DE670820C

DE670820C - Device for controlling grid-controlled discharge lines

Info

Publication number: DE670820C
Application number: DES107726D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dr Hans Klemperer
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1932-12-31
Filing date: 1932-12-31
Publication date: 1939-01-26

Description

Einrichtung zur Steuerung gittergesteuerter Entladungsstrecken Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Steuerung gittergesteuerter Entladungsstrekken, insbesondere Gas- oder Dampfentladungsstrecken, und ist von besonderer Bedeutung für die selbsttätige Regelung von Kesselbetrieben. Selbsttätige elektrische Kesselregelungen sind an sich bekannt. Bei diesen können auf den elektrischen Regler verschiedene mit dem Kesselbetrieb in Zusammenhang stehende Ausgangszustände einwirken, welche im Betrieb Änderungen ,unterworfen sind, wie z. B. der Dampfdruck, die Drehzahl des Rostmotors, die Dampfgeschwindigkeit, der C 02 oder * C 0-Gehalt der Feuerungsgase usw. So ist z. B. eine Regeleinrichtung bekanntgeworden, bei der die Vorschubgeschwindigkeit des Rostes und die Luftzufuhr des Feuerungsraumes in Abhängigkeit vom Dampfdruck in der Sammelleitung elektrisch eingestellt wird. Es läßt sich auf diese Weise ein in gewissen Grenzen gleichbleibender Druck -im Kessel gewährleisten. Eine erhebliche Verbesserung hinsichtlich der Genauigkeit der Steuerung und der erforderlichen Abmessung der Regelorgane ergibt sich durch die Verwendung gittergesteuerter Entladungsstrecken für den vorliegenden Zweck. Auch die Verwendung gittergesteuerter Entladungsstrecken als Relaisorgane bei elektrischen Kesselregelungen ist an sich bereits bekannt. Vor besonderer Wichtigkeit gerade auch für Kesselregelungen ist die Steuerung der Entladungsstrecken in Abhängigkeit von zwei Bestimmungsgrößen. Auf diese Weise kann man z. B. die Rostgeschwindigkeit in Abhängigkeit von dem Kesseldruck als der einen Bestimmungsgröße regeln und als zweite Bestimmungsgröße die geregelte Größe selbst im Sinne der Rückstellung auf die Regeleinrichtung einwirken lassen. Für die Steuerung gittergesteuerter Entladungsstrecken werden mit großem Vorteil Brückenschaltungen verwendet, die mehrere, zweckmäßig an die gleiche Wechselspannung angeschlossene Brückenzweige besitzen. Auch für Kesselregelungen ist die Verwendung von Brückenschaltungen, deren Widerstände beispielsweise durch Ringrohrwiderstände gebildet werden, ebenfalls bereits bekannt.Device for controlling grid-controlled discharge sections Die The invention relates to a device for controlling grid-controlled discharge paths, in particular gas or vapor discharge paths, and is of particular importance for the automatic control of boiler operations. Automatic electrical boiler controls are known per se. These can be different on the electrical controller Output states related to boiler operation take effect, which are subject to changes in operation, such as B. the steam pressure, the speed of the grate motor, the steam speed, the C 02 or * C 0 content of the combustion gases etc. So is z. B. has become known a control device in which the feed rate the grate and the air supply to the combustion chamber depending on the steam pressure is set electrically in the manifold. It lets itself in that way Ensure constant pressure in the boiler within certain limits. A significant one Improvement in the accuracy of the control and the required dimension of the regulating organs results from the use of grid-controlled discharge paths for the present purpose. Also the use of grid-controlled discharge paths as relay organs in electrical boiler controls is already known per se. The control of the is of particular importance, especially for boiler controls Discharge distances as a function of two parameters. That way you can one z. B. the grate speed as a function of the boiler pressure as the one Regulate the variable and as the second variable, the regulated variable itself allow the control device to act in the sense of resetting. For the control Grid-controlled discharge paths are bridge circuits with great advantage used, the several, conveniently connected to the same AC voltage Own bridge branches. The use of bridge circuits is also recommended for boiler controls, whose resistances are formed, for example, by ring tube resistors, too already known.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für Steuerungen, die mit gittergesteuerten Entladungsstrecken arbeiten und die von zwei Bestimmungsgrößen abhängen, zweckmäßige und einfache Brückenschaltungen zu entwickeln, um die Vorteile " der ' gittergesteuerten Entladungsstrecken auch für derartige Regeleinrichtungen, insbesondere bei Kesselbetrieben, voll ausnutzen 'zu können. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, bei Verwendung von Brückenschaltungen mit mehreren an die gleiche Wechselspannung angeschlossenen Brückenzweigen die eine der beiden Bestimmungsgrößen auf eine Widerstandsgröße des einen Brückenzweiges, die andere Bestimmungsgröße dagegen auf eine Widerstandsgröße des anderen Brückenzweiges zur Einwirkung zu bringen.The invention is based on the object for controls with grid-controlled discharge paths work and that of two determinants depend on developing expedient and simple bridge circuits to get the benefits "the grid-controlled discharge sections also for such control devices, to be able to 'take full advantage' especially of boiler operations. According to the invention suggested when using bridge circuits with several to the same AC voltage connected bridge branches one of the two Determining variables on a resistance variable of one branch of the bridge, the other Determination variable, on the other hand, is based on a resistance variable of the other bridge branch To bring action.

