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Elektronischer witterungsabhängiger Heizungsregler
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Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Durchfilhrung eines Reglerverfahrens
zur Beeinflussung der Raumtemperatur mittels einer witterungsgeführten elektronischen
Regelung der Vor- Rücklauftemperatur, bzw. der Heizenergie des Mediums in Warmwasserheizungsanlagen.
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Es ist bekannt, die Abhängigkeit der Vor- Rücklauftemperatur von der
Außentemperatur in Form einer Kennlinie aufzutragen, wobei ihre Steilheit im gegebenen
Außentemperaturbereich einen bestimmten Vor- Rücklauftemperaturbereich zuordnet.
Bei derartigen Anordnungen dient die Veränderungder Steilheit der Kennlinie, meist
durch Widerstandsänderungen im Elektronikteil realisiert, der Anpassung des Regelsystems
an die Gebäudekonstanten und die Konstanten der Heizungsanlage. Die bereits erwähnte
Steilheit soll hierbei so verändert werden, daß die zur Verfügung stehende Temperatur
des Heizmediums im Versorgungsnetz der Außentemperatur angepaßt wird. Das heißt,
daß mit sich ändernder Außentemperatur die Vor- bzw.
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Hücklauftemperatur selbsttätig stets so verändert wird, daß für die
Konstanthaltung der Raumtemperatur genügend Heizenergie im Rohrnetz der Anlage zur
Verfügung steht.
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Bei der Bemessung der Anpassung spielt die Wärmeträgheit des Gebäudes
eine wesentliche Rolle. Unter dieser Trägheit eines Gebäudes ist sinngemäß die Zeitspanne
zu verstehen, die zwischen einer Veränderung der äußeren Temperatur und dem Beginn
einer Beeinflussung der Raumtemperatur liegt.
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Zum Beispiel wird bei einem schnellen Ansteigen der Außentemperatur
die Raumtemperatur relativ kurzzeitig mit
ansteigen, da die durch
Fenster und Wände eindringende Wärme nicht sofort durch eine entsprechende Verringerung
der Energiezufuhr aus der Anlage kompensiert wird <Über- bzw. Unterregelung).
Die Parallelverschiebung der Kennlinie dient dagegen der Anpassung der angesteuerten
oder geregelten Energiezufuhr durch Verlagern des gesamten Energieniveaus. Dabei
kommt es darauf an, daß die Nachspeisung mindestens der maximal auftretenden Abstrahlung
nach außen entspricht.
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Es sind bereits selbsttätig arbeitende Temperaturregler bekannt, die
von einigen Ausnahmen abgesehen, nach dem Prinzip des Vergleichens von Spannungen
in einer Wheatstoneschen Brückenschaltung arbeiten und über eine entsprechende Verstärkerschaltung
ein ausgangsseitiges Steuersignal abgeben, das als Stellsignal in den Regelkreis
eingreift.
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Aus der AS 1141065 ist eine selbsttätige Regeleinrichtung für Sammelheizungsanlagen
in Abhängigkeit von der Außentemperatur bekannt, bei der der Einfluss der Außentemperatur
mittels einer elektrodynamischen Vergleichsmeßvorrichtung, durch Verstellen einer
Blende, die einen von einer Lichtquelle austretenden Lichtrom ausgangsseitig begrenzt,
auf ein Schaltglied wirkt, das die Heizungsanlage im Sinne einer Temperaturanpassung
beeinflusst. Der Nachteil dieser Erfindung liegt in der naturgegebenen Alterung
des lichtempfindlichen Widerstandselementes und der daraus resultierenden Veränderung
der Arbeitskennlinie.
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Mit einer anderen bekannten Ausführung nach der PS 1o812o4 wird die
Regelung in Abhängigkeit von der Außentemperatur durch mehrere ineinandergreifende
Regelkreise realisiert, worin schon eigens der Nachteil durch die mehrfache Kopplung,
zum Teil thermischer Art, und daraus bedingtem trägen Regelverhalten gegeben ist.
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Zum Erreichen einer Temperaturregelung wird in der AS 1219115 ein
Zweipunktregler mit Schalttransistorstufe in
der Briickendiagonale
vorgeschlagen, wobei die Empfindlichkeit durch Widerstandswahl einstellbar ist.
