Niederfrequenzübertrager mit einem Transfluxorkern, insbesondere für
das Eisenbahnsicherungswesen Die Erfindung betrifft einen Niederfrequenzübertrager,
insbesondere für das Eisenbahnsicherungswesen, mit einem Transfluxorkern, der aus
einem Werkstoff mit rechteckföriniger Hysteresisschleife besteht und mehrere Löcher
zur Aufnahme von Einste,11- (Steuer-), Treiber- (Eingangs-) und Ausgangswicklungen
hat.Low frequency transformer with a transfluxor core, especially for
the railway safety system The invention relates to a low frequency transformer,
especially for the railway safety system, with a transfluxor core that consists of
consists of a material with a rectangular hysteresis loop and several holes
to accommodate Einste, 11- (control), driver (input) and output windings
Has.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen übertrager mit mehreren
Ausgangswicklungen und mindestens je einer zugehörigen von derselben oder
verschiedenen Stromquellen mit Wechselstrom gespeisten Treiberwicklung zu schaffen,
bei dem die übertragungsdämpfung (Betriebsdämpfung) der einzelnen übertragungskanäle
gemeinsam verändert und magnetisch gespeichert werden kann und die übertragungskanäle
keine Rückwirkung untereinander ausüben, z. B. bei Kurzschluß einer Übertragungswicklung.
Derartige Übertrager sind von besonderem Wert für Nachrichten verarbeitende Anlagen,
bei denen es auf große Betriebssicherheit ankommt, insbesondere bei Eisenbahnsicherungsanlagen.The invention is based on the object of creating a transformer with several output windings and at least one associated driver winding each fed by the same or different power sources with alternating current, in which the transmission damping (operational damping) of the individual transmission channels can be changed together and magnetically stored and the transmission channels cannot Exercise retroactive effect on one another, e.g. B. in the event of a short circuit in a transmission winding. Such transmitters are of particular value for systems that process messages and that require a high level of operational reliability, particularly in the case of railway safety systems.
Es ist bekannt, bei Mantelkernübertraaern in einem der Außenschenkel
mehrere Löcher für Steuerwicklungen anzuordnen, deren ständig erforderliche Gleichstromdurchflutung
für die Übertragungsdämpfung zwischen einer Eingangswicklung und einer Ausgangswicklung
maßgebend ist. Würde man auf dem Kern zusätzliche Wicklungen für weitere übertragungskanäle
anbringen, so würden zwar alle Kanäle gleichzeitig durch die Steuerwicklungen beeinflußt-,
da aber dort alle übertragungsflüsse auch alle Übertragungswicklungen durchsetzen
würden, wäre keine Rückwirkungsfreiheit vorhanden. Eine gleichzeitige Steuerung
der übertragungsdämpfung mehrerer Kanäle ist mit diesen bekannten übertragern nur
möglich, wenn für jeden Kanal ein eigener Kein vorgesehen ist, deren Steuerwicklungen
beispielsweise in Reihe an dieselbe Gleichstromquelle angeschlossen sind. Ähnliches
gilt auch für eine bekannte Ausführung eines sogenannten Sperrmagneten. Dies ist
eine Drossel, deren Wicklung den gesamten Querschnitt eines Ringkernes umfaßt, in
dem mehrere neben-oder hintereinanderliegende Löcher für Regensinnige Sperrwicklungen
vorgesehen sind.It is known that mantle core overtrains in one of the outer thighs
to arrange several holes for control windings, their constant required direct current flow
for the transmission loss between an input winding and an output winding
is decisive. One would have additional windings on the core for further transmission channels
attach, all channels would be influenced by the control windings at the same time,
but since there all transmission flows also enforce all transmission windings
would, there would be no freedom from retroactive effects. A simultaneous control
The transmission loss of several channels is only possible with these known transmitters
possible if a separate none is provided for each channel, their control windings
for example connected in series to the same DC power source. Something like that
also applies to a known design of a so-called blocking magnet. This is
a choke, the winding of which covers the entire cross section of a toroidal core, in
several holes next to or behind one another for rain-sensitive blocking windings
are provided.
Ferner sind sogenannte Transfluxoren bekannt. Das sind Magnetkernspeicher,
deren Informationsinhalt beim Abfragen bestehenbleibt. Für diese Transfluxoren werden
Ringkerne aus einem Material mit rechteckförmiger Hysteresisschleife verwendet.
Diese Keine sind zwar z. T. bereits mit mehreren Löchern versehen; von diesen dient
aber bisher lediglich eines zur Aufnahme von Wicklungen für einen einzigen übertragungskanal,
während die anderen für Steuerwicklungen (Einstell- und Rückstellwicklungen) vorgesehen
sind, durch deren kurzzeitige Durchflutung die gewünschte Übertragungsdämpfung magnetisch
gespeichert werden kann.So-called transfluxors are also known. These are magnetic core memories,
whose information content is retained when the query is made. Be for these transfluxors
Toroidal cores made of a material with a rectangular hysteresis loop are used.
