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Anordnung zur Steuerung oder Regelung bzw. zur Anzeige einer Größe,
welche nach einer ein Maximum oder Minimum enthaltenden Funktion veränderlich ist
Es gibt in den verschiedensten Zweigen der Technik Bestimmungsgrößen, die für den
Betrieb irgendeiner Anlage oder einer Einrichtung wesentlich sind und die mit einer
oder mehreren anderen Betriebsgrößen nach einer Funktion veränderlich sind, welche
einen Bestwert hat, der entweder ein Maximum oder ein Minimum sein kann. Die Erfindung
betrifft eine Regelanordnung, mit Hilfe deren der Bestwert einer solchen Funktion
selbsttätig eingestellt oder eingeregelt werden kann, ohne daß es notwendig ist,
die Funktion als solche in ihrem Verlauf zu kennen. Es genügt zu wissen, daß ein
solcher Bestwert vorhanden ist.
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Aus der Fülle der Anwendungsmöglichkeiten für die Regelanordnung nach
der Erfindung seien zur Erläuterung zunächst Beispiele angeführt: Elektrische Stromkreise,
welche kapazitive und induktive Widerstände ,enthalten, haben bekanntlich die Eigenschaft
der sogenannten Resonanz, d. h. bei bestimmten Werten der zu den Stromkreisen gehörigen
Kapazitäten und Induktivitäten erreichen Spannungen oder Ströme ein Maximum. In
einer elektrischen Energieverteilungsanlage, in der zum Schutz der Anlage gegen
die Folgen von Erdschlüssen Löschspulen verwendet werden, hängt beispielsweise die
Spannung zwischen dem Nullpunkt der Anlage und Erde von den an der Löschspule eingestellten
Windungen nach einer Funktion ab, welche ein ausgesprochenes Maximum hat, und dieses
Maximum entspricht gleichzeitig dem Optimum für die bei dem betreffenden Schaltzustand
des Netzes einzustellende Windungszahl der Löschspule. Es ist demnach betriebsmäßig
erwünscht, daß die Löschspule stets auf das Optimum bzw. das Maximum der Nullpunktspannung
eingestellt ist. Die Funktion, nach der sich die Nullpunktspannung mit der Löschereinstellung
ändert, ist in ihrem Verlauf unbekannt. Mit einer Regelanordnung nach derErfindung
läßt sich trotzdem selbsttätig bei verschiedenen Netzschaltzuständen der Löscher
so einstellen, daß seine Windungszahl stets dem Optimum entspricht. Für Verteilungsnetze
ist dies von wichtiger Bedeutung, weil umständliche Schalthandlungen, welche bisher
für die Löschereinstellung notwendig waren, dadurch vermieden werden.
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Ein anderes technisches Gebiet, für das die Regelanordnung, welche
Gegenstand der Erfindung ist, angewendet werden kann, ist .das Gebiet der mechanischen
Sch:.wingungsantriebe,
wie sie beispielsweise für Schüttelantriebe,
Schüttelsiebe, Schüttelfördereinrichtungen o. d51. angewendet werden. Bei dies:
i Antrieben werden die elastischen Kräfte in ihrem Verhältnis zu den Massenkräften
bkanntlich zweckmäßig so abgestimmt, daß sich das ganze System in oder in der Nälie
clerResonanz befindet. Tritt nun aus irge@idi: eichen Gründen eine *#riderung der
Umlaufgeschwindigkeit .digkeit des Antriebsmotors solcher Antriebe ein, so ändert
sich der Schwingungszustand, und für die Resonanzlage ist eine andere Beinessung
bzw. Einstellung der Feder- oder Massenkräfte erforderlich. Diese Einstellung kann
mit einer I,,egelanordnung nach der Erfindung in einfacher Weise selbsttätig derart
vorgenommen «-erden, daß der gesamte Antrieb wieder in oder in die Nähe der Resonanzlage
gebracht wird. Die Erfindung kann ferner in elektrischen Energieverteilungslietzen
zur selbsttätigen Einstellung regelbarer Kondensatoren `erwendet werden, wenn die
eingeschaltete Kapazität in Abhängigkeit von der Abweichung des Pliasenverschiebungswinkels
von einem bestimmten Wert, beispielsweise dem `'Wert Null, eingestellt werden soll.
