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Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung, bei der eine Betriebsgrösse, z. B. die Leistungsabgabe eines Stromerzeugers, allmählich auf einen von Hand oder durch ein Zeitwerk einstellbaren Wert gebracht wird.
Gemäss der Erfindung wird eine selbsttätig arbeitende Vorrichtung verwendet, welche die den Sollwert bestimmende Grösse, z. B. eine Spannung, allmählich auf einen von Hand oder durch ein Zeitwerk, gegebenenfalls sprunghaft einstellbaren Wert, bringt. Die Einrichtung gemäss der Erfindung kann besonders vorteilhaft zur planmässigen Leistungsregelung von Stromverbrauchern benutzt werden.
Bei diesen kommt es mitunter darauf an, z. B. innerhalb einer viertel Stunde, die Leistungsabgabe von 5000 Kilowatt auf 10.000 Kilowatt zu erhöhen. Zu diesem Zweck wird z. B. von Hand die Einrichtung !, emäss der Erfindung so eingestellt, dass sich die den Sollwert für den Regler bestimmende Grösse inner-, halb einer viertel Stunde von dem 5000 Kilowatt-bis auf den 10.000 Kilowattwert entsprechenden Wert verändert. Ein besonderer Vorteil des Erfindungsgegenstandes besteht darin, dass man den gewünschten Sollwert ohne Zwischenstufe sprunghaft einstellen kann und dass sich trotzdem der dem Regler zugeführte Sollwert nur langsam ändert. Die Geschwindigkeit, mit der die Änderung des dem Regler zuge- fiihrten Sollwertes geschieht, kann auch einstellbar sein.
Auf diese Weise kann man die Regelung allen herrschenden Verhältnissen in einfacher Weise anpassen. Weiterhin kann auch gemäss der Erfindung noch ein Zeitrelais od. dgl. vorgesehen werden, das eine über das Zwischenglied bewirkte Änderung der an dem Einstellorgan der Betriebsgrösse liegenden Spannung noch um einen bestimmten Betrag erhöht oder erniedrigt, um die Ungenauigkeiten und die Trägheit des Zwischengliedes auszugleichen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung veranschaulicht.
1 ist ein in Gruppen unterteilter Spannungsteiler, der an den Punkten AB an Spannung gelegt ist und dessen Teilspannung an den Punkten AC abgenommen wird. Die einzelnen Gruppen des Spannungsteilers 1 können über Kontakte der Relais 2-7 kurzgeschlossen werden. Wie aus der Zeichnung ersiehtlich, ist die Anordnung dabei so getroffen, dass jeweils bei der Betätigung eines der Relais 2-7 auf der einen Seite des Spannungsteilpunktes C eine Gruppe des Spannungsteilers kurzgeschlossen und gleichzeitig auf der andern Seite des Spannungsteilpunktes C eine Gruppe wieder eingeschaltet wird oder umgekehrt. Die Relais 2-7 sind mit ihrer einen Klemme über einen Ruhekontakt des Relais 8 an die Minusleitung einer Stromquelle 9 angeschlossen.
Die andern Klemmen der Relais 2-7 besitzen eine doppelte Verbindung, u. zw. sind dieselben einmal über einen Ruhekontakt und einen der Kontakte 10-15 und einen Arbeitskontakt des Relais 16 an den Pluspol der Stromquelle 9 angeschlossen. Weiterhin sind die gleichen Klemmen der Relais 2-7 über einen Selbsthaltekontakt nochmals an den Pluspol der Stromquelle 9 angeschlossen. Das Relais. S liegt mit seiner einen Klemme an dem Minuspol der Stron'- quelle 9 und ist mit seiner andern Klemme über einen Ruhekontakt des Relais 16 und über die Leitung 17 an den Pluspol der Stromquelle 9 angeschlossen. In der Leitung 17 liegt ein Kontakt 18. Das Relais 16 liegt mit seiner einen Klemme an der Leitung 17 und ist mit seiner andern Klemme über einen Arbeitskontakt des Relais 8 zu dem Minuspol der Stromquelle 9 geführt.
Weiterhin ist diese Klemme des Relais 16 über einen Haltekontakt nochmal an den Minuspol der Stromquelle 9 angeschlossen.
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Parallel zu dem Spannungsteiler 1 liegt ein mit einem Schiebekontakt versehener Spannungteiler 19. Der Schiebekontakt 20 des Spannungsteilers 19 ist über ein Zeigerinstrument 21 leitend mit dem Spannungsteilpunkt C des Spannungsteilers 1 verbunden. Das Zeigerinstrument 21 ist zweckmässig ein Nullinstrument. Statt eines Zeigerinstrumentes könnte man auch ein polarisiertes Relais od. dgl. anordnen. Dem Zeiger des Instrumentes 21 sind zwei Kontaktstifte 22 und 23 zugeordnet, die zu der einen Klemme des Relais 25 bzw. 24 geführt sind. Die andere Klemme des Relais 24 ist über einen Ruhekontakt des Relais 25 mit dem Minuspol einer Stromquelle verbunden, während die betreffende
Klemme des Relais 25 über einen Ruhekontakt des Relais 24 mit dem Minuspol der Stromquelle ver- bunden ist.
