CH289513A - Regelungsvorrichtung. - Google Patents

Description

      Regelungsvorrichtung.       Es sind bereits Regelsysteme bekanntge  worden, bei denen die zu regelnde physika  lische Grösse über einen Fühler einen in einen  Brücken- bzw. Differentialschaltung vorgese  henen Widerstandsgeber mit Schleifkontakt  beeinflusst und die Regelung vermittels eines  Null- bzw. Differentialrelais erfolgt. Für den  Fall, dass für den Widerstandsgeber nur eine  geringe     Messleistung    zulässig ist, wie zum Bei  spiel bei Widerstandsthermometern, oder dass  nur eine geringe Änderung der     Messleistung     zur Verfügung steht, wie zum Beispiel bei  Dehnungsmessern mit Widerstandsdrähten,  sind diese Regelsysteme für die direkte Steue  rung von technisch genügend robusten Null  relais bzw. Differentialrelais nicht geeignet.

    Es werden dann     vielmehr    empfindliche Dreh  spul- bzw.     Kreuzspulinstrumente    benötigt,  welche jedoch zur Betätigung von Steuerkon  takten einer mechanischen     Abtasteinrichtung     bedürfen. Dies hat zur Folge, dass sie für Re  gelanlagen mit rasch veränderlichen Zustands  grössen nicht geeignet sind. Andere     Abtast-          arten,    wie photoelektrische oder mit     Hoehfre-          quenz,    haben den Nachteil, dass die zur Anwen  dung kommenden Glühlampen und Elektro  nenröhren nur eine verhältnismässig kurze  Lebensdauer aufweisen, so dass sie zu wenig  betriebssicher sind.

   Der gleiche Nachteil tritt  bei der Verwendung von Elektronenröhren  verstärkern auf.  



  Die vorliegende Erfindung betrifft eine  Regelungsvorrichtung, bei welcher die erwähn  ten Nachteile dadurch umgangen sind, dass    ein in einem     gleichstromgespiesenen        Messkreis     vorgesehener Widerstandsgeber über minde  stens einen magnetischen Verstärker ein die       Stellung    eines Regelorganes beeinflussendes  Relais steuert.  



  In der Zeichnung sind einige Ausführungs  beispiele des Erfindungsgegenstandes darge  stellt. Es zeigen:       Fig.    1 ein Regelsystem für die Temperatur  regulierung einer thermischen Anlage mit       Auf-Zu-Regelung,          Fig.    2 eine starre Rückführung beim Re  gelsystem gemäss der     Fig.    1,       Fig.    3 eine Ausführung eines Regelsystems  mit     Differentialschaltung,          Fig.    4 ein progressiv wirkendes Regel  system mit einem eine Kompensationswick  lung aufweisenden Relais,       Fig.    5 ein progressiv     wirkendes    Regel  system mit zwei magnetischen Verstärkern,

         Fig.    6 ein progressiv wirkendes Regel  system mit elektrischer Rückführung auf den       Messkreis,          Fig.    7 ein progressiv wirkendes Regel  system mit auf einen magnetischen Verstär  ker wirkender Rückführung und       Fig.    8 ein progressiv wirkendes Regel  system mit elastischer Rückführung.  



  In der     Fig.1    ist als Beispiel ein Regel  system für die Temperaturregulierung einer  thermischen Anlage dargestellt. Die zu re  gelnde Temperatur wird mit einem tempera  turempfindlichen Widerstand 1     abgefühlt,    der  im einen Zweig eines als     Messbrücke    ausgebil-           deten        Messkreises    angeordnet ist. Diese     Mess-          brücke    enthält drei feste Widerstände 2, 3  und 4 und einen veränderlichen Widerstand 5,  der zur Einstellung des     Sollwertes    der zu re  gelnden Temperatur dient. Die     Messbrücke     wird von einem Wechselstromnetz über einen.

    Transformator 6, der mit einer eine Mittel  anzapfung 7 aufweisende Sekundärwicklung  versehen ist, und einem Gleichrichter 8 mit  .Gleichstrom     gespiesen.    An die Ausgangs  diagonale der     Messbrücke    ist über einen Regu  lierwiderstand 9 eine     Steuerwieklung    10 eines  magnetischen Verstärkers 11 angeschlossen. In  der Zeichnung ist der magnetische Verstär  ker durchgehend in einer an sich bekannten       Selbstsättigungsschaltung,    welche vorzugs  weise     zur    Anwendung kommt, geschaltet; er  könnte aber ebensogut in einer     Selbsterre-          gungsschaltung    geschaltet sein.

   Der magne  tische Verstärker 11 weist zwei an den Aussen  klemmen der     '.Sekundärwicklung    des Trans  formators 6 über je einen Gleichrichter 12  angeschlossene Lastwicklungen 13 auf; deren  andere Enden miteinander verbunden sind  und über ein die Belastung bildendes polari  siertes Relais 11, welches beispielsweise einen       Ölbrennerautomaten    15 steuert, nach der       Mittelanzapfung    7 der     Transformatorsekun-          därwicklung    geführt sind.

   Das Relais 11 wird  somit durch pulsierenden Gleichstrom     gespie-          sen.    Ein zu ihm parallel geschalteter     Glät-          tungskondensator    16 sorgt einerseits dafür,  dass die Gleichstromimpulse abgeflacht wer  den, damit das Relais ohne Flackern schaltet  und anderseits dient er dazu, eine uner  wünschte Beeinflussung der     Stromänderungs-          geschwindigkeit    durch die     Relaisinduktivität     zu verhindern, wodurch eine instabile Be  triebsweise des letzteren vermieden wird.

