DE1523555B2

DE1523555B2 - Anordnung zum selbsttaetigen abgleich von ausgangswerten bei willkuerlich veraenderbaren eingangswerten

Info

Publication number: DE1523555B2
Application number: DE19661523555
Authority: DE
Inventors: Yorck Dipl Ing Heyner Gerhard Dipl Ing 1000 Berlin Jotten Robert Prof Dr Ing 6100 Darmstadt Muttelsee Winfried Dr Ing Foerst Reiner Dr Ing 6901 Eppelheim Rogow sky
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH, 6000 Frankfurt
Priority date: 1966-02-18
Filing date: 1966-02-18
Publication date: 1973-08-23
Also published as: SE347588B; FR1511877A; CA824267A; US3447066A; GB1165584A; DE1523555A1; DE1523555C3

Description

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Durch die Vornahme eines selbsttätigen Abgleiches der 1 bis 3 über den Schalter 10 zugeführt. Die

wird außerdem die Gefahr verringert, daß eine Station Wirkung ist dann derart, daß der Wert AA nur auf

auf Grund der zwangsweisen Erfüllung der physikali- einen Ausgangswert Einfluß nimmt,

sehen Bedingung überlastet wird. Die Erfindung wird Damit im oben bereits erwähnten HGÜ-Regelver-

an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt 5 fahren die für das Verfahren notwendige kleine Ver-

Fig. 1 ein Schema zum Abgleich von drei Größen Stimmung AA für die stromgeregelten Stationen nicht

entsprechend der Erfindung, wirksam wird, wird sie nur der spannungsbestimmen-

Die Fig. 2 bis 4 Weiterbildungen der Fig. 1. den Station auf geschaltet.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung einen ge- In Fig. 3 sind zwischen den Summierungsglie-

schlossenen Regelkreis zum Abgleich von drei Grö- ¹⁰ dem 1, 2 und 3 und dem Summenbildner 4 Begren-

ßen. Grundsätzlich können jedoch auch beliebig viele zungseinrichtüngen 11, 12 und 13 vorgesehen, die

Größen abgeglichen werden. Vorgegeben werden die verhindern, daß die Ausgangswerte Al bis A3 einen

Eingangswerte El bis E3, die eine beliebige Summe bestimmten einstellbaren Wert überschreiten. Durch

bilden können. Die entsprechenden Ausgangswerte die Anordnung der Begrenzungseinrichtungen zwi-

Al bis A3 sollen dagegen eine konstante einstellbare ¹S sehen den Summierungsgliedern 1 bis 3 einerseits und

Summe bilden. Die Ausgangswerte Al bis A3 werden dem Summenbildner 4 andererseits ist gewährleistet,

im Summenbildner 4 addiert. Soll die Summe dieser daß die gewünschte Summe der Ausgangswerte Al

Ausgangswerte Null sein, dann wird die vom Sum- bis A3 auch dann eingehalten wird, wenn einer dieser

menbildner 4 gelieferte Summe einem Verstärker 5 Ausgangswerte durch die Begrenzungseinrichtung

zugeführt, dessen Ausgangswert den Eingangswerten ²⁰ begrenzt wird. Beim Ansprechen einer oder mehrerer

El bis E3 in den Summierungsgliedern 1 bis 3 derart Begrenzungseinrichtungen wird in dieser Schaltung

zugeführt wird, daß die Ausgangswerte die ge- die gewünschte Summe der Ausgangswerte über den

wünschte Summe Null bilden. Soll die Summe der Verstärker 5 eingestellt.

Ausgangswerte Al bis A3 dagegen nicht Null betra- Nach Fig. 4 ist es jedoch auch möglich, beim An-

gen, sondern einen beliebigen Wert AA, entweder po- ²5 sprechen einer Begrenzungseinrichtung die an dieser

sitiv oder negativ, dann wird im Summenbildner 4 Begrenzungseinrichtung-zwischen Eingang und Aus-

diese gewünschte Summe AA subtrahiert und der gang auftretende Differenz über einen Verstärker 14

Ausgangswert des Summenbildners 4 dem Verstär- und Bewertungsglieder 15 und 16 direkt den übrigen

ker 5 zugeführt. Die Verstärkung des Verstärkers 5 Summierungsgliedern zuzuführen,

muß sehr groß sein, damit sein Ausgangswert auch 3o I_n manchen Fällen kann es auch erwünscht sein,

dann die Summierungsglieder 1 bis 3 noch beauf- daß einer der Ausgangswerte, beispielsweise Al, ei-

schlagt, wenn der Ausgangswert des Summenbild- nen bestimmten einstellbaren Wert beibehält, unab-

ners 4 nahezu Null ist. Zweckmäßigerweise verwendet hängig davon, wie sich die zu den übrigen Ausgangs-

man einen integralwirkenden Verstärker. Durch eine werten gehörenden Eingangswerte verändern. Das

unterschiedliche Bemessung der Bewertungsglieder 7 35 kann in einfacher Weise dadurch geschehen, daß der

bis 9 ist es möglich, die Beaufschlagung der Summie- zum betreffenden Ausgangswert Al gehörende Ein-

rungsglieder 1 bis 3 unterschiedlich zu gestalten. gangswert £1 mit Hilfe eines überlagerten Regelkrei-

