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Regelanordnung für Betriebsgrößen Es ist bereits eine Einrichtung
zur Regelung von Betriebsgrößen bekannt, bei der das Vergleichsorgan für Ist- und
Sollwert in jedem Regeilsbine zwei Kontaktstellung-en besitzt, so- daß je nach der
Größe der Abweichung der eine oder andere Kontakt zur Wirkung kommt und dadurch
die zu regelnde Größe in geringerem oder stärkerem Maße beeinflußt wird. Diese Beeinflussung
erfolgt bei der bekannten Einrichtung durch Veränderung der Laufdauer des Verstellmotors
in zwei Stufen. Für verschiedene Zwecke ist aber eine Beeinflussung dieser Art nachteilig,
<lehn die Geschwindigkeit des Verstellniotors bleibt .in jedem Fall die gleiche,
so daß innerhalb ,der .beiden Regelstufen größere Abweicaitingen zu langsam, kleinere
Abweichungen zu schnell ausgenegelt werden. Es ergibt sich daraus in .einem halle
eine schleichende Bewehti.rnl; -des Verstellniotors, bezogen auf die Größe der Ahweichini-,
ini anderen halle eine l @liurrerelttn@.
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,Attf!lercleni ist eine Einriclitttnl- z.tii-Jung von Betriebsgrößen
nach einem vorgeschriebenen Sollwert bekanilt, bei Üe.r Ist- und Sollwert durch
die Stallungen von Kontaktwalzen nachgebildet werden, die gegenüber einer gemeinsamen
\ trlla@e uni Beinen entsprechenden Winkel verdreht werden. Diese Kontaktwalzen
«-erden durch einen uinlaufenclen Kontaktarm abgetastet, und bei jeder Abtastun-
,der hontaktl>ele#,uii"r.ti ergibt sich ein Zeitimpuls, dessen Dauer proportional
dein Stellungsunterscliiecl der Walzen ist. Entsprechend der Dauer clie:es Zeitinill@u:lses
@@ird der Verstellmotor beeiiiflubt. I?inRerieleinrichtung dieser Art ist vorteilhaft
tlur dann anzttwend.en, wenn eine der heilen Gröl.ien, 1ct- oder Sollv#ert, nach
dein lnipulszeitsysteni fernübertragen wird, nenn dann kann durch bekannte und erprobte
Mittel d.ie richti-o \\'in.l:elstellturg der hontalctw:ilzt#il ver@i:iltni>-m:ißiri
ein.facli erreicht würden.
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Schliel:llich ist eine l:inric.lituli; lr_I:aiiiit. bei d01' Ist-
1111-d s(>Ihvert inechalliscll dtircli 1>rchzalllen n;tdl;@el>il@let tver@leii.
Mit
der beiden Drehzahlen wird eine Scheibe allgetrieben, die an
ihrem Umfang in regelillätiigeil Abständen mit Kontaktstücken besetzt ist. Mit der
anderen Drelizalil wird eine unilaufende Bürste angetrieben, die sich über <1c12
erwähnten ILontaktstücken bewegen kann. Bei Gleichheit der beiden Drehzahlen stehen
die Kontaktstücke einerseits und die Bürste andererseits relativ zueinander still.
Bei Verschiedenheit der Drehzahlen verschiebt sich die Bürste relätiv zu den Kontaktstücken
uni bewirkt beim Überschreiten jedes Kontaktstückes einen Stroinschluß, d. 11. einen
Regelimpuls. Die Anzahl d-er ltegelimpulsL- ist proportional der GröLie der Abweichung.
Uni eine Regeleinrichtung dieser Art zu verwenden, ist es' zunächst notwendig, (lie
beid:n Ver-leichsdrclizalilen besonders lilrztistelleli. was häufig mit Scliwierigl:eiten
verbunden isz und zusätzlich eine Verzögerung bedingt, weil die Unisetzung einer
I>eliel)igen @Iel,lgrö 13e in eilte Drehzahl auch wieder mit einer gewissen Trägheit
vor sich geht.
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Schließlich ist ein automatischer Drehzahlabgl.eicher für die Zwecke
der Synchronisierung zweier Wecliselatroinnetze bekannt. 1:r besteht aus zwei Svnchrotiniotoreil,
von (lenen der eitle mit der Frequenz tles einoll, der andere mit der Frequenz des
anderen Netze,; -L-speist wird. Ihre Diferelitiale werden über ein Differentialgetriebe
verglichen, und von der Endwelle wird ein Kontaktgeller ailgetri,#-ben. Auf dieser
Eildwelle ist aul.l:rdem zur Feststelleiig ihrer Drehrichtung ein Sclileppsclialter
angeordnet. Diep von (lern Kontaktgeber erzeugten Impulse. @ler#en Ilüuhgkeit dem
Drehzahlunterschied entspricht, veraillassen je nach der Labe des Schlcl)pschalters
den Umlauf des Verstellniotors in dein einen bzw. anderen Sinne. Ist bei dieser
Einrichtung die Frequenz des einen -Netzes beispi;Isweise zu hoch, so bewegt sich
der Schleppg -tal<t, und dascli-alter zu dem linken Gt#geill:( mit setzt die
Regelung ein. Die l.@rec@uenza@>-weichung wird voll .diesem Augenblick :in kleiner.