Bei der Betätigung des Relais 24 oder 25 wird ein Steuermotor 26 über die Kontakte 26 a oder 26b an Spannung gelegt und in der einen oder andern Richtung in Drehung gesetzt. Die Achse des Motorankers 26 ist mit einer Gewindespindel gekuppelt. Auf der Gewindespindel ist eine Mutter geführt, die den Schiebekontakt 20 des Spannungsteilers 19 trägt. In dem Stromkreis des Motors 26 sind drei Widerstände 27, 28 und 29 angeordnet, die über Kontakte 30, 31 und 32 kurzgeschlossen werden können, In der Ruhelage des Relais 33 sind die Widerstände 27-29 über dessen Kontakt kurzgeschlossen.
Die eine Klemme des Relais 33 liegt an dem Pluspol der Spannungsquelle 9, während die andere Klemme über die Wicklung eines Zeitrelais 34 mit dem Zeiger des Instrumentes 21 leitend verbunden ist. Die
Relais 24 und 25 sind ausser den oben beschriebenen Verbindungen mit ihrer einen Klemme über einen Haltekontakt und über den Arbeitskontakt 35 des Relais 34 an den Pluspol einer Stromquelle angeschlossen. Das Zeitrelais 34 kann, wie in der Zeichnung schematisch dargestellt, aus einer Scheibe mit Zahnkranz bestehen, die entgegen der Wirkung einer Feder 34a durch eine mittels der Wicklung des Relais in Bewegung gesetzte Zahnstange um einen bestimmten Betrag gedreht werden kann. Beim Aufziehen des
Relais 34 schliesst sich dessen Kontakt 35.
Sobald die Spule des Relais 34 spannungslos wird, kehrt das
Relais unter der Wirkung der Feder 34 a in die Anfangslage zurück und öffnet in dieser mittels einer an der Scheibe befindlichen Nase wieder den Kontakt 35. Um die Ablaufzeit des Relais zu vergrössern, kann dessen Bewegung durch ein magnetisches Feld gebremst werden.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ist folgende : Soll zwischen den Spannungsteilpunkten AO des Spannungsteilers 1 eine andere Spannung eingestellt werden, so werden die entsprechenden Kontakte der Kontaktreihe 10-15 und weiterhin der Kontakt 18 geschlossen. Das Schliessen des Kontaktes 18 hat zur Folge, dass das Relais 8 über den Ruhekontakt des Relais 16 an Spannung gelegt wird und seine Kontaktlamelle in die andere Endlage ausschwenkt. Hiedurch werden zunächst die Relais 2-7 stromlos, so dass sämtliche Relais die in der Zeichnung veranschaulichte Ruhestellung einnehmen. Sobald die Kontaktlamelle des Relais 8 in die andere Endlage kommt und den Arbeitskontakt dieses Relais schliesst, kommt das Relais 16 an Spannung.
Dieses verbindet über seinen Arbeitskontakt die Kontakte 10-15 mit dem Pluspol der Spannungsquelle 9, während es gleichzeitig das Relais 8 von der Spannung abschaltet und sich selbst über seinen Haltekontakt hält. Die Kontaktlamelle des mit einer Dämpfung versehenen Relais 8 schwingt nunmehr in ihre Ruhelage zurück und schliesst den Ruhekontakt dieses Relais. Durch diese Vorgänge werden die Relais 2-7, soweit deren zugehörige Kontakte 10-15 geschlossen sind, an Spannung gelegt und dadurch die betreffenden Gruppen des Spannungsteilers 1 kurzgeschlossen bzw. geöffnet.
Soweit die Relais 2-7 an Spannung gelegt sind, halten sich diese über ihre Haltekontakte, so dass, sobald diese Stellung erreicht ist, die betreffenden Kontakte 10-15 und der Kontakt 18 wieder geöffnet werden können, ohne dass dadurch eine Änderung der Schaltstellung des Spannungsteilers 1 erfolgt.
Mit der in der oben beschriebenen Weise bewirkten Änderung der Teilspannung AC des Spannungsteilers 1 entsteht zwischen dem Spannungsteilpunkt C und dem Spannungsteilpunkt des Spannungsteilers 19 ein Spannungsunterschied, der einen Ausschlag des Instrumentes 21 nach der einen oder andern Seite zur Folge hat, so dass dessen Zeiger mit dem Kontaktstift 22 oder 23 Kontakt macht. Angenommen, der Zeiger mache Kontakt mit dem Kontaktstift 23 ; hiedurch wird das Relais 24 an Spannung gelegt.
