Nach dem Impuls-Kompensationsverfahren arbeitende Fernmessanlage.
Bei der Ferniibertragung von MeBgrössen nach der Kompensationsmethode stellt ge wöhnlich ein vom Eompensationssystem be einflusster Apparat einen Strom ein, der dem Eompensationsgerät des Kompensations- systems und über die Fernleitung dem Empfangssystem zugeführt wird. Derartige, nach der Kompensations-bezw. Stromände- rungsmethode arbeitende FernmeBsysteme besitzen jedoch den grossen Nachteil, daB sie nicht bei allen Arten von Übertragerleitungen angewendet werden können, und daB die Sicherheit der Übertragung weitgehend vom Zustand der benutzten Leitung, wie von Isolationsfehlern, vom Leitungswiderstand und Ableitungen abhängig ist.
Aus diesem Grunde sind auch diese Kompensationsver- fahren trotz beachtlicher Vorteile gegenüber dem Impulsverfahren im Nachteil.
Um jedoch bei der Fernübertragung von Messgrössen sowohl die Vorteile des gompen- sationsverfahrens als auch die des Impulsverfahrens nutzbar machen zu können, wurde bereits vorgeschlagen, diese beiden Verfah- ren bei der Fernmessung so zu verwenden, dass unter gleichzeitiger Ausnutzung der Vorteile des Impulsverfahrens die geschilderten Nachteile des Eompensationsverfahrens beseitigt werden.
Hierbei haben sich wiederum diejenigen Impulskompensationsverfahren als vorteilhaft erwiesen, bei denen das Geberkompensationssystem eine Impulserzeuger- vorrichtung derart steuert, dass nur bei Anderung der Messgrösse Gleichstromimpulse nach der Empfangsstelle gegeben werden, wobei sich, je nachdem, ob die Messgrösse fallende oder steigende Tendenz besitzt, die beiden ausgesandten Impulsfolgen hinsichtlich ihres Vorzeichens voneinander unterscheiden.
Bei dieser nach der Impulskompensationsmethode arbeitenden Fernmessanlage wird jedoch für das Messinstrument der Geberstelle ein Zeigerinstrument verwendet. Es handelt sich also hier um die Fernübertragung des Ausschlages eines Zeigerinstrumentes. Zeigerinstrumente besitzen aber im allgemeinen ein verhältnismässig schwaches Drehmoment, so dass mit diesen eine betriebssichere und einwandfreie Fernmessung nur schwer erreichbar ist. Auch bedingt die Verwendung eines Zeigerinstrumentes weiterhin einen Aufbau des Kompensal ionssystems, der verhältnis- mässig vers-ielveit ist und auch hinsichtlich seiner Betriebssicherheit ebenfalls Nachteile aufweist.
So ist es beispielsweise hierbei not w endig, für die Kompensation der fernzu- übertragenden Messgrösse eine Kontaktwaage zu verwenden, die ausser vom Kompensationsgerät auch vom Zeigerinstrument beeinflusst wird. Die Kontaktwaage kann daher, um das Zeigerinstrument nicht allzu stark belasten zu müssen, nicht genügend robust ausgeführt werden. Die Kontakte der Kontaktwaage werden aber stark beansprucht, da sie oft schalten müssen, wodurch, wenn sie nicht genügencl kräftig bemessen sind, deren Lebensdauer niedrig ist. Auch wirkt sich eine nicht einwandfrei arbeitende Kontaktwaage nachteilig auf die Messgenauigkeit aus.
In den meisten aller Fälle wird das Zeigerinstrument des Geberkompensationssystems ein elektrisches Instrument sein. In diesem Fall treten dann auch noch die den elektrischen Zeigerinstrumenten anhaftenden Nachteile auf. Handelt es sich beispielsweise um die Übertragung einer elektrischen Leistung, so wird ein Ferraris-Wattmeter wegen seiner starken Temperaturabhängigkeit, wegen seines schwachen Drehmomentes und anderer nachteiliger Eigensehaften nur sehr ungern für Fernmesszwecke verwendet. Auch handelt es sich bei diesen Wattmetern nicht um ein ausgesprochenes Massenfabrikat, so dass diese auch noch verhältnismässig teuer sind.