Trotzdem läuft aber die Eneiwolle des Differentialgetriebes nach wie vor in unver.inderter
Richtung um, und der Schleppsclialter bleibt somit an deni linken Gegenkontakt .liegen.
Der Sclilel)psclialter öffnet erst dann, wenn die I@ndwelle ihre Drelirichtuutunkelirt,
d. 1i. wenn eine Freduenzal>weicliun @# 111 dein eilt-cgetl@e@et-/-illl Sinne entstellt.
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Daraus ergibt ;ich. (lall die bekanni@c# I#.ini'iclit:ung ein dauerndes
(1)er- bzw. l@nterrc#g:ln ergibt und (1a1.1 folglich (lie geregelte Groll,-Ileisl@ic#lsweisc
die Vrequenz. stiiiidig uni @lc#11 Sollwert peti(lelt. Diese Eigeliscli;ift ist
abvr nur für Sviiclironisierzwed:e geeignet, weil es hier s(.w@ar erwünscht ist,
langsame hretltu#nc-#din@ankungen geriii-er Ainplitil.de zu c#i'zc#:1-gen. Die Erfindung
betrifft dagegen eitle Regelanordnung für Betriebsgrößen, bei welcher der durch
eine elektrische Ililfsgrölie nachgebildete Ist- und Sollwert miteinander verglichen
und die sich daraus ergebende Differenzgröße zum Antrieb eines Steuerorgans benutzt
wird, das in eine-in der Abweichung e-litslirecllelicleil Maße und finit einer der
Abcc-eicli:ung entsprechenden Geschwindigkeit die zu regelnde Größe beeinflußt.
Diese Regelanordnung ist erfindungsgemäß so ausgebildet, 1a1,1 die Differenz als
elektrische Hilfsgröße erfaßt wird und zur Speisung eines Motors dient, der mittels
eines mit ihm gekuppelten L-iltcrl)recliers einen durch ein auf clie Differeilzgröße
ansprechendes Relais vorbereiteten Verstellatronikreis mit einer der Abweiclitui
proportionalen Häufigkeit für stets gleichble -Ixnde leiten öffnet oder schließt.
Eine Allordnung dieser Art hat den Vorteil. (laß die Durchführung .des Vergleichs
von Ist- und Sollwert auf clektrisclieln Wege, z. B. illitt.=ls elel:trisclier Ströme
bedeutend einfacher durchzuführen ist und (laß trotzdem eine schrittweise Regelung
errol,gt. Dies hat tlie @@ irkting, claß nach jedem Regelitilpuls eine gt wisse
Zeit vergebt, die zur Au.swirktin- des l"'e-elinipulsos und zur Beruhigung der gerugelten
Einheit zur Verfügung stellt. Würde plan unmittelbar die: auf elc#larisr.llom @@ege
gebildete Differenzgröße auf das @-<#ratellorgan wirken lassen, dann würde de#r
Verstell-und dtunit clie Verstellen;; selbst erst dann unterbrochen, wenn Ist- und
Sollwert einander gleich sind. l@iti>c#i ist aber nicin berücksichtigt, daß (lie
gerc#geltc I?inheit. insbesoil(lere ein elektrischer Generator eine gewisse Trägheit
besitzt, so lall ein erst in Augenblick erfc>lg@n(Ics Abbrechen (1c1' @-ersttlltl.ii,-
so wie bei (Zen bokanutean Anordnungen @ft)errrgeltulgcn in der ent@-e@engesetzten
R.icliturng hervorruft.
