Schaltung für Regler mit Verstellmotor zur Erzielung einer von der
Abweichung der Regelgröße vom Sollwert abhängigen Verstellgeschwindigkeit Bei der
einfachsten Art von elektrischen Reglern, die mit Verstellmotoren arbeiten, wird
die Regelgröße, z. B. eine Spannung, einem Relais zugeführt, das bei einer Abweichung
der Regelgröße vom Sollwert Kontakt gibt und den Verstellmotor meist über Hilfsrelais
im einen oder anderen Drehsinn einschaltet. Der Motor verstellt dann im allgemeinen
über irgendwelche Zwischenglieder die Regelgröße so, daß die Abweichung wieder verschwindet.
Bei einer solchen einfachen Anordnung läuft der Motor mit seiner vollen Geschwindigkeit,
wenn das Relais Kontakt gibt, unabhängig davon, ob die Regelgröße wenig oder stark
vom Sollwert abweicht. Da bei einer solchen Anordnung die Regelung stark zum Pendeln
neigt, müssen noch Vorkehrungen getroffen werden, um günstige Regelverhältnisse
zu schaffen. Diese Neigung zum Pendeln kann z. B. dadurch verringert werden, daß
der Unempfindlichkeitsbereich des Relais und damit allerdings auch der Regelung
vergrößert wird, was selbstverständlich ungenaue Regelung bedeutet. Man kann in
bekannter Weise die Verhältnisse auch dadurch verbessern, daß man mit dem Verstellmotor
einen Hilfsgenerator kuppelt, der eine der Verstellgeschwindigkeit proportionale
Spannung liefert, von der aus man dann eine Hilfswicklung des Regelrelais speist,
und zwar in dem Sinn, daß die entsprechende Durchflutung der Hauptdurchflutung entgegenwirkt
und so der Regelkontakt unterbrochen wird, bevor noch er Sollwert der Regelgröße
erreicht ist. Auf diese Weise läßt sich erreichen, daß der Motor nur absatzweise
eingeschaltet
wird, und so eine von der Abweichung der Regelgröße
vom Sollwert abhängige mittlere Verstellgeschwindigkeit erzielt wird. Die Regelgenauigkeit
kann in diesem Fall ohne weiteres auf einem gewünschten Wert gehalten werden, aber
der Anbau eines besonderen Hilfsgenerators ist konstruktiv nicht immer einfach durchzuführen
und verteuert vor allem die Regelanordnung erheblich.Circuit for controller with adjusting motor to achieve one of the
Deviation of the controlled variable from the setpoint-dependent adjustment speed At the
the simplest type of electrical controller that works with variable displacement motors
the controlled variable, e.g. B. a voltage fed to a relay, which in the event of a deviation
the controlled variable from the setpoint contact and the actuator mostly via auxiliary relays
switches on in one direction or another. The motor then adjusts in general
adjust the controlled variable via any intermediate elements in such a way that the deviation disappears again.
With such a simple arrangement, the motor runs at full speed,
when the relay makes contact, regardless of whether the controlled variable is small or large
deviates from the setpoint. Since with such an arrangement the scheme is strong for commuting
tends, precautions still need to be taken to maintain favorable control conditions
to accomplish. This tendency to commute can, for. B. be reduced in that
the insensitivity range of the relay and thus also of the control
is increased, which of course means imprecise regulation. One can in
As is known, the situation can also be improved by using the variable displacement motor
an auxiliary generator couples, which is proportional to the adjustment speed
Supplies voltage from which one then feeds an auxiliary winding of the control relay,
in the sense that the corresponding flow counteracts the main flow
and so the control contact is interrupted before the setpoint of the controlled variable is reached
is reached. In this way it can be achieved that the motor only intermittently
switched on
becomes, and so one of the deviation of the controlled variable
average adjustment speed dependent on the setpoint is achieved. The control accuracy
can easily be kept at a desired value in this case, but
the construction of a special auxiliary generator is not always easy to implement
and above all makes the control arrangement considerably more expensive.
