FI56454C

FI56454C - FOER TVAOPUNKTSREGLERING AVSEDD STEGREGULATOR MED KOPPLINGSSTEG

Info

Publication number: FI56454C
Application number: FI351872A
Authority: FI
Inventors: Winkelmann
Original assignee: Elektrowatt Ag
Priority date: 1971-12-17
Filing date: 1972-12-12
Publication date: 1980-01-10
Also published as: GB1399648A; CH545509A; SE393690B; FI56454B; NO132447B; AT318082B; FR2163761A1; DE2259596A1; NO132447C; FR2163761B1

Description

RSFl [B] (H) *^u U LUTUSJ ULKAISU C£AtARSF1 [B] (H) * ^ u U LUTUSJ ULKAISU C £ AtA

Ma L J l u UTLÄGGNI NGSSKRIFT 0 D HMa L J l u UTLÄGGNI NGSSKRIFT 0 D H

C ¢45^ Patentti myönnetty 10 01 1930 Patent iseddelat V ' (51) Kv.lk.'/Int.CI.* G 05 B 11/16 SUOMI — FINLAND (21) f,M*ntt,h*k«n‘u* — P»t«nttn.öknlng 3518/72 (22) Hskemlspllvt —Ansöknlng*d«g 12.12.72 (23) Alkupiivl—Glltlghatsdag 12.12.72 (41) Tullut Julkiseksi — Bllvlt offwitllg Q_g .06.73C ¢ 45 ^ Patent granted 10 01 1930 Patent iseddelat V '(51) Kv.lk.' / Int.CI. * G 05 B 11/16 FINLAND - FINLAND (21) f, M * ntt, h * k «n 'u * - P »t« nttn.öknlng 3518/72 (22) Hskemlspllvt —Ansöknlng * d «g 12.12.72 (23) Alkupiivl — Glltlghatsdag 12.12.72 (41) Become Public - Bllvlt offwitllg Q_g .06.73

Patentti· ja rekisterihallitus Nihtlvlk.lp.non |. kuuLjullalsun pvm. _Patent and Registration Office Nihtlvlk.lp.non |. Date of issue. _

Patent- och registeretyrelsen ' Ansakin utltgd oeh utl.»krtft.n publicsiad 28.09.79 ^ (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus—Begird prlorltet 17.12.71Patent- och registretyrelsen 'Ansakin utltgd oeh utl. »Krtft.n publicsiad 28.09.79 ^ (32) (33) (31) Requested privilege — Begird prlorltet 17.12.71

Sveitsi-Schweiz(CH) 18U68/71 _ (71) Elektrowatt AG, Bellerivestrasse 36, 8008 Zurich, Sveitsi-Schweiz(CH) (72) Urs Winkelmann, Jona, Sveitsi-Schweiz(CH) (7*0 Oy Kolster Ab (5*0 Kaksipistesäätöä varten tarkoitettu porrassäädin, jossa on kytkemis- portaat - För tväpunktsreglering avsedd stegregulator med kopplingsstegSwitzerland-Schweiz (CH) 18U68 / 71 _ (71) Elektrowatt AG, Bellerivestrasse 36, 8008 Zurich, Switzerland-Schweiz (CH) (72) Urs Winkelmann, Jona, Switzerland-Schweiz (CH) (7 * 0 Oy Kolster Ab ( 5 * 0 Step controller for two-point control with switching stages - För tväpunktsreglering avsedd stegregulator med kopplingssteg

Keksinnön kohteena on kaksipistesäätöä varten tarkoitettu porrassäädin, jossa on kytkemisportaat, jotka säätösuureen, esim. lämpötilan arvon määräämän sisäänmenosuureen ohjaamina kytkevät asetussuureena toimivan ulostulosuureen, - esim. sähkötehon porrasarvoja, ja jokaisella kytkemisportaalla on kytkemis-hystereesis, jonka leveys määräytyy kytkemisportaan käyttöön- tai käytöstä kytkeytymisen sisäänmenosuureiden arvojen erosta, jolloin on olemassa ulos-tulosuureen pienin porrasarvo, ja seuraavan portaan ulostulosuureen arvo kulloinkin on tämän pienimmän porraaarvon verran edellistä porrasta suurempi, ja ulostulosuureen kokonaisarvo on jaettu kytkemisportaille sellaisina osa-arvoina, että ulostulosuureen erilliset porrasarvot voidaan saada aikaan kytke-misportaita käyttöön kytkemällä ja käytöstä kytkemällä.The invention relates to a step controller for two-point control, which has switching stages which, under the control of a control variable, e.g. the difference between the values of the input variables, where there is the smallest step value of the output-output variable, and the value of the output variable of the next stage is larger by this smallest step value than the previous stage, and the total value of the output variable is divided into switching stages in such a way that separate step values can be by switching on and off.

Kuten tunnettua tulee kaksipistesäädössä säätösuureen asetusarvo jatkuvasti vuorotellen ylitetyksi ja alitetuksi, niin että säätö tapahtuu säädettävän suureen jatkuvana värähtelynä. Säätimen ja säädön kannalta ovat tällöin merkityksellisiä säätövärähtelyn värähtelyaika ja amplitudi. Värähtelyaika määrää säädön kytkemis- 2As is known, in two-point control, the setpoint of the control variable is continuously alternately exceeded and undershot, so that the control takes place as a continuous oscillation of the controllable variable. The oscillation time and amplitude of the control oscillation are then relevant for the controller and the control. The oscillation time determines the switch-on 2

Ut> taajuuden ja on näin ollen tärkeä esim. kontaktoreita sisältävien kytkentäportai-den kestoiän kannalta. Amplitudi on säädettävän suureen ylä- ja alaraja-arvon välinen ero, ja tämä amplitudi näyttää, miten paljon asetusarvo tulee ylitetyksi, vast, alitetuksi. Kaksipistesäätimessä, jossa on säätöväli tasoituksineen ja kuo-loaikoineen, riippuu säätövärähtelyn amplitudi hystereesisleveydestä ja säätövälin parametrien (kuoloajan, aikavakion, vahvistuskertoimen) kautta säätösuureen muuttumisnopeudesta. Mitä suurempi säätösuureen hystereesisleveys ja muuttumisnopeus ovat, toisin sanoen mitä suurempia määrätyn kuoloajan omaavalla säätövälillä ulostulosuureen käyttöön ja käytöstä kytkettyjen säätömäärien suuruudet ovat, sitä suurempi on myös säätövärähtelyn amplitudi. Säätövärähtelyn pienien amplitudien saamiseksi jätetään tästä syystä ulostulosuureen tietty määrä jatkuvasti käyttöön kytketyksi peruskuormituksena ja kytketään säätöä varten aina vain pieni osa _ tästä kuormasta käyttöön ja käytöstä. Porrassäätimet on kehitetty tällaisia säätöjä varten.Ut> frequency and is therefore important, for example, for the service life of switching stages containing contactors. The amplitude is the difference between the upper and lower limit values of the adjustable quantity, and this amplitude shows how much the set value is exceeded, resp. In a two-point controller with a control interval with smoothing and drift times, the amplitude of the control oscillation depends on the hysteresis width and the rate of change of the control variable via the parameters of the control interval (death time, time constant, gain factor). The larger the hysteresis width and the rate of change of the control variable, that is, the larger the magnitudes of the control quantities connected to the output and use of the output variable in a given death time interval, the greater the amplitude of the control oscillation. In order to obtain small amplitudes of the control oscillation, a certain amount of the output variable is therefore left continuously activated as the base load and only a small part of this load is always switched on and off for control. Step controllers have been developed for such adjustments.

Tunnetuissa desimali-porrassäätimissä on ulostulosuureen kokonaismäärä jaettu tasaisesti joukolle kytkemisportaita siten, että jokainen tällainen porras kytkee ulostulosuureen saman porrasarvon käyttöön ja käytöstä. Jos häiriösuureen ollessa vakiona tarvitaan säätösuureen asetusarvon määräämän säätövälin tilan pysyttämiseksi porrassäätimessä ulostulosuureen sellainen arvo, joka tarkasti on sama kuin tietty lukumäärä porrasarvoja, niin kytketään sisäänmenosuureen avulla verkon kautta peräkkäin käyttöön juuri niin monta kytkemisporrasta, että saavutetaan ulostulosuureen vaadittu survo. Tämän käynnistysvaiheen jälkeen ei enää tapahdu mitään muuta säätöä. Jos häiriösuureen ollessa vakiona tarvitaan säätövälin tilan pysyttämiseksi ulostulosuureen sellainen arvo, joka lankeaa kahden porras-arvon väliin, ja joka siis koostuu joukosta porrasarvoja ja yhden porrasarvon murto-osasta, niin tulee käynnistys vaiheessa säätösuureen vaikutuksesta kytketyksi käyttöön vastaava lukumäärä kytkemisportaita, ja vielä puuttuva murto-osa saadaan siten, että lähinnä seuraava kytkemisporras jaksottaisesti kytketään käyttöön ja _ käytöstä, jolloin värähtelyajan puitteissa tällöin syntyvä säätövärähtely kytkee tämän kytkemisportaan kerran käyttöön ja jälleen käytöstä, ja kytkemisportaan käyttöönkytkettynä-oloaika on samassa suhteessa värähtelyaikaan kuin mainittu murto-osa on ulostulosuureen porrasarvoon. Häiriösuureen pienet muutokset muuttavat kuitenkin kytkemisport aan käyttöönkytkettynä-oloaikaa värähtelyajan puitteissa. Häiriösuureen suuremmat muutokset johtavat samanlaiseen säätötoimintaan kuin käynnistysvaiheessa, toisin sanoen kytkemisportaita tulee kytketyksi käyttöön S64b*i vast, käytöstä. Verrannollisuussäätimen yhteydessä voidaan täten porrassäätimessä määritellä suhteellisuusalueet ja tällöin sellainen staattinen suhteellisuusalue eli staattinen suhteellisuuskaista, jonka leveys määräytyy säätöpoikkeaman siitä suuruudesta, joka on tarpeen säätimen kaikkien kytkemisportaiden saattamiseksi käytöstä kytketystä tilasta käyttöön kytkettyyn tilaan, ja dynaaminen verrannol-lisuusalue eli dynaaminen verrannollisuuskaista, jonka leveys vastaa kahden peräkkäin seuraavan kytkemisportaan käyttöönkytkemispisteen (vast, käytöstä kytkemis-pisteen osuutta säätöpoikkeaman annetusta arvosta. Verrannollisuusalueet voidaan samoin kuin säätövärähtelyn amplitudi ilmaista säätimen sisäänmenosuureen yksikköinä, ja on ilmeistä, että dynaaminen verrannollisuusalue ei saa olla suurempi kuin säätövärähtelyn amplitudi, koska muuten säädettäessä tulisi kytketyksi useampi kuin yksi kytkemisporras ja säädin tulisi epästabiiliksi, dynaamisen verran-nollisuusalueen leveys riippuu myös vastaavien kytkemisportaiden hystereesisle-veyksistä. Kytkemisportaiden rakennekomponenttien toleranssien takia eivät näiden portaiden hystereesisleveydet käytännössä koskaan ole yhtä suuria, joten desimaali-porrassäätimessä nyös dynaamiset verrannollisuusalueet ovat eri leveät, mikä monissa säädöissä on haitaksi. Mitä pienempi säätöleveys on määrätyllä säätöalueella, toisin sanoen, mitä pienemmän dynaamisen verrannollisuusalueen leveyden on oltava määrättyä staattista verrannollisuusaluetta käytettäessä, sitä useampia kytkemisportaita tarvitaan. Voi esiintyä, että desimaaliporrassäätimen avulla säädettäessä tarvitaan esim. 30 kytkemisporrasta tai useampiakin. Tämä on epätaloudellista ja edustaa desimaali-porrassäätimen erästä huomattavaa haittaa, sitäkin enemmän, koska kytkentäportaiden lukumäärän kasvaessa myös sisäänmeno-verkon kustannukset suurenevat. Koska desimaali-porrassäätimissä ulostulosuureen kokonaismäärä on tasaisesti jaettu sen kytkemisportailie, ja säädettäessä aina vain yksi kytkemisporras ja täten vain vastaavasti pieni osamäärä ulostulosuurees-ta tulee kytketyksi käyttöön ja käytöstä, voivat näiden säätimien monet kytkemis-__ portaat myös olla eduksi esim. siinä tapauksessa, että ulostulosuureena on suuri sähköteho. Niinpä tulisi edellä esitetyssä esimerkissä, jossa ulostulosuureena on esim. 30 kW yhden kytkemisportaan avulla säädettäessä vain 1 kW suuruinen teho kytketyksi käyttöön ja käytöstä, mikä kuormittaa verkkoa suhteellisen vähän.In known decimal step controllers, the total number of output variables is evenly distributed among a number of switching stages so that each such stage switches the output variable to the use and operation of the same step value. If, when the interference variable is constant, a value of the output variable that is exactly the same as a certain number of step values is required to maintain the state of the control interval set by the control variable setpoint, then the input variable is used to supply just as many switching stages in succession via the network. After this start-up phase, no further adjustments will be made. If, when the interference variable is constant, a value falling between two step values and thus consisting of a set of step values and a fraction of one step value is required to maintain the state of the control interval, then the corresponding number of switching stages becomes switched on in the start-up phase. the part is obtained in such a way that the closest next switching stage is periodically switched on and off, the control oscillation then occurring within the oscillation time switching this switching stage on and off again, and the switching stage on time is proportional to the oscillation time as said fraction step. However, small changes in the amount of interference change the on-time of the switching port within the oscillation time. Larger changes in the magnitude of the interference result in a similar control operation as in the start-up phase, i.e. the switching stages are switched on using S64b * i vast. In the context of a proportional controller, it is thus possible to define in the step controller the proportional ranges and thus a static proportional band, the width of which is determined by the amount of control deviation required to the proportion of the switch-on point of the next switching stage (i.e., the switch-off point of the given value of the control deviation. The proportional ranges can be expressed as the switching stage and the controller become unstable, the width of the dynamic equalization range also depends on the hysteresis streams. Due to the tolerances of the structural components of the switching stages, the hysteresis widths of these stages are never as large in practice, so that the dynamic proportionality ranges are also different in the decimal stage controller, which is a disadvantage in many controls. The smaller the control width in a given control range, that is, the smaller the width of the dynamic proportional range must be when using a given static proportionality range, the more switching stages are required. It may happen that, for example, 30 switching stages or more are required for control with the decimal step controller. This is uneconomical and represents a considerable disadvantage of the decimal step controller, all the more so because as the number of switching stages increases, so does the cost of the input network. Since the total number of output variables in the decimal stage controllers is evenly divided by its switching stage, and only one switching stage and thus only a correspondingly small part of the output variable is switched on and off, many switching -__ stages of these controllers can also be advantageous, e.g. the output variable is high electrical power. Thus, in the above example, where the output value is e.g. 30 kW with a single switching stage, only 1 kW of power is switched on and off, which loads the network with relatively little load.

