CH297154A - Vorrichtung zur elektrischen, proportionalen Regelung einer Grösse. - Google Patents

Description

  Vorrichtung     zur    elektrischen, proportionalen Regelung einer Grösse.    Die Erfindung bezieht sich auf eine     Vor-          riehtung    zur     elektrisehen,    proportionalen  Regelung einer Grösse.  



  Bei einer bekannten Vorrichtung dieser       Art    wird die zu regelnde Grösse durch ein so  genanntes Regelorgan     beeinflusst.    Bei propor  tionaler Regelung wird die Lage des Regel  organs, wenn sieh die zu regelnde Grösse durch  irgendwelche Ursache ändert, entsprechend       dein        Unterschied    zwischen dem Sollwert und  dem     Istwert    der zu regelnden Grösse geändert.  Bei einer andern bekannten Regelung wird  bei einem bestimmten Unterschied     zwischen     dein Sollwert und dem     Istwert    das Regelorgan  um einen konstanten Betrag verstellt. Die  Lage des Regelorgans kann im allgemeinen  wir innerhalb bestimmter Grenzen geändert.  werden.

   Mit diesen Grenzen stimmen be  stimmte     Weile    der Differenz     zwischen    dein  gewünschten und dem wirklichen Wert der zu  regelnden Grösse überein. Überschreitet die  Differenz diese Werte, so ist. eine propor  tionale Regelung ausgeschlossen. Der Bereich,  in dem     Proportionalregelung    stattfindet, wird  der     Proportionalitätsbereich    genannt. Die  Breite dieses Bereiches ist von dem Masse     ab-          lriingig,    in dem die Lage des Regelorgans von  dem     'Unterschied    zwischen dein gewünschten  Wert und dem wirklichen Wert, der zu regeln  den Grösse abhängig gemacht ist.

   Wenn diese  Abhängigkeit gross ist, wird mit einem ver  hältnismässig geringen Unterschied eine grosse       Lagenänderung    des -Regelorgans überein-    stimmen. Der     Proportionalitätsbereich    ist dann  schmal.  



  Die Breite des     Proportionalitätsbereiches     muss den     Umständen    angepasst werden. Eine  genaue Regelung erreicht man mit einem  schmalen     Proportionalitätsbereicb.    Man kann  aber den     Proportionalitätsbereich    nicht be  liebig schmal machen, da sonst Instabilität;  auftritt, die sieh durch ein Schwanken des  wirklichen Wertes der zu regelnden Grösse um  den gewünschten Wert bemerkbar macht, so  gar beim Fehlen äusserer Störungen der zu  regelnden Grösse. Die Breite des     Proportiona-          litätsbereiches    ist somit sehr wichtig.  



  Bei der Erfindung wird von der bekannten  Vorrichtung ausgegangen, bei der längs eines  an eine Spannungsquelle angeschlossenen       Potentiometers    ein erster Kontakt ent  sprechend dem.     Istwert    der zu regelnden  Grösse verschoben wird und ein diese Grösse  regelndes Organ (Regelorgan) durch eine       elektrische    Spannung (Regelspannung) in  eine Lage     geführt    wird, die von dem Unter  schied     zwischen    dem wirklichen und dem ge  wünschten Wert der zu regelnden Grösse ab  hängig ist, und bei der in den Kreis, von dem  die Regelspannung abgegriffen wird, ausser  dem ein zweites     Potentiometer    aufgenommen  ist., dessen beweglicher Kontakt mit dem Regel  organ gekuppelt ist.  



  Die Vorrichtung nach der     Erfindung    ist  dadurch     gekennzeichnet.,    dass auf dem erst  genannten     Potentiometer    zwei weitere ein-      steilbare Kontakte angeordnet sind, die mit  den Enden des zweitgenannten     Potentiometers     verbanden sind, wobei die Regelspannung       zwischen    dem     erstgenannten    beweglichen  Kontakt des erstgenannten     Potentiometers          und    dem beweglichen Kontakt des zweit  genannten     Potentiorneters        abo egriffen    wird.  



  Die Erfindung     wird    nachstehend an Hand  einer in     der-beiliegenden    Zeichnung darge  stellten, beispielsweisem     Ausführungsforen        delVorrichtung    nach der     Erfindung    näher er  läutert.  



  Die dargestellte Regelanlage dient für vor  liegenden Fall zur     Temperaturregelung    des  vom Ölbrenner ? geheizten Ofens 1. Dieser  Brenner wird durch die     Ölleitung    3 gespeist,  in. der ein     Flahn    4 angeordnet ist, der im vor  liegenden Fall als Regelorgan dient. Der  Hahn 4 kann vom Motor 5 in. eine andere Lage  geführt werden. Mit dem Hahn 4 ist der     be-          wegliehe    Kontakt 14     des        Pot.entiometer:s    13 ge  kuppelt, der einen Teil der im     folgenden    be  schriebenen Regelschaltung bildet.

