NO140695B - DEVICE FOR DISTRIBUTION OF ELECTRIC ENERGY BETWEEN SEVERAL CONSUMER UNITS - Google Patents
DEVICE FOR DISTRIBUTION OF ELECTRIC ENERGY BETWEEN SEVERAL CONSUMER UNITS Download PDFInfo
- Publication number
- NO140695B NO140695B NO1254/73A NO125473A NO140695B NO 140695 B NO140695 B NO 140695B NO 1254/73 A NO1254/73 A NO 1254/73A NO 125473 A NO125473 A NO 125473A NO 140695 B NO140695 B NO 140695B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- pulse
- pulses
- gate
- inputs
- input
- Prior art date
Links
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 3
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 14
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 10
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000010616 electrical installation Methods 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/12—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load
- H02J3/14—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load by switching loads on to, or off from, network, e.g. progressively balanced loading
- H02J3/144—Demand-response operation of the power transmission or distribution network
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
- H02J2310/50—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load for selectively controlling the operation of the loads
- H02J2310/54—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load for selectively controlling the operation of the loads according to a pre-established time schedule
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
- H02J2310/50—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load for selectively controlling the operation of the loads
- H02J2310/56—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load for selectively controlling the operation of the loads characterised by the condition upon which the selective controlling is based
- H02J2310/58—The condition being electrical
- H02J2310/60—Limiting power consumption in the network or in one section of the network, e.g. load shedding or peak shaving
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
- H02J2310/50—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load for selectively controlling the operation of the loads
- H02J2310/56—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load for selectively controlling the operation of the loads characterised by the condition upon which the selective controlling is based
- H02J2310/62—The condition being non-electrical, e.g. temperature
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
- Y02B70/30—Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
- Y02B70/3225—Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
- Y04S20/20—End-user application control systems
- Y04S20/222—Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Ac-Ac Conversion (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse angår styring av effekttilførselen The present invention relates to control of the power supply
til grupper av elektriske apparater, eller grupper av effekt-forbrukende elementer i et enkelt apparat, i de tilfeller nevnte forbrukerenheter drives slik at deres midlere effektforbruk er meget lavere enn maksimalforbruket. to groups of electrical devices, or groups of power-consuming elements in a single device, in the cases mentioned consumer units are operated so that their average power consumption is much lower than the maximum consumption.
I et konvensjonelt elektrisk anlegg hvor et antall apparater mottar effekt fra en felles kilde, og alle apparater kan slås på samtidig, vil det vanligvis være nødvendig å dimensjonere vedkommende tilførselsledninger og effektkilde for maksimal effektbelastning, hvilket tilsvarer den situasjon at alle for-bruksenheter er i drift samtidig. Ved store elektriske anlegg vil videre forbrukertariffene oppsatt av kraftverkene ofte, og i blant i vesentlig grad, være avhengig av anleggets maksimale effektuttak. Det foreligger således et klart ønske om å redusere dette maksimale effektuttak overalt hvor det er mulig. In a conventional electrical installation where a number of appliances receive power from a common source, and all appliances can be switched on at the same time, it will usually be necessary to dimension the relevant supply lines and power source for maximum power load, which corresponds to the situation that all consumption units are in operation at the same time. In the case of large electrical installations, the consumer tariffs set by the power plants will often, and sometimes to a significant extent, depend on the installation's maximum power output. There is thus a clear desire to reduce this maximum power draw wherever possible.
Det er en egenskap ved mange typer av elektrisk utstyr, og særlig sådant utstyr som omfatter elektriske varmeelementer, at det maksimale kraftuttak er meget større enn det normale, gjennomsnittlige effektforbruk. Sådant utstyr er vanligvis termostatisk styrt og under normale driftsbetingelser vil utkoblingsperiodene for termo-staten være meget lengre enn innkoblingsperiodene. Tilførsels-ledningene i en installasjon som omfatter flere enheter av sådant utstyr må imidlertid være dimensjonert for det tilfelle at alle termostater er innkoblet samtidig. Lignende betraktninger gjelder et enkelt apparat som inneholder flere uavhengig styrte varmeelementer, som f.eks. en elektrisk komfyr. Det har vært foreslått å anordne utstyr for regulering av den maksimale effekt-tilførsel, ved å innrette det hele slik at et økende antall belastningsenheter utkobles av en stabilisator ettersom enhetenes kombinerte effektbehov øker, for derved å begrense totalforbruket til et forut bestemt nivå, idet den rekkefølge hvori de forskjellige belastningsenheter utkobles er fastlagt i overensstemmelse med en forut bestemt prioritetsplan. Det har også vært foreslått at belastningsenheter med lik prioritet i et sådant arrangement blir adskilt tilsluttet stabilisatoren gjennom en kommuteringsanordning, således at deres plassering i prioritetslisten periodisk ombyttes, og i det lange løp vil effekt bli tilført sådanne belastningsenheter med lik prioritet i samsvar med det midlere prioritetsnivå for for-bindelsen mellom kommuteringsanordningen og stabilisatoren. It is a characteristic of many types of electrical equipment, and particularly such equipment that includes electrical heating elements, that the maximum power output is much greater than the normal, average power consumption. Such equipment is usually thermostatically controlled and under normal operating conditions the switch-off periods for the thermo-state will be much longer than the switch-on periods. The supply lines in an installation that includes several units of such equipment must, however, be dimensioned for the case that all thermostats are switched on at the same time. Similar considerations apply to a single device that contains several independently controlled heating elements, such as e.g. an electric stove. It has been proposed to arrange equipment for regulating the maximum power supply, by arranging the whole so that an increasing number of load units are switched off by a stabilizer as the units' combined power demand increases, thereby limiting the total consumption to a predetermined level, as the order in which the different load units are switched off is determined in accordance with a predetermined priority plan. It has also been proposed that load units with equal priority in such an arrangement are separately connected to the stabilizer through a commutation device, so that their position in the priority list is periodically exchanged, and in the long run power will be supplied to such load units with equal priority in accordance with the mean priority level for the connection between the switching device and the stabilizer.
En ulempe ved de hittil foreslåtte anlegg av denne art er at de forskjellige belastningsenheter blir fullstendig frakoblet effektkilden når belastningsutjevningen finner sted, og likeledes vil de nødvendige omkoblinger, skjønt de holder kraftforbruket under et maksimalnivå,frembringe transiente belastningsvariasjoner, som ikke bare vil kunne bevirke radioforstyrrelser, men også være årsak til uønskede fluktuasjoner i nettspenningen, særlig hvis de belastninger som kobles inn og ut er store. A disadvantage of the hitherto proposed facilities of this nature is that the various load units are completely disconnected from the power source when the load equalization takes place, and likewise the necessary switching, although they keep the power consumption below a maximum level, will produce transient load variations, which will not only be able to cause radio interference , but also cause unwanted fluctuations in the mains voltage, especially if the loads that are switched in and out are large.
I kraftreguleringsapparater for vekselstrøm er det vel kjent å anvende tyristorer og andre lignende halvledeelementer, f.eks. triac-elementer. Sådanne reguleringssystemer er av to hovedtyper. Den første, som er en fasereguleringstype, er basert på variasjon av det tidspunkt i hver, eller annenhver, halvperiode av veksel-strømmen hvor styreretningen innkobles. Denne regulatortype med-fører alvorlige radioforstyrrelser og effektfaktorproblemer og er ikke gunstige ved installasjoner med vesentlig kraftforbruk. Det alternative interval-reguleringssystem, hvori styrefunksjonen ut-øves ved å variere takten og lengden av styreinnretningens inn-koblingsintervaller over et helt antall halvperioder, overvinner problemene ved fasereguleringemetoden, men forårsaker en belast-ningsvariasjon for effektkilden. Hvis varigheten av de nevnte intervaller er relativt kort, vil videre frekvensen av disse fluktuasjoner være særlig forstyrrende. In power regulation devices for alternating current, it is well known to use thyristors and other similar semiconductor elements, e.g. triac elements. Such regulatory systems are of two main types. The first, which is a phase regulation type, is based on variation of the time in each, or every second, half period of the alternating current when the control direction is switched on. This type of regulator entails serious radio interference and power factor problems and is not favorable for installations with significant power consumption. The alternative interval control system, in which the control function is exercised by varying the rate and length of the control device's switch-on intervals over a whole number of half periods, overcomes the problems of the phase control method, but causes a load variation for the power source. If the duration of the mentioned intervals is relatively short, then the frequency of these fluctuations will be particularly disturbing.