Derjenige Wert der Kapazität. bei dem die Mindestabweichung des Phasenverschiebungswinkels
von dem gegebenen Sollwert eintritt. ändert sich mit dem Belastungszustand des Netzes,
also in einem größeren Industriebezirk beispielsweise mit der Zahl der an das Netz
angeschlossenen Motoren. In diesem Falle dient die Regeleinrichtung zur selbsttätigen
Einstellung eines Kleinstwertes. Als weiteres Anwendungsbeispiel sei noch auf' die
selbsttätige Kesselregelung verwiesen. Die der Kesselfeuerung zugeführte Luftmenge
richtet sich nach dem C O.= Gehalt der Abgase. Bei einem bestimmten Wert der Luftmenge
erreicht der CO Gehalt sein Maximum. Dieses Maximum liegt nicht absolut fest, sondern
verschiebt sich mit der Belastung des Kessels. Auch hier ist eine Funktion gegeben,
von der man Zeiß, daß sie ein Optimum hat, wobei aber die Lage des Optimums nicht
bekannt ist.
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Iin folgenden sei diejenige Bestimmungsgr-öße, deren Funktion als
solche urbekannt ist, von der man jedoch weiß, daß sie einen Bestwert, Maximum oder
Minimum, enthält, finit A und diejenige Bestimmungsgröße, welche den Wert der Größe
A bestimmt, mit B bezeichnet.
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Es ist eine Anordnung zur Steuerurig oder Regelung einer Größe A bekanntgeworden,
bei der diese Größe.l, beispielsweise der Schornsteinverlust einer Kesselanlage,
nach einer unbekannten, jedoch ein Minimum enthaltenden Funktion mit einer Größe
B, beispielsweise dein L uftüherschuß der Kesselanlage, veränderlich ist und bei
der eine Verstellvcrrichtung für die Größe B mit einer Mefeinrichtung für die Größe
A derart verbunden ist, daß unabhängig von dem Absolutwert vom Minimum der Größe
A die Verstcllvorrichtung für die Größe B selbsttätig in Abhängiglzeit von der durch
die 1leßeinrichtung festgestellten Änderung der GrößeA verstellt wird. Bei der bekannten
Regeleinrichtung ist für den Rauchgasschieber, der den Luftüberschuß der Kesselfeuerung
W-stimmt, ein Antriebsmotor vorgesehen, der durch einen Umschalter in Abhängigkeit
von der Meßeinrichtung für den Schornsteinverlust von einer Drehrichtung auf die
andere umgeschaltet werden kann. Die Umschaltung wird durch einen Kontakt gesteuert,
der geschlossen oder geöftnet wird, je nachdem der Schornsteinverlust der Kesselanlage
einen bestimmten Wert über- oder unterschreitet. Ausgehend von einer bestimmten
Drehrichtung des Motors bzw. einer entsprechenden Bewegungsrichtung des Rauchgasschiebers
wird der Kontakt geschlossen, sobald der Schornsteinverlust den genannten Grenzwert
überschreitet. Dadurch wird die Drehrichtung des Motors umgeschaltet, so daß sich
der Luftüberschuß wieder gegen den Umkehrpunkt (Minimium des Schornsteinverlustes)
bewegt. Nach Durchlaufen dieses Umkehrpunktes wird die Drehrichtung des 1Iotors
wiederum umgeschaltet. wenn jenseits wies Umkehrpunktes der Grenzwert des Schornsteinverlustes
überschritten wird. In dieser Weise pendelt die Steuerung ständig um den Umkehrpunkt,
gleichgültig «-elches die absolute Größe des Schornsteinverlustes ist.