Das hat zur Folge, dass dessen Kontaktlamellen angezogen werden und der Motor 26 an Spannung gelegt wird. Sobald der Zeiger des Instrumentes 21 mit dem Kontaktstift 23 Kontakt gemacht hat, werden auch die Relais 33 und 34 erregt. Infolgedessen öffnet sich der Kontakt des Relais 33, und das Relais 34 wird aufgezogen. Hiedurch schliesst sich der Kontakt 35, so dass das Relais 24 über seinen Selbsthaltekontakt nochmals an den Pluspol der Stromquelle gelegt ist. Die Geschwindigkeit des Motors kann geregelt werden, indem man die in seinen Stromkreis eingeschalteten Widerstände 27-29 über die Kontakte 30-32 ganz oder teilweise kurzschliesst. Die Drehung des Motors hat eine Verschiebung des Schiebekontaktes 20 zur Folge, und dessen Verschiebung erfolgt zunächst. solange, bis der Zeiger des Instrumentes 21 in die Nullage zurückkehrt.
Sobald der Kontakt zwischen dem Zeiger des Instrumentes 22 und dem Kontaktstift 23 wieder geöffnet wird, werden die Relais 33 und 34 spannungslos, während das Relais 24 sich noch über seinen Selbsthaltekontakt und den zunächst noch geschlossenen Kontakt 35 des Relais 34 hält. Relais 34 kehrt jedoch, sobald dessen Wicklung spannungslos ist, in seine Anfangslage zurück und öffnet dadurch den Kontakt 35. Dies hat zur Folge, dass das Relais 24 abfällt, der Motor 26 abgeschaltet wird und die Einrichtung wieder die Ruhelage einnimmt. Nach Beendigung dieser Vorgänge entspricht die Spannung der Leitung 36, die zu dem Einstellorgan der Betriebsgrösse
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od. dgl. führt, genau der vorher unmittelbar eingestellten Teilspannung AC des Spannungsteilers 1.
Der gleiche Vorgang tritt ein, wenn der Zeiger des Instrumentes 21 mit dem Kontaktstift 22 Kontakt machen würde. Jedoch würde hiebei der Schiebekontakt in entgegengesetzter Richtung bewegt werden.
Die Anordnung des Zeitrelais 34 hat folgenden Sinn :
Wie ersichtlich, müssen die Kontaktstifte 22 und 23 in einem gewissen Abstand von dem Zeiger des Instrumentes 21 angebracht werden. Ausserdem besitzt das Instrument eine gewisse Trägheit und Ungenauigkeit. Infolgedessen wird, sobald der Kontakt zwischen dem Zeiger des Instrumentes und den Kontaktstiften 22 und 23 wieder geöffnet wird, die über die Leitung 36 vom Spannungsteiler 19 abgegriffene Spannung noch nicht vollkommen der Teilspannung AC des Spannungsteilers 1 entsprechen.
Durch die Anordnung des Relais 34 ist nun eine bestimmte Nachlaufzeit des Motors 26 bedingt. Pas Relais 34 kann dabei so eingestellt werden, dass dessen Nachlaufzeit die Ungenauigkeit und die Trägheit des Instrumentes 21 und auch des Motors 26 gerade ausgleicht und somit am Ende eines Regelvorganges die an der Leitung 36 liegende Spannung genau der Teilspannung AC des Spannungsteilers 1 entspricht.
Damit die Nachlaufzeit nicht je nach der Stellung der Kontakte 30-32 verschieden ist. werden die Widerstände 27-29 während der Naehlaufzeit über den Ruhekontakt des Relais 33 kurzgeschlossen.
Die Kontakte 10-15 und den Kontakt 18 und die Kontakte 30-32 könnte man jeweils von Hand betätigen. Zweckmässig erfolgt die Schaltung dieser Kontakte selbsttätig, etwa mittels einer an sich bekannten Nockenscheibe, die z. B. bei Fahrplanreglern für Kraftmaschine sieh innerhalb 24 Stunden einmal dreht. Man wird dann die Anordnung etwa so treffen. dass man die Kontakte 30-32 neben den Kontakten 10-15 anordnet und diese Kontakte 30-32 je nach der gewünschten Geschwindigkeit der Durchführung einer bestimmten Änderung der Betriebsgrösse schliesst oder offen lässt.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 2 dargestellt. Bei dem dort dargestellten Ausführungsbeispiel wird nur ein Spannungsteiler benutzt. Es ist ferner der Wert. welchen der dem eigentlichen Regler zugeführte Sollwert einnehmen soll. von Hand einstellbar. Der Widerstand ist mit 41 bezeichnet. 42 ist ein Fernmesssender, der nach dem Impulsfrequenzverfahren arbeitet und der in die Leitung 43 Impulse sendet, welche dem Sollwert der zu regelnden Grösse entsprechen und die an sich in bekannterweise zur Beeinflussung der zu regelnden Grösse, z. B. einer Leistungsregelanordnung, benutzt werden können.
