DE665157C - Einrichtung zum Umschalten einer handbetaetigten elektrischen Steuerung auf eine zu dieser parallel geschaltete und mit Entladungsstrecken arbeitende selbsttaetige Feinsteuerung - Google Patents

Description

• Einrichtung zum Umschalten einer handbetätigten elektrischen Steuerung auf eine zu dieser parallel geschaltete und mit Entladungsstrecken arbeitende selbsttätige Feinsteuerung Es sind Einrichtungen zur Regelung der Erregerspannung bzw. des Erregerstromes von Hauptmaschinen oder der Erregerspannung bzw. des Erregerstromes von die Feldwicklung der Hauptmaschinen speisenden Hilfsmaschinen bekannt, in denen Elektronenröhren benutzt werden. Diese als Feinregelung wirkenden Einrichtungen dienen in der Hauptsache dazu, durch Beeinflussung der Erregerspannung bzw. des Erregerstromes eine Betriebsgröße der zu regelnden Maschine, insbesondere die Umlaufzahl, auf einen konstanten Wert einzuregeln bzw. auf diesem Wert zu erhalten. Würde nun die Elektronenr öhreneinrichtung auch dazu benutzt werden, die Regelung der Maschine während des Anlaufes vorzunehmen, so würde die Regeleinrichtung, insbesondere die Röhrenschaltung, sehr verwickelt werden. Aus diesem Grunde werden die genannten Maschinenregelschaltungen vielfach derart eingerichtet, daß der Anlauf der zu regelnden Maschine durch eine handbetätigte Steuerung vorgenommen und daß die Regelung nach Erreichen des Sollwertes der zu regelnden Größe auf die vermittels der Elektronenröhren selbsttätig wirkende Feinsteuerung umgeschaltet wird. Diese Umschaltung setzt sehr gut geschultes Bedienungspersonal und betriebssicher wirkende Einrichtungen voraus, wenn bei der Umschaltung Störungen des Betriebes der Anlage nach Möglichkeit vermieden werden sollen. Auch bei vollkommener Erfüllung dieser Voraussetzungen ist jedoch immer noch die Tatsache gegeben, daß während des Umschaltvorganges die zu regelnde Maschine sich selbst überlassen bleibt, so daß Schwankungen der zu regelnden Betriebsgröße unvermeidlich sind und ein Durchgehen des Motors oder anderer angeschlossener Apparate eintreten kann.
• Die vorliegende Erfindung betrifft nun eine Einrichtung zum Umschalten einer handbetätigten elektrischen Steuerung auf eine zu dieser parallel geschaltete und mit Entladungsstrecken arbeitende selbsttätige Feinsteuerung, durch die die vorgenannten Nachteile vermieden werden, und zwar wird dies erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die aus der handbetätigten Steuerung und dem damit in Reihe geschalteten zu regelnden Kreis bestehende Regelanordnung mit der selbsttätigen, bereits vor der Umschaltung von der Sollgröße gesteuerten Regelanordnung, die aus der Feinsteuerung und einem damit in Reihe geschalteten Ersatzwiderstand besteht, durch eine Brückenschaltung mit einer ein Vergleichsgerät enthaltenden Ausgleichsleitung derart verbunden ist, daß die Umschaltung der handbetätigten Steuerung auf die durch die Ersatzschaltung vorbereitete selbsttätige Feinsteuerung nach Maßgabe der vom Vergleichsgerät festgestellten Abgleichung der in den beiden Parallelschaltungen fließenden Ströme jederzeit ohne Unterbrechung der Regel wirkung und vollkommen stoßfrei erfolgen kann.