   Bei  niedrigen     Impedanzwerten    der Relaisspule     1.1     würde die erforderliche Kapazität verhältnis  mässig gross ausfallen. In diesem Falle kann  der Kondensator 16 durch einen Gleichrichter  ersetzt werden, welcher einen Rückweg für  die Entladung der     Relaisinduktivität    bildet.  Es ist selbstverständlich, dass am magnetischen  Verstärker alle diejenigen Massnahmen zur  Anwendung     komen        können,    die für eine zweck-    mässige Einstellung des Arbeitspunktes und  für die Erhöhung der Empfindlichkeit von  Nutzen sind.

   Beispielsweise kann die Charak  teristik des magnetischen Verstärkers durch  eine positive oder negative     Gleichstromvor-          erregung    oder durch     Vorerregung    vermittels  eines permanenten Magneten in einem ge  wünschten Sinne verschoben werden. In der       Fig.1    ist ein zu diesem Zwecke     dienender          Vorerregungskreis        eingezeiehnet,    bestehend aus  einer über     einen        Vorwiderstand    17 an den  Gleichrichter 8     angesehlossenen        Vorerregungs-          wicklung    18.

   Vermittels einer vom     Laststrom     abhängigen Rückkopplung ist es ferner mög  lich, die Steilheit der Charakteristik zu er  höhen. Bei starker     Rüekkopplung    kann sogar  ein Kippvorgang eintreten, der besonders  beim Betrieb eines Relais vorteilhaft ist, da  dasselbe dann schneller und mit grösserem  Kontaktdruck arbeitet. In der     Fig.    1 ist ein  diesem Zweck dienender Rückkopplungskreis  ebenfalls dargestellt, bestehend aus einer über  einen Regulierwiderstand 19 parallel zum Re  lais 11     geschalteten        R.üekkopplungswickhing     20.  



  Die     Wirkungsweise    der     besehriebenen    Ein  richtung ist nun die folgende:     Weist    die Tem  peratur des Mediums der zu     überwachenden     thermischen Anlage gerade den am Regulier  widerstand 5 eingestellten Sollwert auf, so ist  die     Messbrücke        abgegliehen    und die Steuer  wicklung 10 erhält keinen Steuerstrom. Die  Verhältnisse sind     niui    derart gewählt, dass in  diesem Falle die Erregung des Relais     1-1    klein  ist, so dass der     Ölbrennerautomat    15 ausser Be  trieb ist.

   Sinkt nun die     Mediumtemperatur,     so sinkt auch der Widerstandswert am tem  peraturempfindlichen Widerstand 1, das     Mess-          brückengleiehgewicht    ist     gestört    und die  Steuerwicklung 9 erhält einen Steuerstrom,  der so gerichtet ist, dass im Laststromkreis  des magnetischen Verstärkers 11 ein stärkerer  Strom     fliesst.    Das Relais     1.1    wird daher erregt  und der     Ölbrennerautomat    15 in Betrieb ge  setzt. Sobald das Medium die Solltemperatur  wieder erreicht oder überschreitet, wird der       Ölbrennerautomat    15 sofort wieder ausser Be  trieb gesetzt.

   Infolge der grossen durch den           ma        gnetisehen    Verstärker erzielbaren Leistungs  verstärkung ergibt, sich eine grosse Regler  empfindlichkeit. Dies hat zur Folge, dass die       Sehaltdifferenz,    das heisst die Temperatur   < lifferenz, welche zwischen dem Ein- und Aus  schalten des Relais 14 liegt, verhältnismässig  klein ist. Es gibt nun Fälle, zum Beispiel ge  rade bei Ölbrennern, in welchen die kleine       '-,'clialtdifferenz    eine hohe Schaltfrequenz zur  Folge hätte, wodurch das Relais 14 unzulässig  beansprucht würde.

   Dieser Betriebszustand  kann jedoch leicht dadurch vermieden werden,  dass die     Reglerempfindlichkeit    vermittels  des     Rückkopplungsregulierwiderstandes    19 ver  mindert wird. Der gleiche Effekt kann auch  durch     Einregulierung    des Regulierwiderstan  des 9 im Steuerstromkreis oder durch einen  zur Steuerwicklung 10 parallel angeordneten  Widerstand erzielt werden. Im ersten Fall  wird die Zeitkonstante des magnetischen Ver  stärkers kleiner, im zweiten Fall grösser. Bei  bestimmten thermischen Anlagen kann nun       aber    der Fall eintreten, dass die Schaltfrequenz  zu niedrig ist.

   Dies kann beispielsweise bei  der     Auf-Zu-Steuerung    der Zugluftklappe eines       Kokskessels    einen schlechten     Verbrennungs-          wirkungsgrad    zur Folge haben. Ausserdem  würde die     Mediumtemperatur    verhältnismässig  stark schwanken. Für solche Fälle ist vorge  sehen, dass die in der     Fig.    1 dargestellte     Reg-          lereinriehtung    mit einer starren Rückfüh  rung ausgerüstet wird.

   In der     Fig.    2 ist eine  derart ergänzte     Reglereinrichtung@dargestellt.     Das Relais 14 steuert hier einen Stromkreis,  in welchem ein     Zugluftklappen-Elektromagnet     40 eingeschaltet ist. In der     Messbrücke    sind  nun zwei temperaturempfindliche Widerstände  21 bzw. 22 eingeschaltet, von denen der Wi  derstand 22 durch einen parallel     zum    Elek  tromagneten 40 geschalteten Heizwiderstand  23 jeweils dann geheizt wird,     wenn    die Zug  luft.klappe offen ist, das heisst, wenn der Reg  ler die     Wärmezufuhr    in die thermische     An-          lag@e    einleitet.