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Diese bekannte Lösung des Problems arbeitet zwar mit verhältnismäßig
einfachen Steuerungsmitteln. Sie hat aber den -',Zacliteil, daß die Steuerungsvorrichtung
für die Größe D, durch die der Wert der Größe A bestimmt wird, dauernd hin und her
pendeln inuß, eine Forderung, die bei Regelanordnungen größerer Leistung, beispielsweise
bei einstellbaren Drosselspulen zur Begrenzung des Erdschlußstromes in Wechselstromnetzen.
nur sehr schwierig erfüllt werden kann.
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Dieser Nachteil wird bei einer Regelanordnung vermieden, «-elche für
die Abstimmung einer Erdschlußlöscheinrichtung vorgeschlagen worden ist. Zum Unterschied
gegenüber der obenerwähnten bekannten Regeleinrichtung arbeitet diese zweite Regeleinrichtung
derart, daß die Verstellvorrichtung für die Größe B stehenbleibt, wenn bei weiterer
Verstellung keine Änderung der Größe.-1 mehr auftritt oder eine Änderung der Größe
A iin entgegengesetzten Sinne eintritt. Die vorgeschlagene Pegelanordnung hat jedoch
noch
folgenden Nachteil: Wenn die Verstellvorrichtung für die Größe
B bei einer Änderung der Größe A aus dem Stillstand in Bewegung gesetzt wird und
die zunächst eingeschlagene Bewegungsrichtung nicht im Sinne einer Annäherung an
den Bestwert der Größe A arbleitet, so muß die Vcrstellvorrichtung für die Größe
B jeweils bis in eine ihrer Endstellungen laufen, wird dort umgeschaltet und bewegt
sich erst dann in Richtung auf den angestrebten Bestwert für die Größe A.
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Gegenstand der Erfindung ist eine Regelanordnung, bei der auch dieser
Nachteil vermieden ist. Erfindungsgemäß liegt zwischen der Meßeinrichtung für die
Größe A und einem zur Verstellung der Größe B dienenden Schaltwerk ein Umschalter,
der nach Ablauf einer vorbestimmten Anzahl von Schaltschritten die Richtung umkehrt,
in der das Schaltwerk für B fortgeschaltet wird, wenn sich die' Größe A im falschen
Sinne ändert. Wenn also diebeieinerÄnderungderGrößeA zunächst willkürlich ausgelöste
Änderung der Größe B so gerichtet war, daß die dadurch bedingte Änderung der Größe-A
sich ihrem Bestwert nähert, so wird die Bewegungsrichtung durch die Regelanordnung
beibehalt2ii, und die Verstellvorrichtung für die Größe B wird stillgesetzt, sobald
bei weiterer Änderung der Größe B die entsprechenden Änderungen der Größe A sich
in einem Minimum nähern oder ganz verschwinden. War dagegen die zunächst willkürlich
ausgelöste lnderung der Größe B entgegengesetzt gerichtet, so daß sich die Größe
A von ihrem Bestwert entfernt, so wird dien Bewegungsrichtung der Verstellvorrichtung
für die Größe B durch die Regelanordnung selbsttätig umgeschaltet und dann wie vorher
beim Erreichen des Bestwertes abgeschaltet.
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Die Regelanordnung nach der Erfindung wird dann besonders einfach
in ihrem Aufbau, wenn zur Änderung der Größe B schrittweise arbeitende Verstellv
orrichtungen verwendet werden, wie sie in verschiedenen Konstruktionen bekannt sind.
Die Regelanordnung arbeitet dann so, daß jeweils nach Verstellung der Größe B um
eine Stufe die dadurch bewirkte Änderung der Größe A durch eine Meßeinrichtung an
sich beliebiger Art festgestellt wird, und daß die weitere Verstellung der Größe
B von der Größe und Richtung der Änderung der GrößeA abhängig gemacht wird.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Zur Erläuterung soll im folgenden das bereits erwähnte Anwendungsgebiet der Einstellung
von Löschspulen in elektrischen Verteilungsnetzen herangezogen werden, ohne jedoch
die Erfindung auf dieses Gebiet zu beschränken.. In Fig. i sind in einem Diagramm
die Nullpunktspannungen bzw. Sternpunktspannungen eines elektrischen Verteilungsnetzes
für verschiedene Schaltzustände und für verschiedene Stufen der Löschspule eingezeichnet.
