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OldBo
18.12.2019
Hysterese ist u.a. ein Begriff in der Regelungstechnik und bezeichnet eine verzögerte Wirkungsänderung nach Änderung der Ursache.. Anders ausgedrückt, es ist die Differenz zwischen dem Ein-/Ausschalten eines Stellers oder Stellgliedes.
Hysterese
 Hysterese
Quelle: Bosy

Hysterese ist u.a. ein Begriff in der Regelungstechnik und bezeichnet eine verzögerte Wirkungsänderung nach Änderung der Ursache.. Anders ausgedrückt, es ist die Differenz zwischen dem Ein-/Ausschalten eines Stellers oder Stellgliedes.

Beispiel für einen Zweipunktregler:

Ein Temperaturregler schaltet die Heizung ein, wenn es zu kalt ist und aus, wenn es warm genug ist. Er schaltet also temperaturabhängig "Ein" und "Aus". Die Temperatur, bei der geschaltet werden soll, ist die eingestellte Solltemperatur (z. B. 20 °C). Wäre die Ein- und Ausschalttemperatur gleich (z. B. unter 20 °C ein; über 20 °C aus) würde der Regler nicht wissen, ob er Ein- oder Ausschalten soll, wenn er exakt die eingestellte Solltemperatur misst. In der Praxis würde er rasch ein/ausschalten, was weder für die Relais noch für die angeschlossene Pumpe, Ventil usw. die Lebensdauer verlängern würde.

Deswegen braucht jeder Regler eine unterschiedliche Ein- und Ausschalttemperatur.

Kleine Hysterese: z. B. Raumthermostat (ab 0,1 K) > Vorteil ist eine genaue Regelung. Nachteil ein zu häufiges Ein-/Ausschalten.

Große Hysterese: z. B. Thermostatventilaufsatz (z. B. 1 K oder 2 K) > Vorteil ist seltenes Ein-/Ausschalten. Nachteil ist eine ungenaue Regelung.

So kennt z. B. ein Zweipunktregler nur zwei Zustände "An" - "Aus". Sie werden dann eingebaut, wenn eine präzise Einhaltung des Sollwertes nicht gefordert wird oder wenn der Steller bzw. das Stellglied keine stetige Regelung zulässt. In Heizungsanlagen werden sie benutzt, um z. B. im Kesselkreis die Wassertemperatur konstant zu halten. Hierbei darf die Kesseltemperatur um einige Kelvin schwanken, da ein Ein- und Auschalten des Brenners wesentlich praktikabler als eine genau abgestimmte Dosierung der Brennstoffzufuhr ist.

Um den Sollwert genau einhalten zu können, müsste der Regler schnell hintereinander ein- und ausschalten. Um das zu vermeiden, hat der Zweipunktregler eine Hysterese. Das ist der Bereich um den Sollwert, innerhalb dem der Istwert schwanken darf. Es wird also ein Minimalwert festgelegt, der geringer als der Sollwert ist, und ein Maximalwert, der etwas höher als er Sollwert eingestellt wird. Die Schaltpunkte schwanken in der Regel gleichmäßig um den Sollwert. Die Einstellung der Hysterese hängt davon ab, wie genau der Sollwert eingehalten werden muss. Eine zu große Schalthäufigkeit führt zu einem höheren Verschleiß der der Schaltvorrichtungen und des Stellers bzw. Stellglieds (Regler, Brenner, Kompressor einer Wärmepumpe).

Bei einer Dreipunktregelung kann die Stellgröße drei Werte annehmmen.

Positive Beeinflussung der Regelgröße
Keine Beeinflussung der Regelgröße
Negative Beeinflussung der Regelgröße

So kann z. B. ein Abflussschieber ganz geschlossen oder ganz geöffnet sein. Soll z. B. ein Wasserstand in einem Auffangbehälter geregelt werden, so würde beim Überschreiten des Maximalwertes mit Hilfe eines Motors das Ventil geöffnet werden. Dabei hat der Motor eine positive Drehrichtung. Beim Unterschreiten des Minimalwerts hingegen ändert sich die Drehrichtung des Motors (negative Drehrichtung) und schließen den Abflussschieber wieder. Liegt der Istwert weder in der Nähe des Maximalwerts noch des Minimalwerts, bleibt der Motor abgeschaltet. Es liegen also drei Zustände vor:

1. Motor dreht in positive Drehrichtung
2. Motor steht
3. Motor dreht in negative Drehrichtung

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