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Dreipunktregler
ImStammpatent ist ein Dreipunktregler minimaler Schalthäufigkeit beschrieben, der den Mittelwert eines mit Oberwellen bzw. statistischen Schwankungen behafteten Regelfehlers ausgleicht. Er enthält einen Integrierverstärker für das Regelabweichungssignal und zwei Kippstufen, die in Abhängigkeit vom
Integral der Regelabweichung ein Stellglied beeinflussen. Vom Ausgang der Kippstufen ist eine Gegen- , kopplung auf den Eingang des Integrierverstärkers vorgesehen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Gegenstand des Stammpatentes für Auf- gaben zu erweitern, bei denen ein Langzeitmittelwert zu erfassen ist. Solche Regelprobleme können bei- spielsweise bei der Stufenschaltung von Transformatoren und bei Kondensatorregelungen zum Blindlastaus- gleich auftreten.
Der Dreipunktregler nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Kippstufen und dem Stellglied eine Zählkette angeordnet ist, deren Stufenausgänge wahlweise auf das Stellglied schaltbar sind. Auf diese Weise lassen sich die vom Dreipunktregler gegebenen Impulse über längere Zeiten sum- mieren, bis schliesslich die an der Zählkette eingestellte Impulszahl erreicht ist. Erst dann wird das Stell- glied betätigt. Man erzielt durch die Erfindung, die sich vor allem bei nur langsam schwankender Regel- grösse vorteilhaft auswirkt, eine besonders niedrige Schalthäufigkeit.
Als Zählkette kann eine elektronische Binärzählkette bekannter Ausbildung dienen. Sie ermöglicht die Realisierung sehr grosser Zeiten mit hoher Konstanz, wobei nur kleine Kapazitäten hoher Güte benö- tigt werden. Da diese kleinen Kapazitäten nur geringe Fehlerströme führen, wird auch eine hohe Mess- genauigkeit hinsichtlich statischer Regelabweichungen erreicht.
An anderer Stelle sind bereits Zählketten vorgeschlagen worden, die ausschliesslich mit galvanischer
Kopplung ohne Kondensatoren arbeiten. Derartige Zählketten sind beim Erfindungsgegenstand ebenfalls vorteilhaft verwendbar.
Nähere Einzelheiten der Erfindung seien im folgenden an einem Ausführungsbeispiel erläutert, das in der Zeichnung schematisch dargestellt ist. Dabei wurden, soweit die Bauelemente übereinstimmen, die
Bezugszeichen aus der Fig. 1 des Stammpatentes übernommen.
Im Ausführungsbeispiel ist ein Messwertumformer l vorgesehen, der eine dem Regelfehler proportiona- le Gleichspannung abgibt. Sie kann mit starken Oberwellen bzw. statistischen Schwankungen behaftet sein.
Die Gleichspannung wird einem ein-oder mehrstufigen Verstärker 2 zugeführt, der an sich mit grosser Ver- stärkung und kleiner Zeitkonstante ausgebildet ist. Durch eine geeignete Gegenkopplung erhält er eine
Integriercharakteristik, wie im Stammpatent näher ausgeführt.
Die Ausgangsspannung des Integrierverstärkers beaufschlagt die beiden Kippstufen 3 und 4, die bei unterschiedlichen Vorzeichen ansprechen. Die Ausgänge der Kippstufen sind über ein Rückführnetzwerk 15 auf den Eingang des Integrierverstärkers 2 gegengekoppelt. Ausserdem sind sie den einzelnen Stufen 16,17,
18 und 19 einer Zählkette zugeführt, die beispielsweise als Binärzählkette ausgeführt werden kann. Jeder Ausgangsimpuls der Kippstufen 3 bzw. 4 führt zum Vorwärts-bzw. Rückwärtszählen in der Zählkette. Die
Stufenausgänge sind anWahlschalter 20 bzw. 21 geführt, an die das Stellglied in Form der Relais 5 und 6
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angeschlossen ist. Die Relaiskontakte sorgen in an sich bekannter Weise für eine Ein- bzw.
Umschaltung des Stellmotors 7, wie in der Zeichnung schematisch angedeutet. Überdies wird bei jedem Ansprechen eines der beiden Relais eine Löscheinrichtung 22 betätigt, die die gesamte Zählkette auf Null zurückstellt.
Die Wirkungsweise der Einrichtung nach der Erfindung ergibt sich ohne weiteres aus dem Verhalten der Zählkette. Während beim Gegenstand des Stammpatentes das Ansprechen eines der Kippstufen 3 oder 4 sofort zur Betätigung des Stellgliedes führt, werden beim vorliegendenDreipunktregler die von den Kippstufen gelieferten Impulse so lange aufsummiert, bis die durch den Wahlschalter 20,21 vorgewählte Stufe Ausgangssignal abgibt. Die Schalthäufigkeit des Stellgliedes 5, 6 wird demnach um ein einstellbares Mass herabgesetzt.
Zur praktischen Ausbildung des Erfindungsgegenstandes gibt es verschiedene Möglichkeiten. Beispielsweise kann an Stelle des Integrierverstärkers 2 unter Umständen auch ein einfaches Verzögerungsglied ausreichen. Das Stellglied, das im Ausführungsbeispiel der Einfachheit halber mit Relais dargestellt ist, kann auch kontaktlos aus elektronischen Schaltern aufgebaut sein.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Dreipunktregler zur Erfassung und Ausregelung des Regelfehlermittelwertes einer mit Oberwellen bzw. statistischen Schwankungen behafteten Regelgrösse, mit einem Integrierverstärker für das Regelabweichungssignal, zwei Kippstufen, die in Abhängigkeit vom Integral der Regelabweichung einStellglied beeinflussen, und einer Gegenkopplung vom Ausgang der Kippstufe auf den Eingang des Integrierverstälkers, nach Stammpatent Nr. 218632, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Kippstufen (3,4) und Stellglied (5, 6) eine Zählkette (16,-17, 18, 19) angeordnet ist. deren Stufenausgänge wahlweise auf das Stellglied schaltbar sind.