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Mit Weehselstrom betriebene Sehallsenderanlage.
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oder Parallelschaltung vorzusehen. Ausser einer Verbesserung des Leistungsfaktors der den Sender speisenden Maschine sollte durch die bekannten Einrichtungen folgendes erzielt werden :
Eine keine Kapazitäten enthaltende Maschine, die auf einem abgestimmten Membransehallsender arbeitet, besitzt eine beim Verändern der Masehinendrehzahl zu ermittelnde Leistungskurve, etwa gemäss der Fig. 1 in der beiliegenden Zeichnung, d. h. bei geringen Drehzahlen ist die abgegebene und dementsprechend auch die aufgenommene Leistung verhältnismässig klein (Punkt B der Kurve in Fig. 1), die Schalleistung steigt sodann mit zunehmender Drehzahl bis zu dem Wert A, welcher der Resonanz der Schallmembran entspricht, und sinkt bei Überschreiten der Resonanzdrehzahl n,.
wieder ab, etwa auf den Wert C. Die Kondensatoren der bekannten Einrichtungen waren nun so bemessen, dass die Resonanzkurve nach Fig. 1 eine Form nach Fig. 2 annahm, d. h. die Resonanzkurve wurde verbreitert und erhielt in der Mitte eine Einsattelung zufolge Kupplung eines mechanischen mit einem elektrischen Schwingungsgebilde. Man hoffte, auf diese Weise eine besonders günstige Betriebsweise zu erhalten.
Nähere Überlegungen, Untersuchungen und Erfahrungen im praktischen Betrieb haben aber gezeigt, dass diese Massnahmen, die lediglich theoretische Vorschläge darstellen, einen sicheren Betrieb derartiger Schallanlagen in Frage stellen. Von den bekannten Einrichtungen wurde als besonderer Vorteil geltend gemacht, dass sie eine erhöhte Drehzahlkonstanz aufweisen sollten. Diese auf rein theoretische Überlegungen beruhende Behauptung ist jedoch unrichtig, denn eine erhöhte Drehzahlkonstanz tritt nicht ein, da in dem Bereich B-A der Fig. 2 die Leistung mit zunehmender Drehzahl abfällt und die Maschine daher ins Pendeln geraten muss.
Ausserdem ergibt sich durch die Kupplung zwischen dem elektrischen und dem mechanischen Schwingungskreis der Nachteil, dass unbeabsichtigte Sehwebungs-oder Trillertöne entstehen, die den Toncharakter verzerren und die Schallwirkung verschlechtern.
Durch die Erfindung soll nun erreicht werden, dass die Vorteile der Einschaltung von Kapazitäten zur Erzielung eines günstigen Leistungsfaktors nutzbar gemacht werden, ohne die Nachteile, die durch die Einsattelung der Resonanzkurve entstehen, in Kauf nehmen zu müssen. Erfindungsgemäss wird daher vorgeschlagen, parallel zur Senderselbstinduktion einen Kondensator zu schalten, derart, dass lediglich dieser Kreis ohne Maschinenselbstinduktion auf Resonanz mit der Sendefrequenz abgestimmt ist, wodurch eine einfache, eine Einsattelung nicht enthaltende Resonanzkurve des gesamten Sendegebildes erzielt wird. In diesem Falle bleibt der Charakter der Resonanzkurve, wie er in der Fig. 1 dargestellt wurde, erhalten.
Dabei ergibt sich der Vorteil, dass der Leistungsfaktor an den Klemmen des Generators praktisch gleich 1 ist ; er ist also nur mit einer Wirkleistung belastet, da im Resonanzfall w2 L C = 1 der Scheinwiderstand des Kondensators und des Senders einander gleich sind, sohin im Sender und Kondensator Ströme gleicher Grösse fliessen, die jedoch um 180'phasenverschoben sind, so dass also der Generator nur den reinen Wirkstrom zu liefern hat. Untersucht man die Leistungskurve des Senders ausserhalb der Betriebsverhältnisse bei noch höherer Frequenz, so zeigt sich, dass ein zweites Maximum auftritt (Fig. 4). Dieses zweite bei Kg liegende Maximum ergibt sieh aus der Spannungsresonanz zwischen der parallel geschalteten Selbstinduktion des Senders + der eigenen Selbstinduktion des Generators und dem hiezu parallel liegenden Kondensator.
Diese zweite Resonanz hat auf die Wirkung-
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weise des Betriebes keinen Einfluss, da sie weit von der Betriebsfrequenz des Senders entfernt ist und die Form der mechanischen Resonanzkurve des Senders durch die zweite Resonanzspitze in keiner Weise geändert wird. Die Vermeidung der Veränderung der Resonanzkurve des Senders wird gerade durch das Weitauseinanderlegen der beiden Resonanzen erst möglich. Hiedurch werden gleichzeitig alle Schwebungserscheinungen vermieden, und eine Gefährdung des Senders tritt nicht mehr ein.
Dieselbe Wirkung lässt sich in noch vollkommenerer Weise mittels der Schaltung nach Fig. 5 er- reichen. Hier sind zunächst der Kondensator Cl und die Senderinduktivität auf die Betriebsfrequenz abgestimmt. Durch diese Parallelschaltung wirken also Kondensator + Sender nur wie ein Ohmscher
Widerstand.
Die Schallsenderalllage gemäss der Erfindung kann mit Vorteil in einem Stromkreis verwendet werden, der einen weiteren Kondensator O2 aufweist, welcher zusammen mit der Maschinenselbstinduktion auf die Senderfrequenz abgestimmt ist. Der Kreis, Generatorselbstinduktion, Kapazität O2, der Fig. 5 weist also Resonanz auf. Der Versuch zeigt, dass auch in diesem Fall für die Leistung des Generators eine
Resonanzkurve gemäss Fig. 1 erzielt wird. Es wird aber hiebei gegenüber der Schaltung nach Fig. 3 noch der Vorteil erzielt, dass der Generator G mit voreilendem Strom belastet ist, was mit Rücksicht auf die verminderte Erregung des Wechselstromgenerators eine besonders günstige Belastung darstellt.
Wird statt eines rotierenden Generators G ein ruhender, mit gesättigtem Eisen arbeitender Frequenzwandler verwendet, dann ist diese letzte Schaltung mit Vorzug anzuwenden, weil die Leistung eines Frequenz- wandlers mit voreilendem Leistungsfaktor sich stark steigern lässt. Zwecks günstiger Abstimmung wird man bei den vorgenannten Schaltungen die Resonanzkreis noch mit Abstimmitteln (veränderlichen Drosselspulen od. dgl. ) ausrüsten, wie es in Fig. 6 dargestellt ist, um eine bequeme, von Hand betätigte
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PATENT-ANSPRÜCHE :
1.
Mit Wechselstrom betriebene Schallsenderanlage mit mechanisch abgestimmten Schallsender und einem Kondensator im Sendekreis, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator (C) parallel zur Senderselbstinduktion geschaltet ist, so dass lediglieh dieser Kreis sohin ohne Maschinenselbst- induktion auf Resonanz mit der Sendefrequenz abgestimmt ist, wodurch eine einfache, eine Einsattelung nicht enthaltende Resonanzkurve des gesamten Sendegebildes erzielt wird (Fig. 3).
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