Dem Antriebssystem des Zählers 42 wird mit Hilfe der Leitungen 44 und 45 eine den
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bzw. der in dieser Leitung fliessende Strom kann natürlich auch ohne Zwischenschaltung eines Fernmesssenders zur Einstellung einer zu regelnden Grösse auf einen bestimmten Wert benutzt werden. Die zwischen den Leitungen 44 und 45 herrschende Spannung wird am Widerstand 41 mit Hilfe des Sehleifkontaktes 46 abgegriffen. Die Enden des Widerstandes 41 sind an die Batterie 47 angeschlossen. Zur wahlweisen Einstellung des Sollwertes der zu regelnden Grösse, den die mit Hilfe des Schleifkontaktes 46 abgegriffene Spannung allmählich annehmen soll, dient der Schleifkontakt 49. der, wie in Fig. 2 dargestellt ist, zweckmässig auf der andern Seite des Widerstandes 41 schleift als der Schleifkontakt 46.
Der Schleifkontakt 49 ist mit Hilfe des Knopfes 410 drehbar. Damit der Schleifkontakt 46 selbsttätig die durch den Schleifkontakt 49 bestimmte Spannung, die für den jeweils eingestellten Sollwert mass- gebend ist, allmählich annimmt, wirken auf den Schleifkontakt 46 unter Zwischenschaltung des Reduzier- getriebes 411 die Motoren 412 und 413, die durch das Differentialgetriebe 414 miteinander gekuppelt sind. Der Stromkreis zwischen diesen Motoren wird durch das polarisierte Relais 415 gesteuert, dessen Anker bei Entregung des Relais zwischen den Kontakten steht. Die Wicklung des Relais ist an die Schleifkontakte 49 und 46 angeschlossen.
Die dem Anker des Motors 413 zugeführte Spannung ist mit Hilfe des Spannungsteilers 416 sowohl in ihrer Grösse als auch in ihrer Richtung einstellbar, u. zw. kann sie von positiven nach negativen Werten verändert werden. Die Drehgeschwindigkeit des Armes 46 kann durch Verändern der Umlaufsgeschwindigkeit des Motors 413 in weiten Grenzen verändert, werden.
Laufen nämlich die Motoren 412 und 413 im entgegengesetzten Sinne um, so ist die Drehgesehwindigkeit des Armes 46 sehr klein. Laufen sie dagegen im gleichen Sinne um, so ist die Geschwindigkeit sehr gross.
Man kann auf diese Weise die Geschwindigkeit des Gleitkontaktes 46 in sehr weiten Grenzen einstellen, trotzdem der Motor 413 hinsichtlich seiner Drehzahl nur in verhältnismässig engen Grenzen regelbar ist. Damit, der Gleitkontakt 46 in beiden Richtungen umlaufen kann, werden die Anker dieser Motoren durch das Relais 415 entweder zwischen dem positiven Pol der Batterie 417 und dem Mittelpunkt der Batterie oder dem negativen Pol dieser Batterie und dem Mittelpunkt der Batterie eingeschaltet. Lie Feldwicklung der Motoren 412 und 413 liegt an einer konstanten Spannung.
Da die Stellung des Gleitkontaktes 49 ein Mass für den Sollwert der zu regelnden Grösse ist, der nach einer bestimmten Zeit erreicht wird, so kann man den Gleitkontakt auch mit einem Zeiger 418 ausrüsten, der an einer Skala 419 den Sollwert der zu regelnden Grösse anzeigt. Wegen der Unemplind- liehkeit des Relais 415 wird der Gleitkontakt 46 jedoch nicht genau die gleiche Stelle erreichen wie der Kontakt 49. Es empfiehlt sich daher, den Kontakt 49 etwas weiter zu verstellen, als dem Sollwert der zu regelnden Grösse entspricht.
Man kann die richtige Einstellung in einfacher Weise dadurch erreichen, dass man den Zeiger 418, der den Wert anzeigt, auf welchen der Sollwert allmählich eingestellt wird, nicht unmittelbar mit dem Gleitkontakt 49 kuppelt, sondern unter Belassung von genügendem Spie].
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Dies kann man beispielsweise in der Weise durchführen, dass man am Gleitkontakt 49 eine Gabel 419 befestigt, welche den Zeiger 418 umfasst. Der Gleitkontakt 49 wird dann stets in der Verstellrichtung des Gleitkontaktes 49 um einen gewissen Betrag der Stellung des Zeigers 418 voreilen.
Dieser Betrag kann so eingestellt werden, dass er die Unempfindlichkeit des Relais 415 berücksichtigt. Ähnliche Anordnungen können überall da verwendet werden, wo ein bewegliches Organ sich nicht ohne weiteres bis auf einen bestimmten vorgeschriebenen Wert verstellt.