Die Umgebungstemperatur, als störende Einflußgröße der elektronischen Schaltung,
wird über ein NTC Widerstand kompensiert. Durch eine ückkopplungsschaltung wird
ein relativ sicherer Schaltzustand und somit Betriebszustand geschaffen. Da bei
Witterungs- und Raumverhaltnissen häufig große Verzugszeiten bezüglich der zu regelnden
Temperaturverhältnisse anzutreffen sind und somit vom Regler kein Eingreifen erfordern,
ist das reine Zweipunktverhalten dieser Schaltung als ein großer Nachteil anzusehen.
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Bei sämtlichen Anordnungen bezüglich der Temperaturgeber oder der
Istwertgeber reicht die Palette der Möglichkeiten je nach dem technischen Entwicklungsstand
und der geforderten Genauigkeit, vom einfachen temperaturempfindlichen Widerstand
Uber Fühler, die mit einer Masse umgeben sind, zum Messen der durchschnittlichen
Temperatur, bis hin zu azindgeschwindigkeits- und sonneneinstrahlungsempfindlichen
Gebern und deren Kombinationen untereinander. Dabei sind Überbewertung und sogar
Fehleinschätzungen ihrer Bedeutung in der Praxis nicht selten zu beobachten.
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OS 1454466 behandelt in ihrer Erfindungsbeschreibung eine solche Kombination,
bei zusätzlichem Einfluß der Raumtemperatur. Die Ansprüche enthalten des weiteren
eine intermittierende Beheizung in den Nachtstunden und an Wochenenden mit anschließender
automatischer Schnellaufheizung und Rückstellung auf normale Heizleistung bei erreichter
Solltemperatur.
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Aus der OS 1815900 ist eine selbsttätige, mechanische, temperaturabhängige
Steuerung mit Hilfe eines Dreipunktreglers bekannt, die in Abhängigkeit von einem
Zweipunktregler-Raumthermostat mit thermischer Rückführung arbeitet.
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Dabei ist jedoch die auf die Raumtemperatur bezogene Schaltdifferenz
relativ groß. Der Vorwurf der Kritik des Stands der Technik, daß elektronische Dreipunktregler,
die
eine sehr geringe Schaltdifferenz gegenüber mechanischen Reglern haben, sehr aufwendig
sind, ist heute überholt.
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In der OS 1944195 wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Probleme
der Zweipunktregelung, hinsichtlich der relativ undosierten Zuführung von Wäremeenergie
und dadurch erfolgen-der über bzw. Unterheizung, sowie den aufwendigen und teuren
Einsatz von Stellmotoren mit den zum Teil notwendigen betätigungsgeschwindigkeitsrichtigen
Untersetzungsgetrieben dadurch zu umgehen, daß elektrothermische Ventile zur Anwendung
kommen.
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Dabei werden die Signale eines Sägezahngenerators bekannter Bauart
von einer "in dem Außentemperaturfühler 3 vorgesehen, temperaturabhängigen Halbleiterwiderstand
13 erzeugten, außentemperaturproportionalen, gleitenden Steuergleichspannung" überlagert,
und die über einen impulsgesteuerten Generator verstärkten Signale einem elektrothermisch
betätigten Ventil zugeführt. Nachteilig hierbei ist das Aufschalten einer erst zu
erzeugenden gleitenden Gleichspannung und der damit verbundene Mehraufwand. Weiterhin
ist als großer Nachteil anzusehen, daß die Frequenz des Sägezahngenerators nicht
inden Grenzen von einer Periode pro Sekunde bis eine Periode pro dreißig Minuten
variiert werden kann) ohne dabei erhebliche Proportionalitätsverluste hinnehlle,.
zu müssen. Bei der Regelgüte spielt des weiteren die RückkehrtrEgheit des thermisch
durch den Heizwiderstand beaufschlagtenGebers eine maßgebende Rolle. Die dadurch
entstehenden zusätzlichen Verzögerungen bei Witterungsschwankungen oder Schwankungen
der Umgebungstemperatur können nicht reaktionsschnell ausgeglichen werden (Arbeitspunktverschiebung
durch Umgebungstemperaturänderungen).
