerüst, das mit einem Elektromotor angetrieben wird,

  • - die Drehzahl des Elektromotors gemessen,
  • - Amplitude und Phase einer im Bereich einer Eigenfrequenz des Walzgerüstes bzw. des Elektromotors liegenden Schwingung der gemessenen Drehzahl des Elektromotors bestimmt und
  • - ein Kompensationssignals mit einer Frequenz entsprechend dieser Eigenfrequenz des Walzgerüstes bzw. des Elektromotors erzeugt.

Fig. 1 zeigt ein Ausfürungsbeispiel der Erfindung. Dieses Ausfürungsbeispiel der Erfindung weist u. a. die folgenden Komponenten auf:

  • - Analysator,
  • - Zwei Regler,
  • - Zwei Oszillatoren.

Der Analysator bekommt die gemessene Drehzahl nM als Eingangssignal. Er bestimmt mit Hilfe eines Filters, ob in der Drehzahl nM Schwingungen der ersten und dritten Eigenfrequenz f1 und f3 enthalten sind. An seinen Ausgängen liefert er die Amplituden a1,Aly und a3,Aly sowie die Phasen φ1,Aly und φ3,Aly dieser Schwingungen.

Die beiden Regler sind P-Regler. Sie multiplizieren die Amplituden mit den Verstärkungen K1 und K3:



u1,Ctr = a1,Aly.K1

u3,Ctr = a1,Aly.K3

Zu den Phasen addieren sie die Werte φ1 und φ3:



φ1,Ctr = φ1,Aly + φ1,

φ3,Ctr = φ3,Aly + φ3.

Die beiden Oszillatoren erzeugen daraus die sinusförmigen Schwingungen



u1,Osc = u1,Ctr.sin(2πf1t + φ1,Ctr),

u3,Osc = u3,Ctr.sin(2πf3t + φ3,Ctr)



mit den Eigenfrequenzen f1 und f3. Die Summe



uOsc = uOsc + u3,Osc



dieser beiden Schwingungen wird als Zusatzsollwert auf den Eingang des Stromreglers gegeben.

Die in den beiden Reglern addierten Phasen φ1 und φ3 werden so festgelegt, daß die Schwingungen der Oszillatoren den im Antrieb vorhandenen und analysierten Schwingungen entgegenwirken und diese auslöschen. Nach dem Auslöschen verschwinden die Schwingungen der Oszillatoren wieder.

Wenn permanente Schwingungen der Oszillatoren erforderlich sind, um z. B. fortlaufend angeregte Schwingungen im Antrieb zu kompensieren, werden vorteilhafterweise PI-Regler anstelle von P-Reglern eingesetzt.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zur Dämpfung von Schwingungen in einem Walzgerüst, das mit einem Elektromotor angetrieben wird, wobei
    1. - die Drehzahl des Elektromotors gemessen wird,
    2. - Amplitude und Phase einer im Bereich einer Eigenfrequenz des Walzgerüstes bzw. des Elektromotors liegenden Schwingung der gemessenen Drehzahl des Elektromotors bestimmt wird und
    3. - ein Kompensationssignals mit einer Frequenz entsprechend dieser Eigenfrequenz des Walzgerüstes bzw. des Elektromotors erzeugt wird.
  2. 2. Einrichtung, insbesonderer zur Durchführung eines Verfahrens nach Anspruch 1, zur Dämpfung von Schwingungen in einem Walzgerüst, das mit einem Elektromotor angetrieben wird, wobei die Einrichtung zur Dämpfung von Schwingungen
    1. - einen Sensor zur Messung der Drehzahl des Elektromotors,
    2. - einen Analysator zur Bestimmung von Amplitude und Phase einer im Bereich einer Eigenfrequenz des Walzgerüstes bzw. des Elektromotors liegenden Schwingung der mittels des Sensors gemessenen Drehzahl des Elektromotors und
    3. - einen Oszillator zur Erzeugung eines Kompensationssigrials mit einer Frequenz entsprechend dieser Eigenfrequenz des Walzgerüstes bzw. des Elektromotors
    aufweist.






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