Die Anordnung wirkt nun in folgender Weise :
Wenn der Gleitkontakt 49 verdreht wird, z. B. derart, dass er die in der Figur dargestellte Lage einnimmt, so entsteht zwischen den Gleitkontakten 46 und 49 und somit an der Wicklung des Relais 415 eine Spannung. deren Richtung von der gegenseitigen Lage der Gleitkontakte 46 und 49 abhängt. Durch den Anker des Relais wird nun den Motoren 412 und 413 eine Spannung zugeführt. Dadurch wird der Gleitkontakt 46 so verstellt, dass er sich der Stellung des Gleitkontaktes 49 nähert. Die Geschwindigkeit, mit der diese Verstellung geschieht, ist mit Hilfe des Widerstandes 416 einstellbar. Sobald die Spannungdifferenz zwischen den Gleitkontakten 46 und 49 genügend klein geworden ist, fällt der Anker des Relais 415 ab und geht unter dem Einfluss einer nicht dargestellten Feder in die Mittellage.
Hiedureh wird der Stromkreis der Batterie 417 unterbrochen und die Motoren 412 und 413 stillgesetzt. Die nunmehr zwischen den Leitungen 44 und 45 herrschende Spannung entspricht dem durch den Gleitkontakt 49 eingeschalteten Wert.
Es ist mitunter erwünscht, dass der Sollwert der zu regelnden Grösse rasch verstellt wird. Man kann in diesem Falle entweder die Motoren 412 und 413 mit höherer Geschwindigkeit laufen lassen, in dem man sie beispielsweise an eine wesentlich über der normalen Spannung liegende Spannung anschliesst.
Man kann zwecks rascher Verstellung des Sollwertes auch eine Schaltvorrichtung vorsehen, welche die Leitung 44 vom Gleitkontakt 46 abschaltet und an den Gleitkontakt 49 anschliesst. In diesem Falle kann man z. B. mit Hilfe des Relais 415 erreichen, dass die ursprüngliche Verbindung zwischen der Leitung 44 und dem Gleitkontakt 46 wiederhergestellt wird, sobald die Stellungen der Gleitkontakte 46 und 49 übereinstimmen. Man könnte beispielsweise beim Öffnen des Stromkreises der Batterie 417 durch den Kontakt des Relais 415 ein Relais zum Ansprechen bringen, welches die erwähnte Umschaltvorrichtung in die Ausgangslage zurückstellt.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass man Mittel vorsieht, um den Gleitkontakt 46 unmittelbar zu verstellen. Zu diesem Zweck kann man beispielsweise eine Rutsehkupplung 420 vorsehen, die zwischen den Motoren 412 und 413 und den Gleitkontakt 46 eingeschaltet ist. Mit Hilfe des Knopfes 421, der gegebenenfalls über eine Kupplung auf die Welle des Gleitkontaktes 46 einwirkt, kann dann der Schleifkontakt 46 rasch verstellt werden. An Stelle eines ringförmig aufgewickelten Widerstandes kann man auch zwei in einem ringförmigen Rohr eingebaute Widerstände verwenden, welche teilweise in eine Flüssigkeit, z. B. Quecksilber, eintauchen. Durch Verdrehen dieser Widerstände kann der eingeschaltete Widerstandswert verändert werden. In diesem Falle genügt zur Verstellung der Ringrohre meist als Antrieb ein Elektrizitätszähler.
Da die Drehzahl derartiger Zähler in weiten Grenzen regelbar ist, so kann man auch mit einem einzigen Zähler auskommen.
Die oben beschriebenen Einrichtungen können selbstverständlich auch verwendet werden, um dem die Betriebsgrösse od. dgl. einstellenden Organ eine bestimmte Stromstärke zuzuführen. In diesem Falle hat man nur die Spannungswerte entsprechend den gewünschten Stromstärken zu wählen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektrische Regeleinrichtung, bei welcher der Istwert der zu regelnden Grössen mit einem von Hand oder durch ein Zeitwerk einstellbaren Sollwert verglichen wird und bei Abweichungen zwischen Ist-und Sollwert der Regelvorgang eingeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Sollwert dem Regler unter Zwischenschaltung einer selbsttätig arbeitenden Vorrichtung zugeführt wird, welche den für den Regler massgebenden Sollwert allmählich auf den von Hand oder durch ein Zeitwerk eingestellten Wert bringt.
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The invention relates to a device in which an operating size, e.g. B. the power output of a power generator, is gradually brought to a value that can be set manually or by a timer.
According to the invention, an automatically operating device is used, which determines the setpoint value, z. B. brings a voltage, gradually to a manually or by a timer, possibly abruptly adjustable value. The device according to the invention can be used particularly advantageously for the scheduled power control of electricity consumers.
