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Schaltungsanordnung zum Auswerten von Gleisspannungen zur Gleisüberwachung
in Eisenbahnsicherungsanlagen nach Größe, Frequenz und Phase bzw. Polarität Die
Erfindung bezieht sich auf Schaltungsanordnungen zum Auswerten von Gleisspannungen
zur Gleisüberwachung in Eisenbahnsicherungsanlagen nach Größe, Frequenz und Phase
bzw. Polarität. Es ist bekannt, zur Gleisüberwachung isolierte Gleisabschnitte zu
verwenden, deren Schienen an dem einen Ende mit einer Gleich- oder Wechselspannungsquelle
und an dem anderen Ende mit einem Gleisrelais verbunden sind, das die Spannung zwischen
den Schienen überwacht. Das Gleisrelais ist bei freiem Gleis angezogen und fällt
ab, wenn die Stromquelle beim Besetzen des Gleises durch ein Fahrzeug kurzgeschlossen
wird.
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Es ist ferner bekannt, die Polarität bzw. die Phasenlage des Speisestromes
in Abhängigkeit vom Frei-oder Besetztzustand des vorausliegenden Gleisabschnittes
zu ändern. In diesen Fällen werden bisher an Stelle von neutralen Relais bei Gleichstromspeisung
meistens polarisierte oder andere stromrichtungsempfindliche Relais und bei Wechselstromspeisung
phasenempfindliche Relais, z. B. sogenannte Motorrelais, verwendet, welche die veränderliche
Gleisspannung nach Amplitude, Phase und Frequenz mit einer konstanten Vergleichsspannung
vergleichen. Ferner ist es bekannt, zum Auswerten von Wechselspannungen zur Gleisüberwachung
Schaltungsanordnungen zu verwenden, bei denen neutrale Relais durch Röhren oder
Transistoren gesteuert werden, denen mehrere Stromkreise zugeordnet sind und von
denen einer an der Gleisspannung und einer an der Vergleichsspannung liegt.
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Unmittelbar durch die Gleisspannungen gesteuerte neutrale und polarisierte
bzw. phasenempfindliche Relais für die Gleisüberwachung erfordern einen verhältnismäßig
hohen Fertigungsaufwand, damit ihr Abfallfaktor, d. h. das Verhältnis von Abfallstrom
zu Ansprechstrom, möglichst dicht bei dem erwünschten Wert 1 liegt. Bei Verwendung
von Relais, die über Gleichrichter, Röhren und/oder Transistoren gesteuert werden,
besteht die Gefahr einer gefährdenden Fehlanzeige, wenn sich beispielsweise der
Sperrwiderstand dieser Schaltungselemente ändert. Bei Verwendung von Röhren ergeben
sich weitere Nachteile durch die begrenzte Lebensdauer sowie die Erschütterungsempfindlichkeit
der gesamten Anordnung. Es besteht daher der Wunsch nach einer Schaltungsanordnung,
welche die Auswertung von Gleisspannungen nach Größe, Frequenz und Phase bzw. Polarität
gestattet und die genannten Nachteile vermeidet.
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Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß für diese Aufgabe die
bekannten Transfluxoren verwendet werden können. Das sind Körper aus einem weichmagnetischen
Werkstoff mit annähernd rechteckförmiger Magnetisierungsschleife. In jedem Körper
sind mehrere Löcher so angebracht, daß der Fluß, der zur induktiven Signalübertragung
zwischen zwei durch ein sogenanntes Übertragungsloch geführten Wicklungen erforderlich
ist, teilweise in Jochen verläuft, die zwischen diesem Loch und den sogenannten
Steuerlöchern bestehenbleiben und unabhängig voneinander bis zur Sättigung magnetisiert
werden können. Es ist daher möglich, durch Steuerflüsse die Signalübertragung zwischen
den übertragungswicklungen so zu beeinflussen, daß entweder der Übertragungszustand
oder der Sperrzustand eingestellt ist.
