DE689866C - keitsverfahren auf den Regler einer Einrichtung zur elektrischen Regelung technisch-physikalischer Betriebsgroessen, insbesondere der Energieabgabe elektrischer Stromerzeuger, uebertragenen Messwertes - Google Patents

Description

In äelm Hauptpatent ist eine Einrichtung zur elektrischen Regelung technisch-physikalischer Betrieb sjgrößen, insbesondere . der Energieab|g|abie elektrischer Stromerzeuger, bei welcher der Istwert der zu regelnden Größe nach dem Impulsihäufigkeitsverfahren auf einen Regler übertragen und dort mit Hilfe einer Kontaktvorrichtung mit dem Sollwert verglichen wird, unter Schutz gestellt, die

t° verhindert, daß ein Meßwert am Empfangsort falsch aufgenommen und in der Regelvorrichtung falsch ausgewertet wird, wenn die Impulshäufigkeit unter eine bestimmte betriebsmäßig noch mögliche geringste Grenzhäufigkeit sinkt. Die Einrichtung, die gemäß diesem Hauptpatent hierzu verwendet wird, umfaßt einen besonderen Antriebsmotor mit einer Kontakteinrichtung aus leitendem umd nichtleitendem· Segment mit Scnleifbürsten und Hilfsrelais. Die Zahl der hierzu notwendigen Geräte sowie auch der Umstand; daß ein ständig laufender Antrieb 'erforderlich ist, geben die Möglichkeit zu der Verbesserung, welche den. Gegenstand vorliegender Erfindung¹ bildet und die sich vor der An-Ordnung nach dem Hauptpatent dadurch auszeichnet, daß die dauernd laufenden Teile in Fortfall kommen.

Abgesehen von der betrieblichen Verbesserung, die darin liegt, daß die Teile entfallen, die, weil sie dauernd in Bewegung sind¹, dem Verschleiß stärker unterworfen sind, kommt als weiterer Vorteil, hinzu, daß die neue Bauart wesentlich weniger Platz beansprucht und daher leicht in der Empfangsanordnung selber untergebracht werden kann. Auch ist es ein. Vorteil der verbesserten Einrichtung gegenüber der Anordnung nach dem Hauptpatent, daß man nicht nur das Unterschreiten einer kleinsten Impulshäufigkeit, sondern gegebenenfalls auch das Überschreiten einer höchsten Impulshäufigkeit oder die Entstehung eines Dauerstromes erfassen kann.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß zur Steuerung der Überwachunglseinrichtung ein Wärmezeitschalter dient, dessen

*) Von dem Patentsucher sind als die Erfinder angegeben -worden:

Dr.-Ing. Paul Pflier und Dr. Josef Krönert in Berlin-Charlottenburg.

Heizung in Abhängigkeit von. einer Impulsfolge erfolgt, deren Häufigkeit ein Maß für die zu übertragende Größe bildet.

Die neue Anordnung nach der Erfindung hat also den Vorteil, daß die konstante Zeitspanne für den Vergleich des zeitlichen Ablaufes der beiden Übertragungsimpulse nicht, wie bei dem Ausführungsbeispiel des Hauptpatents, durch eine mit bestimmter Geschwindigkeit durcheilte Strecke nachgebildet wird^ sondern vielmehr durch, die Konstanten .des Wärmezeitschalters, der z. B. ein Bimetallschalter sein kann, bestimmt ist, bei dem der zeitliche Abstand der Impulse sich durch höhere oder geringere Erwärmung auswirkt. Irgendwelche mechanischen Antriebsmittel sind deshalb bei dem Gegenstand der Erfindung· überhaupt nicht mehr notwendig·.