With these it sometimes depends on, e.g. B. within a quarter of an hour to increase the power output from 5000 kilowatts to 10,000 kilowatts. For this purpose z. B. the device manually!, According to the invention set so that the variable determining the setpoint value for the controller changes within a quarter of an hour from the 5000 kilowatt value to the 10,000 kilowatt value. A particular advantage of the subject matter of the invention is that the desired setpoint can be set abruptly without an intermediate stage and that the setpoint supplied to the controller changes only slowly. The speed at which the change in the setpoint supplied to the controller occurs can also be adjustable.
In this way you can adapt the regulation to all prevailing conditions in a simple manner. Furthermore, a timing relay or the like can also be provided according to the invention, which increases or decreases a change in the voltage applied to the setting element of the operating variable by a certain amount in order to compensate for the inaccuracies and the inertia of the intermediate element.
An embodiment of the invention is illustrated in the drawing.
1 is a voltage divider divided into groups, which is connected to voltage at points AB and whose partial voltage is taken off at points AC. The individual groups of voltage divider 1 can be short-circuited via contacts of relays 2-7. As can be seen from the drawing, the arrangement is such that when one of the relays 2-7 is actuated on one side of the voltage subpoint C, a group of the voltage divider is short-circuited and at the same time a group is switched on again on the other side of the voltage subpoint C. or the other way around. The relays 2-7 are connected with their one terminal via a normally closed contact of the relay 8 to the negative line of a power source 9.
The other terminals of the relays 2-7 have a double connection, u. zw. The same are once connected to the positive pole of the power source 9 via a break contact and one of the contacts 10-15 and a make contact of the relay 16. Furthermore, the same terminals of the relays 2-7 are again connected to the positive pole of the power source 9 via a self-holding contact. The relay. S is connected with its one terminal to the negative pole of the power source 9 and is connected with its other terminal via a break contact of the relay 16 and via the line 17 to the positive pole of the power source 9. A contact 18 is located in the line 17. One terminal of the relay 16 is connected to the line 17 and its other terminal is routed to the negative pole of the power source 9 via a normally open contact of the relay 8.
Furthermore, this terminal of the relay 16 is again connected to the negative pole of the power source 9 via a holding contact.
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A voltage divider 19 provided with a sliding contact is located parallel to the voltage divider 1. The sliding contact 20 of the voltage divider 19 is conductively connected to the voltage dividing point C of the voltage divider 1 via a pointer instrument 21. The pointer instrument 21 is expediently a zero instrument. Instead of a pointer instrument, a polarized relay or the like could also be arranged. Two contact pins 22 and 23 are assigned to the pointer of the instrument 21 and are led to one terminal of the relay 25 and 24, respectively. The other terminal of the relay 24 is connected via a break contact of the relay 25 to the negative pole of a power source, while the relevant
Terminal of relay 25 is connected to the negative pole of the power source via a break contact of relay 24.
When the relay 24 or 25 is actuated, a control motor 26 is connected to voltage via the contacts 26 a or 26 b and set in rotation in one direction or the other. The axis of the motor armature 26 is coupled to a threaded spindle. A nut, which carries the sliding contact 20 of the voltage divider 19, is guided on the threaded spindle. In the circuit of the motor 26 three resistors 27, 28 and 29 are arranged, which can be short-circuited via contacts 30, 31 and 32. In the rest position of the relay 33, the resistors 27-29 are short-circuited via its contact.
One terminal of the relay 33 is connected to the positive pole of the voltage source 9, while the other terminal is conductively connected to the pointer of the instrument 21 via the winding of a timing relay 34. The
In addition to the connections described above, relays 24 and 25 are connected with their one terminal via a holding contact and via the normally open contact 35 of the relay 34 to the positive pole of a power source. The timing relay 34 can, as shown schematically in the drawing, consist of a disk with a toothed ring, which can be rotated by a certain amount against the action of a spring 34a by a rack set in motion by means of the winding of the relay. When pulling up the
Relay 34 closes its contact 35.
As soon as the coil of relay 34 is de-energized, this is reversed
Relay returns to its initial position under the action of spring 34 a and opens contact 35 again in this position by means of a nose located on the disc. To increase the expiry time of the relay, its movement can be braked by a magnetic field.
The operation of the device described is as follows: If a different voltage is to be set between the voltage partial points AO of the voltage divider 1, the corresponding contacts of the contact row 10-15 and also the contact 18 are closed. Closing the contact 18 has the consequence that the relay 8 is connected to voltage via the normally closed contact of the relay 16 and its contact blade swivels out into the other end position. As a result, relays 2-7 are initially de-energized, so that all relays assume the rest position illustrated in the drawing. As soon as the contact lamella of the relay 8 comes into the other end position and the normally open contact of this relay closes, the relay 16 comes on.
