DE931915C

DE931915C - Rueckfuehrung fuer als Zweipunktregler arbeitende elektrische Temperaturregler

Info

Publication number: DE931915C
Application number: DEJ5632A
Authority: DE
Inventors: Werner H Joens
Original assignee: Joens & Co W H
Current assignee: Joens & Co W H
Priority date: 1952-03-16
Filing date: 1952-03-16
Publication date: 1955-08-18

Description

Die Erfindung betrifft eine Rückführung für als Zweipunktregl-er arbeitende elektrische Temperaturregler mit Drehspulmeßwerk. Bei derartigen Temperaturreglern gibt es nur zwei Werte für die Stellgröße. Infolgedessen ist auch die Regelgröße einem dauernden' Wechsel unterworfen, wie durch einen Temperattirschreiber bewiesen werden kann.
Es treten somit Pendelungen des Istwertes der Temperatur um ihren Sollwert auf, die zuweilen, verstärkt durch das Verhalten der Regelstrecke, nicht mehr tragbare Werte annehmen. Die Rück'-führung hat die Aufgabe, diese Pendelungen zu verhindern und muß einstellbar sein, um den Gegeben,heiten der Regelstrecke, d. h. den Anlauf- und Totzeiten, angepaßt werden zu können.
In der Regel besteht eine Rückführung aus einem oder zwei Thermoelementen, die so in den Meßstromkreis,eingefügt sind, daß die Stellgröße leicht beeinflußt werden kann.
Die Stellgröße ist bei einem Zweipunktregler dem Zeitintegral der Regelabweichung verhältnisgleich, wenn der Beharrungszustand erzielt ist. Wenn die Rückführung richtig wirken soll, muß sie so eingestellt werden, daß ihr zusätzlicher Einfluß der Änderungsgeschwindigkeit der Regelabweichung proportional ist.
Es gibt Rückführungen, bei denen die Rückführzeit einstellbar ist, Rückführungen mit einstel-lbarer Rückführstärke und Rückführungen, bei denen beides einstellbar ist.
Die Rückfü.hrzeit ist veränderbar durch Thermoelemente unterschiedlicher Wärmeträgheit, wobei der Temperaturausgleich zwischen den beiden gegeneinandergeschalteten Thermoelementen der Rückführung durch Veränderung des Wärmeausgleiches eingestellt werden kann.
Wird die Rückführstärke verändert, so sind Heizwiderstände mit veränderbarer Heizwirkung hierfür geeignet, oder es wird der Wärmeübergang durch Strahlung eingestellt, indem die Entfernung zwischen einem Heizkörper und der Meßstelle des Thermoelementes verändert wird.
Die Erfindung geht von der bekannten Anordnung aus, bei der als Rückführung zwei Thermoelemente vorgesehen und gegeneinandergeschaftet sind und von denen das eine während der Einschaltdauer des Ofens beheizt wird. Dieses Thermoelement liefert den Vorhalt, der eine zusätzliche Thermospannung erzeugt, die im gleichen Sinne wie die Th-ermosp annung des im Ofen befindlichen Thermoelementes wirkt. Dieser Impuls eilt dem Wärmezustand des Ofens voraus, und der Zeiger des Reglernießwerkes erreicht seinen Sollwert früher als ohne den. Vorhalt. In diesem Zustand wird der Ofen ausgeschaltet, und der Vorhalt verschwindet wieder. Darauf wird der Ofen wieder eingeschaltet, und so wird aufs neue ein Vorhalt gebildet. Dieser Vorgang vollzieht sich beim Beharrungszustand der Regelstrecke fortgesetzt.
Durch das im gleichen Sinne wie das Thermo-. element im Ofen wirkende Thermoelement der Rückführung ist ein Proportionalbereichentstanden, so daß die Pendelungen des Regelvorganges aufgehört haben, die geregelte Temperatur aber nur selten mit der Sollwerttemperatur übereinstimmt.
Diesem Umstand wird Rechnung getragen durch das zweiteThermoelernent,derRückführung, welches während der Ausschaltedauer des Ofens beheizt wird und einen Impuls erzeugt, welcher dem der beiden vorher genannten Thermoelemente entgegenwirkt. Bei richtiger Einstellung der Beheizung der beiden Rückführthermoelemente wird der Proportionalbereich ganz oder teilweise verschwinden. In -jedem Falle wird eine Verbesserung des Regelvorkanges im Beharrungszustand des Ofens erreicht.
