DE2504896A1

DE2504896A1 - Zeitglied fuer aufladesteuereinrichtungen von waermespeicheroefen

Info

Publication number: DE2504896A1
Application number: DE19752504896
Authority: DE
Inventors: Rudolf Kuehnlenz; Manfred Dipl Ing Thoss
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1975-02-06
Filing date: 1975-02-06
Publication date: 1976-08-19

Description

"Zeitglied für Aufladesteuereinrichtungen von Wärmesp ei eheröfen" Die Erfindung betrifft ein Zeitglied für Aufladesteuereinrichtungen von Wärmespeicheröfen zur Erzeugung einer-zeitabhängigen, linearen Zusatzsteuerspannung als Signalfunktion für die Zeitverschiebung des Ladebeginns während der Niedertarifzeit.
Für die Aufladung der Wärmespeicheröfen wird von den Elektrizitäts-Versorgungsunternehmen während der Nacht- oder Tagstunden verbilligter Strom zur Verfügung gestellt. Um stat.
Wärmeverluste zu vermeiden und um die Aufladung der einzelnen Speicheröfen über die Nachtzeit mehr zu verteilen, soll mit Hilfe des Zeitgliedes die Aufladung nicht sofort bei der Freigabe des Niedertarifs beginnen sondern erst später, so daß die für den nächsten Tag erforderliche Ladung gerade dann beendet ist, wenn auch die Niedertarifzeit endet. Bei einem bekannten Zeitglied wird die zeitabhängige Zusatzsteuerspannung von einem Potentiometer abgenommen, dessen Schleifer über ein Getriebe von einem Synchronmotor angetrieben wird. Das Potentiometer ist so eingerichtet, daß z. B. die Zusatzsteuerspannung am Ende der Nachtniedertarifzeit ihren kleinsten Wert annimmt bzw. verschwindet. Mit Hilfe dieser Zusatzsteuerspannung werden Fühler in den Speicheröfen so beeinflußt, daß eine mehr oder weniger hohe Aufladung vorgetäuscht wird. Nachteilig ist bei dem mechanischen Zeitglied, daß es erheblichem Verschleiß unterworfen ist, so daß es einer ständigen Wartung bedarf.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Zeitglied zu schaffen, das einfach aufgebaut ist, keinem Verschleiß unterliegt, zuverlässig arbeitet und mit dem die Zeitabhängigkeit (Steilheit) der Zusatzsteuerspannung leicht verändert werden kann.
Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß zur Erzeugung der veränderlichen Zusatzsteuerspannung an sich bekannte integrierte Schaltungen wie astabiler Multivibrator als Taktgeber, Frequenzteiler, Binärkodierer, Digital-Analogumsetzer und Operationsverstärker dienen. Das Zeitglied enthält, um eine feinstufige Auflösung zu erzielen, einen 1 2-Bit-Digital-Analogwandler mit vorgeschaltetem, entsprechend viele Zählstufen aufweisendem Binärkodierer, der über den Frequenzteiler vom Taktgeber angesteuert wird, wobei die am Ausgang des Frequenzteilers auftretende Impulsfrequenz sich als Quotient aus der durch den Binärkodierer erzeugten Stufenzahl und der zum Aufbau der Signalfunktion erforderlichen Zeit ergibt und die am Operationsverstärker auftretende Ausgangs spannung die Zusatzsteuerspannung darstellt. Zwecks Steilheitsänderung der Signalfunktion ist die Frequenz des Taktgebers variabel. Das gewünschte Störverhalten (negativ oder positiv) der Zusatzsteuerspannung ist durch Richtungsumschaltung des Wichtungsanstieges am Digital-Analogumsetzer einstellbar. Zweckmäßigerweise ist eine Anzeigevorrichtung (beispielsweise aus Leuchtdioden) vorgesehen, die in Abhängigkeit von der Potentialhöhe der Signalfunktion arbeitet (zeitabhängiges Leuchtband). hand der Zeichnung sei die Erfindung näher erläutert.
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild des Zeitgliedes, während in Fig. 2 ein Änschauungsdiagramm wiedergegeben ist.-Das Zeitglied besteht aus einem freischwingenden (astabilen), quarzstabilisierten oder netzsynchronisierten Oszillator als Taktgeber UG, der eine Frequenz fO erzeugt. Dem Taktgeber ist ein Frequenzteiler T nachgeschaltet, der die Frequenz fO auf die Frequenz f1 herunterteilt. Mit der Impulsfrequenz fl wird ein dem Frequenzteiler T nachgeschalteter Binärkodierer BC angesteuert Dieser Binärkodierer enthält 12 in Reihe geschaltete bistabile Xippstufen als Zählstufen. Dem Binärkodierer BC ist ein 12-Bit-Digital-Analogwandler DAU nachgeschaltet, von dem über einen Operationsverstärker OV die Zusatzsteuerspannung Ust abgenommen wird. Die kodierten Signale an den Ausgängen des Binärkodierers sind Eingangssignale für den Digital-Analogwandler, der an seinem Ausgang eine gestufte, lineare Funktion liefert. Die Signalamplitude am Ausgang des Wandlers ist dem binärkodierten Eingangssignal proportional und kann in dem nachgeschalteten Operationsverstärker den Erfordernissen angepaßt werden.
Da bei der Aufladung von Wärmespeicheröfen die Nachtniedertarif zeit normalerweise von 22.00 Uhr bis 6.-00 Uhr läuft, ergibt sich für diese 8 Stunden eine Stufigkeit der Zusatzsteuerspannung, die durch den Quotienten von Niedertarifzeit und der durch den Binärkodierer erzeugten Stufenzahl erhalt ten wird. Die in Fig. 2 als 4 T bezeichnete Stufenzeit ist 8 . 60 . 60 demnach 4096 Sek. # 7 Sekunden. Die Zahl 4096 ergibt sich als Summe der Glieder 2n mit n = 1 bis 12 also aus der Summe der Wichtungen der einzelnen Stellen des Binärkodierers. Die Impulsfrequenz zur Ansteuerung des Binärkodierers ergibt sich aus der Beziehung 1 = = Somit läßt sich auch die Frequenz f0 des Taktgebers und das Umsetzungsverhältnis des Frequenzteilers g festsetzen. Entsprechend der Wichtung der einzelnen Stellen des Digital-Analogwand lers wird eine treppenstufenartig ansteigende Spannung Ust erzeugt (Fig. 2), die mit Hilfe des Operationsverstärkers OV auf eine gewünschte Stufenhöhe eingestellt werden kann. Die Stufigkeit muß der Folgeschaltung (Laderegler) angepaßt werden, damit kein Takten der Aufladung des mit dem Zeitglied gesteuerten Wärmespeichers eintritt. Um die Funktion des Zeitgliedes auch bei Spannungsausfall zu gewährleisten, ist eine Pufferung der Versorgungsspannung erforderlich. Die Steilheitsänderung des Spannungsanstieges läßt sich auf einfache Weise durch Verändern der Frequenz des Taktgebers erreichen.
4 Seiten Beschreibung 5 Patentansprüche 1 Blatt Zeichnung mit 2 Fig.

