Verfahren zum selbsttätigen Abschalten von Stromverbrauchern. In Verträgen über die Verrechnung von elektrischer Energie ist vielfach bestimmt-, dass erhöhte Gebührensätze in Kraft treten, sobald die Leistungsaufnahme innerhalb eines bestimmten Zeitabschnittes, zum Bei spiel innerhalb 1/4 Stunde oder innerhalb <B>1</B> Stunde einen bestimmten Wert übersehrei- tet. Der Abnehmer ist deshalb daran interes siert, eine Überschreitung des vereinbarten Maximums zu vermeiden.
Essind auch selion Vorrichtungen bekannt, durch welche der Abnehmer gewarnt wird, sobald die Lei stungsaufnahme den Betrag übersehreitet, der bei gleichmässiger Belastung gerade die höchstzulässige Arbeitsaufnahme verur sachen würde. Es sind auch Einrichtungen vorgeschlagen worden, die selbsttätig ent behrliche Stromverbraucher abschalten.
Es ist auch vorgeschlagen worden, den Arbeits verbrauch, der den Sollwert des Arbeitsver brauches übersteigt, wie er bei gleichmässiger maximaler Belastung entstehen würde, mit der durch Abschalten von entbehrlichen Stromverbrauchern noch erzielbaren Arbeits ersparnis zu vergleichen und die entbehr lichen Stromverbraucher abzuschalten, sobald der Übeiverbrauch die noch erzielbare Er sparnis erreicht. Auch eine derartige An ordnung arbeitet bei stark wechselnder Be lastung nicht immer zuverlässig.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren, nach welchem auch bei stark wechselnder Belastunc, entbehrliche Stroinverbraucher rechtzeitio, aboeschaltet Zn ZD werden können.
Nach dem Verfahren wird mit Hilfe einer Vorrichtung, die den Istwert des Arbeitsver brauches mit dem Sollwert des Arbeitsver brauches vergleicht, der Sollwert entspre chend der zuviel verbrauchten Arbeit soweit verkleinert, dass die durch Verkleinerung des Sollwertes erzielbare Arbeitsersparnis den Überverbrauch aufwiegt. Durch selbsttätiges Abschalten entbehrlicher Stromverbraucher wird die Leistungsaufnahme mindestens an nähernd auf den dem neuen Sollwert des Ar- beitsverbrauc'hes entsprechenden Wert ver ringert.
Damit nicht iu häufig Stromver braucher ein- und ausgeschaltet werden, ist es zweckmässig, die Stromverbraucher nur periodisch zur Absc'haltung frei zu geben. Man kann dies in einfacher Weise dadurch erreichen, dass man den Stromkreis, durch den die Kommandos zum Abschalten gegeben werden, nur periodisch schliesst.
Da erfall- rungsgemäss bei grösseren Betneben die Mo- mentanwerte der Leistungsaufnahme stark von dem Mittelwert abweichen, so empfiehlt es sich, um zu häufiges Schalten zu ver meiden, ein Kommando zum Abschalten ent behrlicher Stromverbraupher erst dann zu Gleben, wenn der Über-verbrauch der Arbeits- C aufnallme einen bestimmten Wert überschrei tet.
Da meist nur wenige Stromverbraucher vorhanden sind, die ohne Betriebsstörung ab geschaltet werden können, so kann man keine beliebig feine Abstufung in der absel-ialt- baren Leistung vornehmen. Man wird des halb den Sollwert um Beträge verändern, die möglichst genau der Leistungsaufnahme entbehrlicher Stromverbraueller entsprechen. Man kann dann mit einer verhältnismässig kleinen Anzahl von Relais den gewünschten Zweck, erreichen.
Das Verfahren --emäss der Erfindunc, ZD <B>C</B> wird im folgenden anhand der Zeichnung eD beispielsweise erläutert.
Abb. <B>1</B> zeigt eine Einrichtung, bei der periodisch soviel Stromverbraucher abge schaltet werden, wie notwendig ist, um die Leistungsaufnahme auf den vorgeschriebenen Sollwert zu bringen. Bei dem Ausführungs beispiel nach Abb. 2 wird der gleiche Zweck mit Hilfe eines Messinstrumentes erreicht, welches die Differenz zwischen Ist- und Soll wert des Leistungsverbrauelies misst und ein Kommando zur Absclialtung eines Stromver brauchers solcher Grösse gibt,
dass der Lei- stungsverbraueli bis mindestens auf den Soll- -wert herabgelit. Soweit die Einrichtungen nach Abb. <B>1</B> und 2 die gleichen Teile auf- weisen, sind die gleichen Bezugszeichen ver wendet worden.
In Abb. <B>1</B> sind mit<B>1</B> und 2 zwei Sam melschienen bezeichnet, zwischen die die Stromverbraucher<B>3,</B> 4,<B>5, 6</B> und<B>7</B> eingeschal tet sind. Es sei angenommen, dass die Stromverbraucher<B>3</B> bis<B>6</B> jederzeit entbehr- lieh sind aber auch jederzeit eingeschaltet werden können. Der Stromverbraucher<B>7</B> soll bei dem dargestellten Ausführungsbei spiel alle diejenigen Stromverbraucher ver körpern, die nicht ohne Betriebsstörung ein- bezw' ausgeschaltet werden können und durch deren Leistungsaufnahme leicht eine erschreitung des vereinbarten Maximums hervorgerufen werden kann.
