DE688002C

DE688002C - Schedule controller, especially for electrical power plants

Info

Publication number: DE688002C
Application number: DE1930688002D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Waldemar Brueckel
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1930-09-19
Filing date: 1930-09-19
Publication date: 1940-02-10

Description

Fahrplanregler, insbesondere für elektrische Kraftwerksbetriebe In elektrischen Kraftwerksbetrieben ist es üblich, die Einhaltung einer gewissen Leistung mit einem Fahrplanregler durchzuführen, der von einem Uhrwerk angetrieben wird und eine vorgeschriebene zeitliche Verteilung der angegebenen Leistung einregelt.Schedule controller, especially for electrical power plants In electrical power plants, it is common to comply with a certain output to be carried out with a schedule controller that is driven by a clockwork and regulates a prescribed temporal distribution of the specified performance.

Die bisher zu diesem Zweck verwendeten Einrichtungen arbeiten in der Weise, daß die Ist- und Sollwertorgane durch ein Gestänge oder Getriebe mechanisch miteinander verbunden sind. Die Einrichtungen haben den Nachteil, daß der mechanische Aufbau mitunter recht Es sind auch bereits Regeleinrichtungen bekanntgeworden, bei welchen dem Istwertorgan elektrische Impulse zugeführt werden mit einer Häufigkeit, die dem jeweiligen Wert der Meßgröße proportional ist. Der Sollwert wird bei solchen Einrichtungen auf das Sollwertorgan ebenfalls mit Hilfe von Impulsen übertragen, deren Häufigkeit dem Sollwert proportional ist. Bei einer bekannten Einrichtung dieser Art besteht der Fahrplanapparat aus einer von einer Uhr angetriebenen Scheibe mit einer sehr großen Anzahl von Einstecköffnungen, in welche Stifte einzusetzen sind, durch die in Verbindung mit Kontaktfedersätzen, einem Hilfswiderstand und einer Stromquelle, sowie einem weiteren umlaufenden Meßgerät der jeweilige Sollwert zeitabhängig bestimmt wird. Diese bekannte Einrichtung hat einmal den Nachteil, daß eine große Anzahl von Apparaten benötigt wird, zum andern Mal den, daß eine besondere, konstant zu haltende Stromquelle für die Darstellung des Sollwerts vorhanden sein muß. Schließlich macht bei der bekannten Einrichtung auch die Veränderung der Sollwertkurve über die Tageszeit Schwierigkeiten, die für diesen Fall alle den Sollwert darstellenden Schrauben in ihrer Stellung überprüft bzw. verändert werden müssen. Wenn eine solche Veränderung bei der bekannten Einrichtung vorgenommen werden soll, so können die bei den Werken ohnehin vorhandenen Fahrplankurven bestenfalls als Vorlage für die Einstellung der Schrauben dienen.The facilities previously used for this purpose work in the Way that the actual and setpoint organs by a linkage or gear mechanically are connected to each other. The devices have the disadvantage that the mechanical Construction sometimes quite. Control devices have also become known at to which electrical impulses are fed to the actual value organ with a frequency which is proportional to the respective value of the measured variable. The setpoint is with such Transfer devices to the setpoint organ also with the help of pulses, the frequency of which is proportional to the nominal value. At a known facility of this type, the timetable apparatus consists of a disk driven by a clock with a very large number of insertion openings into which pins can be inserted are, through which in connection with contact spring sets, an auxiliary resistor and a current source, as well as a further rotating measuring device the respective setpoint is determined as a function of time. This well-known device has the disadvantage that a large number of apparatus is required, and on the other hand that one special, constant current source for displaying the setpoint is available have to be. Finally, the known device also makes the change in Setpoint curve over the time of day Difficulties, for this case all the setpoint the position of the screws must be checked or changed. If such a change is to be made to the known facility, so the schedule curves already available at the plants can at best be saved as Serve as a template for setting the screws.