På denne bakgrunn er formålet med foreliggende oppfinnelse å fremskaffe et apparat for begrensning av det maksimale kraftuttak for et anlegg eller et apparat som omfatter et antall individuelt styrbare elektriske forbrukerenheter eller grupper av sådanne enheter, og som ikke medfører de ulemper som er omtalt ovenfor. On this background, the purpose of the present invention is to provide an apparatus for limiting the maximum power output for a plant or an apparatus which comprises a number of individually controllable electrical consumer units or groups of such units, and which does not entail the disadvantages mentioned above.
Oppfinnelsen gjelder således et apparat for fordeling av elektrisk energi mellom flere forbrukerenheter med hvert sitt tilordnede koblingsorgan, f.eks. en termostat eller manuelt betjenbar bryterinnretning, hvis stilling angir om det foreligger behov for til-førsel av energi til vedkommende forbrukerenhet, idet nevnte for-brukerenheteriserie med hvert sitt portstyrte koblingselement, f.eks. en tyristor, er forbundet med en felles vekselstrømkilde og apparatet omfatter en pulsgenerator innrettet for å frembringe en kontinuerlig rekke styrepulser som er tidsinnstilt til hovedsakelig å sammenfalle med hver sin nullpunktsgjennomgang for avgitt strøm fra vekselstrømkilden samt pulsstyringsorganer anordnet og innrettet for i avhengighet av pulsene i den kontinuerlige pulsrekke å avgi utgangspulser til den ene inngang på et antall portinnretninger, som på sin utgangsside er tilsluttet portelektroden for hvert sitt nevnte portstyrte koblingselement. The invention thus relates to an apparatus for distributing electrical energy between several consumer units with each associated connecting device, e.g. a thermostat or manually operated switch device, the position of which indicates whether there is a need for the supply of energy to the relevant consumer unit, said consumer unit series with each gate-controlled switching element, e.g. a thyristor, is connected to a common alternating current source and the apparatus comprises a pulse generator arranged to produce a continuous series of control pulses which are timed to substantially coincide with each respective zero point crossing of current emitted from the alternating current source as well as pulse control means arranged and arranged for depending on the pulses in the continuous pulse series to emit output pulses to the one input of a number of gate devices, which are connected on their output side to the gate electrode for each of the aforementioned gate-controlled switching elements.
Utstyr av denne art er prinsippielt kjent fra US patentskrift nr. Equipment of this kind is known in principle from US patent document no.
3.521.077 . og 3. 529 .173 . på denne bakgrunn av kj ent teknikk har apparatet i henhold til oppfinnelsen som særtrekk at den annen inngang på hver av nevnte portinnretninger er tilkoblet pulsgeneratoren for å motta den kontinuerlige rekke styrepulser, og nevnte koblingsorganer er forbundet med pulsstyringsorganene, som er anordnet og innrettet for å avføle stillingen av hvert enkelt koblingsorgan samt bare å avgi utgangspulser til de portinnretninger som tilsvarer forbrukerenheter hvis koblingsorganer angir- behov for energitil-førsel, på sådan måte at disse utvalgte portinnretninger mottar 3,521,077 . and 3. 529 .173 . on this background of known technology, the apparatus according to the invention has as a distinctive feature that the second input on each of said port devices is connected to the pulse generator to receive the continuous series of control pulses, and said coupling means are connected to the pulse control means, which are arranged and arranged to sensing the position of each individual switching device as well as only emitting output pulses to the port devices corresponding to consumer units whose switching devices indicate a need for energy supply, in such a way that these selected port devices receive
nevnte utgangspulser i hovedsakelig uavbrutt syklisk rekkefølge og hver gang i et tidsrom tilsvarende et helt antall halvperioder av strømmen fra vekselstrømkilden. said output pulses in essentially uninterrupted cyclic order and each time for a period of time corresponding to a whole number of half-periods of the current from the alternating current source.
Uttrykket "forbrukerenhet" er ment å omfatte ethvert elektrisk apparat eller individuelt styrbart element i et sådant apparat, og også enhver kombinasjon av apparater og/eller elementer med et vesentlig kraftforbruk i innkoblet tilstand. The term "consumer unit" is intended to include any electrical appliance or individually controllable element of such an appliance, and also any combination of appliances and/or elements with a significant power consumption in the connected state.
Koblingsorganene for forbrukerenhetene kan være manuelt eller automatisk styrte brytere, termostater eller hvilken som helst type omformere som er i stand til å avgi et styresignal, og kan enten utnyttes for å avbryte effekttilførselen til sin tilordnede enhet for således å frembringe en tilstand som kan avføles av pulsstyringsorganene eller fortrinnsvis for direkte påvirkning av disse organene. The switching means for the consumer units can be manually or automatically controlled switches, thermostats or any type of converter capable of emitting a control signal, and can either be utilized to interrupt the power supply to its assigned unit to thus produce a condition that can be sensed by the pulse control organs or preferably for direct influence on these organs.
Pulsstyringsorganene tidsstyres fortrinnsvis gjennom sitt funk-sjonsforløp av klokkepulser frembragt ved deling av vekselstrøm-kildens frekvens. The pulse control devices are preferably time-controlled through their functional sequence of clock pulses produced by dividing the frequency of the alternating current source.
Ved energifordeling i henhold til oppfinnelsen tas det aldri ut With energy distribution according to the invention, it is never taken out
mer effekt enn det som tilsvarer en enkelt forbrukerenhets effektforbruk. Ingen av forbrukerenhetene er prioritert på noen som helst måte, og de enheter som har behov for effekt må til enhver tid dele den tilgjengelige energi fra nettet innenfor et visst tidsrom. more power than what corresponds to the power consumption of a single consumer unit. None of the consumer units are prioritized in any way, and the units that need power must at all times share the available energy from the grid within a certain period of time.
En sådan gunstig arbeidsfunksjon frembragt ved de ovenfor angitte enkle midler er ikke oppnådd ved tidligere kjente apparater av foreliggende art. Such a favorable working function produced by the simple means indicated above has not been achieved with previously known devices of the present kind.
Oppfinnelsens apparat vil nå bli nærmere beskrevet ved hjelp av utførelseseksempler og under henvisning til de vedføyde tegninger, hvorpå: Fig. 1 er et forenklet blokkskjema av deler av en elektrisk hjemme-installasjon, som omfatter et antall elektriske magasinvarmeovner. The device of the invention will now be described in more detail with the help of design examples and with reference to the attached drawings, on which: Fig. 1 is a simplified block diagram of parts of an electrical home installation, which includes a number of electric magazine heaters.
Fig. 2 er et forenklet blokkskjema som viser et varmeplate- Fig. 2 is a simplified block diagram showing a hot plate
system for en elektrisk komfyr. system for an electric stove.
Fig. 3 er et forenklet blokkskjema for et industrianlegg som omfatter fire like varmebelastninger, og Fig. 4, 5 og 6 er koblingsskjemaer for forskjellige apparat-utførelser i henhold til oppfinnelsen. Fig. 1, 2 og 3 viser typiske anvendelser for oppfinnelsens apparat, som i disse figurene er angitt med henvisningstall 5 (fig. 1), 25 (fig. 2) eller 31 og 33 (fig. 3) og har visse spesifiserte arbeidsfunksjoner. Hvorledes disse arbeidsfunksjoner er oppnådd, vil bli nærmere beskrevet under henvisning til fig. 4, 5 og 6. Fig. 3 is a simplified block diagram for an industrial plant comprising four equal heat loads, and Figs. 4, 5 and 6 are connection diagrams for different device designs according to the invention. Fig. 1, 2 and 3 show typical applications for the device of the invention, which in these figures is indicated by reference number 5 (fig. 1), 25 (fig. 2) or 31 and 33 (fig. 3) and has certain specified working functions. How these work functions are achieved will be described in more detail with reference to fig. 4, 5 and 6.