   Der Widerstand 21 bleibt hin  gegen     unbeheizt    und dient zur Kompensation  der Umgebungstemperatur. Die beiden Wider  stände 21, 22 befinden sich in zwei elektrisch  einander entgegenwirkenden Zweigen der         Messbrücke,    so dass Änderungen der Umge  bungstemperatur den     Abgleich    der     Messbrücke     und demzufolge die Regelgenauigkeit nicht be  einflussen.

   Der beheizte     Rückführwiderstand     22 und der das Medium überwachende tem  peraturempfindliche Widerstand 1 befinden  sich in zwei elektrisch im gleichen Sinne wir  kenden Zweigen der     Messbrücke.    Sinkt nun  die     Mediumtemperatur    unter den Sollwert, so  bewirkt der Widerstand 1 über das Relais 14  und den Elektromagneten 40 das     Öffnen    der  Zugluftklappe. Zugleich wird auch der Heiz  widerstand 23 eingeschaltet, welcher den Rück  führwiderstand 22 aufzuheizen beginnt. Ohne  Rückführung würde nun die Schliessung der  Zugluftklappe erst nach längerer Zeit erfol  gen, die durch die Trägheit der betrachteten  thermischen Anlage bedingt ist.

   Durch die be  schriebene Rückführung wird die     Messbrücke     derart beeinflusst, dass die Zugluftklappe vor  zeitig geschlossen wird. Analog liegen die Ver  hältnisse beim Überschreiten des Temperatur  sollwertes. Daraus ergibt sich auch in diesem  Falle eine Regulierung mit verhältnismässig  hoher Schaltfrequenz. Letztere ist durch die  Zeitkonstante des Rückführungskreises we  sentlich mitbestimmt. Durch zweckmässige  Wahl dieser     Zeitkonstante    hat man es daher  in der Hand, die     Schaltfrequenz    ebenfalls zu  beeinflussen.

   Die beschriebene     Rückführwir-          kung    kann auch dadurch erzielt werden, dass  der     Heizwiderstand    23 während der Schliess  stellung der Zugluftklappe eingeschaltet, das  heisst mit den komplementären Impulsen ge  arbeitet wird. Statt dem temperaturempfind  lichen Widerstand 22 ist er in diesem Fälle  jedoch dem Widerstand 21 zugeordnet. Zufolge  der     Auf-Zu-Arbeitsweise    des beschriebenen  Reglers. ist die - Heizung des     Rückführwider-          standes    22 bzw. des komplementären Rück  führwiderstandes 21 von der Belastung der  thermischen Anlage abhängig.

   Zu jeder Wi  derstandsänderung des     Rückführwiderstandes     gehört eine entsprechende Widerstandsände  rung des Widerstandes 1 und damit eine ent  sprechende Änderung der zu regelnden Zu  standsgrösse, welche von den Belastungsände  rungen abhängt. Es ist demnach zufolge der      Rückführung eine Ungleichförmigkeit der zu  regelnden Zustandsgrösse vorhanden, so dass  letztere nur im Rahmen dieser Ungleichför  migkeit konstant gehalten wird.

   Dieser Nach  teil kann leicht durch eine elastische     Rück-          führung    umgangen werden.     Dazu    genügt es,  den bisher     unbeheizten    Widerstand 21 eben  falls mit einem Heizwiderstand     auszurüsten,     welcher gleichzeitig mit dem     Rückführheiz-          widersta.nd    23 ein- und ausgeschaltet wird.  Dadurch wird erreicht, dass im quasi statio  nären Zustand der Einfluss des     Rückführ-          widerstandes    22 auf die     Messbrücke    kompen  siert wird, wodurch die Ungleichförmigkeit  verschwindet.

   Die Zeitkonstante dieser Kom  pensationseinrichtung ist grösser gewählt als  diejenige der Rückführung, so dass während  den dynamischen     Regelausgleichsvorgängen     eine vorübergehende stabilisierende Ungleich  förmigkeit auftritt. Der Endwert der zu re  gulierenden Zustandsgrösse wird hingegen jetzt  genau auf den Sollwert einreguliert.  



  In der     Fig.    3 ist eine weitere Ausführungs  form des Regelsystems unter Verwendung  eines als Differentialschaltung ausgebildeten       Messkreises    an Stelle der in den     Fig.    1 bis 2  zur Anwendung gekommenen     Messbrücke    dar  gestellt.

   Die     Differentialschaltung    besteht aus       zwei    zueinander parallel geschalteten Strom  kreisen, die an der Gleichspannung des Gleich  richters 8 liegen und von denen der eine den  Widerstand 1, eine Steuerwicklung 101 und  einen temperaturempfindlichen Widerstand  24 und der andere einen     Sollwerteinstell-          widerstand    25, eine Steuerwicklung 102 und  einen temperaturempfindlichen Widerstand  26 enthält. Abgesehen von den beiden     Steuer-          wicklungen,    die einander     entgegengeschaltet     sind, entspricht die übrige Schaltung der  jenigen der     Fig.    2.