• Einrichtungen zur möglichst stoßfreien Umschaltung von einer Regelanordnung auf eine andere sind an sich bereits bekannt. So ist es beispielsweise bekannt, einen von einem Dreileitersystem gespeisten Motor stoßfrei von Teilspannung auf Gesamtspannung umzuschalten. Bei dieser Umschaltung wird der an der Teilspannung liegende Motor zunächst von Hand so umgeschaltet, daß er gleichzeitig sowohl an der Teilspannung als auch an der durch einen Regelwiderstand stark gedrosselten Gesamtspannung liegt. Alsdann wird der im Stromkreis der Gesamtspannung liegende Regelwiderstand nach und nach willkürlich so weit verringert, daß die Speisung des Motors mehr und mehr von der Teilspannung auf die Gesamtspannung übergeht. Ist schließlich der von der Teilspannungsquelle gelieferte Strombetrag auf einen geringen Kleinstwert herabgesunken, so wird die Teilspannung mit Hilfe eines Minimalschalters vom Motor abgeschaltet, DiesebekannteEinrichtungermöglicht jedoch noch keineswegs eine vollkommen stoßfreie Umschaltung. Sowohl beim Hinzuschalten der Gesamtspannung als auch später beim selbsttätigen Abschalten der Teilspannung ist ein wenn auch geringer Stromstoß im Motor unvermeidlich. Die bekannte Einrichtung mag daher wohl für die Steuerung von Kalanderantrieben u. dgl., für welche sie gedacht ist, ausreichend sein, für die Umschaltung von mit Entladungsstrecken arbeitenden selbsttätigen Feinsteuerungen dagegen ist sie ungeeignet. Außerdem liegt der bekannten Einrichtung im Gegensatz zum Erfindungsgegenstand eine ganz andere Aufgabe zugrunde. Daher besteht bei der bekannten Einrichtung die Umschaltung in einer Regelvorrichtung, während durch die Einrichtung nach der Erfindung eine Umschaltung von einer Regelvorrichtung auf eine andere so vorbereitet wird, daß sie jederzeit ohne besondere zusätzliche Regelvorrichtung vorgenommen werden kann. Somit ist auch die Ausbildung der Einrichtung nach der Erfindung gegenüber der Ausbildung der bekannten Einrichtung grundverschieden. Bei der bekannten Einrichtung überwacht das Minimalstromgerät lediglich den Strom der Teilspannungsstromquelle, während bei der Einrichtung nach der Erfindung das Minimalstromgerät zwei getrennte Stromkreise miteinander vergleicht.
• Es ist ferner bekannt, bei elektrischen Mehrmotorantrieben parallel zu dem selbsttätigen Regler, welcher die Drehzahl eines Teilmotors mit einer unveränderlichen Sollgröße vergleicht und entsprechend regelt, einen Handregler vorzusehen. Dieser Handregler dient jedoch lediglich dazu, die Erregung des Teilmotors bei dessen Anfahren von Hand bis in den verhältnismäßig k"l@znen Reglerbereich des selbsttätigen Reglers hineinzuführen. Die eigentliche Regelung des Motors findet jedoch einzig und allein durch den 'selbsttätigen Regler statt. Eine Handregelung ist bei der bekannten Einrichtung überhaupt nicht möglich, ohne daß gleichzeitig der selbsttätige Regler die von Hand ausgeführte Regelverstellung sofort wieder rückgängig macht. Somit findet bei der bekannten Regeleinrichtung im Gegensatz zur Einrichtung nach der Erfindung auch niemals eine Umschaltung einer handbetätigten Regelsteuerung auf eine selbsttätige Regelsteuerung statt.
• In der beiliegenden Figur ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
• In dieser bedeutet 4 eine Hilfsmaschine, die die Spannung für die Erregerwicklung der Hauptmaschine i liefert. Die Hauptmaschine i besitzt die Erregerwicklung 2, die über einen veränderlichen Widerstand 3 mit der Spannungsquelle 4, beispielsweise einem Gleichstromgenerator, verbunden ist. Zwischen die Feldwicklung 2 und den veränderlichen Widerstand 3 ist der Schalter 5 eingefügt. Parallel zu der Feldwicklung 2 mit dem regelbaren Widerstand 3 liegt als Ersatzschaltung der Widerstand 6, der Schalter 5a und der automatische Regler 7, der z. B. aus einer gittergesteuerten Hochvakuumelektronenröhre besteht. Das Steuergitter ä der Elektronenröhre 7 ist über eine Kompensationsbatterie 15 und den Spannungsteiler 9 mit einer Tachometermaschine io verbunden, die auf der gleichen Welle wie der Läufer der Hauptmaschine i angebracht ist und Dauermagnete - besitzt. Zwischen der Feldwicklung 2 und dem veränderlichen Widerstand 3 liegt der Verbindungsleiter ii mit einem Schalter 12 und einem Nullanzeigeinstrument 13. Die Spannungsquelle 4 besitzt die Feldwicklung 14. Die Wirkungsweise der Einrichtung ist nun folgende: Die Hauptmaschine i wird z. B. im Ankerkreis angelassen. Der Erregerstrom nimmt seinen Weg von der Spannungsquelle 4 über die Feldwicklung 2 zu dem veränderlichen Widerstand 3 zurück zur Spannungsquelle 4. Nach Erreichen des gewünschten Betriebswertes der Maschine i, beispielsweise einer bestimmten Tourenzahl, wird durch die Tachometermaschine io und den Spannungsteiler 9 das Gitter des Entladungsgefäßes 7 auf eine derartige Spannung gebracht, daß gleichfalls ein Stromfluß durch den Ersatzwiderstand 6 und die Entladungsröhre 7 eintritt. Die Abgleichung der beiden Stromkreise kann nun mit Hilfe des vera - n ;derlichen Spannungsteilers 9 geschehen. In dem Augenblick, in dem beide Erregerstromkreise, nämlich einerseits die Feldwicklung 2 und der veränderliche Widerstand 3 und andererseits der Ersatzwiderstand 6 und die Elektronenröhre 7, den gleichen Strom führen, wird das Nullanzeigeinstrument 13 keinen Strom anzeigen, da die beiden Stromkreise gegeneinander abgeglichen sind. Nun kann ohne Gefahr des . Auftretens einer Betriebsstörung der Schalter 12 ".