Als Ordinaten sind die Spannungen. LT und als Abszissen die Stufen P der Löschspule
angegeben. Wie ersichtlich, hat jede der drei Sternpunktspannungs.kurven, welche
für verschiedene Netzzustände gelten, ein XIaximum, welches bei verschiedenen Stellungen
der Löschspule liegt. Nimmt man an, daß für einen bestimmten Schaltzustand des Netzes
die Sternpunktspannung den Wert Uz der Kurve C. hat und daß der Schaltzustand des
Netzes derart geändert wird, daß die Kurve Cl für den neuen Zustand maßgebend ist,
so hat die kegelanordnung die Aufgabe, die Löschspule selbsttätig von dem. Punkt
P. auf den Punkt P, zu verstellen, damit die u.llpunktspannung den Wert U1 annimmt.
Würde eine andere Umschaltung des Netzes entsprechend- der Kurve C, vorgenommen,
so müßte die Löschspule auf den Punkt P3 entsprechend der Spannung U3 eingestellt
werden.
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In Fig.2 ist eine Meßeinrichtung dargestellt, welche zur- Feststellung
der verschiedenen Werte der Sternpunktspannung und zur Steuerung des Schaltwerkes
für die Löschspule verwendet werden kann. Die Achse 2 eines Meßwerkes i ist elastisch
mit einer zweiten Achse 3 verbunden. Beide Achsen tragen Zeiger.I und 5, welche
nach dem bekannten Prinzip der Fallbü gelinstrumente in gewissen Zeitabständen auf
Widerstände 6 und 7 niedergedrückt werden. Die Widerstände 6 und 7 bilden eine Brückenschaltung,
in deren Diagonalzweig zwei Relais 8 und g parallel geschaltet sind. Je nachdem
der Brückenstrom in der einen oder anderen Richtung fließt, spricht das eine oder
andere der beiden Relais an.
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In Fig. 3 ist die Schaltung für die gesamte Steuerungseinrichtung
dargestellt. DieWiderstände der Meßbrücke und die beiden im Diagonalzweig liegenden
Relais haben die gleichen Bezeichnungen wie in Fig: 2. Die einzelnen Stufen der
Löschspule io werden durch ein Schrittschaltwerk i i eingestellt, welches durch
einen Motor 12 angetrieben wird. Der Motor 12 wird durch die Schütze 13 und 14 in
der einen oder anderen Richtung eingeschaltet. Es sei angenommen, daß das Schütz
13 einer Verringerung und das Schütz 1.4 einer Vergrößerung der Windungszahl der
Petersen-Spule entspricht. Die Schütze 13 und 14. werden ihrerseits durch Halterelais
15 und 16 gesteuert. In die Verbindungsleitungen zwischen den Brückenrelais 8 und
9 und den Halterelais 15 und 16
ist noch ein Umschalter 17
eingeschaltet, der in der Zeichnung in der Abwicklung dargestellt ist. Die Form
und konstruktive Ausbildung dieses Umschalters ist an sich beliebig. Er kann beispielsweise
als Walzenschalter ausgebildet sein. Zum Antrieb dient ein Schrittschaltwerk 18,
welches elektromagnetisch durch das Relais 9 erregt wird. Der Umschalter 17 hat
vier Stellungen I, 1I, 11I, IV. In den Stellungen I und II ist der Kontakt des Relais
8 über die Leitungen c und t mit dem Halterelais 15 und der Kontakt des Relais 9
über Leitungen d und e mit dein Halterelais 16 verbunden. In den Stellungen
III und IV ist umgekehrt das Relais 8 mit dem Halterelais 16 und das Relais 9 mit
dem Halterelais 15 verbunden. In den Stellungen I und 1I werden beim Ansprechen
des Relais 8 Windungen am. Löscher abgeschaltet und beim Ansprechen des Relais 9
Windungen am Löscher zugeschaltet. In den Stellungen III und IV dagegen werden beim
Ansprechen des Relais 8 Windungen zugeschaltet und beim Ansprechen des Relais 9
Windungen abgeschaltet.