These none are z. T. already provided with several holes; of these serves
but so far only one to accommodate windings for a single transmission channel,
while the others are intended for control windings (setting and reset windings)
are, through their short-term flooding, the desired transmission attenuation is magnetic
can be saved.
Die Erfindung zeigt demgegenüber einen Weg, wie ein Niederfrequenzübertrager
mit einem Transfluxorkern auch zur gleichzeitigen magnetischen Steuerung und Speicherung
der übertragungsdämpfung von mehreren übertragungskanälen verwendet werden kann,
die untereinander rückwirkungsfrei sind, so daß die Treiberwicklungen (Eingangswicklungen)
von derselben oder verschiedenen Stromquellen beaufschlagt werden können.In contrast, the invention shows a way of using a low frequency transformer
with a transfluxor core also for simultaneous magnetic control and storage
the transmission loss can be used by several transmission channels,
which do not interact with each other, so that the driver windings (input windings)
can be acted upon by the same or different power sources.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß jede der Ausgangswicklungen
und mindestens je eine zugehörige Treiberwicklung (Eingangswicklung) in einem
eigenen Loch angeordnet sind und daß diese Löcher in magnetischen Flußzonen liegen,
die durch eine in einem anderen Loch angeordnete gemeinsame Einstellwicklung (Steuerwicklung)
derart magnetisch steuerbar sind, daß die Übertragungsdämpfung der Einzelübertrager
gemeinsam einstellbar und magnetisch gespeichert ist.This is achieved in that each of the output windings and at least one respective associated drive winding (input winding) are arranged in a separate hole, and these holes are in magnetic affected zones formed by means disposed in another hole common Einstellwicklung (control winding) so magnetically controllable according to the invention are that the transmission attenuation of the individual transducers is jointly adjustable and magnetically stored.
Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Fig. 1
bis
3 beispielsweise erläutert; dabei zeigen die Fig. 1 und 2 verschiedene
magnetische Zustände eines als Übertrager verwendeten Transfluxors mit einem Ausaan2,
während in Fig. 3 ein erfindungsgemäßer Übertrager mit mehreren Ausgängen
dargestellt ist.
Der Ringkern 1 besteht aus einem Material,
das eine rechteckfönnige Hysteresisschleife besitzt. In dem Ringkern ist ein Loch
2 so angeordnet, daß die Schenkel 3 und 4 den gleichen Querschnitt haben.
Zunächst sei das Kerninaterial bis zur Sättigung niagnetisiert, so daß alle Moleküle
entgegen dem Uhrzeigersinn in einer Richtung polarisiert liegen. Gibt man in diesem
Zustand auf die Treiberwicklung (Eingangswicklung) 5 einen Wechselstrom,
dessen Amplitude nicht ausreicht, um eine wesentliche Änderung des Kraftflusses
im gesamten Ringkern zu erzeugen, so ist an der Ausgangswicklung6 infolge der vollkommenen
Sättigung und vor allen Dingen durch die gleiche Magnetisierungsrichtung in beiden
das Loch 2 umschließenden Schenkeln3 und 4 keine Wechselspannung entnehmbar. Gibt
man nun auf die Einstellwicklung (Steuerwicklung) 7 einen Impuls, so erreicht
man je nach dem Arbeitsinhalt des Impulses eine von innen nach außen fortschreitende
Ummagnetisierung des Kernmaterials. Wird diese Ummagnetisierungsarbeit z. B. durch
einen vorgeschalteten Ringkern begrenzt, so ist es möglich, daß nur der Schenkel
3 im Uhrzeigersinn bis zur Sättigung magnetisiert wird, während der Schenkel
4 in der bisherigen Richtung magnetisiert bleibt. In Fig. 1 ist dieser Zustand
durch die Richtun 'aspfeile der Kraftlinien angedeutet.The invention is explained below with reference to Figures 1 to 3, for example. 1 and 2 show different magnetic states of a transfluxor used as a transmitter with an output 2, while FIG. 3 shows a transmitter according to the invention with several outputs. The toroidal core 1 consists of a material which has a rectangular hysteresis loop. In the toroidal core, a hole 2 is arranged so that the legs 3 and 4 have the same cross-section. First, let the core material be niagnetized to saturation, so that all molecules are polarized counterclockwise in one direction. If, in this state, an alternating current is applied to the driver winding (input winding) 5 , the amplitude of which is not sufficient to produce a substantial change in the flow of force in the entire toroidal core, then output winding 6 is in the same direction as a result of complete saturation and, above all, the same direction of magnetization no alternating voltage can be removed from the two legs 3 and 4 surrounding the hole 2. If a pulse is now applied to the setting winding (control winding) 7 , depending on the work content of the pulse, a magnetic reversal of the core material progressing from the inside to the outside is achieved. If this magnetic reversal work z. B. limited by an upstream toroidal core, it is possible that only the leg 3 is magnetized clockwise to saturation, while the leg 4 remains magnetized in the previous direction. In Fig. 1 this state is indicated by the direction of the lines of force.