I fig. 1 er det vist en elektrisk hjemme-installasjon som omfatter fire elektriske magasinovner 1-4, som f.eks. har et kraftforbruk på 3 kw hver. Disse varmeovner er forbundet med en sikrings- og fordelingsboks 5, som over en kabel 6 er tilsluttet instrumenter og en tidsbryter 7. Disse er i sin tur forbundet over en ytterligere kabel med hovedsikringer 8, som også resten av installasjonen 9 er tilkoblet. Sikringene 8 er over en kabel 10 forbundet med nettet 11. I en konvensjonell installasjon vil tidsbryteren 7 koble inn alle fire varmeovner 1-4 samtidig, og da disse vanligvis til å begynne med har tilstrekkelig lav temperatur til at de innebygde termostater i varmeovnene slår samtlige ovner på, vil det være nødvendig at kabelen 6 dimensjoneres for strømtilførsel til en 12 kw belastning, samtidig som kontaktene i tidsbryteren 7 må dimensjoneres tilsvarende, mens sikringene 8 og kabelen 10 må dimensjoneres så meget over 12 kv/ som tilsvarer den ytterligere belastning 9 i installasjonen. Hvis mange private hjem i nærheten har den samme form for oppvarming, vil det også være nødvendig med en øket dimensjonering av tilførselsnettet 11, og den plutselige belastningsøkning, som inntreffer ved visse tids-punkter på dagen når alle eller de fleste varmeovner innkobles samtidig, vil også bevirke problemer ved bibehold av nettspenningen innenfor fastlagte grenser. In fig. 1 shows an electrical home installation comprising four electric magazine ovens 1-4, which e.g. have a power consumption of 3 kW each. These heaters are connected by a fuse and distribution box 5, which is connected via a cable 6 to instruments and a time switch 7. These are in turn connected via a further cable with main fuses 8, to which the rest of the installation 9 is also connected. The fuses 8 are connected via a cable 10 to the network 11. In a conventional installation, the time switch 7 will switch on all four heaters 1-4 at the same time, and as these usually initially have a sufficiently low temperature for the built-in thermostats in the heaters to switch all ovens on, it will be necessary for the cable 6 to be dimensioned for power supply to a 12 kw load, at the same time that the contacts in the time switch 7 must be dimensioned accordingly, while the fuses 8 and the cable 10 must be dimensioned as much above 12 kv/ as corresponds to the additional load 9 in the installation. If many private homes in the vicinity have the same form of heating, it will also be necessary to increase the dimensioning of the supply network 11, and the sudden increase in load, which occurs at certain times of the day when all or most heaters are switched on at the same time, will also cause problems when maintaining the mains voltage within established limits.
Hvis det antas normal innstilling av varmeovnens innebygde termostater vil disse varmeovner enkeltvis vanligvis ikke kreve mer enn en brøkdel av den totale innkoblingsperiode som tildeles av tidsbryteren 7, for å nå en temperatur som får ovnstermostatene til å koble ut sitt tilordnede varmeelement, og deretter kreves det bare korte perioder av effekttilførsel for å holde elementene jevnt på de ønskede temperaturer som er innstilt i termostatene, under resten av innkoblingsperioden. En kurve for effektfor-bruket som funksjon av tiden ville vise en innledningsperiode med 12 kw effektforbruk, som etterhvert vil avta til 0 etter noen få timer, bortsett fra tilfeldige perioder med effektforbruk på vanligvis ikke mer enn 3 kw, for å opprettholde jevn temperatur. Assuming normal setting of the heater's built-in thermostats, these heaters individually will typically not require more than a fraction of the total on-time allotted by timer 7 to reach a temperature that causes the furnace thermostats to disengage their associated heating element, and then require only short periods of power supply to keep the elements evenly at the desired temperatures set in the thermostats, during the rest of the switch-on period. A curve for the power consumption as a function of time would show an initial period of 12 kw power consumption, which would gradually decrease to 0 after a few hours, apart from occasional periods of power consumption of usually no more than 3 kw, to maintain a constant temperature.
Det vil åpenbart være ønskelig å jevne ut nevnte effektforbruk It would obviously be desirable to equalize the aforementioned power consumption
ved å spre dette i større grad over en lengre tidsperiode samtidig som maksimaleffekten nedsettes. Dette kan oppnås ved å anbringe foreliggende apparat i henhold til oppfinnelsen i fordelingsboksen 5, idet dette apparat i drift vil sørge for å tilføre effekt til hver varmeovn etter tur så lenge dens tilordnede termostat holder den innkoblet i tilførselskretsen. Ved å anordne det hele slik at apparatets programmering styres i overensstemmelse med hvilke varmeovner som er utkoblet, enten av sine egne termostater eller på annen måte, kan det sikres at en øket andel av den tilførte energi fordeles på de gjenværende varmeovner når en av ovnene utkobles, således at belastningen på tilførselsnettet forblir konstant. by spreading this to a greater extent over a longer period of time while reducing the maximum effect. This can be achieved by placing the present device according to the invention in the distribution box 5, as this device in operation will provide power to each heater in turn as long as its assigned thermostat keeps it connected in the supply circuit. By arranging the whole thing so that the appliance's programming is controlled in accordance with which heaters are switched off, either by their own thermostats or in some other way, it can be ensured that an increased proportion of the supplied energy is distributed to the remaining heaters when one of the stoves is switched off , so that the load on the supply network remains constant.
Fig. 2 viser utnyttelse av foreliggende oppfinnelse i forbindelse med en elektrisk komfyr med varmeplater 21, 22, 23 og 24, idet to av disse plater f.eks. er på 2 kw og de øvrige to på 1,5 kw. Hver varmeplate vil normalt være utstyrt med en uavhengig styreinnretning, som f.eks. en såkalt "Simmerstat", som vil være virksom for inn- Fig. 2 shows utilization of the present invention in connection with an electric stove with heating plates 21, 22, 23 and 24, two of these plates e.g. is 2 kw and the other two 1.5 kw. Each heating plate will normally be equipped with an independent control device, such as e.g. a so-called "Simmerstat", which will be effective for in-
og utkobling av vedkommende varmeplate, idet forholdet mellom inn-og utkoblingsperiodene reguleres ved innstilling av styreinn-retningen for å gi forskjellige ønskede varmeplatetemperaturer. and switching off the hot plate in question, the ratio between the switch-on and switch-off periods being regulated by setting the control device to give different desired hot plate temperatures.
Det vil være klart at det ved et sådant system vil være mulig for alle varmeplater å trekke strøm samtidig, selv om deres regulerings-innstilling er satt ganske lavt, således at det øyeblikkelige effektforbruk kan variere raskt mellom 0 og 7 kw på utilfreds-stillende måte. Hvis imidlertid de innbyrdes uavhengige styreinnretninger kobles sammen med apparat 25 i henhold til oppfinnelsen, og som er innrettet for i drift å avgi strøm til hver av de innkoblede varmeplater etter tur i et kontinuerlig inn-koblingsintervall, mens de enkelte styreinnretninger 26 for de forskjellige varmeplater påvirker pulsstyringsorganene i apparatet 25 med det formål å regulere den totale innkoblingstid for hver varmeplate innenfor nevnte innkoblingsforløp, vil det ovenfor angitte problem kunne løses. Det totale effektforbruk for komfyren kan ikke overstige effektbehovet for den maksimalt dimensjonerte kokeplate, hvilket til en viss grad vil redusere driftsfleksibili-teten for komfyren, men i mange tilfeller vil denne ulempe bli oppveiet av fordelene ved betydelig nedsatt maksimalt effektforbruk og nedsatte effektvariasjoner, samt mer hensiktsmessig dimensjonerte tilførselsledninger 27. Skjønt merkeeffektene for varme-platene avviker innbyrdes, er allikevel den innbyrdes forskjell så liten at kraftige fluktuasjoner i krafttilførselen vil unngås. It will be clear that with such a system it will be possible for all heating plates to draw current at the same time, even if their regulation setting is set quite low, so that the instantaneous power consumption can vary quickly between 0 and 7 kw in an unsatisfactory manner . If, however, the mutually independent control devices are connected together with apparatus 25 according to the invention, and which is arranged to, in operation, emit power to each of the connected heating plates in turn in a continuous connection interval, while the individual control devices 26 for the different heating plates affects the pulse control devices in the device 25 with the aim of regulating the total switch-on time for each heating plate within the said switch-on sequence, the above-mentioned problem can be solved. The total power consumption for the cooker cannot exceed the power requirement for the maximally dimensioned hotplate, which will to some extent reduce the operating flexibility of the cooker, but in many cases this disadvantage will be offset by the advantages of significantly reduced maximum power consumption and reduced power variations, as well as more appropriately sized supply lines 27. Although the rated effects for the heating plates differ from each other, the difference is nevertheless so small that strong fluctuations in the power supply will be avoided.
