Elektrische Einrichtung zur Erzeugung einer Regelgröße Zur Erzeugung
einer Regelgröße, die angenähert proportional der Abweichung einer zu regelnden
Größe (Istgröße) von der gegebenen Sollgröße ist, hat man unter anderem angegeben,
zwei von der Istgröße in verschiedener Weise abhängige elektrische Hilfseinrichtungen
zu verwenden, die zwei sich schneidende Charakteristiken erzeugen, deren Schnittpunkt
den Sollwert bestimmt. Die sich an den Klemmen der Hilfseinrichtungen ergebenden
Spannungen werden gegeneinander geschaltet, und der resultierende Wert wird als
Meßgröße einem Regler zugeführt, der dann die Abweichung zwischen Ist- und Sollgröße
wieder ausregelt. Verwendet man z. B. eine Hilfseinrichtung, die eine Klemmenspannung
ergibt, die proportional der aufgedrückten Istspannung ist, mit einer zweiten Hilfseinrichtung,
deren Klemmenspannung einer Potenz der Istspannung entspricht,. so ergeben sich
zwei Stromspannungscharakteristiken mit einem so kleinen Winkel zwischen beiden
im Bereich ihres Schnittpunktes, daß der abgreifbare Meßwert bei kleinen Abweichungen
der Istspannung von der Sollspannung sehr unbestimmt ist.Electrical device for generating a controlled variable for generating
a controlled variable that is approximately proportional to the deviation of a controlled variable
Size (actual size) is of the given target size, one has stated, among other things,
two electrical auxiliary devices depending on the actual size in different ways
that create two intersecting characteristics, their point of intersection
determines the setpoint. The resulting at the terminals of the auxiliary equipment
Voltages are switched against each other, and the resulting value is called
Measured variable is fed to a controller, which then calculates the deviation between the actual and target values
regulates again. If you use z. B. an auxiliary device that has a terminal voltage
results, which is proportional to the actual voltage applied, with a second auxiliary device,
whose terminal voltage corresponds to a power of the actual voltage. so arise
two voltage characteristics with such a small angle between the two
in the area of their intersection that the measured value that can be tapped off in the case of small deviations
the actual voltage is very indeterminate from the nominal voltage.
Gegenstand der Erfindung ist nun eine elektrische Einrichtung zur
Erzeugung einer Regelgröße, - die der Abweichung der zu regelnden Größe (Istgröße)
von einer gegebenen Sollgröße angenähert proportional ist, bei welcher dieser Mangel
erfindungsgemäß dadurch beseitigt ist, daß eine aus einem Spannungsteiler und einer
Elektronenröhre mit Vorsehaltwiderständen bestehende Hilfseinrichtung vorgesehen
ist, deren Teile so eingestellt sind, daß eine Stromspannungscharakteristik erzeugt
wird, die die Abszissenachse (Spannungsachse) außer im Nullpunkt noch in einem weiteren
Punkt schneidet, dessen Abszisse dem Sollwert (Sollspannung) entspricht, während
die. Ordinaten der Charakteristik im Bereich dieses Schnittpunktes den Wert des
einem Regler zugeführten Regelstromes bestimmen.The invention now relates to an electrical device for
Generation of a controlled variable - the deviation of the variable to be controlled (actual variable)
is approximately proportional to a given target size at which this deficiency
is eliminated according to the invention in that one of a voltage divider and one
Electron tube with existing auxiliary device provided
whose parts are adjusted to produce a voltage characteristic
which is the abscissa axis (stress axis) in addition to the zero point in another
Point intersects, the abscissa of which corresponds to the nominal value (nominal voltage), while
the. Ordinates of the characteristic in the area of this intersection point the value of the
Determine the control current supplied to a controller.
In der Zeichnung ist in Fig. i ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
zum Erzeugen der Stromspannungscharakteristik nach Fig. 2 dargestellt.In the drawing, an embodiment of the invention is shown in FIG
for generating the voltage characteristic shown in FIG.
In Fig. i soll die Spannung E zwischen zwei Spannungspunkten A-B geregelt
werden. An den Klemmen A, B liegt der Spannungsteilerwiderstand S-T. Mit
G ist eine Elektronenröhre mit verminderter Heizung bezeichnet,. deren Gitter an
der vollen Klemmenspannung A-B, also an der Istspannung, und deren Anode an der
Anzapfung D des Spannüngsteilerwiderstandes, also an einer Teilspannung der Istspannung,
liegt. Ra ist der Anodenwiderstand, Rg der Gitterwiderstand.In Fig. I, the voltage E is to be regulated between two voltage points AB. The voltage divider resistor ST is connected to terminals A, B. G denotes an electron tube with reduced heating. whose grid is connected to the full terminal voltage AB, i.e. to the actual voltage, and whose anode is connected to the tap D of the voltage divider resistor, that is to say to a partial voltage of the actual voltage. Ra is the anode resistance, Rg the grid resistance.