Die Erfindung bezieht sich auf eine nach dem Impulskompensationsverfahren arbeitende Fernmessanlage, bei der ein Geber kompensationssystem eine Impulserzeuger- vorrichtung derart steuert, dass nur bei mande- rung der Messgrosse Impulse nach der Emp fangsstelle gegeben werden.
wobei sieh, je nachdem, ob die Messgrosse fallende oder steigende Tendenz besitzt, die beiden ausgesandten Impulsfolgen hinsichtlich ihrer Art von- einander unterscheiden, Gemäss der Erfindung können die erwähnten Nachteile der Fernmessanlagen ähnlicher Art dadurch vermieden werden, dass eine auf die Differenz der Geschwindigkeiten eines rotierenden Mess- und Kompensationsgerätes ansprechende Einrichtung des Geberkompensationssystems ausser den den Kompensationsstrom für das Kompensationsgerät einstellenden Apparat auch die die beiden Impulsfolgen unterschiedlicher Art hervorrufende Impulserzeugervorrichtung steuert,
und dass je nach der Richtung der Gesehwindigkeitsdifferenz einer Differentialeinrichtung jeweils die eine oder die andere Impulsfolge fernübertragen wird und auf eine die Einrichtung für die Messung der fernübertragenen Geschwindig- keitsgrösse beeinflussende Empfängerdifferen- tialeinrichtung einwirkt.
Für das Messgerät des Geberkompensationssystems dieser Fernmessanlage wird also nicht ein Zeigerinstrument, sondern ein rotierendes Messgerät verwendet. Bei rotieren- den Messgeräten kann es sich aber, besonders wenn man von Elektrizitätszählern Gebrauch macht, um technisch hervorragend durchgebildete, ausserordentlich gut erprobte und in der Massenfabrikation hergestellte Ge räte handeln. Diese besitzen eine in jeder Hinsicht genügende Betriebssicherheit, Messgenauigkeit und Billigkeit. Somit weisen Impulskompensationsverfahren, die ein rotierendes Geberkompensationssystem verwenden, nicht die Nachteile der bisher bekannt gewordenen Verfahren ähnlicher Art auf.
Bei einer Ausführungsform kann die Differentialeinrichtung des Geberkompensa tionssystems ein Differentialgetriebe enthal ten, dessen Sonnenräder in entgegengesetzter Richtung von dem rotierenden Mess- bezw.
Kompensationsgerät angetrieben werden und dessen Planetenradachse den Einstellapparat für den Kompensationsstrom und die Impuls erzeugervorrichtung antreibt. Dabei können die Impulse der beiden von der Impuls erzeugervorrichtung erzeugten Impulsfolgen entweder Wechselstrom-oder Gleichstrom- impulse sein, die sich durch ihre Frequenz bezw. durch ihre Polarität voneinander unterscheide.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbei- spiel der Erfindung dargestellt, wobei es sich um eine FernmeBanlage handelt, bei der die Leistung eines elektrischen Verbraucher- netzes ferniibertragen werden soll.
Die Geberstelle I enthält einen als MeBgerät dienenden Elektrizitätszähler 1, einen als Eompensationsgerät dienenden Elektri zitätszähler 2, eine Differentialeinrichtung 3, ein Potentiometer 4, eine Impulserzeugervorrichtung 5 und zwei Wechselstromquel- len 6,7.
Ein Differentialgetriebe 8 der Differen tialeinrichtung 3 ist mit seinem Sonnenrad 9 über ein Getriebe 10, eine Steuervorrichtung 11, ein Getriebe 12 mit dem Messzähler 1 und mit seinem Sonnenrad 13 über ein Getriebe 14, eine Steuervorrichtung 15, ein Getriebe 16 mit dem Eompensationszähler 2, sowie mit seiner Planetenradachse 17 mit einem Drehkontakt 18 des Potentiometers 4 und über Getriebe 20 mit der Impulserzeugervor- richtung 5 verbunden. Die Getriebe 10 und 14 der Differentialeinrichtung 3 sind noch über Getriebe 21 bezw. 22 mit je einem Hilfsmotor 23,24 gekuppelt.
Die Steuervorrichtungen 11,15, die den Zweck haben, die Zähler 1, 2 von der An triebsarbeit für die Differentialeinrichtung 3 zu entlasten, können als Gleichlauf-oder Nachlaufsteuervorrichtung ausgebildet sein.