Eine dem Sollwert des Arbeitsverbrau ches entsprechende Grösse wird mit Hilfe der an sich bekannten Vorrichtung<B>8</B> dar gestellt. Diese Vorrichtung enthält den Kon taktarm<B>9,</B> der über die Magnetkupplung<B>10</B> durch das Fortsehaltwerk <B>11</B> angetrieben wird. Das Fortschaltwerk <B>11</B> kann beispiels weise ein für die Zwecke der Fernmessung bekanntes Fortschaltwerk sein, welches durch Impulse angetrieben wird, die der Zäh ler 12 gibt. Die Umlaufsgeseliwindigkeit des Fortschaltwerkes ist daher der Lei stungsaufnahme proportional. Der vom Kontaktarm<B>9</B> zurückgelegte Weg entspricht dann dem Arbeitsverbrauch.
Die Geschwin digkeit des Armes<B>9</B> bezw. der von diesem Arm zurückgelegte Weg wird mit einer dem Sollwert entsprechenden Geschwindigkeit verglichen. Diese Geschwindigkeit wird mit Hilfe des Motors<B>13</B> erzeugt. Dieser Mot--)r kann beispielsweise wie ein Gleichstrom- amperestundenzähler ausgebildet sein. Er treibt die Kontaktscheibe 14 an.<B>15</B> ist eine Feder, durch die beim Lösen der Kupplung <B>10</B> der Kontaktarm<B>9</B> gegenüber der Kon- taktselieibe 14 in die Ruhelage gebracht wird.
Wenn der Sollwert der Leistangs- abgabe mit dem Istwert übereinstimmt, so bleibt der Kontaktarm<B>9</B> gegenüber der Kon- iaktscheibe 14 in Ruhe. Übersteigt dagegen der Istwert der Arbeitsaufnahme den Soll- wert, so bewegt sich der Kontaktarm<B>9</B> gegen. die Kontaktsegmente<B>1.6</B> -und<B>17.</B> Der<B>Ab-</B> stand zwischen dem Berührungspunkt der Feder<B>18</B> mit der Kontaktscheibe und den Seginenten <B>16</B> und<B>17</B> entspricht einem be stimmten Überverbrauch.
Wenn die Kontakt feder<B>18</B> das Kontaktsegment<B>1,6</B> erreicht, so ist dies ein Zeichen dafür, dass ein bestimmter Überverbrauch zum Beispiel von 3/4 Äilo- wg,+l--,tunaen vorhanden ist. Damit dieser Überverbrauch -wieder gespart werden kann, muss man<B>je</B> nachdem, zu welchem Zeitpunkt innerhalb der Messperiode der Überverbrauch entstanden ist, eine grössere oder kleinere Leistung abschalten.
Wenn der Überver brauch, zum Beispiel innerhalb der ersten Viertelstunde einer einstündigen Messperiode entstanden ist, so genügt es den Sollwert der Leistung um<B>1</B> Kilowatt herabzusetzen, damit in den folgenden 3/4 Stunden 3/4 Kilowatt stunden gespart werden. Ist dagegen der Überverbrauch in der dritten Viertelstunde entstandenr, so muss man den Sollwert um <B>3</B> Kilowatt herabsetzen, um eine Ersparnis von 3/4 Kilowattstunden innerhalb der letz ten Viertelstunde zu erzielen.
Um wieviel die Arbeitsaufnahme zwecks Kompensierung eines Mehrverbrauches er- iiiedrigt werden muss, ist also von der Zeit, die bis zum Ende der Messperiode noch zur Verfügung sieht, abhängig. Man muss des halb die Umlaufgeschwindigkeit des Motors <B>13</B> um einen Betrag vermindern, der von dem Zeitpunkt abhängig ist, an welchem der durch den Abstand zwischen dem Nullpunkt der Feder<B>18</B> und dem Kontaktsegment<B>16</B> bezw. <B>17</B> entsprechende Überverbrauch er reicht ist.
Zu diesem Zweck dient die Vor richtung<B>19 .</B> Diese bestellt aus den Kontakt scheiben 20 und 21, der Magnetkupplung 22, dem Zeitwert<B>2,3,</B> der Rückstellfeder 24 und der Kontaktscheibe 25. Die Segmente der Kontaktscheiben 20 und 21 sind mit Schleif ringen verbunden. An die auf diesen Schleif ringen laufenden Bürsten sind die Relais<B>26</B> bis<B>33</B> angeschlossen. Diese Relais entspre chen den Kontaktsegmenten<B>12-6</B> bis 133. So bald ein bestimmter Überverbrauch vorhan- den ist, kommt die Feder<B>18</B> der Vergleichs- vorrielltung,8 mit dem Kontaktsegment<B>16</B> in Berührung.
Dadurch kommt ein Stromkreis zustande, der über eines der Kontakisegmente <B>130</B> bis<B>13,5</B> und eines der Relais<B>30</B> bis<B>33</B> führt. Wenn also beim Zustandekommen eines Stromes das Kontaktsegment 132 von der Kontaktieder 44 berührt wird, so zieht das Relais<B>32</B> seinen Anker an. Sämtliche der Relais<B>26</B> bis<B>32</B> sind mit Selbsthalte- kontakten 36 bis 43 ausgerüstet.
