DE915366C

DE915366C - UEberwachungseinrichtung fuer eine Messgroesse zur Ausloesung von Steuervorgaengen oder Signalen

Info

Publication number: DE915366C
Application number: DES4360D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Johannes Falk; Dipl-Ing Ferdinand Spitaler
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1944-09-10
Filing date: 1944-09-10
Publication date: 1954-07-19

Description

Überwachungseinrichtung für eine Meßgröße zur Auslösung von Steuervorgängen oder Signalen Es liegt häufig die Aufgabe vor, eine Meßgröße in der Weise zu überwachen, daß sich die Meßgröße innerhalb eines gewissen Schwankungsbereiches beliebig verändern kann, ohne daß die Überwachungseinrichtung anspricht, und daß das Ansprechen der Überwachungseinrichtung erst dann erfolgt, wenn die Meßgröße eine der Grenzen des zugelassenen Schwankungsbereiches nach oben bzw. nach unten überschreitet. Die Überwachungseinrichtung kann dabei entweder nur zur Auslösung einer Meldung dienen, sie kann aber auch benutzt werden, um Steuer- und Regelvorgänge auszulösen, beispielsweise zu dem Zweck, die Meßgröße automatisch wieder auf Werte zurückzuführen, die innerhalb des zugelassenen Schwankungsbereiches liegen. Wichtig ist dabei, daß die Überwachungseinrichtung eine leichte Einstellmöglichkeit für den zugelassenen Schwankungsbereich der Meßgröße bietet.
Die Erfindung betrifft eine derartige Überwachungseinrichtung. Bei dieser wird die zu überwachende Meßgröße in der üblichen Weise durch eine sich entsprechend den Schwankungen der Meßgröße ändernde Steuerspannung abgebildet. Es bestehen dann also auch für diese Steuerspannung bestimmte Grenzwerte, die die tote Zone, innerhalb deren die Überwachungseinrichtung nicht anspricht, begrenzen. Gemäß der Erfindung sind den beiden Grenzen des zugelassenen Schwankungsbereiches als Melde- bzw. - Steuerrelais Gasentladungsstrecken zugeordnet, in deren Gitterkreise die Steuerspannung mit verschiedenem Vorzeichen und in Gegenwirkung zu je einer Vorspannung eingeschaltet ist, deren Betrag gleich dem die obere bzw. die untere Grenze des zugelassenen Schwankungsbereiches bildenden Spannungswert ist.
In der Zeichnung sind Ausführungs- und Anwendungsbeispiele der Erfindung dargestellt. In Fig. i dient die Einrichtung gemäß der Erfindung zur Überwachung der Brennspannung eines Stromrichtergefäßes während des Entgasungsvorganges. Die Einrichtung spricht an, wenn die Brennspannung einen bestimmten oberen Grenzwert über-oder einen bestimmten unteren Grenzwert unterschreitet. Die Brennspannung dient während der Entgasung des Entladungsgefäßes als Kriterium für eine notwendige Erhöhung oder Herabsetzung des Lichtbogenstromes. Gleichzeitig muß ein übermäßiges Ansteigen der Brennspannung vermieden werden, da anderenfalls eine starke Rußbildung in dem Entladungsgefäß eintreten würde.
In Fig. i ist mit i das zu entgasende Entladungsgefäß und mit 2 der einstellbare Strombegrenzungswiderstand im Stromkreis des Entladungsgefäßes bezeichnet. 3 und 4 sind die beiden Gasentladungsstrecken der Überwachungseinrichtung, von denen jede in Reihe mit einer Meldeeinrichtung 5 bzw. 6 in einem Gleichstromkreis liegt. Die zwischen den Leitungen 12 und 13 auftretende Steuerspannung, die in diesem Fall die zu überwachende Spannung selbst ist, wird den Gitterkathodenkreisen der beiden Entladungsgefäße 3 und 4 aufgedrückt. Die positive Steuerleitung 12 ist einerseits mit dem Gitter des Entladungsgefäßes 3 und andererseits mit der Kathode des Entladungsgefäßes 4 verbunden. Die negative Steuerleitung 13 liegt an dem