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Nachlauf steuerung für Bühnenbeleuchtungsanlagen Es ist bekannt, für
die Fernsteuerung elektrischer Bühnenbeleuchtungsanlagen Nachlaufsteuerungen mit
Ist- und Sollwertpotentiometem zu verwenden. Bei diesen sind in der elektrischen
Verbindung der Abgriffe der Potentiometer eine Meßeinrichtung für die sinngemäße
Steuerung der Motoren bzw. der Antriebe der Stellglieder vorgesehen. Von den Potentiometern
wird dabei das eine am Kommandoort angeordnete und zu bedienende auf den Sollwert
und das andere in zwangläufiger Abhängigkeit von dem Stellglied der Beleuchtungsanlage
auf den Istwert eingestellt. Als Meß- und Steuereinrichtung werden polarisierte
und andere Relais benutzt. Diese Relais sind noch mit einer gewissen Trägheit behaftet.
Ferner müssen sie betriebsmäßig in einem großen Spannungsbereich sicher arbeiten,
weshalb sie verhältnismäßig kostspielig sind.
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Gegenstand der Erfindung ist eine Nachlaufsteuerung für Bühnenbeleuchtungsanlagen,
welche in Abhängigkeit von einer elektrischen Differenz zwischen dem Soll- und dem
Istwert der einzustellenden Größe arbeitet und bei welcher die Differenzgröße über
steuerbare Entladungsgefäße, z. B. Hochvakuumröhren, gas- oder dampfgefüllte Entladungsgefäße
usw., auf die Stellglieder einwirkt.
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Eine solche Nachlaufsteuerung wird gemäß der Erfindung unter Vermeidung
der oben angegebenen Nachteile dadurch weiter vervollkommnet. daß neben
der Anordnung für die richtungsabhängige Schaltung des Motors bzw. des Antriebes
für die Stellglieder noch eine Einrichtung für die Messung der Größe der durchzuführenden
Regelung vorgesehen ist, welche bei größerer Differenz zwischen dem Soll- und dem
Istwert eine Energiequelle für größere Umlaufgeschwindigkeit des Antriebsmotors
und bei einer kleineren Differenz eine Energiequelle für geringere Umlaufgeschwindigkeit
des Motors einschaltet.
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Dabei kann an jedem Stellglied, z. B. am Stellschlitten eines Transformators,
ein Potentiometer im Gleichlauf mit dem Stellschlitten angeordnet sein und die Spannung
dieses Potentiometers mit der Spannung eines Kommandopotentiometers verglichen und
die sich ergebende Differenzspannung einem Gleichstromverstärker, z. B. den Gittern
von Hochvakuumsteuerröhren, zugeführt werden, die die zu diesem Antrieb gehörenden
Kupplungen beeinflussen.
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Feiner ist gemäß der Erfindung die Schaltung derart durchgeführt,
daß eine Spannungsänderung im Gitterkreis einer Hochvakuumröhre eine entgegengesetzte
Spannungsänderung im Gitterkreis der anderen Röhre bewirkt, so daß in einem Anodenkreis
ein erhöhter Strom fließt, der in den angeschlossenen Geräten zur Wirkung kommt.
Darüber werden steuerbare Entladungsgefäße benutzt, die strom- bzw. spannungsabhängig
von den Einstellungen der Potentiometer an der Geber- und Empfangsstelle der Regeleinrichtung
gesteuert werden. Hierdurch wird erstens ein sehr schnelles Ansprechen der Regeleinrichtung
auf ein Kommando erreicht. Zweitens genügen sehr geringe Energiemengen für die Durchführung
des Steuervorganges.
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Ein Ausführungsbeispiel für die Anwendung der Erfindung zeigt die
Fig. 1 der Zeichnung.