Erfindungsgemäß soll nun die günstige Regelungsverhältnisse schaffende
Abhängigkeit der Verstellgeschwindigkeit von der Abweichung der Regelgröße vom Sollwert,
und zwar ohne die bei den bekannten Anordnungen geschilderten Nachteile, ungenaue
bzw. unwirtschaftliche Regelung, dadurch erzielt werden, daß das Regelrelais, sobald
es einen Kontakt schließt, zunächst eine augenblicklich wirkende zusätzliche die
Hauptdurchflutung unterstützende Durchflutung erhält, so daß eine sichere Kontaktgabe
erzwungen wird, und außerdem eine verzögert wirkende Gegendurchflutung, die also
der Hauptdurehflutung entgegenwirkt, und so den Regelkontakt öffnet, bevor noch
der Sollwert der Regelgröße erreicht ist. Je größer die Abweichung ist, desto länger
dauert es, bis die verzögerte Gegendurchflutung so groß geworden ist, daß der Kontakt
wieder geöffnet wird, desto länger ist also der Verstellmotor eingeschaltet. Auf
diese Weise gelingt es, bei absatzweiser Einschaltung des Motors eine mittlere Verstellgeschwindigkeit
zu erzielen, die etwa proportional mit der Abweichung der Regelgröße vom Sollwert
ansteigt.According to the invention, the favorable control conditions should now be created
Dependence of the adjustment speed on the deviation of the controlled variable from the setpoint,
without the disadvantages described in the known arrangements, inaccurate
or uneconomical regulation, can be achieved in that the control relay as soon as
it closes a contact, initially an instantaneous additional the
Main flow supporting flow is received, so that reliable contact is made
is forced, and also a delayed counter-flow, that is
counteracts the main flooding, and so the control contact opens before even
the setpoint of the controlled variable has been reached. The greater the deviation, the longer
it takes until the delayed counterflow has become so great that the contact
is opened again, the longer the adjustment motor is switched on. on
In this way it is possible to achieve an average adjustment speed when the motor is switched on intermittently
to achieve roughly proportional to the deviation of the controlled variable from the setpoint
increases.
Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel für Regelung des Leistungsfaktors
auf i bzw. auf Blindleistung Null durch Zu- und Abschalten von Kondensatoren. Mit
Hilfe der an sich bekannten Schaltung mit dem Stromwandler i, dem Spannungswandler
2, den zwei Gleichrichtern 3 und den Widerständen 4 gelingt es, zwischen den Klemmen
A und B an den Widerständen 4 eine Gleichspannung zu erzielen, die
verhältnisgleich ist dem Strom, der phasengleich ist der dem Spannungswandler 2
zugeführten Spannung. Da dem Spannungswandler nach der Zeichnung die verkettete
Spannung URS zugeführt wird, die senkrecht steht zur Phasenspannung UTa, wird also
im vorliegenden Fall die Spannung zwischen A und B (UAB) proportional
sein dem Strom in der Phase T, der senkrecht auf der Phasenspannung steht, also
dem Blindstrom. Die Spannung UAB wird nun der Hauptwicklung a des polarisierten
Relais 6 zugeführt. Wenn zunächst von der Wirkung der weiteren Wicklungen
b, c, d des Relais 6 abgesehen wird, ist die weitere Wirkungsweise die folgende:
Je nach der Richtung des Blindstromes wird nach Überschreiten des Unempfindlichkeitsbereiches
des Relais, der durch Verstellen des Widerstandes 5, durch den die Spannung UAB
teilweise kurzgeschlossen wird, einfach einzustellen ist, gibt das Relais nach der
einen oder anderen Seite Kontakt und schaltet über die Zwischenrelais 7a und 7b
den Motor 8 für die gewünschte Drehrichtung ein. Der Motor verstellt über ein Getriebe
9 eine auf einem feststehenden Kollektor schleifende Bürste, durch die die Kondensatorschütze
bzw. auch nur Hilfsschütze für diese ein- bzw. ausgeschaltet werden. In der Zeichnung
ist nur ein Schütz i i gezeichnet, das bei Stellung I der Bürste zu- und bei Stellung
1I abgeschaltet wird.The drawing shows an exemplary embodiment for regulating the power factor to i or to zero reactive power by connecting and disconnecting capacitors. With the help of the known circuit with the current converter i, the voltage converter 2, the two rectifiers 3 and the resistors 4, it is possible to achieve a DC voltage between the terminals A and B at the resistors 4, which is proportional to the current, which is in phase is the voltage supplied to voltage converter 2. Since the voltage converter is fed the linked voltage URS according to the drawing, which is perpendicular to the phase voltage UTa, so in the present case the voltage between A and B (UAB) will be proportional to the current in phase T, which is perpendicular to the phase voltage, so the reactive current. The voltage UAB is now fed to the main winding a of the polarized relay 6. If the effect of the other windings b, c, d of the relay 6 is initially disregarded, the further mode of action is as follows: Depending on the direction of the reactive current, after the insensitivity range of the relay is exceeded, which is achieved by adjusting the resistor 5 through which the Voltage UAB is partially short-circuited, is easy to set, the relay makes contact on one side or the other and switches on the motor 8 for the desired direction of rotation via the intermediate relays 7a and 7b. The motor adjusts via a gear 9 a brush sliding on a fixed collector, by means of which the capacitor contactors or also only auxiliary contactors for them are switched on and off. In the drawing, only one contactor ii is shown, which is switched on in position I of the brush and switched off in position 1I.