Wird nun beispielsweise für die Steuervor- richtung 11 eine Nachlaufvorrichtung verwendet, dann ist der Vorwang hierbei der, daB, wenn ein vom MeBzähler 1 angetriebener Teil der Steuervorrichtung 11 um einen der Geschwindigkeitsgrosse entsprechenden Betrag verstellt wird, dann ein vom Hilfs- motor 23 angetriebener Teil der Steuervorrichtung 11 um diesen Betrag nachgestellt wird, der über das Getriebe 10 und das Sonnenrad 9 auf die Planetenradachse 17 übertragen wird. Dabei ist die Steuervorrichtung 11 so aufgebaut, dass der Hilfsmotor 23 paktiseh kein Reaktionsmoment auf den Zähler l ausübt.
Somit dient also der Zähler 1 lediglich nur zur Steuerung, während der von der Steuervorrichtung 11 gesteuerte Motor 23 den Antrieb der Differentialeinrichtung 3 übernimmt. Der Antrieb der Diffe rentialeinrichtung 3 von den Motoren 23,24 erfolgt derart, daB die Sonnenräder 9,13 des Differentialgetriebes 8 in entgegengesetzten Richtungen gedreht werden. Die Planetenrad- achse 17 des Differentialgetriebes 8 wird daher, je nachdem, welches der beiden Son nenräder 9, 13 die grössere Geschwindigkeit besitzt, in der einen oder andern Richtung gedreht.
Da die für die Entlastung der Zähler bestimmten Steuervorrichtungen in den verschiedensten Ausführungsformen bereits allgemein bekannt geworden sind, wurden diese in der Zeichnung nur rein schematisch durch Rechtecke dargestellt.
Die Impulserzeugervorrichtung 5 weist zwei Impulsgeber 25,26 auf, die je einen Kollektor 27, 28 und je zwei auf diesen aufliegende und mit je einer der beiden Wech- selstromquellen 6,7 stromleitend verbun- dene Bürstenpaare 29,30 enthalten. Die Impulserzeugervorrichtung 5 ist derart ausgebildet, dass in der einen Drehrichtung der Planetenradachse 17 der Differentialeinrichtung 3 der Impulsgeber 25 und in der andern Drehrichtung der Planetenradachse 17 der Impulsgeber 26 in Tätigkeit tritt. Dadurch wird erreicht, dass in dem einen Fall 50periodige und in dem andern Fall 150periodige Wechselstromimpulse ausge sandt werden.
In der Zeichnung ist durch den Kollektoren 27,28 zugeordnete Pfeile erkenntlich, bei welcher Drehrichtunz die Impulsgeber 25,26 wirksam werden. Dieses Wirksamwerden der beiden Impulsgeber 25, 26 geht aus der Zeichnung jedoch nicht hervor. Doch erscheint eine nähere Darstellung nicht notwendig, da die richtungsabhängige Tätigkeit der Impulsgeber 25,26 durch be sondere Massnahmen leicht erreichbar ist.
In der Empfäegerstelle II ist auch eine Differentialeinrichtung vorgesehen, dieeben- falls Elemente und Getriebeteile enthält, wie sie die Differentialeinrichtung 3 der Geberstelle aufweist. Es sind daher in der Zeich- nung mit der Gebereinrichtung identische Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen, die nur noch zur unterschiedlichen Kennzeichnung einen zusätzlichen Index 1 aufweisen.
Die Getriebe 121, 161 sind weiterhin mit je einem Steigrad 31 bezw. 32 eines Hemm- werkes 33 bezw. 34 gekuppelt, dessen Aus löseglied 35 bezw. 36 mit einem unter dem Zug einer Feder 37 bezw. 38 stehenden Anker 39 bezw. 40 eines Impulsrelais 41 bezw.
42 verbunden ist. Die beiden Impulsrelais 41, 42 sind als Frequenzrelais ausgebildet, wobei das Impulsrelais 41 auf die Frequenz 50 und das Impulsrelais 42 auf die Frequenz 150 anspricht.
Die Planetenradachse 171 ist ausser mit dem Drehkontakt 181 des Potentiometers 4i noch mit einem über einer Skala 43 beweglichen Zeiger 44 verbunden. Der von dem Potentiometer 41 eingestellte Strom wird einem spannungsunabhängigen Elektrizitäts- zähler 2 zugeführt.