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Anordnung zur Durchführung
eines Regelverfahrens zur elektronischen, witterungs- und zeitabhängigen Beeinflussung
sowohl der Heizmittelvor- bzw. Rücklauftemperatur und damit der Raumtemperatur,
als auch der Heizenergie zu entwickeln, wobei
ein stabiles und schnellreagierendes
Regelverhalten mittels eines Hückführungseffektes, unter Ausschluß der Unzulänglichkeiten
bekannter Rückführungen, erreicht wird.
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Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen die Signale eines speziellen,
separaten Sägezahngenerators mit beliebig einstellbarer Pulsereq|lenz und A...pl
'uJe als konstante vuabi-Rückführung auf einen elektronischen Regler mit Dreipunktverhalten
zu führen.
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Die daraus resultierende, witterungsabhängige, impulsbreitenproportionale
Steuerspannung betätigt über ein schaltendes Element das Stellorgan.
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Der spezifische Vorteil dieser Anordnung liegt darin, daß durch die
Aufschaltung der Sägezahnimpulse, die in Amplitude und Frequenz in großem Umfang
beliebig einstellbar sind, ein Rückführungseffekt und somit stabiles Regelverhalten
mit I-Anteil erreicht wird.Die Nachteile der thermischen Rückführung werden dabei
umgangen. Durch diese vom eigentlichen Regelkreis losgelöste Aufschaltung bewirken
Störgrößen der Regelstrecke keine Verzerrung des Regelverhaltens.
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In der Heizungstechnik werden oft Schaltintervalle innerhalb einer
Bandbreite von einer Sekunde bis dreißig Minuten pro Intervall benötigt. Dabei stellt
die Erzeugung von entsprechenden Sägezahnimpulsen, die bezüglich der Frequenz und
der Amplitude trotz genügender Linearität bei Erreichen von annähernd Betriebsspannung,
vorzugsweise 24 Volt, den Anforderungen entsprechen, ausführungstechnisch einen
hohen Schwierigkeitsgrad dar, der von entsprechenden Kosten begleitet ist.
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Eine wirtschaftliche Lösung wird nach dem Erfindungsvorschlag durch
Einbeziehung eines Feldeffekttransistors und unter Ausnutzung seines Linearverhaltens
in der Drain-Source Strecke erreicht.
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Der periodische Puls wird durch einen Widerstand und eine Diode markiert
und begrenzt, sodaß durch Eliminierung der
Kennlinientoleranzen
des Feldeffekttransistors, bezogen auf die Spannungsamplitude des Sägezahnimpulses,
die Verwendung eines Feldeffekttransistors mit groben Toleranzen möglich ist.
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Des weiteren wird vorgeschlagen den Ausgang des Sägezahngenerators
an den Referenzpunk II der Wheatstonebrücke anzukoppeln. Dadurch wird der Brückenzweig
mit dem Vor-bzw. Rücklauffühler von der Sägezahnspannung überlagert; der witterungsabhängige
Widerstand als Geber der Führungsgröße bleibt unbeeinflusst.
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Zweckmäßigerweise ist vorgesehen durch eine besondere Widerstandskombination
die neutrale Zone zwischen impulsmäßigem Heizen bzw. Kühlen über den gesamten Temperaturbcreich
des Außenfühlers, der mit der Außentemperatur je nach gewählter Steilheit eine Kennlinie
bildet, konstant zu halten, was einer Stabilisierung der Schaltpunkte des Dreipunktreglers
über den gesamten Temperaturbereich entspricht.
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Weiterhin wird durch diese Kombination der Widerstände die witterungsabhängige
Proportionalzone über den gesamten Temperaturbereich einer gewählten Steilheitskennlinie
konstant gehalten.
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Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen einen veränderlichen Widerstand
auf einer Welle mechanisch mit dem Steilheitspotentiometer zu koppeln. Durch elektrisch
gegensinnig wirkende Beschaltung wird erreicht, daß die Breite der neutralen Zone
für beliebige Steilheit der Kennlinie konstant bleibt, mit wobei einem weiteren
variablen Widerstand die Breite der neutralen Zone eingestellt werden kann. Diese
Maßnahme dient der Anpassung des Regelverhaltens an die zu regelnde Einrichtung
und die damit verbundenen Schaltzustände und -abstände.