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Zu dem Relais 8 liegt noch ein Widerstand i9 parallel, welcher in
der Stellung IV des Umschalters 17 über die Leitungen a. und b eingeschaltet wird.
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In Fig. ,4 ist eine andere Ausführungsform für die Meßbrücke dargestellt.
Die Brücke wird in diesem Falle durch zwei Ringrohrregler 2o und 21 gebildet, welche
elastisch miteinander gekuppelt sind. Zur Kupplung können mechanische oder ;elektrische
an sich bekannte Kupplungsvorrichtungen verwendet werden. Das Ringrohr 2o ist mit
dem. Meßwerk 41 fest verbunden. Beide Ringrolirregler können durch elektromagnetische
Bremsen 22 und 23 festgestellt und zur Bewegung freigegeben werden. Die zeitliche
Reihenfolge für die Freigabe der beiden Ringrohrregler wird durch eine Nockenwalze24
gesteuert, deren Nocken 25 und 26 die Stromkreise der elektromagnetischen Bremsen
22 und 23 steuern, während durch den Nocken 27 der Diagonalstromkreis der Brücke
geschlossen wird. In dem Diagonalzweig der Brücke liegen wieder die beiden Relais
8 und 9 in Parallelschaltung.
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Die Wirkungsweise der beschriebenen Regelanordnung sei an Hand eines
Arbeitsdiagramms erläutert, welches in Fig. 5 dargestellt ist. Als Ordinaten in
dem Diagramm sind die Sternpunktspannungen U aufgetragen, als Abszissen von der
Nullinie nach links die einzelnen Stellungen 5 bis 9 der Löschspule und nach rechts
die Zeiten bzw. Zeitabschnitte für die einzelnen Regelvorgänge. Es sei angenommen,
d'aß bei einem bestimmten Schaltzustand eines elektrischen Verteilungsnetzes die
Kurve C3 (vgl. Fig. i) für die Sternpunktspannung maßgebend ist. Die Löscherspule
ist entsprechend dem Maxiintim dieser Kurve auf den Punkt 6 eingestellt. Die Wirkungsweise
der Regelanordnung möge für den Fall beschrieben werden, daß das Netz umgeschaltet
wird, und zwar derart, daß für den neuen Netzzustand die Kurve C. der Sternpu:nktspannung
maßgebend ist.
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In dem rechts von der Nullinie gezeichneten Arbeitsdiagramm entspricht
die ausgezogene Linie 11 der Stellung des Meßwerkes für die Sternpunktspannung und
die gestrichelt gezeichnete Linie N der Stellung des mit dem Meßwerk gekuppelten
N achlaufgliedes, d. h. also des Zeigers 5 in Fig. 2 oder des Ringrohrreglers -21
in Fig. d..
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Beim Umschalten von der Kurve C3 auf die Kurve C. des Diagramms der
Fig. 5 sinkt die Sternpunktspannung um den aus dem Diagramin ersichtlichen Wert.
