Fernniesseinrichtung mit einem Nessgerät finit umlautendem Anker. Gegenstand der Erfindung ist eine Fern- inessein richtung mit einem Messgerät mit um laufendem Anker und Fernübertragung der gemessenen Grösse mit Hilfe von Impulsen, deren Zahl in der Zeiteinheit der Messgrösse proportional ist.
Gemäss der Erfindung ist <B>en</B> Sendegerät eine Tachometermaschine vor- t;esehen und die Schwankungen .der von die ser Tachometermaschine gelieferten Span nung werden als Impulse zur Betätigung einer Empfangseinrichtung verwendet.
Diese Finrichtung kann ausser zum Fernübertragen der Messgrösse mit Hilfe des Impulsfrequenz- verfahrens auch zum gleichzeitigen Übermit teln der Messgrössen auf geringe Entfernuu- nen ausgebildet sein, indem man die von. :der 'fachometermaschine gelieferte Spannung fberträgt und ihre Grösse misst.
Es ist zweckmässig, die von der Tacho metermaschine gelieferten Spannungsschwan kungen mit Hilfe eines Transformators von der gelieferten Gleichspannung zu trennen. Ein erstes Ausführungsbeispiel fier Erfin- dung ist in der Abb. 1 dargestellt. Mit 1. ist ein F'ernmesssender üblicher Bauart be zeichnet, bei dem von dein Ferraristrieb- system 2 .der Anker 3 einer Taehometer- maschine üblicher Bauart angetrieben wird.
An den auf dem Kollektor der Tachometer maschine schleifenden Bürsten .1 wird eine der Messgrösse proportionale Spannung abge griffen. Bei dem in Abb. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel wird diese Spannung für die Zwecke der Nahmessung über die Leitung 5, den Transformator 7 einem Span nungsmessgerät 6 zugeleitet. Die Fernmess- sender 1 kann beispielsweise an einer belie bigen Stelle eines Kraftwerkes aufgestellt sein, während sich das Anzeigegerät 6 an der Schalttafel eines Kommandoraumes befindet..
Um gleichzeitig a11eh an einem weit entfern ten Ort, zum Beispiel in einem andern Kraft werk, :den vom lfessberät 6 angezeigten Wert anzuzeigen, werden die von der Tachometer- maschine gelieferten Spannungsschwankun gen bezw. Stromschwankungen mit Hilfe des Transformators 7 von :dem Gleichstrom ge trennt und der Fernleitung 8 zugeleitet. In die Fernleitung 8 kann auch der Verstärker 9 eingeschaltet sein.
Die an der Sekundär seite des Transformators 7 erzeugte Wechsel spannung kann am Empfangsort 10 zur Um schaltung eines Relais .dienen, welches in an sich bekannter Weise ,einen Kondensator über das Messgerät 11 umlädt, so dass der Zeiger ausschlag des Messgerätes der Häufigkeit der Stromimpulse bezw. der Umlaufsgeschwin- digkeit .des Ankers '3 des Fernmesssenders 1 entspricht.
In der Abbildung ist die Emp fangseinrichtung, welche das Relais, die Kon densatoren, die Batterie usw. enthält, durch .das Viereclz 12 dargestellt. Um die Span nungsschwankungen vom Messgerät 6 fernzu- halten, kann es .sich empfehlen, parallel zum Messgerät einen Kondensator zu schalten.
Bei dem in Abb. 1 dargestellten Ausfüh- rungsbeispielder Erfindung ist die Frequenz der Spannungsschwankungen verhältnismässig gering. Man benötigt deshalb ziemlich grosse Transformatoren, um die, Spannungsschwan kungen von der erzeugten Grundspannung zu trennen. Man kann mit wesentlich kleineren Transformatoren auskommen. -,venn man im Anker der Tachometermaschine eine Wech selspannung höherer Frequenz erzeugt.
Die Amplitude dieser Wechselspannung ändert sich periodisch entsprechend der Dreh geschwindigkeit des Ankers. Ein derartiger Sender ist in Abb. 2; ,dargestellt.
Die mit Abb. 1 übereinstimmenden Teile tragen die gleichen Bezugszeichen. Gegen über der Einrichtung nach Abb. 1 unterscUei- det sich .das Beispiel nach Abb. 2 zunächst dadurch, dass auf den Anker 3 der Wechsel strommagnet 14 einwirkt. Die an den Bür- sten entstehende Spannung wird :dann, den durch Abb. 3 dargestellten Verlauf zeigen.
Die mit 15 bezeichnete Linie ,stellt den Ver lauf der Spannung der Tachometermaschine dar, wie sie ohne,den Wechselstrommagneten. 14 entstehen würde. Unter dem Einfluss des Wechselstrommagnetes 14 wird der erzeugten Spannung eine Wechselspannung überlagert, deren Amplitude periodisch steigt lind sinkt.
Anstatt einen besonderen Wechselstrom magneten 14 zu benutzen, um in der Wick lung der Ta.chometermasehine eine Wechsel- spannung zu induzieren, kann das hierzu notwendige Wechselfeld auch vom Wechsel- stromtriebsystem 2 des Zählers abgeleitet werden. Zu diesem Zwecke kann man bei spielsweise mit Hilfe eines magnetischen Bleches einen Teil des Spannungsflusses des Triebsystems .durch den Anker der Tacho- metermaschine leiten.
