DE2334508A1

DE2334508A1 - Regelanordnung zum steuern einer kuehleinrichtung

Info

Publication number: DE2334508A1
Application number: DE19732334508
Authority: DE
Inventors: Frank E Wills
Original assignee: Borg Warner Corp
Current assignee: Borg Warner Corp
Priority date: 1972-07-12
Filing date: 1973-07-06
Publication date: 1974-01-24
Also published as: AU5623473A; GB1414417A; CA1003531A; IT992618B; JPS4952342A; FR2192280B1; AU473506B2; FR2192280A1; JPS5631493B2; DE2334508B2; US3768545A

Description

>r. Ing. H. Negendank ,- ·ί. '!auck- DIpI Phyj vf λ.·.- ■ . ^E GTa₀Ir₈ - Dipt. Ing. W.' VVahnon β MUncha» 2, MczdrisiraBe 25 Telefon 5380586

Borg-Warner Corporation
200 South Michigan Avenue
Chicago, Illinois 6o6oVUSA

München, 29. Juni 1973 Anwaltsakte M-2693

Regelanordnung zum Steuern einer Kühleinrichtung

Heiz-Kühleinrichtungen, die bei beträchtlichen Belastungsschwankungen mit mehreren Kompressoren arbeiten, sind seit einiger Zeit bekannt, jedoch sind noch etliche Probleme mit solchen Einrichtungen verbunden. Ein Problem tritt bei der Kühlung von ' Frischwaren, z.B. Salaten, auf , die in Eisenbahnwaggons trans- ! portiert werden. Im allgemeinen wird in einer solchen Einrich- ! tung ein einziger Thermostat benutzt, der die Temperatur unter- : halb des obersten Lagerpunktes der Waren mißt, so daß, wenn diese gemessene Temperatur eine angemessene Kühlung der Ladung anzeigt, die obere Lage der Waren häufig gefroren ist. Die gefrorene Ware ist dann verdorben und muß weggeworfen v/erden.

Ein anderes, häufig auftauchendes Problem ist das wiederholte

t .

J Ein- und Ausschalten einer in einem kleinen Intervall gesteu-

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erten Anlage, sowie .die gemessene Temperatur geraut; über den Steuerpunkt steigt oder unter ihn fällt. Bei einer Künleinricatung mit menreren Kompressoren kann es passieren, aa.V zwei oder mehrere Kompressoren bei geforderter Künlung gleichzeitig ölngescnaltet werden, was zu einer Überbelastung der elektrischen Versorgungseinrichtung führt. Daher besteht die Aufgabe darin, eine verbesserte ueiz- und Kühleinrichtung zu schaffen, die einem Gefrieren und ^Verderoen der oberen Lage von Waren vorbeugt, wenn leicht verderbliche-Waren mit dieser Eiaricntung gekünlt werden.

Ferner soll eine Anlage mit menreren Kompressoren so geschaltet werden, daiä der erste Kompressor nicht andauernd ein- una ausgescnaltet wirci.

Weiterhin ist erwünscht, eine Regelanordnung zu scnaffen, die das Ein- und Ausschalten, dzw. das Entlasten und Belasten des ersten als auch des zweiten Kompressors in geeigneter Reihen- ; folge steuert, um eine übermäßige 3eansprucnung Ger elektrischen Versorgungseinrichtung zu verhüten.

j Eine Regelanordnung nach der Erfindung steuert den Betrieb \ einer Kühlanlage, die Luft in einen Raum abgibt und die die , zurückströmende Luft aus diesem Raum empfängt. Die Regelanord-

■ nung weist einen ersten Thermostaten auf, der ein Temperatur- ^: signal zur Anzeige der Lufttemperatur am Auslaß liefert,

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BAD

und einen zweiten Thermostaten, der ein Temperatursignal zur Anzeige der Temperatur der rückströmenden Luft liefert. Ein Temperaturfühler liefert, ein die gewünschte Raumtemperatur darstellendes Vorgabesignal.

Erfindungsgemäß empfängt eine Auswahlschaltung sowohl das Vor- ; gabesignal als auch ein erstes Bezugssignal. Diese Auswahlschaltung schließt einen Stromkreis für den ersten^Thermostaten, wenn der Wert des Vorgabesignals kleiner als der Wert des ersten Bezugssignals ist, und.schließt einen Stromkreis für den zweiten Thermostaten, wenn der Wert des Vorgabesignals größer als der dee ersten Bezugssignals ist. Eine Vergleichseinheit empfängt sowohl das Vorgabesignal als auch das Temperatursignal von dem angesteuerten Thermostaten,und liefert ein Steuersignal, das von der Differenz zwischen dem Vorgabesignal und dem Temperatursignal des angesteuerten Thermostaten abhängt, um die dazu gehörige Heiz- und/oder Kühlanlage zu steuern.

Zusätzlich weist eine solche Regelanordnung, wenn sie mindestens : zwei Kompressoren steuert, eine erste Zeitverzögerungsschaltung '_; auf, um ein Wiedereinschalten des ersten Kompressors für ein ;j minimales Zeitintervall zu verhindern, nachdem das Steuersignal

ab-' : ■ . · ■ ■:

gefallen ist und die erste Kühlsteuerstufe den ersten Kompressor ausschalten sollte. Eine zweite Zeitverzögerungsschaltung, die mit der zweiten Kühlsteuerstufe für den zweiten Kompressor verbunden ist, verzögert das Einschalten des zweiten Kompressor wenn das Steuersignal zusätzlich geforderte Kühlung anzeigt, um ein gleichzeitiges Einschalten der Kompressoren und damit

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eine hohe Beanspruchung der elektrischen Versorgungseinrichtung zu vernindern.

Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel und an Hand der beiliegenden Figuren näher erläutert. Ks stellen dar:

Fig. 1 ein Blockschaltbild, das allgemein den Aufbau eines Teils der erfindungsgemäßen Regelanordnung zeigt,

Fig. 2 ein Schaltbild, das im einzelnen die Schaltungen in der Fig. 1 zeigt,

Fig. 3 ein Scnaltbild, das den restlichen Teil der erfindungsgemäßen Regelanordnung zeigt.

Die bekannten Einrichtungen wie Kompressor, Heißgasleitungenzur Kühlregelung und Heizspulen oder andere Vorrichtungen werden nicht beschrieben. Genauso sind die wirklichen Luftauslässe wie die Öffnungen für die Luftrückfuhr und die Leitungen nicht gezeigt. All das ist bekannt und kann sich Verschiedenerorts befinden, z.B. bei der Eisenbahn in einem geschlossenen Güterwagen, bei einem Lastkraftwagen, in .ortsfesten, geschlossenen Räumen ¹ oder in jedem anderen Raum, der mittels dieser Regelanordnung -\ gekühlt oder geheizt werden soll.

Fig. 1 zeigt einen ersten Thermostaten 11, der ein erstes die Lufttemperatur am Auslaß anzeigendes Temperatursignal liefert. ; Ein zweiter Thermostat 10 liefert ein zweites Temperatureignal,

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das die Temperatur der zurückgeführten Luft anzeigt. Beide Temperatursignale erscheinen auf einer Leitung 12 nicht gleichzeitig, weil eine Auswahlschaltung 13 einen Stromkreis für nur einen der Thermostate schließt,so daß nur ein Temperatursignal an der Leitung 12 zu jedem beliebigen Zeitpunkt liegt. Ein Temperaturwähler .14, der z.B. ein einfaches Potentiometer sein kann, gibt ein Temperaturvorgabesignal über eine Leitung 15 und über eine Leitung 16 an die Auswahlschaltung 13 ab. Die Auswahlschaltung empfängt auch ein erstes Bezugsignal über eine Leitung 17. Wenn der Wert des Temperaturvorgabesignals kleiner als der des ersten Bezugsingais ist, wird über eine Leitung 20 ein Stromkreis für den ersten Thermostaten 11 geschlossen. Überschreitet der Wert des Temperaturvorgabesignals den des ersten Bezugsignals, dann wird über eine Leitung 18 für den zweiten Thermostaten 10 ein Stromkreis geschlossen. Aufgrund dieser Anordnung kann leicht ein Schwellwert oder eine Bezugstemperatur durch den Wert des Bezugsignals über Leitung 17 an der Auswahlscnaltung 13 vorgesehen werden. Z.B. kann dieses Bezugssignal so eingestellt werden, daß es einer Temperatur von Null Grad Celsius entspricht. Falls dann der Temperaturwähler über Null Grad Celsius eingestellt ist, schließt die Auswahlschaltung 13 über die Leitung 18 einen Stromkreis für den zweiten Thermostaten 10, womit die Steuerfunktion des Thermostaten ermöglicht wird. Falls aber der Temperaturwähler unterhalb dem durch das Bezugsignal bestimmten Schwellwert eingestellt ist, wird ein Stromkreis für den ersten , Tnermostaten 11 üoer die Leitung 20 geschlossen, wobei dann : dieser Thermostat die Steuerfunktion ausübt.

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Eine Vergleicheinneit 21 ist so geschaltet, daß sie sowonl das Temperaturyorgabesignal über aie Leitung Ib und eine Leitung 2 2 als auch das Temperatursignal über die Leitung 12 ernäit, wooei immer einerder Thermostaten 10, 11 arbeitet. Die Vergleicnseinheit liefert am Ausgang über eine Leitung 2ö ein Steuersignal, das von der Differenz zwischen dem Temperaturvorgabesignal auf Leitung 22 und dem Temperatursignal auf Leitung 12 aohängt. Dieses Steuersignal läuft üDer eine Leitung 2 4 und eine gemeinsame Leitung 25 zu Kühlsteuerstufen, die noch in Veroindung mit Fig. 3 oescnrieben werden. Das Steuersignal lauft aucn von cer Leitung 25 ÜDer Widerstände 2 6 und 2 7 und einer Leitung 2 8 zu aer Heizsteuerungsschaltung, die eoenfalls in Veruinuung mit Fig. 3 Deschrieben wira.

£rfindungsgemäß ist eine Sperrscnaltung 30 für die Heizung vorgesenen. Der eine Eingang der Sperrscnaltung empfängt ein zweites iJezugsignal über eine Leitung 31. Der Wert des zweiten ßezugsignals ist gewöhnlicn von dem des ersten Bezugsignals auf Leitung 17 verschieaen. Durch den Wert des zweiten riezugsignals wird eine Basis festgelegt, gegenüber welcher das über die Leitung 15 ebenfalls an der Sperrschaltung anliegende Temperaturvorgabesignal verglichen wird, um ein Sperrsignal an der Ausgangsleitung 32 zu erzeugen. Z.B. kann die Amplitude des Bezugsignals auf der Leitnng 31 so gewählt werden, daß sie einer Temperatur von - 6 ° Celsius entspricht. Wenn der Temperaturwähler IU auf untere⁰ Celsius eingestellt ist oder unterhalb irgendeines anderen durch das Signal auf Leitung

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31 festgelegten Bezugswertes, wird auf Leitung 32 ein Ausgangssignal erzeugt, das über eine Diode 3 3 und über einen Leiter 2 8 läuft, um das Steuersignal von Leitung 2 5 zu blockieren. Wach diesem allgemeinen Überblick soll nun die Erfindung näher beschrieben werden.