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Eine Schaltungsanordnung, die als Ersatz für ein polarisiertes bzw.
phasenempfindliches Dreilagenrelais mit einer mittleren Ruhelage und zwei Arbeitslagen
des Ankers zum Auswerten von Gleisspannungen verwendet werden kann, die mit wechselnder
Polarität bzw. Phasenlage an den Anfang eines Gleisabschnittes gelegt werden, ist
erfindungsgemäß durch folgende Merkmale gekennzeichnet: durch die Anwendung von
zwei an sich bekannten Transfluxoren mit je einem Übertragungsloch für Übertragungswicklungen
und mindestens je zwei Steuerlöchern, durch eine in bezug auf das Übertragungsloch
gegensinnige Vormagnetisierung der beiden Joche zwischen dem übertragungsloch und
den beiden Steuerlöchern jedes Transfluxors
und durch eine derartige
Bemessung von in je einem Steuerloch jedes Transfluxors angeordneten, an der Gleisspannung
liegenden Gleiswicklungen, daß bei der bei besetztem Gleis vorhandenen Gleisspannung
durch die gegensinnige Vormagnetisierung der beiden Joche der Sperrzustand für die
Übertragungswicklungen beider Transfluxoren besteht, dagegen bei freiem Gleis je
nach Polarität bzw. Phasenlage der Gleisspannung im Vergleich- zur Vormagnetisierung
jeweils bei einem Transfluxor das Joch zwischen dem Loch für die Steuerwicklung
und dem Übertragungsloch in bezug auf dieses Übertragungsloch gleichsinnig mit dem
anderen Joch magnetisiert ist, so daß bei diesem Transfluxor der übertragungszustand
und bei dem anderen Transfluxor der Sperrzustand eingestellt ist.
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Bleibt die Polarität bzw. Phasenlage der Speisespannung des Gleisabschnittes
unverändert, so kann als Ersatz für ein Relais mit einseitiger Ruhelage des Ankers
eine Schaltungsanordnung verwendet werden, die durch folgende Merkmale gekennzeichnet
ist: durch die Anwendung von zwei an sich bekannten Transfluxoren mit je einem Übertragungsloch
sowie mindestens je zwei Steuerlöchern, durch eine in bezug auf sein Übertragungsloch
bei dem einen Transfluxor gleichsinnige und dem anderen Transfluxor gegensinnige
Vormagnetisierung der beiden Joche zwischen dem Übertragungsloch und den beiden
Steuerlöchern und durch eine derartige Bemessung von in je einem Steuerloch angeordneten,
an der Gleisspannung liegenden Gleiswicklungen, daß bei freiem Gleis bei beiden
Transfluxoren das Joch zwischen dem Loch für die Gleiswicklung und dem Übertragungsloch
entgegengesetzt zur Vormagnetisierung magnetisiert wird, wodurch bei freiem Gleis
bei dem einen und bei besetztem Gleis bei dem anderen Transfluxor der Übertragungszustand
eingestellt ist.
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Beide Schaltungsanordnungen können zum Auswerten von Gleichspannungen
oder von Wechselspannungen verwendet werden. Wird die Vormagnetisierung durch Wicklungen
erzeugt, so werden diese an eine der Gleisspannung entsprechende Gleich- bzw. Wechselspannung
gelegt. Bei Anwendung der Schaltungsanordnungen zur ausschließlichen Gleichspannungsauswertung
können zur Vormagnetiserung auch permanente Magnete verwendet werden. Ferner ist
es möglich, beide Transfluxoren in einem gemeinsamen Kern derart zusammenzufassen,
daß mindestens ein Steuerloch beiden Übertragungslöchern gemeinsam zugeordnet ist.
Für Schaltungsanordnungen zur Auswertung von Wechselspannungen kann eine weitere
Verbesserung dadurch erzielt werden, daß jedem Übertragungsloch mindestens drei
Steuerlöcher mit je einer an der Vergleichsspannung liegenden Vormagnetisierungswicklung
zugeordnet sind. Wird die Schaltung dabei so gewählt, daß durch die Vormagnetisierungswicklungen
von zwei Steuerlöchern, durch die keine Gleiswicklungen geführt sind, in bezug auf
das übertragungsloch gleichsinnige Vormagnetisierungen der Joche zwischen diesen
Steuerlöchern und dem Übertragungsloch erzeugt werden, und werden diese Joche außerdem
durch je eine an Gleichspannung liegende Wicklung oder je einen permanenten Magneten
gegensinnig vormagnetisiert, so kann der übertragungszustand nur in der Zeit bestehen,
während der die von der Vergleichsspannung abhängige Vormagnetisierung überwiegt.
