DE1244279B - Schaltungsanordnung zur Dreipunktregelung einer elektrischen Groesse - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

H «lh

H02p

Deutsche Kl.: 21c-67/01

Nummer: 1244 279

Aktenzeichen: M 45445 VIII b/21 c

Annieldetag: 27. Mai 1960

Auslegetag: 13. Juli 1967

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Dreipunktregelung einer elektrischen Größe eines Systems, bei welcher aus der Differenz zwischen einem Soll-Wert und einem der Regelgröße proportionalen, in Form einer Gleichspannung vorliegenden Ist-Wert ein Regelsignal gebildet wird, welches über eine Unempfindlichkeitseinrichtung zwei kontaktlose Schalter steuert, die ihrerseits Stellmittel zur Beeinflussung der elektrischen Regelgröße je nach der Richtung der Regelabweichung im einen oder anderen Sinn einschalten, wobei die Unempfindlichkeitseinrichtung die Auslösung eines Regelvorganges nur dann zuläßt, wenn das Regelsignal einen durch zwei Bezugsgrößen der Unempfindlichkeitseinrichtung definierten Bereich verläßt, vorzugsweise zur Steuerung eines Stufenschalters bei einem Transformator mit stufenweiser Einstellung feststehender Wicklungen.

Es sind Spannungsregeleinrichtungen, insbesondere für Transformatoren bekannt, die ein Stufenschaltwerk aufweisen, das durch einen Motorantrieb betätigt wird und bei der die Spannungsabweichung vom Soll-Wert in magnetischen Verstärkern in Gegentaktschaltung gebildet wird.

Die magnetischen Verstärker besitzen ein Sprungverhalten zwischen minimaler und maximaler Aussteuerung. Der zum Betrieb des Spannungsreglers notwendige Unempfindlichkeitsbereich ist vermittels zusätzlicher Steuerwicklungen in die magnetischen Verstärker gelegt. Die Betätigung des Motorantriebes erfolgt verzögert. Damit ergibt sich ein verhältnismäßig großer Aufwand und komplizierter Schaltungsaufbau. Außerdem ist keine beliebige unsymmetrische Einstellung der Unempfindlichkeitsbereichsgrenzen gegenüber dem Soll-Wert möglich. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden.

Dies wird bei der eingangs beschriebenen Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß an die dem Ist-Wert proportionale Gleichspannung einerseits der eine Ausgangspol einer von dieser Gleichspannung gespeisten, eine Sollspannung liefernden Konstantspannungseinrichtung zur Bildung einer Soll-Ist-Differenzspannung und andererseits ein die zwei Bezugsgrößen des Unempfmdlichkeitsbereiches in Form von zwei Bezugsspannungen liefernder Spannungsteiler angeschlossen sind und die zwischen dem änderen Ausgangspol der Konstantspannungseinrichtung und jedem der beiden Spannungsteilerabgriffe für die Bezugsspannungen erhaltenen Differenzspannungen an die Steuereingänge zweier kontaktloser Schalter

Schaltungsanordnung zur Dreipunktregelung
einer elektrischen Größe

Anmelder:

McGraw Edison Company,
Chicago, JIl. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Stehmann, Patentanwalt,

Nürnberg, Essenweinstr. 4-6

Als Erfinder benannt:

Richard E. Riebs, Haies Corners, Wis.;
Max Rigert, West AlHs, Wis. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 28. Mai 1959 (816 622) - -

gelegt sind, die als elektronische Schalter ausgebildet und jeweils nur bei einer einzigen Steuerspannungsrichtung ansprechbar sind.

Vorteilhafterweise besteht der Spannungsteiler aus einem verhältnismäßig großen Widerstand und einem Paar verhältnismäßig kleiner, zur Einstellung der beiden Bezugsspannungen verstellbarer Widerstände.

Bei einer vorteilhaften Ausführung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung enthält · die Konstantspannungseinrichtung zur Einstellung der Sollspannung einen verstellbaren Widerstand.

Bei einer bevorzugten Anwendung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung bestehen die von den kontaktlosen Schaltern gesteuerten Stellmittel aus einem Transformator mit einem von einem Umkehrmotor antreibbaren Stufenschalter, und die geregelte elektrische Größe ist die Sekundärspannung des Transformators.