   Der Widerstand 24 wird  durch einen zum Elektromagneten parallel ge  schalteten Heizwiderstand 27 beheizt, und  dient als.     Rückführwiderstand,    während der  Widerstand 26 als Kompensationswiderstand  dient. Letzterer kann, aus den oben bereits  angeführten Gründen, durch einen in der       Fig.    3 angedeuteten Heizwiderstand 28 eben  falls beheizt sein. Diese Einrichtung wirkt wie    folgt: Falls die zu regelnde Zustandsgrösse,  im betrachteten Fall also die Temperatur einer  thermischen Anlage, dem am Einstellwider  stand 25 eingestellten Sollwert gerade ent  spricht, heben sich die magnetischen Wirkun  gen der beiden     Steuerwicklungen    101, 102 auf  und die Erregung des Relais 14 ist klein.

   Bei  einer Abweichung vom Sollwert überwiegt die  Wirkung der einen oder der andern Steuer  wicklung je nach Richtung der Abweichung.  Die Verhältnisse sind nun so gewählt, dass bei  Unterschreitung des Sollwertes das Relais 14  erregt wird, während es bei Überschreitung  des Sollwertes wenig erregt bleibt. Die Ver  hältnisse sind somit jenen bei der Brücken  schaltung des     Messkreises    völlig analog. Auch  der     Rückführheizwiderstand    27 wird wie  derum während der Erregung des Elektro  magneten 20 eingeschaltet. Mit der gleichzeiti  gen     Beheizung    des     Kompensationsheizwider-          standes    28 erhält man wiederum eine ela  stische Rückführung.

   Ohne diese     Beheizung     ist die Rückführung starr. Auch hier können  die beiden Widerstände 24, 26 vertauscht und  die komplementären Impulse des Relais 14  für die     Beheizung    verwendet werden.  



  In der     Fig.4    ist eine Weiterentwicklung  der in der     Fig.1    dargestellten Einrichtung  zu einem progressiv wirkenden Regler gezeigt.  Diese Regelwirkung wird dadurch erzielt, dass  das Relais 14 mit einem Umschaltkontakt ver  sehen ist und vermittels einer über einen       Vorwiderstand    30 an den Gleichrichter 8 ange  schlossenen     Erregerwiekhmg    31 eine     Vorerre-          gung    erhält. Der     Erregungswicklung    31 ist  ein     Glättungskondensator    32 parallel geschal  tet. Die Relaisspule 14 erhält hier wiederum  den Erregerstrom vom magnetischen Verstär  ker 11.

   Der Umschaltkontakt 29 kann zwei  Endstellungen und eine neutrale Mittelstel  lung einnehmen. Das Regelorgan der zu re  gelnden Anlage, beispielsweise ein Ventil 33,  wird durch einen Umkehrmotor 34 verstellt,  der zwei     Statorwicklungen    für die zwei Dreh  richtungen des Rotors aufweist. Weist die  zu regelnde Zustandsgrösse den Sollwert. auf,  so sind die Verhältnisse so gewählt, dass der  Umschaltkontakt 29 die     neutraleMittelstellung         einnimmt. Das Ventil 33 bleibt dann in der  gerade eingenommenen Stellung. Dies wird  dadurch erreicht, dass in diesem Falle die aus  der Relaisspule 14 und der Erregungswicklung  31 resultierende Erregung durch entspre  chende Dimensionierung des     Vorwiderstandes     30 zu Null gemacht wird.

   Bei einer Abwei  chung der zu regelnden Zustandsgrösse vom  Sollwert nimmt der vom magnetischen Ver  stärker 11 gelieferte Strom in der Relais  spule 14 je nach der Richtung der Abweichung  zu bzw. ab, wobei dann die Erregung der  Relaisspule 14 oder diejenige der Erreger  wicklung 31 überwiegt. Je nachdem nimmt  der Umschaltkontakt 29 die eine oder die an  dere Endstellung ein und der Umkehrmotor  34 schliesst oder öffnet das Ventil 33, und die  dabei bewirkte Änderung in der Medium  zufuhr zur überwachten Anlage wirkt der       :Abweichung    der zu regelnden Zustandsgrösse  entgegen.

   Statt das Relais 14 mit einer Erre  gerwicklung auszurüsten, kann dasselbe auch  mit einem permanenten Magneten versehen  sein, wobei dessen Wirkung so gewählt wird,  dass sie beim Sollwert durch die Erregung  der Relaisspule 14 wiederum gerade aufge  hoben wird. Es ist ferner auch vorgesehen,  den Anker des Relais 14 derart unter Feder  wirkung zu halten,     dass    die neutrale Stellung  des Umschaltkontaktes beim Sollwert einge  nommen wird. Zur Erzielung der Stabilität  des Regelvorganges ist bei der hier beschrie  benen Einrichtung ein Mindestwert der     Un-          empfindlichkeitszone    notwendig, das heisst  jener Zone der zu regelnden Zustandsgrösse,  innert welcher der Umschaltkontakt 29 von  einer Endstellung zur andern wandert.

   Die  Einregulierung dieser     Unempfindlichkeitszone     erfolgt durch passende Wahl entweder des  Regulierwiderstandes 19 im Rückkopplungs  kreis des magnetischen Verstärkers 11     Oder-          des    Regulierwiderstandes 9 im Steuerstrom  kreis desselben. Statt des in Reihe geschal  teten Regulierwiderstandes 9 kann natürlich  auch ein zur Steuerwicklung parallel geschal  teter Widerstand vorgesehen sein.  