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Ein in das Gerät mit einbezogener Mehrfachumschalter, vorzugsweise
mit
drei. Stellungen, dient dem überspielen der Automatik. Hiermit ist eine Möglichkeit
gegeben von Außen wirksam in den Regelkreis einzugreifen und somit im Störungsfalle
sowie bei Inbetriebnahme die Funktion des Stellgliedes zu beeinflussen.
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Die mittlere Schalterstellung entspricht dem automatischen, die eine
Endstellung dem heizenden und die andere Endstellung dem kühlenden Betrieb.
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Zur Einflussnahme auf ein Stellorgan, wie z.B. eine Pumpe oder einen
Brenner, wird zweckmäßig vorgeschlagen, daß der eigentliche Regler als Zweipunktregler
ausgeführt ist, bei dem ebenfalls der Pulsator einen Rückffthrungseffekt bewirkt
und eine stabile Regelung mit I-Verhalten bringt, ohne daß Störgrößen der Regelstrecke
die Regelgenauigkeit beeinträchtigen. Da für die Pumpen- und Brennersteuerung eine
Mindesteinschaltdauer garantiert sein muß, werden hierbei durch Bestückung der Elektronik
mit einer Zenerdiode die Steuerimpulse im Sinne einer reglerausgangsseitigen Mindesteinschaltdauer
begrenzt.
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Ein weiterer Vorteil dieser Anordnungliegt in der Kombination von
Anpassungsmöglichkeiten an sich (Steilheit- und Parallelverschiebung der Kennlinie,
tiacht- und Wochenendabsenkung der Temperatur oder der Energie, einstellbare Breite
und Konstanthaltung der neutralen Zone, Wahl der Mindesteinschaltdauer durch Umpulsbegrenzung,
ein in der Schaltung integrierter Mehrfachumschalter bietet die Möglichkeit durch
Überspielen der Elektronik in den Regelkreis einzugreifen).
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispielserläutert.
Es zeigt: Fig.1 Wirkschaltplan in Blockdarstellung des witterungsabängigen Dreipunktreglers
mit (Pulsator) Quasi-Rückführung Fig.2 Schaltungstechnische Ausführung des Sägezahngenerators
(Pulsator)
Fig.3 Schaltungstechnische Ausführung des Dreipunktreglers
Fig.4 Schaltungstechnische Ausführung des Zweipunktreglers Fig.5 Sägezahnform nach
der Begrenzung durch eine Zenerdiode Fig.6 Kennlinienschar verschiedener Steilheit
zur Anpassung an Gebäudekonstanten Fig.7 Kennlinien verschiedener Lage durch Parallelverschiebung
zur Anpassung des Energiewertes des Heizmediums Fig.8 Proportionalzonen mit neutraler
Zone des Dreipunktreglers mit definierter Steilheit.
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Fig.9 Proportionalzone definierter Steilheit des Zweipunktreglers
Fig.lo Schaltverhalten des Dreipunktreglers In Fig. 1, die einen Wirkschaltplan
in Blockdarstellung des witterungsgeführten Dreipunktreglers mit (Pulsator )Quasi
-Rückführung darstellt, ist ein Sägezahngenerator 1 eingezeichnet, der auf den gemeinsamen
Referenzpunkt einer Wheatstoneschen Brücke 2 aufgeschaltet ist, wobei der eine Zweig
ein Sollwertgeber in Form eines abgestuften Schaltuhrwiderstandes mit einer Schaltuhr
3 ist, und im anderen Zweig der Vor- bzw.
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Rücklauffühler in Form eines vor- rücklauftemperaturabhängigen Widerstandes
4 zum Wirken kommt. Auf der Gegenseite wird die Meßbrücke mit dem witterungsabhängigen
Widerstand des Außenfühlers 5 belastet. Die Ausgangssignale der Brücke werden über
eine Dreipunktverstärkerschaltung 6 einem Schaltglied 7 zugeführt.
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Fig. 2 zeigt die schaltungstechnische Ausführung des Sägezahngenerators.