Auf der linken Seite der Fig. 2 ist ein Spannungsteiler 35 gezeigt, der mit dem einen Ende mit einer Spannungsversorgungsleitung 36 und mit dem anderen Ende im allgemeinen mit Erde verbunden ist. Der Spannungsteiler besteht aus in Serie geschalteten Widerständen 3 7 bis 4 3, um verschiedene Spannungswerte oder Bezugsmale festzulegen, die unterschiedliche Temperaturwerte uedeuten, gegenüber welchen die tatsächlichen Temperatursignale und das Temperaturvorgabesignal verglichen werden können und gegenüoer welchen das auf die Kühl- und Heizsteuerstufen angewendete Steuersignal bezogen werden kann. Leitungen 44 bis einschließlich 50 sind jeweils mit den verschiedenen Abgriffsstellen des Spannungsteilers 3 5 verbunden, wie gezeigt ist. Ein zweiter Spannungsteiler 51 mit den in Serie geschalteten Widerständen 52, 53 und 54 liegt zwischen den Leitungen 47 und 50. Die Leitung 17 hängt an der gemeinsamen Verbindung der Widerstände 5 3 und 54 und ist über einen Widerstand 55 mit dem ί einen Eingang eines Operationsverstärkers 5 6 verbunden, der als Spannungswertprüfer in der Auswahlschaltung 13 geschaltet ! ist. Der Temperaturwähler 14 ist ein Potentiometer, das mit ' seinen Enden mit den Leitungen 47 und 50 verbunden ist. Der zweite Eingang des op 5 6 empfängt das Temperaturvorgabesignal

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Schleifer
von dem des Potentiometers 14 über den Leiter 15 , einem Widerstand 5 7 und einem Leiter Ib. Der Anschluß 4 des Operationsverstärkers ist geerdet und sein Anschluß 8 ist mit der Spannungs versorgungsleitung 36 oder mit B+ verbunden. Dies (B+ an Anscnluß 8 und Erde an Anschluß 4) gilt auch für die anderen Operationsverstärker 21 und 30 in Fig. 2 und für die Operationsverstärker 8 5 bis 88 und 90 in Fig. 3. All diese Operationsverstärker haben eine Schmitt-Trigger-Schaltung. Obwohl in Wirklichkeit verschiedene Leiter für jede Stufe benutzt werden, sind all diese Leiter, die Anschluß 8 mit B+ verbinden, mit demselben Bezugszeichen 36 versenen. Die Auswahlschaltung 13 weist drei NPH-Transistoren auf 58, 60 und 61. Der Ausgang des Operationsverstärkers 5 6 ist einerseits über einen Widerstand 6 2 mit dem Eingang 3 gekoppelt und andererseits mit einer Leitung 6 3 verbunden. Die Basis aes Transistors 58 liegt zwischen Widerstände 64 und 65, die, in Serie geschaltet, zwischen der Leitung 6 3 und Erde liegen. Der Emitter des Transistors 58 ist geerdet und sein Kollektor liegt zwischen einem Widerstand 6 6 und der Anode einer Diode 67. Das andere Ende des Widerstandes 6 6 ist mit der Spannungsversorgungsleitung 36 verbunden, und die Kathode der Diode 67 ist mit der Basis des Transistors 61 verbunden. Die Basis des Transistors 60 ist üoer eine Diode 68 ' und einen Widerstand 70 mit der Leitung 6 3 verbunden. Die Emitter der Transistoren 60, 61 liegen beide an der Leitung 50, i und die Kollektoren dieser zwei Transistoren sind diesbezüglich über die Leitungen 18, 20 mit den Thermostaten 10, 11 verbunden. Das Symbol T dieser Thermostaten soll bedeuten, daß in dieser

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Devorzugten Ausführung ein Thermistor Verwendung findet. Mit dem zweiten Anscnluß liegt jeder Tnermistor an der Leitung Kin Widerstand 71 zwischen den Leitungen 12 und 47 stellt eine Rückleitung für irgendeinen der durch die Auswahlschaltung 13 bestimmten Thermistoren 10, 11 dar.

In der Auswahlschaltung 13 soll voraussetzungsgemäß der Wert des ersten Bezugsignals auf eier Leitung 17 eina? Temperatur von Null Grad Celsius entsprecnen. Es wird weiter vorausgesetzt, daß der Temperaturwänler 14 unter Null Grad Celsius eingestellt ist. Unter diesen Umständen wird die Anordnung mit einem Ausgangssignal vom Thermostaten 11 am Luftauslaß gesteuert. Zu

und diesem Zeitpunkt ist das Ausgangssignal vom op 5 6 klein der Transistor 60 wird nicht zum Schließen eines Stromkreises für den Thermistor 10 durchgeschaltet. Jedoch fließt von der Spannungsversorgungsleitung 36 über den Widerstand 66 und der Diode 67 ein Strom zur Basis des Transistors 61, der den Transistor durchschaltet, womit ein Stromkreis für den Thermostaten 11 geschlossen wird. Daher läuft unter diesen Umständen das Temperatursignal vom Thermistor 11 über die Leitung 12 und einen Widerstand 72 zum Eingang 6 der Vergleichseinheit 21.