Fig. 3 viser oppfinnelsen utnyttet i et industrielt anlegg med f.eks. fire smeltebeholdere 30, hver med et varmeelement på 20 kw. Ved en konvensjonell installasjon må tilførselsledningene dimensjoneres på basis av den antagelse at varmeelementene for alle fire beholdere kan være innkoblet samtidig, hvilket vil tilsvare et maksimalt effektforbruk på 80 kw, skjønt det gjennomsnittlige kraftforbruk bare vil tilsvare en liten brøkdel av denne verdi. Fig. 3 shows the invention utilized in an industrial plant with e.g. four melting containers 30, each with a heating element of 20 kw. In a conventional installation, the supply lines must be dimensioned on the basis of the assumption that the heating elements for all four containers can be switched on at the same time, which will correspond to a maximum power consumption of 80 kw, although the average power consumption will only correspond to a small fraction of this value.
Hver av beholderne er tilsluttet en effektkilde 3 5 gjennom et regu-leringsapparat 33 i henhold til oppfinnelsen, og hvis pulsstyringsorganer påvirkes av signaler som tilbakeføres langs, tilbakekoblings-sløyfer 32 fra termostatene 31 i de respektive beholdere 30. Reguleringsapparatet 33 kobler i rekkefølge inn og ut de beholdere hvis tilordnede termostat har sluttede kontakter, hvilket angir at beholderen befinner seg under en viss ønsket temperatur. De beholdere hvis termostater har åpne kontakter er utelukket fra kob-lingsforløpet. Each of the containers is connected to a power source 35 through a regulating device 33 according to the invention, and if pulse control devices are affected by signals that are fed back along, feedback loops 32 from the thermostats 31 in the respective containers 30. The regulating device 33 switches in order and out those containers whose assigned thermostat has closed contacts, indicating that the container is below a certain desired temperature. Containers whose thermostats have open contacts are excluded from the connection sequence.
I fig. 4 er det vist en utførelse av apparatet 33 (se fig. 3) In fig. 4 shows an embodiment of the device 33 (see fig. 3)
i henhold til oppfinnelsen. Belastningsenheter Li, L2, L3 og L4 (f.eks. beholderne 30 i fig. 3) er koblet mellom linjene ACL according to the invention. Load units Li, L2, L3 and L4 (e.g. containers 30 in Fig. 3) are connected between the lines ACL
og ACN fra en vekselstrømkilde gjennom triac-elementer Tl, T2, and ACN from an alternating current source through triac elements Tl, T2,
T3 og T4. Som vist er hver belastningsenhet tilordnet en manuelt innstillbar bryter og/eller termostatisk regulerte kontakter, re-presentert ved bryterne Sl, S2, S3 og S4. Disse brytere slutter eller bryter kretsene uavhengig av de bryterfunksjoner som ut-føres i triac-elementene og belastningene, skjønt det bryter-arrangement som er vist i fig. 3 også kan anvendes, slik det vil bli forklart nedenfor. Bryterne er over inngangsklemmene IA, 2A, 3A og 4A tilkoblet pulsstyringsorganer, som omfatter datavelgere Hl, H2, H3 og H4 tilordnet hver sin av triac-elementene, henholdsvis Tl, T2, T3 og T4. Utgangene IB, 2B, 3B og 4B fra datavelgere anvendes for styring av portene Ml, M2, M3 og M4 som hver mottar en firkantbølge med nettfrekvens. Denne firkantbølge frembringes av en pulsgenerator, som generelt er betegnet med hensivningstallet Y og omfatter en bistabil multivibrator dannet av krysskoblede porter A, som drives av klippede pulser utledet fra nettspenningen ved hjelp av en transformator TX, motstander R5 og R6 samt zener-dioder Zl og Z2. T3 and T4. As shown, each load unit is assigned a manually adjustable switch and/or thermostatically regulated contacts, represented by switches Sl, S2, S3 and S4. These switches close or break the circuits independently of the switch functions performed in the triac elements and the loads, although the switch arrangement shown in fig. 3 can also be used, as will be explained below. The switches are connected via the input terminals IA, 2A, 3A and 4A to pulse control devices, which comprise data selectors Hl, H2, H3 and H4 assigned to each of the triac elements, respectively Tl, T2, T3 and T4. The outputs IB, 2B, 3B and 4B from data selectors are used for controlling the ports Ml, M2, M3 and M4, each of which receives a square wave with mains frequency. This square wave is produced by a pulse generator, which is generally denoted by reference number Y and comprises a bistable multivibrator formed by cross-connected gates A, which is driven by clipped pulses derived from the mains voltage by means of a transformer TX, resistors R5 and R6 and zener diodes Zl and Z2.
Utgangssignalene fra portene Ml - M4 påtrykkes portelektrodene The output signals from gates Ml - M4 are applied to the gate electrodes
for triac-elementene Tl - T4 gjennom bufferforsterkere og/eller pulstransformatorer XI - X4, som innstiller amplitude, utgangs-impedans og kurveform for utgangssignalene fra portene, for frembringelse av vekselsvis positive og negative pulser ved begynnelsen av hver halvperiode av vekselstrømmen fra nettet, idet disse pulser utnyttes for tenning av triac-elementene. Innføring av transfor-matorer eller kretsisolatorer Xl - X4 er av vesentlig betydning, hvis resten av apparatet skal være elektrisk isolert fra de kretser som omfatter triac-elementene Tl - T4, slik det ofte vil være ønskelig av sikkerhetsgrunner. for the triac elements Tl - T4 through buffer amplifiers and/or pulse transformers XI - X4, which set the amplitude, output impedance and waveform of the output signals from the gates, to produce alternately positive and negative pulses at the beginning of each half-period of the alternating current from the mains, these pulses are used for ignition of the triac elements. Introduction of transformers or circuit isolators Xl - X4 is of significant importance, if the rest of the apparatus is to be electrically isolated from the circuits comprising the triac elements Tl - T4, as is often desirable for safety reasons.
Ved et alternativt arrangement er kretsene XI - X4 utstyrt med nullspenningsbrytere av den type som er vel kjent i form av integrert krets, og et typisk eksempel på dette er kretsen CA30 59 som markedsføres av RCA. Da disse integrerte kretser har innebygget koblinger for frembringelse av hensiktsmessig tidsinnstilte og formede pulser på grunnlag av tilført nettspenning, kan forbind-elsen til pulsgeneratoren utelates, og likeledes portene M, idet utgangsledningene IB, 2B, 3B og 4B tilsluttes direkte til en til-passet TTl bryteinngang på nevnte integrerte krets som danner en nullspenningsbryter. For å bibeholde riktige polariteter, bør ledningene IB, 2B, 3B og 4B være forbundet til inverteringsut-ganger på velgerne Hl - H4. In an alternative arrangement, the circuits XI - X4 are equipped with zero voltage switches of the type well known in integrated circuit form, a typical example of which is the CA30 59 circuit marketed by RCA. As these integrated circuits have built-in connections for producing suitably timed and shaped pulses on the basis of supplied mains voltage, the connection to the pulse generator can be omitted, and likewise the ports M, as the output lines IB, 2B, 3B and 4B are connected directly to a suitable TTl switch input on said integrated circuit which forms a zero voltage switch. To maintain correct polarities, wires IB, 2B, 3B and 4B should be connected to inverting outputs on selectors H1 - H4.