Besonders vorteilhaft ist es bei dieser Anwendung, in der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung als kontaktlose Schalter die Kollektor-Emitter-Strecken von zwei Transistoren zu verwenden und den Emitter des ersten Transistors und die Basis des zweiten Transistors mit dem zweiten Ausgangspol der Konstantspannungseinrichtung, die Basis des ersten Transistors und den Emitter des zweiten Transistors mit den beiden Spannungsteilerabgriffen für die Bezugsspannungen zu verbinden.

709 610/390

ί 244 279

3 4

Bei einer weiteren besonders vorteilhaften Aus- tung ansprechbar sind. Ist die Soll-Ist-Differenzspan-

führung der erfindungsgemäßen Schaltungsanord- nwig DB größer als die Bezugsspannung EB oder

nung ist jeder der Kollektor-Emitter-Strecken der liegt die Spannung DB unter der Bezugsspannung

die kontaktlosen Schalter bildenden Transistoren ein FB, so wird durch Verstellung des Stufenschalters 18

Kondensator parallel geschaltet. 5 in eine zugeordnete Richtung mittels einer Stellein-

Erfcidungsgemäß enthält die Konstantspannungs- richtung 30 die benötigte Ausregelung bewirkt,

einrichtung vorteilhafterweise eine Zenerdiode und Der Eingangsschaltkreis 22 enthält einen Ein-

einen Widerstand in Reihenschaltung. gangskondensator 32, der mit der Verbraucherleitung

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfin- 15 mittels Leiter 33 und über einen Brückengleichdungsgemäßen Schaltungsanordnung weist der Span- io richter 34 verbunden ist. Der Kondensator 32 dient nungsteiler für die Bezugsspannungen auf derjenigen zur Glättung.

Seite, die an den nicht mit dem einen Ausgangspol Die Konstantspannungseinrichtung 24 enthält einen

der Konstantspannungseinrichtung verbundenen Pol Transistor 38 vom npn-Typ, dessen Kollektor über

der dem Ist-Wert proportionalen Gleichspannung einen einstellbaren Widerstand 42 mit dem positiven

angeschlossen ist, als Spannungsteilerglied eine 15 Anschluß^ des Eingangskondensators verbunden

Zenerdiode auf. ist und dessen Emitter über einen Widerstand 44

Die Erfindung wird nachstehend an Hand von mit dem negativen Anschluß B des Eingangskonden-

Ausführungsbeispielen in Verbindung mit Zeichnun- sators 32 verbunden ist. Die Basis des Transistors 38

gen näher erläutert. Es zeigt ist mit einer geeigneten Quelle konstanter Spannung

F i g. 1 das Schaltbild eines Ausführungsbeispie- 20 verbunden, die im dargestellten Ausführungsbeispiel

les der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zur eine Zenerdiode 35 und einen Widerstand 36 enthält

Dreipunktregelung einer elektrischen Größe, die in Serie geschaltet parallel zum Eingangskonden-

F i g. 2 das Schaltbild eines weiteren Ausfüh- sator 32 liegen. Da die Spannung über dem Eingangs-

rungsbeispieles der erfindungsgemäßen Schaltungs- kondensator 32 die Zenerspannung der Diode 35

anordnung und 25 beträchtlich übersteigt, wird durch die Diode 35 und

F i g. 3 bis 6 Einzelheiten weiterer Ausführungs- den Widerstand 36 ein Strom fließen, der die Spanbeispiele der erfindungsgemäßen Schaltungsanord- nung am Verbindungspunkt C zwischen der Basis nung zur Dreipunktregelung einer elektrischen des Transistors 38 und der Zenerdiode 35 auf dem Größe. Durehbruehspotential dieser Diode hält. Durch diese

Bei dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbei- 30 Verbindung sind Basis und Emitter des Transistors

spiel der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung 38 sowie der Widerstand 44 zu der Zenerdiode 35

zur Dreipunktregelung einer elektrischen Größe ist parallel geschaltet, so daß der Emitterstrom des

10 ein Transformator mit einer Primärwicklung 12, Transistors gleich ist der Zenerspannung der Zener-

die mit einer Speiseleitung 13 verbunden ist, und diode 35, geteilt durch den Widerstandswert des

einer Sekundärwicklung 14, die mit einer Verbrau- 35 Widerstandes 44. Der resultierende Kollektorstrom

oberleitung 15 verbunden ist. im Transistor 38, der im wesentlichen gleich seinem