Setzt man jetzt voraus, daß der Temperaturwänler 14 über Null Grad Celsius oder oberhalb irgendeines durch das Signal auf Leitung 17 dargestellten Bezugwertes eingestellt ist, dann bewirkt das Temperaturvorgabesignal auf Leitung 15 über den

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Widerstand 57 und der Leitung 16, daß der OperationsverstärKer 56 durchscnaltet und der Ausgang des Verstärkers hochgeht. Dadurch wird nun seinerseits der Transistor 60 über die Leitung 63, den Widerstand 70 und der Diode 68 durchgeschaltet, um einen Stromkreis für den Thermostaten 10 für die Luftrückfuhr über die Leitung 18 zu schließen. Zur selben Zeit, wenn das Signal auf der Leitung 63 nochgeht, wird über den Spannungsabfall am Spannungsteiler 64, 65 der Transistor 58 angesteuert, der dann durcnscnaltet. '»Ve η η aer Transistor 58 leitet, wird die Anode der Diode 67 auf Erde gelegt, wodurcn dem Transistor öl die vorausgehence Ansteuerung entzogen wird. Diese bekannte Technik ermöglicht, da.it> der Steuerungswechsel von einem Thermostaten zum anderen bei jeder gewünschten Temperatur vonstatten geht, indem der Wert des ersten Bezugsignals auf der Leitung 17 geändert wird. Die Vergleichseinheit 21 empfängt das Temperaturvorgaoesignal am Eingang 5 über die Leitung 15, einem Widerstand 73 und aer Leitung 22. Diese Vergleichseinheit empfängt auch über die Leitung 12 und einem Widerstand 72 das Temperatursignal von dem steuernden Thermistor. Der Ausgang 7 dieser Vergleichseinheit wird über einen Widerstand 74 an einem gemeinsamen Veroindungspunkt 75 angeschlossen. Ein Steuersignal läuft von Punkt 7 5 über den Leiter 2 4 zu den dazugenörigen Sfcuerstufen, die in Verbindung mit Fig. 3 beschrieben werden. Weiter liegt Punkt 75 über eine Zehneraiode 76 an Erde. Eingang 6 der Vergleichseinheit ist über eine Parallelschaltung aus einem Kondensator 7 7 und einem Widerstand 78 ebenfalls mit Punkt 75 verbunden. Die Vergleichsschaltung

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arDeitet in bekannter Weise, um ein Steuersignal auf der Leitung 24 und eier gemeinsamen Leitung 2 5 zu erzeugen. Das Steuersignal ist eine FunKtion aer Differenz zwischen dem an Eingang 5 empfangenen Temperaturvorgabesignal und dem am zweiten Eingang ο empfangenen Temperatursignal.

Die im unteren Teil der Fig. 2 gezeigte Sperrschaltung weist ebenfalls einen OperationsverstärKer auf. Sein Eingang 6 ist ÜDer einen Widerstand 80 mit der Leitung 31 verbunden, über aie das zweite Bezugsignal empfangen wird. Der zweite Eingang ο ist Quer einen Widerstand 81 mit der Leitung 15 verbunden, über die aas TemperaturvorgaDesxgnal empfangen wird. Ein Kondensator 6 2 liegt zwiscnen den zwei Eingängen und ein Widerstand 8 3 koppelt den Eingang 5 mit dem Ausgang 7, der mit der Leitung 32 verbunden ist. Diese Schaltung 30 arbeitet als Sperrschaltung. Ein auf der Leitung 32 erzeugtes Sperrsignal setzt die Heizanlage außer Betrieb, wenn die durch das Temperaturvorgabesignal auf Leitung 15 bestimmte Temperatur unterhalb dem Temperaturwert liegt, der durch das zweite Bezugsignal auf Leitung 31 dargestellt ist.

Die in Fig. 3 dargestellte Schaltung empfängt das Steuersignal ÜDer die Leitung 24, das dann über die Leitung 25 läuft. Zusätzlich wird das Signal aus der Sperrschaltung 30 über die Leitung 32 empfangen. Die Leitungen 44 bis einschließlich 49 ; sind, wie bereits beschrieben, mit den verschiedenen Spannungsabgriffen am Spannungsteiler 35 verbunden, so daß verschie-

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dene Bezugssignale an den Steuerstufen in Fig. 3 vorhanden sind.

Die Operationsverstärker 86, 87 und 88 sind als Kühlsteuerstufen geschaltet, die nacheinander schalten und Betätigungssignale für eine zusätzliche Kühlung liefern, wenn der Wert des Steuersignals auf Leitung 25 einmal den bezugswert auf Leitung 48 überscnreitet, dann den auf Leitung Ho, dann den auf Leitung 4 5 und schlieblich den auf Leitung 44. Der Operationsverstärker 90 stellt eine Heizsteuerstufe dar, die ein Betätigungssignal zum Einschalten der Heizanlage liefert. Es giot nur eine Heizsteuerstufe, die zunächst beschrieben werden soll.