  In der     Fig.5    ist eine ähnliche Einrich  tung wie in der     Fig.    4 dargestellt, wobei jedoch    zwecks     BefriedigLnmg    von höchsten Anforde  rungen an die Regelgenauigkeit zwei auf ein  Relaisspulen 14 und 141 aufweisendes Relais  wirkende magnetische Verstärker der bereits  beschriebenen Art in einer von der Speisespan  nung unabhängigen Schaltung zur Anwen  dung kommen. Dabei erhält die Relaisspule 14  den Erregerstrom vom magnetischen Verstär  ker 11 und die Relaisspule 141 den ihrigen  vom magnetischen Verstärker 111 und die  beiden Relaisspulen wirken magnetisch einan  der entgegen.

   Die in Reihe geschalteten Steuer  wicklungen 10 und 101 der beiden Verstärker  sind über den Regulierwiderstand 9 am     Brük-          kenausgang    angeschlossen und     bezüglich    der       Durchflussrichtung    des     Brückenausgangsstro-          mes    so geschaltet, dass sie die Verstärker in  entgegengesetzter Richtung aussteuern. Weist  nun die zu regelnde Zustandsgrösse den Soll  wert auf, so ist die     Messbrücke    abgeglichen,  der     Brückenausgangsstrom    Null und somit  der Strom in den beiden Steuerwicklungen  10 und 101 ebenfalls Null.

   Die Ausgangs  ströme der beiden Verstärker 11 und 111 in  den     Relaisspulen    14 und 141 sind gleich gross,  so dass sich ihre Wirkung auf das Relais  aufhebt, und der Umschaltkontakt 29 befindet  sich in der Mittellage. Dieser Zustand bleibt  hier auch bei     Schwankungen    der Speisespan  nung aufrechterhalten, da die     Verstärkeraus-          gangsstrÖme    sich stets gleich verändern. Bei  einer Abweichung der zu regelnden Zustands  grösse vom Sollwert wird die     Messbrücke    ver  stimmt, und es entsteht ein Brückenausgangs  strom, welcher die beiden- Verstärker 11, 111  in entgegengesetzter Richtung aussteuert, so  dass der Ausgangsstrom des einen Verstärkers  zunimmt, während derjenige des andern ab  nimmt.

   Dabei überwiegt die magnetische Wir  kung der den grösseren Strom führenden Re  laisspule und der Umschaltkontakt wird in  die eine Endstellung geführt. Dieser Vorgang  spielt sich je nach Vorzeichen der Abweichung  der zu regelnden Zustandsgrösse in der einen  oder in der andern Richtung ab, womit die  gewünschte Regelwirkung erzielt ist. Es ist  selbstverständlich, dass eine entsprechende  Schaltung auch mit einem als Differential-           sclialtung    ausgebildeten     Messkreis    ausführbar  ist.

   Wird ferner der Umschaltkontakt 29 nur  mit einem festen Kontakt benutzt, so lässt sich  die hier beschriebene Einrichtung auch für       Auf-Zu-Regler    mit dem Vorteil der Span  nungsunabhängigkeit verwenden.     Del    Vorteil  der Spannungsunabhängigkeit kann auch bei  Verwendung nur eines einzigen magnetischen  Verstärkers erzielt werden.

   Da die     Netzspan-          nimgsschwankungen    über zwei Wege auf den  magnetischen Verstärker wirken, nämlich  einerseits über die Lastwicklungen 13 und an  derseits über die     Vorerregungswicklung    18,  so ist es möglich, durch zweckmässige Ein  stellung des     Vorerregungsstromes    eine Kom  pensation dieser beiden Wirkungen zu erzie  len.     Dadurch    tritt dann allerdings eine Ver  schiebung der     Verstärkercharakteristik    ein, so  dass die Regelung der Zustandsgrösse nicht  mehr um den Sollwert erfolgen würde.

   Dieser  Nachteil wird dadurch umgangen., dass die die       Sollwerteinhaltung    bewirkende Verschiebung  der Charakteristik, die unabhängig von der  Netzspannung konstant sein muss, durch einen  auf die magnetischen Kreise des Verstärkers  wirkenden permanenten Magneten erzeugt  wird.  



  Die in der     Fig.5    dargestellte Einrich  tung weist keine Rückführung auf. Sie ar  beitet daher bei regeltechnisch ungünstigen       Eigenschaften    der zu regelnden Anlage nur  bei langsam laufendem Ventil stabil. Durch  Einbau einer starren Rückführung, welche  durch ein den     Messkreis    beeinflussendes und  durch das Regelorgan verstelltes     Rückführ-          potentiometer    gebildet ist, kann die Einrich  tung für allgemeinere Zwecke brauchbar ge  macht werden. Eine solche Ausführung ist in  der     Fig.    6 dargestellt.

   Im     Messkreis,    der wie  derum als     Messbrücke    oder als Differential  system ausgebildet sein kann, ist ein zur Ein  stellung der     Rückführgrösse    dienender Regu  lierwiderstand 35 mit dazu parallelliegendem       Rückführpotentiometer    36 vorgesehen, wobei  der     Mittelabgriff    des letzteren durch den  Umkehrmotor 34 verstellt wird und zur Aus  übung der Rückführung dient. Diese wirkt  auf die Steuerwicklung 10 des magnetischen    Verstärkers und erfolgt derart, dass sie der  Verstimmung des     Messkreises    entgegenwirkt.

    Je nach der Belastung der zu regelnden An  lage nimmt das Regelorgan und damit auch  das     Rückführpotentiometer    36 bei Gleichge  wicht zwischen Belastung und Medium  zufuhr verschiedene Stellungen ein: Je  nach Belastung entsprechen den v     ersehie-          denen    Widerstandswerten des Geberwider  standes 1 entsprechend verschiedene Werte  der Zustandsgrösse, worauf die Ungleich  förmigkeit des Reglers zu erkennen ist.  Die stabilisierende Wirkung der Ungleichför  migkeit gestattet auch bei regeltechnisch un  günstigen Eigenschaften der zu regelnden An  lage die Durchführung von raschen Regulier  vorgängen.

