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Nach dem Impulsabstandsverfahren elektrisch gesteuerte, mit einem
elektrischen Stellmotor arbeitende Regeleinrichtung Es sind schon mit einem elektrischen
Stellmotor arbeitende Regeleinrichtungen bekanntgeworden, bei welchen der Meßwert
und der Sollwert der zu regelnden Größe durch die Phasenlage periodischer elektrischer
Impulse dargestellt werden, die durch synchrone periodische Abtastung eines Meßwert-und
eines Sollwertanzeigers gewonnen sind (Impulsabstandsverfahren). Stimmen Meßwert
und Sollwert überein, so haben Meß- und Sollwertimpulse die gleiche Phasenlage;
ist der Meßwert niedriger als der Sollwert, so liegen bei jedem Abtastvor.gang die
Meßwertimpulse in entsprechendem Maß zeitlich vor den Sollwertimpulsen, und umgekehrt.
Die Impulse steuern über eine Relaisschaltung mit selbsthaltenden Relais den elektrischen
Stellmotor, der ein Regelorgan für die Meßgröße in dem Sinn betätigt, daß sich der
Meßwert in der Richtung auf den Sollwert ändert. Trifft der Meßwertimpuls vor dem
Sollwertimpuls ein, so wird der Stellmotor in der einen, im umgekehrten Falle in
der anderen Richtung in Bewegung gesetzt und bei .dem Eintreffen des zweiten Impulses
wieder abgeschaltet; treffen beide Impulse gleichzeitig ein, so bleibt der Stellmotor
stehen. Bewegungsrichtung und Laufzeit des Stellmotors werden also durch Vorzeichen
und Größe der Phasendifferenz von Meßwert- und Sollwertimpuls - und damit durch
Vorzeichen und Größe
der Meßwertabweichung vom Sollwert - ,bestimmt.
Nach Beendigung jedes Abtastvorganges stellt ein von einer der Abtasteinrichtungenbetätigter
Löschkontakt die Ausgangslage der Relais wieder her, .indem er beispielsweise bei
mechanisch verklinkten Relaiskontakten die Verklinkung aufhebt oder .bei Selbsthalterelais.die
Selbsthaltekreise kurzzeitig unterbricht.
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Bei vielen selbsttätig geregelten Anlagen ist nun das Auftreten ungewöhnlich
niedrig liegender Meßwerte ein Zeichen für eine eingetretene Störung, die sogar
mit einer Gefahr verbunden sein kann. In einem solchen Störungsfall ist es höchst
unerwünscht, daß die Regeleinrichtung das Absinken des Meßwertes durch eine -.gegebenenfalls
volle eöffnung des Regelorgans auszugleichen versucht. Dient beispielsweise eine
Regeleinrichtung dazu, den Druck in einer Druckluftleitung konstant zu halten, indem
sie auf :ein Regelventil arbeitet, über .das die Druckluftleitung ;aus einer Vorratsleitung
oder einem Vorratsgefäß gespeist wird, so .wird beim Eintreten eines Rohrbruches
in der zu Überwachenden Leitung der Druck an der Meßstelle bis auf Null absinken.
In einem solchen Fall wäre erwünscht, daß die Regeleinrichtung das Regelventil schließt,
anstatt es voll zu öffnen. Es .ist bekannt, für solche Störungsfälle besondere überwachungseinrichtungen
vorzusehen, die mittelbar oder unmittelbar in dem gewünschten Sinn wirken.
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Bei den eingangs beschriebenen Regeleinrichtungen wird eine selbsttätige
Überwachung im Sinne einer Herabregelung bei ungewöhnlich niedrigen Meßwerten ohne
eine 'besondere Überwachungseinrichtung erreicht, wenn erfindungsgemäß der Löschkontakt
so angeordnet ist, daß er erst dann betätigt wird, wenn die Abtasteinrichtung nach
Beendigung eines Abtastumlaufes bereits wieder ein gewisses Gebiet - am Anfang der
Meßskala überfahren hat, so daß sich innerhalb dieses Gebietes auftretende Meßwerte
auf die Regeleinrichtung wie am oberen Ende des Meß;bereiches liegende Meßwerte
auswirken. Auf diese Weise wird die Herabsetzung oder völlige Abschaltung der zu
regelnden Größe bewirkt und die unerwünschte bzw. schädliche Hinaufregelung vermieden.
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Damit beim Anfahren der geregelten Anlage das Ansteigen der Meßwerte
von Null aus durch die Regeleinrichtung nicht verhindert wird, ist es zweckmäßig,
den Löschkontakt verstellbar anzuordnen, so daß er während der Anfahrzeit in die
Zone zwischen Anfang und Ende der Meßskala -wo er :bisher angebracht war - gestellt
werden kann.
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Die Erfindung werde an Hand der schematischen Zeichnung näher erläutert,
die ein Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Die Abb. i zeigt den Meßwert- und den
Sollwertanzeiger mit ihren Abtasteinrichtungen und den dazugehörigen Relais, während
die Abb.2 den Stellmotor mit der zugehörigen Schaltungsanordnung darstellt.
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In A:bb. i ist i der um die Achse :2 drehbare, von einem Meßwertfühler
auf ,irgendeine Weise auf einen Wert auf der Skala 3 eingestellte Meßwertzeiger.