Bei einer Änderung der Geschwindig keitsgrosse, beispielsweise beim Fallen der Leistung, wird der Messzähler 1 langsamer laufen. Die von dem Messzähler 1 beeinflusste Steuervorrichtung 11 wird dann den Hilfs- motor 23 so steuern, dass die auf das Sonnenrad 9 des Differentialgetriebes 8 übertragene Geschwindigkeit hinter der vom Kompensationszähler 2 herrührenden Geschwindigkeit des Sonnenrades 13 zurückbleibt, so dass die vorher stillgestandene Planetenradachse 17 nunmehr in einer Richtung gedreht wird, die der Drehrichtung des Kompensationszählers 2 entspricht.
Nimmt man an, dass die Ferrarisscheibe des Kompensationszählers 2 sich in der eingezeichneten Pfeilrichtung dreht, dann wird der Drehkontakt 18 des Potentiometers 4 nach links verstellt und der Impulsgeber 25 in Tätigkeit treten. Diese Verstellung des Drehkontaktes 18 des Potentiometers 4 nach links bewirkt dann, dass der Kompensations- zähler 2 weniger Strom erhält und demzufolge etwas langsamer läuft.
Da sich nunmehr der Impulsgeber 25 in Tätigkeit befindet, werden nach der Empfängerstelle Wechselstromimpulse von der Frequenz 50 übertragen. Diese Impulse werden daher das auf den 50periodigen Wech- selstrom abgestimmte Impulsrelais 41 zum Ansprechen bringen. Jeder Impuls bewirkt dann eine kurzzeitige Freigabe des Steigrades 31 des Hemmwerkes 33, so dass der Hilfs- motor 23l über die Steuervorrichtung 111 das Steigrad 31 um einen Zahn und auch das Sonnenrad 9l des Differentialgetriebes 81 um einen entsprechenden Betrag weiterschaltet.
Dieser Bewegungsbetrag wird dann auf die Planetenradachse 171 übertragen, wodurch wiederum der Zeiger44 sowie der Drehkon- takt 181 des Potentiometers 41 in entsprechender Weise nach links verstellt wird. Der Zeiger zeigt dann die vom Messzähler 1 der Geberstelle I gemessene Messgrösse an, wäh- rend der Zähler 2l der Empfängerstelle II durch den nunmehr von dem Potentiometer 4, eingestellten niedrigeren Strom langsamer läuft und somit ebenfalls den ferntibertrage- nen MeBwert in einem Zählwerk integriert.
Die Verstellung des Zeigers 44 und der Drehkontakte 4,41 der Potentiometer 18, 18, der Geber-und Empfängerstelle erfolgt so lange, bis die Geschwindigkeit des Kompen- sationszählers 2 des Geberkompensationssystems gleich der des Messzählers 1 ist. Die beiden Sonnenräder 9, 13 des Differentialgetriebes 8 der Geberdifferentialeinrichtung erhalten dann nämlich die gleiche Geschwindigkeit, so dass die Planetenradachse 17 wieder zum Stillstand kommt.
Kurz nach dem letzten Impuls erfolgt auch die Über tragung der vom Hemmwerk 33 gesteuerten Bewegung auf den Zeiger 44 und den Drehkontakt 18l des Potentiometers 4,. In der Empfangsstelle wird damit sowohl eine Anzeize als auch eine Integmtion des fern übertragenen Messwertes erreicht.
Die Verzögerung der Anzaben der Emp fänaerinstrumente ist sehr klein, und zwar beträgt sie nur Bruchteile einer Sekunde.
Zweekmässigerweise arbeitet die Impulserzeugervorrichtung 5 derart, dass bei Ande rung der 'reschwindigkeitsgroBe von 1 % ein Impuls gegeben wird, so dass bei 100% iger Belastung 100 Impulse zur Aussendung kommen. Eine derartige Impulshäufigkeit genügt im vorliegenden Fall vollkommen für eine hinreichend genaue Fernmessung.
In ähnlicher Weise verläuft der Vorgang bei steigender, vom MeBzähler 1 der Geberstelle gemessener Leistung. In diesem Falle e wird dann das vom MeBzähler 1 angetriebene Sonnenrad 9 des Differentialgetriebes 8 schneller laufen als das vom Kompensations- zähler 2 gesteuerte tSonnenrad 13. Der Drehkontakt 18 des Geberpotentiometers 4 wird daher jetzt in entgegengesetzter Richtung als vorher verstellt werden und weiterhin der Impulsgeber 26 die Erzeugung und Aussendung von Weohselstromimpulsen der Frequenz 150 bewirken.
