CH287373A - Elektrischer Regler. - Google Patents

Description

Elektriscber Regler. Es ist bekannt, dal3 man chien Regler her- stellen kann, der mit verânderlichem Zeit- abstand Regelimpulse sendet, wobei die Dauer der Impulse proportional zu der zu korrigie- renden Sollwertabweichung der zu regelnden GrUe ist und die Impulsrichtung mit dein Vorzeichen dieser Abweichung übereinstimint.

Die vorliegende Erfindung bezielit sich auf eine noue, besonders einfache und empfind- liche Konstruktion eines solchen Reglers und kennzeichnet sich dadurch, da13 eine peri- odisch ansteigende und wieder abfallende Spannung zwei elektrische Stromkreise, welche zwei Relais umfassen, speist, wobei diese bei- den Kreise identische Eigenschaften besitzen und jede Unsyinmetrie, welche in diesen Krei- sen erzeugt wird, eine SchlieBzeitverschiebung der beiden Relais der beiden Kreise zur Folge hat, was das Senden von Regelimpulsen nach sich zieht.

Die Fig. 1 zeigt das Prinzip des Reglers und die Fig.2 ein Ausführungsbeispiel. Die Fig. 3 bis 9 zeigen verschiedene Varianten der Erfindung.

In Fig. 1 ist eine Sâgezahnspannung dar- gestellt, wobei auf der Abszisse die Zeit ein- getragen ist und die Ordinate die jeweilige Spannung angibt. Diese Spannttng wirkt auf Relais, welche sich schlieBen, wenn die Sâge- zahnspannung in das schraffierte Gebiet fâllt, welches die Arbeitszone der Relais wiedergibt. Die Zone 9 geh5rt zu dem Relais, welches den Befehl Plus gibt und die Zone 8 zu demjeni- gen, welches den Gegenbefehl Minus gibt. In der Stellung 1, 2, 3, 4 fâllt die Sâgezahnspan- nung auf kein schraffiertes Gebiet, und kein Relais schlieBt sich.

Falls man eine Gleichspannung a der Sâge- zalnispannung überlagert, v erschiebt sich letz- tere gegen oben und fdllt auf die Zone 9, so dal sich das entspreehende Relais schlieBt in der Zeit von t, bis t2 und dann von t3 bis t.4, wizhrend die Dauer jedes Impulses weitgehend proportional zum Ausschlag a ist. Wenn der Ausschlag a gleich der die Zonen 8 und 9 tren- nenden Distanz ist, schlient sich das entspre- chende Relais dauernd. Hâtte man den Aus- schlag umgekehrt, so hâtte sich in der Zone 8 derselbe Vorgang ereignet, und das entspre- chende Relais wâre in Bewegung gesetzt wor- den.

In dem Ausführungsbeispiel gemâB Fig. 2 lâdt eine Spannungsquelle 1 eine Kapazitât 3 mit Hilfe eines V'iderstandes 2 auf. Parallel zur Kapazitât 3 befinden sich ein Potentio- meter 4 und z`vei gleich empfindliche Relais 5 und 6, welche eine Reihe von Kontakten 8 bis 13 enthalten, die miteinander verbunden sind, wie die Fig. 2 es zeigt. Die Kontakte 10 und 13 gleichzeitig geschlossen, entladen die Kapazitât 3, wii,hrend die andern Kontakte das Senden von Regelimpulsen auf den mit Plus odes Minus bezeichneten Leitungen nur gestatten, wenn eines der beiden Relais sich vor dem andern schlieBt. Um das Schema zu vereinfachen, sied in andern Figuren die Ar- beitskontakte 8 bis 11 nicht untereinander ver- bunden dargestellt.

