DE3415042A1 - Ansteuerung fuer ein gasregelventil - Google Patents
Ansteuerung fuer ein gasregelventilInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N1/00—Regulating fuel supply
- F23N1/002—Regulating fuel supply using electronic means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2227/00—Ignition or checking
- F23N2227/10—Sequential burner running
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Description
χ
BESCHREIBUNG:
Die Erfindung betrifft eine Ansteuerung für ein Gasregelventi1, bei dem
die Verstellung eines vorgespannten Stellgliedes einem Stell strom proportional
ist.
Damit an Heizbrennern jeweils die gewünschte Wärmeleistung zur Verfugung
steht, ist eine Steuerung des Heizgasdurchflusses mittels eines GasregelventiIs erforderlich. Zur Verstellung des GasregelventiIs kennt
man Bimetall Stellglieder oder elektromagnetische Stellglieder mit einer
Tauchkernspule. Diese arbeiten jedoch nur ungenau und wenig reproduzierbar. Die Ansteuerung erfolgt mit einer hohen Verlustleistung infolge
der Gleichstromsteuerung. Eine proportionale und verlustarme Steuerung
bzw. Regelung des Gleichstromes bzw. der Gleichspannung ist schwierig.
_ Aufgabe der Erfindung ist eine solche Ausbildung eines Tauchkernventils
der genannten Art, daß eine reproduzierbare und verlustarme Steuerung
des Durchflusses möglich ist.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß zur Bereit-
^ stellung des Stell stromes ein puls-pausen-modulierter Impulsgenerator
einer Frequenz von mindestens etwa 20 kHz vorgesehen ist, dessen Modulationsgrad
entsprechend dem gewünschten Durchfluß durch das Gasregelventil eingestellt wird.
Die Erfindung unterscheidet sich dadurch in nicht naheliegender Weise
25
vom Stand der Technik, als durch die Puls-Pausen-Modulation eine genaue
Steuerung des mittleren Gleichstromes möglich ist. Die Größe des mittleren
Gleichstromes bestimmt jeweils die Stellung des Stellgliedes z.B. des Kerns einer Elektromagnetspule oder eines Bimetall elements.
Das Stellglied muß im Proportional bereich arbeiten. Die Frequenz des Impulsgenerators von 20 kHz muß so groß sein, daß das Stellglied infolge
seiner mechanischen Trägheit den Frequenzänderungen nicht folgen kann, sondern sich auf den mitleren Wert des Stellstromes einstellt.
Wenn der angeschlossene Heizbrenner von Hand gefahren wird, sieht die
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Erfindung vor, daß zur Eingabe der Modulationsspannung ein Einstellpotentiometer
vorgesehen ist.
Wenn eine Mehrzahl von Heizbrennern gesteuert bzw. geregelt werden muß,
so muß ein hoher Ausgangsstrom bereitgestellt werden, der leicht 20 A
übersteigen kann. Zur Bereitstellung dieses hohen Ausgangsstromes sieht
die Erfindung vor, daß zur Erhöhung des verfügbaren Ausgangsstromes ein Leistungstransistor vorgesehen ist, der über einen von der puls-pausenmodulierenden
Impulsfolge gesteuerten Vortransistor angesteuert ist, dessen Kollektorspannung durch eine Puls-Pausen-Modulation und anschließende
Glättung der Versorgungsspannung abgeleitet ist.
Zum Schutz dieser Schaltung gegen überlastung sieht die Erfindung ferner
vor, daß parallel zum Emitterstromkreis des Vortransistors ein Strombegrenzungstransistor geschaltet ist.
Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme
J5 auf die anliegenden Zeichnungen erläutert, in denen darstellen:
Figur 1 eine Gesamtansicht der Ansteuerung und des Gasregel ventils
Figur 2 eine Starterschaltung
Figur 3 eine Temperaturregelschaltung und
Figur 4 eine Weiterbildung der Erfindung für die Bereitstellung
eines hohen Ausgangsstromes.
Figur 1 zeigt die Gesamtanordnung nach der Erfindung, teilweise in schematisierter
Form. Ein Impulsgenerator 1 einer Impulsfrequenz von etwa
2OkHz gibt am Ausgang 2 eine Impulsfolge der genannten Frequenz ab.