Auf diese Weise ist es möglich, durch Ändern der beiden Vormagnetisierangen das
unerwünschte Zustandekommen des übertragungszustandes infolge von Phasenverschiebungen
zwischen Vergleichsspannung und Gleisspannung weitestgehend zu verhindern.
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Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend an Hand
der Zeichnung erläutert.
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Fig. 1 zeigt eine Anordnung mit zwei Transfluxoren zum Auswerten einer
Gleisspannung, deren Polarität bzw. Phasenlage durch Wechseln der Speisespannung
geändert wird; Fig.2 zeigt die Zusammenfassung beider Transfluxoren in einem gemeinsamen
Magnetkern mit zwei Übertragungslöchern; Fig. 3 und 4 zeigen entsprechende Anordnungen
zum Auswerten von Gleisspannungen, die eine Spannungsquelle konstanter Polarität
bzw. Phasenlage erzeugt; Fig. 5 zeigt eine der Fig. 3 entsprechende Anordnung mit
regelbarer Phasenempfindlichkeit; Fig. 6 zeigt für eine Anordnung nach Fig. 5 bei
einer bestimmten Phasenverschiebung von Gleisspannung. und Vergleichsspannung den
zeitlichen Verlauf dieser Spannungen und des Übertragungszustandes.
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In den Fig. 1 bis 4 sind die in den Steuerlöchern angeordneten Steuerwicklungen
und die von diesen bei bestimmten Momentanwerten der Speiseströme erzeugten magnetischen
Durchflutungen nur schematisch angedeutet. Durch Kreuze sind um das betreffende
Steuerloch im Uhrzeigersinne magnetisierende, durch Punkte in entgegengesetztem
Sinne magnetisierende Durchflutungen angedeutet. Durch Umrandung der Kreuze bzw.
Punkte ist kenntlich gemacht, daß die von der betreffenden Wicklung erzeugte Durchflutung
z. B. durch Erhöhung der Windungszahl etwa doppelt so groß ist wie bei einer Wicklung
mit einem einfachen Kreuz oder Punkt.
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In Fig.1 ist angenommen, daß die Gleisspannung Ug eine Gleichspannung
ist, deren Polarität in Abhängigkeit vom Besetzungszustand des vorausliegenden Gleisabschnittes
geändert wird. Die in Fig. 1 dargestellte Schaltungsanordnung kann als Ersatz für
ein polarisiertes Relais mit drei Ankerlagen verwendet werden. Bei der dargestellten
Schaltung werden zwei Transfluxoren 1 und 2 verwendet, deren Gleiswicklungen 11g
und 21g in Reihe an der Gleisspannung liegen. Die ebenfalls in Reihe liegenden Vormagnetisierungswicklungen
11 v, 12 v, 21 v und 22 v liegen an einer Gleichspannung Uv. Durch den Strom in
diesen Vormagnetisierungswicklungen sind bei besetztem Gleis (Ug ;zz,
= 0) die Joche i 11 und i 12 bzw. i 21
und 122 zwischen
den Steuerlöchern 11 und 12 bzw. 21 und 22 und dem Übertragungsloch 10 bzw. 20 in
bezug auf das zugehörige Übertragungsloch entgegengesetzt bis zur Sättigung vormagnetisiert.