Zwischen der Spannungsversorgungsleitung 3 6 und der gemeinsamen Verbindung der Widerstände 26, 27 liegt im Eingangskreis des Operationsverstärkers 90 ein Kondensator 91. Der Eingang des Verstärkers ist über einen Widerstand 92 und den Leiter

um 49 mit dem Spannungsteiler verbunden, wie bereits beschrieben, ein Bezugssignal zu empfangen. Ein Kondensator 9 3 liegt zwischen den beiden Eingängen des Verstärkers und ein Widerstand [

34 koppelt den Ausgang 1 mit dem Eingang 3. j

Wenn kein Sperrsignal auf Leitung 23 kommt, liegt das Steuersignal am Eingang 2 an und das Bezugssignal von der Leitung 49 am Eingang 3. Überschreitet der Wert des Steuersignals den ; des Bezugssignals, schaltet der Operationsverstärker durch

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und liefert ein positives Ausgangssignal am Anschluß 1, das über einen Widerstand 95 einen NPIJ-Transistor 96 schnell durchschaltet. Daher liefert der Transistor 96 über die Leitung ein Betätigungssignal für die Heizanlage. Z.B. kann mittels diesem Signal ein Relais gesteuert werden, das den Strom durch die Heizspulen schaltet. Im Stromkreis des Transistors 96 liegt, wie gezeigt, zwischen Kollektor und Emitter eine Diode 9 8 und zwiscnen Basis und Emitter ein Widerstand 100. Dabei ist die Anode der Diode und der Emitter geerdet.

Die erste Künlsteuerstufe mit dem Operationsverstärker 85 empfängt über die Leitung 25 und über den Widerstand 101 am Eingang 3 das Steuersignal. Der Ausgang 1 des Operationsverstärkers ist über den Widerstand 104 mit dem Eingang 3 gekoppelt .

Wenn der Wert des Steuersignals am Eingang 3 den des Bezugsignals am Eingang 2 überschreitet, schaltet der Operationsverstärker 8 5 durch und liefert ein positives Ausgangssignal über eine Leitung 105 und einen Widerstand 106 zur Basis eines NPN-Transistors 107. Der Tansistor wird durchgeschaltet und betätigt die erste Kühleinheit. Z.B. kann dieses Signal ein Relais steuern, das den ersten von zwei Kompressoren zur Kühlung einschaltet. Genauso wie in der Schaltung des Transistors 9ö liegen auch in der Schaltung des Transistors 107 eine Diode 108 una ein Widerstand 110.

Da. aer Analogwert aes Steuersignais auf aer Leitung 25 sobald der Kaum durcn den ersten Kompressor gekühlt wird, fällt der /iert des Steuersignals letztlicn unter den aes dezugssignals auf aer Leitung 43. barm schaltet der Operationsverstärker und aer Ausgang gent tief, so aaji der erste Kompressor abgeschaltet wire. Falls der ^:.Vert des Steuersignals oei geforderter Künlung plötzlich wieder ansteigt, würde gewöhnlich der erste Kompressor durch die KüR]j|\:uf e 3 5 una den Transistor Io7 j sofort eingeschaltet werden, Um nun ein scnnell wechselndes' Ein- uiiG Ausscnalten uieses Kompressors zu vermeicen, ist nach einem wientigen Merkmal cer Erfladung eine Ausscnaltzeitverzögerungseinneit mit einem FeldeffeKttransistor (FLT) 111 vorgesenen. Die Quelle des FLT 111 ist äoer einen .'.'iaerstand .Ttit der Spannungsversorgungsleitung 3o verbunden und drei nochonmige Widerstänce 113, II¹+ und 115 liegen in Serienscnaltung zwiscnen der Spannungsversorgungsleitung una aer oberen Llektrode eines Kondensators 116. Mit diesen arei Widerständen ist ein sehr noher .viderstandswert zwiscnen der Spannungsvtrsorgungsleitung 36 und dem Kondensator 116 vornanden. Die untere Elektrode dieses Kondensators ist über Leitungen 117 und 118 mit dem Ausgang des Operationsverstärkers 85 verbunden, der nocftgenen und ein positives Signal zum wiederholten Einschalten des ersten Kompressors liefern mu3. Ein weiterer Kondensator 12o liegt zwischen der Spannungsversorgungsleitung 36 und einer Verbindungsleitung 121, wooei eine Diode 122 zwischen der Verbindung 121 und der Quelle des FET 111 liegt, wie gezeigt ist. Die Jrainelektrode des FETs ist geerdet, über eine weitere Diode

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1/ J ist die .leizsteuerstuf e mit der Verbindun'gsleitunt 121 verbanden, an. uer auch der Lingang 2 des Operationsverstärkers 8 5 liegt.

joi der eisten Kühlforderurig lieferte der Operationsverstärker ein positives Ausgangssignal, das über die Leitungen 118 und 117i uer unteren Elektrode des Kondensators 116 zugeführt wurde.

dadurch Konnte jie obere Elektrode des Kondensators 116 von der

I Spannungsverjorgungsleitung ner üDer den Widerstand 112, der !

Source· und dein Gate des FLT 111 und üoer den Widerstand 124 auf- ' genauen werden. Daher Daut sich die ganze B+-Spannung über den Kondensator Hu auf, die in einer bevorzugten Ausfinrung + 2h Volt Detrug, soLala der erste Kompressor eingescnaltet wird. 1st dann ausreichend gekünlt woruen, gent der Ausgang aes Operatiouoverstar,\ers 85 tief, woüei dann effektiv die untere LIeK-trodti des Kondensators 116 an Erae liegt. Tatsächlicn ist die untere Elektrode jetzt an negativer B-3pannung, wobei aber die anaere Llektroce über einen sehr honen widerstand (113 bis 115)

für die negative Spannung auf den Leitungen 117,118 an der Leitung jo liegt. Daher Dedarr es/einer Deträchtlichen Zeit, die durch den honen Widerstandswert und den Kondensator bestimmt ist, ^>is sie auf den Wert abfällt, bei dem Deim Durchschalten des Operationsverstärkers 35 diese Spannung überscaritten wird. In einer bevorzugten Ausführungsform wurae die Zeitverzögerungsschaltung mit dem FET 111 so bemessen, daß nahezu eine arei;r.inütige Sperrzeit für den ersten Kompressor erreicnt wurde. Mit dieser Schaltung ist aas wiederholte Anlaufen aes ersten Kompressors verhindert, so daß keine übermäßige Abnützung auftritt, die möglicnerweise vornanden wäre, wenn der Wert des Steuersignals auf Leitung 2 5 in einem kleinen