   Die zu  regelnde Grösse, also die Temperatur, wird     irn     vorliegenden -'a-11 mit- dem     Thermoelement.    6       gemessen.    Die Ausgangsspannung dieses Ele  mentes wird dem einen Verstärker enthalten  den Block 7     zugeführt.    Die Ausgangsspan  nung dieses Verstärkers wird einem     elektro-          ineehanischen,        ini    Block 7 unterhaltenen Um  former zugeführt, der die Lage des verschieb  baren Kontaktes 10 des     Potentiometers    9     be-          einflusst,    und zwar derart,

   dass die Lage des  Kontaktes 10 ein     iVIass    für die Temperatur bil  det. Die     wirkliche    Temperatur des Ofens 1  kann also aus dieser Lage abgeleitet werden.  Zu diesem     Zweck    kann zum Beispiel parallel  zum Widerstandskörper des     Potentiometers.    9  eine     Temperaturskala.    angeordnet sein, auf  welcher die Lage des Kontaktes 10 ablesbar  ist, ebenso diejenige der     Kontakte    11 und 12.  Das     Potentiomet:er    9 ist. an die Spannungs  quelle 8 angeschlossen.

   Diese liefert. im vor  liegenden     Ausführungsbeispiel    eine     -V        echsel-          spannung;    je nach Wunsch kann aber auch  eine Gleichspannung     verwendet    werden.  Längs des     Potentiontet.ers    9 sind die zwei  weiteren Regelkontakte 11 und 12 angeordnet,    die mit     den        Enden    des     Potentionleters    13 ver  bunden sind.

   Die zur Einstellung des Hahnes       4-    verwendete Regelspannung wird im vor  liegenden Fall. dem     bewesgliehen    Kontakt 10  des     Potentionieters    9 und dem     beweglichen     Kontakt 1.1 des     Potentiometers    13     entnommen.     Diese Regelspannung wird dein Verstärker 15       zugeführt,    in     dessen        Ausgangskreis        dei-        Sehal-          le>r        1_6        aufgenommen    ist.

   Dieser Sehalter     kann     drei halten     einnehmen.        1:i-        wird    in die dar  gestellte     Mittellage        geführt,    sobald die Regel  spannung praktisch     #rleiehNall    ist.

   Der von  der     Spannungsquelle    1.7     gespeiste        .Motor    5 ist  dann     unwirksam.    Die Spannungsquelle 17 ist  im vorliegenden Fall ebenfalls als eine     Wech-          selgpannungsquelle    ausgebildet; es kann aber  auch eine     Gleiehspannungsquelle    verwendet       werden.     



  Wird der Sehalter 1.6 in eine der Aulen  lagen geführt, so wird der Motor 5 betätigt.  .Jede dieser Lagen stimmt mit einer der beiden  entgegengesetzten     Drehrichtungen        des    Motors       i    überein. Ist die     Quelle    8 eine Gleichspan  nungsquelle, so wird der Sehalter 16 vom     Ver-          stärker        1.5    in die     ehre        bzw.    die andere Aussen  lage geführt, wenn die Regelspannung positiv  bzw. negativ ist.

   Falls, wie im vorliegenden       Ausführungsbeispiel,    die     Quelle    8 eine     Weeh-          selspannungsquelle    ist, so     wird    der     Schalter     1.6 vom. Verstärker     15    in die eine bzw. in die  andere     Aussenlage        geführt,    weint die Regel  spannung ehre Phase hat,     die    derjenigen der  Spannung der     Quelle        S        nleieh    bzw. entgegen  gesetzt ist.  



  Die     Wirkungsweise    dieser     Regelsehaltung     ist. folgende:     Solange    die von den     Wider-          ständen        Ri.,        Re,   <I>Re,,</I>     R:1        gebildete    Brücke nicht.  im     Gleiellgewicht    ist, also der Bedingung       R1   <I>:</I>     R##        --.        Rs        :B.,1    nicht     entsproelien    ist, wird  die     Regelspannung    nicht gleich Null sein.

   Der  Schalter 16 wird also eine der Aussenlagen  einnehmen. Der Motor     a    wild also     wirksam     sein und die Lage des     Regelhahnes    4 ändern.  Hierdurch wird :der reit diesem Hahn     ge-          kuppelte    Kontakt 14 des     Potentiometers    13  verschoben, bis der     erwählten    Bedingung     ent-          sproelleil    ist. Die Brücke ist     dann    im     Cxleieh-          gewicht    und die Regelspannung ist gleich      Null. Der Sehalter 16     nimmt    dann. die Mittel  lage ein.

   In diesem Zustand ist die Bedingung       Ri:        I4   <I>= h3</I> :     R,4    erfüllt. Mit jeder     Lage    des       leeo#,elhalines    stimmt eine bestimmte     -Lage    des  Kontaktes 14, mithin ein bestimmtes Ver  hältnis zwischen     R;    und     R.1    überein.