Daher kann ein in den Übertragungswicklungen E 1 und E 2 fließender Wechselstrom
in diesen Jochen keine Flußänderung erzeugen, die zur induktiven Signalübertragung
auf die Ausgangswicklungen A 1 und A 2 erforderlich ist. Bei beiden
Transfluxoren besteht also der Sperrzustand. Hat bei freiem Gleis die Gleisspannung
die in der Zeichnung angegebene Polarität, so wird das Joch i 11 durch den Strom
in der Gleiswicklung 11g entgegen der Wirkung der bestehenden Vormagnetisierung
ummagnetisiert. Beide Joche 111 und 112 des Transfluxors 1 sind dann in bezug
auf das Übertragungsloch 10 gleichsinnig magnetisiert, so daß bei diesem Transfluxor
der Übertragungszustand eingestellt ist. Bei dem anderen Transfluxor bleibt dagegen
der Sperrzustand bestehen, da die Joche i21
und i22 in bezug auf
das Übertragungsloch 20 entgegengesetzt magnetisiert bleiben. Hat die Gleisspannung
die entgegengesetzte Polarität, so wird das Joch i21 des Transfluxors 2 durch den
Strom in der Gleiswicklung 21 a in bezug auf das Übertragungsloch 20 im gleichen
Sinne wie das Joch i22 magnetisiert. Dann besteht bei diesem Transfluxor der Übertragungszustand
und bei dem Transfluxor 1 der Sperrzustand.
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In dem in Fig.2 dargestellten Magnetkern sind beide Transfluxoren
der Fig. 1 zusammengefaßt. Dieser Magnetkern ist gewissermaßen dadurch entstanden,
daß die beiden Transfluxoren der Fig. 1 so über-bzw. nebeneinandergelegt werden,
daß aus den Löchern 12 und 22 ein gemeinsames Loch 202 mit der Wicklung 202v entsteht.
Die der Fig. 1 entsprechenden Löcher und Wicklungen haben die gleichen Bezeichnungen
wie in Fig. 1. Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß auch bei dieser Anordnung bei
freiem Gleis je nach Polarität der Gleisspannung Ug entweder für die nicht dargestellten
Übertragungswicklungen im Loch 10 oder für die im Loch 20 der Übertragungszustand
besteht. Sinkt die Gleisspannung infolge Gleisbesetzung auf einen niedrigen Wert,
so besteht für beide Übertragungskanäle der Sperrzustand, da dann die Joche
111 und 112 bzw. 121 und i22 durch die Wicklungen 11v, 202v und 21v in bezug
auf das zugehörige Übertragungsloch 10 bzw. 20 entgegengesetzt vormagnetisiert
sind.
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In Fig. 2 ist ferner angedeutet, daß die an einer Gleisspannung liegenden
Vormagnetisierungswicklungen auch durch permanente Magnete M1, M202 und M2
ersetzt werden können, die in Pfeilrichtung verlaufende Vormagnetisierungsflüsse
erzeugen.
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Um die Anordnungen nach den Fig. 1 und 2 zum Auswerten von Wechselspannungen
verwenden zu können, werden die Vormagnetisierungswicklungen an eine Vergleichsspannung
gelegt, welche die gleiche Frequenz wie die Gleisspannung hat. Dann ergibt sich
bei freiem Gleis und gleichphasigen Spannungen Uv und Ug für die Momentanwerte der
positiven Halbwellen die gleiche Wirkungsweise, wie sie bereits für die in der Zeichnung
angedeuteten Polaritäten der Gleisspannungen erläutert wurde. Im Transfluxor 1 wird
also der Übertragungszustand und im Transfluxor 2 der Sperrzustand eingestellt.
Da die Spannungen beim Übergang zu den negativen Halbwellen gleichzeitig ihre Polarität
wechseln, ändern sich auch alle von diesen Spannungen abhängigen Durchflutungen
gleichzeitig in entgegengesetzten Richtungen. Hierdurch ergibt sich in den negativen
Halbwellen der gleiche übertragungs- bzw. Sperrzustand wie in den positiven Halbwellen.
Ist die Frequenz des in den Wicklungen E1 und E2 fließenden Speisestromes hoch gegenüber
der Frequenz der Gleisspannung, so entsteht beim Null-Durchgang der Steuerspannung
nur eine vernachlässigbare Unterbrechung der Übertragung.