Bei dem in Abb. 1 dargestellten Ausfüh- «0 rungsbeispiel ist 1 die Übertragungsleitung, die im Betrieb der Anlage von Stromimpulsen durchflossen ist und über das Relais 2 in bekannter Weise die durch die Impulshäufigkeit gegebene Größe auf ein Empfangsgerät über- »5 trägt. In der Leitung 1 liegt die: Erregerwicklung eines Relais 3 mit Abfallverzögierung, das bei jeder Erregung über die Kontaktlamelle 3^a den Ruhekontakt 3* öffnet tünd den Arbeitskontakt y schließt. Die zu den Bimetallschaltern 4 und 5 gehörenden Heizwicklungen 4^a -und 5° liegen je in einem Stromkreis, der von der Stromquelle 6 über die Heizwicklung 4° bzw. 5° zu dem Kontakt $^c bzw. 3⁶ und zurück zur Stromquelle führt. Die Bimetallschalter 4und 5 steuern je einen Stromkreis, in dem die Signallampe J bzw. 8 liegt. Die Ausbildung von Bimetallschaltern ist an sich bekannt. Die Kontaktlamellen dieser Schalter sind aus Metallstreifen zusammengesetzt, deren Ausdehnungskoeffizienten verschieden groß sind. Infolgedessen krümmen sich die Kontaktlamellen bei Erwärmung. Die Kontaktlamellen werden an ihrem einen Ende eingespannt,- während ihrem anderen. Ende ein Gegenkontakt zugeordnet wird, gegen den sich die Kontaktlamellen bei einem bestimmten Grad der Erwärmung anlegen oder von dem sie sich hei einem bestimmten Grad der Erwärmung abheben. Die Erwärmung der Kontaktlamellen erfolgt durch eine Heizwicklung. Damit die Bimetallschalter von der Raumtemperatur unabhängig sind, also bei Stromlosigkeit der Heizwicklung ein Schließen oder Öffnen der Kontakte infolge hoher Raumtemperatur nicht stattfindet, kann man die Gegenkontakte an Bimetallstreifen lagern, so daß nur ein relativer Temperaturunterschied zwischen der· Kontaktlamelle und dem Gegenkontakt bzw. der Stütze des Gegenkontaktes ein Schließen oder Öffnen des Schalters herbeiführt.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung¹ ist folgende:

Bei jedem Impuls in der Übertragungsleitung wird die Heizwicklung 4^e über das Relais 3 an Spannung gelegt, während in den Impulspausen die Heizwicklung 5« an Spannung liegt. Infolgedessen wird der Schalter 4 um so mehr erwärmt, je größer die Impulshäufigkeit ist. Der Schalter 5 wird hingegen um so mehr erwärmt, je geringer die Impulshäufigkeit ist. Die Konstanten der beiden Bimetallschalter sind so gewählt, daß der Schalter 5 bei Unterschreiten der niedrigsten betriebsmäßig vorkommenden Impulshäufigkeit und insbesondere bei Stromlosigkeit in der Übertragungsleitung geschlossen wird. Der Schalter 4 dagegen wird bei Überschreiten der höchsten betriebsmäßig vorkommenden Impulshäufigkeit und insbesondere bei Dauerstrom in der Übertragungsleitung geschlossen. Sobald der eine oder andere Schalter geschlossen wird, leuchtet die entsprechende Signallampe auf. Selbstverständlich kann man auch durch die Bimetallschalter einen Stromkreis schließen, durch den die Übertragungseinrichtung abgeschaltet oder eine sonstige Sicherungsvorrichtung betätigt wird.

Wie oben erwähnt, besitzt, das Relais 3 Abfallverzögerung, -und zwar aus folgendem Grunde. Bei Verwendung der normalen Impulsgebergeräte ist die Dauer der einzelnen Impulse der Häufigkeit der Impulse umgekehrt proportional. Würde man hierbei ein Relais ohne Abfallverzögerung verwenden, so würden die Bimetallschalter bei jeder Impulshäufigkeit· gleich hoch erwärmt werden. Die Schalter würden infolgedessen wohl auf Stromlosigkeit und Dauerstrom in der Übertragungsleitung, nicht aber auf verschiedene Werte ">° der Impulshäufigkeit, also nicht auf Unter- : oder Überschreiten der betriebsmäßig vorkommenden Impulshäufigkeiten ansprechen können. Wird hingegen ein Relais mit Abfallverzögerung gewählt, so ist die Dauer der ·°5 jeweiligen Einschaltzeit der Heizwicklung 4« gleich der Summe der Dauer des einzelnen Impulses und einer konstanten, durch idie Abfallverzögerung des Relais bedingten Zeitspanne. Infolgedessen wirken sich Änderungen 11» der Impulshäufigkeit auch auf die Erwärmung der ■ Bimetallschalter aus, so daß 'diese bei entsprechender Einstellung auch, bei Überoder Untersehreiten der betriebsmäßig vorkommenden Impulshäufigkeiten ansprechen. Statt ein Relais mit Abfallverzögerung zu wählen, könnte man zur Erzielung der gleichen Wirkung auch ein Relais mit Anzugverzögerung verwenden. In vielen Fällen wird es genügen, wenn die Schalter nur auf Stromlosigkeit oder auf Dauerstrom in der überwachten Leitung ansprechen. Man kann in