Bei dem Transformator 10 ist ein geeigneter, in Emitterstrom ist, fließt durch den Widerstand 42. Da seinen Einzelheiten nicht genauer gezeichneter Stu- die Zenerspannung der Diode 35 konstant ist, ist fenschalter 18 mit der Primärwicklung 12 des Trans- auch der Emitterstrom und demzufolge auch der formators 10 verbunden. Der Stufenschalter 18 kann 40 Kollektorstrom des Transistors 38 im wesentlichen auch statt mit der Primärwicklung 12 mit der Sekun- über einen weiten Bereich der angelegten Spannungen därwicklung 14 des Transformators 10 verbun- konstant. Somit ergibt sich, wenn die an Konstantden sein. Spannungseinrichtung 24 angelegte Spannung inner-Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung kann halb dieses Bereiches gehalten wird, daß der Strom auch bei anderen elektrischen Apparaten, beispiels- 45 im Widerstand 42 und damit auch der Spannungsweise bei Kondensatorenschaltern oder Spannungs- abfall an diesem im wesentlichen unabhängig von der oder Stromreglereinrichtungen, als dem in Fig. 1 angelegten Spannung konstant gehalten werden kann, gezeigten Transformator-Stufenschalter verwendet Auf diese Weise wird also zwischen A und D eine werden, bei denen eine Dreipunktregelung einer elek- Sollspannung bereitgestellt. Die Sollspannung kann irischen Größe vorgesehen ist. 50 dadurch eingestellt werden, daß, wie in F i g. 1 ge-

In Fig. 1 ist die erfindungsgemäße Schaltungs- zeigt, der Widerstand42 einstellbar ausgebildet ist. anordnung zur Dreipunktregelung insgesamt mit 20 Zwischen den Punkten D und B ist die Differenz bezeichnet. Diese Schaltungsanordnung 20 besteht zwischen der Sollspannung AD und der Istspanaus einem Eingangskreis 22 zur Verbindung der nung DB abnehmbar.

Schaltungsanordnung mit der Verbraucherleitung 15 55 Ein Spannungsteiler 26 des in F i g. 1 dargestellten und einer Konstantspannungseinrichtung 24, die mit Ausführungsbeispieles ist über die Anschlüsse A und dem Eingangskreis 22 verbunden ist und zur Erzeu- B ebenfalls mit dem Eingangskondensator 32 vergung einer Sollspannung dient. Außerdem enthält bunden und enthält einen verhältnismäßig großen die Schaltungsanordnung 20 einen Spannungsteiler Widerstand 46 und ein Paar verhältnismäßig kleiner 26, der ebenfalls an den Eingangskreis 22 ange- 60 Widerstände 48 und 50. Die Spannungen an den schlossen ist und zur Erzeugung von zwei verschie- Verbindungspunkten E und F zwischen den Widerdenen Bezugsspannungen dient, und zwei kontakt- ständen 46 und 48 und zwischen den Widerständen lose elektronische Schalter 28, an deren Steuerein- 48 und 50 ändern sich, bezogen auf den Punkt B, in gänge die zwischen dem einen Ausgangspol D der direktem Verhältnis mit den Änderungen der an-Konstantspannungseinrichtung 24 und jedem der bei- 65 gelegten Spannung/Iß. Um sicherzustellen, daß diese den Abgriffe E, F des Spannungsteilers 26 festgestell- Spannung innerhalb des Arbeitsbereiches der Einten Differenzspannungen gelegt werden, und die richtung im wesentlichen konstant bleibt, ist der jeweils nur bei einer einzigen Steuerspannungsrich- Wert des Widerstandes 46 gegenüber dem der Wider-

stände 48 und 50 sehr viel größer gewählt, so daß der Spannungsabfall über den Widerstand 46 im wesentlichen gleich der angelegten Spannung ist. Die Spannungsänderung an den Verbindungspunkten £ und F ist daher nur ein kleber Bruchteil der Änderungen der gesamten angelegten Spannung, und diese Spannungen können als verhältnismäßig fest in bezug auf die Spannung am Verbindungspunkt D, die sich direkt mit den Veränderungen der angelegten Spannung ändert, betrachtet werden. Wenn, Fig. 1 dargestellt, die verhältnismäßig Widerstände 48 und 50 einstellbar ausgebildet sind, kann die absolute Größe der Spannungen an den Verbindungspunkten E und F entsprechend eingestellt werden.

