DE889928C

DE889928C - Arrangement for the automatic regulation of an electrical quantity

Info

Publication number: DE889928C
Application number: DES7239D
Authority: DE
Inventors: Friedrich Schroeer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1942-08-06
Filing date: 1942-08-06
Publication date: 1953-09-14

Description

Anordnung zur selbsttätigen Regelung einer elektrischen Größe Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur selbsttätigen Regelung einer elektrischen Größe durch mehrstufiges Ein- und Ausschalten von Regelmitteln.Arrangement for the automatic control of an electrical quantity Die The invention relates to an arrangement for the automatic control of an electrical Size through multi-level switching on and off of control means.

Diesbezüglich sind bereits Anordnungen zur selbsttätigen Regelung der Betriebsspannung bekanntgeworden, bei denen entweder für jede Regelstufe ein besonderer Grenzwertmelder z. B. in Form eines Kontaktvoltmeters benutzt wird, von denen der Grenzwertmelder der jeweiligen Regelstufe in der einen Grenzlage eine Ausschaltung des entsprechenden Regelmittels in der in Frage kommenden Regelstufe veranlaßt oder für sämtliche Regelstufen ein z. B. aus zwei spannungsabhängigen Relais bestehender Grenzwertmelder vorgesehen ist, von denen das eine Relais als Maximalspannungsrelais eine Einschaltung von Gegenzellen und das andere als Minimalspannungsrelais eine Ausschaltung von Gegenzellen durch entsprechende Verstellung eines motorartig angetriebenen drehbaren Kontaktwerkes herbeiführt.Regarding this, there are already arrangements for automatic regulation the operating voltage has become known where either one for each control stage special limit indicator z. B. is used in the form of a contact voltmeter from those of the limit indicators of the respective control stage in one limit position Deactivation of the corresponding control means in the control stage in question causes or for all control stages a z. B. from two voltage-dependent Relay existing limit monitor is provided, one of which is a relay Maximum voltage relay one switching on of opposing cells and the other as a minimum voltage relay an elimination of opposing cells by a corresponding adjustment of a motor-like driven rotatable contact mechanism brings about.

Bei den bekannten Anordnungen ist also entweder je ein besonderer Grenzwertmelder für jede Regelstufe erforderlich oder, soweit ein gemeinsamer Grenzwertmelder vorhanden ist, ist ein mechanisch besonders gestaltetes Kontaktwerk vorgesehen. Einen solchen Aufwand zu vermeiden, ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung. Sie wird dadurch gelöst, daß für j ede Schaltaufgabe und jede Regelstufe durch ein und denselben Grenzwertmelder zu beeinflussende Schaltmittel vorgesehen sind, von denen die verschiedenen Schaltaufgaben dienenden Schaltmittel über verschiedene Kontakte des Grenzwertmelders beeinflußt werden, während die der gleichen Schaltaufgabe dienenden Schaltmittel zwecks stufenweiser Regelung über ein und denselben Kontakt des Grenzwertmelders dadurch nacheinander beeinflußt werden, daß nachBeeinflussung eines zunächst mit diesem Kontakt verbundenen, eine Regelstufe steuernden Schaltmittels und nach Ablauf einer die Regelzeit übersteigenden Zeit das die nächste Regelstufe steuernde Schaltmittel durch Verbindung mit diesem Kontakt bereitgestellt wird.In the known arrangements there is either a special one Limit monitor required for each control stage or, if a common limit monitor is present, a mechanically specially designed contact system is provided. It is the object of the present invention to avoid such an expense. she is achieved in that for each switching task and each control stage by an and the same limit indicator to be influenced switching means are provided, of which Switching means serving the various switching tasks via various contacts of the limit monitor can be influenced, while those serving the same switching task Switching means for the purpose of gradual regulation via one and the same contact of the limit indicator can be influenced one after the other by first using Switching means connected to this contact, controlling a control stage and after the expiry a time exceeding the control time, the switching means controlling the next control stage provided by connection with this contact.

