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Fahrplanregler, insbesondere für elektrische Kraftwerksbetriebe In
elektrischen Kraftwerksbetrieben ist es üblich, die Einhaltung einer gewissen Leistung
mit einem Fahrplanregler durchzuführen, der von einem Uhrwerk angetrieben wird und
eine vorgeschriebene zeitliche Verteilung der angegebenen Leistung einregelt.
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Die bisher zu diesem Zweck verwendeten Einrichtungen arbeiten in der
Weise, daß die Ist- und Sollwertorgane durch ein Gestänge oder Getriebe mechanisch
miteinander verbunden sind. Die Einrichtungen haben den Nachteil, daß der mechanische
Aufbau mitunter recht Es sind auch bereits Regeleinrichtungen bekanntgeworden, bei
welchen dem Istwertorgan elektrische Impulse zugeführt werden mit einer Häufigkeit,
die dem jeweiligen Wert der Meßgröße proportional ist. Der Sollwert wird bei solchen
Einrichtungen auf das Sollwertorgan ebenfalls mit Hilfe von Impulsen übertragen,
deren Häufigkeit dem Sollwert proportional ist. Bei einer bekannten Einrichtung
dieser Art besteht der Fahrplanapparat aus einer von einer Uhr angetriebenen Scheibe
mit einer sehr großen Anzahl von Einstecköffnungen, in welche Stifte einzusetzen
sind, durch die in Verbindung mit Kontaktfedersätzen, einem Hilfswiderstand und
einer Stromquelle, sowie einem weiteren umlaufenden Meßgerät der jeweilige Sollwert
zeitabhängig bestimmt wird. Diese bekannte Einrichtung hat einmal den Nachteil,
daß eine große Anzahl von Apparaten benötigt wird, zum andern Mal den, daß eine
besondere, konstant zu haltende Stromquelle für die Darstellung des Sollwerts vorhanden
sein muß. Schließlich macht bei der bekannten Einrichtung auch die Veränderung der
Sollwertkurve über die Tageszeit Schwierigkeiten, die für diesen Fall alle den Sollwert
darstellenden Schrauben in ihrer Stellung überprüft bzw. verändert werden müssen.
Wenn eine solche Veränderung bei der bekannten Einrichtung vorgenommen werden soll,
so können die bei den Werken ohnehin vorhandenen Fahrplankurven bestenfalls als
Vorlage für die Einstellung der Schrauben dienen.
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Ein anderer Impulsfrequenzregler enthält einen Schiebewiderstand,
dessen Schleifkontakt in Abhängigkeit von dem jeweils geltenden Sollwert verstellt
wird. Von diesem Widerstand wird eine entsprechend veränderliche Spannung abgegriffen
und einem Motor zugeführt, der demgemäß mit einer veränderlichen Drehzahl läuft
und einen Impulsfrequenzgeber antreibt. Der Vergleich zwischen Ist- und Sollwert
erfolgt bei dieser bekannten
Einrichtung durch umlaufende Kontaktgabeln.