Die gittergesteuerten Stromrichter können in verschiedener Weise in die Regeleinrichtungen eingefügt werden. Zweckmäßig schaltet man sie direkt in den Stromkreis der zu regelnden Motoren und benutzt sie auf diese Weise nicht nur als Schaltorgan für die Motoren, sondern gleichzeitig als Regelorgan für deren Drehzahlen. je nach den besonderen Anforderungen der einzelnen Teile der Regelanordnungen kann man verschiedene Arten gittergesteuerter Stromrichter verwenden, also beispielsweise gesteuerte Gleichrichter in Verbindung mit Gleichstrommotoren oder Wechsel- oder Umrichter mit Wechselstrommotoren. Wenn eine-Kesselanlage breits mit einer selbsttätig arbeitenden Regeleinrichtung ausgerüstet ist, wird es sich empfehlen, zunächst die vorhandene Apparatur mit Relais und Steuermotor beizubehalten und durch letztere die Gitterspannung der Stromrichter, etwa durch Drehung eines Phasenschiebers oder eines Induktionsreglers, vornehmen zu lassen. Bei Neuanlagen dagegen werden zweckmäßig Regelschaltungen verwendet, welche von den bisher üblichen Schaltungen abweichen und den besonderen Anforderungen der gesteuerten Stromrichter angepäßt sind. Nur mit derartigen Regeleinrichtungen kann man naturgemäß die Vorteile, welche die gittergesteuerten Stromrichter bieten, voll ausnutzen.The grid controlled converters can be used in various ways the control devices are inserted. It is useful to switch them directly to the Circuit of the motors to be controlled and uses them in this way not only as Switching element for the motors, but also as a regulating element for their speeds. depending on the particular requirements of the individual parts of the control arrangements you can use different types of grid-controlled converters, for example Controlled rectifiers in connection with DC motors or AC or Inverters with AC motors. If a boiler system is already running automatically with one working control device, it will be advisable to first use the to maintain the existing equipment with relay and control motor and by the latter the grid voltage of the converter, for example by rotating a phase shifter or an induction regulator. In the case of new systems, on the other hand, they are practical Control circuits are used, which differ from the conventional circuits and are adapted to the special requirements of the controlled converters. Just With such control devices you can of course take advantage of the grid-controlled Offering power converters, taking full advantage of them.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele für Steuerschaltungen angegeben, mit denen sich gute Regelergebnisse erzielen lassen. Beiden Ausführungsformen liegt das an sich auch bei anderen selbsttätigen Regelungen bereits verwendete Prinzip der Brückenschaltung zugrunde. Der Aufbau dieser Brückenschaltungen ist jedoch, wie die nachfolgende Beschreibung ergeben wird, den besonderen Verhältnissen und Anforderungen der gittergesteuerten Stromrichter angepaßt.In the drawing are two exemplary embodiments for control circuits with which good control results can be achieved. Both embodiments is the principle already used in other automatic regulations the bridge circuit is based. The structure of these bridge circuits is, however, as the following description will show, the special conditions and Adapted to the requirements of the grid-controlled converters.

