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Elektrischer Folgeregler Die Erfindung betrifft einen elektrischen
Folgeregler, vorzugsweise für die Steuerung von Sch:ienenfahrzeugen, bei dem für
jede Stellrichtung des Stellmotors zumindest ein von der Differenz zwischen Soll-
und. Istwert beeinflußtes stromrichtungsabhängiges Relais vorgesehen ist, durch
welches der Stellmotor bei Abweichung von Soll- und Istwert im Sinne der Aufhebung
dieser Abweichung b;oeimflußt wird.
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Es ist bekannt, bei elektrischen Folgereglern s:tromrichtwngsabhängige
Relais zu verwenden, welche von einem der Regelab-,veichumg proportionalen Strom
durchflossen werden und. :einen Stellmotor je nach. der Richtung des Stromes in
der einen oder andienen Drehrichtung :einschalten.
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Als stromrichtungsabhängige Relais hat man z. B. häufig polarisierte
Relais hoher Empfindlichkeit verwendet, um eine große Genauigkeit zu erziehen und
eine große Stellgeschwindigkeit zu ermöglichen. Aus diesem Grunde sind auch die
Anker derartiger Relais extrem leicht gebaut und werden durch ganz geringe Kräfte
in ihre Ruhelage zurückgezogen. Das hat den Nachteil, daß die Relaisanker schon
bei ganz geringem Kleben der Kontakte oder geringer Zunahme der Lagerreibung in
ihrer Arbeitsstellung s.tehenbl@eib,en und: der Stellmotor zu lange .eingeschaltet
bleibt, wodurch sich eine Ungenauigkeit der Regelung ergibt.
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Man hat z. B. anfangs ein polarisiertes Umschaltrelais mit einer mittleren
Nullstellung verwendet. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die äußerst geringe Rückstellkraft
derartiger Relais nicht ausreicht, um bei einem Kleben der Kontakte den Relaisanker
in die Nullage zu bringen. Man hat deshalb auch schon für jede Stellrichtung ein
besonderes polarisiertes Relais mit nur einer Arbeitsstellung und erhöhter Rückstellkraft
verwendet. Dabei sind die heiden Relais ie mit einem Gleichrichter einander parallel
beschaltet. Durch die entgegengesetzt gepolten Gleichrichter wird hierbei erreicht.
daß jeweils nur dasjenige Relais erregt wird, das dem Stellmotor zum Ausgleich der
hiffereiiz zwischen Soll- und Istwert einschaltet.
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tVeiterhin ist schon vorgeschlagen worden, an den -,trornrichtu.ngsahyhängigen
Relais eine feste Gegenerregun(g wirksam werden zu lassen, die von .dem Relais scl_irst
cingeschaltet wird und infolgedessen nur in Seiner Arl):eitslage eine erhöhte Rückstellkraft
bewirkt, so daß eine Beeinträchtigung der Anspr:echempfindliehk eit nicht erfolgt.
Jedoch auch diese Maßnahme hat sich als nicht ausreichend erwiesen, da die feste
Gegenerregung nur sehr schwach sein darf, wenn vermieden «-erden soll, daß das Relais
bei nur geringer Reg elabweichung sofort wieder abfällt.
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Man kann natürlich bei der vorerwähnten Parallel-@chaltung der Steuerwicklung
der beiden Relais die Gl#?icliricliter weglassen und erhält dann auch eine der Differenz
zwischen Soll- und Istwert proportionale Gegenerregung. Das hätte jedoch den erheblichen
Nachteil, daß die Wi.d:erstandsbrücke (Soll- und Istwertgeber) durch den wesentlich
höheren Relaisstrom belastet wird, so daß die Genauigkeit und Empfindlichkeit dies
Folgereglers nachläßt. Besonderes würde sich das bemerkbar machen, wenn von einem
Sollwertgieber aus mehrere Empfänger (bei Hintereinanderkuppeln mehrerer Schienenfahrzeuge)
gesteuert werden müssen. Dabei würde durch die wesentlich höhere Belastung des Sollwertgebers
keinerlei Proportionalität längs des Einstellbereiches mehr gegeben sein.
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Erfindungsgemäß wird nuin vorgeschlagen. bei einem Folgeregler, bei
dem für jede StellrIchtung des Stellmotors zumindest :ein stromrichtungsabhängieges
Relais verwendet wird, an demjenigen stromrichtungsabhängigen Relais, durch. welches
der Stellmotor jeweils nicht beeinflußt werden soll, eine der Differenz zwischen
Soll- und Istwert proportionale Gegenerregung wirksam werden zu lassen, was beispielsweise
dadurch geschehen kann, daß die Wicklungen der stromrichtungsabbängigen Relais für
die verschiedenen Stehrichtungen des Stellmotors miteinander in Reihe geschaltet
werden.
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Zusätzlich kann an dem den Stellmotor beeinflussenden stromrichtungsabhängi:gen
Relais ebenfalls eine Gegenerregung wirksam werden, welche den Relaisanker in die
Ruhelage zu bringen sucht. Diese zusätzliche Gegenerregung kann z. B. durch das
betreffende Relais selbst direkt oder indirekt eingeschaltet werden.