Als kontaktlose Schalter 28 in F i g. 1 dienen ein erster npn-Transistor 52, dessen Emitter mit dem Verbindungspunkt D und dessen Basis mit dem Verbindungspunkt £ verbunden ist, sowie ein zweiter

dungspunktD verbunden ist. Emitter und Kollektor jedes Transistors 52, 54 sind mit den Ausgangsklemmen eines Brückengleichrichters 56 bzw. 58 verbunden.

Die Stelleinrichtung 30 enthält einen umkehrbaren Spaltpolmotor 60 mit einer Hauptwicklung 62, die mit einer geeigneten Wechselspannungsquelle, z. B. mit der Verbraucherleitung 15, verbunden ist. Der

formator 10 und in der Verbraucherleitung 15 selbst plötzlich um einige Volt ab, und zwar entsprechend der Größe der zusätzlichen Last; durch diesen Abfall in der Verbraucherleitung 15 wird ein Abfall der gleichgerichteten Spannung über dem Kondensator 32 dadurch bewirkt, daß sich dieser Kondensator 32 über die Konstantspannungseinrichtung 24 und den Spannungsteiler 26 so lange entlädt, bis die an ihm liegende Spannung wieder gleich der gleichgerichtewie in io ten Spannung der Verbraucherleitug 15 ist. Wie bekleinen reits ausgeführt, wird der Spannungsabfall zwischen den Punkten A und D konstant bleiben, obwohl die Spannung zwischen A und B sich ändert, so daß jede Änderung der Spannung zwischen den Punkten A und B eine gleiche Änderung der Spannung am Verbindungspunkt D bewirkt. Ist die Erniedrigung der Spannung in der Verbraucherleitung 15 genügend groß, um die Spannung am Verbindungspunkt D unter die Spannung am Verbindungspunlct F abzu-

pnp-Transistor 54, dessen Emitter mit dem Verbin- 20 senken, wird die Emitterspannung des Transistors 54 dungspunktE und dessen Basis mit dem Verbin- seine Basisspannung übersteigen, und der Transistor

wird leitend. Dadurch erhalten die Vorwärtswicklungen 63 und 64 Strom, und der Rotor 68 beginnt sich zu drehen, und zwar so, daß sich der Stufen-25 schalter 18 abwärts bewegt, wodurch die Zahl der Wicklungen in der Primärwicklung 12 des Transformators 10 verringert wird. Dadurch wiederum wird ein Spannungsanstieg in der Sekundärwicklung 14 des Transformators 10, also auch in der Verbraucherumkehrbare Spaltpolmotor 60 hat ein Paar in Reihe 30 leitung 15, bewirkt. Sobald die Spannung in der Vergeschaltete Wicklungen 63 und 64 für den Vorwärts- braucherleitung 15 den Punkt erreicht hat, an dem lauf und ein Paar in Reihe geschaltete Wicklungen 65
und 66 für den Rückwärtslauf. Die in Reihe geschalteten Vorwärtslaufwicklungen 63 und 64 sind mit den

Eingangsklemmen des Brückengleichrichters 58, die 35 und 64 also wieder stromlos, und der Stellmotor 60 in Reihe geschalteten Rückwärtslaufwicklungen 65, wird gestoppt.

66 mit den Eingangsklemmen des Briickengleichrich- Wird andererseits ein größerer Teil der Belastung

ters 56 verbunden. Der Spaltpolmotor 60 enthält von der Verbraucherleitung 15 abgeschaltet, so steigt einen Rotor 68, dessen Welle 69 über ein geeignetes die Sekundärspannung im Transformator 14 über Untersetzungsgetriebe 70 und eine Welle 72 mit dem 40 einen bestimmten gewünschten Wert, der Konden-Stufenschalter 18 in Wirkverbindung steht. An Stelle sator 32 beginnt sich aufzuladen, und zwar so lange, eines Spaltpolmotors 60 kann auch jeder andere Typ bis die Spannung zwischen den Punkten A und B eines umschaltbaren Motors benutzt werden. den neuen Wert der gleichgerichteten Spannung der

Zum Betrieb der Schaltungsanordnung gemäß Verbraucherleitung 15 erreicht hat, und die Spannung F i g. 1 werden die einstellbaren Widerstände 42, 48 45 am Verbindungspunkt D steigt um einige Volt. Sound 50 derart abgestimmt, daß die Spannung am bald die neue Spannung am Verbindungspunkt D die Verbindungspunkt D niedriger ist, als die Spannung Spannung am Verbindungspunkt E übersteigt, überam Verbindungspunkt E, und höher, als die Span- steigt die Emitterspannung des Transistors 52 auch nung am Verbindungspunkt F (jeweils bezogen seine Basisspannung, und der Transistor 52 wird auf B), solange die Spannung in der Verbraucher- 50 leitend. Damit erhalten die Rückwärtslaufwicklungen leitung 15 innerhalb des erwünschten Bereiches 65 und 66 des Stellmotors 60 Strom, und dessen