An sich ist bereits eine Anordnung bekanntgeworden, bei der, sobald die Betriebsbatterie ihre obere Spannungsgrenze erreicht, zwar sämtliche Schütze, welche bei ihrer Erregung aus der Ladeleitung der Betriebsbatterie Regelmittel zwecks Erhöhung des Ladestromes ausgeschaltet haben, durch ein auf die obere Spannungsgrenze prüfendes Relais abgeschaltet werden; es wird hier aber nur das erste Schütz stromlos, da die übrigen verschieden stark verzögert sind, so daß sie sich, sofern anschließend das auf die obere Spannungsgrenze prüfende Relais infolge der durchgeführten Regelung wieder stromlos wird, weiter halten, bis dieses Relais bei nochmaligem Erreichen der oberen Spannungsgrenze wieder anspricht und das zweite Schütz abfallen läßt, während sich das dritte stärker verzögert noch hält. Schließlich wird beim nächsten Ansprechen des auf die obere Spannungsgrenze prüfenden Relais auch dieses aberregt, so daß sämtliche Widerstände im Ladekreis liegen. Es erfolgt hier zwar eine stufenweise Ausschaltung durch Verwendung verschieden stark verzögerter Schütze, aber die Einstellung erfolgt nicht stufenweise.In itself, an arrangement has already become known in which, as soon as the service battery has reached its upper voltage limit, including all contactors, which when they are excited from the charging line of the operating battery control means Have switched off the increase in the charging current by switching to the upper voltage limit the testing relay is switched off; but only the first contactor is de-energized here, since the rest are delayed to different degrees, so that they are, if subsequently the relay checking for the upper voltage limit as a result of the regulation carried out is de-energized again, continue to hold until this relay is reached again the upper voltage limit responds again and releases the second contactor, while the third still holds up with a greater delay. Finally, the next one Response of the relay checking the upper voltage limit also de-excites it, so that all resistances are in the charging circuit. There is a gradual process here Switching off by using contactors with different degrees of delay, but the setting does not take place in stages.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die dort gezeigte Batterie B wird von den Klemmen i aus geladen, während der Verbraucherkreis an die Klemmen 2 angeschlossen ist. In dem in der Figur gezeigten Zustand sind Gegenzellen GZi, GZ2 und GZ3 in den Verbraucherkreis eingeschaltet. Als Grenzwertmelder ist ein Kontaktvoltmeter KV gewählt, welches bei einem unteren Grenzwert der Betriebsspannung einen Stromkreis über den Kontakt za und bei einem oberen Grenzwert einen Stromkreis über den Kontakt o schließt. Erreicht das Kontaktvoltmeter KV den Kontakt u, da die Betriebsspannung bis zu einem bestimmten Wert gefallen ist, so kommt eine Erregung des Relais E i zustande über: Erde, B, GZ i, GZ 2, GZ 3, Ei, 26s 1, 28a 1, 29a2, 30a3, u (KV), Erde. Durch Schließen des Kontaktes 4e 1 wird das Relais S i eingeschaltet, welches mittels seines Kontaktes i s i oder gegebenenfalls über ein Schütz die Gegenzelle GZ i kurzschließt, so daß die Spannung an den Klemmen 2 wieder steigt. Das Relais Ei wird, obwohl der Kontakt 26 s i bei der Erregung des Relais S i geöffnet wird, noch eine Zeitlang erregt gehalten, und zwar durch den vorher über den Widerstand Wi i und die Kontakte 13 e 1, 15 e 2 und 17 e 3 aufgeladenen und sich nunmehr (14e i) über das Relais E i entladenden Kondensator. Durch das Erregthalten des Relais E i wird das Relais E 2, welches nach Schließen des Kontaktes 25 S i die nächste Regelstufe steuert, am Kontakt 27e1 noch eine Zeitlang abgeschaltet gehalten, um, falls der Grenzwertmelder die Kontaktgabe an dem Kontakt u noch nicht unterbrochen hat, eine unter Umständen nicht erforderliche Erregung des Relais E2 zu verhindern. Erst nach der Entladung des Kondensators K i wird das Relais E i stromlos, so daß nunmehr durch Schließen des Kontaktes 27 e i ein Stromkreis für das Relais E 2 zur Steuerung der zweiten Regelstufe vorbereitet wird. Der Kondensator K z wird nach Schließen des Kontaktes 13 e 1 wieder über den Widerstand Wi i aufgeladen. Das Relais S i wird nach Öffnen des Kontaktes 461 über die Kontakte 6 s i und 5 a i weiter erregt gehalten. Sinkt die Betriebsspannung nach einiger Zeit wieder auf den unteren Grenzwert, so wird jetzt, da der Kontakt 25 s i geschlossen ist, das Relais E 2 zur Erregung gebracht. Über den Kontakt 7 e 2 wird das Relais S 2 eingeschaltet, welches mit seinem Kontakt 2s2 die Gegenzelle GZ2 kurzschließt, so daß die Spannung an den Klemmen 2 wieder steigt. Das Relais E 2 wird nach Schließen des Kontaktes 16e2 in dem Entladestromkreis des Kondensators K 1 noch eine Zeitlang gehalten, um am Kontakt 22e2 das Relais E 3 zunächst noch abgeschaltet zu halten und so eine vorzeitige