This connects the contacts 10-15 with the positive pole of the voltage source 9 via its working contact, while at the same time it disconnects the relay 8 from the voltage and holds itself via its holding contact. The contact lamella of the relay 8, which is provided with a damping, now swings back into its rest position and closes the normally closed contact of this relay. As a result of these processes, the relays 2-7, insofar as their associated contacts 10-15 are closed, are connected to voltage and the relevant groups of the voltage divider 1 are thereby short-circuited or opened.
As far as the relays 2-7 are connected to voltage, they hold on to their holding contacts so that, as soon as this position is reached, the relevant contacts 10-15 and contact 18 can be opened again without changing the switching position of the Voltage divider 1 takes place.
With the change in the partial voltage AC of the voltage divider 1 effected in the manner described above, a voltage difference arises between the voltage subpoint C and the voltage subpoint of the voltage divider 19, which causes the instrument 21 to deflect to one side or the other, so that its pointer with the contact pin 22 or 23 makes contact. Assume that the pointer makes contact with the contact pin 23; as a result, the relay 24 is connected to voltage.
As a result, its contact blades are attracted and the motor 26 is connected to voltage. As soon as the pointer of the instrument 21 has made contact with the contact pin 23, the relays 33 and 34 are also energized. As a result, the contact of the relay 33 opens and the relay 34 is pulled up. This closes the contact 35 so that the relay 24 is once again connected to the positive pole of the power source via its self-holding contact. The speed of the motor can be regulated by wholly or partially short-circuiting the resistors 27-29 connected in its circuit via the contacts 30-32. The rotation of the motor results in a displacement of the sliding contact 20, and its displacement occurs first. until the pointer of the instrument 21 returns to the zero position.
As soon as the contact between the pointer of the instrument 22 and the contact pin 23 is opened again, the relays 33 and 34 are de-energized, while the relay 24 is still held by means of its self-holding contact and the contact 35 of the relay 34, which is initially still closed. Relay 34, however, returns to its starting position as soon as its winding is de-energized and thereby opens contact 35. This has the consequence that relay 24 drops out, motor 26 is switched off and the device is again in the rest position. After completion of these processes, the voltage of the line 36 corresponds to the setting element of the operating variable
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or the like, exactly the previously set partial voltage AC of the voltage divider 1.
The same process occurs if the pointer of the instrument 21 would make contact with the contact pin 22. However, the sliding contact would be moved in the opposite direction.
The arrangement of the timing relay 34 has the following meaning:
As can be seen, the contact pins 22 and 23 must be attached at a certain distance from the pointer of the instrument 21. In addition, the instrument has a certain inertia and inaccuracy. As a result, as soon as the contact between the pointer of the instrument and the contact pins 22 and 23 is opened again, the voltage tapped from the voltage divider 19 via the line 36 does not yet fully correspond to the partial voltage AC of the voltage divider 1.
Due to the arrangement of the relay 34, a certain delay time of the motor 26 is now required. Pas relay 34 can be set in such a way that its delay time just compensates for the inaccuracy and the inertia of the instrument 21 and also of the motor 26 and thus at the end of a control process the voltage on the line 36 corresponds exactly to the partial voltage AC of the voltage divider 1.
So that the delay time does not differ depending on the position of contacts 30-32. the resistors 27-29 are short-circuited via the normally closed contact of the relay 33 during the sewing time.
The contacts 10-15 and the contact 18 and the contacts 30-32 could each be operated by hand. Appropriately, the switching of these contacts takes place automatically, for example by means of a cam disc known per se, which z. B. with schedule controllers for engine see turns once within 24 hours. You will then make the arrangement something like this. that the contacts 30-32 are arranged next to the contacts 10-15 and these contacts 30-32 are closed or left open depending on the desired speed of carrying out a certain change in the operating size.
Another embodiment of the invention is shown in FIG. In the embodiment shown there, only one voltage divider is used. It is also the value. which the setpoint supplied to the actual controller should take. adjustable by hand. The resistor is labeled 41. 42 is a telemetry transmitter which works according to the pulse frequency method and which sends pulses into line 43 which correspond to the setpoint value of the variable to be controlled and which are known to influence the variable to be controlled, e.g. B. a power control arrangement can be used.
The drive system of the counter 42 is with the help of lines 44 and 45 a
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or the current flowing in this line can of course also be used without the interposition of a remote measuring transmitter to set a variable to be regulated to a specific value. The voltage between lines 44 and 45 is tapped at resistor 41 with the aid of sliding contact 46. The ends of the resistor 41 are connected to the battery 47. The sliding contact 49, which, as shown in FIG. 2, conveniently slides on the other side of the resistor 41 than the sliding contact, is used to selectively set the desired value of the variable to be regulated, which the voltage tapped off with the aid of the sliding contact 46 should gradually assume 46.
