DE749984C

DE749984C - Relaislose Regeleinrichtung mit Spannungs- oder Stromresonanzkreis als Steuerorgan

Info

Publication number: DE749984C
Application number: DEL111679D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Walter Blankenburg
Priority date: 1943-06-02
Filing date: 1943-06-02
Publication date: 1944-12-09

Description

Relaislose Regeleinrichtung mit Spannungs- oder Stromresonanzkreis als Steuerorgan Zur Konstanthaltung von Strömen, Spannungen und Leistungen wurden bereits relaislose Regeleinrichtungen vorgeschlagen, die als Steuerorgane einen Spannungs- oder Stromresonanzkreis in Verbindung mit einem Regelmotor besitzen und aus einem Kondensator und einer gesättigten Drosselspule bestehen. Bei Abweichung von einem eingestellten Sollwert wird der Regelmotor in Links- oder Rechtsdrehung versetzt und betätigt einen mit ihm gekuppelten Regelapparat, wie Regeltransformator, Phasenschieber o. dgl. Je größer nun die Abweichung vom Sollwert ist, um so-schneller geht die Regelung vor sich. Die Regelgeschwindigkeit ist also bei kleinen Abweichungen vom Sollwert nur gering. Sie kann grundsätzlich durch F:r-höhung der Reglerleistung mit damit verbundenem wesentlich erhöhtem Materialaufwand und durch Erhöhung der Ansprechempfindlichkeit vergrößert werden. Der Vergrößerung der Regelgeschwindigkeit durch Erhöhung der Ansprechempfindlichkeit sind praktisch Grenzen gesetzt, die durch die von den Schaltanordnungen hervorgerufenen Kipperscheinungen gegeben sind.
Mit der Erfindung wird nun eine Erhöhung der Regelgeschwindigkeit bei Änderung der konstant zu haltenden Größe dadurch erreicht, daß der eingestellte Sollwert vorübergehend im entgegengesetzten Sinne selbsttätig durch eine von der Änderung abhängige Strom- oder Spannungskomponente beeinflußt wird. Das ist deshalb besonders vorteilhaft, weil hiermit insbesondere schon bei kleinen Abweichungen vom Sollwert eine hohe Regelgeschwindigkeit erzielt wird.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend an Hand der Zeichnung beschrieben, wobei bei den in Fig. 2 und 3 gezeigten Ausführungsbeispielen nur die zum Verständnis notwendigen Teile der Regeleinrichtung zur Darstellung gebracht wurden.

In Fig. z ist zunächst die Kennlinie z der

bisherigen Regeleinrichtung dargestellt, wobei

als Abszisse die geregelte Größe, z. B. ein Span-

ilungs«-ert ['oder ein Stro i,vert J, und als Or-

dinate die Regeldrehzahl za aufgetragen ist.

Die Drehzahl ist o im Punkt A, dem einge-

stellten Sollwert. Aus der Form der Kenn-

linie i ist abzulesen, daß bei kleinen Abwei-

chungen voll t' und J vom Sollwert die sich

ergebende Drehzahl des Regelmotors nur ge-

ring ist. Die Kennlinie 2 stellt nun die

durch die Erfindung erreichte Form dar. Es

ist ersichtlich, daß die Drehzahl bereits bei

kleinen Sollwertabweichungen bedeutend

größer ist als bei der bisherigen Ausführung,

so daß der Regelvorgang eine große Beschleu-

nigung erfährt. Damit wird außerdem er-

reicht, daß die Ansprecheinpfindlichkeit er-

höht wird, ohne daß die vorstehend beschrie-

benen, durch die Schaltanordnung hervor-

gerufenen Kipperscheinungen auftreten.