   Das Relais 14 ist durch Mittel, die  bei der Einrichtung gemäss der     Fig.    4 bereits  erwähnt wurden, derart justiert, dass die neu  trale Stellung des Umschaltkontaktes beim  Sollwert eingenommen wird. Die gleiche Ju  stierung des Relais 14 kommt auch bei den  beiden folgenden Ausführungsbeispielen zur  Anwendung.  



  In der     Fig.7    ist eine der     Fig.    6 entspre  chende Einrichtung dargestellt, bei welcher  jedoch der     Messkreis    und der     Rückführkreis     voneinander elektrisch getrennt sind, was den  Vorteil hat,     da.ss    man beim Entwurf des     Mess-          kreises    eine grössere Freiheit hat. Dies ist be  sonders dann wichtig, wenn der     Messkreis    mit  mehreren Geberwiderständen 1 ausgerüstet ist..

    In der     Fig.7    besteht der     Rüekführkreis    aus  einer über einen     Vorwiderstand    37 an den  Gleichrichter 8 angeschlossenen und vier feste  Widerstände aufweisenden Brücke 38, deren  Ausgangsdiagonale an ein     Rückführpotent.io-          meter    39 angeschlossen ist, dessen Mittel  abgriff durch das Regelorgan bzw. durch den  Umkehrmotor 34 verstellt wird. Der Brücken  ausgang ist. über eine auf dem magnetischen  Verstärker 11 zusätzlich angebrachte     Vorerre-          gungswicklung    18?, die auf die Charakteristik  des magnetischen Verstärkers ähnlich wirkt  wie die     Vorerregungswicklung    18, angeschlos  sen.

   Die vier festen Widerstände der Brücke  38 werden nun derart gewählt, dass letztere  für diejenige Stellung des Rückführpotentio-           meters    39 bzw. des Regelorganes abgeglichen ist,  für welche kein Einfluss der Ungleichförmig  keit auf die zu regelnde Zustandsgrösse er  wünscht ist. In Abhängigkeit von der Stel  lung des Regelorganes wird die     Vorerregungs-          wicklung    182 von einem die     Verstärkercharak-          teristik    derart beeinflussenden Strom durch  flossen, dass der Verstimmung des     Messkreises     entgegengewirkt wird.

   Durch Einstellung des       Vorwiderstandes    37 kann die     Rückführwir-          kung    in weiten Grenzen geändert werden.  



  In der     Fig.8    ist eine Einrichtung nach       Fig.    4 dargestellt, welche jedoch mit einer ela  stischen Rückführung ausgerüstet ist, und die  dann notwendig ist, wenn die zur Stabilität  des Reglers erforderliche Ungleichförmigkeit  unzulässig gross ist. Die elastische Rückfüh  rung wird durch zwei der gleichen Umge  bungstemperatur ausgesetzten, mit     Heizwider-          ständen    44, 41 versehenen temperaturemp  findlichen Widerständen 42, 43 gebildet, wo  bei sie in zwei einander entgegenwirkenden  Zweigen eines     Messkreises,    beispielsweise einer       Messbrücke,    angeordnet sind.

   Das Relais 14  weist neben dem Umschaltkontakt 29 noch  einen zweiten Umschaltkontakt 291 auf, ver  mittels dem die beiden Heizwiderstände 44,  41 gleichzeitig mit dem Umkehrmotor 34 ab  wechslungsweise an Spannung gelegt werden  können. Die Schaltung ist derart, dass bei  Änderung des Geberwiderstandes 1 zufolge  Abweichung der zu regelnden Zustandsgrösse  vom Sollwert, einerseits der Umkehrmotor 34  das Regelorgan, zum Beispiel das Ventil 33,  in jener Richtung verstellt, bei welcher die  Mengenzufuhr derart geändert .wird, dass die       Abweichung    der Zustandsgrösse verkleinert  wird, und anderseits jener     Rückführwider-          stand    42 bzw. 43 eingeschaltet wird, welcher  der     Messkreisverstimmung    entgegenwirkt.

   Die  im Ausführungsbeispiel gemäss der     Fig.    8 zur  Anwendung gekommene elastische Rückfüh  rung kann auch durch eine starre Rückfüh  rung, wie sie bereits in der     Fig.    6 angeführt  wurde, ergänzt werden. Dazu wird in der     Mess-          brücke    der Einstellwiderstand für die Rück  führgrösse 35 an der gleichen Stelle, wie in    der     Pig.    6 dargestellt, eingefügt und dazu das       Rüekführpotentiometex    36 parallel geschaltet,  dessen mit der Steuerwicklung 10 verbun  dener     Mittelabgriff    vom Umkehrmotor 34 ver  stellt wird.