Det vil således forstås at utgangssignalene fra data-velgerne anvendes for å styre pulser fra generatoren Y til sine respektive tilordnede triac-elementer, for derved å slutte kretsene til de tilhørende belastninger Li - L4. It will thus be understood that the output signals from the data selectors are used to control pulses from the generator Y to their respective assigned triac elements, thereby closing the circuits of the associated loads Li - L4.
Datavelgerne er programmert ved hjelp av de forbindelseskretser The data selectors are programmed using the connection circuits
som forbinder velgerne med bryterne Sl - S4, som når de sluttes, danner forbindelser mellom jordskinnen for en likestrømkilde (ikke vist) for styrekretseneog den ene ende av de respektive tilordnede motstander RI - R4, som ved sine andre ender er tilsluttet like-strømkildens positive strømskinne. Det påtrykkes da et logisk 0-signal på de velgerinnganger som er tilsluttet en hvilken som helst således kortsluttet motstand. I det utførelseseksempél som er omtalt her, er alle disse innganger negative logiske innganger. En styreinngang s på hver velger Hl - H4 er tilsluttet hver sin motstand, henholdsvis RI, R2, R3 og R4, og sikrer således at en data-velger bare aktiveres når dens således tilordnede bryter, sluttes. Bryterne Sl - S4 er også i forskjellige kombinasjoner tilsluttet programmeringsinngangene a, b og c på hver av velgerne. which connect the selectors to the switches Sl - S4, which when closed form connections between the ground rail of a direct current source (not shown) for the control circuits and one end of the respective associated resistors RI - R4, which at their other ends are connected to the positive of the direct current source power rail. A logic 0 signal is then applied to the selector inputs which are connected to any such short-circuited resistor. In the exemplary embodiment discussed here, all of these inputs are negative logic inputs. A control input s on each selector Hl - H4 is connected to its own resistor, respectively RI, R2, R3 and R4, and thus ensures that a data selector is only activated when its thus assigned switch is closed. The switches Sl - S4 are also connected in different combinations to the programming inputs a, b and c on each selector.
I samsvar med hvilken inngang eller kombinasjon av innganger a, b og c som bringes til logisk 0-verdi på en velger, vil den logiske tilstand for en av de åtte innganger som er vist i fig. 4 på over-siden av hver velger Hl - H4, bli tilkoblet den tilordnede port Ml - M4. Av disse innganger er en på hver velger permanent påtrykket fast potensial, mens resten av inngangene er tilsluttet, ved forskjellig arrangement for hver velger, til forskjellige av de viste ni utganger ti - t9 fra en pulsgenererende tidsstyrekrets, som omfatter tellere som generelt er betegnet med X og Z og overfører passende rekker av styrepulser for utvelgelse av velgerne Hl - H4 og således for selektiv tilførsel til portene Ml - M4. In accordance with which input or combination of inputs a, b and c is brought to logic 0 value on a selector, the logic state of one of the eight inputs shown in fig. 4 on the upper side of each selector Hl - H4, be connected to the assigned port Ml - M4. Of these inputs, one on each selector is permanently impressed with a fixed potential, while the rest of the inputs are connected, in a different arrangement for each selector, to different of the shown nine outputs ti - t9 from a pulse-generating timing control circuit, which includes counters which are generally denoted by X and Z and transmits suitable series of control pulses for selection of the selectors Hl - H4 and thus for selective supply to the gates Ml - M4.
Den pulsgenererende tidsstyrekrets omfatter for det første en teller X for deling med 3 og som omfatter to JK bistabile multivibratorer D og en NOG-port N, sammen med NELLER-porter E som avgir tre sett av utgangspulser med et forhold på 1:2 mellom pulslengde og mellomrom, og som således er innbyrdes 120° ut av fase med hverandre, til linjene t3, t4 og t5. Denne krets omfatter videre en teller Z for deling med 4, og som omfatter en første JK multivibrator Fl som avgir utgangspulser med forhold 1:1 mellom pulslengde og mellomrom samt i innbyrdes motfase til linjene ti og t2. Den ene av disse pulsrekker avgis også til en JK multivibrator F2. Denne multivibrator F2 avgir i samarbeide med porter G fire pulsrekker med forhold 1:3 mellom pulsvarighet og mellomrom til linjene t6-t9, således at hver påfølgende pulsrekke er 90° ute av fase med den forutgående rekke. Den pulsgenererende tidsstyrekrets klokkestyres av pulser utledet fra utgangen av pulsgeneratoren Y etter passasje gjennom en klokkegenerator W, som i foreliggende eksempel dannes av to kaskadekoblede.tellere B og C for deling med 16. Delingsforholdet vil imidlertid være gjenstand for passende valg i avhengighet av den ønskede cykluslengde for pulsgeneratoren og tidskretsen Z, og som i sin tur er avhengig av arten av belastningene LI - L4. Når disse belastninger ut-gjøres av varmeelementer med stor termisk treghet, er en lang arbeidscyklus å foretrekke, mens belastninger med liten treghet krever en kort cykluslengde, hvis det skal oppnås jevn arbeidsfunksjon. Det er ikke strengt nødvendig at klokkepulsene utledes ved divisjon av nettfrekvensen, og en hvilken som helst hensiktsmessig firkantbølge-generator vil kunne gjøre tjeneste som klokke-pulsgenerator. Det vil imidlertid være ønskelig at klokkepulsene tidsinnstilles for å begynne og slutte i et bestemt forhold til nettfasen, for derved å bidra til å unngå ukontrollerte reaksjoner i de logiske styrekretser. The pulse generating timing circuit comprises firstly a counter X for dividing by 3 and which comprises two JK bistable multivibrators D and a NOG gate N, together with NOR gates E which emit three sets of output pulses with a ratio of 1:2 pulse length and space, and which are thus mutually 120° out of phase with each other, to the lines t3, t4 and t5. This circuit further comprises a counter Z for division by 4, and which comprises a first JK multivibrator Fl which emits output pulses with a ratio of 1:1 between pulse length and space and in mutually opposite phase to the lines ti and t2. One of these pulse trains is also emitted to a JK multivibrator F2. This multivibrator F2 emits in cooperation with gates G four pulse trains with a ratio of 1:3 between pulse duration and space to the lines t6-t9, so that each successive pulse train is 90° out of phase with the previous train. The pulse-generating timing control circuit is clocked by pulses derived from the output of the pulse generator Y after passage through a clock generator W, which in the present example is formed by two cascaded counters B and C for division by 16. However, the division ratio will be subject to appropriate selection depending on the desired cycle length for the pulse generator and timing circuit Z, and which in turn depends on the nature of the loads LI - L4. When these loads are made up of heating elements with a large thermal inertia, a long duty cycle is preferable, while loads with little inertia require a short cycle length, if uniform working function is to be achieved. It is not strictly necessary that the clock pulses be derived by dividing the mains frequency, and any suitable square wave generator will be able to serve as a clock pulse generator. However, it would be desirable for the clock pulses to be timed to begin and end in a specific relationship to the mains phase, thereby helping to avoid uncontrolled reactions in the logic control circuits.