Erregung des Relais E3 nach Schließen des Kontaktes 23s2 über den gegebenenfalls noch nicht geöffneten Kontakt u zu verhindern. Nach Entladung des Kondensators K i wird das Relais E2, stromlos, so daß nach Schließen des Kontaktes i5 e 2 der Kondensator K i wieder aufgeladen wird, während sich das Relais S2 nunmehr über die Kontakte 8a2 und g s 2 weiter hält. Das die dritte Regelstufe steuernde Relais E 3 kommt zur Erregung, wenn die Spannung an den Klemmen 2 wieder so weit gesunken ist, daß der Kontakt u durch das Kontaktvoltmeter geschlossen wird. Es treten .dann entsprechende Schaltvorgänge wie eben beschrieben ein, so daß durch das Relais S 3 über den Kontakt 3s3 die Gegenzelle GZ3 kurzgeschlossen wird. Die Spannung an den Klemmen 2 steigt wieder, so daß das Kontaktvoltmeter den Kontakt u öffnet. Auch das Relais E 3 wird eine Zeitlang in dem Entladestromkreis des Kondensators K i erregt gehalten. Nach Schließen des Kontaktes 20S3 und des Kontaktes 21e3 ist nunmehr ein Stromkreis für eine Alarmeinrichtung Al vorbereitet, der zustande kommt, falls die Spannung an den Klemmen weiter sinkt und somit der Kontakt u wieder geschlossen wird. Gegebenenfalls können hierüber auch nacheinander noch weitere Relais zur Steuerung weiterer Regelstufen beeinflußt werden.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing. The battery B shown there is charged from terminals i, while the consumer circuit is connected to terminals 2. In the state shown in the figure, opposing cells GZi, GZ2 and GZ3 are switched into the consumer circuit. A contact voltmeter KV is selected as the limit indicator, which closes a circuit via contact za at a lower limit value of the operating voltage and closes a circuit via contact o at an upper limit value. If the contact voltmeter KV reaches contact u because the operating voltage has fallen to a certain value, the relay E i is excited via: earth, B, GZ i, GZ 2, GZ 3, Ei, 26s 1, 28a 1 , 29a2, 30a3, u (KV), earth. By closing the contact 4e 1, the relay S i is switched on, which by means of its contact isi or possibly via a contactor short-circuits the opposing cell GZ i, so that the voltage at the terminals 2 rises again. The relay Ei, although the contact 26 si is opened when the relay S i is energized, is kept energized for a while, namely by the resistor Wi i and the contacts 13 e 1, 15 e 2 and 17 e 3 charged and now (14e i) via the relay E i discharging capacitor. By keeping the relay E i energized, the relay E 2, which controls the next control stage after the contact 25 S i is closed, is kept switched off at contact 27e1 for a while, if the limit indicator has not yet interrupted contact at contact u to prevent excitation of relay E2 that may not be required. Only after the capacitor K i has been discharged does the relay E i de-energize, so that a circuit for the relay E 2 for controlling the second control stage is now prepared by closing the contact 27 e i. The capacitor K z is charged again via the resistor Wi i after the contact 13 e 1 is closed. The relay S i continues to be kept energized after the contact 461 has opened via the contacts 6 si and 5 ai. If the operating voltage drops to the lower limit value again after some time, the relay E 2 is now excited, since the contact 25 si is closed. The relay S 2 is switched on via the contact 7 e 2, which short-circuits the opposing cell GZ2 with its contact 2s2, so that the voltage at the terminals 2 rises again. The relay E 2 is held for a while after the contact 16e2 has been closed in the discharge circuit of the capacitor K 1 in order to initially keep the relay E 3 switched off at the contact 22e2 and thus a premature excitation of the relay E3 after the contact 23s2 has been closed possibly not yet opened contact u to prevent. After the capacitor K i has been discharged, the relay E2 is de-energized, so that after the contact i5 e 2 has been closed, the capacitor K i is recharged, while the relay S2 is now held by the contacts 8a2 and gs 2. The relay E 3, which controls the third control stage, is energized when the voltage at terminals 2 has dropped again to such an extent that the contact u is closed by the contact voltmeter. Then corresponding switching processes occur as just described, so that the opposing cell GZ3 is short-circuited by the relay S 3 via the contact 3s3. The voltage at terminals 2 rises again so that the contact voltmeter opens contact u. The relay E 3 is also kept energized for a while in the discharge circuit of the capacitor K i. After closing of the contact of the contact 20S3 and 21e3, a circuit for an alarm device Al is now prepared which comes about when the voltage at the terminals is further decreased, and thus the contact u is closed again. If necessary, further relays for controlling further control stages can also be influenced one after the other.