Tarvittavien kytkemisportaiden lukumäärää voidaan supistaa siten, että ulostulosuureen kokonaismäärä jaetaan eri portaille binäärikaavan mukaan. Ulostulosuureen tällainen jakautuma esiintyy tunnetuissa binääri-porrassäätimissä. Dynaamisen ja staattisen verrannollisuusalueen halutun leveyssuhteen tai säätö-leveyden ja asetusleveyden halutun suhteen perusteella jaetaan binääri-porras- 56<»1>4 säätimessä ulostulosuureen kokonaisarvo 2n-l yhtä suureen porrasarvoon, jolloin n tarkoittaa tarvittavien kytkemisportaiden lukumäärää. Jokaiseen kytkemispor-taaseen liittyy ulostulosuureen osamäärä, joka on 2n "h?/?, jossa n = 1,2,3 -tarkoittaa portaiden numeroa ja P tarkoittaa ulostulosuureen porrasarvoa. Säätö-leveyden ja asetusleveyden määrätyllä suhteella esim. 1: noin 30 tarvitaan täten binääri-porrassäätimessä 5 kytkemisporrasta (2^-1 = 31). Ulostulosuureen porrasarvo % on 1/31 tämän kokonaisarvosta, ja eri kytkemisportaisiin liittyy ulostulosuureen osuudet IP, 2P, UP, 8P ja l6P, toisin sanoen 1/31, 2/31, H/31, 8/31 ja 16/31 ulostulosuureen kokonaisarvosta. Kytkemisportaat kytketään "desimaaleilla" merkittyinä sisäänmenosuureina sisäänmenoverkon kautta, joka sisäänmeno-suureen jokaisella porrasarvolla kytkee käyttöön kytkemisportaista ne portaat, joiden ulostulosuureen osuudet yhdessä antavat vastaavan porrasmäärän. Koska sisäänmenosuureen määrätyllä porrasarvolla useimmin on samanaikaisesti kytkettävä useita kytkemisportaita (esim. sisäänmenoporrasta 7 varten kytkemisportaat 1/31, 2/31 ja U/31), on sisäänmenoverkon rakenne monimutkaisempi kuin desimaali-porrassäätime88ä, ja eri kytkemisportaiden kytkemistaajuus suurempi. Binääri-por-rassäätimen itse kytkemisportaat (moottorikäyttöiset tai sähkömagneettiset porras-kytkimet) eivät eroa desimaaliporraskytkimen kytkemisportaista, ja säädön kulku vastaa myös binääri-porrassäätimellä varustetun säätövälin yhteydessä pääasiallisesti sitä säädön kulkua, joka esiintyy desimaali-porrassäätimen yhteydessä.The number of switching stages required can be reduced by dividing the total number of output variables into different stages according to a binary formula. Such a distribution of the output variable occurs in known binary step controllers. Based on the desired width ratio of the dynamic and static proportional range or the desired ratio of control width to set width, in the binary step controller, the total value of the output variable 2n-1 is divided into equal step values, where n is the number of switching steps required. Each switching stage is associated with a quotient of the output variable which is 2n "h? /?, Where n = 1,2,3 denotes the number of stages and P denotes the step value of the output variable. For a given ratio of control width to set width, e.g. 1: about 30 is thus required in the binary step controller 5 of the switching stage (2 ^ -1 = 31) The output value step value% is 1/31 of its total value, and the different switching stages are associated with the output variable portions IP, 2P, UP, 8P and 16P, i.e. 1/31, 2/31, H / 31, 8/31, and 16/31 of the total value of the output variable. several switching stages must be connected simultaneously (eg switching stages 1/31, 2/31 and U / 31 for input stage 7), the input stage The structure of the network is more complex than that of the decimal step controller88, and the switching frequency of the different switching stages is higher. The switching stages of the binary step controller itself (motor-driven or electromagnetic step switches) do not differ from the switching stages of the decimal step switch, and the control path in the control interval with the binary step controller mainly corresponds to the control path that occurs in the decimal step.

Jos säätövälin määrätyn tilan pysyttämiseksi tarvitaan esim. puolet ulostulosuu-reesta, niin tulevat 30-portaisessa desimaali-porrassäätimessä ensimmäiset 13 kytkemisporrasta kytketyiksi käyttöön, mutta viisiportaisessa binääri-porrassää-timessä sensijaan neljä ensimmäistä kytkemisporrasta, jotka yhdessä edustavat 13/31 suuruista osaa, mikä siis ei aivan vastaa ulostulosuureen puolta määrää, kun taas viides kytkemisporras, jonka arvo 16/31 on hiukan suurempi kuin puolet ulostulosuureesta, tulee sisäänmenoverkon kautta vuorotellen kytketyksi käyttöön ja käytöstä. Binääri-porrassäätimen yhteydessä ei enää voida puhua siitä, että säädettäessä tietty peruskuorma aina jää kytketyksi käyttöön, vaan epäedullisissa tapauksissa voi noin 30 % ulostulosuureen määrästä tulla jatkuvasti kytketyksi käyttöön ja käytöstä. Tämä on erikoisen haitallista siinä tapauksessa, että ulos-tulosuureena on kuten edellä mainittiin esim. suuri sähköteho, koska verkko säädettäessä tulisi voimakkaasti kuormitetuksi. Lisäksi eivät nyöskään binääri-porrassäätimen dynaamiset verrannolii suu3 alueet ole yhtä leveitä, mikä myös voi olla haitaksi.If, for example, half of the output variable is required to maintain a certain state of the control interval, then in a 30-stage decimal stage controller the first 13 switching stages become switched on, but in a five-stage binary stage controller instead the first four switching stages, which together represent 13/31, does not exactly correspond to half the amount of the output variable, while the Fifth switching stage, the value of 16/31 is slightly larger than half of the output variable, becomes alternately switched on and off via the input network. In the case of a binary step controller, it is no longer possible to talk about the fact that a certain basic load always remains switched on when adjusting, but in unfavorable cases about 30% of the output quantity can be switched on and off continuously. This is particularly detrimental in the case where the output value is, as mentioned above, e.g. high electrical power, because the network would become heavily loaded when adjusted. In addition, the dynamic reference areas of the binary step controller are not as wide, which can also be a disadvantage.

Yleensä on tällöin määrätyn säätöongelman yhteydessä ennalta päätettävä, 5 564^4 onko sopivasti käytettävä desimaali- vai binääri-porrassäädintä.In general, it is then necessary to decide in advance, in connection with a given control problem, whether a decimal or binary step controller is to be used appropriately.

Keksinnön tehtävänä on näin ollen aikaansaada kaksipistesäätöä varten kytke-misportailla varustettu porrassäädin, joka koko asetusalueella aina kytkemällä käyttöön ja käytöstä saman kytkemisportaan säätää ulostulosuureen pienimmällä osamäärällä, jolloin ainakin eräiden sen kytkemisportaiden ulostulosuureen osuudet voivat olla keskenään erisuuret.The object of the invention is therefore to provide a step controller with a switching stage for two-point control, which adjusts the output variable by the smallest quotient in the entire setting range, always by switching on and off the same switching stage, whereby at least some of its switching stages can have different proportions.

Tämä saavutetaan keksinnön mukaan siten, että eri kytkemisportai11a on kytkemishystereesit, joilla on asetusarvoon nähden edullisesti symmetrisillä säätöolosuhteilla keskenään kasvavat hystereesisleveydet, ja näitä portaita voidaan ohjata sisäänmenosuureen sellaisilla käyttöönkytkeytymisarvoilla ja käytöstä-kytkeytymisarvoilla, jotka eri kytkemisportaiden kohdalla suurenevat, vast, pienenevät portaiden hystereesisleveyksien mukaan, ja että molemmat ensimmäiset kytkemis-portaat kulloinkin kytkevät ulostulosuureen pienimmän porrasarvon, ja jokaisen seuraavan kytkemisportaan ulostulosuureen osamäärä ei ole suurempi kuin kulloinkin sarjassa edellä olevien kytkemisportaiden ulostulosuureen osamäärien summa.According to the invention, this is achieved in that the different switching stages have switching hysteresis which preferably have increasing hysteresis widths under symmetrical control conditions relative to the setpoint, and these stages can be controlled to the input variable with that the first two switching stages each switch the smallest step value of the output variable, and the quotient of the output variable of each subsequent switching stage is not greater than the sum of the quotients of the output of the switching stages above each in series.

Toisen ja jokaisen seuraavan kytkemisportaan hystereesisleveys voi portaasta portaaseen lisääntyä vakiomäärällä, jolloin myös näiden portaiden käyttöön-kytkemisarvot samoin kuin käytöstäkytkeytymis arvot voivat hystereesisleveyksiensä sarjassa suurentua vast, pienentyä portaasta portaaseen vakioarvolla.The hysteresis width of the second and each subsequent switching stage can increase from step to step by a constant amount, whereby the on-switching values of these stages as well as the on-switching values in their series of hysteresis widths can increase or decrease from step to step by a constant value.

Tämän asemesta voi toisen ja jokaisen seuraavan kytkemisportaan hystereesisleveys suurentua portaasta portaaseen määrällä, joka kulloinkin on verrannollinen edellisessä kytkemi sportaassa kytkeytyneen ulostulosuureen osamäärän, jolloin myös näiden portaiden käyttöönkytkeytymisarvot samoin kuin käytöstäkytkeytymis-arvot voivat suurentua vast, pienentyä määrällä, joka kulloinkin on verrannollinen edellisessä kytkemisportaassa kytkeytyneen ulostulosuureen osamäärään.Instead, the hysteresis width of the second and each subsequent switching stage may increase from step to step by an amount proportional to the quotient of the output variable connected in the previous switching sport, whereby the quotient.

„ Jokaiselle molempien ensimmäisten, kulloinkin ulostulosuureen pienimmän porrasarvon kytkevän kytkemisportaiden jälkeen seuraaville portaille voidaan antaa ulostulosuureen sellainen osamäärä, joka jokaisen tällaisen portaan kohdalla ^ on yhtä kuin kaikkien sarjassa edellä olevien kytkemisportaiden ulostulosuureen osamäärien summa, niin että säätimen eri kytkemisportaille saadaan ulostulosuureen osamäärät 1P, 1P, 2P, UP, 8P..., kun P tarkoittaa ulostulosuureen pienintä porrasarvoa."After each of the first two switching stages switching on the lowest step value in each case, the following stages can be given a quotient of the output variable equal to the sum of the quotients of the output stage 1 of all switching stages 1 above in series, so that the controller 2P, UP, 8P ... when P is the smallest step value of the output variable.

