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Elektrisches Steuerrelais zum Steuern eines Regelantriebes in Abhängigkeit
von einer Meßgröße Steuerrelais besitzen im :allgem,einei-i,e4n beweglidhes Meßsystem,
das mit kleinem. VersteUweg zwischen zwei Kontaktstellungen spielt. Hat die Regelgröße
ihren SollweTt, so steht das Xontaktstück des beweglichen Meß,systems frei im Raum
zwischen den beiden festen Kontakten. Weicht die RegIelgröße jedoch am einen bestimmten
Mindestbetrag nach oben oder unten vum. Sollwert ab, so verstellt sich das bewegliche
Meßsystem, bis einer der zwei Kontakte geschlossen wird. Dadurch wird, meist über
Bein Hilfsschütz, die Verstellvorlichtung des eigentlichen Regelmittels (Magnetregler,
Induktionsregler, Dampf- oder Wasserschieber einer Turbine usw.) so in Gang gesetzt,
daß die Abwnchung der geregelten Größe, welche den Regelvorgang ausgelöst hat, wieder
aufgehohen wird.
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Die geregelte Größe folgt aber meistens mit Verzögerung dem Regelhefehl.
Ohne Zu.-satzeiDrichtung -würde im Moment der Kontaktöffnung bereits eine übierregelung
stattgefunden haben, deren Korrektur notwendigerweise eine überregelung in der entgegengesetzten
Richtung ergeben würde. Zur Vermeidung des Pendelns des Regelsystems sind verschiedene
Mittel bekannt, wie sehr geringe Verstellgeschwindigkeit des Regelmittels, Einbau
eines periodisch arbeitenden Unterbrechers im Speisestromkreis der Verstellvorrichtung
des Regelmittels (ruckweise Verstel-Iung des Regelnuttels in kleinen, langsamen
Schritten), Einbau ein-er mechanisch oder elektrisch wirkenden Rückführung.
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Diese Mittel weisen aber meistens folgende Mängel auf. Einmal erfolgt
die Verste#llung des Regelorgans gleich schnell, unabhängig davon, iob eine kl#eine,oder
große Abweichung der geregelten Größe von ihrem Stollwert den Regelbefehl gegeben
hat. Ferner löst jede
Abweichung der geregelten Größe von ihrem Sollwert einen
Regelbefehl. aus, auch wenn sie nur kurzzeitig ist; in unruhigen Betrieben werden
deshalb #u=,öt#,g viele Regelbefehle erteilt und dadurch die Steuerkontakte, Hiffs'
schützte -und Verstcl1vorrichtungen der Regelmittel übermäßig beansprucht -und abgenutzt.
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Diese Mängel sind durch eine bekannte Einrichtung behoben worden,
die vier Ferrarismotoren enthält, von denen zwei synchron und z-wei spannungsabhängig
laufen, und die über zwei Differentialgetriebe auf den Kontaktapparat arbeitet.
Eine solche vielteilige Einrichtung ist kostspieJig und wenig betriebssicher. Für
die Rückführung sind bei ihr besondere Elektromagnete vorgesehen, deren Kontakte
beim Ansprechen den einen Ferraxismotor abschalten, so, daß nur noch der
andere
wirksam bleibt und daher über das eine Differentialgetriebe den Steuerkontakt zurückführt.
Dies erfolgt sehr rasch, so daß_ bei Spannungsschwankungen Pendelungen' unvermeidlich
sind oder durch zusätzliche Dämpfervorrichtungen behoben werden müssen.
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Nach der Erfindung werden die gleichen Vorteile mit weit:,einfacheren
Mittelnerreicht und die Rückführung einwandfrei ohne PiendelungsgefaUr bewerkstelligt.
Bei dem neu-en Steuerrelais, das zum Steuern eines Reglerantriebes in Abhängigkeit
von einer Meßgröße, dient, schließt das bewegliche Meßsystem in jeder Endlage einen
Kontakt und schaltet dadurcliden Reglerantrieb vor- ioder rücklaufendein. Die Erfindung
besteht-darin, daß die elektrische Dämpfungseinrichtung, die auf eine Bremsscheihe
zur Verzögerung des M,eßsystems einwirkt, zugleich als Rückführung für das Meßsystem
des Relais dient. Dies kann praktisch in der Weise erreicht werden, daß zur Erzeugung
des Bremsdrehmomentes zwei unabhängige Wechselstrommagnetsysteme verwendet werden,
die gleichzeitig auf dem Langen Verstellweg des M#eßsystems bis zum Ko-ntaktsciduß
gleiche und entgegengesetzte Drehmomente auf die Dämp:-ferscheibe ausübten, während
beim Kontaktschluß in der Endlage im wesentlichen idasijenige Magnetsystem wirksam
bleibt, das ein Drehmoment im Sinnedes öffnens des Kontaktes ausübt. Die Kontakte
selbst werden zweckmäßig als Schnappkontakte ausgeführt, danütdasMeßsystein zwischenden
Stellungen des Kontaktschlusses undder Kontaktöffnung genügend Weg zurücklegt und
so die Dämpfung vor einer neuen Kontaktgabe zur Wirkung kommt.