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Intervall um den Wert des bezugs-signals penaeln würde. ^:

Als das positive Signal vom Operationsverstärker 8 5 über die · • Leitung 118 den Widerstand 132 und der Leitung 13 3 zur Basis i des Transistors 13o lief, wurde der Transistor 13o ^:

durcngeschaltet. Ein weiterer Widerstand 134 liegt zwiscnen basis j una Emitter uieses Transistors, und eine Diode 13b liegt, wie ge- ι zeigt., zwischen Kollektor und Emitter, um den Transistor 13o

ι ,

j zu schützen. Der Transistor 13o liefert ein Signal auf Leitung
, 131 j UjIi aas Relais für das neiiogas zu erregen. Dies setzt eine

Vorricntung voraus, bei aer ein Bypass des .ieii'ogases auf der

Ansaugseite des Kompressers verwendet wiru.

Wenn aer Wert des Steuersignals auf Leitung 25 weiter ansteigt
und letztlich den Wert des ßezugssignals auf Leitung 4b überscnreitet, wird der Operationsverstärker 86 geschaltet, so daß
ein Ausgangssignal über eine Leitung 125, einen Widerstand 126

und einen Widerstand 12 7 zur Lrde läuft. Daher schaltet aufgrund
! j

der am Widerstand 127 anstehenden Spannung der Transistor 128 \

durcn, womit die Basis des Transistors 13o geerdet wird, und
der Transistor dann sperrt. Das das Heißgas steuernde Relais

_; an Leitung 131 wird entregt. Zwischen den beiden Eingängen des

■ Operationsverstärkers 8ö liegt ein Kondensator 136. Eingang b :

empfängt ein Bezugssignal über einen Widerstand 137 und der ^! zweite Eingang 5 empfangt über einen Widerstand 138 von der
Leitung 25 das Steuersignal. Ausgang 7 ist über einen Wider- \

■ stand 14o mit Eingang 5 gekoppelt, und Eingang 6 ist über

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eine Dioue im in einer Leitung 142 mit einer Einschaltzeitverzögerungsschaltung für den zweiten Kompressor verbunden.

Wenn das Steuersignal auf Leitung 25 weiter ansteigt und den Wert des Bezugsignals auf Leitung 4b überschreitet, schaltet der Operationsverstärker 8 7 durch, so daß sein Ausgang 7 hochliegt. Zwischen den Eingängen dieses Verstärkers liegt ein Kondensator

143, und Eingang b empfängt das bezugsignal über einen Widerstand

144. Das Steuersignal auf Leitung 25 liegt über einen Widerstand ι 14o am zweiten Eingang an, der über einen Widerstand 146 mit dem Ausgang 7 gekoppelt ist. Eine Diode 147 ist mit ihrer Anode . sowohl mit dem Widerstand 14 5 und dem Kondensator 14 3 als auch mit dem Widerstand 146 verbunden, wobei ihre Katnode mit der Leitung 118 verbunden ist. Wenn das Signal am Ausgang 7 hochgeht , läuft es über den Leiter 148 zum Emitter eines PNP-Tran- ! sistors 150. Jedocn weist diese Schaltung noch einen FET- . | Transistor 151 auf, um eine minimale Einschaltverzögerung zu

' erhalten, so daß der zweite Kompressor nicht durch eine eine Sprungfunktion darstellendes Signal eingeschaltet werden kann j und durch eine Amplitude, die zum Anwerfen der beiden Kompressoren zur selben Zeit ausreichen würde.

In dieser zweiten Zeitverzögerungsschaltung ist die Source des FET 151 über einen Widerstand 152 mit der Leitung 148 verbunden und das Gate sowohl mit einem sehr hohen Widerstand 153 als auch mit der oberen Elektrode eines Kondensators 154, wobei die untere Elektrode geerdet ist. Das obere Ende des

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Widerstandes 153 liegt an der Leitung 148. ßi_e Drain des FET 151 ist über einen Widerstand 155 geerdet, über einen Widerstand 15ö ist die Leitung 148 sowohl mit der Drain des FET 151 als aucn mit einem Widerstand 155 verbunden. Die Source cl_es FLT ist mit der Basis des Transistors 150 verounden, dessen Kollektor über eine Serienschaltung von Widerständen 157 und 158 geerdet ist. Der Emitter eines weiteren NPN-Transistors 160 ist geerdet und seine Basis liegt zwischen den Widerständen 157 und 158. Der Kollektor des Transistors 160 ist mit einer Leitung 161 verbunden, um ein Betätigungssignal zum Anwerfen des zweiten Kompressors zu liefern, wobei der Stromkreis zum Anzienen des Relais für diesen Kompressor geschlossen wird. Eine Diode 162 liegt zum Schutz der Schaltung zwischen Kollektor und Emitter des Transistors 160.