Es sei hier bemerkt, daß bei jeder Änderung des Schaltzustandes des Verteilungsnetzes
die-Sternpunktspannung abnimmt, wie es auch aus dem Diagramm der Fig. i zu entnehmen
ist. Durch den Fallbügel q. der Meßanordnung nach Fig. 2 bzw. durch das Ringrohr
2o der Meßeinrichtung nach Fig. q. wird entsprechend der eingetretenen Änderung
der Sternpunktspannung das Gleichgewicht der Brückenschaltung geändert. Die beiden
Relais 8 und 9 sind so eingestellt, daß das Relais 8 bei Spannungszunahme, das Relais
9 bei Spannungsabsenkung anspricht. Im vorliegenden Falle schließt also wegen des
überganges von der Kurve C3 auf die Kurve C2 das Relais 9 seinen Kontakt und schaltet
dadurch das Halterelais 15 Lind das Schütz 13 ein (Fig. 3). Der i Motor 12 wird
eingeschaltet und rückt das Schrittschaltwerk i i um eine Stufe derLöschspule io
weiter, und zwar in dem Sinne, daß die Windungszah:l verkleinert wird. In dem Diagramm
der Fig. 5 entspricht diese Änderung der Bewegung der Spule von Punkt 6 nach Punkt
5. Nachdem ein Schaltschritt des Schaltwerkes i i beendigt ist, wird durch Unterbrechung
der aus einzelnen Kontaktstücken bestehenden Leitung 28 der Haltestromkreis des
Relais 15 geöffnet, so daß das Relais 15 und das Schütz 13 abfallen und der Motor
12 dadurch abgeschaltet wird. Beim Ansprechen des Relais 9, mithin bei Abnahme der
Sternpunktspannung, wird durch das Relais 9 noch das Schaltwerk 18 und damit der
Umschalter 17 um eine Stellung «-eitergerückt. Das Schaltwerk 18 ist dabei so eingerichtet,
d'aß seine Stellungsänderung auf dem zur gleichen Zeit eingeleiteten Schaltzustand
der Relais 15 und 16 keinen Einfluß mehr hat. Die neue Stellung des Umschalters
macht sich
erst geltend, wenn eines der beiden Relais 8 und 9 bei
dem nächsten Schaltschritt wieder anspricht. Der Umschalter 17 möge am Ende des
vorangegangenen Regelvorganges in die Stellung IV gerückt sein, die neue Stellung
des Umschalters 17 ist dann die Stellung I.
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In dem Diagramm der Fig. 5 sind die einzelnen Arbeitsabschnitte durch
strichpunktierte Linien parallel zur Ordinatenachse gekennzeichnet. Jeder Arbeitsabschnitt
als solcher läßt sich in drei Einzelabschnitte, welche mit a, ,B und
y bezeichnet sind, zerlegen. Die Schaltschritte an der Löscherspule sind
bei jedem Schritt angegeben (5, 6).
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Während des ersten Abschnittes a stellt sich das Meßgerät auf den
neuen Wert der Sternpunktspannung ein (Kurve M). Für die Meßeinrichtung der Fig.
q. entspricht dies der Stellung der mit bestimmter Geschwindigkeit umlaufenden Nockenwalze
2q., in der durch den Kontakt 25 die ,elektromagnetische Bremse 22 des Ringrohres
2o freigegeben wird. In dem nächsten Zeitabschnitt ß wird der Regelvorgang ausgelöst.
Bei der Regelanordnung nach Fig. 2 wird der Fallbügel q, auf den Meßwiderstand 7
gedrückt. Bei der Meßanordnung nach Fig. q. wird durch die Nocke 27 der Diagonalstromkreis
der Brücke geschlossen. Das Relais g spricht an und schaltet, wie beschrieben, den
Motor 12 des Schrittschaltwerkes i i ein. In dem nächsten Zeitabschnitt y wird das
Nachlaufglied des Meßwerkes auf die der geänderten Sternpunktspannung entsprechende
Stellung eingestellt (Kurve N). Bei der Meßanordnung nach Fig. q. wird zu dem, Zweck
die elektromagnetische Bremse 23 durch den Nocken 26 freigegeben. Mit Z' ist in
dem Diagramm der Fig. 5 die Zeit bezeichnet, welche zum Fortschalten von einer Stufe
des Löschers auf die andere benötigt wird. Am Ende eines Schaltabschnittes haben
die beiden Meßzeiger nach Fig. 2 bzw. die beiden Ringrohrregler nach. Fig. q. die
gleiche Stellung eingenommen; die Kurven M und N liegen zusammen. Diese Stellung
entspricht nach dem ersten Regelschritt der Sternpunktspannung gemäß Punkt 6 der
Löscherspule im Diagramm der Fig.5. Die Löscherspule selbst ist jetzt durch das
Schaltwerk auf Punkt 5 eingestellt.