Porrassäätimen jokainen eri kytkemisporras sisältää sopivasti kytkinlaitteen, joka kytkee ulostulosuureen osamäärän käyttöön ja käytöstä ja ulostulosuureen perusteella toimiva ohjauslaite kytkinlaitteen ohjaamiseksi portaan aseteltavalla käyttöönkytkemisarvolla ja aseteltavalla käytöstäkytkemisarvolla, jolloin nämä 6 S6«t>4 ohjauslaitteet voivat olla liitetyt sisäänmenoelimeen sisäänmenosuureen johtamiseksi yhteisesti kaikkiin ohjauslaitteisiin. Sisäänmenosuureella on tällöin sopivasti säätöpoikkeamaa "nolla" varten, jossa säädettävän suureen osoitusarvo siis on yhtä kuin sen asetusarvo, määrätty keskiarvo, ja jokaista positiivista ja negatiivista säätöpoikkeamaa varten, jolla osoitusarvo on suurempi vast, pienempi kuin asetusarvo, on olemassa arvo, joka säätöpoikkeaman kulloinkin esiintyvästä määrästä riippuen on suurempi vast, pienempi, tai pienempi vast, suurempi kuin sisäänmenosuureen keskiarvo.Each of the different switching stages of the stage controller suitably includes a switching device for switching the output variable quotient on and off and a control device operating on the output variable for controlling the switching device with the stage adjustable switching value and the adjustable operating switching value. The input variable then suitably has a control deviation for "zero", where the indication value of the variable to be adjusted is thus equal to its setpoint, a certain average, and for each positive and negative control deviation with a higher or lower setpoint there is a value corresponding to the control deviation. depending on the amount, is greater vast, smaller, or lower vast, greater than the average of the input variable.

Kytkemisportaiden ohjauslaitteiden ja sisäänmenoelimen väliin voi olla kytkettynä hidastuselin, jotta sisäänmenoelimen ulostulossa esiintyvän sisäänmenosuureen äkkiä tapahtuvan nousun ja/tai laskun tapahtuessa tämä sisäänmenosuu-re tulisi ohjauslaitteiden sisäänmenoissa suurenemaan vast, pienenemään ajallisesti hidastettuna sisäänmenosuureen muutoksen ohjaamien kytkemisportaiden saattamiseksi toimimaan peräkkäin.A deceleration member may be connected between the control devices of the switching stages and the input member, so that in the event of a sudden rise and / or fall of the input variable at the output of the input member, this input variable will increase or decrease at the inputs

Hidastuselimellä voi kytkemisportaiden sisäänkytkeytyrnistä aiheuttavan äkkiä tapahtuvan sisäänmenosuureen muutoksen yhteydessä olla suurempi hidastus kuin sisäänmenoportaita käytöstä kytkeytymistä aiheuttavan äkkiä tapahtuvan sisäänmenosuureen muuttumisen esiintyessä.The deceleration member may have a greater deceleration in the event of a sudden change in the input quantity caused by the switching stage of the switching stages than in the case of a sudden change in the input quantity causing the switching of the input stages.

Porrassäädin voi rakenteeltaan olla mielivaltainen,ja voi, esim. olla sähköinen porrassäädin, jossa sisäänmenosuureena on jännite, jolloin säätimen jokaisessa eri kytkemisportaissa on sisäänmenojännitteen ohjaama kontaktori tai rele, tai esim. paineilmakäyttöinen porrassäädin, jossa kaasunpaine on sisäänme-nosuurena, ja jossa käytetään kaasunpaineen ohjaamia painekaanukytkimiä.The step controller can be arbitrary in design, and can be, e.g., an electric step controller with an input voltage, each contact switch of the controller having an input voltage controlled contactor or relay, or e.g. a pneumatic step controller with gas pressure as input and using gas pressure painekaanukytkimiä.

Keksintö selitetään seuraavassa lähemmin erään oheisen piirustuksen esittämän, lämpötilan säätöä kuvaavan esimerkin perusteella, joka kuvaa lämpötilan säätöä.The invention will be explained in more detail below on the basis of an example of temperature control shown in the accompanying drawing, which illustrates temperature control.

Kuvio 1 esittää kaaviollisesti keksinnön mukaisen neliportaisen säätimen s äätöomin ai skäyrää.Figure 1 schematically shows a control curve of a four-stage controller s according to the invention.

Kuvio 2 esittää lohkokytkinkaaviona säädinpiiriä, jossa on keksinnön mukainen säädin ja ensimmäisen asteen säätöväli.Figure 2 shows a block diagram of a controller circuit with a controller according to the invention and a first stage control interval.

Kuvio 3 esittää esim. kuvion 2 näyttämän lämpötilasäätimen säätöpiirissä käytetyn säätimen säätöominaiskäyrää.Fig. 3 shows, for example, the control characteristic curve of the controller used in the control circuit of the temperature controller shown in Fig. 2.

Kuvio U esittää erään säätövaiheen diagrammia.Figure U shows a diagram of an adjustment step.

Kuvio 5 esittää lohkokytkinkaaviona keksinnön mukaisen porrassäätimen periaatteellista rakennetta, jossa on joukko kytkemisportaita, näiden yhteinen sisäänmenoelin ja mahdollisesti tämän sisäänmenoelimen ja kytkemisportaiden väliin 7 564b4 kytketty hidastuselin.Fig. 5 is a block diagram showing the basic structure of a step controller according to the invention with a plurality of switching stages, a common input member thereof and possibly a deceleration member connected between this input member and the switching stages 7 564b4.

Kuvio 6 esittää hidastuselimen ominaiskäyrää.Figure 6 shows the characteristic curve of the deceleration member.

Kuvio 7 esittää esimerkkinä kuvion 5 näyttämän lohkokytkentäkaavion mukaan rakennetun sähköisen porrassäätimen kytkinkaavaa, Tämän säätimen jokaisessa kytkemisportaassa on sähkömagneettinen kytkinlaite, minkä lisäksi säätimessä on kytkinlaitteiden ohjauslaitteet, jotka toimivat ulostulosuureena olevan sähköjännitteen perusteella.Fig. 7 shows by way of example the circuit diagram of an electric step controller built according to the block circuit diagram shown in Fig. 5. Each switching stage of this controller has an electromagnetic switching device, in addition to which the controller has switching device control devices operating on the output voltage.

Kaksipistesäätimen käyttäytyminen havainnollistetaan tavallisesti sen säätöominaiskäyrää kuvaavalla diagrammilla, jonka koordinaatistoon, jonka abskis-salle on merkitty säätöpoikkeama x^ ja ordinaatalle on merkitty säätösuure y, on piirretty käyttöönkytkeytymisen ja käytöstäkytkeytymisen molemmat harppaus-funktiot. Molemmat nämä funktiot antavat yhdessä kytkimen kytkeraishystereesik-" seen. Kuvio 1 esittää keksinnön mukaisen neliportaisen säätimen tämänkaltaista säätöominaiskäyrää, jolloin ensin säätösuureita ei ole otettu huomioon. Abskissal-le on merkitty säätöpoikkeaman x^ arvot, jotka ovat positiivisia siinä tapauksessa, että säädettävän suureen osoitusarvo on suurempi kuin asetusarvo, ja negatiivisia, kun osoitusarvo on pienempi kuin asetusarvo, ja alle on merkitty porras-säätimen sisäänmenosuureen x vastaavat arvot. Sisäänmenosuureena x voi olla esim. sähköinen tasajännite. Kuviossa 1 on sisäänmenosuureella ainoastaan positiivisia arvoja kaikille säätöpoikkeamille, ja keskiarvo (x = 10) säätöpoikkea» malle 0. Abskissalle on merkitty neljän kytkemisportaan A,B,C,D käyttöönkytkeytymisen ja käytöstäkytkeytymisen harppausfunktiot. Näillä kytkemisportailla A,B,C,D on kytkemishystereesit, joilla on toisistaan eroavat leveydet Δχ^ι AXg, ^xc» ja eri kytkemisportaisille on sekä käyttöönkytkeytymisarvot että käytöstä-kytkeytymisarvot porrastettu niiden hystereesisleveyksien sarjajärjestyksessä sisäänmenosuureen säätöpoikkeamaa 0 vastaavasta keskiarvosta (x = 10) suurenevin välein, niin että kaikki käyttöönkytkeytymisarvot sijaitsevat sisäänmenosuureen keskiarvon toisella puolella ja kaikki käytöstäkytkeytyrnisarvot sijaitsevat tämän keskiarvon toisella puolella, eivätkä harppausfunktiot leikkaa toisiaan diagrammissa. Kuvion 1 näyttämässä diagrammissa on kytkemisportaalla A pienin hysteree-sisleveys (Δ»Α * 2), jolloin käyttöönkytkeytymisarvo on kohdassa x = 11, ja käy-töstäkytkeytymisarvo on kohdemaa x = 9, ja kytkemisportaalla D on suurin hys-tereesisleveys ( Δ x^ * 16), ja käyttöönkytkeytymisarvo on kohdassa x = 18 ja käytös täkytkeytymi s arvo on kohdassa x = 2. Lisäksi sijaitsevat kuviossa 1 jokusen kytkemisport aan käyttöönkytkeytymisarvo ja käytöstäkytkeytymisarvo symmetrisesti sisäänmenosuureen keskiarvoon nähden, mikä ei kuitenkaan ole välttämätöntä.The behavior of a two-point controller is usually illustrated by a diagram describing its control characteristic curve, in the coordinate system of which the control deviation x ^ is marked on the abscissa and the control variable y is marked on the ordinate, both the activation and the activation function jump are plotted. Together, these functions give the switch for switching hysteresis. "Fig. 1 shows such a control characteristic of a four-stage controller according to the invention, in which case the control variables are not taken into account first. The values of the control deviation x 1 are positive. greater than the setpoint, and negative when the indication value is less than the setpoint, and below are the values corresponding to the input variable x of the step controller.The input variable x can be e.g. electrical DC voltage.In Figure 1 the input variable has only positive values for all control deviations and the mean (x = 10) control deviation »for model 0. The jump functions of the four switching stages A, B, C, D are switched on and off.The jump stages of these switching stages A, B, C, D have switching hysteresis with different widths Δχ ^ ι AXg, there are both switching stages for the different switching stages vot that the on-off values are staggered in sequence of their hysteresis widths from the mean corresponding to the input variable adjustment deviation 0 (x = 10) at increasing intervals, so that all enable values are located on the other side of the input average and not on In the diagram shown in Fig. 1, the switching stage A has the smallest hysteresis inner width (Δ »Α * 2), where the commissioning value is at x = 11, and the commissioning value is at target x = 9, and the switching stage D has the largest hysteresis width (Δ x ^ * 16), and the switch-on value is at x = 18 and the switch-on value is at x = 2. In addition, in Fig. 1, the switch-on value and the switch-on value of one of the switching ports are located symmetrically with respect to the input average, which is not necessary.

8 5Ui>48 5Ui> 4

Sisäänmenosuureen suurimmalla negatiivisella säätöpoikkeamalla, toisin sanoen suurimmalla arvolla x = 18, tulevat kaikki neljä kytkemisporrasta A,B,C,D kytketyiksi käyttöön ja tämän seurauksena lähestyy osoitusarvo melko nopeasti säädettävän suureen asetusarvoa, jolloin käyttöönkytkemissuure kuvion 1 diagrammissa pyrkii vasemmalta kohti keskiarvoaan x = 10. Pienenevästä käyttöönkytkemis-suureesta jäävät kytkemisportaat käyttöönkytketyiksi, kunnes osoitusarvo ylittää asetusarvon ja säätöpoikkeama tulee positiiviseksi. Jos osoitusarvo yhä suurenee, jolloin sisäänmenosuure = x, tulee yhä pienemmäksi, niin kytkemisportaat A,B,C,D kytkeytyvät pois hystereesisleveyksiensä sarjajärjestyksessä, toisin sanoen aina ensin kytkemisporras A, kohdassa X 9» sitten kytkemisporras B, kohdassa x = 7,5» sitten kytkemisporras C kohdassa x * 5 ja lopuksi kytkemisporras D kohdassa x = 2. Jos sisäänmenosuure x suurenee pienimmästä arvostaan x = 2, niin jäävät kytkemisportaat A,B,C,D kytketyiksi käytöstä, kunnes sisäänmenosuure ylittää keskiarvonsa x = 10. Sisäänmenosuureen yhä lisääntyessä kytkeytyvät kytkemisportaat A,B,C,D jälleen hystereesisleveyksiensä sarj«^järjestyksessä käyttöön, ja kuvatussa diagrammissa aina ensin kytkemisporras A kohdassa x = 11, sitten kytkemisporras B kohdassa x » 12,5, sitten kytkemisporras kohdassa x * 15 ja lopuksi kytkemi sporras D kohdassa x * 18. Ulos tulos uureen (säätösuureen) y jako eri kytkemis-portaille ja säätimen toimintatavat selitetään seuraavassa käyttämällä esimerkkinä lämpötilan säätöä, jota kuviot 2-U havainnollistavat.With the largest negative control deviation of the input variable, i.e. the largest value x = 18, all four switching stages A, B, C, D become switched on and as a result the indication value approaches the setpoint of the adjustable quantity fairly quickly, the switching variable in the diagram of Fig. 1 moving from left to average x = 10. From the decreasing switch-on quantity, the switching stages remain switched on until the indication value exceeds the set value and the control deviation becomes positive. If the indication value continues to increase, so that the input variable = x becomes smaller and smaller, then switching stages A, B, C, D are switched off in series with their hysteresis widths, ie always first switching stage A, at X 9 »then switching stage B, at x = 7.5» then switching stage C at x * 5 and finally switching stage D at x = 2. If the input variable x increases from its smallest value x = 2, then switching stages A, B, C, D remain switched off until the input variable exceeds its average x = 10. As the input variable increases the switching stages A, B, C, D are switched on again in the sequence of their hysteresis widths, and in the diagram shown always first switching stage A at x = 11, then switching stage B at x »12.5, then switching stage at x * 15 and finally switching stage D at x * 18. Output The division of the variable into the variable (control variable) y for the different switching stages and the operating modes of the controller are explained below using heat as an example. the mode adjustment illustrated in Figures 2-U.