Die Widerstandswerte im Spannungsteiler mit dem FET 151 sind so ausgelegt, daß das Potential an der Source fast mit der vollen B-Spannung für diese Schaltung übereinstimmt, wie sie über die Leitung 148 ankommt. Der Widerstand 156 ist elektrisch so dimensioniert, daß sein Wert beträchtlich kleiner als der des Widerstandes 15 2 ist. Demgemäß ist die Spannung an der Drain des FET 151 beträchtlich kleiner als an der Source. Obwohl der Signalwert auf der Leitung 48 steigt, wenn die Künlsteuerstufe 8 7 geschaltet wird, ändert sich daner kaum die Spannung an der Basis des PNP-Transistors zu dieser Zeit, in dem die Spannung an der Drain aes FET 151 geerdet bleibt. Nur nachdem der Kondensator 154 hinreichena aufgeladen ist, und der FLT 151 dadurch leitend ist, womit die Spannung an

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uer jasis aus Transistors 150 fällt und dieser dann durchschaltet, um seinerseits den Transistor IdO aurchzuschalten, wird
ein detätigungssignal auf der Leitung 151 den zweiten Kompressor einschalten. uemgenuLo funktioniert diese Schaltung genau urngejvenrt zur Zeitverzögerungsschaltung mit dem Fr,T 111. Diese
Linscnaltverzügerung verhindert ein gleicnzeitiges Starten der Kompressoren, u:n so einer großen tselastung der Stromversor-
3^^Λά vorzuoeugen, was zum Fliegen von Sicnerungen

oder ₆ar zu Beschädigungen ües Motorgenerators mit einer begrenzten elektriscnen Leistung fünren Könnte.

Die letzte Kühlstufe mit dem Operationsverstärker 88 wird betrieben, wenn der Wert aes Steuersignals üuer Leitung 25 und
einem Widerstand Io3 am Eingang 3 dieses Operationsverstärkers den Wert des Bezugsignals über Leitung 44· und einem Widerstand io'4 am Eingang 2 überschreitet. Ein Kondensator 165 liegt zwiscnen den Eingängen des Operationsverstärkers, und Ausgang 1
ist-über einen Widerstand 165 mit dem Eingang 3 gekoppelt. Wenn der Operationsverstärker schaltet und ein hohes Ausgangssignal an einer Leitung 167 anliegt» läuft vom Ausgang das Betätigungssignal über einen Widerstand 168 zur gemeinsamen Verbindung der Widerstände 126 und 127, womit das Heißgas und andere Anordnun- i gen gesteuert werden.

Offensicntlich existiert ein Folgeoetrieb der Kühlsteuerstufen 8 5 bis 88 und der dazugehörigen Kühlanlage, wenn die Amplitude des Analogsteuersignals auf Leitung 25 bei geforderter zusätz-

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licner Kühlung allmählich ansteigt. Wenn die Temperatur in dem Raum um 0,3 Grad über den vorgegebenen Punkt in der Scnaltung 14 ansteigt, scnaltet der Operationsverstärker 85 durch, um den ersten Kompressor anzuwerfen und u;n üoer den Transistor 130 das Heißgas aufzudrehen. Bei einem weiteren Anstieg um 0,3 Grad auf 0,6 Grad über den Vorgabepunkt, schaltet der Operations Verstärker 86 duren, so daß der Transistor 128 leitet, was dann ein Sperren aes Transistors 130 nacn sich zieht. Das Heißgas wird abgedrent. Steigt die Temperatur weiter um 0,3' Grad auf ca. 1 Grad über den Vorgabepunkt, schaltet der Operationsverstärker 8 7 durch una löst die Zeitverzögerung aus, so daß,

ι I

nachdem der Fi)T 151 leitet, die Transistoren 150 und 160 durchgeschaltet werden, um den zweiten Kompressor anzuwerfen. Sobald; der Operationsverstärker 87 leitet, läuft ein Signal vom Ausgang 7 über den Widerstand 145, die Diode 147 und den Widerest and 132, um den Transistor 130 durchzuschalten und das Heißgas aufzudrenen. Steigt schließlich die Temperatur abermals um 0,3 Grad auf ca. 1,2 Grad über den Vorgabepunkt an, dann schaltet der Operationsverstärker 8 8 durch und liefert üüer die Leitung 167 und den Widerstand 168 ein den Transistor durchschaltendes Signal, wobei dann der Transistor 130 sperrt und das Heißgas abgedreht wira. Spielen sich die Temperaturänderungen in dem Raum umgekehrt ao, so finaen dieselben Vor- ; gange in umgekehrter Reihenfolge statt. Der Wert des Bezugsignals auf Leitung 49 ist so bestimmt, daß der Operationsverstärker 90 dann durchschaltet und die Heizung einschaltet, wenn die Temperatur im Raum um o,3 Grad unterhalb des Vor-

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gabepunktes fällt.

Die bescariebene Regelanordnung kann selostverständlich im Sinne aer Erfindung aozeändärt werden.