In Fig.2 ist die Schaltung einer Stromkonstanthalteeinrichtung dargestellt. Hierbei bedeutet i einen Spannungsresonanzhreis, bestehend aus einer gesättigten Drosselspule mit einem Kondensator in Reihenschaltung und mit an diesem Widerstandsgebilde angeschlossenen Regelmotor. Dieser Schaltkreis ist über den Wandler 2 an den Konstantstromkreis 3 mit der Bürde d., die z. B. in bekannter Weise zur Konstanthaltung eines Gleichstromes ein Gleichstromwandler sein kann, an das Leitungsnetz 5 angeschlossen. _Andert sich der Strom J vom Sollwert Jo weg, dann regelt der nicht besonders dargestellte Regelmotor mit seinem Regelapparat wiederum nach der Regelkennlinie Fig. i auf den Sollwert zurück. Der Regeleinrichtung wird nun ein für den ausgeregelten Zustand konstanter Strom J3 -zugeführt, der als Magnetisierungsstrom einer für diesen Fall konstanten vormagnetisierten Drossel 6 entnominen ist. Die Vormagnetisierung erhält die Drossel 6 über einen Gleichrichter 7 und Vorwiderstand S durch den Strom J.,. Dem Gleichrichter 7 wird ferner ein Strom J,. über den Vorwiderstandg zur weiteren Vormagnetisierung der vormagnetisierten Drossel zugeführt. Dieser Strom J, ist im ausgeregelten Zustand Null, da für diesen Fall keine Spannung am Widerstandsgebilde Kondensator-Drossel vorhanden ist. Bei Änderung der Regelgröße J entsteht nun entweder eine induktive oder kapazitive Spannung, die zuerst einen Strom J, hervorruft und der je nach der Änderung der geregelten Größe um 18'o1' phasenverschoben gegenüber der Spannung ist. Hierbei ist der Strom J, mit dein Strom J. in Phase oder in Gegenphase und verstärkt oder schwächt, je nach der phasenabhängigen Bemessung des Widerstandes 8 oder der Phasenlage der Spannung an diesen Schaltkreis, die Vormagnetisierung der Dros-sel 6. Damit aber vergrößert oder verkleinert sich der aufgenommene 1lagnetisierungsstroin J3 und beeinflußt durch eine Stromkomponente den eingestellten Sollwert ini entgegengesetzten Sinne der Änderung der geregelten Größe J. Es entsteht so am Widerstandsgebilde eine noch höhere Spannung, die die Drehzahl des Regelmotors erhöht und die Itiickregelung zum Konstantstroni«-ert J, beschleunigt. Der Widerstand g zur Beeinflussung der Stromkomponente ist einstellbar, evtl. strom- oder spannungsabhängig, und so groß zu wählen, daß der Einschwingvorgang auf den Sollwert gedämpft vonstatten geht.

Analog zu diesem Ausführungsbeispiel zeigt die Fig.3 die Schaltung einer Spanrungskonstanthalteeinrichtung. io bedeutet einen Stroinresonanzkreis, bestehend aus der gesättigten Drossel i i und dem Kondensator 12, der mit dem Regelmotor 13, dem Kondensator 14 und dem Gleichrichter 7, der zur Speisung der vormagnetisierten Drossel 6 dient, in Reihe an das Leitungsnetz angeschlossen ist. Über den Gleichrichter 7 fließt, wie in dem vorstehendenAusführungsbeispiel, der angenähert konstante Strom J2 und der vom Steuerorgan io bei evtl. auftretenden Spannungsänderungen des Leitungsnetzes 5 hervorgerufene Strom Jl. Die Wirkungsweise ist gleich der der Anordnung Fig.2. Die auftretenden Stromkomponenten des Stromes 1, werden über den Wandler 15 als Spannungskomponenten der Regeleinrichtung z. B. in an sich bekannter Weise dem Kondensator 14 71ageführt und so der eingestellte Sollwert der Spannung im entgegengesetzten Sinne der Änderung der zu regelnden Größe selbsttätig- beeinflußt. Auch hier entsteht eine beschleunigte Rückregelung auf den Konstantspannungswert Uo. Zur Einstellung der geeigneten Spannungskomponente dient der Widerstand i9, der parallel zum Gleichrichter 7 geschaltet ist, oder eine Windungsanzapfung an der Vormagnetisierungswicklung der Drossel 6.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Relaislose Regeleinrichtung mit Spannungs- oder Strolliresonanzkreis als Steuerorgan, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung der Regelgeschwindigkeit bei ilnderung der konstant zu haltenden Größe auch der eingestellte Sollwert vorübergehend im entgegengesetzten Sinne selbsttätig durch eine voll der Änderung abhängige Strom- oder Spannungskomponente beeinflußt wird. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Strom-oder Spannungskomponenfe durch die Gleichstromvormagnetisierung einer vormagnetisierten Drossel (6) erzeugt wird. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichstrommagnetisierung der vormagnetisierten Drossel (6) aus einer konstanten Magnetisierung und-einer vom Steuerorgan der Regeleinrichtung beeinflußten Magnetisierung besteht. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilmagnetisierungen der Vormagnetisierung als Summenstrom über einen Gleichrichter (7) durch zwei Wechselströme (1l und T2), die angenähert in Phase bzw. in Gegenphase sind, erzeugt werden. 5. Einrichtung nach Anspruch z bis q., dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand (8) phasenabhängig bemessen ist oder die an diesen Schaltkreis angelegte Spannung dieselbe oder eine entgegengesetzte Phasenlage besitzt. 6. Einrichtung nach Anspruch r bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand (9) einstellbar evtl. strom- oder spannungsabhängig und so groß bemessen ist, daß der Einschwingvorgang auf den Sollwert gedämpft vonstatten geht. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren keine Druckschriften in Betracht gezogen worden.