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. diesem 'Fäll· für 'das- RelaisS-'ein einfaches Relais ohne Abfallverzögerung wählen. Ebenso genügt aber auch stets ein einfaches Relais, wenn die Dauer der. gesendeten Impulse stets unabhängig von deren Häufigkeit: gleich

groß ist. .. . -

- Bei dem in Äbb, 2 dargestellten Äusführungsbeispiel - sind die Heizwicklungen 4^S und^: 5" der Bimetallschalter 4 und 5 unmittelbar in Reihe mit der ■ Übertragungsleitung geschaltet. Der Gegenkontakt des Bimetallschalters 5 ist auf der Seile der Kontaktlamelle angebracht, die in erwärmtem. Zustand der Komtaktlamelle eine konvexe Krümmung aufweist, während der Gegenkontakt des Schalters 4 auf der Seite seiner Lamelle angebracht ist, die in erwärmtem Zustand eine' konkave Krümmung aufweist. Die Wirkungsweise ist somit folgende :

. Bei Stromlosigkeit ist der Bimetallschalter 5 geschlossen, während der Schalter 4 geöffnet ist. Werden durch die Leitung 1 Stromimpulse geschickt, so hebt sieh die Kontaktlamelle des Schalters S von ihrem Kontakt ab und gegen einen Anschlag 5*. Die LameEe des Schalters 4 hingegen nähert sich ihrem Gegenkontakt, wenn über die Leitung 1 Impulse gesendet werden, und macht Kontakt, sobald die Leitung 1 Dauerstrotn führt.

Um eine genaue Einstellung zu erreichen bzw. die gewählte Einstellung ändern zu können, kann man die Gegenkontakte der· Bimetallschalter auf Feingewindes chraufo en anordnen oder eine sonst geeignete Einstellungsmöglichkeit vorsehen.

Es "ergibt sich aus obigem leicht, daß man zwei Bimetallschalter durch einen einzigen Bimetallschalter mit zwei Gegenkontakten ersetzen kann. Die Gegenkontakte werden gegenüber der Lamelle des Bimetallschalters so angebracht, daß die Lamelle, sobald Impulse gesendet werden, sich von ihrem- einen Kontakt abhebt und eine Mittelstellung einnimmt, bei Dauerstrom in der überwachten

■»5 Leitung aber sich gegen den anderen Kontakt anlegt.

Statt die Heizwicklungen der Bimetallschalter unmittelbar in den Stromkreis der Übertragungsleitung zu legen oder im Takt der gesendeten Impulse zu beeinflussen, könnte man auch ein unter dem Einfluß der Impulse stehendes Organ vorsehen, das mittelbar den

- Heizstrom der Bimetallschalter entsprechend der Impulshäufigkeit auf einen bestimmten Wert stetig oder periodisch einstellt. Man könnte z. B. in den Stromkreis der Heizwicklung der Bimetallschalter einen Gleitwiderstand legen und diesen über ein von Impulsen beeinflußtes Meßgerät einstellen.

Hierbei läßt sich der Widerstand so abstufen bzw. so steuern, daß schon geringe Unterschiede in der impulsMüfigkeif/ sich auf- die Bimetallschalter in' hinreichendem Maßte auswirken.