In der Empfangsstelle II wird deshalb jetzt das auf die Frequenz von 150 # abgestimmte Frequenzrelais 42 erregt und damit der Zeiger 44, sowie der Drehkontakt 181 des Empfängerpotentio- meters 41 in der umgekehrten Richtung als vorher, also nach rechts, verstellt. Der höhere MeBwert wird dann von dem Zeiger 44 angezeigt und von dem elektrizitätszähler 21 integriert.
Damit das Messergebnis durch eventuell auftretende Störimpulse nicht gefälscht wird, kann zweckmässigerweise der Messzähler 1 von einem Schalter, der von einer Schaltuhr gesteuert wird, vorübergehend ausgeschaltet werden. Der dann nur allein laufende Kom- pensationszähler 2 bringt in diesem Falle den Drehkontakt des Potentiometers 4 in die Nullstellung. In gleicher Weise erfolgt natair- lich auch eine Rückstellung des Drehkontaktes des Potentiometers 41 auf Null in der Empfängerstelle. Nach der Korrektion gelangt die ganze Anlage zum Stillstand. Beim Einschalten des MeBzählers 1 erfolgt wieder die Fernmessung der zu übertragenden Mess- grolle in normaler Weise.
Diese Korrektion der Anlage kann je nach den vorliegenden Umständen einmal oder auch mehrere Ma, le am Tage vorgenommenen werden.
Selbstverständlich kann an Stelle einer elektrischen Leistung auch jede andere elek trische Grösse fernübertragen werden. So ist es beispielsweise auch möglich, die Schein- leistung eines elektrischen Verbrauchernetzes zu übertragen. Hierbei geht man dann zweck- mässigerweise so vor, dass sowohl die der Wirk-als auch die der Blindkomponente entsprechenden Impulse getrennt mit Hilfe je eines Geberkompensationssystems von der Geberstelle nach der Empfängerstelle übertragen werden und in der Empfängerstelle je eine Differentialeinrichtung betätigen, deren Planetenradachsen auf Potentiometer einwirken.
Die von diesen Potentiometern eingestellten Strume werden dann spannungsunab hängigen Zählern zugeführt, die eine die geometrische Summe der Wirk-und Blindkomponente bildende, mit einem Zählwerk verbundene Getriebeanordnung antreiben, für die beispielsweise die bekannten Differentialgetriebeanordnungen mit verschiedenenÜber- setzungsverhältnissen und Uberholungsgetrie- ben verwendet werden können. In der Empfängerstelle kann man dann sowohl den Wirk-und Blind-als auch den Scheinverbrauch registrieren.
Man kann natürlich auch die Scheinverbrauehe mehrerer entfernt gelegenen MeBstel- len nach einer Empfangsstelle übertragen und dort summieren. Die der Wirkkomponente jeder Geberstelle entsprechenden Impulse wirken dann auf Sonnenräder einer sich aus mehreren Differentialgetrieben zusammensetzenden Summendifferentialanordnung und in gleicher Weise auch die der Blindkomponente jeder Geberstelle entsprechenden Impulse auf eine weitere Summendifferential- anordnung ein. Zur Bildung des Summenscheinverbrauches wirken dann, wie bei der Einzelmessung die beiden Summendifferen tialgetriebeanordnungen auf die nachfolgenden Messeinrichtungen ein.
Die neue Fernmessanlage eignet sich natürlich auch ebenso gut zur Summierung anderer Betriebsgrössen. Es ist selbstverständlich, dass sie die Fernübertragung aller Arten von Messgrössen ermöglicht. Kann dabei die Messgrösse nicht unmittelbar auf das rotie rende Messgerät zur Einwirkung gebracht werden, dann ist es notwendig, sie in irgend- einer geeigneten Weise umzuformen. Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausfiihrnngs- form der neuen FernmeBanlage können natür- lich die in dieser verwendeten Geräte und Elemente auch durch andere gleichartig wirkende Apparate ersetzt werden.
So kann an Stelle des Potentiometers auch ein anderes die Zustandsänderung eines Stromkreises bewirkendes Element, beispielsweise ein In duktionsregler, treten.
Telemetry system working according to the pulse compensation method.
In the remote transmission of measured quantities according to the compensation method, an apparatus influenced by the compensation system usually sets a current which is fed to the compensation device of the compensation system and via the long-distance line to the receiving system. Such, after the compensation or. Telemetry systems using the current change method have the major disadvantage, however, that they cannot be used with all types of transmission lines, and that the reliability of the transmission depends largely on the condition of the line used, such as insulation faults, line resistance and discharge lines.