Die Relais sind ferner mit Kontakten 46 bis<B>53</B> ausge rüstet, welclie Widerstände steuern, die im Stromkreis des Motors<B>13</B> liegen, welcher den Sollwert der Arbeitsaufnahme bestimmt und dessen Umlaufsgeschwindigkeit dem Soll wert der Leistungsaufnahme entspricht. Die Widerstände sind mit<B>56</B> bis<B>63</B> bezeichnet. Die Grösse der Widerstände ist so gewählt, dass durch Abschalten der Widerstände der Sollwert um einen solchen Betrag verkleinert wird, dass die dadurch erzielbare Arbeits ersparnis den Überverbrauch aufhebt.
Die Länge der Kontaktsegmente<B>126</B> bis<B>133,</B> welche der Zeit entspricht, die vom Beginn der Messperiode verstrichen ist, bezw. die bis zum Ende der Messperiode noch zur Verfü gung steht, muss unter Berücksichtigung der Grösse der Widerstände<B>56</B> bis<B>63</B> gewählt sein. Man kann beispielsweise die Kontakt segmente gleich lang machen, zum Beispiel so, dass jedes Kontaktsegment einer Viertel stunde entspricht.
Wenn die Vergleichsvor richtung<B>8,</B> wie oben angenommen, bei einein Überverbrauch von 3/4 Kilowattstunden an spricht, so muss dann der Widerstand<B>60</B> einer Leistung von<B>1</B> Kilowatt, der Wider stand<B>61</B> der Leistung von<B>1,5</B> Kilowatt, der Widerstand<B>62</B> der Leistung von<B>3</B> Kilowatt entsprechen. Denn durch Verminderung der Leistungsabgabe um diese Beträge können mit Sicherheit nach dem Ansprechen der Vergleichsvorrichtung noch 3/4 Kilowattstun den gespart werden. Über die Bemessung .des Widerstandes<B>63</B> wird weiter unten noch einiges gesagt.
Der Beginn und das Ende der Mess- periode wird durch Lösen der Kupplung<B>22</B> mit Hilfe des Kontaktes<B>35</B> und des Zeit werkes 34 bestimmt. Nach dem Lösen der Kupplung 22 gehen die Kontaktscheiben 20 und<B>291</B> unter dem Einfluss der Feder 24 in die Ruhelage zurück. In der Ruhelage wird der Selbsthaltestromkreis der Relais ':),#6 bis <B>33</B> durch die Kontaktscheibe 25 unterbrochen. so dass diese Relais abfallen.
Das Kontaktsegment<B>17</B> entspricht einem grösseren Überverbrauch, zum Beispiel<B>1,5</B> Kilowattstunden, als das Kontaktsegment<B>16.</B> Dementsprechend muss die Leistungsauf nahme in einem -höheren Masse erniedrigot werden, wenn die Feder<B>8</B> das Segment<B>17</B> berührt, als wenn die Feder nur mit dem Segment<B>16</B> in Berührung kommt.
Wenn man annimmt, dass die Lage des Kontaktseo,- mentes einem Überverbrauch von<B>1,5</B> Kilo wattstunden entspricht, so muss beim An sprechen der Vergleichsvorrichtung<B>8</B> in der ersten Viertelstunde die Leistung um 2 Kilo watt, in der zweiten Viertelstunde um<B>3</B> Kilowatt, in der dritten Viertelstunde um <B>6</B> Kilowatt herabgesetzt werden. Dies ge schieht mit Hilfe der Kontaktscheibe 20 und der Relais<B>216</B> bis<B>29,</B> sowie den Wider ständen<B>56</B> bis<B>59</B> in der gleichen Weise wie für die Kontaktscheibe 21, die Relais<B>30</B> bis<B>33</B> und die Widerstände<B>60</B> bis<B>63</B> er läutert.
In dem angenommenen Fall ent spricht der Widerstand<B>56</B> der Grösse von <B>2 2</B> Kilowatt, der Widerstand 57 der Grösse von<B>3</B> Kilowatt, der Widerstand<B>58</B> der Grösse von<B>6</B> Kilowatt. Der Widerstand<B>59</B> wird unter Berücksichtigung ähnlicher Ge sichtspunkte wie der Widerstand<B>63</B> bemes sen.
Damit die Gesamtleistungsaufnahme um den Widerständen<B>56</B> bis<B>63</B> entsprechende Beträge vermindert werden kann, ist das Messgerät 64 vorgesehen. Dieses Messgerät kann, wie im Ausführungsbeispiel dargestellt ist, mit dem Motor<B>13</B> in Reihe geschaltet sein. Sein Ausschlag würde daher dem Soll wert der Leistungsaufnahme entsprechen. Das Messsystem des Messgerätes 64 besitzt jedoch noch eine zweite Wickluug, die von dem Strom durchflossen ist, der der jewei ligen Leistungsaufnahme der nichtabschalt baren Verbraucher<B>7</B> entspricht.
Wenn es sieh um Gleichstromnetze handelt, so könnte man zu diesem Zweck unmittelbar einen Teilstrom der Wicklung dieses Gerätes zu führen. Bei Wechselstroinnetzen wird man Fernmessgeber, zum Beispiel Impulsfernmess- geber oder Tachometermaschinengeber oder dergleichen, dazwischenschalten. Die beiden Wicklungen des Instrumentes 64 sind gegen- einandern-eschaltet, so dass der Sollwert d2r Leistungsaufnahme um den Betrag der nicht abschaltbaren Leistung vermindert wird.
