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Einrichtung für Regler zur Begrenzung der Änderungsgeschwindigkeit
des vorgegebenen Sollwertes Zusatz zur Patentanmeldung S 67672 VIII b / 21 c (Auslegeschrift
1122 144) In der Hauptpatentanmeldung S 67672 VIII b / 21 c ist eine Begrenzungseinrichtung
für die Anderungsgeschwindigkeit des vorgegebenen Sollwertes (Laständerungsgeschwindigkeit)
mit einer Nachlaufsteuerung für den Sollwert angegeben, bei der ein Zeitrelais periodisch
den Lauf des Nachlaufmotors unterbricht. Zusätzlich ist ein weiteres Zeitrelais
vorgesehen, um die Unterbrechungszeit einzustellen. In vielen Fällen muß die Nachlaufgeschwindigkeit,
z. B. die zulässige Laständerungsgeschwindigkeit für eine Kesselregelung während
der Betriebszeit, z. B. bei gewissen extremen Lastzuständen, geändert worden. Hierzu
ist mechanisch die Ablaufgeschwindigkeit des Nachlaufwerkes unmittelbar an den Relais
an einem Einstellknopf zu ändern. Diese Einstellung läßt sich von einer zentralen
Warte oder von der Lastverteilerstelle her nur mit erheblichem Aufwand an übertragungsgliedern
durchführen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Begrenzungseinrichtung
zu vereinfachen und in der Weise auszubilden, daß die Nachlaufgeschwindigkeit z.
B. von der Warte aus ferneinstellbar ist.
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Gemäß der Erfindung ist ein an sich bekanntes Kontaktwerk mit elektrisch
ferneinstellbarer Kontaktschließ- und -öffnungszeit vorgesehen, das als Zeitrelais
den Nachlauf des Sollwertes bestimmt. Als Kontaktwerk läßt sich vorteilhaft ein
schrittweise arbeitender elektrischer Regler verwenden, der die Eigenschaft hat,
seine Kontakte impulsweise zu schließen, wobei das Verhältnis der Impulszeit zur
Impulspausenzeit von der als elektrische Spannung eingeführten Regelabweichtung
abhängt. Eine elektrische Spannung kann als »Regelabweichung« an den Ort, an dem
sich die Nachlaufeinrichtung befindet, von der Warte her übertragen werden. Mit
dieser Spannung läßt sich somit in: einfacher Weise das Verhältnis der Impulszeit
zur Pausenzeit, d. h. die Nachlaufgeschwindigkeit ferneinstellen.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann die Schaltimpulsfolge
beim Nachlauf in der einen Richtung von der für den Nachlauf in der anderen Richtung
abweichen, so daß z. B. bei ansteigender Last eine andere Nachlaufgeschwindigkeit
als bei sinkender Last vorhanden ist. Diese Aufgabe tritt gelegentlich auf, wenn
die Materialaufgabe für einen Ofen oder einen chemischen Prozeß geregelt werden
soll.
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Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sollen an Hand der Zeichnung
näher erläutert werden. Nach Fig. 1 ist die Nachlaufgeschwindigkeit für steigende
und fallende Last gleich groß, während bei der Einrichtung nach Fig. 2 diese Geschwindigkeiten
unterschiedlich eingestellt werden können.
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Nach Fig. 1 wird der Sollwert, dessen Anderungsgeschwindigkeit begrenzt
werden soll, als Widerstandswert eines einstellbaren Sollwertwiderstandes 3 in eine
Brückenschaltung 2 eingeführt, in deren einem Zweig der Widerstand 3 und in deren
anderem Zweig der Istwertwiderstand 6 der Nachlaufeinrichtung liegt. Die Brücke
wird von einem Stromversorgungsgerät 1 gespeist, und in der Brückendiagonalen liegt
ein das Brückengleichgewicht überwachendes Gerät 4, das eines der Relais 9 bzw.
10 zum Ansprechen bringt, je nachdem; in welcher Richtung das Brückengleichgewicht
gestört ist. Die Relais 9 bzw. 10 schalten über ihre Kontakte 91 bzw. 101 den Nachlaufmotor
8, der über ein Getriebe den Widerstand 6 verstellt, bis die Meßschaltung abgeglichen
ist. Mit einem von der gleichen Einrichtung verstellten Widerstand 7 des Sollwertstellers
5 wird die Laständerung mit der zulässigen Änderungsgeschwindigkeit z. B. an einen
Regler übertragen. Nachlaufeinrichtungen der bisher beschriebenen Form sind an sich
bekannt.
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Bei der vorliegenden Einrichtung ist in den Verbindungsweg der Motoranschlüsse
zur Netzphase R noch ein Kontakt 111 eingeschaltet. Dieser Kontakt ist der Ausgang
eines Schrittreglers 11, in dessen Eingang 113 üblicherweise die Regelabweichung
als Spannungswert eingeführt wird. Derartige Schrittregler; z. B. Fallbügelregler,
elektrische Regler mit Kippverstärker od. dgl., geben im Ausgang Schaltimpulse
ab,
deren Impulsschema von der Größe der Regelabweichung im Eingang abhängt. Dem Eingang
113 des Reglers 11 wird nun eine an einem Widerstand 13 abgreifbare Spannung zugeführt,
die von einem Konstanthalter 12 geliefert wird. Der einstellbare Widerstand 13 kann
im Schaltpult der Warte oder an einer zentralen Kommandostelle angeordnet werden.