• eingelegt und der Schalter 5 und 5a ausgeschäl= tet werden, so daß nun der Erregerstrom seinen Weg von der Spannungsquelle q über die Feldwicklung 2 und die Elektronenröhre 7 nimmt. Ein Verändern des eingestellten Betriebswertes innerhalb gewisser Grenzen ist nun auf einfache Weise durch ein Verändern des Spannungsteilers 9 möglich.
• An Stelle der Umschalter 5, 5a und 12 können, wie leicht ersichtlich, auch Widerstände, die von Null bis Unendlich bzw. umgekehrt veränderlich sind, eingeschaltet werden.
• Schließlich sei darauf hingewiesen, daß an Stelle der Gleichstromtachometermaschine auch eine Wechselstrommaschine verwendet werden kann, die über Gleichrichter und Siebketten mit der Kompensationsbatterie verbunden ist.
• Durch die beschriebene Einrichtung wird also auf einfachste Weise eine Umschaltung einer handbetätigten Regelung in eine automatische Regelung möglich, ohne daß hierbei die Hauptmaschine sich selbst überlassen bleibt und somit Schwankungen der zu regelnden Betriebsgröße auftreten können.
• Die Einrichtung nach der Erfindung ist nicht nur zur Regelung von Betriebsgrößen elektrischer Maschinen mit Vorteil anwendbar, sondern auch zur Regelung von Betriebsgrößen beliebiger anderer elektrischer Stromverbraucher, beispielsweise zur Temperaturfeinregelung elektrischer Ofen und anderer elektrischer Heizeinrichtungen.

Claims (3)

1. PATEN TANSPRÜCIiß: i. Einrichtung zumUmschalten einer handbetätigten elektrischen Steuerung auf eine zu dieserparallelgeschalteteundmitEntladungsstreckenarbeitendeselbsttätigeFeinsteuerung zur Regelung von Betriebsgrößen elektrischer Stromverbraucher, insbesondere zur Regelung elektrischer Maschinen, dadurch gekennzeichnet, daß die aus der handbetätigten Steuerung und dem damit in Reihe geschalteten zu regelnden Kreis bestehende Regelanordnung mit der selbsttätigen, bereits vor der Umschaltung von der Sollgröße gesteuerten Regelanordnung, die aus der Feinsteuerung und einen damit in Reihe geschalteten Ersatzwiderstand besteht, durch eine Brückenschaltung mit einer ein Vergleichsgerät enthaltenden Ausgleichsleitung derart verbunden ist, daß die Umschaltung der handbetätigten Steuerung auf die durch die Ersatzschaltung vorbereitete selbsttätige Feinsteuerung nach Maßgabe der vom Vergleichsgerät festgestellten Abgleichung der in den beiden Parallelschaltungen fließenden Ströme jederzeit ohne Unterbrechung der Regelwirkung und vollkommen stoßfrei erfolgen kann.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Ersatzschaltung außer der selbsttätigen Feinsteuerung (7) einen Ersatzwiderstand (6) enthält, dessen Widerstandswert dem Widerstandswert des zu regelnden Kreises (2) gleich ist, so daß die das Vergleichsgerät (i3) enthaltende Ausgleichsleitung (ix) _ die Ausgleichsleitung einer Brückenschaltung darstellt, welche von dem zu regelnden Stromkreis und der von Hand betätigten Steuerung einerseits und von dem Ersatzwiderstand und der selbsttätigen Feinsteuerung andererseits gebildet wird.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Schalter für das Umschalten Widerstände vorgesehen sind, die von Null bis Unendlich veränderlich sind.