Rotor 68 beginnt sich entgegengesetzt zu drehen, wodurch der Stufenschalter 18 nach aufwärts bewegt und die Anzahl der Windungen der Primärwicklung 12 des Transformators 10 vergrößert wird. Dadurch wird aber die Spannung in der Verbraucherleitung wieder herabgesetzt, und die Sekundärspannung des Transformators 10 nimmt ab. Also nimmt auch die Spannung am Verbindungspunkt D ab, und zwar

stand wird so lange andauern, solange die Spannung 60 so lange, bis sie einen Wert unter der Spannung des in der Verbraucherleitung 15 innerhalb des vorgege- Verbindungspunktes E erreicht hat. Der Transistor benen Bereiches bleibt.

Es sei nun angenommen, daß auf die Verbraucherleitung 15 plötzlich eine große elektrische Last geschaltet wird, z. B. durch plötzliches Einschalten einer großen elektrischen Maschine oder anderer Einrichtugen. Dann fällt die Spannung in der Verbraucherleitung 15 infolge der Verluste im Trans-

die Spannung am Verbindungspunkt B die Spannung am Verbindungspunkt F übersteigt, wird der Transistor 54 wieder nichtleitend, die Wicklungen 63

bleibt. Dann erreicht die Basisspannung des Transistors 52 sein Emitter-Potential, so daß dieser nichtleitend ist. In ähnlicher Weise erreicht die Basisspannung des Transistors 54 sein Emitter- Potential, so daß dieser ebenfalls nichtleitend wird. Da keiner der beiden Transistoren 52, 54 leitend ist, ist jedes der Wicklungspaare 63, 64 bzw. 65, 66 stromlos, und der Rotor 68 des Spaltpolmotors ruht. Dieser Zu-

wird wieder nichtleitend, und die Wicklungen 65 und 66 werden wieder stromlos, so daß der Rotor 68 des Stellmotors 60 erneut zum Stillstand kommt.

De- Spannungsbereich in der Verbraucherleitung 15, der nötig ist, um die Stelleinrichtung zu betätigen, kann durch Verstellen der Widerstände 42 und 48 und 50 verändert werden. Beispielsweise wird durch

Vergrößerung des Wertes des Widerstandes 42 der 75 und 76 im Nebenschluß zu den Punkten D, E

Spannungsabfall zwischen den Punkten A und D ver- und F geschaltet. Zusätzlich sind Gleichrichter 78,

größert und demzufolge die Spannung am Verbin- 79 und 80 zwischen diesen Kondensatoren 74, 75

dungspunkt D erniedrigt. Dadurch wiederum wird und 76 und ihren zugeordneten Verbindungspunkten

der Betrag, um den die Spannung am Verbindungs- 5 angeordnet, um Teilentladungen dieser Konden-

punktD über einen gegebenen Wert hinaus erhöht satoren74, 75 und 76 zu verhüten, wenn die Ein-

werden muß, damit sie die Spannung am Verbin- gangsspannung unter ihren Scheitelwert fällt. Je ein

dungspunkt E überschreitet, größer. Andererseits Entladewiderstand 82, 83 und 84 ist jedem der

wird der Betrag, um den die Spannung am Verbin- Kondensatoren 74 bzw. 75 bzw. 76 parallel ge-

dungspunktD abgesenkt werden muß, um unter die io schaltet.