Kuvio 2 esittää lohkokytkinkaaviona vastaavaa säätöpiiriä, jossa säädin R on merkitty samankaltaisella kuvion 1 diagrammissa esitetyllä symbolilla kuin keksinnön mukainen porrassäädin. Säätöväli S on ensimmäistä astetta kuoloaikoineen, mikä on osoitettu merkityllä ylimenofunktiolla. Porrassäätimen eri kytkemisportaat voivat kukin sisältää kontäktorin. Kontaktorit kytkevät lämmityskäämejä käyttöön ja käytöstä, joten jokaisen kytkemisportaan ulostulosuureena (säätösuureena) y on sähköteho. Sisäänmenosuure x on sähköjännite, joka saadaan esim. tavanomaista rakennetta olevasta lämpötilantuntimesta, jolloin jokainen kontaktori vetää ja _ päästää eri jännitearvolla. Edelleen on lohkokytkinkaaviossa säätösuure merkitty x^, asetusarvo v ja säätöpoikkeama x^.Fig. 2 shows a block diagram corresponding to a corresponding control circuit, in which the controller R is marked with a symbol similar to that shown in the diagram of Fig. 1 as a step controller according to the invention. The adjustment interval S is the first degree with the death times, which is indicated by the marked transition function. The different switching stages of the step controller can each include a contactor. The contactors switch the heating coils on and off, so the output variable (control variable) y of each switching stage is the electrical power. The input quantity x is the electrical voltage obtained, for example, from a temperature sensor of conventional construction, in which case each contactor draws and _ releases at a different voltage value. Furthermore, in the block switch diagram, the control variable is denoted x ^, the setpoint v and the control deviation x ^.

Säätimessä voisi olla kutisi kytkemisporrasta A - F, jotka yhdessä kytkevät ulostulosuureena y 2k kW:n tehon. Dynaamista verrannollisuusaluetta varten käytetään ulostulosuureiden pienintä porrasarvoa 1 kW. Kuvio 3 esittää tätä esimerkkiä varten kuvion 1 kaltaista diagrammia. Kytkemisportaiden kontaktorien käyttöönkytkemis- ja käytöstäkytkemisjännitteet (sisäänmenosuure x) ja täten niiden hystereesisleveydet on valittu seuraavasti: 9 S64b4The controller could have an itch from the switching stage A to F, which together switch the output value y to 2k kW. For the dynamic proportionality range, a minimum step value of 1 kW for the output variables is used. Figure 3 shows a diagram similar to Figure 1 for this example. The switching on and off voltages (input variable x) of the contactors of the switching stages and thus their hysteresis widths are selected as follows: 9 S64b4

Sisäänmenojännite: A 10,U; B 10,8; C 11,5; D 12,5» E lU,5; F 18,0 V Ulostulojännite: A 9,6; B 9,2; C 8,5; D 7,5; E 5,5» F 2,0 VInput voltage: A 10, U; B 10.8; C 11.5; D 12.5 »E lU, 5; F 18.0 V Output voltage: A 9.6; B 9.2; C 8.5; D 7.5; E 5.5 »F 2.0 V

Hystereesisleveys: A 0,8; B 1,6; C 3,0; D 5,0; E 9,0; F 16,0 VHysteresis width: A 0.8; B 1.6; C 3.0; D 5.0; E 9.0; F 16.0 V

Kytkemisporteilla on täten keksinnön mukaisen porrassäätimen edellyttämällä tavalla yhä leveämmät kytkemishystereesit. Keksinnön mukaan on edelleen ulostu-losuureen (kW) kokonaisarvon oltava jaettuna eri kytkemisportaille siten, että molemmat ensimmäiset kytkemisportaat kumpikin saavat pienimmän ulostulosuureen porrasarvon, ja jokaisen muun portaan osamäärä ei ole suurempi kuin sarjassa kulloinkin edeltävien kytkemisportaiden ulostulosuureen osamäärien summa. Näin ollen " voidaan kokonaisteho 2k kW jakaa kuudelle kytkemisportaalle esim. seuraavasti: kytkemisporras A 1 kW, kytkemisporras B 1 kW, kytkemisporras C 2 kW, kytkemis-porras D 3 kW, kytkemisporras E 6 kW ja kytkemisporras F 11 kW. Säätimen toiminta-tavan selittämiseksi oletetaan esimerkiksi, että asetusarvon asettaman lämpötilan ylläpitämiseksi tarvitaan 15,3 kW:n teho. Kuvion U diagrammi esittää kaaviollises-ti säätötapahtuman ajallista kulkua.The switching ports thus have ever wider switching hysteresis as required by the step controller according to the invention. According to the invention, the total value of the output variable (kW) must further be divided into different switching stages so that the first two switching stages each receive the smallest output stage value, and the quotient of each other stage does not exceed the sum of the quotients of the preceding switching stages. Thus, "the total power 2k kW can be divided into six switching stages, e.g., as follows: switching stage A 1 kW, switching stage B 1 kW, switching stage C 2 kW, switching stage D 3 kW, switching stage E 6 kW and switching stage F 11 kW. to explain, for example, it is assumed that a power of 15.3 kW is required to maintain the temperature set by the setpoint.The diagram of Fig. U schematically shows the time course of the control event.

Säätöpiiriä käyttöönkytkettäessä on sisäänmenosuureella x suuri arvo, niin että kaikki kuusi kytkemisporrasta kytkeytyvät käyttöön, ja lämmitys tapahtuu 2h kW:n teholla. Lämpötila saavuttaa asetusarvon ja ylittää tämän, jolloin sisäänmenojännite (sisäänmenosuure) pienenee, ja kontaktorit kytkevät käytöstä kytkemisportaat A,B,C,D. Koska molempien viimeisten kytkemisportaiden yhteensä 17 kW:n lämmitysteho vielä on liian suuri, laskee sisäänmenojännite edelleen, ja 7,5 voltin jännitteellä kytkeytyy myös viimeistä edellinen porras E käytöstä.When the control circuit is switched on, the input variable x has a large value, so that all six switching stages are switched on and the heating takes place at a power of 2 h kW. The temperature reaches and exceeds the set value, whereby the input voltage (input variable) decreases and the contactors switch off switching stages A, B, C, D. As the total heating power of 17 kW for the last two switching stages is still too high, the input voltage will continue to drop, and the 7.5 V voltage will also switch the last previous stage E off.

Vielä käyttöönkytkeytyneen viimeisen kytkemisportaan F nyt liian pienen lämmitystehon takia alkaa osoituslämpötila laskea ja alittaa asetusarvon, joten nyt suurenevan sisäänmenojännitteen takia kytkemisportaat A,B,C kytkeytyvät käyttöön. Käyt-töönkytketyt kytkemisportaat A,B,C,F antavat yhteensä 15 kW:n lämmitystehon, joka kuitenkin vielä on liian pieni, joten sisäänmenojännite nousee edelleen ja saavuttaessaan arvon 12,5 V saattaa myös kytkemisportaan E kytkeytymään käyttöön. Tämä sisäänmenosuureen pienenemisen ja suurenemisen käsittävä alue on kuviossa U merkitty a. Nyt käyttöönkytkeytynyt 18 kW:n lämmitysteho on liian suuri, joten sisäänmenojännite jälleen alkaa laskea, ilman että kytkemisporras E olisi kytkeytynyt käyttöön. Sisäänmenojännitteen laskiessa kytkeytyvät kytkemisportaat A,B, ja koska kehittyvä 16 kW:n lämmitysteho vielä on liian suuri, myös kytkemisporras C käytöstä. Käyttöönkytkeytyneinä ovat nyt kytkemisportaat D ja F, joiden yhteinen lämmitys-teho on lU kW, joka kuitenkin nyt on liian pieni, joten sisäänmenojännite jälleen nousee, jolloin 10,U V:n jännitteellä kytkemisportaan A kontaktori vetää. Kytkemis- ίο 56464 portaan kytkeytyessä käyttöön on lämmitysteho 15 kW, joka vaaditun 15,3 kW:n takia ei vielä riitä, joten 10,8 V:n jännitteellä myös kytkemisporras B kytkeytyy.Due to too low heating power of the last switching stage F, which is still switched on, the indication temperature starts to drop and falls below the set value, so that switching stages A, B, C are switched on due to the now increasing input voltage. The switched-on switching stages A, B, C, F give a total heating power of 15 kW, which, however, is still too small, so the input voltage continues to rise and when it reaches 12.5 V also causes switching stage E to switch on. This range of decreasing and increasing input is denoted by a in Fig. U. The heating power of 18 kW now switched on is too high, so that the input voltage starts to decrease again without switching stage E being switched on. When the input voltage decreases, switching stages A, B are switched on, and since the developing 16 kW heating power is still too high, switching stage C is also switched off. Switching stages D and F are now switched on, with a combined heating power of 1 kW, which is now too low, so that the input voltage rises again, whereby at a voltage of 10 U V, the contactor of the switching stage A pulls. When the switching stage 56464 is switched on, the heating power is 15 kW, which is not yet sufficient due to the required 15.3 kW, so switching stage B is also switched on at 10.8 V.

Tämä toinen, samoin sisäänmenosuureen suurenemisen ja pienenemisen käsittävä alue on kuviossa U merkitty b. Kytkemisported.il a F, D, B, A on käyttöönkytkeytynyt lämmitysteho nyt 16 kW, joka on liian suuri, joten kontaktori jälleen kytkee portaan A käytöstä. Tällöin on lämmitysteho 15 kW, joka jälleen on liian pieni, joten sisäänmenojännitteen suuretessa porras A jälleen kytkeytyy käyttöön. Käynnistysvaiheessa alueiden a ja b aikana, toisin sanoen sisäänmenosuureen värähdellessä kahdesti käytöstä ja käyttöön, kytkeytyneet portaat F, D, B, joiden yhteinen teho on 15 kW,(perusteho), jäävät jatkuvasti käyttöönkytkeytyneiksi ja ainoastaan porras A, jolla on ulostulosuureen pienin porrasarvo (l kW), kytkeytyy jatkuvasti käyttöön ja käytöstä, jolloin syntyy säätövärähtely, jonka värähtelyaika, kuten alussa mainittiin, riippuu kytkemisportaan hystereesisleveydestä ja säätövälin parametreistä (kuvio M. Jokaisen säätövärähtelyn aikana (värähtelyaika T) on edellä esitetyssä esimerkissä porras A kytkeytyneenä käyttöön 3/10 T ja käytöstä 7/10 T. Jokaisen mielivaltaisen, rajoissa 0 - 2k kW olevan lämmitystehoarvon säätö tapahtuu vastaavasti. Kulloinkin tulee automaattisesti käynnistysvaiheessa peruskuorma kytketyksi käyttöön, ja säätö tapahtuu aina kytkemällä käyttöön ja käytöstä kytkemisporras A, jolla on pienin hystereesisleveys.This second area, which also includes an increase and decrease in the input variable, is marked b in Fig. U. Switching ported.il a F, D, B, A has a switched-on heating power of now 16 kW, which is too high, so the contactor switches switch A off again. In this case, the heating power is 15 kW, which is again too low, so when the input voltage increases, stage A is switched on again. During the start-up phase during zones a and b, i.e. when the input variable oscillates twice from operation and operation, the connected stages F, D, B with a total power of 15 kW (basic power) remain continuously switched on and only stage A with the smallest step value (l kW), switches on and off continuously, generating a control oscillation whose oscillation time, as mentioned at the beginning, depends on the switching stage hysteresis width and control interval parameters (Fig. M. During each control oscillation (oscillation time T) in the above example, stage A is switched on 3/10 T and 7/10 T for each arbitrary heating power value in the range 0 - 2k kW, the basic load is automatically switched on during start-up and is always switched on and off with switching stage A with the smallest hysteresis width.