Ledningsforbindelsene ti - t9 til datainngangene på velgerne The wire connections ti - t9 to the data inputs on the selectors
Hl - H4 er anordnet slik i samsvar med programmeringen av inngangene a, b og c på velgerne ved hjelp av bryterne Sl - S4, at når bare en bryter er lukket vil den tilordnede port av portene Ml - Hl - H4 are arranged in accordance with the programming of the inputs a, b and c on the selectors by means of the switches Sl - S4, that when only one switch is closed the assigned port of the ports Ml -
M4 bli matet med pulser kontinuerlig. Når to brytere er sluttet, vil inngangssignalene fra linjene ti og t2 bli påtrykt de tilordnede to porter av portene Ml - M4 på sådan måte at disse porter pulsmates alternativt, hver i halvparten av tiden. Når tre av bryterne er sluttet, påtrykkes likeledes inngangssignalene fra linjene t3, t4 og t5 de tilordnede tre av portene Ml - M4, således at disse porter pulsmates i rekkefølge, hver i 1/3 av tiden. Når alle fire brytere er sluttet, vil endelig inngangssignalene fra linjen t6 - t9 bli påtrykket alle fire porter Ml - M4, således at disse porter pulsmates i rekkefølge, hver i 1/4 av tidscykelen. Det foreliggende utvalg av belastninger LI - L4 som er tilordnet portene Ml - M4, vil således hver bli energisert etter tur i passende.tidsintervaller, tilsvarende et helt antall halve veksel-strømsperioder. Hvis tilstanden for bryterne Sl - S4 forandres, vil velgerne Hl - H4 umiddelbart bli omprogrammert, og dette nye program vil effektivt dirigere den neste påfølgende puls fra puls-generatorer Y til vedkommende triac-element i overensstemmelse med det nye program. Hver av disse pulser som angir begynnelsen av hver halvperiode for vekselstrømmen fra nettet, vil således alltid bli dirigert til en eller annen av belastningene Li - L4. M4 be fed with pulses continuously. When two switches are closed, the input signals from lines ti and t2 will be applied to the assigned two ports of ports Ml - M4 in such a way that these ports are pulsed alternatively, each for half the time. When three of the switches are closed, the input signals from the lines t3, t4 and t5 are likewise applied to the assigned three of the ports Ml - M4, so that these ports are pulsed in sequence, each for 1/3 of the time. When all four switches are closed, the input signals from the line t6 - t9 will finally be applied to all four ports Ml - M4, so that these ports are pulsed in sequence, each for 1/4 of the time cycle. The present selection of loads LI - L4 assigned to ports M1 - M4 will thus each be energized in turn at appropriate time intervals, corresponding to a whole number of alternating current half periods. If the state of the switches S1 - S4 is changed, the selectors H1 - H4 will immediately be reprogrammed, and this new program will effectively direct the next successive pulse from pulse generators Y to the relevant triac element in accordance with the new program. Each of these pulses, which indicate the beginning of each half-period for the alternating current from the mains, will thus always be directed to one or other of the loads Li - L4.
Utførelsen av de anvendte kretser er ikke blitt beskrevet i detalj. Kretsene er imidlertid vist på tegningene som TTL integrerte kretser av standard 74 serien, idet betegnelsen for de anvendte integrerte kretser i de fleste tilfeller er angitt på tegningene sammen med det rette antall kontaktpinner for dobbeltlinjeversjonene av disse kretser. Portene A, N og M er realisert ved hjelp av type 7400 The design of the circuits used has not been described in detail. However, the circuits are shown on the drawings as TTL integrated circuits of the standard 74 series, the designation of the integrated circuits used in most cases being indicated on the drawings together with the correct number of contact pins for the dual line versions of these circuits. Ports A, N and M are realized using type 7400
NOG Kvadruppel-porter og portene E og G ved hjelp av 740 2 NELLER Kvadruppel-porter. Det vil være åpenbart for fagfolk på området hvorledes de viste kretser kan utvides for å bli i stand til å betjene et større antall belastninger, eller hvorledes alternative logiske kretser kan anvendes eller tilpasses for utnyttelse i integrerte kretser spesielt konstruert for formålet. NOG Quadruple ports and ports E and G using 740 2 NELLER Quadruple ports. It will be obvious to those skilled in the art how the circuits shown can be expanded to be able to serve a greater number of loads, or how alternative logic circuits can be used or adapted for use in integrated circuits specially designed for the purpose.
Det kan iblandt være ønskelig eller, når allerede eksisterende installasjoner skal modifiseres, mer bekvemt å plassere bryterne Sl - S4 i serie med belastningene, slik det er vist i fig. 3. I dette tilfelle må det imidlertid anordnes utstyr for avføling av hver triac-krets for å undersøke om kretsen er brudt, samt for å påtrykke hensiktsmessige logiske signaler på inngangsklemme IA, 2A, 3A og 4A. Da imidlertid lysbuer mellom kontaktene ved mekanisk brytning vanligvis resulterer i at en utkobling av en belasnings-krets ikke blir effektiv før vedkommende halvperiode av veksel-strømmen er avsluttet, vil utkobling av en belastning under effekt-tilførsel bli detektert for sent til at de logiske styrekretser kan omprogrammeres tidsnok til å dirigere den neste påfølgende tenningspuls til et annet triac-element. Det tidligere beskrevede arrangement med bryterne Sl - S4 i adskilte kretser som direkte styrer de logiske kretser, vil således være å foretrekke. It may sometimes be desirable or, when already existing installations are to be modified, more convenient to place the switches Sl - S4 in series with the loads, as shown in fig. 3. In this case, however, equipment must be provided for sensing each triac circuit to check whether the circuit is broken, as well as to apply appropriate logic signals to input terminals IA, 2A, 3A and 4A. Since, however, arcing between the contacts due to mechanical breaking usually results in a disconnection of a load circuit not becoming effective before the relevant half-period of the alternating current has ended, disconnection of a load during power supply will be detected too late for the logic control circuits can be reprogrammed in time to direct the next successive ignition pulse to another triac element. The previously described arrangement with the switches Sl - S4 in separate circuits which directly control the logic circuits, will thus be preferable.
Fig. 5 og 6 viser to alternative utførelser av apparatet 33 i fig. 3, idet imidlertid den krets som styres av utgangslinjene IB - 4B er utelatt, da den er av samme art og kan være gjenstand for samme modifikasjoner som tilsvarende krets i fig. 4. Fig. 5 and 6 show two alternative designs of the device 33 in Fig. 3, however, the circuit which is controlled by the output lines IB - 4B is omitted, as it is of the same nature and can be subject to the same modifications as the corresponding circuit in fig. 4.
I fig. 5 anvendes pulser fra en klokkegenerator W av samme art som generatoren W i fig. 4 for klokkestyring av en to-trinns Johnson-teller, som omfatter to hensiktsmessig koblet D-type multivibratorer N med innstillings- og tilbakestillings-innganger, henholdsvis S og R. Disse innganger anvendes for innstilling av telleren på et hvilket som helst ønsket telletrinn i sin tellecyklus, i avhengighet av detektering av et bestemt trinn i tellecyklen ved hjelp av et system av ELLER-porter P og Q. Dette system er programmerbart både med hensyn til det detekterte telletrinn (ved hjelp av portene P) og det telletrinn som innstilles ved hjelp av inngangene S og R som reaksjon på deteksjonen av det førstnevnte trinn (ved hjelp av portene Q). Denne programmering er i samsvar med det logiske nivå som påtrykkes inngangene IA, 2A, 3A og 4A i avhengighet av tilstanden for bryterne Sl, S2, S3 og S4 (se ovenfor). Utgangssignalene fra utgangene Q og Q for telletrinnene dekodes ved hjelp av ytterligere NELLER-porter T og påtrykkes utgangene IB, 2B, 3B In fig. 5, pulses from a clock generator W of the same type as the generator W in fig. 4 for clock control of a two-stage Johnson counter, which comprises two appropriately connected D-type multivibrators N with set and reset inputs, respectively S and R. These inputs are used for setting the counter to any desired counting step in its count cycle, depending on the detection of a particular step in the count cycle by means of a system of OR gates P and Q. This system is programmable both with respect to the detected count step (by means of gates P) and the count step set by by means of inputs S and R in response to the detection of the former step (by means of gates Q). This programming is consistent with the logic level applied to inputs IA, 2A, 3A and 4A depending on the state of switches S1, S2, S3 and S4 (see above). The output signals from the outputs Q and Q for the counting steps are decoded using additional NOR gates T and applied to the outputs IB, 2B, 3B
og 4B, som styrer styrekretsenes tenningspulser til triac-elementene and 4B, which controls the control circuits' firing pulses to the triac elements
Tl, T2, T3 og T4, slik som i den tidligere beskrevede utførelse. Dekodingsportene T pulsmates fra inngangslinjene gjennom invertere I, for derved å unngå eventuelle tilfeldige feilpulser som kan opptre på en utgangslinje når dens tilordnede bryter Sl - T1, T2, T3 and T4, as in the previously described embodiment. The decoding gates T are pulse fed from the input lines through inverters I, thereby avoiding any random error pulses that may appear on an output line when its associated switch Sl -
S4 er åpen. S4 is open.
