DE729718C

DE729718C - Thermische Rueckfuehrung fuer Fallbuegelregler

Info

Publication number: DE729718C
Application number: DEH154951D
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Weber
Original assignee: Hartmann and Braun AG
Current assignee: ABB Training Center GmbH and Co KG
Priority date: 1938-02-26
Filing date: 1938-02-26
Publication date: 1942-12-21

Description

Thermische Rückführung für Fallbügelregler Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur thermischen Rückführung für Fallbügelreglcr, die zur Regelung von Zustandsgrößen, z. B. der Temperatur Beines Schmelzofens oder des Druckes eines Gases, dient. Die Erfindung geht dabei aus von der bekannten Rückführung, bei der von- zwei in Abhängigkeit von der Abweichung des Ist-Wertes vom Soll-Wert beheizten Bimetallstreifen, je nach dem Richtungssinn der Abweichung, der eine oder der andere beheizt wird und eine im Sinne der Rückführung wirkende Verschiebung der Steuerkontakte des Reglers vornimmt. Da diese Rückführung im Regler selbst angebracht sein muß, andererseits aber das Bedürfnis besteht, im Betrieb befindliche Regler nachträglich mit einer Rückführung zu versehen, ohne die Regler für längere Zeit außer Betrieb zu setzen, so ist bereits vorgeschlagen worden, die Rückführung auf elektrischem Weg auf den Regler zur Einwirkung zu bringen. In der bekannten Ausführung werden die Bimetallstreifen zwar über,die Steuerkontakte aufgeheizt, aber die Rückführung selbst -dadurch bewirkt, daß die Bimet.alistrcifen zwei lichtempfindliche Zellen steuern, deren Strom als Rückführgröße dem Strom z. B. dies Temperaturfühlorgans überlagert wird, der je nach der Unterschreitung oder Überschreitung des SoU-Wertes eine Verstärkung oder Schwächung des Drehmoments am Anzeigegerät zur Folge hat.
Die Verwendung lichtempfindlicher Zellen ist stets an optische Einrichtungen gebunden, die für die Rückführungsvorrichtung einen größeren Raumbedarf bedingen und lehrstöranfällig sind.
Die vorliegende Erfindung löst die Erzeugung der elektrischen Rückführungsgröße auf einfacherem Wege. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Bimetallstreifen den Abgriff eines veränderlichen Widerstandes bzw. Spannungsteilers steuern und dadurch eine der Hauptrregelgröße entgegenwirkende Rückführgröße erzeugen. An sich ist es bereits bekannt, eine Rückführung durch Änderung eines Widerstandes hervorzurufen, aber bisher nur bei Reglern, die mit einer starren mechanischen Rückführung versehen waren, also den Forderungen nach. einer elastischen Rückführung durchaus nicht genügen können. In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung .dargestellt.
Die Erzeugung der Rückführgröße erfolgt in beiden Fällen in dem umrandeten Teil. In Abb. i ist die übliche Widerstandsthermometerschaltung mit einem ' Kreuzspuhneßwerk i dargestellt. Statt des Widerstandsthermometers 2 könnte auch ein von einem Geber, z. B. Druckmesser, verstellter Widerstand vorgesehen sein. Bei Abweichung vom Soll-Wert wird einer der beiden Bimetalls,treifen 3 und q. durch die Heizwicklung 5 und 6 erwärmt, und zwar in Abhängigkeit der Abweichung vom Soll-Wert. Die dadurch entstehende, Verstimmung des Widerstandes 7 hat eine Verstärkung des Stromes. zur Folge, der ein erhöhtes rückführendes Drehmoment auf - die Kreuzspule ausübt und den Zeiger früher in die Soll-Lage zurückbringt, als dies bei Einwirkung der Regelung auf das Fühlorgan allein der Fall wäre.