Die Störung der Übertragungseinrichtung kann durch eine Unterbrechung in der-Übertragungsleitung oder durch 'eine Störung dies die Impulse sendenden Unterbrechers zurückzuführen sein. Sofern eine Störung des Unterbrechers, eintritt, sind zwei Fälle möglich. Es können einmal die Bürsten bei Stillstand des Unterbrechers auf stromführenden Lamellen stehen. In diesem Fall führt die Leitung 1 Dauerstrom.. Weiterhin können aber bei,einer Störung des Unterbrechers die Bürsten auf stromlosen Lamellen stehen. In diesem Fall wird die Übertragungsleitung 1 stromlos sein. Um den Fall des Leitungsbruches von einer Störung des die Impulse gebenden Unterbrechers unterscheiden zu können, kann man an dem Unterbrecher eine Einrichtung treffen, die bewirkt, daß 'die -Bürsten bei Stillstand: des Unterbrechers stets auf stromführenden Lamellen stehen. Zu diesem Zweck kann man z. B. an dem Kollektor des Unterbrechers eine Fahne aus magnetischem oder magnetisierbarem Stoff anbringen und 'einen Magneten vorsehen, der beim Auslaufen des Kollektors diesen in einer bestimmten Stellung festhält, und zwar so, daß im Stillstand die Bürsten auf stromführenden Lamellen stehen. Auf diese Weise erhält man eine eindeutige Signalanzeige, da nunmehr Stromlosigkeit in der Übertragungsleitung auf einen Leitungsverbrauch hinweist, während Dauerstrom in der Übertragungsleitung anzeigt, daß 'der Unterbrecher stehengeblieben ist.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Anordnung zum Empfang eines nach dem Impulshäufigkeitsverfahren auf .den Regler einer Emrichtüng zur elektrischen Regelung technisch-physikalischer Betriebsgrößen, insbesondere der Energieabgabe <°5 elektrischer Stromerzeuger, übertragenen Meßwertes, bei der der Istwert der zu regelnden Größe mit Hilfe einer Kontaktvorrichtung mit dem Sollwert verglichen und eine Verminderung der Impulshäufigkeit unter eine bestimmte betriebsmäßig noch mögliche geringste Grenzhäufigkeit überwacht wird, nach Patent 675 682, 'dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der Überwachungseinrichtung ein Wärmezeitschalter dient, dessen Heizung in Abhängigkeit von eimer Impulsfolge erfolgt, deren Häufigkeit ein Maß für die zu übertragende Größe bildet.

2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der die Überwachungseinrichtung steuernde Wärmezeitschalter

ein Bimetallschaltef ist und dessen Heizwicklung im Takt der fernübertragenen Impulsfolge vorübergehend ein- oder ausgeschaltet wird.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Verwendung von zwei Bimetallschaltern, deren Konstanten so gewählt sind, .daß der eine Schalter bei Stromlosigkeit in der Übertragungsleitung seine Schaltstellung ändert und dadurch den gewünschten Vorgang auslöst, während der andere Schalter bei Dauerstrom in der Übertragungsleitung seine Schaltstellung ändert und dadurch den gewünschten Vorgang auslöst.

4. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bimetallschalter vorigesehen ist, dem zwei Gegenkontakte so zugeordnet sind, daß die Kontaktlamelle bei Stromlosigkeit in der überwachten Leitung gegen den einen Kontakt und bei Dauerstrom in der- überwachten Leitung gegen den anderen Kontakt anliegt.

- 5.' Anordnung nach Anspruch!, 2 oder 3, gekennzeichnet durch ein Relais, das im Takt der über die überwachte Leitung gesandten Impulse erregt wird und bei Erregung den Stromkreis der Heizwicklung des einen Bimetallschalters unterbricht und gleichzeitig den Stromkreis der Heizwicklung des anderen Bimetallschalters schließt.

6. Anordnung nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, daß das verwendete Relais Abfallverzögerung oder Anzugverziögerung besitzt.

7. Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizwicklungen der beiden Bimetallschalter in Reihe geschaltet sind, vorteilhaft unmittelbar in der Übertragungsleitung liegen Und der Gegenkontakt des einen Schalters auf der bei Erwärmung konkaven Seite seiner zugehörigen Kontaktlamelle und der Gegen-' kontakt des anderen Schalters auf der bei Erwärmung konvexen Seite der zugehörigen Kontaktlamelle liegt.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen