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Temperaturregler mit Zeigermeßwerk Zusatz zur Anmeldung: S 90731 VIII
b/21 c -Auslegeschrift 1234 832 Die Hauptpatentanmeldung S 90731 VIII b/21 c bezieht
sich auf einen elektrischen Temperaturregler mit Zeigermeßwerk, vorzugsweise mit
lichtelektrischem Abgriff der Zeigerstellung und mit zwei Schaltstufen für die Stellgröße
einer drehstromgespeisten, von Dreieck auf Stern umschaltbaren Anlage, vorzugsweise
einen elektrischen Ofen. Dabei ist für die Stern-Dreieck-Umschaltung eine Relaisschaltung
vorgesehen, die je einen Umschaltkontakt von zwei Relais enthält, welche in der
Reglerschaltung liegen. Die Relaisschaltung ist derart ausgebildet, daß das eine
Relais als unverzögertes Relais mit seinem Umschaltkontakt in der Stern-Dreieck-Umschaltung
die neue Schaltung vorbereitet und mit einem weiteren Kontakt in einer Verzögerungsschaltung
die Aufhebung des vorliegenden Schaltzustandes einleitet, während das zweite Relais,
das in der Verzögerungsschaltung liegt, nach Ablauf der Verzögerungszeit anspricht
oder abfällt und dabei mit seinem Umschaltkontakt die vom Umschaltkontakt des ersten
Relais vorbereitete Schaltung herstellt. Bei dieser Schatlung soll vorausgesetzt
werden, daß für die Verzögerungsschaltung und die beiden Schaltstufen mit den nachgeschalteten
Relais Transistor-Kippschaltungen verwendet werden.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Schaltungen
nach der Hauptpatentanmeldung zu vereinfachen. Bei der früheren Schaltung wurde
jeder Schaltstufe (Transistor-Kippstufe) ein Relais nachgeschaltet, so daß mit dem
Relais im Ausgang der Verzögerungsstufe drei Relais erforderlich waren. Nach dem
Erfindungsvorschlag läßt sich das Relais im Ausgang der zweiten Schaltstufe einsparen,
und dessen Schaltfunktion wird vom Relais im Ausgang der Verzögerungsstufe übernommen.
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Bei der einen Ausführungsform der neuen Schaltung steuert gemäß der
Erfindung die Kippschaltung für die zweite Schaltstufe die Spannungsversorgung der
Verzögerungsschaltung, und zwar derart, daß die Verzögerungsschaltung nur beim Ansprechen
der zweiten Schaltstufe Spannung erhält. Diese Ausführungsform wird später an Hand
der F i g. 1 der Zeichnung näher erläutert.
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Bei einer anderen Ausführungsform der neuen Schaltung ist gemäß der
Erfindung die Kippschaltung für die zweite Schaltstufe mit der für die Verzögerungsschaltung
zusammengefaßt und als Kippstufe mit zwei Eingängen ausgeführt, von denen der eine
verzögert wirksam wird. Diese besteht aus drei Transistoren, derart, daß über den
dritten Transistor, wenn er beim Ansprechen der zweiten Schaltstufe gesperrt wird,
Spannung an die Basis des zweiten Transistors der Verzögerungsschaltung gelangt
und dann, wenn der dritte Transistor beim Abfallen der zweiten Schaltstufe durchgeschaltet
wird, die über den ersten Transistor an die Basis des zweiten Transistors gelangende
Spannung kurzgeschlossen wird, während der erste Transistor, wenn er durchgeschaltet
ist, die Spannung an der Basis des zweiten Transistors kurzschließt. Diese Schaltung
wird an Hand der F i g. 2 der Zeichnung erläutert.