Eine RC-Kombination, bestehend aus einer Reihenschaltung der variablen Widerstände
8a 8b und einem Festwiderstand 9, deren Enden mit einem Ladekondensator lo verbunden
sind, liegen einerseits sowohl am Gate des Feldeffekttransistors 11, als auch über
die Diode 12 und einem Widerstand 13 am Kollektor des npn Transistors T2 14 und
dessen schaltungsstabilisierendem Kollektorwiderstand 15 und andererseits am gemeinsamen
Punkt positiver Versorgungsspannung + V, dem Source-und Balgeingang des Feldeffekttransistors
11, dem Kollektorwiderstand 16 von T1 17, wobei letzterer kollektorseitig über
den
Widerstand 20 mit der Basis von T2 14 gekoppelt ist.
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Die negative Versorgungsspannung -V gilt als gemeinsames Potential
für einen Spannungsteilerwiderstand 18 des Ausgangs, für eine Spannungsteilerkombination
19, 20, deren Abgriff die Basis des Transistors T2 14, ist, für den Widerstand 21,
dessen Gegenseite mit dem Emittler des Transistors T1 17und letzlich für den Kondensator
24 dessen Gegenseite sich anschlußmäßig wie folgt verhält; über den Widerstand 25
an den Abgriff zwischen den Widerständen 22J oder gleich dem Referenzpunkt Ib ist,
über den Kondensator 27 an den Emittler von T2 14Jund über den Widerstand 28 an
die Basis von T1 17 . Von dieser Basis führt ein Leitungspfad über die Diode 23
an den gemeinsamen Anschluß der Widerstände 18 und 22. Der ausgangsseitige Drain-Widerstand
29 des Feldeffekttransistors 11 führt unter gleichzeitigem Anschluß an den Widerstand
26 im Referenzpunkt Ia über einen auf zwei Widerstände 3oa 3ob aufgeteilten Koppelwiderstand
in die Meßbrücke des Drei- bzw. Zweipunktreglers Fig . 3 bzw. Fig. 4.
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Fig. 3 zeigt die schaltungstechnische Ausführung des Dreipunktreglers.
Vom gemeinsamen Referenzpunkt II, auf den der Koppelwiderstand 3ob des Sägezahngenerators
geschaltet ist, teilt sich nach der erfindungsgemäßen Ausführung auf den ersten
Brückenzweig, von der positiven +V zur negativen -V Versorgungsspannung hin eine
Reihenschaltung der Widerstände 31 bis 36 auf, wobei 34 der variable Parallelverschiebungswiderstand33
der abgestufte Schaltuhrwiderstand und 35 der vor-und rücklauftemperaturabhängige
Widerstandist. Der zweite Brükkenzweig besteht von +V nach - V hin aus einer Reihenschaltung
der Widerstände 37 bis 40, wobei 40 der witterungsabhängige Widerstand ist. Zwischen
den beiden Widerständen 38, 39 liegt der Referenzpunkt III, von dem aus zum Referenzpunkt
II die Brückendiagonale,gebildet aus Widerstand 41, Steilheitspotentiometer 42 und
Widerstand 43 führt. Der Abgriff über dem Steilheitspotentiometer 42 ist der ReferenzpunktIV,
welcher einerseits über je einen der beiden Widerstände 44 und 45 auf den invertierenden
Eingang des für die P-Zone des Heizbereiches (°P1) 46 und auf den nichtinvertierenden
Eingang des für die
P-Zone des Kühlbereiches (ob2) 7 zuständigen
Operationsverst§-rkers geschaltet ist, und andererseits über die Schutzdiode 48
und den Widerstand 49 an +V liegt. Von dem gemeinsamen Potential der beiden Widerstände
35 und 36 aus verläuft der Leitungspfad über den Koppelwiderstand 50 auf den Referenzpunkt
V. Hier verzweigen sich die Leitungen einerseits zum invertierenden Eingang des
OP2 47 und andererseits über eine rarallelwiderstandskombinations bestehend aus
dem Widerstand 51 und dem Kompensationspotentiometer 52, mit nachgeschaltetem variablen
Widerstand 53 (zur Einstellung der Breite der neutralen Zone) zum nichtinvertierenden
Eingang des OP1 46. Beide Operationsverstärker 46) 47 sind von ihrem Ausgang aus
schaltungsgemäß mit je einem diversen Rückführwiderstand 54,55 beschaltet. Zwischen
die Ausgänge der Operationsverstärker 46 s 47 und der positiven Versorgungsspannung
+V werden über die Widerstände 56,57 mechanische Schaltorgane in ForZ9eelais 58
59 oder dergleichen mit parallelliegenden Löschdioden 60s61 oder elektronische Steuerschalter
bekannter Art geschaltet. Der Mehrfachumschalter 6avtorteiihaf terweise drei Anschlüsse.