Ulostulosuureen (2U kW) jako kuudelle kytkemisportaalle voidaan suorittaa myös toisina osamäärinä, kunhan edellä mainittu ehto täytetään. Niinpä voivat kytkemisportaiden kytkemät tehot olla esim. A = 1 kW, B =1 kW, C = 2 kW, D = U kW, E = 8 kW ja F = 8 kW, tai A = 1 kW, B * 1 kW, C = 1 kW, D 3 kW, E 6 kW ja F = 12 kW. Havaitaan, että portaiden pienin lukumäärä saavutetaan sellaisella jaolla, jossa molemmat ensimmäiset portaat kumpikin kytkevät ulostulosuureen pienimmän porrasarvon, ja jokaisen seuraavan portaan osamäärä on yhtä kuin sarjassa kulloinkin edeltävien portaiden ulostulosuureen osamäärien summa. Tämä olisi jako, joka toisesta portaasta alkaen seuraa binäärikaavaa. Toinen rajatapaus, toisin __ sanoen portaiden suurin lukumäärä saavutetaan, kun jokaiselle portaalle annetaan ulostulosuureen sama osamäärä. Tämä vastaa desimaali-porraskytkintä, jolloin keksinnön mukaisella porraskytkimellä ennestään tunnettuihin desimaali-porraskytki-miin verrattuna vielä olisi etuna, että sisäänmenoverkko voiteisiin rakentaa yksinkertaisemmaksi ja tästä huolimatta säätö kuitenkin tapahtuisi ainoastaan ensimmäisellä portaalla. Ulostulosuureen (esim. 2k kW) edellä mainitulla kokonaisarvolla ja käyttämällä edellä mainittua portaiden lukumäärää (esim. portaita A-F) saadaan ulostulosuureen binäärijakautuman avulla pienin säätöleveys (dynaa- n 56464 minen verrannollisuusalue) vast, suurin erotus. Mainitussa esimerkissä voisi ulos-tulosuureen pienin porrasarvo olla ainoastaan 0,75 kW eikä 1 kW, ja eri portaille annettaisiin osamäärät A = 0,75 kW, B = 0,75 kW, C = 1,5 kW, D = 3,0 kW, E = 6,0 kW ja F = 12,0 kW.The division of the output variable (2U kW) into six switching stages can also be performed in other quotients, as long as the above condition is met. Thus, the powers connected by the switching stages can be e.g. A = 1 kW, B = 1 kW, C = 2 kW, D = U kW, E = 8 kW and F = 8 kW, or A = 1 kW, B * 1 kW, C = 1 kW, D 3 kW, E 6 kW and F = 12 kW. It is observed that the minimum number of steps is achieved by a division in which the first two steps each connect the smallest step value to the output variable, and the quotient of each subsequent step is equal to the sum of the quotients of the output variable of the preceding steps in the series. This would be the division that follows the binary formula from the second stage onwards. The second boundary case, i.e. __, that is, the maximum number of stages is reached when each stage is given the same quotient of the output variable. This corresponds to a decimal step switch, whereby the step switch according to the invention, compared to the previously known decimal step switches, would still have the advantage that the input network could be built simpler and nevertheless the adjustment would only take place in the first step. With the above-mentioned total value of the output variable (e.g. 2k kW) and using the above-mentioned number of stages (e.g. stages A-F), the binary distribution of the output variable gives the smallest control width (dynamic 56464 proportional range) and the largest difference. In said example, the minimum step value of the output variable could be only 0.75 kW and not 1 kW, and the quotients A = 0.75 kW, B = 0.75 kW, C = 1.5 kW, D = 3.0 kW would be given for the different stages , E = 6.0 kW and F = 12.0 kW.

Kaksipistesäätimessä on säädön kulku jatkuva värähtely, kuten alussa mainittiin. Jos edellä esitetyssä säätöesimerkissä kytkemisporras A kytkeytyy käytöstä, niin lämpötila vielä nousee yläraja-arvoon ja täten laskee sisäänmeno jännite alaraja-arvoon, ennen kuin vaihto tapahtuu. Vastaavasti saadaan porrasta A käyttöönkytkettäessä lämpötilan alaraja-arvo ja sisäänmenojännitteen yläraja-arvo. Sisäänmenojännitteen näiden raja-arvojen (sisäänmenosuureen raja-arvojen) välinen ero määrää säätövärähtelyn amplitudin. Jotta säädin toimisi stabiilisti, on portaan B sisäänmenojännitteen käyttöönkytkemisarvon vast. käy-" töstäkytkemisarvon oltava ainakin hiukan suurempi, vast, pienempi kuin vastaava raja-arvo, toisin sanoen toisen portaan B hystereesisleveyden on oltava ainakin hiukan suurempi kuin säätövärähtelyn amplitudi. Tämä pätee nyös porrassäätimen muille portaille, siis myös käynnistysvaiheessa. Portaan E kytkeytyessä tulee esim. edellä selitetyssä säätöesimerkissä 6 kW kytketyksi käyttöön vast, käytöstä. Saadaan sisäänmenosuureen ylempi ja alempi porrasraja-arvo, ja lähinnä seuraavan portaan (portaan F) käyttöönkytkemisarvon vast, käytöstäkytkemisarvon on oltava ainakin hiukan yläpuolisen vast, alapuolisen porrasraja-arvon yläpuolella vast, alapuolella, jotta käynnistysvaihe ei tulisi epästabiiliksi. Eri portaiden raja-arvojen suuruus eli portaiden "ylivärähtely" riippuu säätövälin parametreistä (kuoloajasta, aikavakiosta) ja kulloinkin toimivan portaan kytkemän ulostulosuu-reen osamäärän suuruudesta, sekä säätövärähtelyn amplitudin lisäksi portaan A _ hystereesisleveydestä. Ensimmäisenä likimääräispäätelmänä voidaan säätölaitteis- ton kaikkien portaiden kuoloaika ja aikavakio, vasta, ylivärähtelyaika pitää yhtä suurina, niin että eri portaiden kytkemät ulostulosuureen osamäärät määräävät näiden portaiden käyttöönkytkeytymis- ja käytöstäkytkeytymisarvot, ja jonkin portaan käyttöönkytkemis- ja käytöstäkytkemisarvo sijaitsee kulloinkin edellisen portaan ulostulosuureen osamäärään verrannollisen määrän korkeanmalla tai alemmalla kuin tämän edeltävän portaan käyttöönkytkeytymis- vast, käytöstäkytkeytymis-arvo. Tästä saadaan porrassäätimen portaiden hystereesiäleveydelle kaava n-1 Δχη β Δ*ι + c Fy > (1 12 56454 jossa kaavassa n = 2,3,h - tarkoittaa ky tkemi sport aan numeroa, ^ x.^ tarkoittaa ensimmäisen portaan hystereesisleveyttä, P y tarkoittaa kytkemisportaan kytkemän ulostulosuureen osamäärää ja c tarkoittaa säätövälin parametreistä riippuvaa vakiota.The two-point controller has a control flow of continuous oscillation, as mentioned at the beginning. If, in the above control example, switching stage A is switched off, then the temperature still rises to the upper limit value and thus the input voltage drops to the lower limit value before the changeover takes place. Correspondingly, when step A is switched on, the lower limit value for the temperature and the upper limit value for the input voltage are obtained. The difference between these input voltage limits (input variable limits) determines the amplitude of the control oscillation. In order for the controller to operate stably, the switch-on value of the input voltage of stage B is the operating switching value must be at least slightly higher, i.e. smaller than the corresponding limit value, i.e. the hysteresis width of the second stage B must be at least slightly larger than the amplitude of the control oscillation. This also applies to the other stages of the stage controller, i.e. also in the start-up phase. In the control example described above, 6 kW is switched on and off, the upper and lower step limit value of the input variable is obtained, and the switch-on value vast of the next stage (stage F), the switch-on value must be at least slightly above the start, below the start limit, The magnitude of the limit values of the different stages, i.e. the "overvoltage" of the stages, depends on the parameters of the control interval (death time, time constant) and the quotient of the output variable connected to each operating stage, as well as the first oscillation width. it can be approximated that the dead time and time constant of all stages of the control equipment can be kept equal, so that the quotients of the output variable connected by the different stages determine the on and off lower than the enable-to-enable value of this preceding stage. This gives the formula n-1 Δχη β Δ * ι + c Fy> (1 12 56454 where n = 2,3, h - denotes the number of the sport in question, ^ x. ^ Denotes the hysteresis width of the first stage, P y denotes the quotient of the output variable connected to the switching stage and c denotes a constant depending on the parameters of the control interval.

Portaasta portaaseen progressiivisesti suurenevilla ulostulosuureen osa-määrillä suurenevat, vast, pienenevät myös käyttöönkytkeytymis- vast, käytöstä-kytkeytymisarvot progressiivisesti. Tämän asemesta voidaan monissa tapauksissa myös porrassäätimen hystereesisleveydet valita siten, että ne suurenevat yhtä paljon portaasta portaaseen, joten niille pätee kaava ^ xn “ + (n-1) d (n 2,3,*»···) (2) jossa d on vakio. Portaiden käyttöönkytkeytymis- vast, käytöstäkytkeytymisarvot suurenevat vast, pienenevät tällöin portaasta portaaseen samalla määrällä d/2, jolloin vakioarvon d/2 ainakin on oltava hiukan suurempi kuin kytkemisportaissa esiintyvä suurin (positiivinen tai negatiivinen) ylivärähtelyleveys.As the output variable progressively increases from step to step, the on-off and off-on values also progressively decrease. Instead, in many cases the hysteresis widths of the step controller can also be chosen so that they increase equally from step to step, so the formula ^ xn “+ (n-1) d (n 2,3, *» ···) (2) where d is constant. The activation values of the stages increase or decrease, then decrease from stage to stage by the same amount d / 2, whereby the constant value d / 2 must at least be slightly larger than the maximum (positive or negative) overshoot width present in the switching stages.

Huomataan, että mainitun määrän portaita omaavalla porrassäätimellä voidaan esim. lämpötilaa säädettäessä hallita mitä erilaisimpia säätöalueita ja säätövälejä, jolloin säädin helposti voidaan sovittaa kulloinkin esiintyviin olosuhteisiin muuttamalla ulostulosuureen jakautumaa eri kytkemisportailie ja/tai muuttamalla sisäänmenosuureen arvoja portaiden käyttöön ja käytöstä kytkeytymiselle, jolloin saadaan tyydyttävä säätö. Tällainen porrassäädin on tällöin sopivasti varustettu joukolla keskenään samanlaisia kytkemisportaita, joiden käyttöön ja käytöstäkytkeytymispisteet ovat aseteltavissa, jolloin portaat on kytketty yhteiseen sisäänmenoelimeen sisäänmenosuureen syöttämiseksi. Kuvio 5 esittää lohkokytkentäkaaviona tämän porraskytkimen periaaterakennetta. Jokainen kytkemis-porras A,B,C...N... sisältää kytkinlaitteen 53, joka kuviossa on esitetty kytkin-symbolilla, ja sisäänmenosuureen x vaikutuksesta toimivan ohjauslaitteen 52 kytkinlaitteen ohjaamiseksi. Sieäänmenosuure x tulee sisäänmenoelimestä 50 mahdollisesti hidastuselimen 51 kautta ohjauslaitteen 52 sisäänmenoihin. Jokaisen ohjauslaitteen 52 käyttöönkytkeytymispiste x ja käytöstäkytkeytymispiste x on ase- 6 Cl teltavissa.It is noted that a step controller with said number of steps can, for example, control a wide range of control ranges and intervals, for example by adjusting the temperature, Such a step controller is then suitably provided with a number of mutually similar switching stages, the use and commissioning points of which can be set, whereby the stages are connected to a common input element for supplying an input variable. Figure 5 shows a block diagram of the principle structure of this step switch. Each switching stage A, B, C ... N ... includes a switching device 53, shown in the figure by a switching symbol, and a control device 52 operating under the influence of the input variable x to control the switching device. The input quantity x comes from the input element 50 possibly via the deceleration element 51 to the inputs of the control device 52. The enable point x and the enable point x of each control device 52 can be set.