Die Wicklung b des Relais 6 hat nun die Aufgabe, bei langsamer Änderung
der Regelgröße schleichende Kontaktgabe, verbunden mit Kontaktverschleiß am Relais
6 zu verhindern. Legt sich nach Überschreiten des Unernpfindlichkeitsbereiches der
Kontakt nach der einen oder anderen Seite an, so wird damit automatisch auch die
Wicklung b erregt, und zwar in dem Sinn, daß die von Wicklung a herrührende Durchflutung
und damit der Kontaktdruck verstärkt wird. Umgekehrt wird bei Unterbrechung des
Kontaktes durch den Wegfall des Stromes durch die Wicklung b auch eine sichere Lösung
des Kontaktes gewährleistet.The winding b of the relay 6 now has the task of slow change
the controlled variable, creeping contact, combined with contact wear on the relay
6 to prevent. The
Contact to one side or the other, so the
Winding b energized, in the sense that the flux resulting from winding a
and thus the contact pressure is increased. Conversely, if the
Contact by the loss of current through the winding b is also a safe solution
of contact guaranteed.
Durch die Wicklungen c und d wird nun erreicht, daß die Kontaktgabe
in regelmäßigen Abständen unterbrochen wird, und damit der Verstellmotor 8 die Bürste
auf dem Kollektor nur schrittweise verstellt. Diese Kontaktunterbrechung kommt auf
folgende Weise zustande: Sobald eines der Zwischenrelais, z. B. 7a, vom Relais
6 eingeschaltet wird, lädt sich der Kondensator 13" über einen Hilfsschalter am
Relais 7a und den Widerstand 12" auf, die Spannung an seinen Klemmen und damit auch
der Strom durch die parallel liegende Wicklung c steigt an. Die Durchflutung von
dieser Wicklung herrührend wirkt der von Wicklung a entgegen, der Kontaktdruck nimmt
also allmählich ab, bis schließlich der Kontakt unterbrochen wird, wobei auch der
Strom durch Wicklung b wegfällt und damit sofort eine gewisse Kontaktöffnung vorhanden
ist. Da nun das Relais 7" abfällt, der Kondensatorkreis also nicht mehr gespeist
wird, entlädt sich der Kondensator 13, über den Widerstand 14" und Wicklung c, deren
Strom also allmählich abnimmt. Damit wächst die resultierende Durchflutung des Relais
6 an, wird schließlich wieder so groß, daß Kontakt gegeben wird und das Spiel von
neuem beginnt. Je nach der Größe der Abweichung vom Sollwert muß der Strom durch
Wicklung c mehr oder weniger stark ansteigen, der Kondensator also länger oder kürzer
eingeschaltet sein, bis der Kontakt wieder geöffnet wird. Da der Kondensator vom
Relais 7a, das gleichzeitig auch den Verstellmotor 8 schaltet, ein- und ausgeschaltet
wird, ergibt sich damit ein Verhältnis der Einschalt- zur Ausschaltzeit des Motors,
das ungefähr verhältnisgleich der Abweichung der Regelgröße vom Sollwert wird, damit
wird aber auch die mittlere Verstellgeschwindigkeit etwa proportional dieser Abweichung.
Der für Relais 7a . und Wicklung c beschriebene Vorgang spielt sich in gleicher
Weise ab, wenn Relais 7b anspricht, die Abweichung des Sollwertes der Regelgröße
also ihre Richtung gewechselt hat.The windings c and d now ensure that the contact is interrupted at regular intervals, and thus the adjustment motor 8 only gradually adjusts the brush on the collector. This contact interruption comes about in the following way: As soon as one of the intermediate relays, e.g. B. 7a, is switched on by the relay 6, the capacitor 13 "charges via an auxiliary switch on the relay 7a and the resistor 12", the voltage at its terminals and thus the current through the parallel winding c increases. The flow from this winding counteracts that from winding a, so the contact pressure gradually decreases until the contact is finally interrupted, with the current through winding b also disappearing and a certain contact opening thus immediately being present. Since the relay 7 ″ drops out, ie the capacitor circuit is no longer fed, the capacitor 13 discharges via the resistor 14 ″ and winding c, the current of which thus gradually decreases. So that the resulting flow through the relay 6 increases, is finally so large again that contact is made and the game begins again. Depending on the size of the deviation from the nominal value, the current through winding c must rise more or less strongly, i.e. the capacitor must be switched on longer or shorter until the contact is opened again. Since the capacitor is switched on and off by the relay 7a, which also switches the adjusting motor 8 at the same time, the result is a ratio of the switch-on time to the switch-off time of the motor, which is approximately the same as the deviation of the controlled variable from the setpoint value mean adjustment speed roughly proportional to this deviation. The one for relay 7a. The process described and winding c takes place in the same way when relay 7b responds, i.e. the deviation of the setpoint of the controlled variable has changed direction.
Wicklung b kann auch gespart werden, wenn der Stromkreis von Wicklung
a noch eine von der Schaltstellung des polarisierten Relais abhängige Zusatzspannung
erhält, z. B. auf die Weise, daß an
die Stelle von Wicklung b nur
ein fester Widerstand vorgesehen, die Spannung an diesem abgegriffen und in den
Stromkreis der Wicklung a eingeführt wird.Winding b can also be saved if the circuit is cut from winding
a still an additional voltage dependent on the switching position of the polarized relay
receives, e.g. B. in the way that at
the place of winding b only
a fixed resistor is provided, the voltage is tapped at this and fed into the
Circuit of winding a is introduced.