AT400892B - Magnetventil - Google Patents

Description

AT 400 892 B

Die Erfindung betrifft ein Magnetventil mit einem Hubmagneten zur stetigen Modulation einer Brenngas-Zufuhrmenge für einen gasbeheizten Warmwasserbereiter, wobei die Brenngas-Zufuhrmenge von einem die Soll-Ist-Wert-Differenz der Temperatur des aufzuheizenden Wassers repräsentierenden Temperaturreglersignal abhängt und wobei das Ansteuersignal für den Hubmagneten als Überlagerung des Temperaturreglersignals und eines von einer Korrekturschaltung zur Kompensation der Hysterese des Hubmagneten erzeugten Korrektursignals gebildet wird.

Derartige Stetigregelventile für gasbeheizte Warmwasserbereiter verdrängen aufgrund ihrer exakt bedarfsorientierten Arbeitsweise allmählich die Zwei-Punkt-Schaltventile. Unter gasbeheiztem Warmwasserbereitern sind hier sowohl brauchwasser- als auch heizwassererwärmende Systeme zu verstehen. Die Verwendung eines Hubmagneten als ventilkörperbeaufschlagendes oder den Ventilkörper direkt bildendes Bauteil eines Stetigregelventils ermöglicht zwar einen einfachen Aufbau, ist aber mit Schwierigkeiten hinsichtlich der Reproduzierbarkeit des Ventilöffnungsgrades verbunden. Ursächlich dafür sind Hystereseerscheinungen, die in der Natur eines mit einem sich stetig ändernden elektrischen Ansteuersignal beaufschlagten Hubmagneten liegen. Je nachdem, ob die Ansteuerung durch einen sinkenden oder steigenden Signalpegel erfolgt, wird ein Arbeitspunkt auf dem oberen oder dem unteren Hystereseast angefahren. Die zugeordneten Ventilöffnungsgrade können erheblich auseinanderklaffen und die Regelgenauigkeit negativ beeinflussen.

Aus der US-PS 4 345 737 ist ein Magnetventil bekanntgeworden, bei dem der Hysteresefehler durch Addition eines Festwertes zum unteren Hystereseast eliminiert werden soll. Diese Methode ist jedoch nur im linearen Bereich der Hysteresekennlinie exakt.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, ein Magnetventil der oben angegebenen Gattung hinsichtlich des Hystereseeinflusses seines Hubmagneten für die gesamte Hysteresekennlinie zu verbessern.

Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß die Korrekturschaltung ein Differenzierglied aufweist, welches aus der Anstiegs- beziehungsweise Abfallgeschwindigkeit des Temperaturreglersignals das Korrektursignal bildet. Dazu kann das Temperaturreglersignal sowohl einem Addierglied als auch dem Differenzierglied zugeführt werden, wobei das Ausgangssignal des Differenziergliedes, das heißt das Korrektursignal, den zweiten Eingang des Addiergliedes bildet. Dessen Ausgang wiederum stellt das präzisierte Ansteuersignal des Hubmagneten dar. Auf diese Weise ergibt sich ein eindeutiger reproduzierbarer und für die gesamte Hysteresekennlinie geltender Zusammenhang zwischen der zu überbrückenden Soll-Ist-Wert-Temperaturdifferenz des aufzuheizenden Wassers und dem Öffnungsgrad des Magnetventils für die Brenngaszufuhr.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher dargestellt.

Es zeigen.

Figur 1 ein Prinzipschaltbild und

Figur 2 ein Diagramm zur Veranschaulichung der Funktionsweise des Ausführungsbeispiels gemäß Figur 1.

Ein Regler 1, der den Soll-Wert 2 und den Ist-Wert 3 der Temperatur des Wassers eines gasbeheizten Warmwasserbereiters 20 verarbeitet, erzeugt ein Temperaturreglersignal 4. Dieses wird über eine Verzweigungsstelle 5 einem Differenzierglied 6 und einem Addierglied 7 zugeführt. Das Differenzierglied 6 bildet aus der Anstiegs- beziehungsweise Abfallgeschwindigkeit des Temperaturreglersignals 4 ein Korrektursignal 8, welches ebenfalls dem Addierglied 7 zugeführt wird. Das Ausgangssignal des Addiergliedes 7 bildet das Ansteuersignal 9 für den Hubmagneten 10 eines Magnetventils 11.

Das zugehörige, in Figur 2 dargestellte Diagramm zeigt die Abhängigkeit der Geräteleistung Q respektive des Ventilöffnungsgrades respektive der Last (Teillast, Vollast) von der zu überbrückenden Soll-Ist-Wert-Temperaturdifferenz Aö respektive dem zugeordneten Strom respektive dem Temperaturreglersignal 4. Die dargestellte Hysterese mit dem unteren Hystereseast 12 und dem oberen Hystereseast 13 entspricht der Regelkennlinie ohne Korrekturschaltung, das heißt ohne Differenzierglied 6. Je nachdem, ob die Temperaturdifferenz Αύ zunimmt oder abnimmt, wird ein Arbeitspunkt, zum Beispiel 14 oder 15, auf dem unteren oder oberen Hystereseast 12 oder 13 angefahren. Diese Arbeitspunkte unterscheiden sich trotz gleicher Randbedingungen, das heißt trotz gleicher Temperaturdifferenz Αύ , ganz erheblich voneinander. Zum Ausgleich dieses Fehlers dient das Differenzierglied 6. Dieses Differenzierglied 6 erzeugt ein vom jeweiligen Hystereseast 12 oder 13, das heißt von der Zunahme oder Abnahme der Temperaturdifferenz A& , abhängiges Korrektursignal 8. Es ergibt sich eine Regelkennlinie 16. Jeder Punkt dieser Kurve ist reproduzierbar von den höheren und von den niedrigeren Werten aus anfahrbar. Bei flacher werdendem Hystereseast 12 beziehungsweise 13, das heißt näher der minimalen oder maximalen Geräteleistung Qmm oder Qmax, sinkt das Korrektursignal, so daß auch in diesem Bereich eine exakte Kompensation stattfindet. 2

Claims (1)

1. AT 400 892 B Patentansprüche 1. Magnetventil mit einem Hubmagneten zur stetigen Modulation einer Brenngas-Zufuhrmenge für einen gasbeheizten Warmwasserbereiter, wobei die Brenngas-Zufuhrmenge von einem die Soll-Ist-Wert-Differenz der Temperatur des aufzuheizenden Wassers repräsentierenden Temperaturreglersignal abhängt und wobei das Ansteuersignal für den Hubmagneten als Überlagerung des Temperaturreglersignals und eines von einer Korrekturschaltung zur Kompensation der Hysterese des Hubmagneten erzeugten Korrektursignals gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturschaltung ein Differenzierglied (6) aufweist, welches aus der Anstiegs- beziehungsweise Abfallgeschwindigkeit des Temperaturreglersignals (4) das Korrektursignal (8) bildet. Hiezu 1 Blatt Zeichnungen 3