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In der Zeichnung ist ein Relais mit der zugehörigen Steuereinrichtu4g
als Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
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Bei ruhigem Betrieb Lind bei übereinstim# mung der zu regelnden Größe
mit dem Sollwert nü =,t der bewegliche Kontakt 8 des Steuerrelais i die Mittellage
zwischen den beiden festen Kontakten 9 ein. Eine langsame Änderung der zu
regelnden Größe führt ihn allmählich bis zur Berührung mit einem der beiden festen
Kontaktag. Unter Einwirkung der weiter unten beschriebenen Rückführung wird die
Kontaktgabe rasch -unterbrochen und der bewegliche Kontakt einen bestimmten Weg
zurückgetrieben. Diese Strecke muß er, gebremst durch die Dämpfung, bis zu ein-er
neuen Kontaktgahe -wieder in der Schließrichtung zurücklegen, sofern, nicht der
erste Regelimpuls schon genügt hat, um die zu regelnde GrÜße mittlerweile. unter
den Ansprechwert des Steu-errelais zu bringen. Bei einer Abweichung der zu regelnden
Größe von ihrem Sollwert finden die erste Kontaktgabe und ihre etwaigen Wiederholungen
uni sto rascher statt, je größer die Abweichung ist; gleichzeitig #vächst
die Dauer der Regielimpulse mit der Größe der Abweichung. Die Verstellung des Regelmittels
ist somit um so energisch-er, je
größer die Abweichung der zu regelnden Größe
von ihrem Siollwert ist; in dem Maße, wie sich die Istgröße der Sollgröße nähert,
verlangsamt sich der Regelvorgang. Wegen des langen Regelweges -und der Dämpfung
kön,-nen kurzzeitige Abweichungen der zu regeln,-den Größe von ihrem Siollwert ohne
Regelimpulse Moder doch nur mit gallz wenigen Regelimpulsen vorübergehen.
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Die gleichzeitig als Rückfähr#ung dienende Dämpfungseinrichtung besteht
aus einer vom Meßsystem über ein Zahnradgetrieb,c,i-- an.,-getriebenen Ferraris-Wirbelstromscheibe
ii mit zwei Triebsystemen io, die normalerweise mit gleichen Drehmomenten einander
#entgegenwirken. Bei offenen Kontakten 8,-c) sind beide erregt und üben bei Verstellung
der Scheibe i i eine kräftige Bremswirkung auf diese ;aus; wird einer der Kontakte
8-9 geschlossen, so wird dadurch eines der Triebsysteme io überbrückt, und
es bleibt nur dasjenige Triebsystem erregt, welches die Dämpferscheibe i i s,oantreibt,
daß die Kontakte 8-9
wieder geöffnet werden.
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Die eigentliche Zegeleinrichtung besteht aus dem RegielorgaU 2, seinem
Antriebsmotor 3 und dessen Steuerschützen 4, die an der mit Wechselstrom
gespeisten LeituD9 7
angeschlossen sind.
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Bei der dargeste*Ilten Anordnung sind die Spulen der als Triebsysteme
wirk-enden Dämpfermagnete io und diejenigen der Hilfsschütze 4 in Reihe geschaltet,
so daß mit Hilfe von Parallelwiderständen 5 zu den Steuerschützenspulen die
Stärke der Erregung der Dämpfermagnete. io eingestellt werden kann. Bei offenen
Kontakten 8-9 des Steuerrelais i genügt die Erregung der Steuerschützspulen
nicht, -um die Steuerschütze 4 zum Ansprechen zu bringen. Die. Kontakte
8-9 des Steuerrelais i liegen je zu einer der Dämpfermagnetspulen
parallel. Erst wenn durch eine Kontaktgabe des, Steuerrelais die Spule eines Dämpfermagneten
io kurzgeschlossen- wird, erhält die zugehörige Steuerschützspule die volle Spannung
der Leituin97, worauf das Schütz anspricht. Durch einen Umschaltkontakt
13 am erregten Schütz 4 wird s,odailn die andere Dämpfermagnetspule in Reihe
mit ,einem Regelwiderstand 6 geschaltet, dessen Einstellung den Wert
des Rückführdrehr momentes bestimmt. Das Schließen der Relaiskontakte
8-9 kann auch zur Wirkung haben, daß eines der Triebsysteme io
ge-
schwächt anstatt -wirkungslos gemacht wird.