CH354500A - Einrichtung zur Überwachung physikalischer Grössen, die sich mit Hilfe eines Spannungswertes nachbilden lassen - Google Patents

Description

  
 



   Einrichtung zur Überwachung physikalischer Grössen, die sich mit Hilfe eines Spannungswertes nachbilden lassen
Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung zur Überwachung physikalischer Grössen, die sich mit Hilfe eines Spannungswertes nachbilden lassen, welche eine hohe Ansprechgenauigkeit besitzt und vorzugsweise zur   Drebzahlüberwachung    verschiedener Antriebe gedacht ist.



   Grundgedanke der Erfindung ist es, eine dem Istwert der zu überwachenden physikalischen Grösse proportionale Messspannung einer aus Ohmschen Widerständen und einer mit ihrer Nennspannung als Sollwertgeber dienenden Glimmröhre bestehenden Brückenanordnung zuzuführen und ein Brückenrelais von der Differenzspannung aus der Spannung eines Brückenzweiges und der Spannung an der Glimmröhre zu erregen. Für die vorzugsweise Verwendung des Erfindungsvorschlages zur   Drehzahlüherwachung    verschiedener Antriebe können damit also bei Abweichungen der Drehzahl um einen bestimmten Prozentsatz vom Sollwert über Relaiskontakte Signale ausgelöst oder Servomechanismen betätigt werden, die die Rückführung auf den Drehzahlsollwert veranlassen oder den Antrieb abstellen.



   An sich sind Brückenschaltungen unter Verwendung von nichtlinearen Widerständen als Brückenglieder bekannt. Sie sind zum Zwecke der Stromoder Spannungskonstanthaltung   z. B.    Gegenstand der deutschen Patentschriften Nr. 413736 und Nr. 421482. Es handelt sich dabei um Brücken mit Brückenwiderständen in Form von Eisenwasserstoffwiderständen (Variatoren) oder Eisendrahtlampen. Eine Brückenschaltung unter Verwendung einer Glimmröhre als nichtlinearer Brückenwiderstand, ebenfalls zum Zwecke der Spannungskonstanthaltung, ist in der österreichischen Patentschrift Nr. 176632 beschrieben.

   Demgegenüber soll an dieser Stelle betont werden, dass das in erfindungsgemässer Weise angestrebte Ziel nicht die Konstanthaltung einer physikalischen Grösse, also etwa der Drehzahl eines Antriebes, ist, sondern ihre Überwachung über einen an sich bekannten Istwert-Sollwertvergleich, wobei, um die Erfindung mit anderen Worten zu kennzeichnen, der Sollwert als Nennspannung einer Glimmröhre einer von einer dem Istwert proportionalen Messspannung gespeisten Brücke eingeprägt ist.



   Die erfindungsgemässe   Überwachungseinrichtung    ermöglicht, wie nachstehend näher erläutert werden wird, in einfacher und sicherer Weise eine Staffelung der von ihr veranlassten Massnahmen nach dem Grad der Abweichung vom Sollwert und damit eine zwei- oder mehrfache Sicherheit gegen Versagen einer solchen   Überwachungseinrichtung.   



   Die Erfindung soll nachstehend anhand der Zeichnung für den Fall, dass es sich um eine Drehzahl überwachung etwa in Förderanlagen handelt, beispielsweise näher beschrieben werden, und zwar in Fig. 1 für eine einstufige Überwachung und in Fig. 2 für eine zweistufige.



   In Fig. 1 bedeutet 1 einen Wechselstromtachometerdynamo, der entweder unmittelbar auf der Antriebswelle 2 sitzend oder von ihr her über eine entsprechende Übersetzung angetrieben eine Spannung liefert, die ein Mass ist für den Istwert der zu überwachenden Drehzahl. In einem Transformator 3 wird diese Messspannung entsprechend transformiert, in einem Gleichrichter 4 gleichgerichtet und dann einer aus den Ohmschen Widerständen   Rl,    R2, R3, einem Justierwiderstand   R4 und    einer Glimmröhre Gl bestehenden Brücke zugeführt. In der Diagonale dieser Brücke, in der bei sonstigen Brücken das Nullinstrument liegt, liegt eine Relais spule 5 und ein  bei 200 + 20 = 220 V ansprechen.