Die Spannung, welche die zu korrigierende Sollwertabweichung charakterisiert, liefert die Quelle 7. Wenn diese Spannung gleich Null ist, schlie8en sich die Relais 5 und 6 gleichzei- tig, sobald die Spannung an den Klemmen der Kapazitât 3 hierzu genügt. Diese Kapazitât 3 entlâdt sich momentan, die Relais 5 und 6 wer- den frei und unterbrechen die Entladungs- strecke, und der Vorgang beginnt von neuem. Falls die Relais eine kleine Differenz in ihrer Charakteristik zeigen, kann diese. zum Beispiel durch das Potentiometer 4 ausgeglichen wer- den. Wenn die Kontakte 8, 9, 11 und 12 gleichzeitig bewegt werden, wird kein Impuls gesendet. Falls jedoch die Spannung 7 wirkt, kommt der Strom in den Relais 5 und 6 aus dem Gleichgewicht, einer der Str5me wird er- h5ht imd das entsprechende Relais schlie8t rascher, wâhrend der andere Strom reduziert wird und das entsprechende Relais sich spâter schlielk Es entsteht somit eine Verschiebung zwischen den Schlie8zeiten der beiden Relais, und ein Strom flient, sei es in der positiven oder negativen Richtung.

Bei einer SchlieLzeitverschiebung, welche zuerst das Relais 5 betâtigt, wird der durch die Kontakte 9 und 11 bestimmte Kreis ge- speist, wâhrend bei einer SchlieBzeitverschie- bung, welche zuerst das Relais 6 betâtigt, der Kreis mit den Kontakten 8 und 12 gespeist wird. Viele Varianten dieses beschriebenen Kreises sind mâglich, deren gemeinsame Ei- genschaft darin besteht, daB bei zwei Relais, welche mit einer Sâgezahnspannung gespeist werden, jede nderung der Empfindlichkeit dieser Relais Oder jede nderung der Werte der Elemente dieses Kreises eine Verschie- bung der Beweg@tngszeiten der Relais zur Folge hat.

In Fig.3 zum Beispiel kann der Entla- dungskreis der Kapazitât dttrch ein Zwischen- relais 14 gesteuert werden, welches seinerseits durch die Kontakte 10 und 13 betâtigt wird. Die Wicklung des Relais 14 ktinnte auch di- rekt an den Klemmen der Kapazitât 3 ange- schlossen werden, aber in diesem Falle müBte man die Empfindlichkeit des Relais 14 der Empfindlichkeit der Relais 5 und 6 anpassen. Die Relais 5 und 6 k5nnen je zwei separate Wicklungen 5' und 6' haben, was die Emp- findlichkeit des S5 stems erh6ht.

Die AuBergleichgewichtsetzung des Sy- stems kann in verschiedener Weise gesche- hen; z. B. kann die zu korrigierende Soll- wertabweichung auf das Potentiometer 4 wir- ken, indem sein Schieber verschoben wird (Fig.2, wobei die Spannung 7 überflüssig wird). Man kann auch dafür sorgen, da3 je- der Teil des Potentiometers aus -'#Tiderstân- den besteht, welche mehr oder weniger ent- weder von der Temperatur odes v on einem Lichtstrom oder von irgendeiner RTI ID="0002.0270" WI="11"HE="4" LX="1791" LY="897"> andern GrtiBe abhângen. Man erhâlt so einen Tem- peraturregler, einen Lichtstâ.rkeregler oder sonst einen Regler, der von viner bestimmten GrÔBe abhângt.

Die temperaturabhângigen Widerstânde 4 und 4' (Fig.4) k5nnen zum Beispiel auf je- der Seite eines Heizwiderstandes 17 placiert werden. Die kleinste Verstellung des Wider- standes 17 genügt, um das System aus dem Cxleichgewicht zu bringen und die Sendung von Regelimpulsen herbeizuführen. Endlich ktinnen die Relais 5 und 6 parallel geschaltet sein, wie in Fig.5 dargestellt, an Stelle der Serieschaltung der Fig.2. Die AuBergleieh- gewichtsetzung dieser Relais wird dureh sepa- rate Wicklungen 28 und 29 erzielt, auf welche die zu korrigierende Sollwertabweiehung wie die Quelle 7 wirkt. Die Quelle 1 speist die Kapazitât 3 liber den Widerstand 2 und das gleichzeitige SchlieMen der Relais 5 und 6 unterbricht die Aufladung der Kapazitât 3.

Die Schlie8zeitverschiebung der Relais kann ebenfalls, wie in Fig. 6 angegeben, er- reicht werden. Die Quelle 1 lâdt dureh den Widerstand 2 die Kondensatoren 3 und 3', wâhrend die Relais 5 und 6 zu diesem Kon- densator parallel geschaltet sind. Die gleich- zeitige Entladung der Kapazitâten 3 und 3' wird nur dann erreicht, wenn die zwei Relais 5 und 6 mit Hilfe der in Serie geschalteten Kontakte 10 und 13 geschlossen sind. Diese Relais umfassen ebenfalls, wie in aller vorher- gehenden FSllen, weitere Kontakte, 5hnlich wie die mit 8 bis 12 bezeichneten der Fig. 2.