Edellä esimerkkinä selitetyn lämpötilansäädön yhteydessä ovat porrassäädin-tä käynnistettäessä samanaikaisesti kaikki kuusi porrasta kytkeytyneinä, joten verkko kuormittuu ulostulosuureen kokonaisarvolla 2U kW. Syöttöjohdon äkilliset suuret kuormitukset ovat enimmäkseen haitaksi. Esiintyy täten tapauksia, joissaIn connection with the temperature control described by way of example above, all six stages are connected simultaneously when the stage controller is started, so that the network is loaded with a total value of 2U kW for the output variable. Sudden high loads on the supply line are mostly a disadvantage. There are thus cases where

13 5645A13 5645A

sisäänmenosuureen x äkkiä muuttuessa useiden portaiden kytkemiseksi käyttöön ja/tai käytöstä näitä portaita ei saa kytkeä kaikkia samanaikaisesti vaan sopivan aikavälein peräkkäin.in the event of a sudden change in the input quantity x to enable and / or disable several stages, these stages must not be switched on all at the same time but at suitable intervals in succession.

Tähän tarkoitukseen käytetään kuvion 5 lohkokytkentäkaaviossa näytettyä hidastuselintä 31. Hidastuselimen sisäänmenossa esiintyvän sisäänmenosuureen x äkkiä muuttuessa saavuttaa sisäänmenosuure x hidastuselimen ulostulossa pääte-arvonsa vasta määrätyn ajan kuluttua, niin että sisäänmenosuureen muuttumisen ohjaamat kytkemisportaat joutuvat toimimaan vuoron perään, kuten oli vaadittu. Usein on ainoastaan näiden portaiden kytkeytymisen käyttöön tapahduttava portait-' tain aikavälein, jotka useimmin jotakuinkin vastaavat niiden kytkemien ulostulo- suureen osamääriä, kun taas nämä portaat saadaan kytkeä käytöstä samanaikaisesti tai oleellisesti lyhyemmin aikavälein. Kuvio 6 esittää selitetyn esimerkkinä " valitun lämpötilan säätimen hidastuselimen ominaiskäyrää. Abskissalle on aika merkitty sekunteina ja ordinaatalle sisäänmenosuure voltteina. Diagrammista voidaan lukea, milloin siinä tapauksessa, että sisäänmenosuure äkkiä muuttuu määrättyyn arvoon, kulloinkin vastaava porras tulee kytkeytymään.For this purpose, the deceleration element 31 shown in the block circuit diagram of Fig. 5 is used. When the input variable x occurring at the input of the deceleration element suddenly changes, the input variable x at the output of the deceleration element reaches its end value only after a certain time, so that the switching stages Often, only the switching on of these stages has to take place at staggered time intervals, which in most cases roughly correspond to the quotients of the output quantity they switch on, while these stages may be switched off simultaneously or at substantially shorter intervals. Fig. 6 shows, by way of example, the characteristic curve of the deceleration element of the selected temperature controller. The abscissa is marked with time in seconds and the ordinate with the input variable in volts. The diagram can be read when the input stage suddenly changes to a certain value.

Sisäänmenosuureen muuttuessa äkkiä arvosta 0 arvoon 20 volttia, kytkeytyy ensimmäinen porras A jo noin 9 sekunnin kuluttua ja viimeinen porras F vasta noin 70 sekunnin kuluttua.When the input variable suddenly changes from 0 to 20 volts, the first stage A switches on after only about 9 seconds and the last stage F only after about 70 seconds.

Kuvion 5 näyttämän lohkokytkentäkaavion mukaan voidaan muodostaa erilaisia porrassäätimiä, esim. sähköisiä tai pneumaattisia porrassäätimiä.According to the block circuit diagram shown in Fig. 5, various step controllers, e.g. electric or pneumatic step controllers, can be formed.

Kuvio 7 esittää erään suositun sähköisen porrassäätimen kytkinkaaviota.Figure 7 shows a switch diagram of a popular electronic step controller.

Tässä porrassäätimessä on sisäänmenoelin 50, transistoroitu hidastuselin 51 ja joukko rakenteeltaan samanlaisia kytkemisportaita, joista kuviossa 7 ainoastaan on näytetty molemmat ensimmäiset portaat A, B. Jokaisessa portaassa on sähkömagneettinen kytkinlaite, kontaktori tai rele, jossa on käämi Rel ja sulkukoskettimet 53' , jotka kykenevät kytkemään käyttöön ja käytöstä esim. määrätyn tehon omaavan lämmi-tyskäämin,jolloin tämän lämmityskäämin teho kulloinkin vastaa tämän portaanulostu- losuureen y osamäärää P , vast. P_, ja transistoroitu ohjauslaite 52 sähkömagneet-This step controller has an input member 50, a transistorized deceleration member 51 and a set of switching stages of similar construction, of which only the first two stages A, B are shown in Figure 7. Each stage has an electromagnetic switching device, contactor or relay with a winding rel and closing contacts 53 'capable of switching for use and operation, e.g. a heating coil having a certain power, the power of this heating coil in each case corresponding to the quotient P, resp. P_, and the transistor control device 52 electromagnetic

A DA D

tisen kytkinlaitteen ohjaamiseksi, joka kytkinlaite vetää sisäänmenosuureena x käytetyn tasajännitteen vaikutuksesta. Kytkinlaite on sovitettu esim. 20 voltin käyttöjännitteelle, joka otetaan tasajännitelähteen navoista K+ ja K-.to control a switching device which pulls under the influence of the DC voltage used as the input variable x. The switching device is adapted, for example, to an operating voltage of 20 volts, which is taken from terminals K + and K- of the DC voltage source.

Sisäänmenoelimen 50 tehtävänä on muodostaa säätölaitteistossa olevan säätö-kojeen antamista signaalijännitteistä kytkemisportaiden ohjauslaitteiden edellyttämät ohjausjännitteet. Yleensä käytetään sellaisia säätökojeita, joissa lämpötilalle herkkänä elementtinä on kuumajohdin, joka on aseteltavissa säädettävänThe function of the input member 50 is to generate the control voltages required by the control devices of the switching stages from the signal voltages provided by the control device in the control equipment. Generally, control devices are used in which the temperature-sensitive element is a heat conductor which is adjustable by an adjustable

lk 5645Ap. 5645A

lämpötilan asetusarvolle. Tällaiset säätököjeet toimivat usein vaiheenleikkuumene-telmän mukaan siten että niiden signaaliulostulossa esiintyy pulssimainen tasa-jännite, jonka suuruus on verrannollinen säätöpoikkeamiin. Kuvion 7 esittämä si-säänmenoelin 50 on tehty tällaista säätökojetta varten, joten tämä elin sisältää integroivana piirinä RC-pienpäästösuodattimen C^, R^, R2» joka on liitetty napaan K+ ja on diodien D1 ja D2 välityksellä yhdistetty säätökojeen signaaliulostuloon TF. Sisäänmenoelimen ulostulonavasta M saadaan ohjaus-tasajännite, joka esim. säätöpoikkeamalla nolla on 10 volttia ja jolla positiivisilla ja negatiivisilla säätöpoikkeamilla on näihin poikkeamiin verrannolliset jännitearvot 10-0 V vast. 10-20 V.temperature setpoint. Such control ropes often operate according to the phase shear method so that a pulse-like DC voltage is present at their signal output, the magnitude of which is proportional to the control deviations. The input input 50 shown in Fig. 7 is made for such a control device, so that this element includes as an integrating circuit an RC low-pass filter C 1, R 2, R 2 »connected to the terminal K + and connected to the signal output TF of the control device via diodes D1 and D2. A control DC voltage is obtained from the output terminal M of the input element, which, for example, has a control deviation of zero of 10 volts and which positive and negative control deviations have voltage values proportional to these deviations of 10-0 V, respectively. 10-20 V.

Kuvion 7 näyttämän hidastuselimen 51 tehtävänä on sisäänmenojännitteen äkkiä suuretessa saattaa ulostulojännite nousemaan päätearvoonsa kuvion 6 esittämän ominaiskäyrän näyttämällä tavalla. Hidastuselimessä 51 on Miller-integraattori, jossa on npn-transistori T^,siihen liittyvät vastukset R^, Rg, R^ ja diodi D^, jotka on kytketty tämän transistorin kantaan, sekä kondensaattori C2> joka on kytketty tämän transistorin kollektoriin, impedanssin sovittamiseksi emitteri-seuraajaan, jossa on molemmat transistorit T2 ja T^> ja siihen kuuluvat vastukset R0, R-, R, -, jolloin npn-sisäänmeno-transistorin T0 kanta on yhdistetty integraatio y 1U 2 tori-transistorin kollektoriin, ja pnp-ulostulotransistorin kollektori on yhdistetty hidastuselimen ulostulonapaan. Käyttöjännite johdetaan tähän kytkentään napaan K+ liitetyllä syöttö johtimen a 55, ja diodin kautta napaan K-yhdis-tetyllä syöttöjohtimella 56, johon on liitetty lisätasauskondensaattori C^· Sisäänmenoelimen 50 ulostulonavan M ohjausjännite johdetaan integraattori-transistorin kollektoriin, joka on yhdistetty kondensaattoriin C2 ja transistorin T2 kantaan. Jotta kuvion 6 mukaisella tavalla siinä tapauksessa, että navassa M oleva ohjausjännite äkkiä muuttuu arvosta 0 arvoon 20 volttia, hidastuselimen ulostulonavassa N saataisiin jännite, joka melko nopeasti nousee 10 volttiin, joka on kytkemisportaiden käytöstä kytkeytymisjännite, ja tämän jälkeen vain sangen hitaasti kytkemisportaiden käyttöönkytkeytymisjännitteiden kautta päätearvoonsa 20 volttia, on hidastuselimessä molempiin syöttöjohtimiin 55, 56 liitetty jännitteen jakaja, jossa on vastukset ja R^, jotka on mitoitettu keskivälioton noin 10 voltin jännitteelle. Jännitteenjakajan R^» R^ keskiväliotto on diodilla yhdistetty integraattori-transistorin kollektoriin ja täten myös sisäänmenoelimen 50 napaan M, jolloin diodin anodi on yhdistetty kollektoriin, niin että yli 10 voltin suuruisille sisäänmenojännitteille saadaan ylimääräinen purkaus- 15 5646^ tie, joka menee diodin Dg ja jännitteenjakajan vastuksen R^ kautta syöttöjohti-meen 56 (K-) ja aikaansaa näiden jännitearvojen halutun suuren hidastumisen.The function of the deceleration member 51 shown in Fig. 7 is to cause the output voltage to rise to its terminal value as the input voltage suddenly increases, as shown in the characteristic curve shown in Fig. 6. The deceleration element 51 has a Miller integrator with an npn transistor T 1, associated resistors R 1, R 8, R 2 and a diode D 1 connected to the base of this transistor, and a capacitor C 2> connected to the collector of this transistor to adjust the impedance an emitter-follower having both transistors T2 and T2> and resistors R0, R-, R1-, wherein the base of the npn input transistor T0 is connected to the collector of the integration y1U2 tori transistor, and the collector of the pnp output transistor is connected to the output terminal of the deceleration member. The supply voltage is applied to this connection by a supply conductor a 55 connected to the terminal K +, and via a diode by a supply conductor 56 connected to the terminal K to which an additional equalizing capacitor C 1 is connected. The control voltage of the output terminal M of the input member 50 is position. In order to obtain, as shown in Fig. 6, in the event that the control voltage at terminal M suddenly changes from 0 to 20 volts, the voltage at the output terminal N of the deceleration member 20 volts, the deceleration member has a voltage divider connected to both supply lines 55, 56 with resistors and R 1 rated for a voltage of about 10 volts in the center tap. The center input of the voltage divider R 1 »R 2 is connected by a diode to the collector of the integrator-transistor and thus also to the terminal M of the input member 50, whereby the anode of the diode is connected to the collector so that an additional discharge path of through the resistor R 1 of the voltage divider to the supply line 56 (K-) and causes the desired large deceleration of these voltage values.