Fließt jetzt durch die Treiberwicklung (Eingangswicklung)
5 Wechselstrom, so ergibt sich für die Stromrichtung, bei der die Kraftlinien
des vom Wechselstrom erzeugten Flusses im Uhrzeigersinn um das Loch2 verlaufen,
der in Fig.2 dargestellte magnetische Zustand. Aus dem bisher durch die beiden Schenke13
und 4 in entgegengesetztem Sinn fließenden Gesamtfluß wird gewissermaßen ein »übertragener
Fluß« so ausgeblendet, daß er sich in die Zone um das Loch2 legt. Die von der Einstellwicklung
(Steuerwicklung)7 gesteuerten Kraftlinien sind nach diesem Vorgang in sich geschlossen,
ohne das Loch 2 zu umschließen. Sie verlaufen nach wie vor in entgegengesetzter
Richtung durch den von der Einstellwicklung (Steuerwicklung) 7 umschlossenen
Schenkel des Ringkernes. Dies bedeutet, daß der durch die Treiberwicklung (Eingangswicklung)
5 fließende Strom keine Rückwirkung auf die Einstellwicklung (Steuerwicklung)
7 hat. Um das Loch 2 liegen nun aber Kraftlinien gleicher Polarität und der
auf die Treiberwicklung (Eingangswicklung) 5 gegebene Wechselstrom erzeugt
in der Ausgangswicklung6 eine Wechselspannung.If alternating current now flows through the driver winding (input winding) 5 , the magnetic state shown in FIG. From the total flow flowing through the two taverns13 and 4 in the opposite sense, a "transferred flow" is, so to speak, faded out so that it lies in the zone around hole2. The lines of force controlled by the setting winding (control winding) 7 are self-contained after this process without enclosing the hole 2. They continue to run in the opposite direction through the leg of the toroidal core enclosed by the setting winding (control winding) 7. This means that the current flowing through the driver winding (input winding) 5 has no effect on the setting winding (control winding) 7 . However, lines of force of the same polarity now lie around the hole 2 and the alternating current applied to the driver winding (input winding) 5 generates an alternating voltage in the output winding 6.
Erfindungsgemäß sind nun mehrere Löcher2a, 2b
und 2c mit
je einer Treiberwicklung (Eingangswicklung)5a bzw. 5b bzw. 5c und
je einer Ausgangswicklung 6a bzw. 6b bzw. 6c vorgesehen, wie in Fig.
3 gezeigt ist. Diese Figur gibt den Zustand wieder, der nach der gleichsinnigen
Steuerung der einzeln übertragenen Flußzonen durch alle drei Treiberwicklungen (Eingangswicklungen)
5 a, 5 b, 5 c besteht. Wird die Breite des Joches8 zwischen
den benachbarten Löchern 2a und 2b bzw. 2b und 2c mindestens zweimal
so groß gewählt wie die Breite eines der Schenke13 und 4, so ist zwischen den einzelnen
Flußzonen nur noch eine vernachlässigbar kleine Beeinflussung vorhanden. Die zu
verschiedenen Löchern gehörigen Treiber- (Eingangs-) und Ausgangswicklungen sind
daher voneinander unabhängig. Die einzeln übertrac,enen Flußzonen stellen also mit
ihren Treiber- (Eingangs-) und Ausgangswicklungen vollkommen getrennte untereinander
rückwirkungsfreie Übertrager dar, die auch mit Spannungen verschiedener Phasenlage
bzw. Polarität und/oder Frequenz beaufschlagt werden können. Die übertragungsdämpfung
der Übertrager kann gemeinsam durch die Einstellwicklung (Steuerwicklung,)
7 gesteuert werden. Die übertragungseigenschaften mehrerer solcher übertragener
Flußzonen sind dann gleich, wenn ihr gegenseitiger Abstand klein gegen die gesamte
Eisenweglänge des Ringkernes ist.According to the invention several Löcher2a, 2b and 2c each having a driving winding (input winding) 5a, 5b and 5c, respectively, and an output winding 6a, 6b and 6c respectively each are now provided, as shown in Fig. 3 is shown. This figure shows the state that exists after the control of the individually transmitted flux zones by all three driver windings (input windings) 5 a, 5 b, 5 c in the same direction. If the width of the yoke 8 between the adjacent holes 2a and 2b or 2b and 2c is chosen to be at least twice as large as the width of one of the taverns 13 and 4, there is only a negligibly small influence between the individual flow zones. The driver (input) and output windings associated with different holes are therefore independent of one another. The individually overrun flux zones with their driver (input) and output windings are completely separate from one another, reaction-free transformers, which can also be supplied with voltages of different phase positions or polarity and / or frequency. The transmission attenuation of the transformers can be controlled jointly by the setting winding (control winding) 7. The transmission properties of several such transmitted flow zones are the same if their mutual distance is small compared to the total iron path length of the toroidal core.