-
Zeitdämpfung für motorische Antriebe zur selbsttätigen Spannungs-
oder Stromregelung mit besonderer Rückführung der Steuerschalter Bei selbsttätiger
Spannungsregelung mit Spannungsrelais in Anlagen, in denen starke, aber nur kurze
Belastungsstöße auftreten, werden zur Vermeidung eines nutzlosen Hinundherregulierens
Zeitdämpfungen direkt am Kontaktgeber angebracht. Dadurch ergibt sich aber der Nachteil
einer schleichenden Kontaktgabe. Um dies zu umgehen, werden besondere Zeitrelais
vorgesehen, welche in die Steuerleitungen eingefügt sind, d. h. den Steuerstromkreis
erst schließen, wenn der Geber längere Zeit Kontakt macht.
-
Bei anderen Spannungsreglern sind die feinen Kontaktzungen der instrumentartig
gebauten Spannungsrelais durch sehr solide, momentan wirkende Kontakte ersetzt worden.
Es werden dabei einfache Elektromagnete benutzt, deren Zugkraft sich während der
Ankerbewegung infolge des sich stark ,ändernden Luftspaltes stark ändert. Um die
Anker dieser Magnete nach erfolgter Regulierung wieder in die Ausschaltstellung
zurückzuführen, bedarf es besonderer Mittel. Die Magnetanker können z. B. durch
den ausgelösten Reguliervorgang mechanisch oder elektrisch zurückgeführt werden.
Im letzteren Falle erhalten die Spannungsmagnete geeignete Kompensations- oder Rückführungsspulen,
Vorschaltwiderstände oder Unterbrechungseinrichtungen. Die Einrichtungen sind dabei
so getroffen, daß der einmal eingeleitete Reguliervorgang selbsttätig aufrechterhalten
wird, bis der Kontakt des Regulierschalters die gewünschte Kontaktstellung einnimmt.
Zugleich mit der Hilfseinrichtung zur Aufrechterhaltung des Reguliervorganges wird
auch die Rückführung der auf Spannungsänderung reagierenden Magnete betätigt. Die
beschriebenen Einrichtungen haben, wie erwähnt, den Vorteil einer sicheren Kontaktgabe
durch robuste, unempfindliche Kontakte und sind daher sehr zuverlässig im Betrieb.
Sie haben aber zugleich den Nachteil, die sie auf jeden kurzzeitigen Stromimpuls
ansprechen und den Reguliervorgang sofort ausführen. Es fehlt ihnen also die in
sehr vielen Betrieben erwünschte und notwendige Zeitdämpfung. Um zu verhindern,
daß sie unnütz oft regulieren, kann man nur die Empfindlichkeit des Gerätes verringern,
d. h. das Regulierintervall vergrößern.
-
Die bisher bekannten, anfangs erwähnten Mittel zur Dämpfung sind bei
derartigen Einrichtungen nicht ohne weiteres brauchbar. Es ist außerdem in vielen
Fällen, z. B. aus Gründen der Typisierung, erwünscht, die Zeitdämpfung als geschlossene
Einrichtung auszubilden,
um sie nachträglich in Bedarfsfällen leicht
anbringen zu können.
-
Nach der Erfindung wird die gestellte Aufgabe durch Anwendung von
zwei Relais gelöst, die unter sich eine abweichende Zeitcharakteristik besitzen
und in besonderer Weise an den motorischen Antrieb angeschaltet sind.
-
Zur Erläuterung der Einrichtung soll zunächst die Wirkungsweise eines
motorischen Antriebs, wie er beispielsweise bisher benutzt wird, an Hand der Abb.
i beschrieben werden. Eine erfindungsgemäße Anordnung ist in Abb. 2 dargestellt.
-
In Abb. i ist a der Anker des Antriebsmotors der Reguliervorrichtung,
b und c sind Umschalter, die elektromagnetisch durch die Spulen d, e entgegen
einer :äußeren Kraft einzeln, je nach der Drehrichtung betätigt werden und den Anker
a umpolen. f ist die dauernd erregte Feldwicklung des Antriebsmotors.
Die Umschaltmagnete d und e werden, van; den Spannungsmafgmetenmiunidm." und ihren
Kontaktzungen g und h gesteuert. Wenn die Spannung an den Klemmen der Spannungsmagnete
ml und m2 über ein gewisses Maß, steigt, wird der Kontakthebel g entgegen der Spannfeder
i angezogen und schaltet die Wicklung d ein. Fällt dagegen die Spannung unter einen
bestimmten Wert, so wird der Kontakth ebelh, der bei normaler Spannung vom Magnet
m2 in der Ausschaltstellung gehalten wird, durch eine Feder abgerissen und der Stromkreis
der Spule e geschlossen. Dies hat die entgegengesetzte Drehrichtung desAnkersazur
Folge. Der Ankera ist mit einem Regulierschalter in bekannter Weise gekuppelt, und
es wird bei jedem Reguliervorgang eine Einregulierung auf die noimale Spannung bewerkstelligt.
Damit der Regulierschalter stets nach eingeleitetem Reguliervorgang auf Mitte Kontakt
eingestellt wird, ist ein Dauerkontakt k vorgesehen, der im vorliegenden Falle unabhängig
von den Kontakten g und lt den Stromkreis über die Spulen d und e schließt. Nach
vollzogenem Reguliervorgang unterbricht der Kontakt k in dem Augenblick, in dem
der Regulierschalter sich richtig auf die nächste Stufe eingestellt hat.