Sollte die Spannung der Batterie B an den Klemmen 2 infolge der Ladung von den Klemmen i aus nach Ausschaltung der Gegenzellen steigen, so kommt, wenn der Kontakt o im Kontaktvoltmeter KV geschlossen wird, zunächst eine Erregung des Relais A i zustande über: Erde, B, isi, 2s2, 3s3, A1, 4osi, 39e 1, 38e2, 37e3, o (KV), Erde. Durch Öffnen des Kontaktes 5 a i wird das Relais S i stromlos, so daß durch Aufhebung des Kurzschlusses am Kontakt i s i die Gegenzelle GZi eingeschaltet wird und die Spannung an den Klemmen 2 herabgesetzt wird. Das Relais A i wird wie vorher das Relais E i im Entladekreis des Kondensators K2, der über die Kontakte 54a 1, 52a2 und 49a3 geladen ist, weiterhin erregt gehalten, um das Relais A 2 am Kontakt 42 a i noch einige Zeit abgeschaltet zu halten und dadurch eine vorzeitige Beeinflussung desselben über den Kontakt 41 S i des inzwischen aberregten Relais S i zu verhindern, falls das Kontaktvoltmeter den Kontakt o im Kontaktvoltmeter noch einige Zeit geschlossen hält. Erst nach Entladung des Kondensators K2 wird das Relais A i stromlos, um die Einschaltung des Relais A 2 vorzubereiten. Man erkennt ohne weitere Beschreibung aus der Figur, daß beim nächsten Schließen des Kontaktes o das Relais A 2 und danach das Relais A 3 zur Erregung gebracht wird, so daß nacheinander die Gegenzellen GZ2 und GZ3 wieder in den Verbraucherstromkreis eingeschaltet werden. Selbstverständlich kann die Regelung auch so erfolgen, daß nach der Einschaltung einer Gegenzelle diese bei Erreichen des unteren Spannungswertes durch das entsprechende Relais wieder ausgeschaltet wird oder umgekehrt nach Ausschaltung einer Gegenzelle durch das entsprechende Relais bei Erreichen des oberen Spannungswertes wieder eingeschaltet wird. Alle diese Vorgänge sind ohne weiteres aus der Figur zu ersehen.If the voltage of battery B at terminals 2 increases as a result of the charge from terminals i after switching off the opposing cells, then when contact o in contact voltmeter KV is closed, relay A i is initially excited via: earth, B , isi, 2s2, 3s3, A1, 4osi, 39e 1, 38e2, 37e3, o (KV), earth. By opening the contact 5 ai, the relay S i is de-energized, so that the counter-cell GZi is switched on by removing the short circuit at the contact isi and the voltage at the terminals 2 is reduced. The relay A i is kept energized as before the relay E i in the discharge circuit of the capacitor K2, which is charged via the contacts 54 a 1, 52a2 and 49a3, in order to switch off the relay A 2 at the contact 42 a i for some time hold and thereby prevent premature influencing of the same via the contact 41 S i of the now deenergized relay S i, if the contact voltmeter keeps the contact o in the contact voltmeter closed for some time. Only after the capacitor K2 has been discharged does the relay A i de-energize in order to prepare for the switching on of the relay A 2. It can be seen without further description from the figure that the next time the contact o closes the relay A 2 and then the relay A 3 is energized so that the opposing cells GZ2 and GZ3 are switched on again one after the other in the consumer circuit. Of course, the regulation can also take place in such a way that after switching on an opposing cell it is switched off again when the lower voltage value is reached by the corresponding relay or, conversely, after switching off an opposing cell by the corresponding relay, it is switched on again when the upper voltage value is reached. All of these processes are readily apparent from the figure.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Arrangement for the automatic control of an electrical variable, e.g. B. the operating voltage, by multi-stage switching on and off of control means, characterized in that for each switching task (switching on or off) and each control stage by one and the same limit indicator (contact voltmeter) are provided switching means to be influenced, of which the various switching tasks used switching means (E i to E 3; A i to A 3) can be influenced via different contacts (u; o) of the limit indicator (KV), while the switching means serving the same switching task for the purpose of gradual control via one and the same contact of the limit indicator are influenced one after the other by the fact that, after influencing a switching means initially connected to this contact and controlling a control stage, and after a time exceeding the control time has elapsed, the switching means controlling the next control stage is provided through connection to this contact.