Wenn der Widerstand 2 in seinem Mittel- punkt gespeist ist, ist der Kreislauf sym- metrisch, die Relais arbeiten gleichzeitig, und kein einziger Impuls wird gesendet. Wird je- doch der Mittelpunkt leicht verschoben, so werden unverzüglich Impulse von ver5,nder- licher Dauer gesendet.

Nach der Fig.7 geschieht die Speisung mit Wechselstrom, der Widerstand 2 ist dabei durch zwei Drosseln 21 und 21' ersetzt, wel che durch den Transformator 20 gespeist wer- den. Die Gleichrichter 22 und 23 speisen die Kapazit5,ten 3 und 3' sowie die Relais :5 und 6, bel welchen die nicht angegebenen Kontakte âhnlich denjenigen der Fig.2 sind. Sind die zwei Drosseln 21 und 21' identisch, so wird kein Impuls gesendet. Die leichteste Unsym- metrie zwischen den Drosseln 18st jedoch Im pulse aus.

Endlich kann es ntitig sein, mit ganz lang- samer Kadenz zu arbeiten, wenn die zu regu- lierenden Organe eine sehr kleine Reaktions- geschwindigkeit haben. In diesem Falle wird das System mit Hilfe eines chronometrischen Unterbrechers nur ganz kurze Zeit in den zu regelnden Kreis geschaltet. Eine gro3e Zeit- konstante kann auch direkt durch das in Fig.8 angegebene System erreicht werden, welches von dem der Fig. 2 abgeleitet ist, wo- bei die gleichen Bezugszeichen die gleichen Organe darstellen. Die Kapazitât 3 steuert eine Rôhre 25, und die Relais 5 und 6 ent- laden diese Kapazitât. Die Zeitkonstante des Kreises, bestehend aus dem Widerstand 2 und der Kapazitât 3 kann erheblich erhbht wer- den, weil die Kapazitât 3 nicht mehr durch das Potentiometer 4 und die Relais 5 und 6 geshuntet ist.

Die Regulierimpulse kônnen zur Regelung verschiedener Organe, wie z. B. SchaltschUt- zen, Induktionsregler, Stufenwandler, Bür- stenregler usw., dienen.

Es sel noch erwâhnt, daG man am Wesen der Erfindung nichts ândert, wenn eine an- dere als die SSgezahnspannungskurve verwen- det wird. Diese letztere ist jedoch die ein- fachste und günstigste.

Claims (15)