Spannung am Verbindungspunkt F abzusinken, ent- Die den kontaktlosen Schaltern 28' zugeordneten sprechend verkleinert. Daher wird eine größere Zu- Transistoren 52' und 54' des Ausführungsbeispieles nähme der Spannung in der Verbraucherleitung 15 gemäß F i g. 2 sind in derselben Weise mit den Vernötig sein, um die Stelleinrichtung an der oberen bindungspunkten D', E' und F' zwischen den Gleich-Grenze des Arbeitsbereiches in Tätigkeit zu setzen, 15 richtern78, 79 und 80 und den Kondensatoren 74, während eine kleinere Spannungsabnahme in der Ver- 75 und 76 verbunden, wie die Transistoren 52 und braucherleitung 15 benötigt wird, um die Stelleinrich- 54 des Ausführungsbeispieles nach F i g. 1 mit ihren tung an der unteren Grenze ansprechen zu lassen. Verbindungspunkten D, E und F. Der Transistor 52' Wenn umgekehrt der Wert des Widerstandes 42 wird also leitend, wenn die Spannung am Verbinverkleinert wird und der Spannungsabfall zwischen 20 dugspunktö' jene am Verbindungspunkt E' überden Punkten A und D entsprechend abnimmt, wird steigt, und der Transistor 54' wird feitend, wenn die die Spannung am Verbindungspunkt D erhöht. Also Spannung am Verbindungspunkt D' unter die am wird eine kleinere Zunahme der Spannung in der Verbindungspunkt F' absinkt. Verbraucherleitung 15 genügen, um die Stelleinrich- Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 wird tung an der oberen Grenze in Tätigkeit zu setzen, 25 durch Einschaltung von Verstärkertransistoren 86 während nunmehr eine größere Abnahme der ge- und 87 in die zugeordneten Ausgangskreise der nannten Spannung nötig ist, um die Stelleinrichtung Transistoren 52' und 54' eine größere Empfindlichan der unteren Grenze ansprechen zu lassen. keit erreicht. Die Verstärkertransistoren 86 und 87 In ähnlicher Weise kann die Spannung an den sind vom pnp-Typ. Jeder Emitter-Kollektor-Kreis Verbindungspunkten £ und F durch geeignete Ein- 30 dieser Transistoren ist mit den Ausgangselektroden stellung der Widerstände 48 und 50 näher oder wei- des jeweils zugehörigen Brückengleichrichters 56 ter von der Bezugsspannung am Verbindungspunkt D und 58 verbunden. Außerdem ist die Basis jedes diegehalten werden; dementsprechend wird sich der ser Transistoren mit dem Emitter des ihm zugeord-Betrag der Spannungsänderung an der Verbraucher- neten Transistors 52' bzw. 54' verbunden, während leitung 15, die zur Betätigung der Stelleinrichtung 35 ihre Kollektoren mit den Kollektoren der zugeorddient, ändern. neten Transistoren 52' bzw. 54' verbunden sind. Um nun ein Ansprechen der Stelleinrichtung wäh- Diese Schaltung ergibt eine Verstärkung der Ausrend vorübergehender, schneller Spannungsänderun- gangssignale der Transistoren 52' und 54', und der gen in der Verbraucherleitung 15 zu verhindern, ist zum Ansprechen der Stelleinrichtung nötige Strom innerhalb der Stelleinrichtung 30 eine Schaltverzöge- 40 zwischen den Punkten D' und E' bzw. F' ist verrinrung vorgesehen. Diese Schaltverzögerung wird bei gert, während die Empfindlichkeit für kleine Spandem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der nungsänderungen in der Verbraucherleitung 15 vererfindungsgemäßen Regeleinrichtung durch das ent- größert wird.