negativen Pol eines Spannungsteilers 7, welcher zur Einstellung der Gittervorspannungen für die Entladungsgefäße 3 und 4 dient. Zu diesem Zweck besitzt der Spannungsteiler 7 zwei verschiebbare Kontaktabgriffe 8 und 9, von denen der erstere mit der Kathode des Entladungsgefäßes 3, der letztere mit dem Gitter des Entladungsgefäßes 4 verbunden ist. Dem Gitter des Entladungsgefäßes 3 wird auf diese Weise eine negative Vorspannung gegenüber der Kathode aufgedrückt. Zu dieser addiert sich die der Vorspannung entgegengesetzt gerichtete Steuerspannung zwischen den Leitungen 12 und 13.
Nimmt man an, daß das Entladungsgefäß 3 bei der Gitterspannung Null zündet, so folgt seine Zündung im vorliegenden Fall dann, wenn die Steuerspannung die mit Hilfe des Kontaktes 8 an dem Spannungsteiler 7 abgegriffene Spannung erreicht. Umgekehrt ist die an dem Kontakt 9 abgegriffene Vorspannung für das Gitter der Entladungsröhre 4 so bemessen, daß sie der unteren Grenze des zugelassenen Schwankungsbereiches der Meßspannung entspricht. Sie tritt in Form einer positiven Gittervorspannung an dem Entladungsgefäß 4 in Erscheinung. Ihr wirkt die Spannung zwischen den Leitungen 12 und 13 entgegen. Infolgedessen zündet das Gefäß 4 dann, wenn die Steuerspannung zwischen den Leitungen 12 und 13 die mit Hilfe des Kontaktes 9 an dem Spannungsteiler eingestellte untere Spannungsgrenze unterschreitet. Die Voltmeter io und i i gestatten ein unmittelbares Ablesen der Gittervorspannungen und damit derjenigen Spannungsgrenzen, innerhalb deren sich die Meßspannung ändern kann, ohne daß eine Meldung erfolgt.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 2 handelt es sich um die Steuerung des Verstellmotors einer Arbeitsmaschine, z. B. einer Papiermaschine, nach Maßgabe einer Steuerspannung, die zwischen den Steuerleitungen 12 und 13 auftritt. Die Anordnung der Entladungsgefäße 3 und 4 sowie die Schaltung ihrer Gitterkreise ist die gleiche, wie vorher beschrieben. In Reihe mit dem Entladungsgefäß 3 liegt die Erregerspule eines Schützes 15, dessen Hauptkontakt 16 in geschlossenem Zustand den Motor, beispielsweise für Rechtslauf, einschaltet. Entsprechend liegt mit dem Entladungsgefäß 4 die Erregerwicklung eines Schützes i8 mit dem Hauptkontakt i9 in Reihe, bei dessen Schließen der Motor 14 für Linkslauf eingeschaltet wird. Die Hilfskontakte 17 bzw. 2o der Schütze 15 bzw. 18. dienen zur gegenseitigen Verriegelung der Schütze. In den Anodenstromkreisen der Entladungsgefäße liegen außerdem die Schaltkontakte 21 und 22, welche mit dem Motor gekuppelt sind, und zwar so, daß sie nach einer oder einer bestimmten Anzahl von Motorumdrehungen sich schließen und damit die zugehörige Entladungsstrecke überbrücken und löschen.
Weicht nun beispielsweise die zwischen den Leitungen 12 und 13 auftretende Steuerspannung nach oben aus dem zulässigen Schwankungsbereich heraus, so zündet das Entladungsgefäß 3, und das Schütz 15 schließt seinen Hauptkontakt 16, unterbricht jedoch seinen Hilfskontakt- 17. Damit ist die Zuleitung zu der Erregerwicklung des Schützes 18 unterbrochen. Der Motor 14 beginnt in der einen Drehrichtung zu laufen und schließt nach einer bestimmten Anzahl von Umdrehungen die Hilfskontakte 2i und 22. Dadurch wird über den Kontakt 21 die Entladungsstrecke 3 kurzgeschlossen und erlischt. Der Motor 14 läuft daraufhin noch so lange weiter, bis sich die Hilfsschaltkontakte 21 und 22 wieder öffnen. Ist inzwischen durch die erfolgte Verstellung die Steuerspannung zwischen den Leitern 12 und 13 wieder in ihren zugelassenen Schwankungsbereich zurückgekehrt, so findet nach Öffnen des Hilfskontaktes 2i keine erneute Zündung des Entladungsgefäßes 3 mehr statt, und der Motor 14 bleibt stehen. Befindet sich die Meßgröße aber nach Wiederöffnen des Schalters 21 immer noch außerhalb des zugelassenen Schwankungsbereiches, so zündet die Entladungsstrecke von neuem, und das Spiel wiederholt sich, wie vorher beschrieben.