Der übrigbleibende Betrag entspricht der Lei stung, die, ohne dass die Gefahr einer Über schreitung des vereinbarten Maximums be steht, von den entbehrlichen Verbrauchern aufgenommen werden darf. Der Ausschlag des Zeigers<B>65</B> ist daher unmittelbar ein Mass für die Gesamileistung der abschaltbaren Verbraucher, die im Betrieb bleiben können. Um selbsttätig die entbehrlichen Verbrau- eher abzuschalten, ist das Messgerät mit einer Kontaktbahn<B>66</B> versehen, gegen die der Zei ger<B>65</B> mit Hilfe des Fallbügels<B>67</B> gedrückt werden kann.
Die Skala<B>6,8</B> zeigt die Grösse der Leistung, die von den entbehrlichen Stromverbrauchern aufgenommen werden darf. Die unter dem Zeiger liegenden Kon taktsegmente sind<B>je</B> einem entbehrlichen Stromverbraucher zugeordnet. Ihre Länge entspricht der Leistungsaufnahme des zuge hörigen Stromverbrauchers. Das Kontakt segment<B>69</B> entspricht dem Verbraucher<B>3,</B> der beispielsweise eine Leistung von<B>6</B> Kilo watt aufnehmen möge. Das Kontakiseg- ment <B>70</B> entspricht dem Verbraucher 4 und einer Leistung von 2 Kilowatt. Das Kon- takisegment <B>71</B> entspricht dem Verbraucher <B>5</B> und einer Leistung von 2 Kilowatt.
Das Kontaktsegment <B>72</B> entspricht dem Verbrau cher<B>6,</B> der eine Leistung von 4 Kilowatt aufnehmen möo-e. An die Kontaktsegmente <B>69</B> bis<B>72</B> sind die Relais<B>79, 80, 81</B> und 82 angeschlossen. Diese Relais sind mit Selbst- haltekontakten ausgerüstet, die mit beson deren Ruhekontakten zusammenarbeiten. Die Relais sind derart in Reihe geschaltet, dass sämtlielie Relais, die den unter dem und rechts vom Zeiger liegenden Kontaktsegmen ten entsprechen, Strom erhalten und nach dem Abheben des Zeigers eingeschaltet blei ben.
Nur die Relais erhalten keinen Strom, welche Stromverbrauchern entsprechen, bei welchen die Summe der Leistungsabgabe kleiner ist als der vom Zeiger<B>65</B> angezeigte Wert. Die Stromverbraucher<B>3</B> bis<B>6</B> werden durch die Kontakte<B>83,</B> 84,<B>85, 86</B> der Relais <B>79</B> bis<B>82</B> unter Zuhilfenahme der Schütze <B>87, 88, 89</B> und<B>90</B> gesteuert. Damit nicht zu häufig eine Abschaltung oder Zuschaltung, von Stromverbrauchern stattfindet, wird der Zeiger<B>65</B> nur periodisch, zum Beispiel in Zeitabständen gegen die Kontaktbahn ge- drüekt, die zum Beispiel den<B>10.</B> und 12. Teil der Messperiode betragen.
Bei einer Dauer der Messperiode von<B>1</B> Stunde wird man also den Zeiger in Abständen von etwa <B>5</B> Minuten gegen die Kontaktbahn drücken, bei einer Messperiode von einer Viertelstunde dagegen in Abständen von etwa 2 Minuten. Zu diesem Zweck dient das Zeitwerk<B>91,</B> des sen Kontaktwalze bei dem gewählten Bei spiel in fünf Minuten einmal umlaufen möge.
Die Kontaktwalze besitzt einen Kontaktring <B>93,</B> der an einer Stelle unterbrochen ist. Über diesen Rin-, erhalten die Selbstlialtestrom- kreise der Relais '3 71 bis 89 Strom. Die Un- terbreeliung des Kontaktringes liegt in bezug zu dem Kontaktseo-Ment 94, durch welches der Fallbügelmagnet <B>95</B> erregt wird,
derart dass zunächst der Fallbügelmagnet den Zei ger<B>65</B> gegen die Kontaktbahn drückt, so dass die an die unter dem Zeiger und rechts vom Zeiger<B>65</B> liegenden Kontaktsegmente angeschlossenen Relais Strom erhalten, dann wird der Haltestromkreis kurzzeitig unter brochen und dann wird erst der Stromkreis des Fallbügelmagnetes <B>95</B> unterbrochen.
Das 17"ont"iktsegment <B>9,6</B> der Kontaktwalze<B>92</B> schliesst einen Stromkreis, der über den Aus- lösemagneten <B>97</B> der magnetischen Kupplung <B>10,</B> sowie den Kontaktarm<B>9,</B> die Kontakt scheibe 14 und über die Konfaktselieiben 20 bezw. 21 und eines der Relais<B>26</B> bis 33 führt. Die Wirkungsweise der Einrichtung nach Abb. <B>1</B> sei<B>im</B> folgenden anhand des in Abb. <B>3</B> dargestellten Diagrammes beschrieben.
Es sei angenommen, dass die Messperiode eine Stunde beträgt. Es sei ferner angenommen, dass die Kontaktieder <B>18</B> mit dem Kontakt segment<B>16</B> in Berührung kommt, sobald ein Überverbrauch von 3/1 Kilowattstunden vor handen ist, dass die Länge der Kontaktseg mente<B>12;
6</B> bis<B>131 je</B> einer Viertelstunde ent spricht, dass der Stromverbraucher<B>3</B> eine Leistung von<B>6</B> Kilowatt, der Stromverbrau- eher 4 eine Leistung von<B>92</B> Kilowatt, der Stromverbraucher<B>5</B> ebenfalls eine Leistung von 2 Kilowatt und der Stromverbraucher # eine Leistung von 4- Kilowatt aufnimmt. Das vereinbarte Maximum der Arbeitsaufnahme pro Messperiode möge 2101 Kilowattstunden betragen. Die Gesamtleistung der entbehr- ,lielien,Stromverbraucher beträgt also 14 Kilo watt.