Die Fig. r bis q. entsprechen der ersten der beiden Steuerungseinrichtungen. Fig. z zeigt das Schaltungsschema für einen Gleichstrominotor i, welcher beispielsweise zum Antrieb des Rostvorschubes dienen möge. Der Motor wird über einen gittergesteuerten Gleichrichter 2, welcher über einen Transformator 3 an ein Wechselstromnetz q. angeschlossen ist, gespeist. Zur Gittersteuerung des Gleichrichters 2 dient eine Brückenschaltung; deren Schema in Fig. a angegeben ist. Die entsprechenden Teile der Brückenschaltung sind auch -in dem Schaltungsschema der Fig. r enthalten und sind zum besseren Verständnis mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet. In der Diagonale A, B der Brückenschaltung liegt ein Transformator 5, welcher primärseitig an das Wechselstromnetz 4 angeschlossen ist und die Ausgangsspannung der Brücke liefert. Die beiden Brückenseiten bestehen je aus einem Ohmschen Widerstand und einem komplexen Widerstand, in diesem Falle einem Kondensator 8, 9, dein ein kleiner Ohmscher Widerstand a o, i r vorgeschaltet ist. Als Ohmsche Brückenwiderstände dienen Ringrohrwiderstände 6 und 7, welche entweder direkt in den Brückenzweig geschaltet sind oder an die Sekundärwicklungen von in dem Brückenzweig liegendenTraiisforinatoren angeschlossen sind. Letzteres hat den Vorteil; daß Ringrohrwiderstände mit geringem Widerstandswert verwendet werden können: Die in der Brücke wirksamen Widerstandswerte können durch die zwischengeschalteten Transformatoren je nach deren Obersetzungsverhältnis um ein Vielfaches gesteigert werden. Wählt man beispielsweise ein Übersetzungsverhältnis der Transformatoren von r : rö, so erhält man bei einem Ringrohrwiderstand von 16 Ohm einen in der Brücke wirksamen Widerstand von z6oo Ohm. Den beiden Ringrohrwiderständen ist je eine Kesselbetriebsgröße zugeordnet, wobei der eine Widerstand zur Regelung und der andere zur Rückführung dient. So kann beispielsweise der Widerstand 6 in Abhängigkeit von dein Kesseldruck und der Widerstand 7 in Ab- hängigkeit von der Rostgeschwindigkeit gesteuert sein.Figures r to q. correspond to the first of the two control devices. Fig. Z shows the circuit diagram for a direct current motor i, which may be used, for example, to drive the grate feed. The motor is via a grid-controlled rectifier 2, which is connected to an alternating current network q via a transformer 3. is connected, fed. A bridge circuit is used to control the grid of the rectifier 2; whose scheme is given in Fig. a. The corresponding parts of the bridge circuit are also included in the circuit diagram of FIG. R and are denoted by the same reference numerals for better understanding. In the diagonal A, B of the bridge circuit there is a transformer 5, which is connected on the primary side to the alternating current network 4 and supplies the output voltage of the bridge. The two sides of the bridge each consist of an ohmic resistor and a complex resistor, in this case a capacitor 8, 9, which is preceded by a small ohmic resistor ao, ir. Ring tube resistors 6 and 7 are used as ohmic bridge resistors, which are either connected directly into the bridge branch or are connected to the secondary windings of transformer in the bridge branch. The latter has the advantage; that ring tube resistors with a low resistance value can be used: The resistance values effective in the bridge can be increased many times over by the transformers connected in between, depending on their conversion ratio. If, for example, one chooses a transformation ratio of the transformers of r: rö, one obtains an effective resistance of 600 ohms in the bridge with a ring pipe resistance of 16 ohms. A boiler operating variable is assigned to each of the two ring tube resistors, with one resistor being used for regulation and the other for feedback. Thus, the resistor 6, depending on your boiler pressure and the resistance 7 in dependence may for example be controlled by the grate speed.

