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Einrichtung zur Fernregelung.
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organe in demjenigen Sinne vorgenommen wird, dass eine die bestehende Abweichung ruckgängig mach ende Beeinflussung der Maschine erfolgt. Dies ist bei allen trägen Reglern und Sehnellreglern der Fall, ferner besitzen die bekannten Regeleinriehtungen die folgende, für die naehstehend wiedergegebenen Überlegungen wichtige gemeinsame Eigenschaft, dass die Verstellung der Regelorgane unmittelbar erfolgt, wenn der Betrag der Ist-Grösse den zugelassenen Toleranzbereich über-oder unterschreitet.
Diese für die bekannten Nahregeleinriehtungen selbstverständliche Eigenschaft lässt sich bei Fernregeleinrichtungen, die für die automatische Betriebsüberwachung in weit verzweigten Kraftnetzen gegenwärtig grosse Bedeutung gewinnen, nicht in allen Fällen ohne weiteres erreichen. Wenn nämlich die Entfernungen zwischen dem Orte, an dem die Messung und Einhaltung gewisser Betriebszustände zu erfolgen hat (im folgende #Messort" genannt) und dem Orte der zu regelnden Maschine (im folgenden "Regelort" genannt) sehr gross ist, müssen zur Ersparung besonderer Regelleitungen die Hoehspannungsleitungen zur Übertragung der Ist-Grösse herangezogen werden.
Aus bekannten Gründen kommen hiefür insbesondere die Impuls-Fernmessverfahren in Betracht, d. h. die Übertragung mittels Stromstosses, deren Dauer oder deren gegenseitiger zeitlicher Abstand die Ist-Grösse bedeutet. Hiebei tritt jedoch die Sehwierigkeit auf, dass die am Regelort befindliehen Regeleinrichtungen zeitweise der Einwirkung der am Messort befindlichen Messeinrichtungen entzogen sind und dass keine Rückführung angebracht werden kann.
Grundsätzlich liegt darin die Gefahr, dass während der Regelpause die zugelassene Toleranzgrenze überschritten werden kann, ohne dass sofort eine Zurückregelung auf den Soll-Wert erfolgt. Eine Einrichtung, welche diese Schwierigkeit vermeidet, wäre z. B. in der Weise denkbar, dass die Regelimpulse so schnell aufeinanderfolgen, dass die zwischen zwei Impulsen liegende Zeit merklich kleiner ist als die Einstelldauer der Regelung.
Gemäss der Erfindung wird ein anderer Weg beschritten, u. zw. sollen bei einer Einrichtung zur
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wird, wobei in an sich bekannter Weise an zwei Kontaktorganen, die entsprechend dem Ist-bzw. SollWert der zu regelnden Grösse eingestellt werden, die Differenz dieser Werte festgestellt wird, die Regelorgane entsprechend der Differenz zwischen Soll-und Ist-Wert in der Weise beeinflusst werden, dass sie direkt proportional dieser Differenz verstellt werden.
Die Abbildung zeigt in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung und enthält als wesentliche Bestandteile :
Am Messort M ein Messinstrument 1, beispielsweise einen Leistungsmesser, das zur Messung der IstGrösse benutzt wird, eine Fernübertragungseinrichtung 2 nach einem absatzweise arbeitenden Fernmess- verfahren, nämlich dem an sich bekannten Impuls-Zeit-System ; einen Hochfrequenzsender. 3 und die Koppelungskondensatoren 4.
Am Regelort R die Koppelungskondensatoren ; einen Hochfrequenzempfänger 6 ; ein Empfangs- instrument. y für die Ist-Grösse ; eine Einstellvorrichtung S für die Soll-Grösse ; zwei Walzen 9, 10, die vom Empfangsinstrument y und von der Einstellvorrichtung 8 bewegt werden ; 11 ein Abtastarm ; 12, 13
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Die Einrichtung arbeitet folgendermassen : Das Messinstrument 1 stellt sich entsprechend dem am Messort herrschenden Energiefluss ein.
Durch die Fernübertragungseinrichtung 2 wird in an sich bekannter Weise die Grösse des Energieflusses, d. h. die Grösse der Leistung, dadurch fernübertragen,
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mando hin mit konstanter Geschwindigkeit in der Pfeilrichtung umläuft und auf seinem Wege längs der Skala des Instrumentes 1 zuerst den Kontakt am Zeiger des Instrumentes 1 und dann den auf der Skala befestigten Nullkontakt trifft. In der dazwischenliegenden Zeit werden durch den Hochfrequenz- sender drei Hoehfrequenzströme auf die Fernleitung übertragen. Die Dauer dieser Stromzeichen ist also
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fangsinstrument 7 die jeden Impuls entsprechende Zeigerstellung wiederhergestellt und die Walze 9 in eine entsprechende Winkelstellung gebracht.
Auf dieser Walze befinden sich zwei Metallbelegungen, deren rechte, wenn der Ist-Wert grösser ist als der Soll-Wert, was den in der Zeichnung dargestellten Verhältnissen entspricht, den Stromkreis für ein Relais 23 schliesst. Nach jeder Übertragung eines Messwertes von der Station 2 wird durch die Schaltuhr 19 der Kuppelmagnet 16 erregt, die Kupplung 17 eingerückt und infolgedessen durch den Servomotor 18 eine Umdrehung des Abtastzeigers H bewirkt.