The sliding contact 49 can be rotated with the aid of the button 410. So that the sliding contact 46 automatically gradually assumes the voltage determined by the sliding contact 49, which is decisive for the setpoint set in each case, the motors 412 and 413, which are driven by the differential gear 414, act on the sliding contact 46 with the interposition of the reduction gear 411 are coupled to each other. The circuit between these motors is controlled by the polarized relay 415, the armature of which is between the contacts when the relay is de-energized. The winding of the relay is connected to sliding contacts 49 and 46.
The voltage supplied to the armature of the motor 413 can be adjusted with the help of the voltage divider 416 both in its size and in its direction, u. it can be changed from positive to negative values. The rotational speed of the arm 46 can be changed within wide limits by changing the rotational speed of the motor 413.
If the motors 412 and 413 rotate in opposite directions, the speed of rotation of the arm 46 is very low. On the other hand, if they run around in the same direction, the speed is very high.
In this way, the speed of the sliding contact 46 can be adjusted within very wide limits, although the speed of the motor 413 can only be regulated within relatively narrow limits. So that the sliding contact 46 can rotate in both directions, the armatures of these motors are switched on by the relay 415 either between the positive pole of the battery 417 and the center of the battery or the negative pole of this battery and the center of the battery. The field winding of motors 412 and 413 is at a constant voltage.
Since the position of the sliding contact 49 is a measure of the nominal value of the variable to be controlled, which is reached after a certain time, the sliding contact can also be equipped with a pointer 418 which shows the nominal value of the variable to be controlled on a scale 419. Because of the impossibility of relay 415, sliding contact 46 will not reach exactly the same point as contact 49. It is therefore advisable to move contact 49 a little further than the setpoint value of the variable to be controlled.
The correct setting can be achieved in a simple manner by not directly coupling the pointer 418, which indicates the value to which the nominal value is gradually set, to the sliding contact 49, but leaving sufficient play].
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This can be done, for example, by attaching a fork 419, which includes the pointer 418, to the sliding contact 49. The sliding contact 49 will then always lead the position of the pointer 418 by a certain amount in the adjustment direction of the sliding contact 49.
This amount can be adjusted to take into account the insensitivity of relay 415. Similar arrangements can be used wherever a movable member cannot easily be adjusted to a certain prescribed value.
The arrangement now works in the following way:
When the sliding contact 49 is twisted, e.g. B. in such a way that it assumes the position shown in the figure, a voltage arises between the sliding contacts 46 and 49 and thus at the winding of the relay 415. the direction of which depends on the mutual position of the sliding contacts 46 and 49. A voltage is now supplied to the motors 412 and 413 through the armature of the relay. As a result, the sliding contact 46 is adjusted so that it approaches the position of the sliding contact 49. The speed at which this adjustment takes place can be set with the aid of the resistor 416. As soon as the voltage difference between the sliding contacts 46 and 49 has become sufficiently small, the armature of the relay 415 drops out and goes into the central position under the influence of a spring (not shown).
Here, the circuit of the battery 417 is interrupted and the motors 412 and 413 are stopped. The voltage now prevailing between lines 44 and 45 corresponds to the value switched on by sliding contact 49.
It is sometimes desirable that the setpoint of the variable to be controlled is adjusted quickly. In this case, you can either let the motors 412 and 413 run at a higher speed by connecting them, for example, to a voltage that is substantially above the normal voltage.
For the purpose of rapid adjustment of the setpoint, a switching device can also be provided which switches off the line 44 from the sliding contact 46 and connects it to the sliding contact 49. In this case you can z. B. with the help of the relay 415 that the original connection between the line 44 and the sliding contact 46 is restored as soon as the positions of the sliding contacts 46 and 49 match. For example, when the circuit of the battery 417 is opened, the contact of the relay 415 could cause a relay to respond which resets the aforementioned switching device to its initial position.
Another possibility is that means are provided to adjust the sliding contact 46 directly. For this purpose, for example, a slippery coupling 420 can be provided which is connected between the motors 412 and 413 and the sliding contact 46. The sliding contact 46 can then be adjusted quickly with the aid of the button 421, which, if necessary, acts on the shaft of the sliding contact 46 via a coupling. Instead of an annularly wound resistor, you can also use two resistors built into an annular tube, which are partially immersed in a liquid, e.g. B. mercury, immerse. The switched-on resistance value can be changed by turning these resistors. In this case, an electricity meter is usually sufficient as a drive to adjust the ring tubes.
Since the speed of such counters can be regulated within wide limits, a single counter can also be used.
The devices described above can of course also be used in order to supply a certain current intensity to the organ which sets the operating variable or the like. In this case one only has to choose the voltage values corresponding to the desired current strengths.
PATENT CLAIMS:
1. Electrical control device in which the actual value of the variables to be controlled is compared with a setpoint that can be set manually or by a timer and the control process is initiated in the event of deviations between the actual and setpoint, characterized in that the setpoint is automatically transmitted to the controller with the interposition of a working device is supplied, which gradually brings the setpoint decisive for the controller to the value set by hand or by a timer.
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