Die Möglichkeit, die Summe der Ausgangswerte ses ständig in der Weise verändert wird, daß der ge- Al bis A3 verschieden von Null vorzugeben, ist u. a. wünschte Ausgangswert erhalten bleibt,
bei einem Regelverfahren bei einer Hochspannungs- 4o In Fig. 5 ist in Anlehnung an Fig. 1 eine derartige Gleichstrom-Übertragung (HGÜ) von Interesse. Bei Schaltungsanordnung gezeigt. Natürlich können derdiesem Regelverfahren bewirkt eine kleine Verstim- artige Schaltungsmaßnahmen auch bei den in den mung (AA) im Stromregelkreis, daß von η Stationen Fig. 2 bis 4 dargestellten Schaltungsanordnungen (n — 1) Stationen stromgeregelt werden und eine Sta- vorgesehen werden. Man erkennt, daß der vom Sumtion auf Grund ihrer Grenzlage die Spannung be- 45 mierungsglied 1 gelieferte Ausgangswert Al als Iststimmt, wert Al₁₃, und der gewünschte Ausgangswert als

In manchen Fällen kann es erwünscht sein, die Ver- Sollwert Al_soll einem Summierungsglied 18 zugeführt

änderung des Eingangswertes durch das AA nur bei werden, dessen Ausgangswert über einen Verstärker

einem Eingangswert wirksam werden zu lassen. Nach 19 einem weiteren Summierungsglied 20 zugeführt

F i g. 2 kann das dadurch geschehen, daß das AA dem 5o wird, wodurch der dem Summierungsglied 1 zuge-

entsprechenden Summierungsglied über einen Schal- führte Eingangswert El in gewünschter Weise geän-

ter 10 zusätzlich zugeführt wird. Die Wirkungsweise dert wird.

ist dann folgende: Ist die Summe der Eingangswerte Selbstverständlich ist es auch möglich, zwischen gleich Null, dann wird die Summe der Ausgangswerte Verstärker 19 und Summierungsglied 20 eine Bedadurch gleich AA, daß nur einer der Ausgangswerte 55 grenzungseinrichtung zwischenzuschalten, um zu gevon seinem Eingangswert um AA abweicht. Ist die währleisten, daß der Eingangswert El bestimmte Summe der Eingangswerte dagegen verschieden von Werte nicht überschreiten kann.
Null, dann wird die von Null verschiedene Summe Die erfindungsgemäße Anordnung ist durchaus über den Verstärker 5 entsprechend den Bewertungs- nicht nur auf die Hochspannungs-Gleichstrom-Übergliedern 7 bis 9 auf alle Summierungsglieder aufge- ^6o tragung beschränkt. Sie kann vielmehr auch beim schaltet. Die gewünschte zusätzliche Größe AA dage- Drehstrom-Verbundbetrieb in der Lastverteilung mit gen wird nur einem einzigen der Summierungsglie- Vorteil angewendet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zum selbsttägigen Abgleich von Ausgangswerten, denen jeweils ein willkürlich veränderbarer Eingangswert zugeordnet ist, wobei die Ausgangswerte eine bestimmte einstellbare Summe bilden sollen, dadurch gekennzeichnet, daß ein geschlossener Regelkreis mit einem Regelverstärker (5) großer Verstärkung, einer Einrichtung für die Summenvorgabe (6), einstellbaren Bewertungsgliedern (7 bis 9), einem Summenbildner (4) und Summierungsgliedern (1 bis 3) vorgesehen ist, wobei die Ausgänge der Summierungsglieder (1 bis 3), an denen die Ausgangswerte (Al bis A3) entnommen werden, zusammen mit dem Ausgang der Einrichtung für die Summenvorgabe (6) über den Summenbildner (4) an den Eingang des Regelverstärkers (5) geschaltet sind, dessen Ausgang über die einstellbaren Bewertungsglieder (7 bis 9) mit je einem Eingang der Summierungsglieder (1 bis 3) verbunden ist, und wobei je einem weiteren Eingang der Summierungsglieder (1 bis 3) die willkürlichen veränderbaren Eingangswerte (£1 bis E3) zugeführt sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wahlschalter (10) vorgesehen ist, dessen fester Kontakt mit dem Ausgang der Einrichtung für die Summenvorgabe (6) und dessen freie Kontakte jeweils mit einem weiteren Eingang der Summierungsglieder (1 bis 3) verbunden sind, so daß sich der eingestellte Summenwert der Ausgangswerte nur bei einem der Ausgangswerte auswirkt.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß einstellbare Begrenzungseinrichtungen (11 bis 13) vorgesehen sind, die zwischen dem Ausgang der Summierungsglieder (1 bis 3) und dem entsprechenden Eingang des Summenbildners (4) geschaltet sind.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Begrenzungseinrichtungen auftretenden Differenzen zwischen den begrenzten und unbegrenzten Ausgangswerten jeweils einem Verstärker (z. B. 14) zugeführt werden, dessen Ausgang über Bewertungsglieder (z. B. 15 und 16) mit den übrigen Summierungsgliedern (z.B. 2 und 3) verbunden ist.

5. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiteres Summierungsglied (18) vorgesehen ist, dessen einem Eingang der vom Summierungsglied (1) gelieferte Ausgangswert (Al) als Istwert und dessen anderem Eingang der gewünschte Ausgangswert als Sollwert zugeführt wird, daß der Ausgang dieses Summierungsgliedes (18) mit dem Eingang eines Regelverstärkers (19) verbunden ist, dessen Ausgangswert mit einem Eingang eines Summierungsgliedes (20) verbunden ist, und daß der Ausgangswert dieses Summierungsgliedes (20) dem Summierungsglied (1) als Eingangswert (El) zugeführt wird.

In der Technik kommt es häufig vor, daß Anlagenwerte eines Systems, die aus bestimmten Gründen zu jedem Zeitpunkt eine feste Summe bilden müssen, möglichst unabhängig voneinander verstellt werden sollen. In manchen Fällen wird diese Bedingung durch das physikalische Verhalten des Systems erfüllt. In anderen Fällen muß die Bedingung künstlich erfüllt werden. Bisher mußte daher entweder eine willkürliche Änderung ausgeschlossen oder Abweichungen von der gewünschten Summe in Kauf genommen werden. Eine Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung (HGU) stellt beispielsweise ein solches System dar. Das physikalische Verhalten dieses Systems erfordert, daß die Summe der vorzeichenbewerteten Stations-

¹S ströme gleich Null ist (stationärer Fall, Verluste vernachlässigt). Sollen die Gleichströme der einzelnen Stationen geregelt werden, so ist erforderlich, daß ihre Sollwerte derart aufeinander abgestimmt werden, daß die obengenannte physikalische Bedingung des Systems erfüllt wird. In diesem Fall stimmen die Sollwerte mit den entsprechenden Istwerten überein. Eine solche Abstimmung wird um so schwieriger, je mehr Stationen in einem solchen HGÜ-System beteiligt sind.

^a5 Aus diesem Grunde wird eine selbsttätige Abstimmung angestrebt, so daß ,bei willkürlicher Änderung eines Sollwertes die Sollwerte der übrigen Stationen i. S. der physikalischen Bedingung angepaßt werden.

Eine vergleichbare Problematik liegt bei der Regelung von Mehrkomponentengemischen vor, bei der Flüssigkeiten, Gase oder feste Stoffe nach geforderter Gesamtmenge und Komponentenanteilen programmgesteuert dosiert werden. Derartige Gemischregler sind aus der deutschen Auslegeschrift 1120 552 und der deutschen Patentschrift 939 840 bekannt, bei denen die Aufgabe zugrunde lag, die geforderte Gesamtmenge aus Komponentenanteilen zusammenzusetzen, die der Gesamtmenge proportional sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordnung zum selbsttätigen Abgleich von Ausgangswerten bei willkürlich veränderbaren Eingangswerten zu schaffen, die es ermöglichen, daß bei Veränderung eines oder mehrerer Eingangswerte sich die zugeordneten Ausgangswerte in gewünschter Richtung ändern und alle übrigen Ausgangswerte derartig verändert werden, daß die gewünschte Summe erhalten bleibt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein geschlossener Regelkreis mit einem Regelverstärker großer Verstärkung, einer Einrichtung für die Summenvorgabe, einstellbaren Bewertungsgliedern, einem Summenbildner und Summierungsgliedern vorgesehen ist, wobei die Ausgänge der Summierungsglieder, an denen die Ausgangswerte entnommen werden, zusammen mit dem Ausgang der Einrichtung für die Summenvorgabe über den Summenbildner an den Eingang des Regelverstärkers geschaltet sind, dessen Ausgang über die einstellbaren Bewertungsglieder mit je einem Eingang der Summierungsglieder verbunden ist, und wobei je einem weiteren Eingang der Summierungsglieder die willkürlichen veränderbaren Eingangswerte zugeführt sind.

Der mit der Erfindung hauptsächlich erzielte Vorteil besteht darin, daß die Ausgangswerte selbsttätig im gewünschten Sinn abgeglichen werden, wenn sich die Eingangswerte ändern.