Claims

Patentansprüche:

1. Zeitglied für Aufladesteuereinrichtungen von Wärmespeicheröfen zur Erzeugung einer zeitabhängigen, linearen Zusatzsteuerspannung als Signalfunktion für die Zeitverschiebung des Ladebeginns während der Niedertarifzeit, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der veränderlichen Zusatzsteuerspannung (Ust) an sich bekannte integrierte Schaltungen wie astabiler Multivibrator als Taktgeber (TG), Frequenzteiler (T), Binärkodierer (BC), Digital-Analogwandler (DAU) und Operationsverstärker (OV) dienen.

2. Zeitglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein 12-Bit-Digital-Analogwandler (DAU) mit vorgeschaltetem, entsprechend viele Zählstufen aufweisendem Binärkodierer (BC) über den Frequenzteiler (t) vom Gaktgeber (TG) angesteuert wird, wobei die am Ausgang des Frequenzteilers auftretende Impulsfrequenz sich als Quotient aus der durch den Binärkodierer erzeugten Stufenzahl und der zum Aufbau der Signal funktion erforderlichen Zeit ergibt.

3. Zeitglied nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Steilheitsänderung der Signalfunktion die Frequenz (fO) des Taktgebers (TG) variabel ist.

4. Zeitglied nach Anspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß eine sich negativ oder positiv ändernde Zusatzsteuer spannung durch Richtungsumschaltung des Wichtungsanstieges am Digital-Analogwandler einstellbar ist.

5. Zeitglied nach Anspruch 1 bis 4 gekennzeichnet durch eine Anzeigevorrichtung (beispielsweise aus Leuchtdioden), die in Abhängigkeit von der Potentialhöhe der Signalfunktion arbeitet.