Ordnet man, wie bereits erwähnt, in den anderen beiden Brückenzweigen komplexe Widerstände, beispielsweise Kondensatoren 8 und g an, so erhält man eine Spannung an den Punkten P, N, deren Amplitude und Phase gegenüber der Spannung des Transformators 5 von der Stellung der beiden Ringrohre zueinander abhängt. Beständen diese komplexen Widerstände aus reinen Kapazitäten, so würde der Vektor der Spannung, die zwischen dem Mittelpunkt der Sekundärwicklung des Transformators 5 und dem Brückenpunkt P oder N herrscht, in Abhängigkeit von der Stellung der Ringrohre sich so drehen, daß seine Endpunkte auf einem Kreise mit der zugeführten Wechselspannung als Durchmesser liegen. Bei dieser Anordnung würde sich aber bei der Rückführung die Länge des Vektors der zwischen den Brückenpunkten P und N herrschenden Spannung, also die Amplitude der den Gitterkreisen der Entladungsstrecken zuzuführenden Steuerspannung, sehr erheblich ändern.As already mentioned, it is arranged in the other two branches of the bridge complex resistors, for example capacitors 8 and g on, one obtains a Voltage at points P, N, their amplitude and phase compared to the voltage of the Transformer 5 depends on the position of the two annular tubes to one another. Stocks these complex resistances from pure capacities, then the vector of the voltage, that between the midpoint of the secondary winding of the transformer 5 and the bridge point P or N prevails, depending on the position of the ring tubes rotate so that its end points are on a circle with the supplied alternating voltage as the diameter lie. With this arrangement, however, the length of the vector would be increased in the return the voltage between the bridge points P and N, i.e. the amplitude the control voltage to be fed to the grid circles of the discharge paths, very much change significantly.

Gemäß der Erfindung kann diese Änderung dadurch auf ein unschädliches Maß verringert werden, daß den Kapazitäten ein künstlicher Fehlwinkel erteilt wird, so daß die Spannungen der beiden Brückenseiten nicht mehr senkrecht, sondern irn stumpfen Winkel zueinander liegen. Der Kreis der Steuerspannung schrumpft dadurch zu zwei kreisbogenähnlichen Kurven zusammen, und der Steuervektor ändert sein Größenverhältnis wenig. Der Fehlwinkel der Kondensatoren läßt sich in einfacher Weise dadurch erzielen, daß den Kondensatoren kleine Widerstände io und i i vorgeschaltet oder zu ihnen parallel geschaltet werden.According to the invention, this change can thereby be harmless Dimension decreased that the capacities are an artificial angle of error issued so that the tensions on the two sides of the bridge are no longer perpendicular, but lie at an obtuse angle to each other. The circle of control voltage is shrinking this merges into two arc-like curves, and the control vector changes its size ratio little. The angle of misalignment of the capacitors can be found in a simpler way Way to achieve that the capacitors connected upstream of small resistors io and i i or connected in parallel to them.

Die an den Punkten P und N der Brückenschaltung erzeugte Spannung, deren Größe und Phase mit den Ringrohrwiderständen 6 und 7 veränderlich ist, wird den Gitterkreisen des Gleichrichters 2 zugeführt. Bei der Schaltungsanordnung nach Fig. i ist an die Punkte I' und N ein Zwischentransformator 12 angeschlossen, dessen Sekundärseite eine Mittelanzapfung erhält, die an der Kathode des Gleichrichters 2 liegt. Die beiden Enden der Sekundärwicklung sind an die Steuergitter des Gleichrichters angeschlossen. Zweckmäßig wird jedem Gitter je nach der Größe des Gleichrichters ein Schutzwiderstand vorgeschaltet, da die Steuerbrücke nur Spannung, aber keinen Strom zu entnehmen gestattet.The voltage generated at points P and N of the bridge circuit, whose size and phase is variable with the ring tube resistors 6 and 7 fed to the grid circles of the rectifier 2. In the circuit arrangement according to Fig. I is connected to the points I 'and N, an intermediate transformer 12, whose Secondary side receives a center tap on the cathode of the rectifier 2 lies. The two ends of the secondary winding are connected to the control grid of the rectifier connected. Each grid is useful depending on the size of the rectifier a protective resistor is connected upstream, since the control bridge is only voltage, but not Permitted to take electricity.

In Fig. 3 ist das Vektordiagramm der Spannungen der Brückenschaltung angegeben. Der Vektor A, B entspricht der Sekundärspannung des Transformators 5. Die beiden an den Transformator 12 angeschlossenen Punkte P und N der Brückenschaltung liegen auf zwei flachen, durch die Punkte A und B gehenden Kreisbögen. Der Spannungsvektor P, N schließt mit dein Spannungsvektor A, b' den Winkel a, ein. In dem Diagramm der Fig.3 ist punktiert noch die Größe der Brückenspannungsvektoren angegeben für den Fall, daß rein komplexe Widerstände verwendet werden.In Fig. 3, the vector diagram of the voltages of the bridge circuit is given. The vector A, B corresponds to the secondary voltage of the transformer 5. The two points P and N of the bridge circuit connected to the transformer 12 lie on two flat circular arcs passing through the points A and B. The stress vector P, N and the stress vector A, b 'form the angle α. In the diagram of FIG. 3, the size of the bridge voltage vectors is also indicated by dotted lines for the case that purely complex resistors are used.

Die Wirkungsweise der Regeleinrichtung sei an Hand der Fig. q. erläutert. Einem vorbestimmten Gleichgewichtszustand zwischen den beiden auf die Ringrohrwiderstände 6 und 7 einwirkenden Kesselgrößen, also beispielsweise zwischen Dampfdruck und Drehzahl des Rostmotors, entspricht die Lage P, N des Steuervektors, mithin ein vorbestimmter Zündwinkel des Gleichrichters 2 und eine entsprechende Spannung bzw. Drehzahl des Motors i. Die beiden Brückenzweige sind so abgestimmt, daß der Punkt P mit zunehmendem Dampfdruck entsprechend dem eingezeichneten Pfeil nach links und der Punkt N mit zunehmender Drehzahl des Rostmotors nach rechts wandern. Steigt nun der Dampfdruck, so wandert der Endpunkt des Steuervektors der Brücke nach P'. Dadurch verzögert sich der Zündpunkt des Gleichrichters entsprechend der Änderung des Winkels zwischen dem Steuervektor und -der Spannung A, B. Der Motor des Rostantriebes erhält weniger Spannung, seine Drehzahl nimmt ab. Dadurch wird das Ringrohr 7 gedreht, der andere Brückenzweig verändert und der Endpunkt N des Steuervektors nach N' verschoben. Hierdurch wird der Strom im Stromrichter auf den neuen Wert eingestellt, der jetzt dem geänderten DampfdruckP' in der Sammelleitung entspricht. Die beiden Ringrohrwiderstände 6 und 7 sind dabei so abgestimmt, daß verschiedene Punkte auf den beiden Bögen über dem Spannungsvektor A, B bzw. verschiedene Richtungen des Steuervektors verschiedenen Gleichgewichtszuständen des Dampfkessels entsprechen. Die Regelung der Luftzufuhr durch eine nach dem gleichen Prinzip arbeitende Steuerbrücke geschieht durch Drehzahlregelung eines Gebläseinotors mit Rückmeldung über den Tachometer. Je nach den Betriebsbedingungen des Kessels können naturgemäß auch noch andere Regelgrößen selbsttätig gesteuert werden.The mode of operation of the control device is based on FIG. Q. explained. The position P, N of the control vector corresponds to a predetermined state of equilibrium between the two boiler sizes acting on the ring tube resistances 6 and 7, for example between the steam pressure and the speed of the grate motor, i.e. a predetermined ignition angle of the rectifier 2 and a corresponding voltage or speed of the motor i . The two bridge branches are coordinated in such a way that the point P moves to the left with increasing steam pressure according to the arrow drawn and the point N moves to the right with increasing speed of the grate motor. If the steam pressure now rises, the end point of the control vector of the bridge moves to P '. As a result, the ignition point of the rectifier is delayed according to the change in the angle between the control vector and the voltage A, B. The motor of the grate drive receives less voltage, its speed decreases. As a result, the ring pipe 7 is rotated, the other branch of the bridge is changed and the end point N of the control vector is shifted to N '. As a result, the current in the converter is set to the new value, which now corresponds to the changed vapor pressure P 'in the collecting line. The two ring pipe resistances 6 and 7 are matched so that different points on the two arcs over the voltage vector A, B or different directions of the control vector correspond to different states of equilibrium of the steam boiler. The air supply is regulated by a control bridge that works according to the same principle by regulating the speed of a blower motor with feedback via the tachometer. Depending on the operating conditions of the boiler, other controlled variables can naturally also be controlled automatically.

In den Fig. 5 und 6 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, welches gleich dem vorstehend beschriebenen nach dein Prinzip der Brückenschaltung arbeitet. Entsprechend dem Schaltungsschema nach Fig. 5 ist ein Gleichstrommotor 15, dessen Drehzahl geregelt werden soll, über einen gittergesteuerten Gleichrichter 16 unter Zwischenschaltung eines Transformators 17 an ein Wechselstromnetz 18 angeschlossen.In Figs. 5 and 6, an embodiment of the invention is shown, which is the same as the one described above based on your principle of the bridge circuit is working. Corresponding to the circuit diagram of FIG. 5 is a direct current motor 15, the speed of which is to be controlled, via a grid-controlled rectifier 16 connected to an alternating current network 18 with the interposition of a transformer 17.