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Schließlich können die stromridhtungsabhängi:gen Relais auch über
einen von der Differenz zwischen Soll- und Istwert gesteuerten Verstärker, vorzugsweise
magnetischen Verstärker, gespeist werden, wodurch eine weitere Verbesserung der
Regelung erzielt wird.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung eines
elektrischen Folgereglers wird insbesondere eine größere Betriebssicherheit gegenüber
den bekannten Folgeregelungen erreicht, da das Kleben der Kontakte we.itge'hend.
vermieden und der Einfluß der Lagerreibung stark herabgesetzt wird. Infolge der
geringen Belastung des Sol.lwertgebers ergibt sich auch eine größere Genauigkeit
und Empfindlichkeit des Folgereglers.
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Die Zeichnung zeigt als Beispiel die erfindungsg.emäß:e Schaltung
eines elektrischen Folgeregler:, wobei für jede Stellrichtung dies Stellmotors ein
von der Differenz zwischen Soll- und Istwert beeinflußtes strornrichtungsabhängiges
Relais verwendet ist, welches über ein Schaltschütz den Stellmotor einschaltet,
Das Potentiometer 10 als Sollwertgeber und das Potentiometer 11 als Istwertgeber
liegen an der gleichen Spannungsquelle. Von dem Schleifkontakt 12 des Potentiometers
10 führt eine Leitung über die in Reihe geschalteten Erregerwicklungen der beiden
Relais 13 und 14 zu dem Schleifkontakt 15 des Potentiometers 11. Durch einen der
Kontakte 16 und 17 der beiden Relais 13 und 14 wird jeweils der Erregerstromkreis
eines der Schütze 18 und 19 geschlossen, wobei der Erregerstromkreis einen Widerstand
20 durchfließt. Durch die Kontakte 21 und 22 der Schütze 18 und 19 wird der Stellmotor
23 in der einen oder der anderen Drehrichtung eingeschaltet, so daß über ein Getriebe
24 die Verstellwelle 25 in Bewegung gesetzt wird, durch welche heispielswei,se eine
einen Fahrmotor beeinflussende Einrichtung gesteuert wird. über das Getriebe 24
wird ebenfalls der Schleifkontakt 15 bewegt.
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Besteht beispielsweise zwischen den Schleifkolita.kten 12 und 15 eine
Spannungsdifferenz, so fließt in der Ausgleichsleitung zwischen ihnen ein Strom,
durch welchen je nach seiner Richtung eines der Relais 13 oder 14 betätigt wird.
Es soll beispielsweise das Relais 13 betätigt werden. Dadurch wird durch den Kontakt
16 das Schütz 18 eingeschaltet, so daß der Kontakt 21 den Stellmotor einschaltet,
der den Schleifkontakt 15 verschiebt.
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Da,s strornrichtungsabhä.ngige Relais 14 ist im Vergleich zum stromrichtungsabhängigen
Relais 13 entgegengesetzt gepolt, so daß es bei Erregung des Relais 13 eine Gegenerregung
erhält, die abhängig von der Differenz zwischen Soll- und Istwert ist. Ist beispielsweise
durch das Relais 14 über das Schütz 19 der Stellmotor23 eingeschaltet gewesen und
läuft über die Sollstellung hinaus, weil beispielsweise der Kontakt 17 des Relais
14 klebt, so wechselt die Stromrichtung zwischen den Schleifkontakten 12 und 15,
so daß nunmehr das Relais 13, wie oben geschildert, anspricht, während an dem Relais
14 eine Gegenerregung wirksam wird, welche den Anker dieses Relais 14 mit einer
von der Größe der Abweichung des Istwertes vom Sollwert abhängigen Kraft in die
Ruhelage zu bringen sucht.
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Der Erregerstrom des von dem stromrichtungsabhängigen Relais 13 gesteuerten
Schützes 18 durchfließt den Widerstand 20. Die an diesem Widerstand 20 abfallende
Spannung wird über den veränderlichen Widerstand 26 zwei Zusatzwicklungen der Relais
13 und 14 zugeführt, wodurch diese zusätzlich mit einer Gegenerregung versehen werden.
Durch die Gegenerregung erhalten die Relais 13 und. 14 eine weitere verstärkte Verstellkraft,
wodurch auch schon ein geringes Kleben des Kontaktes 16 verhindert und der Stellmotor
23 ausgeschaltet wird, bevor er die Verstellwelle 25 bzw. der Schleifkontakt 15
die Sollstellung erreicht hat. Infolge der Schwungmassen läuft der Stellmotor 23
allerdings etwas nach, so daß der Schleifkontakt 15 noch etwas in Richtung der Sollstellung
verschoben wird. Durch entsprechende Einstellung des Widerstandes 26 kann erreicht
werden, daß die Verstellwelle 25 bzw. der Schleifkontakt 15 jeweils geilau die gewünschte
Sollstellung erreicht.
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Durch die Spannungsdifferenz zwischen dien Schleifkontakten 12 und
15 kann auch ein Verstärker gesteuert werden, dessen Ausgangsspannung erst die Relais
13 und 14 erregt. In diesem Falle wird natiirlicheine weitere Vergrößerung der Betriebssicherheit
erreicht, da die erregende Spannung und damit die auf den Relaisanker wirkende Kraft
vergrößert wird.