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In Fig. 3 ist eine Anordnung mit zwei Transfluxoren dargestellt, die
als Ersatz für ein polarisiertes Relais mit zwei Ankerlagen zum Auswerten der Größe
einer am Gleis vorhandenen Gleisspannung gleichbleibender Polarität verwendet werden
kann. Die in Fig. 3 dargestellte Anordnung unterscheidet sich von der in Fig. 1
nur dadurch, daß die Richtungen der von den Wicklungen 21g und 22v erzeugten magnetischen
Durchflutungen geändert sind, z. B. durch Vertauschen der Wicklungsanschlüsse. Hierdurch
sind bei besetztem Gleis zwar die Joche 111 und 112 des Transfluxors 1 in
bezug auf das Übertragungsloch 10 gegensinnig, dagegen die Joche i21 und i22
des
Transfluxors 2 in bezug auf das Übertragungsloch 20 gleichsinnig magnetisiert.
Daher besteht bei besetztem Gleis nur im Transfluxor 1 der Sperrzustand, im Transfluxor
2 aber der Übertragungszustand. Wird das Gleis frei, so wird durch die Gleisspannung
im Transfluxor 1 der Übertragungszustand eingestellt, wie bereits an Hand von Fig.
1 erläutert wurde. Gleichzeitig wird im Transfluxor 2 der Sperrzustand eingestellt,
da dann die von der Gleiswicklung 21g erzeugte Durchflutung die von der Wicklung
22 v erzeugte Vormagnetisierungsdurchflutung so weit überwiegt, daß die Joche
i 21 und i 22 in bezug auf das Übertragungsloch 20 gleichsinnig bis
zur Sättigung magnetisiert sind. Fällt die Gleisspannung für den Gleisabschnitt
aus und tritt außerdem eine Störspannung entgegengesetzter Polarität auf, z. B.
durch Isolationsfehler zwischen benachbarten Gleisabschnitten, so ergibt sich in
beiden Transfluxoren der gleiche Zustand wie bei besetztem Gleis. Der Transfluxor
1 bleibt gesperrt, da diese Störspannung an den bestehenden gegensinnigen Magnetisierungszuständen
der Joche 111 und 112 nichts ändert. Im Transfluxor 2 bleibt der Übertragungszustand
eingestellt, da die Joche i 21 und i 22 auch in diesem Fall in bezug
auf das Übertragungsloch 20 gleichsinnig magnetisiert sind.
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In Fig. 4 ist eine der Fig. 3 entsprechende Anordnung mit einem Magnetkern
dargestellt, bei dem für die Übertragungslöcher 10 und 20 ein gemeinsames Steuerloch
101 mit der Gleiswicklung 101g und der Vormagnetisierungswicklung 101v verwendet
wird. Dieses Steuerloch entspricht den Steuerlöchern 11 und 21 der Fig. 3. Durch
die Wicklungen 101g und 101v, die den Wicklungen 11g und 21g bzw. 11v und 21v der
Fig. 3 entsprechen, ergeben sich in Abhängigkeit von der Gleisspannung Ug gleiche
übertragungs- bzw. Sperrzustände für die nicht dargestellten Wicklungen in den Übertragungslöchern
10 und 20, wie es bereits für Fig. 3 beschrieben wurde.
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In Fig. 4 ist wieder durch die schraffierten keilförmigen Teile angedeutet,
daß die Vormagnetisierungswicklungen 11 v, 101 v und 22 v durch permanente Magnete
ersetzt werden können. Auch die Anordnungen nach den Fig. 3 und 4 können zum Auswerten
von Wechselspannungen verwendet werden, wenn die Vormagnetisierungswicklungen mit
einem Wechselstrom gespeist werden, der frequenzgleich und bei freiem Gleis gleichphasig
mit der Gleisspannung ist.
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In Fig. 5 ist eine der Fig. 3 entsprechende Schaltungsanordnung dargestellt,
bei der die Phasenempfindlichkeit beim Auswerten von Gleiswechselspannungen geregelt
werden kann. Die Transfluxoren 1 und 2 haben außer den Übertragungslöchern 10 und
20 der Fig. 3 und den Steuerlöchern 11 und 12 bzw.
21 und 22 noch mindestens je ein zusätzliches Steuerloch 13 bzw. 23.