Ist beispielsweise in einem Ofen ein Temperaturrückgang eingetreten, so, wird der Strom in dem Stromzweig des Widerstandsthermometers 2 anwachsen und der Zeiger einen Ausschlag nach links machen. Bei der nächsten Abtastung der Zeigerstellung durch .den nicht weiter dargestellten Fallbügel wird sowohl der Re;glermotor .als auch die Heizung des Bimetallstreifens 3 eingeschaltet. Die wiederansteigende Temperatur führt den Zeiger allmählich in die Soll-Lage zurück, doch würde infolge der Wärmeträgheit des Ofens die Temperatur weiter ansteigen, falls nicht die Rückführung, schon bevor der Zeiger die Soll-Wertstellung .erreicht hat, .die Zufuhr der Heizenergie abdrosseln würde. Durch den sich nach rechts biegenden Bim;etallstreifen 3 wird nun der Widerstand 7 so verstimmt, daß der Strom im Zweig des Widerstandsthermometers 2 kleiner, im Stromzweig des temperaturunabhängigen Widerstandes. 8 größer wird. Infolgedessen kehrt der Zeiger schneller in seine Soll-Lage zurück und veranlaßt durch rechtzeitige Drosselung der Heizung eine asymptotische Annäherung der Regelkurve an den Soll-Wert.
Der Regelvorgang verläuft. entsprechend umgekehrt, wenn bei -einem plötzlichen Temperaturanstieg .der Bimetalls.treifen q. erwärmt wird. Die Rückführung hat in diesem Fall eine des Stromes im Widerstandsthermometer7weig zur Folge. Die Rückführgröße selbst kann durch den Widerstand 9 den vorliegenden Betriebsverhältnissen angepaßt werden.
In der Einrichtung nach Abb. 2 geht der Regelvorgang in ähnlicher Weise: vor sich. Nur arbeitet hier die Rückfülu-größe nicht direkt auf die vom Thermoelement i o gespeiste Meßwerkspule i i, sondern auf eine zweite, auf .den gleichen Rahmen gewickelte Spule 12. Bei Abweichung vom Soll-Wert wird von den beheizten Bimetallstreifen 13 oder 14 von den Spannungsteilern 15 oder 16 eine Rückführgröße, die, durch den Widerstand 17 der Größe nach einstellbar ist, abgegriffen und der Spule 12 zugeführt. Je nach der Art der Abweichung vom Soll-Wert übt diese Rückführgröße über die Spule 12 eine Verstärkung oder Schwächung des Drehmoments der Spule i i aus. Der Schalter i 8 läßt im geöffneten Zustand die wahre Temperatur des Ofens ohne die Beeinflussung des Anzeigeorgans durch die Rückführung erkennen.
Gemäß ,einem' weiteren Erfindungsvorschlag läßt sich leicht eine Beeinflussung der Rückführungscharakteristik dadurch erreichen,-daß man den Widerstand 7 bzw. die Spannungsteiler 15 und 16 mit einer ungleichmäßigen Wicklung versieht. Zweckmäßiger ist es allerdings, diese Wicklungen gleichmäßig und in Form einer Fernsenderwal7e auszuführen, die exzentrisch zu einem festen Abgriff von den Bimetalls:treifen bewegt wird. Durch einfache Änderung der Exzentrizität lassen sich ,dann alle möglichen Charakteristiken erzielen:

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung zur thermischen Rückführung, insbesondere für Fallbügelregler, bei welcher von zwei in Abhängigkeit von der Abweichung des Ist-Wertes vom Soll-Wert beheizten Bimetallstreifen, je nach dem Richtungssinn der Abweichung, der eine oder der andere beheizt wird und ,eine im Sinne der Rückführung wirkende Beeinflussung des Regelorgans vornimmt, dadurch gekennzeichnet, daß die Bimetallstreifen den Abgriff eines veränderlichen Widerstandes bzw. Spannungsteilers steuern und dadurch in an sich bekannter Weise eine der Hauptregelgröße entgegenwirkende Rückführgröße erzeugen.
2. Anordnung zur thermischen Rückführung, insbesondere für Fallbügelregler, nach Anspruch i, gekennzeichnet -durch Anwendung einer einstellbaren Charakteristik :des Widerstandes bzw. des Spannungsteilers.
3. Anordnung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelwiderstand entweder gleichmäßige Wicklung besitzt und exzentrisch zur Kontaktfeder angeordnet ist oder ungleichmäßige Wicklung besitzt.