Die die Gitterspannung des Gleichrichters liefernde Steuerbrücke wird von dem Wechselstromnetz 18 über einen Transformator ig gespeist, dessen Sekundärklemmen A und B die Diagonalspannung der Brücke liefern, während die Steuerspannung an den Punkten N und P abgenommen wird. Die eine Seite der Brückenschaltung besteht aus einem festen Widerstand 20 und einem beweglichen, als Ringrohr ausgebildeten Widerstand 2 i, der über einen Transformator 22 an die Brücke angeschlossen ist. Auf diesen Widerstand wirkt die Drehzahl des Rostmotors ein.The control bridge supplying the grid voltage of the rectifier is fed from the alternating current network 18 via a transformer ig, the secondary terminals of which A and B supply the diagonal voltage to the bridge, while the control voltage is supplied to the Points N and P is decreased. One side of the bridge circuit consists of a fixed resistor 20 and a movable resistor designed as a ring tube 2 i, which is connected to the bridge via a transformer 22. On this Resistance affects the speed of the grate motor.

Der andere Brückenzweig besteht aus einem Kondensator 23 und einem kingrohrwiderstand 24., dein ebenfalls ein Transformator 25 zugeordnet ist. Bei Änderung der beiden Ringrohrwiderstände bewegt sich der Punkt N der einen Brückenseite auf einer Geraden, während der Punkt P auf einem Halbkreis über der Diagonalspannung der Brückenschaltung sich bewegt. Die Brückenspannung P, 1V wird vermittels eines Transformators 26 herauftransformiert, gleichgerichtet, durch Kondensatoren geglättet und den Gitterkreisen als positive Gittervorspannung aufgedrückt. Durch den Transformator 27 wird dieser Gleichspannung eine Wechselspannung überlagert. Der Zündpunkt wird dabei dadurch geändert, daß die aus der Gleichspannung und der Wechselspannung bestehende Steuerspannung ihrer Gleichspannungskomponente nach geregelt wird. Es ist hierbei eine im wesentlichen im positiven Gebiet liegende Zündcharakteristik vorausgesetzt.The other branch of the bridge consists of a capacitor 23 and one King tube resistance 24, which is also assigned a transformer 25. at If the two ring tube resistances change, point N moves on one side of the bridge on a straight line, while the point P on a semicircle above the diagonal tension the bridge circuit is moving. The bridge voltage P, 1V is achieved by means of a Transformer 26 stepped up, rectified, smoothed by capacitors and impressed on the grid circles as a positive grid bias. By an alternating voltage is superimposed on the transformer 27 on this direct voltage. The ignition point is changed by the fact that the DC voltage and the AC voltage existing control voltage regulated according to its DC voltage component will. It is an ignition characteristic that is essentially in the positive range provided.

Infolge der Gleichrichtung der Brücken-Spannung ist die Lage des Steuervektors gleichgültig geworden. Der Gleichrichter 16 reagiert nur auf die absolute Größe des Vektors. Diese Regelanordnung arbeitet daher nicht mit Phasensteuerung, sondern mit Potentialsteuerung. An sich könnte man in diesem Falle ohne die erwähnte Gitterwechselspannung des Transformators 27 auskommen; jedoch wird die Potentialsteuerung durch eine solche Wechselspannung verbessert.The position of the control vector is due to the rectification of the bridge voltage become indifferent. The rectifier 16 only reacts to the absolute size of the vector. This control arrangement therefore does not work with phase control, but rather with potential control. In this case one could actually do without the aforementioned alternating grid voltage of the transformer 27 get by; however, the potential control is made by such AC voltage improved.