For this reason, these compensation methods also have a disadvantage compared to the pulse method, despite considerable advantages.
However, in order to be able to utilize both the advantages of the compensation method and those of the pulse method in the remote transmission of measured variables, it has already been proposed to use these two methods for remote measurement in such a way that the advantages of the pulse method are used Disadvantages of the compensation procedure are eliminated.
Here again, those pulse compensation methods have proven to be advantageous in which the encoder compensation system controls a pulse generator device in such a way that direct current pulses are only given after the receiving point when the measured variable changes, whereby, depending on whether the measured variable has a falling or rising tendency, the differ from each other in terms of their sign.
In this remote measuring system, which works according to the pulse compensation method, a pointer instrument is used for the measuring instrument of the transmitter station. It is a question of the remote transmission of the deflection of a pointer instrument. However, pointer instruments generally have a relatively weak torque, so that reliable and faultless remote measurement can only be achieved with difficulty. The use of a pointer instrument also requires a construction of the compensation system that is relatively versatile and also has disadvantages with regard to its operational reliability.
For example, it is necessary here to use a contact balance for the compensation of the measured variable to be transmitted remotely, which is influenced not only by the compensation device but also by the pointer instrument. The contact balance can therefore not be made sufficiently robust so that the pointer instrument does not have to be excessively stressed. The contacts of the contact balance are heavily used, however, because they have to switch often, which means that if they are not sufficiently strong, their service life is short. A contact balance that does not work properly also has a disadvantageous effect on the measurement accuracy.
In most of all cases, the pointer instrument of the encoder compensation system will be an electrical instrument. In this case, the disadvantages associated with electrical pointer instruments also occur. For example, if it is a question of the transmission of electrical power, a Ferraris wattmeter is very reluctant to be used for telemetry purposes because of its strong temperature dependency, because of its weak torque and other disadvantageous properties. These wattmeters are also not an outright mass-produced product, so that they are also relatively expensive.
The invention relates to a remote measuring system operating according to the pulse compensation method, in which a transmitter compensation system controls a pulse generator device in such a way that pulses are only given to the receiving point when the measured variable changes.
depending on whether the measured variable has a falling or rising tendency, the two transmitted pulse trains differ from one another in terms of their type. According to the invention, the disadvantages mentioned of telemetry systems of a similar type can be avoided by relying on the difference in the speeds of one The device of the encoder compensation system responding to the rotating measuring and compensation device, in addition to the device that sets the compensation current for the compensation device, also controls the pulse generator device producing the two pulse trains of different types,
and that depending on the direction of the speed difference of a differential device, one or the other pulse sequence is transmitted remotely and acts on a receiver differential device influencing the device for measuring the remotely transmitted speed variable.
For the measuring device of the encoder compensation system of this remote measuring system, a rotating measuring device is used instead of a pointer instrument. In the case of rotating measuring devices, however, especially if one makes use of electricity meters, it can be a question of technically excellent, extremely well-tested and mass-produced devices. These have adequate operational reliability, measurement accuracy and cheapness in every respect. Thus, pulse compensation methods that use a rotating encoder compensation system do not have the disadvantages of the previously known methods of a similar type.
In one embodiment, the differential device of the Geberkompensa tion system can contain a differential gear whose sun gears in the opposite direction from the rotating measuring respectively.
Compensation device are driven and the planetary gear axis drives the setting device for the compensation current and the pulse generating device. The pulses of the two pulse trains generated by the pulse generator device can either be alternating current or direct current pulses that differ by their frequency. differ from each other by their polarity.
The drawing shows an exemplary embodiment of the invention, which is a telecommunication system in which the power of an electrical consumer network is to be transmitted remotely.
The transmitter station I contains an electricity meter 1 serving as a measuring device, an electricity meter 2 serving as a compensation device, a differential device 3, a potentiometer 4, a pulse generator device 5 and two alternating current sources 6, 7.
A differential gear 8 of the differential device 3 is connected with its sun gear 9 via a gear 10, a control device 11, a gear 12 with the measuring counter 1 and with its sun gear 13 via a gear 14, a control device 15, a gear 16 with the compensation counter 2, as well as connected with its planetary gear axle 17 to a rotary contact 18 of the potentiometer 4 and via gear 20 to the pulse generator device 5. The gears 10 and 14 of the differential device 3 are still via gear 21 respectively. 22 coupled with an auxiliary motor 23,24 each.