Som det vil fremtre klart ved studium av koblingsskjemaet, er de logiske styrekretser utført slik at telleren bare kan forbli i telletrinn som frembringer logiske ener-signaler over utgangs-linjer som tilsvarer inngangslinjer med et logisk O-inngangs-signal (hvilket vil si innganger tilordnet brytere Sl - S4 som er lukket). Når telleren klokkestyres, vil den frembringe tog av tenningspulser som i rekkefølge overføres til de triac-elementer Tl - T4 som er tilordnet brytere Sl - 4 som er sluttet. As will be clear from a study of the circuit diagram, the logic control circuits are designed so that the counter can only remain in counting stages that produce logic one signals over output lines corresponding to input lines with a logic O input signal (that is, inputs assigned switches Sl - S4 which are closed). When the counter is clocked, it will produce trains of ignition pulses which are successively transmitted to the triac elements Tl - T4 which are assigned to switches Sl - 4 which are closed.
Fig. 6 viser et alternativt arrangement, hvorved klokkepulsgeneratoren W anvendes til klokkestyring av en ringteller med fire D-type multivibratorer Dl, D2, D3 og D4, en for hver belastning som skal styres, og som er sammenkoblet for dannelse av et skiftregister. Utgangslinjene IB, 2B, 3B og 4B er tilsluttet Q-utgangene for de bistabile multivibratoter Dl - D4, og registeret klokkestyres av pulser fra klokkepulsgeneratoren W, som er av samme art som de tidligere beskrevede generatorer W. Når således et enkelt bisignal innføres i registeret og bringes til å sirkulere av klokkepulsene, vil hver utgangslinje etter tur bli bragt til høyt nivå, for styring av et tog av tenningspulser til sitt tilordnede triac-element Tl - T4. Inngangslinjene IA, IB, 1C og ID anvendes imidlertid for styring av et portsystem som programmerer ringtelleren til å hoppe over de multivibratorer Dl - D4 som er tilordnet inngangslinjer IA - 4A med åpne brytere Sl - S4. Multivibratorene er således koblet inn i registeret ved forbindelse av Q-utgangen for hver multivibrator med D-inngangen for den påfølgende multivibrator gjennom en NOG-port Jl - J4, mens programmeringsinngangene er koblet gjennom invertere Kl - K4. Når disse innganger antar lavt nivå, sørger de for pulstilførsel til NOG-portene El - E4, som derved overfører D-inngangsnivået for den tilordnede multivibrator Dl - D4 til porten Jl - J4 for den på- Fig. 6 shows an alternative arrangement, whereby the clock pulse generator W is used for clock control of a ring counter with four D-type multivibrators Dl, D2, D3 and D4, one for each load to be controlled, and which are interconnected to form a shift register. The output lines IB, 2B, 3B and 4B are connected to the Q outputs of the bistable multivibrators Dl - D4, and the register is clocked by pulses from the clock pulse generator W, which is of the same type as the previously described generators W. Thus, when a single bi-signal is introduced into the register and is cycled by the clock pulses, each output line will in turn be driven high, to drive a train of ignition pulses to its associated triac element Tl - T4. The input lines IA, IB, 1C and ID are, however, used for controlling a gate system which programs the ring counter to skip the multivibrators D1 - D4 which are assigned to input lines IA - 4A with open switches Sl - S4. The multivibrators are thus connected into the register by connecting the Q output of each multivibrator with the D input of the following multivibrator through a NOG gate Jl - J4, while the programming inputs are connected through inverters Kl - K4. When these inputs assume a low level, they provide a pulse supply to the NOG gates El - E4, which thereby transfer the D input level of the associated multivibrator Dl - D4 to the gate Jl - J4 for the on-
følgende multivibrator. Det tilordnede inverterte nivå på following multivibrator. The assigned inverted level on
inngang IA - 4A påtrykkes også over en NELLER-port NI - N4 input IA - 4A is also applied over a NELLER gate NI - N4
til tilbakestillingsinngangen R for en multivibrator som skal hoppes over, således at den tilordnede utgang IB - 4B forblir på det logiske 0-nivå. to the reset input R of a multivibrator to be skipped, so that the assigned output IB - 4B remains at the logic 0 level.
Det hele må anordnes slik at registeret startes ved innføring The whole thing must be arranged so that the register is started upon introduction
av et enkelt binært siffer, samtidig som registeret forhindres fra å arbeide i feilaktig modus. For dette formål tilføres Q-utgangssignalene fra multivibratorene Dl - 4 til en dekoder som generelt er betegnet med S, og som først og fremst har til opp-gave å detektere en tilstand i ringtelleren hvor alle Q-utganger befinner seg på lavt nivå, idet den reagerer på denne tilstand ved tilførsel av et siffer til multivibratoren Dl gjennom en ytterligere inngang for porten Jl. Dekoderen detekterer imidlertid også en tilstand hvori mer enn en av Q-utgangene befinner seg på høyt nivå, idet den reagerer på denne tilstand ved tilbake-stilling av alle multivibratorer. Dekoderen omfatter en binær til desimal dekoderenhet DC, hvor på utganger tilsvarende sifrene 0, 1, 2, 4 og 8 er tilsluttet en NOG-port og derfra gjennom en inverter til NELLER-porter NI - N4. En 0-utgang er også tilsluttet porten Jl. Et O-utgangssignal fra dekoderen tilsvarer en telle-tilstand hvori alle Q-utganger ligger på lavt nivå, og fravær av et utgangssignal tilsvarende 0, 1, 2, 4 eller 8 tilsvarer en teller-tilstand hvori mer enn en av Q-utgangene ligger på høyt nivå. of a single binary digit, while preventing the register from operating in the wrong mode. For this purpose, the Q output signals from the multivibrators Dl - 4 are supplied to a decoder which is generally denoted by S, and which primarily has the task of detecting a state in the ring counter where all Q outputs are at a low level, as it responds to this condition by supplying a digit to the multivibrator D1 through a further input for the gate J1. However, the decoder also detects a state in which more than one of the Q outputs is at a high level, as it reacts to this state by resetting all multivibrators. The decoder comprises a binary to decimal decoder unit DC, where outputs corresponding to the digits 0, 1, 2, 4 and 8 are connected to a NOG port and from there through an inverter to NELLER ports NI - N4. A 0 output is also connected to port Jl. An O output signal from the decoder corresponds to a count state in which all Q outputs are low, and the absence of an output signal corresponding to 0, 1, 2, 4 or 8 corresponds to a counter state in which more than one of the Q outputs is at a high level.
Det vil forstås at denne utførelse lett kan utvides til å omfatte apparatur for regulering av et hvilket som helst ønsket antall belastninger. It will be understood that this embodiment can easily be extended to include apparatus for regulating any desired number of loads.
Det vil også forstås at de utførelser som er beskrevet ovenfor, bare utgjør utførelseseksempler. Det kan således anvendes logiske systemer som gjør det mulig for grupper av belastninger å bli energisert samtidig, forutsatt at vedkommende grupper i alle tilfeller har omtrent samme totale effektforbruk. Likeledes kan reguleringsapparatet være utført slik at energiseringsperiodene for forskjellige belastninger kan varieres i forhold til hverandre, eller således at utvalgte belastninger energiseres mer enn en gang under hver enkelt koblingscyklus. En måte hvorpå dette lett kan oppnås, er å anvende en hvilken som helst av de ovenfor beskrevede utførelser med parallellkobling av innganger og ut- It will also be understood that the embodiments described above only constitute exemplary embodiments. Logical systems can thus be used which make it possible for groups of loads to be energized at the same time, provided that the relevant groups in all cases have approximately the same total power consumption. Likewise, the control device can be designed so that the energization periods for different loads can be varied in relation to each other, or so that selected loads are energized more than once during each individual switching cycle. One way in which this can be easily achieved is to use any of the above-described designs with parallel connection of inputs and outputs.
ganger for betjening av en enkelt belastning. times for the operation of a single load.