In Fig. 6 ist das Spannungsdiagramm der Brückenschaltungdargestellt. DieStreckeA-B entspricht wiederum dem von dem Transformator ig gelieferten Spannungsvektor. Bei Änderungen des Dampfdruckes und einer entsprechenden Änderung des Ringröhrwiderstandes 24 wandert der Punkt P auf einem Halbkreis über der Strecke A-B, während die den verschiedenen Drehzahlstufen des Röstmotors entsprechenden Punkte N auf der Verbindungsgeraden zwischen den Punkten A, B liegen. Nimmt man an, daß sich die Regelanordnung im Gleichgewicht befindet, und daß in diesem Falle die Strecke P-N der Steuerspannung entspricht, welche dem Gitterkreis des Gleichrichters zugeführt wird, so wird bei fallendem Dampfdruck der Steuervektor größer, während er bei steigendem Dampfdruck kleiner wird. Die Bewegungsrichtung der Punkte P und N ist wiederum durch Pfeile angedeutet. In dem einen Fall, d. h. bei steigendem Dampfdruck und verkleinertem Steuervektor P', N läuft der Rostmotor langsamer, und zwar so lange, bis der Punkt N den neuen GleichgewichtspünktN' erreicht hat. Die Parallellage zur Anfangsstellung ist durch den geringsten Stromverbrauch des Motors 15 ausgezeichnet. Jede Änderung des Dampfdruckes ändert im richtigen Sinn die Länge des Steuervektors, wobei der neue Ruhezustand durch die geringste Lagenänderung bestimmt ist. Das wesentliche Merkanal dieser Brückenschaltung besteht somit darin, daß bei Änderung der den komplexen Widerstand enthaltenden Brückenhälfte der Steuervektor sowohl verkürzt als auch verlängert wird, während er durch Änderung der Ohmschen Brückenhälfte nur verlängert werden kann.In Fig. 6 the voltage diagram of the bridge circuit is shown. The path A-B in turn corresponds to the voltage vector supplied by the transformer ig. In the event of changes in the steam pressure and a corresponding change in the ring tube resistance 24, the point P moves on a semicircle over the distance AB, while the points N corresponding to the various speed levels of the roasting motor lie on the straight connecting line between the points A, B. Assuming that the control arrangement is in equilibrium, and that in this case the path PN corresponds to the control voltage which is fed to the grid circuit of the rectifier, the control vector becomes larger with falling vapor pressure, while it becomes smaller with increasing vapor pressure. The direction of movement of points P and N is again indicated by arrows. In the one case, ie with increasing steam pressure and reduced control vector P ', N , the grate motor runs more slowly, namely until the point N has reached the new equilibrium point N'. The parallel position to the initial position is characterized by the lowest power consumption of the motor 1 5 . Every change in the vapor pressure changes the length of the control vector in the correct sense, with the new state of rest being determined by the slightest change in position. The essential feature of this bridge circuit is that when the bridge half containing the complex resistor changes, the control vector is both shortened and lengthened, while it can only be lengthened by changing the ohmic bridge half.

Die erstmalige Einstellung der Brücke erfolgt durch Einregulierung der Größe des Widerstandes 2o und des Kondensators 23, welche, wie in dem Schaltschema der Fig. 3 angegeben, einstellbar sind, und zwar so lange, bis der Steuervektor auf der Spannung des Transformators ig senkrecht steht. Dabei ist noch zu beachten, daß die festen Widerstände größer sein müssen als die Maximalwerte der Ringrohrwiderstände, damit der Steuervektor sich nur auf der einen Seite des Brückenhalbkreises bewegt.The bridge is set for the first time by adjustment the size of the resistor 2o and the capacitor 23, which, as in the circuit diagram of Fig. 3, are adjustable, namely until the control vector is perpendicular to the voltage of the transformer ig. It should also be noted that that the fixed resistances must be greater than the maximum values of the ring tube resistances, so that the control vector only moves on one side of the bridge semicircle.

In den Steuerschaltungen, welche an Hand der Fig. i bis 4 bzw. 3 und 6 beschrieben sind, lassen sich noch verschiedene Abwandlungen vornehmen. Man kann auch zur Steuerung der gittergesteuerten Stromrichter an sich noch andere Schaltungen verwenden. Die Stromrichtersteuerung wird dann besonders vorteilhaft, wenn man sich von der Verwendung der bisher üblichen niederohmigen Ringrohrwiderstände frei macht. Dies läßt sich durch Kohleringrohre erreichen, die sich heute mit einem maximalen Widerstand von z6oo Ohm herstellen lassen. Solche Ringrohre kann man unter Fortfall der Transformatoren direkt in die Brückenzweige schalten. Die in Fig. i dargestellte Brückenschaltung läßt sich noch dadurch steuern, daß man anstatt der Ringrohre 6 und 7 feste Widerstände in die Steuerbrücke einsetzt und in Abhängigkeit von dem Dampfdruck und der Drehzahl des Rostmotors die in dem anderen Brückenzweig liegenden Kondensatoren und g ändert.In the control circuits, which with reference to FIGS. I to 4 or 3 and 6 are described, various modifications can be made. One can there are also other circuits for controlling the grid-controlled converters use. The converter control is particularly advantageous if you makes free of the use of the previously common low-ohmic ring tube resistors. This can be achieved by carbon ring tubes, which today have a maximum Have a resistance of 600 ohms produced. Such ring tubes can be omitted of the transformers switch directly into the bridge branches. The one shown in Fig. I Bridge circuit can also be controlled in that instead of the ring tubes 6 and 7 sets fixed resistors in the control bridge and depending on the Steam pressure and the speed of the grate motor are those in the other bridge branch Capacitors and g changes.