The control devices 11, 15, which have the purpose of relieving the counters 1, 2 of the drive work for the differential device 3, can be designed as synchronism or tracking control devices.
If, for example, a follow-up device is used for the control device 11, then the priority here is that if a part of the control device 11 driven by the meter 1 is adjusted by an amount corresponding to the speed, then a part driven by the auxiliary motor 23 the control device 11 is readjusted by this amount, which is transmitted to the planetary gear axle 17 via the transmission 10 and the sun gear 9. The control device 11 is constructed in such a way that the auxiliary motor 23 actually does not exert any reaction torque on the counter 1.
Thus, the counter 1 is only used for control, while the motor 23 controlled by the control device 11 takes over the drive of the differential device 3. The drive of the differential device 3 by the motors 23, 24 takes place in such a way that the sun gears 9, 13 of the differential gear 8 are rotated in opposite directions. The planetary gear axle 17 of the differential gear 8 is therefore rotated in one direction or the other, depending on which of the two sun gears 9, 13 has the greater speed.
Since the control devices intended for relieving the load on the counters have already become generally known in the most varied of embodiments, these are only shown purely schematically in the drawing by rectangles.
The pulse generator device 5 has two pulse generators 25, 26, each of which contains a collector 27, 28 and two pairs of brushes 29, 30 which rest on them and are each electrically connected to one of the two alternating current sources 6, 7. The pulse generator device 5 is designed in such a way that the pulse generator 25 comes into action in one direction of rotation of the planetary gear axle 17 of the differential device 3 and the pulse generator 26 comes into operation in the other direction of rotation of the planetary gear axle 17. This ensures that in one case 50-period alternating current pulses are sent out and in the other 150-period alternating current pulses.
In the drawing, the arrows assigned to the collectors 27,28 can be seen in which direction of rotation the pulse generators 25,26 become effective. However, this activation of the two pulse generators 25, 26 is not apparent from the drawing. However, a more detailed description does not appear to be necessary, since the direction-dependent activity of the pulse generators 25, 26 can be easily achieved through special measures.
In the receiving station II a differential device is also provided, which also contains elements and gear parts, as it has the differential device 3 of the transmitter station. In the drawing, therefore, parts identical to the transmitter device are provided with the same reference numerals, which only have an additional index 1 for different identification.
The gears 121, 161 are still each with a steering wheel 31 respectively. 32 of a Hemmwerk 33 respectively. 34 coupled, the releasing member from 35 respectively. 36 with one under the train of a spring 37 respectively. 38 standing anchor 39 respectively. 40 of a pulse relay 41 respectively.
42 is connected. The two pulse relays 41, 42 are designed as frequency relays, the pulse relay 41 responding to the frequency 50 and the pulse relay 42 responding to the frequency 150.
In addition to the rotary contact 181 of the potentiometer 4i, the planetary gear axle 171 is also connected to a pointer 44 that is movable over a scale 43. The current set by the potentiometer 41 is fed to a voltage-independent electricity meter 2.
If the speed changes, for example if the power drops, the measuring counter 1 will run more slowly. The control device 11 influenced by the measuring counter 1 will then control the auxiliary motor 23 in such a way that the speed transmitted to the sun gear 9 of the differential gear 8 lags behind the speed of the sun gear 13 resulting from the compensation counter 2, so that the previously stopped planetary gear axle 17 is now in is rotated in a direction which corresponds to the direction of rotation of the compensation counter 2.
Assuming that the Ferraris disk of the compensation counter 2 rotates in the direction of the arrow, the rotary contact 18 of the potentiometer 4 is adjusted to the left and the pulse generator 25 comes into action. This adjustment of the rotary contact 18 of the potentiometer 4 to the left then has the effect that the compensation counter 2 receives less current and consequently runs somewhat slower.
Since the pulse generator 25 is now in operation, alternating current pulses at the frequency 50 are transmitted to the receiving station. These pulses will therefore trigger the pulse relay 41, which is tuned to the 50-period alternating current. Each pulse then causes a brief release of the climbing gear 31 of the inhibiting mechanism 33 so that the auxiliary motor 23l via the control device 111 advances the climbing gear 31 by one tooth and also the sun gear 9l of the differential gear 81 by a corresponding amount.