In Abb. <B>3</B> ist in horizontaler Richtung die Zeit in Minuten aufgetragen. In senkrechter Richtung ist die Leistung L aufgetragen. Die mit<B>98</B> bezeichnete Linie entspricht der hbelistzulässigen mittleren Leistungsauf nahme von 20 Kilowatt. Es sei angenommen, dass der Verbraucher<B>7</B> eingeschaltet ist und eine Leistung von<B>9</B> Kilowatt aufnimmt. Die Grösse der Gesamtbelastung würde also<B>23</B> Kilowatt betragen. Der Pfeil<B>99</B> zeigt die Grösse der Belastung an.
Nach Ablauf einer Viertelstunde würden 3/4 Kilowattstunden mehr verbraucht sein als dem höchstzulässi- 0- n Ce Durehschnitisverbrauch entspricht. In Abb. <B>3</B> ist die Fläche, welche der zu- viel verbrauchten Arbeit entspricht, schraf fiert. Nach Ablauf einer Viertelstunde würde also die Kontaktfeder<B>18</B> der Vergleichsvor richtung<B>8</B> das Kontaktsegmeilt berühren.
Etwa zur gleichen Zeit berührt das Kontakt segment 94 der Schaltwalze <B>92,</B> die nach<B>je</B> <B>5</B> Minuten eine Umdrehung vollendet, die auf der Walze schleifenden Kontaktbürsten <B>100.</B> Dadurch kommt ein Stromkreis zu stande, der vom Pluspol der Batterie, die Bürsten<B>100,</B> die Magnetspule<B>87,</B> den Kon- taktarm<B>9,</B> die Feder<B>18,</B> die Feder 4-4, das Kontaktsegment<B>130</B> über die Wieklung des Relais<B>30</B> zum Minuspol der Batterie führt.
Die Kontaktsegmente<B>126</B> bis<B>133</B> sind so ange ordnet, dass die Lücke zwischen den Kontakt segmenten zu einem Zeitpunkt unter den darauf schleifenden Kontaktbürsten liegt, wenn der eben erwähnte Stromkreis o,eöff- net ist. Das Relais<B>30</B> zieht seinen Anker an und hält sich über den Selbsthaltekon- takt 40. Gleichzeitig wird der Widerstand <B>60</B> ausgeschaltet. Durch das Schliessen des oben erwähnten Stromkreises wird mit Hilfe der Magnetwicklung<B>97</B> die<B>-</B> Magnetkupp lung<B>10</B> gelüftet, so dass der Kontaktarm<B>9</B> gegenüber der Kontaktscheibe 14 in die Ruhelage zurückkehrt.
Durch das Öffnen des Kontaktes<B>50</B> wurde, wie bereits erwähnt, der Widerstand <B>60</B> abgeschaltet. Dadurch wird der Sollwert um<B>1</B> Kilowatt herabgesetzt. Der Sollwert beträgt also von dem Zeitpunkt der Erregung des Relais<B>30</B> an nur noch<B>19</B> Kilowatt. Die Grösse des nun massgebenden Sollwertes ist in Abb. <B>3</B> durch den Pfeil<B>101</B> dargestellt. Es ist in der Abb. <B>3</B> leicht zu erkennen, dass durch Herabsetzen des Sollwertes auf<B>19</B> Kilowatt in den übrigen 3/4 Stunden der Mess-- periode % Kilowattstunden gespart werden.
so dass das vereinbarte Maximum nicht über schritten werden kann, sofern die Leistung auf den Sollwert von<B>19</B> Kilowatt herabce- setzt wird. Diese Funktion führt das Mess- instrument 64 aus. Der einen Wicklung die- seµ Messinstrumentes wird mit Hilfe der Lei- tuno, <B>103</B> ein Strom zi--igeführt, der<B>19</B> Kilo-. watt entsprechen würde.
Der zweiten Wick lung dieses Instrumentes wird jedoch mit Hilfe der Leitung 104 ein Strom in entgegen gesetzter Richtung zugeführt, der der Lei stung des Stromverbrauchers<B>7,</B> bei dem ge wählten Beispiel<B>9</B> Kilowatt, entspricht. Der Ausschlag des Zeigers wird also nicht<B>19</B> Kilowatt (dem neuen Sollwert), sondern nur <B>10</B> Kilowatt entsprechen. Bei dem gewähl ten Beispiel würde der Zeiger gerade zwi schen den Kontaktsegmenten<B>71</B> und<B>72</B> lie gen. Man wird deshalb den Spalt zwischen den Kontaktsegmenten so klein machen, dass eines der beiden Kontaktsegmente berührt wird. In diesem Fall wird mit Sicherheit der Spule<B>82</B> Strom zugeführt.