Diese Einrichtung geht wohl schon einen Schritt weiter, besitzt aber immer noch
den Nachteil, daß eine größere Anzahl von-Apparaten notwendig ist und daß die vof-
, handenen Organe zur Umformung des Sollwerts in eine Drehzahl eine gewisse Verzöge=''
rung mit sich bringen. Entsprechend dem Aufbau dieses Fahrplanreglers ist ferner
keine andere Vergleichsmöglichkeit für Soll-und Ist.wert vorhanden als die erwähnte
Anwendung von umlaufenden Kontaktgabeln, die mit großer Präzision gearbeitet sein
müssen, wenn sich die gewünschte Wirkung ergeben soll. Schließlich ist noch ein
Fahrplanapparat bekannt, bei dem die Fahrplankurve in rechtwinkligen Koordinaten
dargestellt ist und aus leitendem Material besteht. Auf diesem Fahrplandiagramm
liegt eine größere Anzahl von Kontaktfingern auf, die sämtlich auf einer Brücke
befestigt sind. Das Fahrplandiagramm wird in Richtung der Zeitachse verschoben,
so daß entsprechend dem jeweiligen Fahrplanwert eine Anzahl von Bürsten kurzgeschlossen
ist. Zwischen je zwei Bürsten liegt ein Widerstand, so daß bei Anlegen einer Spannung
von der Bürstenbrücke ein Strom geliefert wird, dessen jeweiliger Wert in Beziehung
zu dein Fahrplanwert - steht. Nachteilig bei dieser Einrichtung ist, daß die Kontaktfinger
sehr genau gearbeitet sein und mit gleichmäßigem Druck auf dem Fahrplandiagramm
aufliegen müssen, weil sonst der von den Bürsten abgenommene Strom unbeabsichtigt
gefälscht wird. Hierbei ist zu berücksichtigen, daß jeder Millimeter des Fahrplans
einer Leistung von mehreren iooo kW entsprechen kann, so daß schon der Ausfall oder
die ungenaue Kontaktgabe einer einzigen Bürste eine sehr beträchtliche Änderung
des Sollwerts vortäuschen kann. Dazu kommt, daß die von diesem Fahrplanapparat gelieferte
elektrische Größe nicht unmittelbar zur Übertragung auf größere Entfernungen geeignet
ist, weil es sehr auf deren Intensität ankommt.
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Erfindungsgemäß werden alle diese Nachteile bei einem Fahrplanregler
unter Verwendung einer in einem rechtwinkligen Koordinatensystem dargestellten Fahrplankurve
dadurch vermieden, daß die jeweiligen Sollwerte nach dem Impulszeitverfahren übertragen
und ihre Länge an der entsprechend der Tageszeit bewegten Fahrplankurv e zufolge
ihrer unter dem Abtastorgan in Ordin.atenlängsrichtung hinweggleitenden Ordinatengröße
ermittelt werden. Die Abtastung erfolgt bei einem Ausführungsbeispiel durch ein
Kontaktrad, das periodisch mit konstanter Geschwindigkeit längs den Ordinaten der
F ahrplankurve bewegt wird. In. jedem Fall kann die Abtastung unter Anwendung eines
solchen Drucks "vorgenommen werden, daß ,Kontaktfehler nicht entstehen. Zudem kommt
°: keineswegs auf die Intensität der Impulse ;41i:, so daß eine Übertragung des
Sollwerts auf größere Entfernungen ohne weiteres inög-:1ich ist. Weiterhin wird
durch die Erfindung ein Fahrplanregler geschaffen, der in weiten Grenzen von der
Spannung irgendwelcher Hilfsstromquellen unabhängig ist und die Zahl der benötigten
Einzelteile auf ein Mindestmaß herabsetzt. Dazu kommt noch der Vorteil, daß der
Sollwert direkt aus der Fahrplankurve durch Stromimpulse dargestellt wird, also
durch dasselbe Mittel, durch das auch der Istwert dargestellt wird.
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Dies ergibt eine einfache Vergleichsvorrichtung, da nichts weiter
erforderlich ist als zwei entsprechend Ist- bzw. Sollwert erregte Relais,- deren
Kontakte hintereinander geschaltet in einem Stromkreis für den Verstellmotor liegen.
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In der Abbildung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
bei dem das Zeitimpulsfernmeßsystem verwendet ist. Der Istwertgeber, ein nach dem
bekannten Zeitimpulsfernmeßsystem gebauter Geberapparat, ist mit i, der Sollwertgeber
(Fahrplanapparat), ein ebenfalls nach dem Prinzip des Zeitimpulsfernmeßsystems gebauter
Apparat, bei dem die auf einer Trommel aufgezeichneten Sollwerte durch ein Abtastsystem
aasgeprüft «-erden, mit a, die Einrichtung zur Verstellung des Kraftmaschinenreglers
mit 3 bezeichnet.