This amount of movement is then transmitted to the planetary gear axle 171, which in turn moves the pointer 44 and the rotary contact 181 of the potentiometer 41 in a corresponding manner to the left. The pointer then shows the measured variable measured by the measuring counter 1 of the transmitter station I, while the counter 21 of the receiver station II runs more slowly due to the lower current set by the potentiometer 4 and thus also integrates the remotely transmitted measured value in a counter.
The adjustment of the pointer 44 and the rotary contacts 4, 41 of the potentiometers 18, 18, the transmitter and receiver points takes place until the speed of the compensation counter 2 of the transmitter compensation system is the same as that of the measuring counter 1. The two sun gears 9, 13 of the differential gear 8 of the transmitter differential device then namely receive the same speed, so that the planetary gear axle 17 comes to a standstill again.
Shortly after the last pulse, the movement controlled by the escapement 33 is also transmitted to the pointer 44 and the rotary contact 18l of the potentiometer 4. In this way, both an indication and an integration of the remotely transmitted measured value is achieved at the receiving point.
The delay in the indications of the receiver instruments is very small, namely only a fraction of a second.
The purpose of the pulse generator device 5 is to operate in such a way that when the speed value changes by 1%, a pulse is given so that 100 pulses are emitted when the load is 100%. Such a pulse frequency is completely sufficient in the present case for a sufficiently accurate remote measurement.
The process proceeds in a similar way with increasing power measured by the meter 1 of the transmitter station. In this case e, the sun gear 9 of the differential gear 8 driven by the measuring counter 1 will run faster than the t sun gear 13 controlled by the compensation counter 2. The rotary contact 18 of the encoder potentiometer 4 will therefore now be adjusted in the opposite direction than before and the pulse generator 26 will continue to be adjusted cause the generation and emission of Weohselstromimpulses of frequency 150.
In the receiving station II, the frequency relay 42 tuned to the frequency of 150 # is therefore now excited and the pointer 44 and the rotary contact 181 of the receiver potentiometer 41 are adjusted in the opposite direction than before, ie to the right. The higher measured value is then displayed by the pointer 44 and integrated by the electricity meter 21.
So that the measurement result is not falsified by any interference pulses that may occur, the measuring counter 1 can expediently be temporarily switched off by a switch that is controlled by a time switch. In this case, the compensation counter 2, which then only runs alone, brings the rotary contact of the potentiometer 4 to the zero position. In the same way, of course, the rotary contact of the potentiometer 41 is reset to zero in the receiver point. After the correction, the whole system comes to a standstill. When the measuring counter 1 is switched on, the remote measurement of the measured variable to be transmitted takes place again in the normal way.
Depending on the circumstances, this correction of the system can be carried out once or several times a day.
Of course, any other electrical quantity can be transmitted remotely instead of electrical power. For example, it is also possible to transmit the apparent power of an electrical consumer network. In this case, it is expedient to proceed in such a way that both the pulses corresponding to the active component and those corresponding to the reactive component are transmitted separately from the transmitter station to the receiver station with the help of an encoder compensation system each and each actuate a differential device in the receiver station whose planetary gear axes are on potentiometers act.
The currents set by these potentiometers are then fed to voltage-independent counters, which drive a gear arrangement that forms the geometric sum of the active and reactive components and is connected to a counter, for which, for example, the known differential gear arrangements with various gear ratios and overhaul gears can be used. In the receiving point one can then register both the active and blind as well as the bill consumption.
Of course, the apparent consumption of several remote measuring points can also be transmitted to a receiving point and added up there. The pulses corresponding to the active component of each encoder point then act on sun gears of a sum differential arrangement composed of several differential gears and in the same way also the pulses corresponding to the reactive component of each encoder point act on another sum differential arrangement. To form the total bill consumption, the two total differential gearing arrangements act on the following measuring devices, as with the individual measurement.
The new remote measuring system is of course just as suitable for adding up other operating parameters. It goes without saying that it enables the remote transmission of all types of measured quantities. If the measured variable cannot be brought to act directly on the rotating measuring device, then it is necessary to transform it in some suitable way. In the embodiment of the new telecommunications system shown in the drawing, the devices and elements used in it can of course also be replaced by other similarly functioning apparatus.
Thus, instead of the potentiometer, another element causing the change in the state of a circuit, for example an induction regulator, can be used.