Die Steuerlöcher 14 und 24 sind nicht unbedingt erforderlich und nur dargestellt,
da derartige Transfluxorkerne an sich bekannt sind. Die Wicklungen 11 g, 21 g, 11
v, 12 v, 21 v und 22 v erzeugen Durchflutungen gleicher Richtung wie in Fig. 3.
Obwohl die Windungszahlen der Wicklungen 12 v und 22 v gegenüber Fig. 3 verdoppelt
sind, würde die Schaltungsanordnung ohne die zusätzlichen Wicklungen genauso arbeiten
wie die Schaltungsanordnung nach Fig. 3. Bei besetztem Gleis wäre im Transfluxor
2
der Übertragungszustand und im Transfluxor 1 der Sperrzustand eingestellt. Bei freiem
Gleis wäre im Transfluxor 1 der Übertragungszustand und im Transfluxor 2 der Sperrzustand
eingestellt.
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Dies gilt aber streng genommen nur bei vollkommener Gleichphasigkeit
von Gleisspannung und Vergleichsspannung. In Wirklichkeit besteht zwischen der auszuwertenden
Gleisspannung und der Vergleichsspannung eine Phasenverschiebung, deren Größe sich
mit dem witterungsabhängigen, komplexen Gleiswiderstand ändern kann. Außerdem können
schon bei geringen Änderungen der Frequenz der Gleisspannung erhebliche Phasenverschiebungen
durch Filter entstehen, die bei elektrifizierten Bahnen zwischen Gleis und Auswerteanordnung
für die Gleisspannungen erforderlich sind. Durch diese Phasenverschiebungen kann
der Nachteil entstehen, daß während jeder Periode der Gleisspannung in beiden Transfluxoren
abwechselnd der Übertragungszustand eingestellt wird. Dies ist aus Fig. 6 ersichtlich,
in der die Kurven G 11, V 11, V 12 und V 22 den zeitlichen Verlauf der durch die
Ströme in den Wicklungen 11 g, 11 v, 12 v und 22 v erzeugten Durchflutungen bei
einer Phasenverschiebung cp @ 30° zwischen Gleisspannung und Vergleichsspannung
zeigen. Die Kurve R 11 zeigt die aus den Kurven G 11 und V 11 resultierende Durchflutung,
die gegenüber der Kurve V 11 eine Phasenverschiebung qg R.- 55° hat. Die Kurve R
11 gilt auch für die aus den Strömen in den Wicklungen 21v und 21g resultierende
Durchflutung im Transfluxor 2, da Stromstärke, Stromrichtung und Windungszahl der
Wicklungen 11v und 21v bzw. 11 g und 21g gleich sind.
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Wie an Hand der Fig. 1 bis 4 erläutert wurde, ist in einem Transfluxor
der Übertragungszustand jeweils dann eingestellt, wenn die Joche zwischen dem Übertragungsloch
und den Steuerlöchern in bezug auf das Übertragungsloch gleichsinnig magnetisiert
sind. In erster Annäherung sei angenommen, daß der Magnetisierungszustand sich jeweils
mit dem Null-Durchgang der resultierenden Durchflutung ändert; dann besteht für
den Transfluxor 1 der übertragungszustand jeweils in den Zeiten, in denen die beiden
Kurven V 12 und R 11 gleichzeitig einen positiven oder einen negativen Momentanwert
haben. Dieser übertragungszustand ist in Fig. 6 durch die schräg schraffierten Teile
U1 kenntlich gemacht. Haben die beiden Kurven V22 und R 11 gleichzeitig einen
positiven oder negativen Momentanwert, so besteht für den Transfluxor 2 der übertragungszustand,
der durch die senkrecht schraffierten Teile U2 in Fig. 6 kenntlich gemacht ist.
Beide Transfluxoren werden also bei der Phasenverschiebung p abwechselnd gesperrt
und entsperrt. Es ist zwar möglich, dieses abwechselnde Bestehen des Übertragungszustandes
in beiden Transfluxoren als Störung und/oder als Gleichbesetzung anzuzeigen; hierdurch
würde aber der Betrieb behindert.