2. Arrangement according to claim i, characterized in that the control means (GZ i) in the first stage controlling switching means (Ei; A i) with the corresponding contact (u; o) of the limit indicator via auxiliary switching means (S i) which can be influenced by this switching means ) connected is.

3. Arrangement according to claim 2, characterized in that the auxiliary switching means (Si) after their influence with disconnection of the switching means influenced for a switching task (Ei) prepare a connection of the next control stage for the same switching task controlling switching means (E2) , which by the switching means (Ei) controlling the first control stage is completed as soon as it returns to its rest position after a drop-out delay exceeding the control time has elapsed. q ..

Arrangement according to Claim 3, characterized in that the delay time by temporary Connection of a capacitor arrangement in parallel to the respective influenced switching means is achieved.

5. Arrangement according to claim 3, characterized in that the the next control stage for the same switching task controlling switching means (E2) its delayed connection when the same contact is reached again (zs) is influenced by the limit indicator, whereupon in a corresponding manner by Use of further auxiliary switching means (S--) and the capacitor arrangement a provision of the switching means (E3) controlling the following control stage.

6. Arrangement according to claim 5, characterized in that the influencing of the various switching means serving a switching task (Ei to E3) takes place via contacts in series of the various switching means serving the other switching task (A i to A 3) .

7. Arrangement according to claim 2, characterized in that the auxiliary switching means (Si to S3) for the purpose of switching the control means are switched on by the switching means serving one switching task and switched off by the switching means serving the other switching task. B. Arrangement according to claim 7, characterized in that the switching means (A i to A 3) serving the other switching task are switched on with a delay in a corresponding manner after influencing the auxiliary switching means (S i to S 3).