Mißt man den Anodenstrom i" der Röhre und trägt ihn als Funktion der
Spannung E auf, so wird er die in Fig.2 dargestellte Charakteristik a erhalten.
Der Anodenstrom steigt mit zunehmender Spannung E bis zu einer gewissen Sättigung
und nimmt nach dieser wieder ab, um dann erneut anzusteigen.
Die
Abnahme des Anodenstromes mit zunehmender Spannung E nach dein Sättigungspunkt erklärt
sich dadurch, daß die von der Kathode durch das Gitter angezogenen Elek-.` tronen
so stark beschleunigt werden; daß..ein Teil derselben durch das Gitter hindurch
auf die Anode aufprallt und dort Sekundärelektronen auslöst. Diese Sekundärelektronen
werden vom Gitter, das relativ zur Anöde positiv ist, aufgefangen, wodurch eine
Reduktion des Anodenstromes entsteht. Die Gitteranordnung, die Gitterzahl, die Größe
-des Gitterwiderstandes Rg, die Lage des Anzapfpunktes D am Spannungsteiler
und die Heizung der Röhre können so gewählt werden, daß der Spannungsabfall des
Anodenwiderstandes der Abweichung zwischen Ist- und Sollgröße angenähert proportional
ist. Diese Charakteristik zeigt, daß der Anodenstrom -sogar negativ werden kann.
Der Spannungsabfall am Widerstand R" zwischen den Klemmen U-C ergibt dabei in dem
Moment, wo der Anodenstrom i" Null wird, die Sollspannung E". Bei positiven und
negativen Abweichungen der Istspannung A-B von dem Wert 1'o werden die Meßgrößen
Ft bzw. F. am Widerstand Rd abgenommen und einem Regler R zugeführt.If one measures the anode current i "of the tube and plots it as a function of the voltage E, it will have the characteristic a shown in FIG. The decrease in the anode current with increasing voltage E after the saturation point is explained by the fact that the electrons attracted by the cathode through the grid are accelerated so strongly that some of them open through the grid the anode impacts where it triggers secondary electrons. These secondary electrons are from the grating, which is positive relative to Anöde, collected, thereby producing a reduction of the anode current. the grid array, the grating number, the size -of grid resistor Rg, the location of the tapping point D on the voltage divider and the heating of the tube can be chosen so that the voltage drop of the anode resistance corresponds to the deviation between the actual and target size is approximately proportional. This characteristic shows that the anode current can even become negative. The voltage drop across the resistor R ″ between the terminals UC results in the target voltage E ″ at the moment when the anode current i ″ becomes zero . Taken off the resistor Rd and fed to a controller R.
. Die Einrichtung gemäß der Erfindung ist ohne weiteres für die Stromregelung
anwendbar, indem in einem der Leiter, zwischen denen die Spannungspunkte A-B angenommen
sind, ein Shunt eingeschaltet wird, gegebenenfalls über einen Verstärker. Es ist
auch ohne weiteres.- möglich, die Abweichungen von Strom und Spannung zwischen Soll-
und Istwerten angebende Meßgröße zur Leistungsregelung zu benutzen. Für die Regelung
von Drehzahlen kann die Spannung einer Tachometerdynamo verwendet werden, um in
ähnlicher Weise wie bisher eine der Drehzahlabweichung proportionale Meßgröße zu
bestimmen.. The device according to the invention is readily for current regulation
applicable by being in one of the conductors between which the voltage points A-B are assumed
a shunt is switched on, possibly via an amplifier. It is
also without further ado - possible, the deviations of current and voltage between target
and to use the measured variable indicating actual values for power control. For the scheme
of revs, the voltage of a tachometer dynamo can be used to put in
In a similar way as before, a measured variable proportional to the speed deviation is added
determine.
Handelt es sich darum, die Spannung einer Wechselstrommaschine zu
regeln; so wird die zu regelnde Spannung über einen kleinen Hilfsgleichrichter gleichgerichtet,
dann wird wieder in ähnlicher Weise wie oben die Meßgröße bestimmt. In ähnlicher
Weise kann die Einrichtung gemäß der Erfindung auch zur Steuerung von Umrichtern
oder selbständigen Wechselrichtern verwendet werden. Schließlieh ist es noch möglich,
die Einrichtung gei@,cß der Erfindung auch bei -Gleichrichtern .'@£@@zuwenden.It is about the voltage of an alternator too
rules; the voltage to be regulated is rectified via a small auxiliary rectifier,
then the measured variable is determined again in a manner similar to that described above. In a similar way
The device according to the invention can also be used to control converters
or stand-alone inverters. After all, it is still possible
the device of the invention also applies to rectifiers. '@ £ @@.