Ein anderer Impulsfrequenzregler enthält einen Schiebewiderstand, dessen Schleifkontakt in Abhängigkeit von dem jeweils geltenden Sollwert verstellt wird. Von diesem Widerstand wird eine entsprechend veränderliche Spannung abgegriffen und einem Motor zugeführt, der demgemäß mit einer veränderlichen Drehzahl läuft und einen Impulsfrequenzgeber antreibt. Der Vergleich zwischen Ist- und Sollwert erfolgt bei dieser bekannten Einrichtung durch umlaufende Kontaktgabeln. Diese Einrichtung geht wohl schon einen Schritt weiter, besitzt aber immer noch den Nachteil, daß eine größere Anzahl von-Apparaten notwendig ist und daß die vof- , handenen Organe zur Umformung des Sollwerts in eine Drehzahl eine gewisse Verzöge='' rung mit sich bringen. Entsprechend dem Aufbau dieses Fahrplanreglers ist ferner keine andere Vergleichsmöglichkeit für Soll-und Ist.wert vorhanden als die erwähnte Anwendung von umlaufenden Kontaktgabeln, die mit großer Präzision gearbeitet sein müssen, wenn sich die gewünschte Wirkung ergeben soll. Schließlich ist noch ein Fahrplanapparat bekannt, bei dem die Fahrplankurve in rechtwinkligen Koordinaten dargestellt ist und aus leitendem Material besteht. Auf diesem Fahrplandiagramm liegt eine größere Anzahl von Kontaktfingern auf, die sämtlich auf einer Brücke befestigt sind. Das Fahrplandiagramm wird in Richtung der Zeitachse verschoben, so daß entsprechend dem jeweiligen Fahrplanwert eine Anzahl von Bürsten kurzgeschlossen ist. Zwischen je zwei Bürsten liegt ein Widerstand, so daß bei Anlegen einer Spannung von der Bürstenbrücke ein Strom geliefert wird, dessen jeweiliger Wert in Beziehung zu dein Fahrplanwert - steht. Nachteilig bei dieser Einrichtung ist, daß die Kontaktfinger sehr genau gearbeitet sein und mit gleichmäßigem Druck auf dem Fahrplandiagramm aufliegen müssen, weil sonst der von den Bürsten abgenommene Strom unbeabsichtigt gefälscht wird. Hierbei ist zu berücksichtigen, daß jeder Millimeter des Fahrplans einer Leistung von mehreren iooo kW entsprechen kann, so daß schon der Ausfall oder die ungenaue Kontaktgabe einer einzigen Bürste eine sehr beträchtliche Änderung des Sollwerts vortäuschen kann. Dazu kommt, daß die von diesem Fahrplanapparat gelieferte elektrische Größe nicht unmittelbar zur Übertragung auf größere Entfernungen geeignet ist, weil es sehr auf deren Intensität ankommt.Another pulse frequency controller contains a slide resistor, whose sliding contact is adjusted depending on the applicable setpoint will. A correspondingly variable voltage is tapped from this resistor and fed to a motor which accordingly runs at a variable speed and drives a pulse frequency generator. The comparison between actual and target value takes place in this known Set-up by circumferential contact forks. This facility probably goes a step further, but still owns the disadvantage that a larger number of devices is necessary and that the , existing organs for converting the setpoint into a speed a certain delay = '' bring with them. According to the structure of this schedule regulator is also There is no other possibility of comparison for the setpoint and actual value than the one mentioned Use of circumferential contact forks that are worked with great precision must if the desired effect is to result. Finally there is one more Timetable apparatus known in which the timetable curve in right-angled coordinates is shown and is made of conductive material. On this timetable diagram there is a larger number of contact fingers, all on a bridge are attached. The timetable diagram is shifted in the direction of the time axis, so that a number of brushes are short-circuited according to the respective schedule value is. There is a resistor between every two brushes, so that when a voltage is applied a current is supplied by the brush bridge, its respective value in relation to your timetable value - is. The disadvantage of this device is that the contact fingers be worked very precisely and with even pressure on the timetable diagram have to rest, otherwise the current drawn by the brushes is unintentional is counterfeited. It should be noted that every millimeter of the timetable can correspond to a power of several iooo kW, so that the failure or the imprecise contact of a single brush is a very considerable change can simulate the setpoint. In addition, the one supplied by this timetable apparatus electrical quantity not directly suitable for transmission over long distances is because its intensity is very important.

Erfindungsgemäß werden alle diese Nachteile bei einem Fahrplanregler unter Verwendung einer in einem rechtwinkligen Koordinatensystem dargestellten Fahrplankurve dadurch vermieden, daß die jeweiligen Sollwerte nach dem Impulszeitverfahren übertragen und ihre Länge an der entsprechend der Tageszeit bewegten Fahrplankurv e zufolge ihrer unter dem Abtastorgan in Ordin.atenlängsrichtung hinweggleitenden Ordinatengröße ermittelt werden. Die Abtastung erfolgt bei einem Ausführungsbeispiel durch ein Kontaktrad, das periodisch mit konstanter Geschwindigkeit längs den Ordinaten der F ahrplankurve bewegt wird. In. jedem Fall kann die Abtastung unter Anwendung eines solchen Drucks "vorgenommen werden, daß ,Kontaktfehler nicht entstehen. Zudem kommt °: keineswegs auf die Intensität der Impulse ;41i:, so daß eine Übertragung des Sollwerts auf größere Entfernungen ohne weiteres inög-:1ich ist. Weiterhin wird durch die Erfindung ein Fahrplanregler geschaffen, der in weiten Grenzen von der Spannung irgendwelcher Hilfsstromquellen unabhängig ist und die Zahl der benötigten Einzelteile auf ein Mindestmaß herabsetzt. Dazu kommt noch der Vorteil, daß der Sollwert direkt aus der Fahrplankurve durch Stromimpulse dargestellt wird, also durch dasselbe Mittel, durch das auch der Istwert dargestellt wird.According to the invention, all of these disadvantages are eliminated in a schedule controller using a timetable curve represented in a rectangular coordinate system thus avoided that the respective setpoints are transmitted according to the pulse time method and their length according to the timetable curve moved according to the time of day their ordinate size sliding away under the scanning element in the longitudinal direction of the ordinate be determined. In one embodiment, the scanning is carried out by a Contact wheel, which periodically at constant speed along the ordinates of the Schedule curve is moved. In. in either case, the scan can be performed using a such pressure "that contact errors do not arise. In addition °: by no means on the intensity of the impulses; 41i: so that a transmission of the Setpoint over longer distances is not possible without further ado. Will continue created by the invention a schedule controller, which within wide limits of the Voltage of any auxiliary power sources is independent and the number of required Reduces individual parts to a minimum. There is also the advantage that the Setpoint is represented directly from the schedule curve by current pulses, i.e. by the same means by which the actual value is represented.