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Um diesen Nachteil zu vermeiden, sind in Ausgestaltung der Erfindung
in den Löchern 12 und 13 bzw: 22 und 23 zusätzlich die Wicklungen 12 h, 13 h, und
13 v bzw. 22 h, 23 h und 23 v angeordnet. Durch die Wicklungen 13 v und 23 v würde
sich an der bisherigen Wirkungsweise nichts ändern, da die von diesen Wicklungen
erzeugten Durchflutungen den durch die Kurven V12 und V22 dargestellten zeitlichen
Verlauf haben. Durch die in Reihe an der Gleichspannung Uh liegenden Wicklungen
12h, 13 h, 22h
und 23h werden aber in jedem Transfluxor in bezug auf sein
Übertragungsloch 10 bzw. 20 einander gegensinnige Durchflutungen H
12 und H 13 bzw. H 22 und H23 erzeugt. Hierdurch ergeben sich für
die resultierenden Steuerdurchflutungen in den Jochen i12 und i 13 die Kurven R
12 und R 13.
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Aus Fig. 6 ist ersichtlich, daß diese Kurven und die Kurve R 11 nur
in den Zeiten t 13 und t 12 gleichzeitig positive oder negative Momentanwerte
haben. Das Bestehen des Übertragungszustandes im Transfluxor 1 während dieser Zeiten
ist durch die waagerecht schraffierten Teile U 10 kenntlich gemacht. In entsprechender
Weise ergeben sich für die resultierenden Steuerdurchflutungen der Vormagnetisierungswicklungen
in den Löchern 22 und 23 des Transfluxors 2 die Kurven R 22 und R
23. Diese Kurven haben zu keinem Zeitpunkt gleichzeitig mit der Kurve R 11
einen positiven oder negativen Momentanwert. Der Transfluxor 2 ist daher gesperrt.
Wenn die Phasenverschiebung noch größer wird, kann zwar auch im Transfluxor 2 bei
freiem Gleis der Übertragungszustand entstehen; derartige Phasenverschiebungen sind
aber meistens durch Störungen, z. B. Fremdspannungen, bedingt, die auf diese Weise
erkannt werden können. Nimmt die Phasenverschiebung kleinere oder entgegengesetzte
Werte bis zum Wert -9p an, so bleibt dies ohne Einfluß auf die Dauer des Übertragungszustandes
U10 im Transfluxor 1.
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Ist die zu erwartende Phasenverschiebung stets kleiner als (P = 30°,
so kann auch die von den Wicklungen 12 h; 13 h, 22 h und 23 h erzeugte Vormagnetisierungsdurchflutung
entsprechend kleiner sein. Es ist also möglich, durch Änderung des Speisestromes
für diese Wicklungen die Phasenempfindlichkeit zu regeln.
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Die Löcher 14 und 24 können frei von Wicklungen bleiben, ohne daß
sich die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung nach Fig. 5 ändert. Es ist aber auch
möglich, in diesen Löchern gleiche und gleichsinnig wirkende Wicklungen wie in einem
der anderen Steuerlöcher desselben Transfluxors anzuordnen. Noch zweckmäßiger ist
es, beispielsweise die aus der Fig. 5 ersichtlichen Wicklungen 14g und 14v im Loch
14 so zu bemessen und mit den Wicklungen 11 g und 21 g bzw. 11 v bis 23 v in Reihe
zu schalten, daß die Größe sowie die Richtung der von den Wicklungen 14 g und 14
v erzeugten Durchflutungen in bezug auf das Steuerloch 10 umgekehrt wie bei
den im ersten Steuerloch 11 angeordneten Wicklungen 11 g und 11 v ist. Auf diese
Weise sind in dem Transfluxor 1 ein erstes Steuerloch 11 und ein zweites Steuerloch
14 mit je einer an der Gleichspannung und einer an der Vergleichswechselspannung
liegenden Wicklung vorhanden. Die in Fig. 5 dargestellte Anordnung hat den Vorteil,
daß bei Stromausfall in denVormagnetisierungswicklungen die Übertragungsverhältnisse
in den Transfluxoren automatisch so geändert werden, daß bei den meisten Störungen
in beiden Transfluxoren gleichzeitig entweder der Übertragungszustand oder der Sperrzustand
entsteht, so daß sich die Störung bemerkbar macht. In keinem Störungsfall kann ein
Zustand geringerer Sicherheit entstehen.