Bei den in der Zeichnung dargestellten Verhältnissen trifft bei der Abtastung zuerst die Bürste 12 auf das zugehörige Kontaktsegment auf der Kontaktwalze 9. Dadurch wird ein Stromkreis geschlossen, der vom Pluspol über die Kontaktwalze 9, die Bürste 12, den Abtastarm 11, den Schleifring 14, das Relais 24 zum Minuspol verläuft, so dass Relais 24 anspricht. Durch den Arbeitskontakt 24a wird ein Stromkreis für den Motor 20 geschlossen, der vom Pluspol über den Arbeitskontakt 23a2, den Anker des Motors 20,
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Batterie 26 (0) verläuft, also den Motor 20 in Betrieb setzt, so dass über das Schneckenradgetriebe 21 der Ventilkolben 22 bewegt wird.
Durch die beschriebene Erregung des Relais 24 wird auch der Ruhekontakt 24 l'geöffnet, was jedoch für den vorliegenden Fall, in dem das Relais 23 erregt und damit Arbeitskontakt 23ct, geschlossen ist, ohne Bedeutung bleibt. Auf dem weiteren Weg des Abtastarmes 11 wird durch die Bürste 13 ein neuer Stromkreis geschlossen, der vom Pluspol über die Kontaktwalze 10 die Bürste 13, den Schleifring J5, das Relais 25 zum Minuspol verläuft, so dass eine Schliessung des Arbeitskontaktes 25a und eine Öffnung des Ruhekontaktes 25r'bewirkt wird. Die Schliessung des Arbeitskontaktes 25 a ist wieder ohne Bedeutung, die Öffnung des Ruhekontaktes 85f unterbricht den Stromkreis für den Motor 20, so dass die Bewegung des Ventilkolbens 22 beendet wird.
Dieser hat seine Lage also jetzt um einen Betrag verändert, der der Differenz zwischen dem Soll-und dem Ist-Wert proportional ist. Sollte der auf der Kontaktwalze 9 dargestellte Ist-Wert kleiner sein als der auf der Kontaktwalze 10 dargestellte Soll-Wert, so ändert sich derVerstellvorgang in folgenderweise : Das Relais 23 ist nicht erregt und die Ruhekontakte 83 fi und 231'2 sind infolgedessen geschlossen. Beim Ansprechen der Relais 24 und 25 erhält dann der Motor 20 einen Strom umgekehrter Richtung, dessen Dauer wiederum der Differenz von Soll-und Ist-Wert entspricht. Der Ventilkolben 88 wird also um einen der Differenz von Soll-und Ist-Wert sowohl nach Grösse wie nach Vorzeichen direkt proportionalen Betrag verstellt.
Hiedureh wird offenbar eine den entstandenen Abweichungen vom Soll-Wert gut entsprechende Regelung erzielt. Zwischen dem Verstellmotor und dem Regelorgan ist zweckmässig ein Übersetzungsgetriebe, nämlich ein Schneckengetriebe 21, vorgesehen. Das Übersetzungsverhältnis des Schneckengetriebes 21 wird vorteilhaft hiebei so gewählt, dass bei einer bestehenden Abweichung des Ist-Wertes vom Soll-Wert die durch diese veranlasste Stellung der Regelorgane nicht durch einen einzigen Regelvorgang korrigiert wird, sondern durch eine Mehrzahl von Regelvorgängen.
Wird das Übersetzungsverhältnis des Schneckengetriebes 21 kleiner gewählt als dasjenige, das zwischen der Soll-Wert-Anzeige und dem Soll-Wert besteht, so hat ein Regelvorgang bei einer bestehenden Abweichung des Ist-Wertes vom Soll-Wert keine vollständige Beseitigung dieser Abweichung zur Folge, sondern nur die eines durch das Übersetzungsverhältnis des Schnecken- getriebes bedingten Teiles der Abweichung. Wenn auch das Übersetzungsverhältnis des Schnecken-
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jedem neuen Regelvorgang immer geringer, so dass sich der Ist-Wert asymptotisch dem Soll-Wert nähert.
Der Proportionalitätsfaktor der beschriebenen Einstellung der Regelorgane wird also kleiner als 1, jedenfalls kleiner als 2 zu nehmen sein, wobei unter dem Proportionalitätsfaktor 1 diejenige Bemessung des Übersetzungsverhältnisses des Schneckengetriebes 21 verstanden ist, bei der eine bestehende Abweichung durch die nächste Verstellung der Regelorgane vollständig korrigiert wird.
Wie aus dem Ausführungsbeispiel hervorgehen dürfte, ist die neue Regeleinrichtung auf sämtliche Regelaufgaben anwendbar, insbesondere dann, wenn die Messgrössen über eine zwischen dem Messort und dem Regelort liegende Entfernung durch ein diskontinuierlich arbeitendes Fernmessverfahren übertragen werden, und ferner unabhängig davon, welcher Art die zu regelnde Grösse ist.
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Die Erfindung ist nicht auf die in dem. Ausführungsbeispiel gewählte örtliche Vereinigung der die Differenz bildenden Einrichtungen mit den Regelorganen beschränkt, sondern kann auch angewendet werden, wenn der Ort der Differenzbildung und der Ort der Kraftmaschine beliebig voneinander entfernt sind. Ferner ist die Erfindung auch in Verbindung mit anderen Fernmesssystemen als dem im Aus- @ führungsbeispiel genannten, insbesondere in Verbindung mit Impulssystemen, zu verwenden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Fernregelung, bei welcher die zu regelnde Grösse an einer von dem Erzeuger entfernten Stelle in bestimmten Zeitintervallen gemessen wird, wobei in an sich bekannter Weise an zwei
Kontaktorganen, die entsprechend dem Ist-bzw. Soll-Wert der zu regelnden Grösse eingestellt werden, die Differenz dieser Werte festgestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelorgane nach Grosse und Vorzeichen direkt proportional dem Vergleichsergebnis verstellt werden.