sprechend gewählte Untersetzungsgetriebe 70 er- Es wurde gefunden, daß bei dem Ausführungsreicht, dessen Ausgangswelle 72 im Verhältnis zur 45 beispiel gemäß F i g. 2 Störspannungen an den Punk-Welle 69 des Stellmotors 60 genügend langsam ten D', E' und F' dann auftreten, wenn die Eingangsrotiert, so daß die Weiterschaltung des Stufenschal- Wechselspannungen nur wenig außerhalb des norters 18 von einem Abgriff zum anderen nur bei malen Arbeitsbereiches der Stelleinrichtung fallen; einer verhältnismäßig lang andauernden Spannungs- diese reichen aus, die Transistoren 52' und 54' interänderung erfolgt. Wenn beispielsweise der Stellmotor 50 mittierend leitfähig zu machen. Diese Erscheinung in unbelastetem Zustand eine synchrone Geschwin- wird beseitigt, wenn zum Emitter und zum Kollektor digkeit von 3600 Umdrehungen pro Minute hat, das der Transistoren 52' bzw. 54' zugeordnete Konden-Übersetzungsverhältnis 3600:1 beträgt und eine satoren 89 bzw. 90 parallel geschaltet werden; diese 60°-Drehung der Ausgangswelle 72 zur Weiterschal- Kondensatoren ziehen Ladestrom normalerweise von tung des Stufenschalters 18 um einen Abgriff nötig 55 den Gleichrichtern 56 und 58 über die Emitter der ist, dann wird eine Schaltverzögerung von mindestens Transistoren 86 bzw. 87. Wenn jedoch der Transistor Sekunden erreicht. In der Praxis wird die Zeit- 52' oder der Transistor 54' leitend ist, stellt jeder verzögerung etwas größer sein, da ja der Stellmotor derselben einen Entladungsweg für den zugehörigen unter Last betrieben wird. Kondensator 89 bzw. 90 dar, so daß dieser nicht ge-Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungs- 60 laden wird. Wird der Transistor 52' bzw. 54' für eine gemäßen Schaltanordnung ist in Fig. 2 dargestellt. kurze Zeit nichtleitend, versucht der zugehörige Kon-Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Eingangs- densator 89 bzw. 90 über den Transistor 86 bzw. 87" kondensator 32 weggelassen, so daß die Punkte D, E weiter Ladestrom zu erhalten, und zwar entweder so und F eine ungeglättete Spannung aufweisen. Um lange, bis er vollständig geladen ist, oder bis der nun in diesem Fall die Transistoren 52' und 54' wäh- 55 Transistor 52' bzw. 54' wieder leitend ist. Der Stellrend des ganzen Wechselspannungszyklus in ihrem motor 60 wird dadurch auch während der kurzen leitenden Zustand zu erhalten und ein intermittieren- Perioden weiterlaufen, während die Transistoren 52' des Arbeiten zu verhindern, sind Kondensatoren 74, und 54' infolge der Störspannung nichtleitend sind.

Claims (1)