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Fällt bei besetztem Gleis der mit dem Gleisstrom frequenzgleiche Vergleichsstrom
zuerst aus, so wird in beiden Transfluxoren infolge der in bezug auf das zugehörige
Übertragungsloch 10 bzw. 20 gegensinnigen Magnetisierung der Joche
i 12 und 113 bzw. i 22
und i23 durch die Ströme
in den Wicklungen 12h und 13 h bzw. 22 h und 23 h bei freiem und besetztem
Gleis der Sperrzustand eingestellt. Hieran ändert sich nichts, wenn das Gleis frei
wird, da die Ströme in den Wicklungen 11g, 14g und 21g den Magnetisierungszustand
dieser Joche nicht ändern können.
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Fällt bei besetztem Gleis der Vormagnetisierungsgleichstrom aus, so
ergibt sich im Transfluxor 2 infolge der in bezug auf das Übertragungsloch 20 gleichsinnigen
Magnetisierung der Joche i 21 bis i 23
durch den Vergleichsstrom in
den Wicklungen 21v bis 23 v der Übertragungszustand. Im Transfluxor 1 ergibt sich
infolge der in bezug auf das Übertragungsloch 10 gegensinnigen Magnetisierung des
Joches i 11 einerseits und der Joche i12 bis i14 andererseits durch den Vergleichsstrom
in den Wicklungen 11 v bis 14 v der Sperrzustand. Fällt auch dieser Vergleichsstrom
aus, so bleiben diese Zustände bei besetztem Gleis in beiden Transfluxoren bestehen.
Beim Freiwerden des Gleises entsteht im Transfluxor2 der Übertragungszustand jeweils
nur in den Halbwellen, in denen die vom Strom in der Wicklung 21g
erzeugte
Durchflutung das Joch i 21 in bezug auf das Übertragungsloch 20 im gleichen Sinne
magnetisiert, wie er beim Ausfallen des Vergleichsstromes in den Jochen i22 und
i23 bestanden hat. Im Transfluxor 1 werden beim Freiwerden des Gleises die Joche
i 11 und i 14 durch den Strom in den Wic'xlungen 11 g und 14g in jedem Zeitpunkt
in bezug auf das Übertragungsloch 10 im entgegengesetzten Sinne magnetisiert, so
daß in diesem Transfluxor der Sperrzustand bestehenbleibt.
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Die Anwendung der Erfindung ist nicht auf die dargestellten und erläuterten
Beispiele beschränkt. Beispielsweise können auch in Fig.5 die an der Gleichspannung
Uh liegenden Wicklungen durch permanente Magnete ersetzt werden. Ferner ist
bei Anordnungen zum Auswerten von Wechselspannungen entsprechend den Fig.1, 2 und
4 ebenfalls eine Regelung der Phasenempfindlichkeit möglich, wenn für jedes Übertragungsloch
mindestens drei Steuerlöcher zur Verfügung stehen und die Joche zwischen zwei Steuerlöchern
und dem Übertragungsloch durch je eine an der Vergleichswechselspannung liegende
Vormagnetisierungswicklung in bezug auf das Steuerloch gleichsinnig und zusätzlich
durch eine Gleichstromwicklung oder einen permanenten Magneten gegensinnig vormagnetisiert
werden. Insbesondere kann aber auch bei Verwendung von Transfluxoren mit mindestens
drei Steuerlöchern je Übertragungsloch durch zusätzliche Wicklungen, die den Wicklungen
14g und 14v der Fig. 5 entsprechen, erreicht werden, daß beim Ausfallen des Vergleichsstromes
in dem bei freiem Gleis und ordnungsgemäßem Zustand der Anordnung entsperrten Transfluxor
der Sperrzustand eingestellt wird.