Gemäß der Erfindung sind die Meßstellen der Thermoelemente an gleichachsigen Trägern befestigt, deren S,tellung durch Zeiger an einer gemeinsamen Bogenskala mit linearer Teilung angezeigt wird. Dabei erstrecken sich die Hilfswiderstände im wesentlichen-tangential zum Btwegungskreis der Thermoelemente.
Bei elektrischen Reglern ist es bekannt, die beiden Teile eines Kraftschalters an gleichachsigen Trägern anzubringen und ihre Stellung auf einer Bogenskala anzuzeigen. Beim Erfindungsgegenstand wird durch die gleichartige Befestigung der Thermoelemente in Verbindung mit der beanspruchten Anordnung der Hilfswiderstände eine im wesentlichen lineare Abhängigkeit zwischen der Größe des Wärmeüberganges auf die Temperaturfühler und dem Winkelweg ihrer Verstellung gegen die Heizwiderstände erreicht, so daß eine linear geteilte Skala verwendet werden kann.
Die #richti-ge Einst#Ilung der Rückführstärke läßt ein Temperaturs-chreilber mit -eigenem Thermoelement durch eine geradlinige Auifzeichnungerkennen.
In Fällen, bei denen ein Temperaturschreiber nicht zur Verfügung steht, wird von einem Überbrückungsschalter Gebrauch gemacht, der zum wahlweisen Kurzschließen der Thermoelemente dient. Bei diesem Vorgang muß sich bei richtiger Einstellung der Rückführstärke der Meßwerkzeiger genau gegenüber seinem Sollwert einstellen. Nach Aufheben dieser Überbrückung wird die Rückführung wieder wirksam.
An Hand des Zeichnungsbeispieles sei die Erfindung näher erläutert.
Mit i und :2 sind die Thermoelemente bezeichnet, die gegeneinandergeschaltet in den Stromkreis des mit einem Drehspulmeßwerk 3 nebst Widerstand 4 vorgesehenen Temperaturreglers 15 eingefügt sind. Das als Temperaturfühler dienende Thermoelement 9 überwacht die Temperatur des Wärmeverbrauchers io, der in dein gezeichneten Beispiel durch die Quecksilberschaltröhre 8 des Temperaturreglers 15 eingeschaltet ist. Alle übrigen Teile des Temperaturreglers 15, die mit der Erfindung nichts zu tun haben, sind in der Zeichnung der Deutlichkeit wegen fortgelassen worden.
Mit 6 und 7 sind die Hilfswiderstände bezeichnet, welche die Thermoelemente i und 2 beheizen und die im wesentlichen zu der Kreisbewegung der Thermoelemente tangential ;angeordnet sind. In dem gezeichneten Beispiel ist durch die Quecksilber--röhre 8 gerade der Hilfswiderstand 6 eingeschaltet, der das Thermoelement i beheizt. Der über der gemeinsamen, linear eingeteilten Bogenskala 13 bewegbare Einstellzeiger ii der Rückfülhrung 14 bewegt das Thermoelement i. Die gleiche Aufgabe hat der Einstellzeiger 1:2 in bezug auf das Therrnoelement 2, welches in dem gezeichneten Beispiel gerade nicht beheizt wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Rückführung für als Zweipunktregler arbeitende elektrische Ternperaturregler mit zwei in den Meßstromkreis eingefügten, gegen,-einandergeschalteten Thermoelementen, von denen das eine bei Steigerung, das andere bei Verringerung der Wärmezufuhr zum Verbraucher durch einen Hilfswiderstand beheizt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßstellen der Thermoelemente (1, 2) in an sich bekannter Weise an gleichachsigen Trägern befestigt sind, deren Stellung durch Zeiger (11, 12) an einer gemeinsamen Bogenskala (13) mit lin#earer Teilung angezeigt wird, und sich die Hilfswiderstände (6, 7) im wesentlichen tangential zum Bewegungskreis der Thermoelemente erstrecken.
2. Rückführung nach AnSpTuch i, gekennzeichnet durch einen überbrückungsschalter (5) zum waihlweisen Kurzschließen der Thermoelemente (1, :2). Angezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 560 788-. deutsche Patentsc#hriften Nr. 707 166, 595 48.4, 851221.