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Claims

1.) Regelanordnung (Figuren 2 und 3) zun Steuern einer Kühleinrichtung, die Luft in eine;n Raum aagibt und rücKströmende Luft empfängt, ;nit einem ersten und einem zweiten Thermostaten, die Temperatursignale zur Anzeige aer Temperaturen der abgegeoenen und der rückströmenden Luft liefern, und mit einem Temperäturwähler, der ein die gewünscnte Raumtemperatur darstellendes Vorgabesignal liefert, dadurch gekennzeicnnet, da3 eine Auswahlschaltung (13) einen Stromkreis (üoer Leitungen 20 oder 18) für nur einen der Thermostate in Abhängigkeit des Vorgabesignals und eines ersten riezugsignals schließt, daß eine Vergleicnseinheit (21) das Vorgabesignal und das Temperatursignal von dem angesteuerten Thermostaten empfängt, um auf eine gemeinsame Leitung (25)

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ein Steuersignal aDzugeben, uas eine Funktion der Differenz zwiscnen de;.; Vorgabesignal (.Jo) und dem vom angesteuerten Tnermostaten stammenden Temperatur signal (auf 12) ist, und da.i mindestens zwei Kählsteuerstufen (z.B. 85, 87) jeweils mit ihre:;; Lingang an der gemeinsamen Leitung (25) liegen und mit inrer Ausgangsscnaltung jeweils einzeln mit verschiedenen Kühlvorrichtungen (Kompressoren 1, 2) verbunden sinü, u;:i Dei verschiedenen Werten des Steuersignaxs auf der gemeinsamen Leitung jede der verschiedenen Kühlvorrichtungen einzuschalten.

2. Regelanordnung (Fig. 1) nac-n Ansprucn 1, aaJurcn gekennzeicnnet, uaii die Auswahlschaltung (13) einen Stromkreis (üoer 20) far den ersten Thermostaten (11) schlieft, wenn uer Wert des Vorgabesignals unter dem des ersten· 3ezugsignals liegt, und einen Stromkreis (ÜDer 18) für den zweiten Thermostaten (lo), wenn der Wert des Vorgabesignals üßer dem des ersten riezugsignals liegt.

3. Regelanordnung nacn Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Heizsperrschaltung (30) sowohl das Vorgabesignal (über 15) als auch ein zweites Bezugsignal (über 31) empfängt, um ein Sperrsignal (über 32, 33) zu liefern, das den Betrieb der dazugenörigen Heizanlage verhindert, wenn die durch das Vorgaoesignal geforderte Temperatur unter dem durch das zweite Bezugsignal dargestellten Temperaturwert liegt.

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4. Regelanordnung (Fig. 2) nach einen der Ansprüche 1 üis 3,

■ dadurch gekennzeicnnet, daß der erste und der· zweite Thermostat Tnermistoren (11, 10) sind, daß der Temperaturwähler ein Potentiometer (14) ist, und daß die Auswahlschaltung einen Spannungswertprüfer (56) aufweist, einen ersten Transistor (61), der einen Stromkreis (über 20) für den ersten Thermistor schließt, wenn der Wert des Vorgabesignals kleiner als der Wert des ersten Bezugsignals ist, und einen zweiten Transistor (bO), der einen StromKreis (über 18) für den zweiten Thermistor schließt, wenn der Wert des Vorgabesignals größer als der Wert des ersten Bezugsignals ist.

5. Regelanordnung (Fig. 3) zum Steuern einer Kühleinrichtung, _;

in dem ein Temperaturvorgabesignal mit einem die tatsäch- ι liehe Temperatur darstellendes Signal verglichen wird und ein Steuersignal abgegeben wird, das von der Differenz zwischen dem Vorgabesignal und dem Temperatursignal· abhängt, j

i um die Künleinrichtung mit mindestens zwei Kompressoren durch mehrere Kühlsteuerstufen zu steuern, dadurch gekennzeichnet , daß

eine gemeinsame Leitung (25) das Steuersignal empfängt; eine erste Kühlsteuerstufe (85) mit ihrem ersten Eingang (3) an der gemeinsamen Leitung liegt und mit ihrem zweiten

(48)

Eingang (2) ein erstes Bezugsignal/empfängt, so daß ein Betätigungssignal am Ausgang (über 105) abgegeben wird, wenn das Steuersignal den Wert des ersten Bezugsignals über-

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scnreitet, und dannder erste Kompressor eingeschaltet wird; eine zweite Kühlsteuerstufe (87) mit ihrem ersten Eingang
(5) an der gemeinsamen Leitung liegt und mit ihrem zweiten
Eingang (6) ein zweites Bezugsignal (über 45) empfängt, so
daß ein Betätigungssignal am Ausgang (über 118) abgegeben wird, wenn das Steuersignal den Wert des zweiten Bezugsignals überscnreitet und dann der zweite Kompressor eingeschaltet wird; eine erste Zeitveraögerungscfialtung (111) mit der ersten
Kühlsteuerstufe (85) verbunden ist, um zu bewirken, daß die erste Kühlsteuerstufe für ein vorbestimmtes minimales Zeitintervall in der Ausstellung bleibt, nachdem das
Steuersignal auf der gemeinsamen Leitung unter dem //ert des ersten Bezugsignals gefallen ist, so daß ein in engen Zeit- > abständen sicn wiederholendes Ein- und Ausschalten des
ersten Kompressors vermieden wird;
und daß

eine zweite Zeitverzögerungsschaltung (151) mit der zweiten Kühlsteuerstufe (87) verbunden ist, um zu bewirken, daß die zweite Kühlsteuerstufe kein Betätigungssignal am Ausgang
für ein Destimmtes minimales Zeitintervall liefert, nachdem das Steuersignal auf der gemeinsamen Leitung den Wert des
zweiten Bezugsignals überschritten hat, so daß ein gleich- < zeitiges Einschalten des ersten und zweiten Kompressors
verhindert wird und einer großen Belastung der Stromversorgungseinrichtung vorgebeugt wird.

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