   Durch diese Kombination kann  sogar bei sehr schwierigen Regelaufgaben,  durch     Summierung    der beiden     Rüekführ-          wirkungen,    die Stabilität des Reglers er  zielt werden. Für die als     Rückführungs-          und    Kompensationswiderstände zur Anwen  dung kommenden     temperaturempfindlichen     Widerstände genügt, dank der verhältnis  mässig grossen     Leistungsverstärkung    des ma  gnetischen Verstärkers, bereits eine kleine  Temperaturerhöhung, die durch einen han  delsüblichen, drahtgewickelten,

   oder eine  Metall- oder     Kohleschicht    aufweisenden Wi  derstand von einigen wenigen Watt zulässiger  Belastung leicht aufgebracht werden kann.  Es ist daher vorgesehen, solche Widerstände  als Heizwiderstände für die     Rückführ-        und          Kompensationswiderstände    zu verwenden und  die Drähte mit temperaturabhängigem Wider  stand, die vorzugsweise aus     Reinnickel    be  stehen, direkt auf solche Widerstände aufzu  wickeln und durch Lack am Heizwiderstand  festzuhalten, wobei der Lack gleichzeitig     für     eine gute thermische Kopplung sorgt.

   Der  Geberwiderstand 1 ist mit Vorteil als tempera  turabhängiger Halbleiterwiderstand ausgebil  det, da dieser einen besonders hohen Tem  peraturkoeffizienten aufweist.     Aus    dem glei  chen Grunde können auch die     Rückführ-          und    Kompensationswiderstände als Halbleiter  widerstände ausgebildet werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Regelungsvorrichtung, dadurch gekenn zeichnet, dass ein in einem gleichstromgespie- senen Messkreis vorgesehener Widerstands geber über mindestens einen magnetischen Verstärker ein die Stellung eines Regelorganes beeinflussendes Relais steuert. UNTERANSPRÜCHE 1. Regelungsvorrichtung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Spei sung des Messkreises über einen Gleichrichter erfolgt, der an der Sekundärseite eines Netz transformators angeschlossen ist.

   2, Regelungsvorrichtung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, da.ss der Messkreis als Messbrücke ausgebildet ist, die nebst dem Geberwiderstand einen der Ein stellung des Sollwertes der zu regelnden Grösse dienenden Regulierwiderstand aufweist. 3. Regelungsvorrichtung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Messkreis als eine zwei parallel geschaltete Stromkreise aufweisende Differentialschaltung ausgebildet ist, die nebst dem Geberwider stand einen der Einstellung des Sollwertes der zu regelnden Grösse dienenden Regulier widerstand aufweist. 4.

   Regelungsvorrichtung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, da.ss der Geberwiderstand ein temperaturabhängiger Metallwiderstand ist. 5. Regelungsvorrichtung nach Patentan- sprtich, dadurch gekennzeichnet, dass der Geberwiderstand ein temperaturempfindlicher Halbleiterwiderstand ist. 6. Regelungsvorrichtung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Geberwiderstand als Dehnungsmesser mit Wi derstandsdrähten ausgebildet ist. 7. Regelungsvorrichtung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass der magnetische Verstärker in SelbstsättigUngs- schaltung geschaltet ist. B.

   Regelungsvorrichtung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass der magnetische Verstärker in Selbsterregungs- schaltung geschaltet ist. 9. Regelungsvorrichtung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass der magnetische Verstärker eine über einen Wi derstand gleichstromgespiesene Vorerregungs- wicklung aufweist, vermittels welcher die Cha rakteristik des Verstärkers zwecks Einstellung des Arbeitspunktes verschiebbar ist.

   10. Regelungsvorrichtung nach Patentan spruch und Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass der magnetische Verstärker zwei je einen Gleichrichter und eine Lastwick lung in Reihenschaltung enthaltende Zweige aufweist, die einerends mit. den Enden der Sekundärwicklung des Netztransformators ver bunden sind und deren andere Enden mit einander verbunden über eine das Relais enthaltende Leitung zu einem --#littelabg-riff der Sel@izndärwicklung geführt sind.

   11. Regelungsvorriehttui-, nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass zwei durch einen Steuerstrom ento,eoengesetzt be- einflusste magnetische Verstärker vorgesehen sind, von denen jeder zwei je einen Gleich richter und eine Lastwicklung in Reihenschal tung enthaltende Zweige aufweist, die einer ends mit den Aussenklemmen der Sekundär wicklung des Netztransformators in Verbin dung stehen und deren andere Enden zusam mengeschaltet und an die Endklemmen des Relais geführt sind,

   welches eine in Verbin dung mit einem Mittelabgriff der Sekundär wicklung des Netztransformators stehende Mittelabzapfung aufweist. 12. Regelungsvorrichtung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet., dass die Cha rakteristik des magnetischen Verstärkers ver mittels eines in einem Vorerregun-skreis des selben angeordneten Wicklung so weit verscho ben ist, dass sie von Netzspannungssehwan- kungen unbeeinflusst bleibt und ein perma nenter Magnet vorgesehen ist, vermittels des sen konstanter Erregung eine derartige Rück verschiebung der Verstärkereharakteristik er zielt wird,

   da.ss die Regulierung wieder beim Sollwert erfolgt. 13. Regelungsvorrichtung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Re lais ein polarisiertes Gleichstromrelais ist. 14. Regelungsvorrichtung nach Patentan spruch Lind Unteranspruch \13, dadurch ge kennzeichnet, da.ss das Relais ein Umschalt kontakt mit einer neutralen Mittelstellung aufweist. 15. Regelungsvorrichtung nach Patentan spruch und Unteranspruch 13, dadurch ge kennzeichnet, da.ss das Relais einen Schliesskon takt aufweist. 16.