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In der Abbildung ist ein :'@usfüllrungs@ieis@piel (ler Erfnduai;-
dar-e.stellt, t111,(1 z\\-ar ist atl`renonlanen, dar,) Ist- und soqllwei-t durch
verhältnisgleiche Gleicltströnie nachgebildrt werden. In &r A1A)ildung bezeichnet
i einen Geber für den I stwert, 2 cirnen Gel)-,-r für (Zen Sollwert der zu n;gollitlrn
(.hülle. edel- von Liesen beiden Gerbern erzctigt einen Gleiciistroni, dessen Stärke
dein jeweiligen I st- bzw. Stillwert verhältni.sgloich ist. 1)1.c# E.inriclitall11en
(lerarti-er (xcry1)er sind an sich bekannt; 1>eispielsweisc wird :der rntäll.rt#chcnale
Strom durch @"crschi.el>cn eines Schheifkolltakt; a:lf einen Widerstand einer I)reileiterstrcitncluelle
t#Ililltrilllllell. Die voll ist- und @ollc@'ertt;elh,#r ;11rlieferten Sti'iiiite
werden csittrnt Vel;leic@t.:-ger;it d zugeführt, dessen K(» stakt sei laugt: in
hulie bleibt, so1.111-c sich die beiden Sti'iiillt# ;luiüel>en, (l.11. sc>lielil;e
ist- ulid St>lltVei-t
gleich sind. Besteht .eine Abweichung in dem
einen oder anderen Sinne, dann schlägt der Kontakt des Vergleichsgeräts 3 in der
einen oder anderen Richtung aus und schaltet dadurch ein Verstellor` an 4 bzw. 3
für eiiic solche Zeit ein, solange noch eine Abweichttiilz, zwischen Ist- und Sollwert
bestellt. Die Vertelleinrichtung n a bzw. 3 sind in der Abbils
s e dtnitr :cheinatiscli nur als Spulen angedeut2 t. Beide Einrichtungen
können selbstverstän:llich Relais sein, die ihrerseits erst das eigentliche V erstellorgan
betätigen, oder es können zwei Feldwicklungen eines Verstell.motors für Rechts-
oder Linkslauf sein. Bei einer derartigen Einrichtung wird nun erfin:dungsgeniä
i3 die Größe der Abweichung dadurch herücksiditigt, daß der von -dein Vergleichsgerat
3 geschlossene Stromkreis für das Ve:r-,#tellorgan der zu regelnden Größe
taktmäßig entsprechend der Größe der Abweichung zwi-;clien Ist- und Sollwert
geöffnet und geschlossen wird. Zu dieseln Zweck ist ein Relais 6' vorgesehen, das
einen Arbeitskontakt 6" besitzt, sowie ein Relais 6", das mit einem Ruhekontakt
0," versehen ist. Das Reilais 6' arbeitet umverzögert und schließt seinen Kontakt
jeweils sofort dann, wenn seine Wicklung über ein Kontaktsegment an der umlaufenden
Scheibe ; an Spannung gelegt wird. Gleichzeitig damit wird auch die Wicklung des
parallel geschalteten Relais 6" erregt, welches aber infolge der vorgesehenen einstellbaren
Ansprechverzögerung seinen Ruhekontakt erst eine gewisse Zeit später öffnet. Die
Kontakte dieser beiden Relais liegen in einem Stromkreis. der zu dein Kontakt des
Vergleichsgeräts 3 bz-,v. zu den Verstellorganen f und 3 führt. Die unilaufende
Kontaktscliei.be ; wird durch einen kleinen Hilfsmotor 8, beispielsweise einen Auipere;ttindenzäliler,
angetrieben. Der Motor S wird von (leih gle.ichcn resultierenden Stromespei;t, der
auch (.furch (las Vergleicli;gerät 3 fließt, ;o .daß seine Drehzalil in jedem Augenblick
zu der Stärke des resultierenden Strom;, d.li. zu der Abweicliung zwischen lst-
und. Sollwert in Beziebung steht. Entsprechend der Größe d@ie;er Abweichung werden
nun auch die Relais 6' und 6" periodisch erregt, und es wird deinen"-sprechend auch
eines der Verstellorgane 4. bzw. 3 über die Kontakte (fieser Relais periwlisch an
Spannung gelegt. Dies geschieht jeweit; für solche Zeiten, deren Dauer (furch die
eingestellte Atrsprechverzögertiii,- des Relai, (i ' lse;tiniint si.n(1. Ist die
AI)sveicliuncr zwi;chrii Ist- un(1 Sollwert groß, dann Einft der Motor > finit großer
1)rclizalil, ;o daß das betreffen-1,- Verstellorgan 4. bzw. 3 eine große Anzahl
Regelschritte in der Zciteiiilieit att.;-führt. Je nielir Ist- und Sollwert ini
Verlauf des Regelvorgangs sich einander nähern, um so geringer wird die Drehzahl
des Motors 8, so daß auch das betreffende Verstellorgan d. bzw. entsprechend wenig
erRegelschritteinder Zeiteinheit ausführt, wobei aber die jeweilige lauer eines
Regelschrittes unverändert bleibt.
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Eine Regelung nach einem derartigen Verfahren gestattet somit eine
außerordentlich elastische Anpassung des Regelvorgangs bzw. s.ciner Auswirkung an
die jeweils vorhandene Größe der Abweichung zwischen Ist- und Sollwert.
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Wenn Ist- und Sollwertgeber nicht Gleichströnie,sondern Gleichspannungen
erzeugen, dann wird vorteilhaft an Stelle .des Motors 8 ein kleiner HLlfsniotor
verwendet, dessen Drehzahl sich mit der angelegten resultierenden Spannung ändert.
Senden schließlich Ist-und Sollwertgeber verhältnisgleiche Frequenzen aus, dann
wird der Motor 8 zweckmäßig durch einen Synchronmotor ersetzt, dessen Drehzahl sich
nach der jeweiligen Schwebungsfrequenz richtet.