Näytetyssä suoritusesimerkissä on kytkemisportaan ohjauslaitteena 52 kaksiasteinen transistorivahvistin. Sisäänmenoasteessa on pnp-transistori T^, jonka kanta on sisäänmenovastuksen R^ ja kaikille kytkemisportaille A, B.. yhteisen signaali-sisäänmenojohtimen 5^ kautta yhdistetty hidastuselimen 51 ulostulona-paan N. Ohjauslaite saa käyttöjännitteen syöttöjohtimista 57, 58, joista johdin 57 on yhdistetty napaan K+ ja toinen johdin 58 on yhdistetty diodin kautta napaan K-. Kondensaattori tasoittaa syöttöjännitteen. Syöttöjohtimiin 57» 58 kytketys-sä jännitteenjakajassa R^-R^ on P°tentiometri R^j» j°n^a liukukoskettimeen on yhdistetty transistorin T^ emitteri. Transistorin kollektori on vastuksen kautta yhdistetty ulostuloasteen npn-transistorin kantaan ja toisen vas- ^ tuksen R,, kautta syöttöjohtimeen 58. Sähkömagneettisen kytkinlaitteen käämi Rel lo on yhdessä etuvastuksen R^ kanssa kytketty sarjaan ulostuloasteen transistorin T, kollektori-emitterivälin-kanssa, jolloin transisotorin T_ kollektori lisäksi 5 5 on toisen potentiometrin R^g vastusvälin avulla yhdistetty syöttöjohtimen 57 positiiviseen jännitteeseen. Transistorin T ollessa johtavana on käämi Rel virrallinen. Tämän käyttötilan osoittamiseksi voi syöttöjohtimen 57 ja transistorin Tj. kollektorin väliin olla kytketty signaalilamppu L, jossa on virranrajoitusvas-tus R2q. Toisen potentiometrin R^g liukukosketin on vastuksen R^ kautta yhdistetty sisäänmenoasteen transistorin kantaan.In the illustrated embodiment, the switching stage control device 52 is a two-stage transistor amplifier. The input stage has a pnp transistor T 1, the base of which is connected to the output terminal N of the deceleration element 51 via a common signal input line 5 to the input resistor R 1 and all switching stages A, B .. The control device receives operating voltage from the supply lines 57, 58, of which the line 57 is connected. the terminal K + and the second conductor 58 are connected via a diode to the terminal K-. The capacitor equalizes the supply voltage. In the voltage divider R 1 -R 2 connected to the supply conductors 57 to 58, there is a P 0 tentiometer R 1 and the sliding contact of the transistor T 1 is connected to the sliding contact. The collector of the transistor is connected via a resistor to the base of the output stage npn transistor and via a second resistor R 1 to the supply line 58. The coil Rel lo of the electromagnetic switching device is connected in series with the front resistor R 1 to the output stage transistor T, the collector-emitter gap. the collector 5 5 is also connected to the positive voltage of the supply line 57 by means of the resistance gap R 1 g of the second potentiometer. When the transistor T is conductive, the coil Rel is live. To indicate this operating state, the supply line 57 and the transistor Tj can be connected. a signal lamp L with a current limiting resistor R2q is connected between the collector. The sliding contact of the second potentiometer R 1 is connected to the base of the input transistor via a resistor R 1.

Ensimmäisellä potentiometrillä R^g asetetaan sisäänmenoasteen transistorin T^ emitterijännite ja täten kytkemisport aan käyttöönkytkeytyrnisarvo xg, toisin sanoen sisäänmenosignaalijännitteen se arvo, jolla kytkemisportaan on kytkeydyttävä käyttöön, koska transistori muuttuu johtavaksi, kun sen kanta tulee enemmän negatiiviseksi kuin sen emitteri. Transistorin T^ tullessa johtavaksi tulee myös ulostuloportaan transistori T^_ johtavaksi ja täten käämi Rel virralliseksi. Transistorin Τ<. ollessa johtavana vaikuttaa toisessa potentiometrissä likimain koko käyttöjännite, ja transistorin T^ kanta saa potentiometrin R^g asettelusta riippuvan esijännitteen. Tällä toisella potentiometrillä R^g asetetaan täten kytke-misportaan kytkemishystereesiksen leveys. Sisäänmeno-signaalijännitteen jo kaisella sellaisella arvolla, joka on suurempi kuin ensimmäisellä potentiometrillä R^g asetettu käyttöönkytkeytymisarvo xg, jää kytkemisporras käyttöönkytkeytyneeksi, ja sisäänmeno-signaalijännitteen jokaisella sellaisella arvolla, joka on pienempi kuin kytkemisportaan hystereesisleveyden määräämä käytöstäkytkeytymisarvo x ,The first potentiometer R 1 g sets the emitter voltage of the input transistor T 1 and thus the switch-on value xg of the switching port, i.e. the value of the input signal voltage at which the switching stage must be switched on because the transistor becomes conductive when its base becomes more negative than its emitter. When the transistor T ^ becomes conductive, the transistor T ^ _ of the output stage also becomes conductive and thus the coil Rel becomes current. Transistor Τ <. being conductive, approximately the entire operating voltage acts on the second potentiometer, and the base of the transistor T 1 receives a bias voltage depending on the setting of the potentiometer R 1. This second potentiometer R 1 g thus sets the width of the switching hysteresis of the switching stage. For any value of the input signal voltage greater than the enable value xg set by the first potentiometer R 1, the switching stage remains switched on, and for each value of the input signal voltage less than the duty value determined by the hysteresis width of the switching stage,

Cl jää kytkemisporras käytöstäkytkeytyneeksi. Siinä tapauksessa, että kytkemisporras 16 56454 kytkee ainoastaan suhteellisen pieniä sähkötehoja, niin että on luvallista kuormittaa verkkoa koko teholla, voidaan hidastuselin 51 jättää pois ja signaali-si-säänmenojohdin 5^ yhdistää suoraan säätölaitteistolle soveltuvan sisäänmenoeli-men 50 ulostuloon.Cl remains switched on. In the case that the switching stage 16 56454 switches only relatively small electrical powers, so that it is permissible to load the network at full power, the deceleration member 51 can be omitted and the signal-input conductor 5 connected directly to the output of the input member 50 suitable for the control equipment.

Edellä selitetty porrassäädin soveltuu erikoisesti sarjavalmistukseen, jolloin kytkemisportaat, sisäänmenoelin ja mahdollisesti hidastuselin voidaan yhdessä rakentaa koteloon ja tähän tehdä liitännät esim. lämmityskäämejä varten. Eri kyt-kemisportaisiin liitettäville ulostulosuureen osamäärille, tässä tapauksessa liitettäville lämmityskäämeille, ovat esitetyt suuntaviivat ja osoitukset yleensä riittävät, koska erikoisesti suurempien kytkemisportaiden yhteydessä voidaan sallia melkoisia toleransseja, ilman että tämä vaikuttaa porrassäätimen säätötoi-raintaan. Kuten edellä on perusteellisesti selitetty, tapahtuu säätö aina kytkemällä käyttöön ja käytöstä ensimmäinen kytkemisporras, jolla on pienin hystereesis-leveys ja ulostulosuureen pienin osamäärä. Tätä ensimmäistä kytkemisporrasta varten asetetaan molempien potentiometrien R,. ja R,Q avulla käyttöönkytkeytymis- 13 lo arvo x^ ja hystereesisleveys sopivasti siten, että sisäänmenosuureen arvo sää-töpoikkeamalle nolla, jona edellisessä suoritusesimerkissä on osoitettu arvo 10 volttia, sijaitsee kytkemisportaan A käyttöönkytkeytymisarvon xg ja käytöstäkyt-keytymisarvon xA keskivälissä. Täten saadaan yhtenäinen verrannollisuuspoikkeama, joka on vakio porrassäätimen koko säätöalueella. Porrassäätimen säätötoiminnan kannalta on potentiometrin asettelu oikeille x - ja x-arvoille oleellisesti kriittisempää kuin ulostulosuureen osamäärien sovitus, joten porrassäädin sopivasti kalibroidaan valmistavassa tehtaassa.The step controller described above is particularly suitable for series production, in which case the switching stages, the input element and possibly the deceleration element can be built together in the housing and connections can be made to this, e.g. for heating coils. The guidelines and indications given are generally sufficient for the output quantities to be connected to the different switching stages, in this case for the heating coils to be connected, since considerable tolerances can be allowed, especially in the case of larger switching stages, without affecting the control function of the stage controller. As thoroughly explained above, the control is always done by switching on and off the first switching stage with the smallest hysteresis width and the smallest quotient of the output variable. For this first switching stage, the R i of both Potentiometers is set. and R, Q, the activation value 13 and the hysteresis width, respectively, such that the value of the input variable for the control deviation zero, in which the value 10 volts is assigned in the previous embodiment, is located in the switching stage A at the activation value xg and the activation value xA. This gives a uniform proportionality deviation which is constant over the entire control range of the step controller. From the point of view of the control function of the step controller, the setting of the potentiometer for the correct x and x values is substantially more critical than the adjustment of the quotients of the output variable, so the step controller is suitably calibrated at the manufacturing plant.

17 5645a17 5645a

Patenttivaatimukset: 1. Kaksipistesäätöä varten tarkoitettu porrassäädin, jossa on kytkemispor-taat (A, 3, C...), jotka säätösuureen (x^), esim. lämpötilan arvon määräämän sisään-menosuureen (x) ohjaamina kytkevät asetussuureena toimivan ulostulosuureen (y) esim. sähkötehon porrasarvoja, ja jokaisella kytkemisportaalla on kytkemis-hystereesis, jonka leveys (Δ x^,Axg, ^xq* · · ·) määräytyy kytkemi sport asm käyttöön-ja käytöstä kytkeytymisen sisäänmenosuureiden arvojen (x^, xgB, ... ja vast. xaA,XaB* xaC"*^ eros'*'a» jolloin on olemassa ulostulosuureen pienin porrasarvo (IP), _ ja seuraavan portaan ulostulosuureen arvo kulloinkin on tämän pienimmän porras- arvon verran edellistä porrasta suurempi, ja ulostulosuureen kokonaisarvo on jaettu kytkemisportaille sellaisina osa-arvoina, että ulostulosuureen erilliset ^ porrasarvot voidaan saada aikaan kytkemisportaita käyttöön kytkemällä ja käytöstä kytkemällä, tunnettu siitä, että eri kytkemisported 11a (A, B, C...) on kytkemishystereesit, joilla on asetusarvoon (w) nähden edullisesti symmetrisillä säätöolosuhteilla keskenään kasvavat hystereesisleveydet (Δ x^, ^x^Axq· · ·)» ja näitä portaita voidaan ohjata sisäänmenosuureen sellaisilla käyttöönkytkeyty- misarvoilla (*eA» xgB» xgC»·..) ja käjrtöstäkytkeytymis arvoilla (x^ x^, xac»··*)» jotka eri kytkemi sportaiden (A, B, C,...) kohdalla suurenevat, vast, pienenevät portaiden hystereesisleveyksien mukaan, ja että molemmat ensimmäiset kytkemis- portaat (A, B) kulloinkin kytkevät ulostulosuureen pienimmän porrasarvon (PA*PB=1P), ja jokaisen seuraavan kytkemisportaan (C...) ulostulosuureen osa- määrä (P ) ei ole suurempi kuin kulloinkin sarjassa edellä olevien kytkemis- portaiden ulostulosuureen osamäärien summa (P +P ...).Claims: 1. A stage controller for two-point control with switching stages (A, 3, C ...) which, under the control of a control variable (x), e.g. an input variable (x) determined by the temperature value, switch to an output variable acting as a setpoint (y ) e.g., electrical power step values, and each switching stage has a switching hysteresis, the width (Δ x ^, Axg, ^ xq * · · ·) of which is determined by the switching input values of the switching asm on and off switching values (x ^, xgB, ... and xaA, XaB * xaC "* ^ Difference '*' a» where there exists the smallest step value (IP) of the output variable, _ and the value of the output variable of the next stage is in each case larger than the previous step by this smallest step value, and the total value of the output variable is divided switching stages as such that separate step values for the output variable can be obtained by switching the switching stages on and off, characterized in that the different switching ports 11a (A, B, C ...) have switching hysteresis, already on have preferably hysteresis widths (Δ x ^, ^ x ^ Axq · · ·) »increasing with respect to the setpoint (w) under symmetrical control conditions, and these stages can be controlled to the input variable with such switching values (* eA» xgB »xgC» · ..) and with the values of the switching (x ^ x ^, xac »·· *)» which increase or decrease for the different switching sports (A, B, C, ...) according to the hysteresis widths of the steps, and that the first two switching steps (A, B) in each case switch the smallest step value of the output variable (PA * PB = 1P), and the fraction of the output variable (P) of each subsequent switching stage (C ...) is not greater than the sum of the quotients of the output variable of the above switching stages in series (P + P ...).

a Ba B

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen porrassäädin, tunnettu siitä, - että toisen ja jokaisen seuraavan kytkemisportaan (B, C,...) hystereesisleveys (Αχ^, ^χ^,...) suurenee porras portaalta vakiomäärän, ja myös näiden portaiden (B, C,...) käyttöönkytkeytymisarvot (χβΒ* xeC»...) samoin kuin käytöstäkytkeyty-- misarvot (x^, xaQ,...) suurenevat vast, pienenevät hystereesisleveyksiensä mukaan portaasta portaaseen vakiomäärällä.Step controller according to Claim 1, characterized in that the hysteresis width (Αχ ^, ^ χ ^, ...) of the second and each subsequent switching stage (B, C, ...) increases step by step by a constant number, and also of these stages (B , C, ...) the commissioning values (χβΒ * xeC »...) as well as the commissioning values (x ^, xaQ, ...) increase, decrease according to their hysteresis widths from step to step by a constant amount.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen porrassäädin, tunnettu siitä, että toisen ja jokaisen seuraavan kytkemisportaan (B, C...) hystereesisleveys (Αχ^, Αχ^,..,) suurenee portaasta portaaseen määrällä, joka on verrannollinen kiilloinkin edeltävän kytkemisportaan (A, vast. B, vast. C...) kytkemään ulostulosuureen osamäärään (P^, vast. Pg, vast. P^...), ja että näiden portaiden (B, C...) käyttöönkytkeytymisarvot (xgB, xeC»···) ja käytöstäkytkeytymisarvot (x^, x&c) suurenevat vast, pienenevät määrällä, joka on verrannollinen kulloinkin edeltävän portaan kytkemään ulostulosuureen osamäärään (P^, vast. Pg, vast. P ...).Step controller according to Claim 1, characterized in that the hysteresis width (Αχ ^, Αχ ^, ..,) of the second and each subsequent switching stage (B, C ...) increases from step to step by an amount proportional to the switching stage (A, resp. B, resp. C ...) to the output quotient (P ^, resp. Pg, resp. P ^ ...), and that the activation values (xgB, xeC »· of these stages (B, C ...) ··) and the on-duty switching values (x ^, x & c) increase vast, decrease by an amount proportional to the quotient of the output variable connected by the previous stage (P ^, resp. Pg, resp. P ...).