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An Hand der Zeichnung werden die beiden Schaltungen am Beispiel einer
Temperaturregelung erläutert, wobei das Zeigermeßwerk M mit einer Abdeckfahne F
ausgerüstet ist, die eine Abstufung E derart besitzt, daß sie bei ihrer Bewegung
über die Fotowiderstände I und II im Sinne steigender Temperatur zunächst den Widerstand
I und dann den Widerstand II abdeckt. Jeder Fotowiderstand ist mit einer Transistor-Kippstufe
aus zwei Transistoren verbunden. Die Kippstufe S1 des Fotowiderstandes I liefert
an ihrem Ausgang Strom an das Relais R1, wenn der Fotowiderstand belichtet ist.
Ebenso liegt am Ausgang der Transistor-Kippstufe S2 Spannung, wenn der Fotowiderstand
1I belichtet ist.
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Nach F i g. 1 ist die Verzögerungsschaltung VS in gleicher
Weise aufgebaut wie die nach der Hauptpatentanmeldung. Ein Kontakt r11 des Relais
R1 legt Spannung an die Verzögerungsschaltung, wenn das Relais R1 anspricht. Am
Ausgang der Kippstufe S., ist jetzt kein Relais mehr angeschlossen, sondern die
Punkte 2 und 3 der Kippstufe S, sind mit den Schaltpunkten 12 und 11 der Verzögerungsschaltung
VS verbunden. Hierdurch wird erreicht, daß die Kipp-
Schaltung S2
die Spannungsversorgung für die Verzögerungsschaltung steuert, so daß nur beim Ansprechen
der Kippschaltung S2 Spannung an die Verzögerungsschaltung gelangen kann, dagegen
keine Spannung an der Verzögerungsschaltung liegt, wenn die Kippstufe S2 nicht angesprochen
hat.
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Es sei nun das Verhalten der Schaltung bei steigender Temperatur in
einem zu regelnden Ofen beschrieben. Liegt die Temperatur weit unter dem Sollwert,
so befindet sich die Fahne F weit von den Fotowiderständen I und II entfernt, und
beide Widerstände sind belichtet. Infolge der Belichtung des Fotowiderstandes I
hat das Relais R1 angezogen, so daß der Kontakt r11 geschlossen ist, und infolge
der Belichtung des Fotowiderstandes II wird vom Ausgang der Kippstufe S2 Spannung
an die Verzögerungsschaltung geliefert. Da der Kontakt r11 geschlossen ist, liefert
der Ausgang der Verzögerungsschaltung VS keinen Strom, und das Relais R2 spricht
nicht an. In der Relaisschaltung für die Stern-Dreieck-Umschaltung mit den Relais
St und D ist der Kontakt r12 nach unten umgelegt, so daß das Relais
D für die Dreieckschaltung der Ofenwicklungen eingeschaltet ist, da der Kontakt
r2 die gezeichnete Lage beibehält. Steigt die Temperatur an, so deckt die Fahne
F zunächst den Fotowiderstand I ab, und als Folge hiervon fällt das Relais R1 ab.
Der Kontakt r12 wird nach oben umgelegt und die Umschaltung auf Sternschaltung vorbereitet.
Außerdem öffnet der Kontakt r11, so daß nach Ablauf der Entladezeit der Glieder
Cl. R1 ; R2 die Transistor-Kippschaltung der Verzögerungsschaltung in den anderen
Schaltzustand gelangt und das Relais R2 anspricht und damit seinen Kontakt r2 nach
oben umlegt und das Sternschütz St
eingeschaltet wird.
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Steigt die Temperatur weiter an, so wird auch der Fotowiderstand Il
von der Fahne F abgedeckt, und als Folge hiervon wird der Transistor im Ausgang
der Kippstufe S2 gesperrt, so daß die positive Spannung am Punkt 3 der Kippstufe
S2 an den Punkt 11 der Verzögerungsschaltung gelangt und diese keine Speisespannung
mehr erhält, da die Punkte 11 und 12 das gleiche Potential haben. Sinkt jetzt die
Temperatur wieder, so gibt die Fahne F den Fotowiderstand 1I frei, und der Transistor
im Ausgang der Kippstufe S2 wird wieder leitend, wodurch zwischen den Punkten
2 und 3 eine Spannung auftritt, die an die Verzögerungsschaltung gelangt
und das Relais R2 zum Anziehen bringt, da Kontakt r11 geöffnet ist. Dadurch geht
der Kontakt r, in die obere Lage, und das Sternschütz St wird eingeschaltet.