Der überlagerte Wechselstrom ist in Abb. 4 getrennt von der von der Tachometer maschine gelieferten Grundspannung darge stellt. Die Trennung der Grundspannung vom überlagerten Wechselstrom wird mit Hilfe des Transformators 7 vorgenommen, der nur für die Frequenz .des Magnetes 14, zum Bei spiel 50 Per., zu bemessen ist.
U m die Wech selspannung von dem Anzeigegerät 6 fernzu- ha,lten, kann man einen Kurzschlusskreis 1.1; verwenden., der aus einer mit einer Induktivi- tät in Reihe geschalteten Kapazität besteht, die auf die überlagerte Frequenz abgestimmt sind. Da das Anzeigegerät 6 nur auf Gleich strom anspricht, werden durch die überlager ten Wechselströme keine Messfehler verur sacht.
Die Wechselspannung, welche im Trans formator 7 von .der Grundspannung getrennt wird, welche die Tachometermaschine liefert, wird über den Verstärker 9 und die Fernlei tung 8 ,dein Empfangsgerät 10 zugeführt. In .diesem. Empfangsgerät werden die ankom inenden Wechselströme gleichgerichtet.
Der auf diese Weise entstehende Strom entspricht der Amplitudenkurve ,des in Abb. 4 darge stellten Wechselstromes. Er weist also Schwankungen auf, welche der Drehzahl des Ankers des Sendegerätes entsprechen. Wenn man .diesen Strom einem Relais zuleitet, wel ches ein geeignetes Anzeigeinstrument steuert, so erhält man einen Zeigerausschlag, welcher .der Häufigkeit der Schwankungen ,
des gleichgerichteten Stromes und damit der Messgrösse proportional ist. Anstatt den am Empfangsort ankommenden @%Tec-hselstrom gleichzurichten. kann man ihn auch unmit telbar einem auf den quadratischen Mittel wert ansprechenden Relais zuführen, das das Anzeigeinstrument beeinflusst. Das auf den quadratischen Mittelwert. ansprechende Relais inuss so träge sein, da.ss sein Anker den ein zelnen Halbwellen des Wechselstromes nicht folgen kann.
Es muss aber den periodischen Schwankungen der Amplitude des zur Über- tr < iguiig dienenden Wechselstromes folgen können.
Damit in dem Anker der Tachometer- niaschine möglichst hohe Wechselspannungen erzeugt werden, empfiehlt es sich, die Spulen des Ankers mit Haltern aus Isoliermaterial zu befestigen oder die zur Befestigung die nenden Metallteile so auszubilden (zum Bei- spiel zu schlitzen), dass keine wesentlichen Wirbelströme in ihnen erzeugt werden. Man wird deshalb die Bremstrommel nicht a15 Halter für die Spulen verwenden.
Es gelingt auf die beschriebene Weise verhältnismässig hohe Wechselspannungen in den Bürsten d der Tachometermaschine zu erzeugen, so dass die Cbertragung der Wechselstromimpulse nach dem weit entfernten Empfangsort keine Schwierigkeiten bereitet.
Um Rückwirkungen zwischen dem Wech- .elstrommagneten und dem Anker zu vermei den, kann es sich empfehlen, einen zweiten Anker anzuordnen, der so gegenüber dem ersten Anker versetzt ist und mit einem \Vechselstrommagneten zusammenarbeitet, dass sich die Wirkungen der beiden Magnete ;iiif .den Anker aufheben. Die Wechselwir kung zwischen Wechselstrommagneten 1.1 und dem Anker kann weiterhin herabgesetzt -erden, Renn man ein Wechselfeld möglichst hoher Frequenz anwendet. Man kann bei spielsweise Tonfrequenz verwenden.
Auch kann man ganzzahlige Vielfache der Netz frequenz, beispielsweise Ströme doppelter Netzfrequenz, benutzen, .die sich auf einfache Weise mit Hilfe ruhender Frequenzumformer herstellen lassen. Es. kann zweckmässig sein, den von dein Fernmesssender gesendeten )Vellenzügen an genähert rechteckige Form zu geben. Dies kann man erreichen, wenn man die Polbreite des Wechselstrommagnetes 14 klein im Ver gleich zu .der Ausdehnung der Spulen der Tachonietermaschine macht.
Sofern hohe Frequenzen verwendet werden, kann es aber auch angezeigt sein, dafür-zu sorgen, dass der Wechselstrom während jedes Impulses, in seiner Stärke allmählich ansteigt und all mählich absinkt. Auf diese Weise lässt sich der Einfluss von Einschwingvorgänben am leichtesten beheben.
Bei der Übertragung der Messfrequenz über Leitungen oder mit Hilfe von Kabeln macht sich bei grösseren Leitungslängen unter Umständen die Leitungskapazität störend bemerkbar, weil :dann der Fernmessgeber stark, kapazitiv belastet ist. Man kann die kapazitive Belastung des Fernmessgebers be seitigen, wenn man die Kapazität der Lei tung mit Hilfe von In.duktivität kompen siert.
Diese Induktivitäten .sind unter den gleichen Gesichtspunkten zu bemessen wie die Induktivitäten, die zur Kompensation der Kapazität von Starkstromleitungen bezw. Fernsprechleitungen dienen.