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Schaltung zur Steuerung eines Mehrstufenmotors, insbesonders Vierstufenmotors für die Zufuhr der Verbrennungsluft bei Warmwasser- bzw. Dampfkesseln
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bzw.kritische Kamintemperatur überschritten ist.
Ebenso kann nach dem Prinzip der erfindungsgemässen Schaltung ohne vom Erfindungsbedanken abzuweichen, statt eines Vierstufenmotors auch ein drei-oder mehr als vierstufiger Ventilatormotor gesteuert werden.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Fig, 1 zeigt das Schaltbild der erfindungsgemässen Steueranlage und Fig. 2 ein Betriebsbeispiel in diagrammartiger Darstellung für einen zwischen vorgegebenen Temperaturgrenzen gesteuerten vierstufigen Ventilatormotor.
Zur Steuerung des im Schaltbild nach Fig. 1 nicht dargestellten Ventilatormotors sind den vier Leistungsstufen entsprechend vier Relais 1\ bis R4 zugeordnet, die je nach Bauart und Schaltung des Motors, entweder Sekundärrelais betätigen oder eine Direktumschaltung bewirken.
Die Relais werden von einem Tripelaquastat TA geschaltet, der im Wassersammler oder Vorlauf angeordnet ist und im Hilfsstromkreis O-T liegt. Die Thermostaten T1, T2 des Tripelaquastats sprechen auf verschiedene Temperaturen an ; wobei der Thermostat T2 innerhalb des Bereiches des Thermostats T arbeitet. So ist in dem im Folgenden beschriebenen Betriebsbeispiel nach Fig. 2 bei dem Thermostat T ein Sollwert von 900 and eine Differenz von 40, bei dem ThermostatTz ein Sollwert von 91 und eine Differenz von 10 eingestellt. Die Relais sind zur Schaltung an den Tripelaquastaten paarweise zusammenge-
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der Relaisgruppen gegeneinander bewirkt.
Dem Tripelaquastat TA ist noch ein ebenfalls im Wassersammler oder Verlauf angeordneter Kesselsicherheitsthermostat ST vorgeschaltet, der auf eine einstellbare, über dem Temperaturbereich des Thermostats T1 liegende Höchsttemperatur anspricht und die Aufgabe hat, den Motor gänzlich abzuschalten, wenn die vorgegebene Temperatur erreicht ist.
Die Relais R.'R werden von den Thermostaten, deren Bereiche und Stellwerte den besonderen Aufgaben der Leistungsregelung am Kessel zugeordnet sind, gesteuert, gleichgültig, ob den primären Leistungserfordernissen sekundäre Schalterfordernisse, z. B. die Überwachung der Kamintemperatur, der Aussen- oder Raumtemperatur, überlagert sind oder nicht. Die Überwachung der Kamintemperatur, die wie schon. ausgeführt wurde, nicht unter 1250 fallen soll, besorgt ein im Kamin vorgesehener Thermostat KT, der mit den Sollwertkontakten C und e der Thermostaten T. und ST verbunden ist. Er lässt nur solange Stufen niedriger Verbrennungsintensität zu, als die kritische. Kamintemperatur überschritten wird.
Die Wirkungsweise der erfindungsgemässen Schaltung wird an Hand eines Betriebsbeispieles für einen Warmwasserkessel erklärt, das in Fig. 2 graphisch dargestellt ist. Das Beispiel setzt sich aus fünf Betriebsphasen 1-5 zusammen, deren Bereiche unterhalb des Arbeitsdiagrammes angedeutet sind.
Der Kessel soll zwischen engen Temperaturgrenzen 900 und 940 gefahren werden ; in diesem Tempe-
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Während der Betriebsphase 1 wird der Kessel angefahren. Die Thermostaten ST, T, T stehen beim ruhenden Kessel in den Sollwertstellungen e, c und a. Der Umschalter U befindet sich in der Ausgangsstellung u, in der die Relais 1), ru an dem Thermostat T2 liegen.
Beim Einschalten des Hilfsstromes (Klemmen 0, T) wird das Hilfsrelais A betätigt und der Umschalter U von diesem in die Stellung u1 gebracht, so dass nun die Relaisgruppe R,, R4 an den Thermostat T2 angeschlossen ist und das Relais R4 über den Sollwertkontakt a Strom erhält und den Motor auf die höchste Leistungsstufe IV'steuert. Sobald die Wassertemperatur die Differenztemperatur von 92 des Thermostats T2 erreicht, schaltet sich dieser in die Differenzstellung b und das'Relais 1\ wird mit Strom beliefert, das den Motor zur Drosselung der Luftzufuhr auf die Leistungsstufe HI umsteuert.
Etwa im ersten Drittel der zweiten Betriebsphase steigt die Wassertemperatur noch immer an u. zw. bis 94 , der oberen Grenztemperatur des Thermostats T., der dann in die Differenzstellung d übergeht,
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wodurch das Hilfsrelais A abgeschaltet und der Umschalter U in die Ausgangsstellung Uz bewegt wird.