18 56454 U. Patenttivaatimuksen 1 mukainen porrassäädin, tunnettu siitä, että molemmat ensimmäiset kytkemisportaat (A, B) kumpikin kytkevät ulostulo-suureen pienimmän porrasarvon (1P), ja että jokaisen seuraavan kytkemispor-taan (C...) ulostulosuureen osamäärä (P ...) on yhtä kuin sarjassa edeltävien kytkemisportaiden (1P,1P,2P,UP,8P...) ulostulosuureen osamäärien summa.A step controller according to claim 1, characterized in that the two first switching stages (A, B) each switch the smallest step value (1P) to the output variable, and that the quotient of the output variable (P.) Of each subsequent switching stage (C ...) ..) is equal to the sum of the quotients of the output of the switching stages (1P, 1P, 2P, UP, 8P ...) preceding the series.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen porrassäädin, tunnettu siitä, että sen jokaisessa kytkemisportaassa (A, B, C...) on kytkinlaite (53), joka kytkee ulostulosuureen (y) osamäärän (PA> Ρβ, Pc...) käyttöön ja käytöstä, ja ulostulosuureen (x) perusteella toimiva ohjauslaite (52) kytkinlaitteen (53) ohjaamiseksi portaan aseteltavalla käyttöönkytkemi s arvolla (xg) ja aseteltavalla käytöstäkytkemi s arvolla (x ), ja että ohjauslaitteet (52) on yhdistetty sisäänmenoelimeen (50) sisäänmenosuureen (x) johtamiseksi yhteisesti kaikkiin ohjauslaitteisiin (52), jolloin sisäänmenosuureella (x) on säätöpoikkeamaa nolla varten, jossa säädettävän suureen oloarvo on yhtä kuin sen asetusarvo, määrätty keskiarvo, ja jokaista positiivista ja negatiivista poikkeamaa varten, jolla oloarvo on suurempi vast, pienempi kuin asetusarvo, on olemassa arvo, joka säätöpoikkeaman kulloinkin esiintyvästä määrästä riippuen on suurempi vast, pienempi, tai pienempi vast, suurempi kuin sisäänmenosuureen keskiarvo.Step controller according to one of the preceding claims, characterized in that each of its switching stages (A, B, C ...) has a switching device (53) which switches the output variable (y) to a quotient (PA> Ρβ, Pc ...) and and a control device (52) operating on the basis of the output variable (x) for controlling the switching device (53) by a step-adjustable switch-on value s (xg) and an adjustable switch-on value s (x), and that the control devices (52) are connected to the input member (50) ) to common to all control devices (52), wherein the input variable (x) has a control deviation for zero, where the actual value of the variable to be equal to its setpoint is a determined average, and for each positive and negative deviation, the actual value is greater than the setpoint, there is a value which, depending on the current amount of control deviation, is greater vast, smaller, or lower vast, greater than the mean of the input variable iarvo.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen porrassäädin, tunnettu siitä, että kytkemisportaiden (A, B, C...) ohjauslaitteiden (52) ja sisäänmenoelimen (50) väliin on kytketty hidastuselin (51)» jotta sisäänmenoelimen (50) ulostulossa esiintyvän sisäänmenosuureen äkkiä tapahtuvan nousun ja/tai laskun tapahtuessa nämä sisäänmenosuureet tulisi ohjauslaitteiden (50) sisäänmenoissa suurenemaan vast, pienenemään ajallisesti hidastettuna sisäänmenosuureen muutoksen ohjaamien kytkemisportaiden saattamiseksi toimimaan peräkkäin.Step controller according to Claim 5, characterized in that a deceleration element (51) is connected between the control devices (52) of the switching stages (A, B, C ...) and the input element (50) in order to prevent a sudden rise in the input variable at the output of the input element (50). and / or when a decrease occurs, these input variables at the inputs of the control devices (50) would increase or decrease in time with a deceleration in order to cause the switching stages controlled by the change in the input variable to operate sequentially.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen porrassäädin, tunnettu siitä, että hidastuselimellä (51) on kytkemisportaiden käyttöön kytkeytymistä aiheuttavan äkkiä tapahtuvan sisäänmenosuureen muutoksen yhteydessä suurempi hidastus kuin sisäänmenoportaita käytöstäkytkeytymistä aiheuttavan äkkiä tapahtuvan sisäänmenosuureen muuttujin sen esiintyessä.Step controller according to Claim 6, characterized in that the deceleration element (51) has a greater deceleration in connection with the sudden change in the input variable causing the switching stages than the sudden input variable causing the switching stages when it occurs.

8. Patenttivaatimuksen 5 mukainen porrassäädin, tunnettu siitä, että jokaisessa kytkemisportaassa (A, B, C...) on sähkömagneettinen kytkinlaite (Rel, 53’) ja sisäänmenosuureena (x) olevan sähköjännitteen vaikutuksesta toimiva elektroninen ohjauslaite (52), että ohjauslaitteessa (52) on sisäänmenotransistori (T^), jonka kantaan johdetaan sisäänmenosuureen jännite vastuksen (R^-j) kautta, ja tämän kanssa sarjaan kytketty ulostulotransistori (T^), jonka kollektori-emitteriväli on sarjassa sähkömagneettisen kytkinlaitteen käämin (Rel) kanssa liitetty käyttö-tasajännitelähteen napoihin (K+, K-), ja että sisäänmenotransis-torin (T^) emitterijännite on aseteltavissa napoihin (K+, K-) yhdistetyn 19 56454 ensimmäisen potentiometrin (R.^) avuHa sisäänmenosuureena olevan jännitteen sen (xg) määräämiseksi kytkemisporrasta varten, jolla sisäänmeno- ja ulostulo-transistorit (T^, T^) muuttuvat johtaviksi ja käämi (Rel) täten tulee virralliseksi, ja sisäänmenotransistorin (T^) kantajännite on asetettavissa ulostulotransistorin (T^) kollektori-emitterivälin kanssa sarjaan kytketyn toisen potentiometrin (R^q) avulla kytkemisportaan hystereesisleveyden (Δ x) asettamiseksi sisäänmenotransistorin (T^) kantajännitteellä, joka saadaan johtavan ulostulotransistorin (T^) kautta.Step controller according to Claim 5, characterized in that each switching stage (A, B, C ...) has an electromagnetic switching device (Rel, 53 ') and an electronic control device (52) acting on the input voltage (x) and that the control device ( 52) is an input transistor (T 1), the base of which is supplied with a voltage of the input quantity via a resistor (R 1 -j), and an output transistor (T 1) connected in series therewith, the collector-emitter gap of which is connected in series with the electromagnetic switching device winding (Rel). to the terminals (K +, K-) of the DC voltage source, and that the emitter voltage of the input transistor (T ^) is adjustable by the first potentiometer (R. ^) connected to the terminals (K +, K-) to determine the input voltage (xg) for the switching stage, by which the input and output transistors (T ^, T ^) become conductive and the coil (Rel) thus becomes current, and the carrier voltage of the input transistor (T ^) is set with a second potentiometer (R ^ q) connected in series with the collector-emitter gap of the output transistor (T ^) to set the hysteresis width (Δ x) of the switching stage with the carrier voltage of the input transistor (T ^) obtained through the conductive output transistor (T ^).

Claims

20 56454

A two-point control regulator comprising coupling steps (A, B, C ...) arranged to be controlled by an instore (x) conditional on the value of a regulated quantity (x ^), e.g. temperature, connect step values of a magnitude (y) acting as a regulating quantity, e.g. electrical power, and which coupling steps each exhibit coupling hysteresis with a width (Λχ ^ -Δχ ^, Δ xc ···) given by the difference between the input and decoupling of respective coupling steps with respect to input values (xgA, xeg »xeQ ··· and x ^, xag »x & q ···)» where a minimum step value (IP) of the magnitude is present and the magnitude value of a subsequent step is always at least at least the minimum step value greater than that of the preceding step and where the total value of the magnitude is then divided into partial amounts on the coupling steps. , that the individual step values of the magnitude can be achieved by switching on and / or decoupling the coupling steps, characterized in that the coupling steps (A, B, C ...) have coupling hystereses which are present in relation to the setpoint (w) preferably symmetrical control conditions between increasing hysteresis widths (4xA, Δ Xg, Axc ···) »and arranged to be actuated at switch-in values (xgA * xgg, xg ^ ...) and switch-off values (x ^, xaB» xaC ···) n, which decreases respectively for the individual coupling steps (A, B, C ...) according to the hysteresis widths of the steps, and by the two first coupling steps (A, B) each coupling the smallest magnitude step value (P = 1P) and the magnitude part amount (Pc) for each additional switching step (C ...) is not greater than the sum of the output part amounts (P + ΡΏ) for the successive switching steps.

2. A regulator according to claim 1, characterized in that the hysteresis width (Δ x ^, Δχ ^ ···) of the second and each additional coupling step (B, C, ...) indicates from step to step with a constant amount and that the coupling values (xefl * xeC ». ··) and the decoupling values (x ^, x & c ...) for these steps (B, C, ...) depending on their hysteresis widths, respectively, decrease by a constant amount from step to step.

Step regulator according to Claim 1, characterized in that the hysteresis width (X Xg, Axc, ...) of the second and each additional coupling step (B, C, ...) increases from step to step with one against the preceding coupling step. (A, B, and C, respectively) coupled the magnitude sub-amount (PA, resp. Pg, and Pc ...) proportionally, respectively, and that the coupling values (xgB, xeC »...) and the decoupling values (x ^, x & c) for these steps (B, C, ...) respectively decrease by an amount of magnitude linked to the preceding step 21 56454 (P., resp. P_, and Ρπ, ...), respectively. h. A regulator according to claim 1, characterized in that the two first coupling steps (A, B) each couple the smallest magnitude step value (1P) and that the magnitude subset (P P, ...) for each additional coupling step (C, ...) is equal to the sum of the magnitude sub-amounts for the successive switching steps (1P, 1P, 2P, UP, 8P ...).

5. A regulator according to any one of the preceding claims, characterized in that each switching step (A, B, C, ...) contains a switching device (53) for switching on and off a partial amount (P, P, P). , ...) ABC "of the outrigger (y) and a control device (52) responsive to the inverter (x) for controlling the coupling device (53) with adjustable switch-on value (xg) and adjustable switch-off value (x) for the step and the control devices (52) ) CL ^ are connected to an input link (50) to simultaneously supply all the control devices (52) to the instore (x), wherein the instore (x) to the deviation zero, at which the actual value of the regulated quantity is equal to the setpoint, has a definite mean value, and for each positive and negative deviation, at which the actual value is greater or less than the set value, has a value corresponding to the present amount of the deviation is greater or less or less, respectively, than the mean of the entity.

6. A regulator according to claim 5, characterized in that a delay link (51) is coupled between the control devices (A, B, C, ...) of the coupling steps (52) and the input link (50) so as to cause a sudden increase and / or decrease. of the instor at the output of the input link (50), let the instorities at the inputs of the control devices (52), respectively, take off with a time delay and affect the switching steps affected by the change of the device in a timely fashion.

7. A regulator as claimed in claim 6, characterized in that the delay link (51) exhibits a greater delay for a sudden switching change for switching on switching step than for a sudden switching on switching off switching step.

8. A regulator according to claim $, characterized in that each coupling step (A, B, C, ...) comprises an electromagnetic coupling device (Rel, 53 ') and an electronic control device (52) reacting for electrical voltage (52). , that the controller (52) contains an input transistor (T 2), the base of which is applied to the inverter voltage across a resistor (R 2), and an output transistor (T 2) coupled thereto, whose collector-emitter distance is connected in series with the electromagnetic coupling device