Wird die erfindungsgemäße Schaltanordnung bei erhöhter Umgebungstemperatur betrieben, können die Leckströme in den Transistoren 52' und 54' merklich werden. Beispielsweise ist beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 der Leckstrom des Transistors52' gleich einem Basisstrom des Transistors 86 und kann, falls er groß genug ist, diesen Transistor 86 leitfähig machen. In ähnlicher Weise kann der Leckstrom des Transistors 86 selbst genügend groß werden, um den Stromkreis über den Gleichrichter 56 zu schließen und damit den Motor 60 in Tätigkeit zu setzen. Um dies zu vermeiden, kann ein Gleichrichter 92 in Reihe mit dem Emitter des Transistors 86 und einem Widerstand 93 parallel zum Emitter-Kollektor-Kreis dieses Transistors 86 geschaltet werden, wie bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 gezeigt. Dadurch fließt ein kleiner Strom durch den aus dem Gleichrichter 92 und dem Widerstand 93 gebildeten Stromkreis auch dann, wenn der Transistor 52' nichtleitend ist. Dies bewirkt einen kleinen Spannungsabfall am Gleichrichter 92, wodurch die Emitterspannung des Transistors 86 unter die Spannung der positiven Klemme des Brückengleichrichters 56 abgesenkt wird, während die Basis des Transistors 52' durch den Widerstand 94 auf der genannten positiven Spannung gehalten wird. Der Transistor 86 ist also umgekehrt vorgespannt und kann so lange nichtleitend werden, bis der Emitterstrom des Transistors 52' groß genug ist, um am Widerstand 94 einen Spannugsabfall zu bewirken, der die Spannung am Gleichrichter 92 übersteigt. Ein zweiter Gleichrichter 95 ist zwischen dem Emitter des Transistors 52 und dem Widerstand 94 vorgesehen, so daß der Kondensator 89 sich nicht periodisch zwischen dem Widerstand 94, dem Gleichrichter92 und dem Widerstand 93 laden und entladen kann, wenn die Spannungen in den Wicklungen 65 und 66 des Stellmotors 60 steigen bzw. sinken. Wird diese Aufladung bzw. Entladung des Kondensators 89 nicht verhindert, so wird der Transistor 86 während jeder Halbperiode leitend. Wenn die erfindungsgemäße Schaltanordnung derartigen Temperaturveränderungen unterworfen ist, werden vorteilhafterweise als Widerstände 44 und 48 solche mit positiven Temperaturkoeffizienten benutzt, um die Änderungen der Emitter-Basis-Spannungen des Transistors 38 infolge der Temperaturveränderungen zu kompensieren. Ferner wird zweckmäßigerweise als Widerstand 94 (s. Fig. 3) ein Widerstand mit einem großen negativen Temperaturkoeffizienten verwendet, da nur ein geringer Strom nötig ist, um bei höheren Temperaturen eine Leitfähigkeit des Transistors 86 zu erreichen, und zwar infolge der Verringerung seiner Vorspannung, die durch den Temperaturanstieg bzw. dessen Wirkung auf den Gleichrichter 92 eintritt. Die Fig. 4 zeigt eine Abwandlung24' der Konstantspannungseinrichtung 24. Die Konstantspannungseinrichtung 24' besteht in diesem Fall nur aus einer Zenerdiode96 und einem Widerstand 97 in Reihenschaltung zwischen den Anschlüssen A und B des Eingangskondensators 32. Da der Spannungsabfall über die Zenerdiode 96 immer gleich der Zenerspannung ist, wird die Spannung am Verbindungspunkt D zwischen der Zenerdiode 96 und dem Widerstand97, bezogen auf Punkte, gleich der gleichgerichteten Spannung der Verbraucherleitung 15, abzüglich der Zenerspannung in der Diode 96, sein. Da die Zenerspannung in der Diode 96 konstant bleibt, ist ohne weiteres ersichtlich, daß die Spannung am Verbindungspunkt D sich um ebensoviel Volt ändert, als die Spannung in der Verbraucherleitung 15. Bei dem in F i g. 5 dargestellten, abgewandelten Ausführungsbeispiel des Spannungsteilers 26' sind die Widerstände 48 und 50 der Ausführungsbeispiele nach Fig. 1 und 2 durch Zenerdioden98 und 99 ersetzt. Bei diesem Ausführungsbeispiel herrscht an dem Verbindungspunkt F zwischen den Zenerdioden 98 und 99 dauernd eine Spannung, die der Spannung an der Klemme B des Eingangskondensators 32 zuzüglich der Zenerspannung der Diode 99 gleich ist. In gleicher Weise ist die Spannung am Verbindungspunkt E zwischen der Zenerdiode 98 und dem Widerstand 46 stets gleich der Spannung an der Klemme B des Eingangskondensators 32 zuzüglich der Zenerspannung der Diode 99 und zuzüglich der Zenerspannung der Diode 98. Die Spannungen an den Punkten E und F sind daher stets konstant, unabhängig von den Veränderungen der angelegten Spannung, da die Klemme B geerdet ist und die Zenerspannungen der Dioden 98 und 99 im wesentlichen konstant sind. Gegebenenfalls kann nur einer der Widerstände 48 oder 50 durch eine Zenerdiode ersetzt werden, wie dies bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 6 gezeigt ist. Hier ist die Spannung am Verbindungspunkt F des Spannungsteilers 26" immer gleich der Zenerspannung der Diode 99, da die Widerstände 46 und 48 wie beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 und 2 dimensioniert sind, so daß die Spannung am Verbindungspunkt E im wesentlichen konstant bleibt. Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Dreipunktregelung einer elektrischen Größe eines Systems, bei welcher aus der Differenz zwischen einem Soll-Wert und einem der Regelgröße proportionalen, in Form einer Gleichspannung vorliegenden Ist-Wert ein Regelsignal gebildet wird, welches über erne Unempfindlichkeitseinrichtung zwei kontaktlose Schalter steuert, die ihrerseits Stellmittel zur Beeinflussung der elektrischen Regelgröße je nach der Richtung der Regelabweichung im einen oder anderen Sinn einschalten, wobei die Unempfindlichkeitseinrichtung die Auslösung eines Regelvorganges nur dann zuläßt, wenn das Regelsignal einen durch zwei Bezugsgrößen der Unempfindlichkeitsemrichtung definierten Bereich verläßt, dadurch gekennzeichnet, daß an die dem Ist-Wert proportionale Gleichspannung (A, B) einerseits der eine Ausgangspol einer von dieser Gleichspannung gespeisten, eine Sollspannung liefernden Konstantspannungseinrichtung( 24 bzw. 24') zur Bildung einer Soll-Ist-Differenzspannung und andererseits ein die zwei Bezugsgrößen des Unempfindlichkeitsbereiches in Form von zwei Bezugsspannungen liefernder Spannungsteiler (26 bzw. 26' bzw. 26") angeschlossen sind und die zwischen dem anderen Ausgangspol (D) der Konstantspannungseinrichtung (24 bzw. 240 ^un<ä jedem der beiden Spannungsteilerabgriffe (E, F) für die Bezugsspannungen erhaltenen Differenzspannungen an die Steuereingänge der beiden kontaktlosen Schalter (28) gelegt sind, welche als

709 610/390