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Im nächsten Regelabschnitt wickeln sich die Einzelvorgänge in der
gleichen Weise ab.-Da die Sternpunktspannung durch den Schaltschritt an der Löscherspule
geringer geworden ist, spricht wiederum das Relais g an. Da jedoch der Umschalter
17 von der Stellung IV auf die Stellung I geschaltet ist, wird in diesem Falle durch
das Relais 9 nicht das Relais 15, sondern das Relais 16 und damit das Schütz 14
erregt. Der Motor 12 wird in der entgegengesetzten Drehrichtung eingeschaltet und
rückt die Löscherspule wieder von Punkt 5 auf Punkt 6 (Diagramm Fig. 5). In dem
gleichen Zeitabschnitt wird der Umschalter 17 um einen weiteren Schritt von der
Stellung I auf die Stellung II fortgeschaltet.
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Da die Sternpunktspannung größer geworden ist, spricht jetzt das Relais
8 an und schaltet die Löscherspule nochmals von Punkt 6 auf Punkt 5. Wegen der dadurch
bedingten Abnahme der Sternpunktspannung spricht dann das Relais 9 an und schaltet
die Löscherspule von Punkt 5 auf Punkt 6 zurück und ,außerdem .den Umschalter 17
von der Stellung II auf die Stellung III. Die Verbindungen zwischen den Relais 8
und 9, den Relais 15 und 16 sind jetzt derart, daß im nächsten Schaltabschnitt
-das Relais 8 anspricht und das Halterelais 1:6 und damit das Schütz
14 einschaltet. Die Löschspule wird von Punkt 6 auf Punkt 7 gerückt. Der
Umschalter 17 bleibt nunmehr in dieser Stellung stehen, und durch das Relais 8 wird
das Schrittschaltwerk il jeweils um eine Stufe weitergeschaltet, biss das Maximum
der Kurve der Sternpunktspannung im Punkt 9 der Löscherspule überschritten ist und
daher die Sternpunktspannung gegenüber dem vorhergehenden Schaltzustand abgenommen
hat. Wegen der entgegengesetzten Richtung der Sternpunktspannung spricht jetzt das
Relais 9 an und schaltet die Löscherspule wieder auf Punkt 8 zurück und gleichzeitig
den Umschalter 17 von- Stellung III auf Stellung IV. Da dieser Schaltschritt einer
Spannungszunahme entspricht, würde wiederum das Relais 8 ansprechen, wenn nicht
in der Schaltstellung IV des Umschalters 17 der Widerstand ig zu dem Relais 8 parallel
geschaltet worden wäre. Das Relais spricht daher nicht an, und das Schrittschaltwerk
i i kommt zum Stilstand. Der gesamte Schaltvorgang ist beendet. Der Widerstand ig
muß so bemessen sein, daß die in der Nähe des Spannungsmaximums eintretende Zunahme
der Spannung beim Umschalten auf den vorletzten Punkt der Löscherspule das Relais
8 nicht zum Ansprechen bringen kann.
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Eine andere Möglichkeit, um den Schaltvorgang im Spannungsmaximum
zu beenden, besteht noch darin, daß das Relais g so, eingestellt wird, daß es nur
bei einem bestimmten Mindestwert der durch die beiden Meßwerke eingestellten Spannungsdifferenz
anspricht. In der Nähe des Spannungsmaximums unterschreitet dieser Spannungswert
diese Grenze, und die Fortschalteinrichtung für die Löscherspule wird zum Stillstand
gebracht.
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Die in den Fig. 2 und q. beschriebenen Meßeinrichtungen können selbstverständlich
in Einzelheiten auch durch andere Teile ersetzt
werden, welche die
gleiche Wirkung haben. So kann man beispielsweise den üffnungsimpuls für die Halterelais
15 und 16, welcher gemäß Fig. 3 durch die Kontaktstücke 28 bewirkt wird, auch durch
Kontaktpaare auslösen, welche von der Spindel der Verstellvorrichtung jeweils kurz
vor Erreichen einer Schaltstellung geöffnet werden.