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Durch die Schaltuhr 4 wird periodisch der Stromkreis für die Kuppelmagnete
5 und 6 geschlossen, welche, nachdem sie einmal angesprochen haben, über die Selbsthaltekontakte
51 und 61 erregt bleiben. Die beiden Kupplungen 7 und 8 werden durch die Magnete
5 und 6 gleichzeitig eingerückt, und ein Abtastzeiger g im Istwertgeber beginnt
gleichzeitig mit einem Metallrädchen io im Sollwertgeber sich mit konstanter Geschwindigkeit
zu bewegen. Angenommen, der vom Zeiger i i des Istwertmeßinstrumentes i dargestellte
Istwert sei kleiner als der Sollwert, der durch die Randkurve des auf die Metalltrommel
12 aufgespannten Papierstreifens 13 gegeben ist, so wird zuerst eine Berührung zwischen
dem Meßzeiger i i und dem Abtastorgan g stattfinden und damit ein Stromkreis für
ein Relais 1q. geschlossen werden. Durch dieses Relais wird der Arbeitskontakt 141
geschlossen und der Ruhekontakt 142 geöffnet. Die Öffnung des Ruhekontaktes 142
ist ohne Bedeutung, da der betreffende Stromkreis wegen des noch offenen Arbeitskontaktes
16, ohnehin stromlos ist. Die Schließung des Arbeitskontaktes 141 schließt den einen
der
beiden zu der Regeleinrichtung 3 führenden Fernstromkreise,
so daß der Kuppelmagnet 17 auf der Kraftwerksseite erregt wird. Hierdurch wird die
Kupplung 18 eingerückt, und der Motor ig verstellt das linke Sonnenrad des Differentialgetriebes
2o und damit die Regulierachse des Planetenrades. Wenn. nun auf dem Fahrplanapparat
-2 das Metallrad io die Randkurve des Papieres 13 erreicht hat, wird der Stromkreis
für das Relais 16 gebildet. Das Relais 16 schließt seinen Arbeitskontakt 161
und öffnet seinen Ruhekontakt 1b2. Die Schließung des Arbeitskontaktes 16, ist ohne
Bedeutung, da der betreffende Regelstromkreis wegen des geöffneten Ruhekontaktes
142 doch stromios ist. Die Öffnung des Ruhekontaktes. 16, dagegen bewirkt auf der
Kraftwerksseite die Entregung des Magneten 17 und damit die Beendigung der Reglerverstellung.
Der Regler ist demgemäß; um einen Betrag verstellt worden, welcher der Differenz
zwischen Ist- und Sollwert proportional ist. Durch zusätzliche Einrichtungen wird
nun dafür gesorgt, daß die Abtastorgane g und io in ihre Ruhelage zurückkehren und
die Kontakte 141, 14, und 161, 16. in den Regelstromkreisen wieder in ihre
gezeichnete Stellung zurückgeführt werden. Dies wird im wesentlichen durch das Relais
15 bewirkt, das von der Schaltuhr .4 betätigt wird zu einer Zeit, zu welcher
der beschriebene Regelvorgang zuverlässig beendet ist.
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Auf dem Sollwertgeber ist die Fahrplankurve in rechtwinkligem Koordinatensystem
aufgetragen. Statt einer Metalltrommel 12 und einem Papierstreifen 13 kann
man auch die Trommel aus isolierendem Material und die der Fahrplankurve entsprechende
Komplementkurve aus einem Metallblatt herstellen. Die Kontaktgabe zur Betätigung
des Relais 16 erfolgt in diesem Falle, wenn das Rad io das Metallblatt erreicht.
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Die drei Einrichtungen des Ausführungsbeispieles Istwertgeber i, Sollwertgeber
2 und Regeleinrichtung 3 können sich an drei räumlich voneinander getrennten Orten
befinden und lassen keine große Bewegungsmöglichkeit zu.