Häufig ist die Forderung gestellt, daB eine Regelung bzw. Steuerung von zwei unabhängig voneinander veränderlichen Meßgrößen beeinflußt werden soll. Es sei hier z. B. die Regelung einer Klimaanlage in Abhängigkeit von der Temperatur und dem Feuchtigkeitsgehalt der Luft genannt. Auch in diesem Fall ist die Erfindung ohne weiteres anwendbar, und zwar geschieht die Beeinflussung durch die zweite Meßgröße in der Weise, daß durch diese Meßgröße die Speisespannung des Spannungsteilers, an welchem die Gittervorspannung abgegriffen wird, verändert wird. Diese Spannungsänderung kann durch einen in Serie mit dem Spannungsteiler liegenden weiteren Regelwiderstand, durch einen zweiten Spannungsteiler, eine Brückenschaltung beliebiger Kombination oder auch z. B. durch ein Elektronenrohr erfolgen. Mit dem Steigen oder Sinken der Spannung an dem Spannungsteiler, an dem die Gittervorspannungen abgegriffen werden, wird der Ansprechbereich des Steuergerätes erweitert bzw. eingeengt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Überwachungseinrichtung für eine Meßgröße zur Auslösung von Steuer- bzw. Regelvorgängen oder Signalen, welche anspricht, sobald eine der überwachten Meßgröße entsprechende Steuerspannung aus den Grenzen eines zugelassenen, einstellbaren Schwankungsbereiches heraustritt, dadurch gekennzeichnet, daß den beiden Grenzen des zugelassenen Schwankungsbereiches als Melde- bzw. Steuerrelais Gasentladungsstrecken zugeordnet sind, in deren Gitterkreise die Steuerspannung mit verschiedenem Vorzeichen und in Gegenwirkung zu je einer Vorspannung eingeschaltet ist, deren Betrag gleich dem die obere bzw. die untere Grenze des zugelassenen Schwankungsbereiches bildenden Spannungswert ist.
2. Überwachungseinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Gittervorspannungen der beiden Entladungsstrecken an einem gemeinsamen, mit seinem einen Endpunkt an der Steuerleitung gleicher Polarität liegenden Spannungsteiler mittels zweier verstellbarer Kontakte abgegriffen wird, von denen der eine mit dem Gitter der einen, der andere mit der Kathode der anderen Entladungsstrecke verbunden ist, während die zweite Steuerleitung an den beiden übrigen Elektroden der Steuerkreise beider Entladungsstrecken liegt.
3. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen jedem Abgriff und dem an die eine Steuerleitung angeschlossenen Endpunkt des Spannungsteilers ein Voltmeter liegt.
Anwendung einer Überwachungseinrichtung nach Anspruch i oder einem der folgenden zur Überwachung der Brennspannung eines Stromrichtergefäßes während des Entgasungsvorganges.
5. Anordnung zum Steuern eines Verstellmotors einer Arbeitsmaschine oder eines Stufenschalters nach Maßgabe einer Meßgröße unter Verwendung einer Überwachungseinrichtung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Verstellmotor Hilfskontakte gekuppelt sind, welche nach einer bestimmten Anzahl von Umdrehungen dieses Motors die der betreffenden Drehrichtung zugeordnete Entladungsstrecke kurzschließen und bei Weiterdrehung den Kurzschluß wieder öffnen.
6. Überwachungseinrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Meßgröße durch Beeinflussung der Speisespannung des Spannungsteilers zur Wirkung kommt.