Durch das <B>en</B> Erregen des Relais<B>82</B> wird das Schütz<B>90</B> erregt und schaltet den Stromverbraucher<B>6</B> ab. Da dieser in dem angenommenen Fall eine Leistung von 4 Kilowatt aufnimmt,<B>so</B> <B>C</B> uf <B>19</B> geht die Belastung von<B>23</B> Kilowatt a Kilowatt (dem neuen Sollwert) zurück. Wenn inzwischen keine Veränderung in der Belastung entsteht, so wird an dem Schalt zustand bis zum Ende der Messperiode nichts geändert.
Steigt zum Beispiel während der folgen den Viertelstunde die Leistungsaufnahme um<B>6</B> Kilowatt an und wird am Ende der zweiten Viertelstunde ein Überverbrauch von 3/4 Kilowatistunden erreicht, so spricht die, -#I'ergleichsvorrichtung <B>8</B> von neuem an.<B>In</B> Abb. <B>3</B> ist der Anstieg der Leistung durch den strichpunktierten Linienzug<B>105</B> darge stellt. Die von diesem Linienzug eingeschlos sene schraffierte Fläche entspricht einem Überverbrauch von<B>%</B> Kilowattstunden.
Die ser Überverbrauch kann nur durch Abschal- tun- von<B>1,5</B> Kilowatt wieder eingeholt wer den, da nach Ablauf der zweiten Viertel stunde nur noch eine halbe Stunde zur Ver fügung sieht. So-bald die Bürsten<B>100</B> durch das Kontakisegment <B>96</B> geschlossen sind, fliesst ein Strom über die Wichlung <B>97,</B> den Kontaktarm<B>9.</B> die Kontaktfeder<B>18,</B> das Seg ment<B>16,</B> das Kontaktsegment 131, die Na netwicklung des Relais<B>31.</B> Der Selbsthalte- kontakt 41 wird geschlossen.
Dadurch wird der Stromkreis des Widerstandes<B>61</B> geöff net, der einer Leistuna, von<B>1,5</B> Kilowatt entspricht. Der Sollwert wird also um wei tere<B>1,5</B> Kilowatt auf<B>17,5</B> Kilowatt vermin dert. Der dann gültige Sollwert ist durch den Pfeil<B>106</B> dargestellt. Der Sollwert der Leistunc, darf also nur noch<B>17,5</B> Kilowatt betragen, wenn das vereinbarte Maximum nicht überschritten werden soll.
Da angenom men wurde, dass der Überverbrauch durch Hinzuschalten eines Stromverbrauchers mit einer Leistungsaufnahme von<B>6</B> Kilowatt hervorgerufen wurde, so beträgt die Lei- sti--ing, die jetzt von dem Stromverbraucher<B>7</B> aufgenommen wird,<B>15</B> Kilowatt. Dem Mess- instrument 64 wird durch die Leitung<B>108</B> <U>-in</U> Strom zugeführt, der dem neuen Sollwert yon <B>17,5</B> Kilowatt entspricht. Der andern Wicklung des Instrumentes wird ein Strom zugeführt, der der Leistungsaufnahme von <B>15</B> Kilowatt entspricht.
Der Zeigerausschlag entspricht also der Differenz der beiden Werte, nämlich<B>2,5</B> Kilowatt. Sobald nun der Zeiger durch den Fallbügel nach unten gedrückt wird, so kommt er mit dem Kon- kl taktsegment <B>69</B> in Berührung. Dies hat zur Folge, dass sämtliche der entbehrlichen Stromverbraucher abgeschaltet werden. Die Leistung sinkt dann zwar anstatt auf<B>1</B>1,5 auf<B>15</B> Kilowatt ab. Es wird jedoch mit Sicherheit verhindert, dass das vereinbarte Maximum überschritten wird.
Wenn zum Beispiel in der zweiten Vier telstunde der Stromverbraucher<B>7</B> abgescha,1- tet wird, so kann wieder einer der entbehr- liehen Stromverbraucher zugeschaltet wer den. Dies führt die dargestellte Einrich tung selbsttätig aus, denn der Ausschlag des Zeigers,65 steigt um den Betrag, der der Ver minderung der Leistungsaufnahme ent spricht. Er möge beispielsweise durch<B>Ab-</B> schalten der Belastung<B>7</B> soweit steigen, dass er nur mit dem Kontaktsegment<B>10,6</B> in Be rührung kommen kann. Dieses Kontaktseg ment ist ein Leerkontakt.
Wenn nun das Kontakt-,segment 94 der Kontaktwa;lze mit den zugehörigen Bürsten in Berührung kommt, so wird der Fallbügelmagnet erregt und der Fallbügel drückt den Zeiger<B>65</B> gegen das Segment<B>106.</B> Sobald nun durch den Spalt des Kontaktringes<B>93</B> der Selbst- haltestromkreis der Relais<B>79</B> bis<B>82</B> geöff net wird, so lassen diese Relais ihre Anker fallen und mit Hilfe der Schütze<B>87</B> bis<B>90</B> werden die bisher ausgeschalteten Stromver braucher wieder eingeschaltet.
Da es vorkommen kann, dass der Über verbrauch innerhalb der ersten fünf Minuten, das heisst während der Zeit, während der durch die Kontaktwalze<B>92)</B> noch kein Kom mando zum Abschalten entbehrlicher Strom verbraucher gegeben worden ist, wesentlich den zulässigen Wert, der mit 3/4 Kilowatt stunden an--enommen worden ist, überschre;- tet, so ist auf der Kontaktscheibe 14 das Segment<B>17</B> vorgesehen.