-
Der Umschalter b bzw. c bleibt während des Reguliervorganges, obwohl
nun beide Umschaltspulen erregt sind, in der einmal befindlichen Lage, was durch
eine besondere Verriegelung zwischen den Magneten erzielt ist. Die Rückführung der
Umschalter in die Anfangslage erfolgt nach öffnung des Dauerkontaktes k bzw. Spannungsloswerden
der Umschalterspulen d, e. Durch die beiden Rückführungsspulen o und p werden die
Kontakthebel g, lt in die Ausgangsstellung zurückgeführt. Dadurch wird der Stromkreis
der Spulen d, e geöffnet.
-
Soll nun ein derartiger motorischer Antrieb mit Zeitdämpfung versehen
werden, so genügt es nicht, etwa in den Kreis der Umschalterspulen oder in den Ankerstromkreis
ein Dämpfungsrelais einzusetzen. Dadurch würde nur der Eintritt der Regulierung
verzögert. Es ist vielmehr notwendig, den bei g oder lt gegebenen Regulierimpuls
rückgängig zu machen, sofern die Schwankung der konstant zu haltenden Spannung nur
vorübergehend stattfand. Der Impuls ist nach Schließen der Kontakte g oder h jedoch
festgelegt und würde sich stets auswirken, wenn auch erst nach der vorgesehenen
Dämpfungszeit.
-
Um den Impuls jedoch rückgängig zu machen, muß die Rückführung vor
Beginn des Reguliervorganges vorgenommen werden, und dieses 'geschieht erfindungsgemäß
mittels eines besonderen Rückführungszeitrelais r. Eine Anordnung ist in Abb. 2
dargestellt. Die Anschaltung des Relais Y an den motorischen Antrieb kann in verschiedener
Weise erfolgen. Z. B. können die Kontakte parallel zu dem Dauerkontakt k geschaltet
sein, so daß beim Ansprechen des Relais zugleich beide Rückführungsspulen :o, p
über die Umschalterspulen d, e hinweg erregt werden. Da hierbei jedoch die Umschalter
ansprechen, muß ein zweites Zeitrelais (Anlaufzeitrelais), welches stärker gedämpft
ist als das Rückführungszeitrelais, in den Ankerstromkreis des Motors gelegt werden.
Um das Ansprechen der Umschalter jedoch zu vermeiden, erfolgt die Einschaltung der
Rückführungsspulen o, p zweckmäßig über die uTiderstände s, t, d. h. unter Umgehung
der Umschalterspulen d, e. Die Zugspule u des Rückführungszeitrelais y kann,
wie Abb. 2 zeigt, in der gemeinsamen Zuleitung zu den Kontakten g, 1i liegen, so
daß, wenn sich einer der Kontakte infolge Spannungsänderungen schließt, zunächst
die Zugspule u erregt wird. Der Widerstand derselben ist so hoch, daß der Strom,
der durch die Umschalterspule fließt, nicht ausreicht, um den Umschalter zu betätigen.
Die Rückführung der Kontakte g, h erfolgt nunmehr in dem Augenblick, wo das Rückführungszeitrelais
seine Kontakte schließt. Durch die Unterbrechung des. Kontaktes g bzw. lt wird die
Zugspule u des Rückführungsrelais spannungslos, und die Kontaktbrücke des Relais
geht urgedämpft in die Anfangsstellung zurück. Dadurch werden die Rückführungsspulen
stromlos, und die Kontakte g bzw. lt
können wieder geschlossen werden. Der
Vorgang wiederholt sich erneut so lange, als die Spannungsänderung noch besteht.
Ist sie nur vorübergehend, so bleibt der entsprechende
Kontakt g
oder h schließlich in seiner Ausgangsstellung stehen.
-
Um den Reguliervorgang nach wiederholtem Ansprechen des Rückführungszeitrelais
einzuleiten, ist ein zweites Relais, das Anlaufzeitrelais, vorgesehen; dessen Zugspule
v liegt in Reihe oder parallel zur Zugspule u. Die Dämpfung dieses zweiten Relais
ist jedoch größer. Ferner ist der Rückgang ebenfalls gedämpft. Bei dem wiederholten
gleichzeitigen Ansprechen beider Relais fällt infolge des gedämpften Rücklaufes
des Anlaufzeitrelais dieses nicht in die Ausgangsstellung zurück, und es verkleinert
sich der Hub desselben immer mehr, bis schließlich seine Kontakte früher geschlossen
werden als die Kontakte des Rückführungsrelais. Dadurch werden die beiden Zugspulen
u und v kurzgeschlossen, und es fließt der volle Strom durch die betreffende Umschalterspule,
so daß jetzt der Reguliervorgang eingeleitet wird. Um ein Zurückfallen des Anlaufzeitrelais
infolge des eigenen Spulenkurzschlusses zu vermeiden, ist die Haltespule tt, vorgesehen,
die von dem Umschalterspulenstrom miterregt wird.
-
Das Wesen der Zeitdämpfung besteht also in der Hauptsache in der Verwendung
zweier Zeitrelais in Verbindung mit dem motorischen Antrieb. Das eine Relais (Rückführungszeitrelaiserzwingt
ein mehrmaliges Wiederholen des, Spannungsänderungsimpulses, während:ein zweites
Zeitrelais (Anlaufzeitrelais) die Anzahl dieser Impulse kontrolliert.