   Dieses  Verhältnis entspricht     demjenigen    zwischen       fli.    und     f?.@.    Die Lage: des     Regellialnies    kann       lso        aus        (lern        Verhällnis    zwischen     R,    und     R2          wid    also     aueli    aus der Lage des Kontaktes 1.0  in     bezu-    auf die Kontakte 11.

   und 12 abgelei  tet      erden.        Was    hierfür eine bestimmte Lage       des        Regelhahnes    gesagt, worden ist, gilt     anch,     wenn der Kontakt 10 nicht mehr zwischen den  Kontakten     Il    und 121     liegt:.    Das Ganze ist so       ausgebildet,    dass, wenn. sieh der Regelhahn  sehr langsam von der ganz -geschlossenen in  die ganz offene Lage bewegt, sieh der Kontakt  11 längs eines gewissen. Teils des     Potentio-          nieter.s    13 verstellen wird.

   Der Kontakt 10  wird sieh dann zwischen den Kontakten 11  lind 7.2 des     Potentiometers    9 verstellen. Aus       der    gegenseitigen Lage der Kontakte 11 und  12 ist in     dieser    Weise die Breite des     Propor-          tionalitätsbereielies        ermit.telbar.    Im Sonder  fall,     dass    sieh der Kontakt 14 von dem einen  Ende des     Potentiometers    13 zum.

   andern  Ende desselben verstellt, wenn der Regelhahn  von     der    ganz offenen in die ganz geschlossene       Page    geführt wird, stimmt der     Proportionali-          tätsbereicli    mit dem ganzen Abstand zwischen   < leg     Kontakten    1.1 und 12 überein. Auf der       erwähnten.    Temperaturskala, auf welcher der  Kontakt 10 die wirkliche Temperatur. des  Ofens 1 anzeigt, deutet dann der Kontakt 11  die Temperatur an, bei der sich der Regel  hahn in der einen Aussenlage befindet und der       Kontakt    12 die Temperatur, bei der sich der  Regelhahn in der andern Aussenlage befindet.  



  Es leuchtet. ein, dass die Lage des Kon  taktes 10 ein Mass für die wirkliche Tempera  tur     cles    Ofens 1, der Abstand der Kontakte 11       1111d    12 ein Mass für die Breite des     Propor-          tionalitätsbereiehes    und die Lage des Kon  taktes 10 in bezug auf .die Kontakte 11 und  12 ein Mass für die Lage des Regelhahnes  bilden.    Indem die Kontakte 11 und 12 zusammen  verschoben werden, ist die     gewünschte    Tem  peratur einstellbar.     Ilierdureh    tritt eine       Glleieligewiehtsstörung    der erwähnten Brücke  ein, die aufgehoben     wird,    sobald die Lage des  Regelhahnes eine hinreichende Änderung er  fahren hat.  



       Wünscht    man die Breite des     Proportio-          nalitätsbereiehes    zu ändern, so sollen die  Kontakte 11 und 12 relativ zueinander ver  schoben werden. Die Lage der Kontakte 11       und.    1.2 auf dem     Potentiomet:er    9 bildet dann  ein     Mal,    für die Temperaturgrenzen, inner  halb deren die     Proportionalregelung    statt  findet.     Gewünscht.enfalls    kann man die Breite  des     Proportionalitätsbereiehes    gleich Null  machen.  



  Der gewünschte Stabilitätsgrad der Ein  stellung des Regelorgans ist durch Einstel  lung der Grösse der Spannung der Quelle 8  und der Grösse der Verstärkung des Ver  stärkers 15 erzielbar.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Vorrichtung zur proportionalen elektri schen Regelung einer Grösse, bei der längs eines an eine Spannungsquelle angeschlosse nen Potentiorneters ein erster Kontakt (10) entsprechend dein Istwert der zu regelnden Grösse verschoben wird und ein diese Grösse regelndes Organ (Regelorgan 4) durch eine elektrische Spannung (Regelspannung) in eine Lage geführt wird, die von dem Unter schied zwischen dem wirklichen und dem ge wünschten Wert der zu regelnden Grösse ab hängig ist, und bei der in den Kreis, von dem die Regelspannung abgegriffen wird, ausser dem ein zweites Potentiometer aufgenommen ist, dessen beweglicher Kontakt mit dem Regelorgan gekuppelt ist, dadurch gekenn zeichnet,

   dass auf dem erstgenannten Poten- tiometer zwei weitere einstellbare Kontakte angeordnet sind, die mit den Enden des zweitgenannten Potentiometers verbunden sind, wobei die Regelspannung zwischen dem erstgenannten beweglichen Kontakt des erst genannten Potentiometers und dem beweg- liehen Kontakt des zweitgenannten Potentio- meters abgegriffen wird. UNTERANSPRUCH: Vorrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Lage der drei Kontakte des erstgenannten Potentiometers auf ein und derselben Skala angezeigt werden.