1. PATENTANSPRUCH: Elektrischer Regler, der mit verânder- lichem Zeitabstand Impulse aussendet, wobei die Dauer der Impulse proportional zu der zu korrigierenden Sollwertabweiehung der zu re- gelnden GrôBe ist, und die Impulsrichtung mit dem Vorzeichen dieser Abweichung über- einstimmt, dadurch gekennzeichnet, daf3 eine periodisch ansteigende und wieder abfallende Spannung zwei elektrische Stromkreise, wel che zwei Relais umfassen, speist, wobei diese beiden Kreise identische Eigenschaften besit- zen und jede Unsymmetrie, welche in diesen Kreisen erzeugt wird, eine SchlieBzeitver- schiebung der beiden Relais der beiden <RTI ID="0003.0270" WI="10" HE="4" LX="1647" LY="933"> Kreise zur Folge hat, was das Senden von Regel iinpulsen nach sich zieht. UNTERANSPR-UCHE 1. Elektrischer Regler nach Patentan- spruch, dadurch gekennzeichnet, dal@ die peri- odisch ansteigende und wieder abfallende Spannung SSgezahnform hat.
2. 2. Elektrischer Regler nach Unteranspruch 7., dadurch gekennzeichnet, daB die Kontakte der Relais so untereinander verbunden sind, daB eine erste Kontaktgruppe Beginn und Ende der Perioden der Sâgezahnschwingung bestimmen, wâhrend eine zweite Kontakt- gruppe die Eigenschaft besitzt, keinen Strom- kreis zu schlieflen, falls die Schlie2zeitver- schiebung der Relais gleich Null ist, hingegen einer der genannten Kreise eine bestimmte Zeit geschlossen bleibt, wenn SchlieBzeitver- schiebungen auftreten.
3. 3. Elektrischer Regler naeh Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, da3 die Sâgezahn- spannung eine Brücke speist, die aus zwei in Serie geschalteten Relais, einein Potentio- meter sowie einem Stromkreis besteht, welch letzterer in der Diagonale der Brücke einge- führt ist und die die zu korrigierende Soll- wertabweichung darstellende Spannungsquelle enthâlt, wobei die Kontakte der beiden Relais derart gewâh1t sind, da3 die Kapazit5,t, welche die Sâgezahnspannung liefert, sich entlâdt, wenn sich diese zwei Relais gleichzeitig schlie- Ben, ivührenddem die die Regelimpulse lie- fernden Kreise nur dann arbeiten, wenn Bine SchlieBzeitverschiebung auftritt, so daP Re- gelimpulse gesendet werden, wenn ein Relais offen und das ander e geschlossen ist.
4. 4. Elektrischer Refiler nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daP die Entladung der Kapazitât durch ein Zwischenrelais er- folgt, welches durch die zwei genannten Re lais bet5,tigt wird.
5. 5. Elektrischer Refiler nach Unteransprueh 3, dadurch gekennzeichnet, daP das Potentio- meter durch Wicklungen der beiden Relais realisiert ist.
6. 6. Elektrischer Refiler nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, da.P die AuBer- gleichgewichtsetzung der Brücke ohne Span- nungsquellen erfolgt, indem die zu korrigie- rende Sollwertabweichung die Elemente der Brücke selbst verstimmt.
7. 7. Elektrischer Refiler nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, da8 das Potentio- meter mit Hilfe Bines zentralen Abgriffes re- guliert wird.
8. 8. Elektrischer Refiler nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daf das Potentio- meter aus zwei verschiedenen Widerst5,nden besteht, deren Wert sich durch âuaere Ein- flüsse variieren 15,Pt.
9. 9. Elektrischer Refiler nach Unteranspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daB die Variation der beiden Widerst5.nde durch die Verschie- bung Bines Heizwiderstandes, welcher zwischen den zwei genannten Widerstünden eingebaut ist, erfolgt.
10. 10. Elekt.rischer Refiler nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daB die Wieklun- gen der Relais parallel gesehaltet, sind.
11. 11. Elektrischer Refiler nach Unteranspruch ", dadurch gekennzeichnet, da8 die AuBer- gleichgewichtsetzung der Relais durch auf diese aufgebrachte IIilfswickhingen erfolgt.
12. 12. Elektrischer Refiler nach U nteranspruch 2, dadurch geliennzeichnet, da8 jedes der bei- den Relais durch einen gesonderten Kreis ge- speist wird, welcher einen MTiderstand und Bine Kapazit5.t .enthâ t, wobei der oszillierende Kreis durch das gleichzeitige SchlieBen der beiden Relais gesteuert wird.
13. 13. Elektriseher Refiler nacli Unteranspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daP, -uni auf einem Wechselstromnetz arbeiten zu k5nnen, die beiden getrennten Relaiskreise je Bine Drossel, einen Gleichrichter, Bine Kapazitât und chi Relais enthalten, wobei die gleichzei- tige Entladung der Kapazitâten dann erreicht wird, wenn die beiden Relais geschlossen sind und wobei jede Unsymmetrie, welche in den Drosseln entsteht, Regelimpulse aitsl5st.
14. 14. Elektrischer Refiler nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daB zur Errei- chung Biner langsamen Regulierspannung die Speisespannungsquelle nur kurzfristig ange schlossen ist.
15. 15. Elektrischer Refiler nach Unteranspruch 3, dadurch gekenrrzeiehnet, dal@ zur Errei- RTI ID="0004.0268" WI="10" HE="4" LX="1180" LY="1618"> chting Biner langsamen Regelspannung der Kondensatorkreis, welcher Bine gewisse Zeit- konstante hat, da.s Gitter Biner Triode steuert, liber welche mit Hilfe der beiden Relais der Kondensator entladen wird.