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Bei jeder Umschaltung von Stern auf Dreieck oder umgekehrt legt der
Kontakt r., erst um, wenn die Verzögerungszeit des Zeitgliedes in der Verzögerungsschaltung
VS abgelaufen ist.
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Nach F i g. 2 der Zeichnung ist die Kippschaltung für die Schaltstufe
S2 mit der Kippschaltung für die Verzögerungsschaltung VS zusammengefaßt
und als Kippstufe mit zwei Eingängen ausgeführt. Ein Eingang über Transistor Tr.
liegt am Fotowiderstand Il. Dieser Transistor Tr. wird gesperrt, wenn der Fotowiderstand
1I belichtet ist. In diesem Zustand kann an die Basis des Transistors Tr. positive
Spannung gelangen, wenn der Transistor Tri ebenfalls gesperrt ist, d. h., wenn der
Kontakt rii offen ist.
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Liegt die Temperatur weit unter dem Sollwert, so sind wieder beide
Fotowiderstände 1 und 1I belichtet, infolgedessen hat das Relais R1 angezogen, der
Transistor Tr. ist gesperrt, und es würde Spannung an die Basis des Transistors
Tr, gelangen, wenn sie nicht vom Transistor Tri kurzgeschlossen würde. Dieser Transistor
ist infolge des geschlossenen Kontakts r11 durchgeschaltet. Das Relais R2 zieht
daher nicht an, und in der Relaisschaltung mit den Relais St und
D
ist der Kontakt r12 nach unten umgelegt, während der Kontakt r2 die gezeichnete
Lage beibehält. Steigt die Temperatur und wird der Fotowiderstand I abgedeckt, so
fällt das Relais R1 ab und legt seinen Kontakt r12 in die gezeichnete Lage um, wodurch
die Sternschaltung vorbereitet wird.
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Außerdem schaltet der Kontakt r11 die positive Spannung vom Zeitglied
der Verzögerungsschaltung ab, und nach Ablauf der Entladezeit sperrt der Transistor
Tri, so daß die Spannung vom Transistor Trs jetzt nicht mehr kurzgeschlossen wird
und der Transistor Tr2 das Relais R2 zum Ansprechen bringt. Jetzt legt der Kontakt
r2 nach oben um, und die Sternschaltung ist hergestellt. Steigt die Temperatur weiter,
so wird schließlich auch der Fotowiderstand II abgedeckt, und der Transistor Trs
schaltet durch, so daß die positive Spannung, die über den Transistor Tri an der
Basis des Transistors Tr. liegen würde, kurzgeschlossen wird. Der Transistor Tr,
ist nämlich deswegen gesperrt, weil der Kontakt r11 geöffnet ist. Da der Transistor
Tr2 gesperrt wird, fällt das Relais R2 ab, und der Kontakt r2 nimmt gezeichnete
Lage ein, so daß beide Schütze St und D abgeschaltet sind.
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Sinkt jetzt die Ofentemperatur wieder, wird zuerst der Fotowiderstand
1I belichtet, und der Transistor Tr. sperrt, so daß der Transistor Tr. durchgeschaltet
wird und das Relais R2 anzieht, weil der Transistor Tr, wegen des offenen Kontaktes
r11 gesperrt ist. Sinkt die Ofentemperatur weiter, so wird schließlich auch der
Fotowiderstand 1 belichtet, und das Relais R1 zieht an, wodurch die Dreieckschaltung
mit dem Kontakt r12 vorbereitet wird. Nach Ablauf der Verzögerungszeit fällt das
Relais R2 ab und stellt die Dreieckschaltung endgültig her.