Durch Eingabe einer Steuerspannung an der Koppelstelle 3 kann die Impulsfolge
puls-pausen-moduliert werden. Es ist eine kontinuierliche
Regelung des Modulationsgrades zwischen 0 und 100% möglich, das heißt,
das Verhältnis zwischen Pulsdauer und Pausendauer kann zwischen 0 und 100% geändert werden. Die am Ausgang 2 auftretende Impulsfolge beaufschlagt
über eine Koppelstelle 4 einen Transistor 5, der als Verstärker
dient.
-ο-Ι Der Ausgangsstrom des Transistors 5 beaufschlagt ein Stellglied 6 für
ein Gasregelventil 7, das den Durchfluß eine Heizgasleitung 8 regelt. Parallel zu dem Stellglied 6 ist eine Diode 8 geschaltet.
Je größer der Modulationsgrad der am Ausgang 2 auftretenden puls-pausenmodulierten
Impulsfolge ist, umso größer wird der Mittelwert des durch das Stellglied 6 fließenden Stell stromes. Entsprechend dem Stell strom
wird die Auslenkung des Stellgliedes ansteigen. Das Stellglied 6 kann den einzelnen Pulsen des Stellstromes nicht folgen, sondern stellt sich
IC infolge seiner mechanischen Trägheit auf den Mittelwert des Stellstromes
ein. Damit besteht eine im wesentlichen proportionale Beziehung zwischen dem Modulationsgrad und der Lage des Stellgliedes, das entsprechend den
Durchfluß des Heizgases durch das Gasregel ventil 7 steuert. Die Frequenz
des Impulsgenerators 1 beträgt etwa 20 kHz. Dieser Wert ist günstig,
v/eil einerseits die Frequenz elektrisch ohne weiteres verarbeitet werden kann. Andererseits ist die Trägheit des Stellgliedes 6 so groß, daß es
sich auf den Mittelwert des Stell stromes einstellt, ohne den Schwankungen der Schwingung zu folgen. Selbstverständlich muß man die Impulsfrequenz
den jeweiligen elektrischen und mechanischen Werten des Systems anpassen.
Figur 1 zeigt ein Potentiometer 18, dessen Abgriff mit der Koppel stelle
3 gekoppelt ist. über dieses Potentiometer 18 kann die Steuerspannung für den Impulsgenerator und damit der Modulationsgrad von Hand eingestellt
werden.
Figur 2 zeigt eine Starterschaltung 19, die beim Einschalten der gesamten
Heizanlage zum Zünden des Brenners eine konstante Basisspannung
an die Koppel stelle 4 legt, damit für den Einschaltvorgang der volle
Heizgasdurchfluß zur Verfügung steht.
Figur 3 zeigt eine Temperaturregelschaltung, die anstelle des Potentiometers
18 an die Koppel stelle 3 angeschlossen werden kann. Ein Temperaturfühler
20 ist mit einem festen Widerstand 21 in Reihe geschaltet. Die Teil spannung beaufschlagt einen Differenzverstärker, dessen Ausgangsspannung
zu der Koppel stelle 3 geführt ist.
Die beschriebene Schaltung ermöglicht die Steuerung eines einzigen
Gasregel ventils. Da jedes Gasregel ventil einen Steuerstrom von 100
bis 200 mA benötigt, kann man an die Schaltung nach Figur 1 normalerweise keine weiteren Gasregel ventile parallel anschalten. Eine größere
Halle oder ein größerer Raum benötigt jedoch eine Vielzahl von Gasbrennern. Infolgedessen besteht die Aufgabe, eine Schaltung bereitzustellen,
mit der der Durchfluß zu einer Mehrzahl von Heizbrennern gesteuert werden kann.
Eine solche Schaltung nach Figur 4 umfaßt einen Leistungstransistor
23, an dessen Ausgangsstromkreis eine Mehrzahl von Spulen 61, 62 parallel angeschaltet werden können. Es ist ohne weiteres möglich, zehn oder
noch mehr Spulen parallel anzuschalten. Ein derartiger Leistungstransistor muß einen Ausgangsstrom von 20 A bereitstellen können. Der zur
Steuerung erforderliche Basisstrom beträgt 3 A.