Eine andere Möglichkeit für die Steueranordnung der Stromrichter besteht darin, daß die Steuerbrücke durch einen Phasenschieber ersetzt wird, dessen Rotor und Stator gegeneinander beweglich angeordnet sind. Den Stator verdreht das Dampfmanometer, den Rotor das Tachometer des Rostmotors. Priinärseitig liegt der Phasenschieber am Drehstromnetz. Die Sekundärwicklung ist an die Gitter des Stromrichters geführt, wobei die Mitte der Wicklung an der Kathode liegt. Der Steuerzustand des Stromrichters entspricht dann der jeweiligen Lage des Steuervektors, d. h. der relativen Verdrehung des Rotors gegen den Stator. Durch geeignete Wahl der mechanischen Übersetzung zwischen Geber und Phasenschieber richtet inan es so ein, daß das Manometer den Steuervektor über die neue Ruhelage hinaus verdreht, während das Tachometer bei Änderung der Motordrehzahl den Steuervektor in die neue Ruhelage zurückbringt.There is another possibility for the control arrangement of the converters in that the control bridge is replaced by a phase shifter, the rotor of which and stator are arranged to be movable relative to one another. The steam manometer twists the stator, the rotor the speedometer of the grate motor. The phase shifter is on the primary side on the three-phase network. The secondary winding is led to the grid of the converter, the center of the winding being at the cathode. The control status of the converter then corresponds to the respective position of the control vector, i.e. H. the relative rotation of the rotor against the stator. By suitable choice of the mechanical translation between Transmitter and phase shifter sets it up in such a way that the pressure gauge controls the control vector rotated beyond the new rest position, while the speedometer changes the Engine speed brings the control vector back to the new rest position.

Obwohl die vorstehend beschriebenen Brükkenschaltungen sich besonders für die selbsttätige Kesselregelung eignen, lassen sich diese Schaltungen vorteilhaft auch für andere selbsttätige Regelungen verwenden, bei denen zwei Steuergrößen vorliegen, von denen die eine in Abhängigkeit von der anderen geändert werden soll, während die zweite Steuergröße durch Rückmeldung den Ruhezustand der Regelanordnung wiederherstellt.Although the bridge circuits described above are particularly are suitable for automatic boiler control, these circuits can be advantageous can also be used for other automatic controls where there are two control variables, one of them can be changed depending on the other should, while the second control variable indicates the idle state of the control system through feedback restores.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for controlling grid-controlled discharge sections, in particular gas or vapor discharge paths, depending on two parameters using bridge circuits with several to the same AC voltage connected bridge branches, in particular for the regulation depending on a determinant variable (boiler pressure) and the reset depending on a second size (grate speed), characterized in that one of the two Determining variables on a resistance variable of one branch of the bridge, the other determining variable however, acts on a resistance value of the other bridge branch. .

2. Device according to claim i, characterized in that one bridge half consists only of ohmic resistors (20, 21), the other, however, at least partially of complex resistors (23, 2q.), So that an end point of the control voltage vector is on a straight line (B, N, A), while the other moves on a circle (B, P, A).

3. Device according to claim i with ohmic and complex resistances in both bridge branches, characterized in that the complex resistors (8, 9) with ohmic resistances (io, ii) are combined in such a way that the end points of the control voltage vector (P, N) move on flat arcs (A, P, B or A, N, B). q .. Device according to claim 2, characterized in that the AC control voltage of the bridge circuit is fed to the control grid circuits as a rectified voltage, e.g. B. in such a way that the grid transformer (26) connected to the output terminals (P, N) of the bridge is connected on the secondary side at its phase ends via a rectifier in push-pull circuit to the control grid and with its zero point to the cathode of the discharge vessel, with between the control grid and Cathode capacitors are connected.