Dieses wirkt mit der Kontaktscheibe 20 und den Relais<B>26, 27,</B> <B>28, 29</B> in der gleichen Weise zusammen wie das Kontaktsegment<B>16</B> mit der Kontakt scheibe<B>19</B> und den Relais<B>30</B> bis<B>33.</B> Ein Unterschied besteht nur insofern, als den Re lais<B>26</B> bis<B>29</B> -rössere Widerstände zu--eord- C en net sind als den Relais<B>30</B> bis<B>33,</B> deren Grösse dem grösseren Überverbrauch ent spricht, der notwendig ist, damit die Kontakt feder<B>18</B> mit dem Segment<B>17</B> in Berührung kommt.
Entbehrliche Verbraucher können wie an fangs erwähnt, auch mit Hilfe von Mess- geräten abgeschaltet werden, welche die Dif ferenz zwischen Ist- und Sollwert der Lei stungsabgabe anzeigen. Bei der Verwendung derartiger Messgeräte ordnet man zweckmässig unterhalb des Zeigers Kontaktsegmente an, die Verbrauchern zugeordnet sind, deren Leistungsaufnahme der Lage des Kontakt segmentes in bezug zum Nullpunkt der Skala entspricht.
Ein Ausführungsbeispiel dieser Art ist in Abb. 2 dargestellt. Die mit der Abb. <B>1</B> übereinstimmenden Teile, nämlich die Ver gleichsvorrichtung<B>8,</B> sowie die mit ihr zu sammenarbeitenden zur Einstellung des Soll wertes dienenden Teile tragen die gleicheil Zahlen. Abweichend von der Einrichtung nach Abb. <B>1</B> ist bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 2 die Art in der die abzuschal tenden Stromverbraucher ermittelt werden. Zu diesem Zweck wird die Differenz zwi schen Ist- und Sollwert gebildet.
Hierzu dipnt die Vergleichsvorrichtung<B>111,</B> welche das Differentialgetriebe 112 enthält, dessen Son nenräder durch die Motoren<B>113</B> und 114 an getrieben werden. Die Umlaufsgeschwindig- keit der Welle des Motors<B>113,</B> der auch als Fortschaltwerk ausgebildet sein kann, stimmt mit dem Istwert überein. Er ist deshalb dem Fortschaltwerk <B>11</B> parallelgeschaltet. Die Umlaufgeschwindigkeit der Welle des Mo tors 114 entspricht dem Sollwert der Lei- stun--saufnahme. Er ist dem Motor<B>13</B> paral lelgeschaltet.
Der Istwert der Leistungsauf nahme wird wie bei der Einrichtung nach Abb. <B>1</B> durch den Zähler 12 gemessen. Die Umlaufgeseliwindigkeit des Planetenrades des Planetengetriebes 112 ist der Differenz der Drehzahlen der Motoren<B>113</B> und 114 proportional und ist damit ein Mass für die Differenz zwischen dem Istwert und dem Sollwert der Leistungsaufnahme. Man könnte von dem Planetenrad unmittelbar ein Zeiger system beeinflussen, an dem die Differenz zwischen Ist- und Sollwert der Leistungs aufnahme abgelesen werden kann.
Bei dem in Abb. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Umlaufgeschwindigkeit des Plane tenrades mit Hilfe des Impulsfrequenzfern- messverfahrens übertragen und durch das Mess- gerät <B>115</B> angezeigt. Zu diesem Zweck treibt das Planetenrad einen als Impulsgeber aus gerüsteten Kollektor<B>116</B> an, der'den Strom kreis der Batterie<B>117</B> des Relais<B>118</B> perio disch unterbricht. Das Relais<B>118</B> lädt bei jedem Stromstoss den Kondensator<B>119</B> über die Drehspule 120 des Messgerätes <B>115</B> ein mal um. Der Ausschlag des Zeigers 200 ist dann proportional der Differenz zwischen Ist- und Sollwert.
Die Kommandos zum<B>Ab-</B> schalten entbehrlicher Stromverbraucher wer den bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 2 durch den Kontakt 201 gegeben, der vom Zeitwerk 202 angetrieben wird und bei spielsweise in Abständen von<B>5</B> Minuten den zu den Relais<B>26</B> bis<B>33</B> über die Vergleichs vorrichtung<B>8</B> führenden Stromkreis schliesst. In diesem Stromkreis ist das Zeitrelais 203 eingeschaltet, welches mit Verzögerung seinen Anker anzieht und dadurch den Fall. bügelmagneten 204 erregt.
An die Kontaktsegmente <B>205, 206, 207</B> und<B>208</B> sind die Relais<B>209,</B> 210, 211,<B>212</B> eingeschaltet, die mit Selbsthaltekontakten ausgerüstet sind und bei ihrer Erregung die Magnetstromkreise der Schütze<B>213,</B> 214, 215,<B>216</B> schliessen, durch die entbehrliche Stromverbraucher abgeschaltet werden. Die Selbsthaltestromkreise der Relais<B>209</B> bis 212 werden durch den Kontakt<B>217,</B> der voni Zeitwerk<B>218</B> gesteuert wird, am Ende jeder Kessperiode unterbrochen.