Dies ergibt eine einfache Vergleichsvorrichtung, da nichts weiter erforderlich ist als zwei entsprechend Ist- bzw. Sollwert erregte Relais,- deren Kontakte hintereinander geschaltet in einem Stromkreis für den Verstellmotor liegen.This results in a simple comparison device, since nothing more is required as two relays energized according to the actual or setpoint value, - their Contacts are connected in series in a circuit for the adjustment motor.

In der Abbildung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, bei dem das Zeitimpulsfernmeßsystem verwendet ist. Der Istwertgeber, ein nach dem bekannten Zeitimpulsfernmeßsystem gebauter Geberapparat, ist mit i, der Sollwertgeber (Fahrplanapparat), ein ebenfalls nach dem Prinzip des Zeitimpulsfernmeßsystems gebauter Apparat, bei dem die auf einer Trommel aufgezeichneten Sollwerte durch ein Abtastsystem aasgeprüft «-erden, mit a, die Einrichtung zur Verstellung des Kraftmaschinenreglers mit 3 bezeichnet.In the figure, an embodiment of the invention is shown, in which the time pulse telemetering system is used. The actual value transmitter, one after the well-known time pulse remote measuring system built transmitter device, is with i, the setpoint transmitter (Timetable apparatus), also built according to the principle of the time pulse telemetry system Apparatus in which the nominal values recorded on a drum are passed through a scanning system aasgeprüft «-erden, with a, the device for adjusting the engine governor labeled 3.