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Das Meßwerk, durch welches die Größe der Sternpunktspannung festgestellt
wird, ist in allen Zeichnungen als Dreheisenmeßwerk angedeutet; es kann jedoch unter
Umständen zweckmäßig sein, zur Erzielung eines höheren Drehmomentes ein eisengeschlossenes
elektrodvnamisches -,\Ießwerl: oder ein DreheisenmeAwerk mit Gleichrichter zu verwenden.
Um gelegentlich den Meßwerkstromkreis überprüfen zu können, wird zweckmäßig, wie
aus Fig.-I ersichtlich, noch eine Kontrolltaste3o vorgesehen, durch welche ein Vorwiderstalld
vor das Meß-,verk geschaltet werden kann, so daß der Meßwerkzeiger um einen gewissen
Wert zurückgeht und dadurch ein Regelvorgang eingeleitet wird.
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An Stelle des Doppelfallbügelmeßgerätes, `welches in Fig. :2 dargestellt
ist, kann man auch Instrumente verwenden, bei denen die Kontakte als Rollen ausgebildet
sind, die auf den Widerstandsdrähten der Brückenzweige schleifen. Es wird dadurch
vermieden, daß die Brückenwiderstände durch die Kontakte mit der Zeit an gewissen
Stellen deformiert werden.
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In Fig. 6 ist noch ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Regelanordnung
nach der Erfindung dargestellt, welches sich in einigen Punkten von den Meßeinrichtungvi,
die in Fig. 2 und :4. gezeichnet sind, unterscheidet.
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Mit- einem Meßwerk 31 ist ein Zeiger 32 fest gekuppelt. An dem Zeiger
ist eine Kontaktanordnung befestigt, welche aus zwei Kontakten A und B bestellt.
Zwischen den Kontakten ist frei schwebend ein dritter Kontakt C angeordnet, der
vermittels eines Armes 33 an einer Bremsscheibe 3.4 befestigt ist. Das auf die Scheibe
3:1. auszuübende Bremsinolnent kann von Magneten 35 und 36 oder auf andere Weise
erzeugt werden. Die Achse der Scheibe 34. stellt in elastischer Verbindung mit der
Achse des Meßwerkes 31. Solange in der Ruhelage die Arme 32 und 33 übereinanderliegen,
steht der Kontakt C zwischen den beiden Kontakten A und B, ohne diese zu
berühren. Die Schaltung des Meßwerkes zeigt Fig. 7. Die Kontakte A und B stehen
mit Relais 8 und 9 in Verbindung, die genau so geschaltet sind wie die Relais 8
und 9 der Fig. 3 und ,I. Zwischen den Relais 8 und 9 und den Halterelais 13 und
i-. liegt wiederum eine Umschalteinrichtung 17, die durch ein Schrittschaltwerk
18 verstellt wird, sobald das Relais 9 bei Spannungsabsenkungen anspricht.
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_lndert sich die Sternpunktspannung nach cl(-.r einen oder anderen
Richtung, so wird einer der beiden Kontakte A und B mit dem Kontakt C verbunden,
und es wird je nach der Richtung der Spannungsänderung eines der Relais 8 und! 9
erregt. Die einzelnen Schaltvorgänge, die dann ausgelöst werden, entsprechen den
Schaltvorgängen, die an FIand der Meßschaltungen nach Fig. 3 und d. oben erläutert
worden sind. Um Pendelungserscheinungen zu verhüten, wird erfindungsgemäß der Abstand
der Kontakte B und C kleiner gemacht als der Kontaktabstand zwischen C und A. Bei
Spannungsabsenkungen spricht die Relaisanordnung daher nur dann an, tvenn sie ein
bestimmtes Mindestmaß überschreitet. Die Verstellvorrichtung für die I öschspule
kommt daher zur Ruhe, sobald bei einem Verstellschritt, welcher das -Maximum der
Sternpunktspannung überschreitet, eine nur geringe Spannungsabsenkung eintritt.