Die Einrichtung wirkt, soweit die Ver- t' gleichsvorrichtun <B>8</B> und die zur Festlegung <B>9</B> t' <B>n</B> des neuen Sollwertes dienenden Vorrichtun gen<B>19</B> usw. in Betracht kommen, in der gleichen Weise wie die Einrichtung nach Abb. <B>1.</B> Es sei angenommen,
dass eine be stimmte Differenz 'wischen Ist- und Soll- wert der Arbeitsaufnahme <B>7</B> entstanden ist und die Kontaktfeder<B>18</B> mit dem Kontaktseg ment<B>16</B> in Berührung gekommen ist. Dann werden, sobald der Kontakt 201, geschlossen wird, die Widerstände<B>56</B> bis<B>63</B> entsprechend dem neuen Sollwert verändert.
Entsprechend dem neuen Sollwert verändert sich auch die Umlaufgesellwindigkeit des Kollektors<B>116,</B> und zwar entspricht die Umlaufgescbmindif,- keit, wie bereits erwähnt, der Differenz<B>zwi-</B> schen Ist- und Sollwert, also beispielsweise der Grösse, die durch den Pfeil<B>219</B> in Abb. 3) dargestellt ist.
Da, das Zeitwerk<B>203</B> seinen Kontakt erst schliesst, wenn die Umlaufge- sehwindigkeit des Motors 114 dem neuen Sollwert entspricht, so wird der Fallbügel 220 erst niedergedrückt, wenn sich der Zei- ,ger auf den neuen Wert eingestellt bat. Durch Niederdrücken des Zeigers erhält das- Jenige der Kontaktseginente <B>205</B> bis<B>208</B> Strom, an welchen ein Verbraucher ange schlossen ist, dessen Leistungsaufnahme ler Differenz zwischen Ist- und Sollwert am besten entspricht.
Dieser Verbrauch wird dann mit Hilfe des der Kontakflamelle zu geordneten Relais und des zugehörigen Schützes abgeschaltet.
Da es bei der in Abb. 2 dargestellten An ordnung vorkommen kann, dass nacheinander Kommandos zum Abschalten gleicher Lei- stun,gen gegeben werden, so empfiehlt es sich, eine Schaltvorrichtung vorzusehen, durch die beim Abschalten des einen Verbrauchers die zugehörige Kontaktlamelle mit einer benach barten Kontaktlamelle verbunden wird, la- mit beim Eintreffen des gleichen Kom mandos ein anderer Stromverbrauclier, dessen Leistungsaufnahme zweckmässig grösser ist ZD als die des bereits abgeschalteten Stromver brauchers, abgeschaltet wird.
Da besonders gegen Ende der Messperiode noch durch Zuschalten von Verbrauchern die Arbeitsaufnahme stark erhöht werden kann, ohne, dass es, rechtzeitig möglich ist, Stromverbraucher abzuschalten, so empfiehlt es sich, stets den Sollwert etwas unter die höchstzulässige Grenze zu legen. Wie weit der Abstand zwischen der vereinbarten Grenze und dem gewählten Sollwert sein soll, hängt von der Eigenart der angeschlos senen Verbraucher ab, und zwar wird man bei unruhigen Verbrauchern einen grösseren Abstand wählen als bei Verbrauchern, deren Leistungsa,ufnahme sich nur selten und in mässigen Grenzen ändert.
Bei Ausführungsbeispiel nach Abb. <B>1</B> wird ein Messo-erät mit zwei Wicklungen ver wendet. Man kann aber auch mit einem Mess- gerät mit einer Wicklung auskommen, wenn man den Sollwert um einen der Leistungs aufnahme des Stromverbraucliers <B>7</B> entspre chenden Wert ändert. Dies kann beispiels weise dadurch geschehen, dass man parallel zu dem Messgerät in Abhängigkeit von der Leistungsaufnahme des Stromverbrauchers<B>7</B> Widerstände einschaltet.
Die Widerstände<B>59</B> und<B>63</B> werden zweckmässig so gewählt, dass der Sollwert um einen erheblichen Betrag vermindert wird, damit eine Überschreitung des verein barten Maximums verhindert wird, da die Summe aller im Stromkreis des Motors<B>13</B> liegenden Widerstände der höehstziilässi"#en Leistung entsprechen muss, <B>so</B> müssen gege benenfalls noch besondere Hilfswiderstände verwendet werden. Dann ist man in der 'Wahl der Widerstände<B>59</B> und<B>63</B> in be stimmten Grenzen freier.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 2 ist eine Berücksichtigung der Lei stungsaufnahme der nichtabschaltbareu Stromverbraucher nicht nötig, da das Mess- gerät<B>115</B> den Wert der Leistung, die abge schaltet werden muss, unmittelbar anzeitgt.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 2 werden zum Vergleich des Sollwertes der Arbeitsaufnahme und Leistungsauf nahme zwei Vergleichsvorrichtungen ver wendet. Man kann jedoch die Vergleichsvor richtung<B>8</B> auch zur Bestimmung der Dif ferenz zwischen Ist- und Sollwert der Lei stungsaufnahme verwenden, wenn man die Drehzahlen der Motoren<B>11</B> und<B>13</B> ver gleicht. Dies kann ebenso wie bei der Ein- rielitung <B>111</B> mit Hilfe eines Differentialge triebes geschehen.
Bei den dargestellten Ausführungsbei spielen ist angenommen, dass verhältnismässig kurze Entfernungen zwischen den abschalt baren Verbrauchern und der Messstelle vor handen sind. Man kann die besehriebpnen Einrichtungen auch bei grösseren Entfernun gen verwenden, wenn man sich zur Übertra gung der notwendigen Grössen eines der be kannten Fernmessverfahren bedient und zur Steuerung der vorhandenen Schalter Fern- steuerverfahren anwendet.