Durch die Schaltuhr 4 wird periodisch der Stromkreis für die Kuppelmagnete 5 und 6 geschlossen, welche, nachdem sie einmal angesprochen haben, über die Selbsthaltekontakte 51 und 61 erregt bleiben. Die beiden Kupplungen 7 und 8 werden durch die Magnete 5 und 6 gleichzeitig eingerückt, und ein Abtastzeiger g im Istwertgeber beginnt gleichzeitig mit einem Metallrädchen io im Sollwertgeber sich mit konstanter Geschwindigkeit zu bewegen. Angenommen, der vom Zeiger i i des Istwertmeßinstrumentes i dargestellte Istwert sei kleiner als der Sollwert, der durch die Randkurve des auf die Metalltrommel 12 aufgespannten Papierstreifens 13 gegeben ist, so wird zuerst eine Berührung zwischen dem Meßzeiger i i und dem Abtastorgan g stattfinden und damit ein Stromkreis für ein Relais 1q. geschlossen werden. Durch dieses Relais wird der Arbeitskontakt 141 geschlossen und der Ruhekontakt 142 geöffnet. Die Öffnung des Ruhekontaktes 142 ist ohne Bedeutung, da der betreffende Stromkreis wegen des noch offenen Arbeitskontaktes 16, ohnehin stromlos ist. Die Schließung des Arbeitskontaktes 141 schließt den einen der beiden zu der Regeleinrichtung 3 führenden Fernstromkreise, so daß der Kuppelmagnet 17 auf der Kraftwerksseite erregt wird. Hierdurch wird die Kupplung 18 eingerückt, und der Motor ig verstellt das linke Sonnenrad des Differentialgetriebes 2o und damit die Regulierachse des Planetenrades. Wenn. nun auf dem Fahrplanapparat -2 das Metallrad io die Randkurve des Papieres 13 erreicht hat, wird der Stromkreis für das Relais 16 gebildet. Das Relais 16 schließt seinen Arbeitskontakt 161 und öffnet seinen Ruhekontakt 1b2. Die Schließung des Arbeitskontaktes 16, ist ohne Bedeutung, da der betreffende Regelstromkreis wegen des geöffneten Ruhekontaktes 142 doch stromios ist. Die Öffnung des Ruhekontaktes. 16, dagegen bewirkt auf der Kraftwerksseite die Entregung des Magneten 17 und damit die Beendigung der Reglerverstellung. Der Regler ist demgemäß; um einen Betrag verstellt worden, welcher der Differenz zwischen Ist- und Sollwert proportional ist. Durch zusätzliche Einrichtungen wird nun dafür gesorgt, daß die Abtastorgane g und io in ihre Ruhelage zurückkehren und die Kontakte 141, 14, und 161, 16. in den Regelstromkreisen wieder in ihre gezeichnete Stellung zurückgeführt werden. Dies wird im wesentlichen durch das Relais 15 bewirkt, das von der Schaltuhr .4 betätigt wird zu einer Zeit, zu welcher der beschriebene Regelvorgang zuverlässig beendet ist.The timer 4 periodically closes the circuit for the coupling magnets 5 and 6, which, after they have responded once, remain energized via the self-holding contacts 51 and 61. The two clutches 7 and 8 are engaged simultaneously by the magnets 5 and 6, and a scanning pointer g in the actual value transmitter begins to move at constant speed at the same time with a metal wheel io in the setpoint transmitter. Assuming that the actual value shown by the pointer ii of the actual value measuring instrument i is smaller than the setpoint value given by the edge curve of the paper strip 13 stretched on the metal drum 12, first contact between the measuring pointer ii and the scanning element g will take place and thus a circuit for a relay 1q. getting closed. This relay closes the normally open contact 141 and opens the normally closed contact 142. The opening of the normally closed contact 142 is irrelevant, since the circuit in question is de-energized anyway because the normally open contact 16 is still open. The closure of the normally open contact 141 closes one of the two remote circuits leading to the control device 3, so that the coupling magnet 17 on the power station side is excited. As a result, the clutch 18 is engaged, and the motor ig adjusts the left sun gear of the differential gear 2o and thus the regulating axis of the planetary gear. If. Now on the schedule apparatus -2 the metal wheel io has reached the edge curve of the paper 13, the circuit for the relay 16 is formed. The relay 16 closes its normally open contact 1 61 and opens its normally closed contact 1b2. The closing of the normally open contact 16 is irrelevant, since the relevant control circuit is still currentless because of the open normally closed contact 142. The opening of the normally closed contact. 16, on the other hand, causes the de-excitation of the magnet 17 on the power station side and thus the termination of the controller adjustment. The regulator is accordingly; has been adjusted by an amount which is proportional to the difference between the actual and nominal value. Additional devices now ensure that the scanning elements g and io return to their rest position and the contacts 141, 14, and 161, 16 in the control circuits are returned to their position as shown. This is essentially caused by the relay 15 , which is actuated by the timer .4 at a time at which the control process described is reliably terminated.

Auf dem Sollwertgeber ist die Fahrplankurve in rechtwinkligem Koordinatensystem aufgetragen. Statt einer Metalltrommel 12 und einem Papierstreifen 13 kann man auch die Trommel aus isolierendem Material und die der Fahrplankurve entsprechende Komplementkurve aus einem Metallblatt herstellen. Die Kontaktgabe zur Betätigung des Relais 16 erfolgt in diesem Falle, wenn das Rad io das Metallblatt erreicht.The schedule curve is plotted on the setpoint generator in a right-angled coordinate system. Instead of a metal drum 12 and a paper strip 13 , the drum can also be made from insulating material and the complementary curve corresponding to the schedule curve can be made from a metal sheet. The contact for actuating the relay 16 takes place in this case when the wheel io reaches the metal sheet.

Die drei Einrichtungen des Ausführungsbeispieles Istwertgeber i, Sollwertgeber 2 und Regeleinrichtung 3 können sich an drei räumlich voneinander getrennten Orten befinden und lassen keine große Bewegungsmöglichkeit zu.The three devices of the exemplary embodiment actual value generator i, setpoint generator 2 and control device 3 can be located at three spatially separate locations are located and do not allow a great deal of movement.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Schedule controller, especially for electrical power plants, with a schedule curve defined in a right-angled coordinate system and with Remote transmission of sampled setpoints and actual values with? Means of tele-measuring technology to a both.- comparing regulating organ, characterized in that the respective Transferring setpoints according to the pulse time method and their length corresponding to the the time of day moving schedule curve according to their under the scanning element in the ordinate longitudinal direction sliding ordinate size can be determined.

2. Schedule controller according to claim i, characterized in that a contact wheel is arranged, which is periodically with constant speed is moved along the ordinates of the schedule curve.

3. Timetable controller according to claims 1 and 2, characterized in that one according to the desired Timetable curve cut strips is moved by means of a drainage device.