   Regelungsvorrichtung nach Patentan spruch und Unteranspruch 13, dadurch ge kennzeichnet, dass dem Relais ein Glättungs- kondensator von solcher Grösse parallel ge schaltet ist, dass einerseits die das Relais er regenden Gleichstromimpulse geglättet werden. und anderseits eine unerwünschte Beein flussung der Stromänderungsgeschwindigkeit durch die Induktivität des Relais verhindert wird. 17. Regelungsvorrichtung nach Patentan spruch und Unteranspruch 13, dadurch ge kennzeichnet, dass dem Relais ein Gleichrich ter parallel geschaltet ist, derart, dass für die Entladung der Relaisinduktivität ein Rück weg besteht. 18.

   Regelungsvorrichtung nach Patentan spruch undUnteransprüchen13 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Relais neben der im Laststromkreis des magnetischen Verstärkers liegenden Wicklung noch eine gleichstromge- spiesene Erregungswicklung aufweist und die resultierende Relaiserregung derart gewählt ist, dass beim Sollwert der Regelgrösse der Umschaltkontakt die neutrale Mittelstellung einnimmt. 19.

   Regelungsvorrichtung nach Patentar- spruch und Unteransprüchen 13 und 14, da durch gekennzeichnet, dass am Relais ein Permanentmagnet vorgesehen ist, dessen Wir kung bei einer den Sollwerk aufweisenden Re gelgrösse durch die Relaiswicklung gerade auf , gehoben wird, derart, dass der Umschaltkon takt die neutrale Stellung einnimmt. 20. Regelungsvorrichtung nach Patentan spruch und Unteransprüchen 13 und 14, da durch gekennzeichnet, dass auf den Relais ; anker eine der Relaiserregung entgegenwir kende Federkraft einwirkt, die derart ein stellbar ist, da.ss der Umschaltkontakt beim Sollwert der Regelgrösse die neutrale Stel lung einnimmt. 21.

   Regelungsvorrichtung nach Patentan spruch mit einem einen Rückkopplungsstrom kreis aufweisenden magnetischen Verstärker, dadurch gekennzeichnet, da.ss im Rückkopp. lungsstromkreis ein die Charakteristik des Verstärkers beeinflussender Regulierwider stand vorgesehen ist. 22. Regelungsvorrichtung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass im Steuerstromkreis des magnetischen Verstär kers ein die Reglerempfindlichkeit beeinflus sender Regulierwiderstand vorgesehen ist. 23.

   Regelungsvorrichtung nach Patentan spruch und Unteranspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, dass in zwei einander elek trisch entgegenwirkenden Zweigen der Mess- brücke je ein temperaturempfindlicher Wi derstand vorgesehen ist, von denen der eine durch einen in einem durch das Relais ge steuerten Stromkreis geschalteten Heizwider- stand beheizbar ist und als Rückführwider- f stand dient, während der andere urbeheizbar ist und als Kompensationswiderstand gegen Umgebungstemperatursehwankungen dient. 24.

   Regelungsvorrichtung nach Patentan spruch und Unteranspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, dass in jedem Stromkreis der Differentialschaltung je ein temperaturemp findlicher Widerstand vorgesehen ist, von denen der eine durch einen in einem durch das Relais gesteuerten'Stromkreis geschalteten, Heizwiderstand beheizbar ist und als Rück führwiderstand dient, während der andere urbeheizt ist und als Kompensationswider stand dient.

   2'5. Regelungsvorrichtung nach Patentar- Spruch und Unteranspruch 23, dadurch ge kennzeichnet, dass der Kompensationswider stand ebenfalls durch einen in einem durch das Relais gesteuerten Stromkreis liegenden Heizwiderstand beheizbar ist, derart, dass ; eine elastische Rückführung eintritt. 26. Regelungsvorrichtung nach Patentan spruch und Unteranspruch 23, dadurch ge kennzeichnet, dass die Rückführ- und Kom pensationswiderstände aus einem auf einem Heizwiderstand direkt aufgewickelten tempe raturempfindlichen Widerstandsdraht beste hen.

   27. Regelungsvorrichtung nach Patentan spruch und Unteranspruch 23, dadurch ge kennzeichnet, dass die Rückführ- und Kom pensationswiderstände als Halbleiterwider stände ausgebildet sind. 28. Regelungsvorrichtung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem magnetischen Verstärker eine eine Rückführ- wirkung ausübende Wicklung vorgesehen ist. 29.

   Regelungsvorrichtung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein durch das Regelorgan verstellbares Rückführ- potentiometer parallel zu einem regulierbaren Widerstand des Messkreises geschaltet ist und dessen Mittelgriff mit der Steuerwicklung des magnetischen Verstärkers in Verbindung steht, derart, dass eine starre Rückführung entsteht. 30.

   Regelungsvorrichtung nach Patentan spruch und Unteranspruch 28, dadurch ge kennzeichnet, dass ein vom Messkreis wir kungsmässig getrennter, als gleichstromge- spiesene Brücke ausgebildeter Rüekführkreis vorgesehen ist, deren Ausgangsdiagonale an den durch das Regelorgan verstellten Mittel- abgriff eines Rückführpotentiometers ange schlossen und über die Rückführwiekhing des Verstärkers geführt ist, derart, da.ss eine starre Rückführung eintritt. 31.

   Regelungsvorrichtung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass in zwei einander elektrisch entgegenwirkenden Zwei gen des Messkreises je ein temperaturempfind licher Widerstand vorgesehen ist., welche von je einem durch das Relais gesteuerte Heizwider- stände beheizt sind, und ferner ein Rückführ- potentiometer, dessen Mittelabgriff mit der Steuerwicklung des magnetischen Verstärkers verbunden ist, parallel zu einem Regulier widerstand vorgesehen ist, derart, dass g@eic@i- zeitig eine elastische und eine starre Rück führung entsteht.