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Mit 1 ist ein Potentiometer an der Stellwarte, mit 2 ein Potentiometer
am Stehtransformator bezeichnet, welches zwangläufig in Abhängigkeit von der Verstellung
des Stellgliedes verstellt wird. Zwischen den beiden Potentiometerabgriffen
1 a und 2 a liegt ein ohmscher Widerstand 3, an welchem eine Spannungsdifferenz
abhängig von der Einstellung der Abgriffe 1 a und 2 a an den beiden Potentiometem
1 und 2 abgenommen werden kann, wobei gegebenenfalls auch nur eine Teilspannung
an diesem Widerstand 3 benutzt werden kann. An diesem Widerstand 3 sind zwei Röhren
4 und 5 mit Gittersteuerung derart angeschlossen, daß je nach der Polarität der
Spannung, die am Widerstand 3 abgegriffen wird, der Anodenstrom in der einen oder
der anderen der beiden Röhren 4 und 5 freigegeben oder geregelt wird. Die beiden
Widerstände 6 und 7 dienen zur Erzeugung der Gittervorspannungen für die beiden
Röhren. Diese beiden Widerstände liegen in Reihenschaltung an einem Gleichrichter
8, der über einen Transformator 9 gespeist wird. Die Anodenkreise der beiden
Röhren
4 und 5 sind an eine Gleichspannungsquelle angeschlossen. Die Gleichspannung
kann über Einweg- oder Vollweggleichrichter gegebenenfalls ohne Glättung einem Wechselstromnetz
entnommen werden. In den Anodenkreisen der Röhren 4 bzw: 5 sind die
beiden magnetischen Kupplungen 10 und 11 für die Verstellung des Stellschlittens
am Transformator in der einen oder anderen Richtung angeordnet. Die beiden antriebsseitigen
Kupplungshälften der elektromagnetischen Kupplungen sind dabei mit einem gemeinsamen
Antrieb für verschiedenen Umlaufsinn verbunden, dessen mechanische Energiequelle
durch einen Elektromotor gebildet wird. Steigt die Spannung an, so wird jeweils
der Anodenstrom an der entsprechenden der Röhren 4 bzw. 5 steigen,
womit die entsprechende Kupplung 10 oder 11 für den entsprechenden Verstellsinn
des Stehschlittens am Transformator eingeschaltet wird. Da die Röhren trägheitslos
arbeiten, arbeitet die Steuerung sehr exakt und unmittelbar. Wenn die Spannung an
dem Widerstand 3 bei Einstellung der Potentiometembgriffe an den beiden Potentiometern
in entgegengesetzten Endstellungen ihren Maximalwert erreicht, so kann der dabei
auftretende Gitterstrom durch die Widerstände 12 und 13 begrenzt werden.
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Nach der Fig. 1 wird die Steuerspannung für die beiden Entladungsgefäße
4 und 5 an Klemmen des Widerstandes 3 abgegriffen. Es kann jedoch auch für jedes
Entladungsgefäß je eine selbständige Steuerspannung abgegriffen werden.
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Ein solches Ausführungsbeispiel zeigt die Fig. 2. Gemäß der in dieser
Figur dargestellten Schaltung wird die Steuerspannung für das Gefäß 4 zwischen den
Anschlußpunkten 3 a und 3 c und für das Gefäß 5 zwischen den Punkten 3 b und 3 c
des Widerstandes 3 abgenommen, so daß die Kathoden beider Entladungsgefäße über
die Spannungsquelle 11 für konstante Vorspannung der Steuergitter am gleichen
Potential liegen gegenüber der Anordnung nach dem Ausführungsbeispiel in der Fig.
1.
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Zur Wirkungsweise der Anordnung ist folgendes zu bemerken: Im Gleichgewichtszustand
liegen an den Gittern beider Röhren 4 und 5 z. B. -5 V Vorspannung (vgl.
Fig. 2). Bei Verstellung des Potentiometerabgriffes 1 a um beispielsweise
15 V entsteht durch den durch den Widerstand 3 fließenden Strom ein Spannungsabfall
an dem Widerstand 3. Da der Widerstand 3 sehr hochohmig ist, wird an ihm etwa die
Verstellspannung wirksam. Da ferner der Mittelabgriff 3 c am Kathodenpotential liegt,
entsteht am Punkt 3 a ein positives Potential von +7,5 V und am Punkt 3b ein negatives
Potential von -7,5 V. Diese Potentiale liegen in Reihe mit der Gitterspannung. Daher
ergibt sich am Gitter der Röhre 4 ein Potential von 7,5 -5 V = +2,5 V, am
Gitter der Röhre 5 aber ein solches von -7,5 -5 V = -12,5 V. Die Spannungsänderung
im Gitterkreis einer Röhre hat also eine entgegengesetzte Spannungsänderung im Gitterkreis
der anderen Röhre zur Folge, so daß in einem Anodenkreis ein erhöhter Strom fließt,
der in den angeschlossenen Geräten zur Wirkung kommt.