   Setzen wir dieselbe Relaisempfindlichkeit bei der vorliegenden Überwachungseinrichtung voraus, ferner als Eingangsgrösse für die Brücke bei Solldrehzahl 200 V und die Glimmröhrenspannung (gleich dem Spannungsabfall über   R1    bei Eingangsspannung 200 V) mit 100 V, so muS der Normalansprechwert des Relais 5 (unter der oben festgelegten Bedingung, dass es bei   100/0      Überdrehzahl    ansprechen soll) 10 V sein und es wird daher frühestens bei 9 V und spätestens bei 11 V ansprechen.

   Bezogen auf die Messspannung (200 V) bedeutet dies eine 20-mal grössere Genauigkeit der   Überwachungsanordnung.    Dass eine solche Drehzahlüberwachungseinrichtung besonders bei   An    trieben zur Personenbeförderung, also etwa bei Umlaufbahnen wie Sesselliftanlagen, zur Erhöhung der Sicherheit beiträgt, liegt auf der Hand.



   Es soll noch erwähnt werden, dass die Tachometermaschine natürlich auch eine Gleichstrommaschine sein könnte, womit der Transformator 3 und der Gleichrichter 4 (der im allgemeinen ein Vollweggleichrichter sein wird) entfallen können und dass man vorzugsweise polarisierte Relais 5 und 5' verwenden, aber ihnen trotzdem Gleichrichter 6 und 6' vorschalten wird, um die Sicherheit zu erhöhen. Ferner wird man, wie in Fig. 2 auch angedeutet, der Glimmröhre Gl eine oder mehrere Glimmröhren parallelschalten, die man gegebenenfalls über Vorwiderstände in ihrer Zündspannung staffeln kann, um so eine erhöhte Sicherheit gegen Ausfall einer Glimmröhre zu erhalten.



   Natürlich kann, wie leicht einzusehen ist, nach diesem Prinzip auch eine   rein oder    noch mehrfache Staffelung vorgesehen sein, oder bei gleicher Ansprechschwelle aller Relais bei Gleichheit der Widerstände   Rt      =      R11      Rt"...    und R2 =   R2, =      R2,,    eine mehrfache Sicherheit bei Versagen eines der Relais erreicht werden.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Einrichtung zur Überwachung physikalischer Grössen, die sich mit Hilfe eines Spannungswertes nachbilden lassen, dadurch gekennzeichnet, dass eine dem Istwert proportionale Messspannung einer aus Ohmschen Widerständen und einer mit ihrer Nennspannung als Sollwertgeber dienenden Glimmröhre bestehenden Brückenanordnung zugeführt wird und ein Brückenrelais von der Differenzspannung aus der Spannung eines Brückenzweiges und der Spannung an der Glimmröhre erregt wird.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass von der Messspannungsquelle aus gesehen die Brückenanordnung zwei Parallelzweige besitzt, von denen der eine aus der Hintereinanderschaltung von einem Ohmschen Widerstand mit einer Glimmröhre und der andere aus der Hintereinanderschaltung zweier Ohmscher Widerstände besteht.

   Gleichrichter 6. Der dazugehörige Relaiskontakt ist mit 7 bezeichnet.

   In Fig. 2 sind entsprechende Teile gleich posi tioniert wie in Fig. 1. Parallel zu den Widerständen R1, R2 und R4 liegen die Widerstände R1,, R2, und R4,.

   Desgleichen ist der Relaisspule 5 eine Relaisspule 5' mit dem Relaiskontakt 7' parallelgeschaltet.