Die Erfindung sieht vor, die für diesen Basisstrom erforderliche Gleichspannung
in Höhe von 3 V verlustarm aus der Versorgungsspannung von 12 V bereitzustellen. Zur Spannungsversorgung dient ein weiterer pulspausen-modulierter
Impulsgenerator 24, der über einen Transistor 25 die Versorgungsspannung taktweise durchläßt. Die getaktete Versorgungsspannung wird in einem Glättungskreis 26 geglättet, so daß an dem Kondensator
27 eine Spannung von 3 V bereitsteht. Diese Spannung von 3 V beaufschlagt den Vortransistor 28 für die Vorverstärkung. Dem Basisemitterstromkreis
des Vortransistors 28 ist ein Begrenzungstransistor
29 parallel geschaltet, der im wesentlichen durch die im Widerstand
30 abfallende Spannung gesteuert wird. Dieser Begrenzungstransistor
29 dient zur Begrenzung des Basisstromes für den Leistungstransistor 23.
Die Schaltung nach Figur 4 ermöglicht also die Bereitstellung eines
hohen Ausgangsstromes, der zur Steuerung einer Vielzahl von Gasregelventilen
für einen Heizgasdurchfluß ausreicht. Dabei wird dieser hohe
Ausgangsstrom mit möglichst geringen Leistungsverlusten aus der Versorgungsspannung
abgeleitet.
- Leerseite -
Claims (5)
1. JAnsteuerung für ein Gasregelventi1, bei dem die Verstellung eines vorgespannten
Stellgliedes einem Stell strom proportional ist, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Bereitstellung des Stell Stroms ein pul-pausen modulierter
Impulsgenerator (1) einer Frequenz von wenigstens etwa 20 kHz vorgesehen ist, dessen Modulationsgrad entsprechend dem gewünschten
Durchfluß durch das Gasregel ventil (7) eingestellt wird.
2. Ansteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Eingabe
der Modulationsspannung ein Einstell potentiometer (18) vorgesehen ist.
3. Ansteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Eingabe
der Modulationsspannung eine Temperaturregel stufe mit einem Temperaturfühler
(20) vorgesehen ist.
4. Ansteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Erhöhung des verfügbaren Ausgangsstromes ein Leistungstransistor (23) vorgesehen ist, der über einen von der puls-pausen-modulierten Impulsfolge
gesteuerten Vortransistor (28) angesteuert ist, dessen Kollektorspannung
durch eine Puls-Pausen-Modulation und anschließende Glättung
der Versorgungsspannung abgeleitet ist.
5. Ansteuerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum
Emitterstromkreis des Vortransistors (28) ein Strombegrenzungstransistor (29) geschaltet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19843415042 DE3415042A1 (de) | 1984-04-21 | 1984-04-21 | Ansteuerung fuer ein gasregelventil |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19843415042 DE3415042A1 (de) | 1984-04-21 | 1984-04-21 | Ansteuerung fuer ein gasregelventil |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3415042A1 true DE3415042A1 (de) | 1985-10-31 |
Family
ID=6234124
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19843415042 Ceased DE3415042A1 (de) | 1984-04-21 | 1984-04-21 | Ansteuerung fuer ein gasregelventil |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3415042A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0321858A2 (de) * | 1987-12-19 | 1989-06-28 | Schrag Heizungs-Lüftungs-Klima-Technik Gmbh | Brenneinrichtung |
WO1998022752A1 (de) * | 1996-11-15 | 1998-05-28 | Honeywell B.V. | Steuerschaltung für ein gasmagnetventil |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DD85138A (de) * |
-
1984
- 1984-04-21 DE DE19843415042 patent/DE3415042A1/de not_active Ceased
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP0321858A3 (de) * | 1987-12-19 | 1989-11-29 | Schrag Heizungs-Lüftungs-Klima-Technik Gmbh | Brenneinrichtung |
WO1998022752A1 (de) * | 1996-11-15 | 1998-05-28 | Honeywell B.V. | Steuerschaltung für ein gasmagnetventil |
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