Claims (4)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB1416872A GB1394731A (en) | 1972-03-27 | 1972-03-27 | Apparatus for the distribution of electrical power to a plurality of consuming units |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO140695B true NO140695B (en) | 1979-07-09 |
NO140695C NO140695C (en) | 1979-10-17 |
Family
ID=10036237
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO1254/73A NO140695C (en) | 1972-03-27 | 1973-03-27 | DEVICE FOR DISTRIBUTION OF ELECTRIC ENERGY BETWEEN SEVERAL CONSUMER UNITS |
Country Status (13)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS4947856A (en) |
BE (1) | BE797405A (en) |
CA (1) | CA1005862A (en) |
DE (1) | DE2315208A1 (en) |
DK (1) | DK138058B (en) |
ES (1) | ES413076A1 (en) |
FR (1) | FR2182900B1 (en) |
GB (1) | GB1394731A (en) |
IE (1) | IE37449B1 (en) |
IT (1) | IT979991B (en) |
NL (1) | NL7304231A (en) |
NO (1) | NO140695C (en) |
SE (1) | SE385639B (en) |
Families Citing this family (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4313061A (en) * | 1978-03-14 | 1982-01-26 | Thomas Donald G | Method and apparatus for supplying electric current to a number of electrical loads |
US4188520A (en) * | 1978-05-31 | 1980-02-12 | General Electric Company | Effective concurrent microwave heating and electrical resistance heating in a countertop microwave oven |
US4227062A (en) * | 1978-05-31 | 1980-10-07 | General Electric Company | Optimum time ratio control system for microwave oven including food surface browning capability |
US4198553A (en) * | 1978-06-01 | 1980-04-15 | General Electric Company | Combination oven fully utilizing the capability of a limited power source |
US4196330A (en) * | 1978-06-01 | 1980-04-01 | General Electric Company | Combination oven fully utilizing the current-supplying capability of a power source |
EP0031861A3 (en) * | 1978-07-06 | 1981-09-09 | Bernard Frere | Process for regulating an electric heating system and device for putting it into use |
FR2438954A1 (en) * | 1978-10-12 | 1980-05-09 | Brun Pierre | Load limiter for multiple electric heater loads - uses triacs to chop half-cycles from each heater circuit in succession |
AU6616081A (en) * | 1980-01-15 | 1981-07-23 | Thorn Domestic Appliances (Electrical) Ltd. | Electric power control |
DE3007041A1 (en) * | 1980-02-26 | 1981-09-03 | Zoran 7990 Friedrichshafen Gudelj | Sequential switching circuit pulse generator and decoder driven - has decoder and demultiplexer to switch outputs individually one on at any one time |
DE3045023A1 (en) * | 1980-11-28 | 1982-07-01 | Gerda 8000 München Schmidt | CONTROL OF MULTIPLE ELECTRICAL APPARATUS COMBINED IN A TECHNICAL SYSTEM |
FR2518350A1 (en) * | 1981-12-14 | 1983-06-17 | Girard Francois | Low voltage heated carpet or curtain using mains - uses multiple thyristors supplying respective resistors with sequential voltage pulses having safe time averaged values |
FR2559012A1 (en) * | 1984-02-01 | 1985-08-02 | Peron Pierre | Device for programming the supply to electrical appliances of a dwelling. |
FR2568081A1 (en) * | 1984-07-19 | 1986-01-24 | Tibiletti Societe Nouvelle | Method of distributing electrical power after analysing the requirements in a heating installation comprising sets of electrical resistors and device for implementation |
FR2574227B1 (en) * | 1984-12-04 | 1989-02-24 | Duhennois Pascal | METHOD AND DEVICE FOR THE CYCLIC DISTRIBUTION OF ELECTRICAL ENERGY WITH CONTROLLED SIZE, FOR THE RATIONAL USE OF ELECTRIC HEATING IN PARTICULAR |
FR2590741B1 (en) * | 1985-11-26 | 1988-03-04 | Eurotherm Automation Sa | METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING THE SUPPLY OF LOADS FROM A THREE-PHASE NETWORK |
DE3713835A1 (en) * | 1987-04-24 | 1988-11-03 | Beru Werk Ruprecht Gmbh Co A | METHOD AND DEVICE FOR QUICKLY HEATING AN ELECTRIC HEATING DEVICE |
DE4214612C2 (en) * | 1992-05-02 | 2001-12-06 | Philips Corp Intellectual Pty | Frequency divider circuit |
ES2304876B1 (en) | 2007-03-13 | 2009-09-28 | Zyxtudio Diseño E Innovacion S.L. | PROGRAMMABLE ELECTRICAL SEQUENCER AND ITS APPLICATION FOR THE COMBINATION AND BALANCE OF FRAGRANCES. |
CN114300895B (en) * | 2021-12-06 | 2023-11-17 | 六安市同心畅能电子科技有限公司 | Wall socket circuit of energy-saving electric cooker |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3521077A (en) * | 1969-05-08 | 1970-07-21 | Patterson Kelley Co | Electrical distribution system |
-
1972
- 1972-03-27 GB GB1416872A patent/GB1394731A/en not_active Expired
-
1973
- 1973-03-21 ES ES413076A patent/ES413076A1/en not_active Expired
- 1973-03-23 IT IT7349003Q patent/IT979991B/en active
- 1973-03-26 DK DK165173AA patent/DK138058B/en unknown
- 1973-03-26 CA CA167,064A patent/CA1005862A/en not_active Expired
- 1973-03-26 FR FR7310788A patent/FR2182900B1/fr not_active Expired
- 1973-03-27 DE DE2315208A patent/DE2315208A1/en not_active Withdrawn
- 1973-03-27 IE IE485/73A patent/IE37449B1/en unknown
- 1973-03-27 BE BE129326A patent/BE797405A/en unknown
- 1973-03-27 NL NL7304231A patent/NL7304231A/xx not_active Application Discontinuation
- 1973-03-27 SE SE7304281A patent/SE385639B/en unknown
- 1973-03-27 NO NO1254/73A patent/NO140695C/en unknown
- 1973-03-27 JP JP48034985A patent/JPS4947856A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DK138058B (en) | 1978-07-03 |
DK138058C (en) | 1978-11-20 |
NO140695C (en) | 1979-10-17 |
ES413076A1 (en) | 1976-06-16 |
CA1005862A (en) | 1977-02-22 |
NL7304231A (en) | 1973-10-01 |
IT979991B (en) | 1974-09-30 |
FR2182900B1 (en) | 1974-12-13 |
BE797405A (en) | 1973-09-27 |
SE385639B (en) | 1976-07-12 |
GB1394731A (en) | 1975-05-21 |
IE37449B1 (en) | 1977-07-20 |
IE37449L (en) | 1973-09-27 |
DE2315208A1 (en) | 1973-10-11 |
JPS4947856A (en) | 1974-05-09 |
FR2182900A1 (en) | 1973-12-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO140695B (en) | DEVICE FOR DISTRIBUTION OF ELECTRIC ENERGY BETWEEN SEVERAL CONSUMER UNITS | |
US4010412A (en) | Control of electrical power supplies | |
KR830002128B1 (en) | Power control device | |
US4334147A (en) | Power control for appliance using high inrush current element | |
US4188528A (en) | Electronic control device for electric ranges | |
JPH0375891B2 (en) | ||
KR910003812B1 (en) | Regular power supply | |
EP2934064B1 (en) | Power management for home appliances | |
GB2045466A (en) | Automatic control of heating sources | |
ES2764426T3 (en) | Domestic cooking appliance | |
US3496337A (en) | Sequencing circuit for power consuming devices | |
JPH04109862A (en) | Dynamic ignition method of plurality of triac and control circuit | |
US3182228A (en) | Circuit for repeatedly energizing a load | |
DK146107B (en) | PROCEDURE FOR REGULATING THE ELECTRICAL POWER EQUIPPED BY A CONSUMER FOR A CONSUMER AND A DEVICE FOR EXERCISING THE PROCEDURE | |
US2627013A (en) | Control means for electrical distribution | |
US3221141A (en) | Electric heating systems and controls therefor | |
NO783925L (en) | SUPPLY RAIL FOR ELECTRONIC CONTROL | |
US3172996A (en) | Electric heating systems | |
JP2010520526A (en) | Power supply system, lamp system, and light intensity control method | |
JPS62272053A (en) | Humidifier controller | |
JPS644417B2 (en) | ||
SU1390742A1 (en) | Pulsed power conttroller | |
SU1335950A1 (en) | Temperature regulating device | |
SU1474617A1 (en) | Device for regulating melt temperature of resistance heater | |
GB1034556A (en) | Improvements in or relating to time switches |