Der Erste, der gemeinsame Mittelkontakt, hat das Potential von -V, der zweite führt
über einen Widerstand 68 auf den Referenzpunkt IV, und der Dritte führt auf den
Abgriff des Spannungsteilers 67 68 wobei 67 andererseits an -V und 68 an den Referenzpunkt
VI führt. Die Versorgungsspannung wird aus dem Wechselspannungsnetz über einen Steuertransroimator
62 und eine Gleichrichterschaltung entkommen.
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Bei sonst gleichem Aufbau der Schaltung der Fig. 4 (Zweipunktregler)
gemäß Fig. 3, und Verwendung dergleichen Bausteine mit der Maßgabe folgender Zweckbedingter
änderungen wird ein Regler mit Zweipunktverhalten vorgeschlagen.
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Vor dem Koppelwiderstand 3ob wird eine Zenerdiode 63 gegen -V gelegt.Der
Operationsverstärker OP2 47 entfällt und somit auch die Schaltorgane zwischen seinem
Ausgang und der positiven Versorgungsspannung +V. Ebenso entfällt die Widerstandskombination
5152'53 durch unmittelbare Kopplung der Referenzpunkte V und VI. Zwischen Referenzpunkt
VI und dem Widerstand 54 wird ein zusätzlicher
Eingangswiderstand
65 eingekoppelt.
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Die Wirkungsweise ist dabei folgende . Sinkt die Spannnung in der
schaltungstechnischen Ausführung des Sägezahngenerators nach Fig. 2 am Kondensator
1o auf vier Volt ab, erhöht sich der Innenwiderstand des Feldeffekttransistors 11.
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Das Potential am Referenzpunkt I geht nach -V und entläd über den
Koppelwiderstand 25, der die steile Flanke des Sägezahnes auslöst'den Kondensator
24. Die Basis des Transistors T1 17 wird negativ gegenüber dem Emittler, und der
Transistor sperrt, wobei der Widerstand 16 zur Stabilisierung des Arbeitspunktes
dient. Infolgedessen öffnet der Transistor t2 14, da seine Basis positiv gegenüber
dem Emittler wird.
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Schaltpunktstabilisierend wirkt hierbei der Widerstand 15.
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Über die Widerstände 21,13, den Transistor T2 14 und die Diode 23
wird der Kondensator 10 negativ aufgeladen. Diese Ladung des Kondensators bedeutet
gleichzeitig eine Vergrößerung der negativen Vorspannung am Gate von T3 11, dessen
Innenwiderstand sich verkleinert, sodaß die Drain-Source Spannung ebenfalls absinkt.
Das bedeutet, daß am Referenzpunkt Ia die Spannung gegen -V. so lange anwächst,
bis über die Diode 12 der Transistor T1 17 durchschaltet.
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Die Ankopplung des Sägezahngenerators Fig. 2 im Referenzpunkt II an
den Dreipunktschalter (Fig.3) erfolgt über die Koppelwiderstände 3oa'3ob, wobei
sich die Sägezahnspannung dem Brükkenzweig überlagert, der den vor- rücklaufabhängigen
Widerstand 35 auf der einen Seite und den abgestumpften Schaltuhrwiderstand 33,
sowie den Parallelverschiebungspotentiometer 34 der Anpassungskennlinie auf der
anderen Seite enthält. Im anderen Zweig liegt der witterungsabhängige Widerstand
40 Wird diese Wheatstonesche Brückenschaltung z.B. durch den witterungsabhängigen
Widerstand 40 so verstimmt, daß bei Absinken der Außentemperatur dessen Widerstandswert
anwächst, steigt die Spannung am Referenzpunkt III an.