   Die Wirkungsweise einer Drehzahlüberwachungseinrichtung nach Fig. 1 ist folgende.

   Wie leicht einzusehen, ist die Spannung am Brükkenzweig Rl stets proportional der Speisespannung der Brücke und damit der Istdrehzahl des Antriebes.

   Diese Spannung über Rl wird nun verglichen mit der konstanten Spannung über der Glimmlampe Gl und sobald erstere um einen bestimmten Betrag grösser ist als die Glimmröhrenspannung, spricht das Relais 5 an und veranlasst durch Schliessen des Kontaktes 7 etwa die Betätigung eines Warnsignales oder das Einfallen einer Bremse. Wählt man nun die Widerstände R1, R2 und R3 so, dass bei der Solldrehzahl die Spannung über Rl gleich der Glimmröhrenspannung ist und die Ansprechspannung des Relais 5 so, dass es z. B. bei um 10 /o höherer Spannung über Rl anspricht, so hat man damit erreicht, dass bei 100/o Überdrehzahl ein Warnsignal betätigt wird oder die Schleitbremse zur Wirkung kommt.

   Damit jedoch das Relais nicht auch bei umgekehrter Richtung der Differenzspannung (wenn also die Spannung über Rl kleiner ist als die Spannung an der Glimmröhre Gl) anspricht, muss man als Relais 5 ein polarisiertes verwenden, oder wie angedeutet, einen Gleichrichter 6 vors ch alten, der einen Stromfluss durch die Relaisspule nur in einer Richtung erlaubt.

   In Fig. 2 sind die Relais 5 und 5' bei gleichen Werten der Widerstände Rl = Ru'und R2 = R2, in ihren Ansprechwerten gestaffelt, oder es sind bei gleichen Ansprechwerten der Relais 5 und 5' die Widerstände Rt, R2 verschieden von den Widerständen R1,, und R2,, etwa so, dass bei 100/o Überdrehzahl das Relais 5 anspricht und die Fahrbremse zur Wirkung bringt und bei einer weiteren Drehzahlerhöhung auf 15 0/o Überdrehzahl das Relais 5', welches dann über die Relaiskontakte 7' die Notbremse betätigt. Die Wirkungsweise ist die gleiche wie nach Fig. 1.

   Stets wird die konstante Spannung der Glimmröhre, die ein Mass darstellt für die Solldrehzahl, verglichen mit der Spannung über Rl bzw.

   Ru'und wenn letztere Spannungen um ein bestimmtes Mass überwiegen, werden die Relais 5 bzw. 5' ansprechen.

   Die Vorteile der vorliegenden Überwachungseinrichtung liegen in ihrer grossen Ansprechgenauigkeit. Bei handelsüblichen Telegraphenrelais betragen die Abweichungen vom Normalansprechwert etwa 3100/o. Setzt man t 10 0/o Abweichung vqraus und als Messspannung für den Sollwert der zu überwachenden Grösse 200 V, so würde ein diese Messgrösse direkt überwachendes Relais im Extremfall einmal bei 200-20 = 180 V und das anderemal 2.

   Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass von der Messspannungsquelle aus gesehen die Brückenanordnung mehr als zwei Parallelzweige besitzt, von denen einer aus der Hintereinanderschaltung von einem Ohmschen Widerstand mit einer Glimmröhre und die anderen aus einer Hintereinanderschaltung rein Ohmscher Widerstände bestehen und mit Hilfe von Relais die Spannungsdifferenz aus dem Spannungsabfall an einem Teil der rein Ohmschen Parallelzweige und der Spannung an der Glimmröhre überwacht wird.

   3. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Brükkenrelais in ihren Ansprechwerten gestaffelt sind und die dem Glimmröhrenzweig parallelen Zweige in ihren Teilwiderstandswerten gleich sind.

   4. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Brükkenrelais gleiche Ansprechwerte besitzen und die dem Glimmröhrenzweig parallelen Zweige vdrschieden unterteilt sind.