Zur Abtastung des Meßwertes läuft um dieselbe Achse 2, aber unabhängig von der Stellung
des Meßwertzeigers i, ein Kontaktarm 4 um und schließt beim jedesmaligen Vonbeistreichen
an dem Meßwertzeiger i eine Kontaktverbindung, wodurch das Relais R, kurzzeitig
an Spannung gelegt wird. Bei A, B ist die Spannungsquelle angeschlossen;
der Kontakt L ist zunächst geschlossen zu denken. In derselben Weise wird der Sollwertzeiger
5, der um die Achse 6 drehbar ist und mittels des Handgriffes 7 verstellt werden
kann, von dem synchron mit dem Kontaktarm 4 rotierenden Kontaktarm 8 bei jedem Umlauf
einmal ;berührt und dadurch das Relais l?. kurzzeitig an Spannung gelegt. Mit dem
Kontaktarm 8 läuft gleichzeitig ein Nocken 9 um und öffnet jeweils nach einem Umlauf
kurzzeitig den Löschkontakt L. Das Relais R1 betätigt bei seinem Ansprechen seinen
Selbsthaltekontakt r1 und den Kontakt ri (Abb. 2), während das Relais R2 auf die
entsprechenden Kontakte r2 und r2 (Alib. 2) einwirkt. Durch die Kontakte r1' und
r2' (Abb. 2) werden wahlweise die Feldwicklungen W1 oder W2 (Abb. 2) des Stellmotors
St (Abb. 2) ein- oder aus-.geschaltet und der Stellmotor in Rechts- oder Linkslauf
versetzt oder abgeschaltet. An V ist seine Speisequelle angeschlossen.
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Liegt - wie in der Zeichnung angenommen -der Meßwert unter dem Sollwert,
so arbeitet die Regeleinrichtung in folgender Wise: Von den synchron umlaufenden
Kontaktarmen 4 und 8 berührt als erster der Kontaktarm 4 den Meßwertze.i.ger i und
bringt das Relais R1 zum Ansprechen. Dieses schließt seinen Selbsthaltekontakt r1
und den Kontakt r,', worauf der Stellmotor St beispielsweise in Rechtslauf eingeschaltet
ist und - wie nicht weiter dargestellt - auf die zu regelnde Größe im Sinne einer
Erhöhung ihres Meßwertes einwirkt. Der .Stellmotor St läuft so lange, bis der Kontaktarm
8 den Sollwertzeiger 5 -berührt und das Relais: R2 einschaltet, das seinen Selbsthaltekontakt
r2 schließt und den Kontakt r2 umlegt. Der Stellmotor St bleibt stehen. Schließlich
öffnet der Kontaktnocken 9 den Löschkontakt L, beide Relais R1 und R2 fallen ab,
und die Kontakte ri und r2 'kehren in -die gezeichnete Lage zurück, und der Stellmotor
St bleibt im Stillstand. Ist bei dem nächsten Abtastumlauf der Meßwert immer noch
kleiner als der Sollwert, so wiederholt sich das Spiel von neuem, so lange, bis
Meßwert und Sollwert Übereinstimmen, was ein gleichzeitiges Umlegen der Kontakte.
r; und r2 zur Folge hat, so daß der Stellmotor St stehenbleibt. Liegt der Meßwert
höher als der Sollwert, so berührt bei einem Abtastumlauf der Kontaktarm 8 als erster
den Sollwertzeiger 5, so daß der Relaiskontakt r2 als erster umgelegt und der Stellmotor
St in Linkslauf versetzt wird und auf die Meß:größe in verkleinerndem Sinn einwirkt.
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Beiden bisher bekannten Anordnungen war nun der Löschkontakt L so
angebracht, d@aß er in der ausgezogen gezeichneten Stellung .des Kontaktnockens
9, also in der Zone zwischen Anfang und
Ende der Meßskala, betätigt
wurde. In diesem Fall spielt sich der Regelvorgang auch für Meßwerte, die unter
dem Sollwert in der Gegend des Skalenwertes Null liegen, in der oben beschriebenen
Weise ab, :d. h., der Stellmotor St arbeitet auf eine Vergrößerung des Meßwertes
hin. Gemäß der Lehre der Erfindung ist nun aber der Löschkontakt L verstellbar angeordnet.
Die Verstellung geschieht dadurch, daß der Arm io, auf dem der Löschkontakt befestigt
ist, um die Achse 6 mittels des Handgriffes i i verdreht wird. In der gezeichneten
Lage des Armes io wird der Löschkontakt dann betätigt, wenn ,der Kontaktarm 8 zusammen
mit dem Nocken 9 bereits den Skalenwert 5 überstreichen, wie in der Zeichnung gestrichelt
eingetragen. Nimmt nun die zu regelnde Größe einen so niedrigen Wert an, daß der
Meßwert unterhalb dieses Skalenwertes liegt, , so setzt zwar der Kontaktarm ¢ bei
Berührung des Meßwertzeigers i den Stellmotor St zunächst in eine den Meßwert in
vergrößerndem Sinn beeinflussende Drehrichtung, der Stellmotor wird aber alsbald
infolge Betätigung des Löschkontaktes L durch den Nocken 9 wieder stillgesetzt.
Berührt alsdann der Kontaktarm 8 den Sollwertzeiger 5, so setzt sich der Stellmotor
St in die umgekehrte, meßwertverkleinernde Drehbewegung, in der er verbleibt,
bis der Kontaktarm q. wieder den Meßwertzei.ger i berührt, wodurch er stillgesetzt
wird. Die daraufhin eintretende Öffnung des Löschkontaktes L stellt den Ausgangszustand
der Relaiskontakte wieder her, und, die nächste Kontaktgabe zwischen Kontaktarm
8 und Sollwertzeiger 5 führt gegebenenfalls nochmals zu derselben Drehbewegung des
Stellmotors St, bis dieser schließlich am Ende seines Stellweges angelangt ist und
die zu regelnde Größe ganz abgeschaltet hat.