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Um am OP1 46 wieder spannungsgemäb Gleichgewicht zu erhalten, dies
entspricht der Ruhestellung des Dreipunktreglers, muß Referenzpunkt II abgesenkt
werden. Dies geschieht durch Verkleinen
des vor- rücklaufabhängigen
Widerstandes 35, also durch Ansteigen der Vor- bzw. der Rücklauftemperatur. Bevor
jedoch dieser Ausgleich erfolgen kann wird der Querstrom in dem entsprechenden BrÜckenzweig
ansteigen; der Einfluß der Sägezahnspannung wird kleiner. Es erhöht sich der Spannungsabfall
über dem Widerstand 36, sodaß sich durch den Koppelwiderstand 50 der Referenzpunkt
V für den Operationsverstärker zwei OP2 7 ebenfalls nach oben schiebt. Das bedeutet,
daß der temperaturmäßige Abstand, bzw. die neutrale Zone, zwischen OP1 46 und OP2
47 konstant bleibt. Mit dem variablen Widerstand 53 kann die neutrale Zone in ihrer
Breite verändert werden. Dabei gilt: je größer der Widerstand, umso größer die neutrale
Zone. Diese Wirkungsweise läßt sich analog auch bei der primären Veränderung des
vor- rücklauftemperaturabhängigen Widerstandes 35 oder durch Überbrückung des Schaltuhrwiderstandes
33 bei gewünschter Nacht- und Wochenendabsenkung in Verbindung mit einer Schaltuhr
(Fig.1) verfolgen.
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Die Brückenverstimmung durch das Steilheitspotentiometer 42 kann zum
einen in stärkerem Maße vom Zweig mit dem vor- rücklaufabhängigen Widerstand 35
und zum anderen vom Zweig mit dem witterungsabhängigen Widerstand 40 beeinflußt
werden, sodaß beim Vergrößern der Steilheit eine größere Temperaturdifferenz benötigt
würde, um vom Schaltzustand des OP1 46 auf das Ansprechen des OP2 47 zu gelangen.
Dieser unerwünschte Effekt wird kompensiert, indem der Widerstand 52, analog zu
der Steilheitsvergrößerung 42, durch mechanische Kopplung einer gemeinsamen Welle
(Tandempotentiometer) verkleinert wird, und damit der Referenzpunkt des OP2 47 näher
an den des OP1 46 heranrückt.
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Die Ausgänge der Operationsverstärker 46,47 lassen den Ausgangssignalen
entsprechend je ein Schaltorgan ansprechen 58, 59, beispielsweise Relais 58,59,
die Stellsignale an die Stellglieder geben, wobei die Versorgungsspannung der Elektronik
über einen Steuertransformator 62 und eine nicht eingezeichnete Gleichrichterschaltung
erfolgt.
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Prinzipiell ist die schaltungstechnische Ausführung des Zweipunktreglers
in Fig.4 und ihre Wirkungsweise mit der des vorher beschriebenen Dreipunktreglers
identisch. Da jedoch nur zwei definierte Schaltstellungen erforderlich sind entfällt
der Operationsverstärker OP2 47 mit seiner Beschaltung, der für die Proportionalzone
des Kühlbereichs zuständig war.
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Die eingangsseitig nach -V gelegte Zenerdiode 63 flacht die Sägezahnimpulse
bis auf einen Wert hin ab, der dann in seiner Auswirkung auf die Schaltfolge einer
geforderten Mindesteinschaltdauer entspricht. Im abgeflachten Zustand Fig.5, mit
niederer Amplitude als der durch Verstimmung der Brücke sich einstellende Gleichstromwert,
erfolgt kein Einwirken des Impulses auf die Schaltstellung des Schaltgliedes.
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Die Erfindung bezüglich des auf eine Meßbrücke aufgeschalteten pulsierenden
Signals, vorzugsweise Sägezahnsignal, und der Vergleich desselben mit einer durch
Verstimmung der Meßbrücke entstchenden Querspannung, mit beliebiger Auswertung der
Ausgangssignale, bezieht sich nicht nur auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele,
sondern emfaßt auch alle anderen nach dem gleichen Prinzip erbeitenden Konstruktionen
oder Anordnungen