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Wie bereits eingangs hervorgehoben, können erfindungsgemäß sowohl
gas- oder dampfgefüllte Entladungsgefäße mit Gittersteuerung oder Zündstiftsteuerung
oder auch Hochvakuumröhren verwendet werden. Die Röhren können gegebenenfalls dabei
auch mehr als ein Gitter besitzen. Die Verwendung von Hochvakuumröhren hat den Vorzug,
daß der Strom in den Kupplungen 10, 11 in seiner Größe in Ab-
hängigkeit
von der Spannung am Widerstand 3 gesteuert werden kann, womit die Stärke des Kraftschlusses
zwischen den Kupplungshälften entsprechend veränderlich wird und gegebenenfalls
eine Schlüpfung eintritt. Da die z. B. benutzten elektromagnetischen Kupplungen
sehr wenig elektrische Energie benötigen, können auch bei Verwendung von Hochvakuumröhren
verhältnismäßig kleine Röhren verwendet werden.
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Bei dem wiedergegebenen Ausführungsbeispiel werden in Abhängigkeit
von dem Vorzeichen bzw. der Richtung des an der Meßeinrichtung entstehenden Spannungsabfalles
die eine oder die andere der
zwei mechanischen Kupplungen für den Antrieb
der Regelstellglieder in dem einen oder anderen Sinne an die vor den Kupplungen
liegende, stets gleichsinnig umlaufende Antriebsquelle angelegt.
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An Stelle einer mechanischen Schaltung des Antriebs könnte auch eine
elektrische Schaltung des Antriebsmotors verwendet werden. Hierbei könnte die MeBeinrichtung
zwischen Geber- und Empfängerseite mit gesteuerten Entladungsgefäßen arbeiten und
Schalteinrichtungen steuern, die den Motor in dem einen oder anderen Sinne für den
Antrieb der Stellglieder in Umlauf setzen. Statt dessen könnte jedoch die
Meßeinrichtung .auch ihrerseits wieder Entladungsgefäße steuern, welche die Speisung
des Motors steuern. Eine solche Anordnung könnte dahingehend vereinfacht werden,
daß abhängig von der Richtung und Größe des entstehenden Spannungsabfalles zwischen
Geber- und Empfangseinrichtung unmittelbar Entladungsgefäße gesteuert werden, welche
die Speisung des Motors für die Verstellung der Stellglieder der Beleuchtungsanlage
unmittelbar steuern.
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Ferner können in Abhängigkeit von der Größe der durchzuführenden Regelung
verschiedene Geschwindigkeiten der Stellglieder vorgesehen werden. Zu diesem Zweck
können neben der Meßeinrichtung; welche die Richtung der Regelung bestimmt, eine
solche für die Messung der Größe des durchzuführenden Regelbetrages benutzt und
abhängig davon bzw. durch diese verschiedene Energiequellen für die Speisung des
Motors eingeschaltet werden, so daß der Antrieb schnell, d. h. mit großer Geschwindigkeit,
bei großer Entfernung von dem einzustellenden Sollwert arbeitet, und bei Annäherung
an diesen auf geringere Geschwindigkeit geschaltet bzw. geregelt wird. Als Energiequellen
könnten hierbei z. B. Impulsgeber mit verschiedenen Taktgeschwindigkeiten dienen.
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Eine solche sinngemäße Anordnung kann auch im Rahmen der Erfindung
angewendet werden; wobei die zweite Meße.inrichtung dann ebenfalls mit Entladungsgefäßen
arbeiten kann. Anstatt diese Größenmeßeinrichtung des durchzuführenden Regelbetrages
jedoch verschiedene Energiequellen für verschiedene Geschwindigkeiten des Antriebs
einschalten zu lassen, kann man durch unmittelbare Steuerung von Gefäßen für die
Motorspeisung den Antriebsmotor oder die Wirksamkeit der Kupplungen regeln.
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Bei gas- oder dampfgefüllten Entladungsgefäßen würde man zweckmäßig
mit Wechselspannung im Anoden- und Gitterkreis arbeiten, wobei dann durch entsprechende
Verlagerung des Zündzeitpunktes eine Steuerung der Entladungsgefäße stattfinden
kann.
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Die an der Verbindungsleitung des Sollwertemstellers auf der Geberseite
und des Istwerteinstellers
an den Stellgliedern abgenommene Spannung
kann auch auf eine Phasenreaelbrücke einwirken für die Verlagerung der Steuergitterspannung
der Entladungsröhren gegenüber deren Anodenspannung, so daß also die unmittelbare
Steuerung der Entladungsröhren bzw. -gefäße nicht durch die Höhe der abgenommenen
Spannung, sondern durch die von dieser herbeigeführten gegenseitigen Verlagerung
von Steuergitterspannung und Anodenspannung der Entladungsröhren bzw. -gefäße bestimmt
ist.