Je größer mit diesem Widerstand die Spannung im Eingang 113 eingestellt wird, um
so rascher folgen die Impulse des Schalters 111 aufeinander. Der Motor B kann erst
laufen, wenn der Kontakt 111 schließt, d. h., die Laufgeschwindigkeit des Motors
ist von dem mit Hilfe des Widerstandes 13 eingestellten Verhältnis der Impulszeit
zur Impulspausenzeit abhängig.
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Wenn nach dem Ansprechen der Relais 9 bezw.10 der Kontakt 111 geöffnet
ist, beginnt der Motor 8 erst nach Ablauf der Impulspause zu arbeiten, d. h. wenn
der Kontakt 111 schließt. Dies läßt sich dadurch ändern, daß beispielsweise die
Spannung. an den Eingang 113 mit einem zusätzlichen Kontakt der Relais 9 bzw. 10
erst angeschlossen wird, wenn eines dieser Relais anspricht. Dann beginnt der erste
Impuls des Schalters 111 unmittelbar, nachdem eines der beiden Relais 9 bzw. 10
geschaltet hat.
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Nach Fig. 2 ist ein Schrittregler 11 mit zwei Ausgangskontakten 111
und 112 verwendet, bei dem der eine Schalter geschlossen wird, wenn die Regelabweichung
positiv ist und der andere dagegen, wenn eine negative Regelabweichung auftritt.
Für das Beispiel nach Fig. 2 ist angenommen, daß der Schrittregler mit einer Magnetverstärkerstufe
im Eingang ausgerüstet ist, deren Eingangswicklungen mit 114 und 115 bezeichnet
sind. Den beiden Wicklungen werden über einen Spannungskonstanthalter 12 und die
von diesem gespeisten Potentiometerwiderstände 14 und 15 in unterschiedlicher Richtung
zugeführt, deren Größe an den Potentiometerabgriffen eingestellt werden kann.
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Der Strom in der Wicklung 114 fließt beispielsweise in Richtung des
Pfeiles 16 und der in der Wickung 115 in Richtung des Pfeiles 17. Die Potentiometer
14 und 15 können wieder an einer zentralen Stelle angebracht sein.
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Die Schaltung der Nachlaufeinrichtung bis zu den Relais 9 und 10 ist
die gleiche, wie in Fig. 1 beschrieben. Die Motorwicklung des Motors 8 für die eine
Drehrichtung ist jetzt jedoch über den Kontakt 92 und den Reglerausgang 112 an die
Netzphase R geführt, während die Wicklung für die andere Drehrichtung über den Kontakt
101 und den Reglerausgang 111 an die Netzphase R angeschlossen ist. Sind beide Relais
9, 10 abgefallen, so liefert der Regler 11 an seinen Ausgängen 111 bzw. 112 Schaltimpulse,
die davon abhängen, in welcher Eingangswicklung 114 bzw: 115 der Strom überwiegt.
Diese Impulse wirken sich jedoch auf den Motor 8 nicht aus, da dessen Kontakte an
den Relais 9, 10 unterbrochen sind. Um zu verhindern, daß der Regler 11 bei abgefallenen
Relais 9, 10 arbeitet, können an diesen zusätzlich Kurzschlußkontakte angebracht
werden, die beide Eingangswicklungen kurzschließen oder unterbrechen, wenn die Relais
abfallen. Spricht das Relais 9 an, so wird über den Kontakt 91 die Eingangswicklung
114 kurzgeschlossen, die Eingangswicklung 115 ist dagegen wirksam, und der Kontakt
112 arbeitet nach einem Impulsschema, das der Größe des über den Abgriff am Potentiometer
14 eingestellten Stromes in der Wicklung 115 entspricht. Die Wicklung für den einen
Drehsinn, z. B. Linkslauf des Motors 8, wird nach diesem Impulsschema eingeschaltet
und der Motor läuft mit der hierdurch vorgegebenen Zeitkonstante der im Sollwertwiderstand
3 vorgegebenen Einstellung nach. Spricht das Relais 10 an, so wird über den Kontakt
102 die Eingangswicklung 115 kurzgeschlossen, und der Ausgang 111 arbeitet mit einer
Impulsfolge, die von der Größe des Stromes in der Eingangswicklung 114 abhängt.
Dieser Strom kann am Abgriff des Potentiometers 15 eingestellt werden. Der Motor
wird jetzt in der anderen Drehrichtung über den Ausgang 111 impulsweise geschaltet,
und zwar mit einer Zeitkonstanten, die der Impulsfolge des Ausganges 111 entspricht.
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An Stelle des beschriebenen Schnittreglers können auch andere Reglertypen,
beispielsweise Fallbügelregler, Relaisregler od. dgl., verwendet werden.