Während den beiden letzten Phasendritteln sinkt die Temperatur z. B. infolge eines Verbrauches, wie verstärkte Heizung oder Wasserentnahme aus einem angeschlossenen Wasserboiler u. zw. bis 910, dem Sollwert des Thermostats Tu'der nunmehr von der Differenzstellung b auf die Sollwertstellung a zurückgeht und bei der verbliebenen Stellung d des Thermostats T das Relais R in den Stromkreis schliesst..
Die dritte Phase zeigt nun, unter der Annahme, dass der Verbrauch annähernd konstant ist, ein Pendeln des Motors zwischen den Stufen II und I. Infolge des Temperaturanstieges von 910 auf 92 , dem oberen Grenzwert des Thermostats Tu'schaltet sich dieser auf b, so dass das Relais R in Funktion tritt, worauf durch die Drosselung des Feuers die Wassertemperatur wieder auf 910 sinkt und der Thermostat T, in die Sollwertstellung a zurückgeht, das Relais R, mit Strom versorgt, welches die Umschaltung des Motors auf die Stufe II bewirkt.
Während der vierten Betriebsphase erfolgt ein Laststoss mit nachfolgender Entlastung. Durch den erhöhten Verbrauch sinkt die Wassertemperatur und erreicht die untere Grenze des Arbeitsbereiches (900).
Der Thermostat T, schaltet auf die Sollwertstellung c um und nachdem der zweite Thermostat T, vom vorangegangenen Betriebsfall auch noch in der Sollwertstellung a steht, erfolgt über das Hilfsrelais A die Steuerung des Umschalters U, das Ansprechen des Relais R4 und die Steuerung des Motors auf die höchste Stufe IV. Die Temperatur steigt wegen der dem Verbrauch folgenden Entlastung rasch an und bewirkt bei 92 das Umschalten des Thermostats T, in die Differenzstellung b, das Schalten des Relais R, und der Motorstufe III.
In der fünften Phase des Betriebsbeispieles ist ein totaler Lastabfall gezeigt. Die Wassertemperatur steigt weiter an bis 940, der Thermostat T, schaltet auf d, das Hilfsrelais A fällt ab, der Umschalter U schliesst die Relaisgruppe R, R an den Thermostat Tu'der in der Differenzstellung b verblieben ist, so dass das Relais R Strom erhält und durch Umsteuerung des Motors auf die Stufe I die Zufuhr der Verbrert- nungsluft noch weiter gedrosseltwird. Da keine Leistung verbraucht wird, steigt die Wassertemperatur trotz der geringen Luftzufuhr weiter bis sis die am Kesselsicherheitsthermostat ST eingestellte Höchsttemperatur von 950 erreicht.
Nun spricht der Kesselsicherheitsthermostat ST an, unterbricht den Hilfsstromkreis und der Ventilatormotor fällt aus. Da das Feuer nunmehr keine Verbrennungsluft erhält, ist seine Energieabgabe für eine weitere Erhitzung des Wassers zu gering und dessen Temperatur sinkt ab. Bei Erreichung der Temperatur von 930, stellt der Sicherheitsthermostat um und bringt die Schaltanlage wieder in den Hilfsstromkreis. Wegen der Stellung der Thermostaten T, T aus dem Betriebsfall vor dar totalen Abschaltung, springt der Ventilatormotor mit der Stufe I an,
Die erfindungsgemässe Schaltung, beispielsweise mit den Relais RR, kann auch bei Anlagen mit mehreren gleichzeitig betriebenen Kesseln Anwendung finden, wobei die Relais über eine Sammelschiene die gleichzeitige Steuerung mehrerer Unterwindventilatoren bewirken.
Die Steuerthermostate bzw. -pres- sostate sind in diesem Falle in der Anzahl wie für einen Kessel anzuordnen und in den gemeinsamen Kes- seisammler (Dampf- oder Warmwassersammler) einzubauen, wobei aus Sicherheitsgründen für jeden Kessel ein Sicherheitsthermostat vorgesehen wird.
PATENTANSPRÜCHE : l. Schaltung zur Steuerung eines Mehrstufenmotors, insbesonders Vierstufenmotors, für die Zufuhr der Verbrennungsluft bei Warmwasser- bzw. Dampfkesseln, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Leistungsstufe des Motors ein Relais zugeordnet ist, z. B.
4 Relais (R.-R.) vorgesehen sind, die die Umschaltung des
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Schaltung des Umschalters (U) vorgesehen ist, welches im Stromkreis eines Thermostats (T.) liegt, der auf verschiedene Temperaturwerte anspricht und in einer Schaltstellung eine der Relaisgruppen (R,, R4) in den Stromkreis legt und eine weitere Schaltstellung zur Abschaltung des Hilfsrelais (A) aufweist und die einzelnen Relais jeder Gruppe durch einen weiteren ebenfalls auf verschiedene Temperaturwerte ansprechenden Thermostat (T,) steuerbar sind.