DE1285055B - Device for the transmission of telecontrol signals via an AC voltage supply network for electrical energy - Google Patents
Device for the transmission of telecontrol signals via an AC voltage supply network for electrical energyInfo
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Description
Gegenstand des Hauptpatents ist eine Einrichtung zur übertragung von Fernwirksignalen über ein Wechselspannung führendes Versorgungsnetz für elektrische Energie, bei der die Signale der Netzwechselspannung überlagert sind, mit mindestens einem Signalgeber und einem Signalempfänger sowie mit einem bei jedem Signalgeber angeordneten, in Reihe mit einem Impulskontakt an das Versorgungsnetz angeschlossenen elektrischen Schwingkreis, der für die Zeitdauer der Signalübertragung an das Versorgungsnetz in der Weise einer Impulsserie angeschaltet ist, bei der der zeitliche Abstand der einzelnen aufeinanderfolgenden Anschaltimpulse einer Impulsserie ungleich dem einfachen oder ganzzahligen mehrfachen Wert der halben Periodendauer der mit den Signalen überlagerten Netzwechselspannung ist, bei der zur Betätigung des die Dauer eines Anschaltimpulses bestimmenden Impulskontaktes ein Laufwerk mit einer Nockenscheibe vorgesehen ist und bei der mit dem Impulskontakt ein von demselben Laufwerk über eine weitere Nockenscheibe betätigter Hauptkontakt zur Festlegung der Zeitdauer der Impulsserie in Reihe geschaltet ist.The subject of the main patent is a device for the transfer of Remote control signals via an alternating voltage supply network for electrical Energy in which the signals of the AC mains voltage are superimposed, with at least a signal transmitter and a signal receiver and with one at each signal transmitter arranged in series with a pulse contact connected to the supply network electrical oscillating circuit that is used for the duration of the signal transmission to the supply network is switched on in the manner of a series of pulses, in which the time interval of the individual successive switch-on impulses of a series of impulses unequal to the simple one or integer multiple value of half the period duration of the signals superimposed mains alternating voltage is, in the case of the actuation of the duration of a The pulse contact determining the switch-on pulse is a drive with a cam disk is provided and when with the pulse contact one of the same drive over Another cam disk actuated main contact to determine the duration the pulse series is connected in series.
Die Erfindung betrifft eine vorteilhafte Weiterbildung des Gegenstandes des Hauptpatents.The invention relates to an advantageous further development of the object of the main patent.
Es wurde gefunden, daß sich eine wesentliche Vereinfachung erzielen läßt, wenn die im Hauptpatent definierte Einrichtung außerdem die Merkmale besitzt, daß der Hauptkontakt als Umschalter mit zwei Umschaltkontakten ausgebildet ist, deren je einer mit je einem von zwei Kontaktelementen eines Signalkontaktes des Signalgebers verbunden ist, und daß die zugehörige Nockenscheibe einen Steuerbahnabschnitt mit einer neutralen Zone, bei welcher der Schaltarm des Umschalters eine Mittellage zwischen den beiden Umschaltkontakten einnimmt, sowie zwei aufeinanderfolgende Steuerbahnabschnitte entsprechend der Schließstellungen der beiden Umschaltkontakte aufweist.It has been found that a substantial simplification can be achieved if the device defined in the main patent also has the characteristics that the main contact is designed as a changeover switch with two changeover contacts, each one with one of two contact elements of a signal contact of the Signal transmitter is connected, and that the associated cam disc has a control track section with a neutral zone in which the switching arm of the switch is in a central position occupies between the two changeover contacts, as well as two successive control path sections has according to the closed positions of the two changeover contacts.
Einzelheiten gehen aus dem im folgenden an Hand der Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispiel hervor. Darin bedeutet 1 ein Niederspannungsnetz, beispielsweise ein Bezirksnetz der öffentlichen Stromversorgung, das von einem Verteiltransformator 2 gespeist wird. Die Fernwirkaufgabe besteht bei -diesem Beispiel darin, den elektrischen Zustand der Signalkontakte einer größeren Anzahl von Signalgebern an eine zentrale Empfangsstelle zu melden. Als Signalgeber sind hier z. B. Mengenmesser angenommen, welche zur Messung des Verbrauches von öffentlichen Verbrauchsgütern, wie Gas, Wasser, Elektrizität, an zahlreichen Verbrauchsstellen angeordnet sind.Details can be found in the description below with reference to the drawing Embodiment emerges. Here, 1 means a low voltage network, for example a district network of public electricity supplied by a distribution transformer 2 is fed. The telecontrol task in this example consists of the electrical State of the signal contacts of a large number of signal transmitters to a central one To report the receiving center. As a signal generator are here z. B. Flow meter assumed which are used to measure the consumption of public consumer goods such as gas, water, Electricity, are arranged at numerous consumption points.
In der Zeichnung ist als Signalgeber 3 ein Elektrizitätszähler angedeutet, der jeweils nach Messung einer bestimmten Verbrauchsmenge, die eine oder mehrere, allenfalls einige hundert kWh betragen kann, einen Signalkontakt 4 von einem Kontaktelement 5 auf ein Kontaktelement 6 umschaltet und umgekehrt. Der Elektrizitätszähler mißt die in einem Verbraucher 7 umgesetzte elektrische Arbeit.In the drawing, an electricity meter is indicated as a signal generator 3, the one or more, after measuring a certain amount of consumption, at most can be a few hundred kWh, a signal contact 4 from a contact element 5 switches to a contact element 6 and vice versa. The electricity meter measures the electrical work converted in a consumer 7.
Dem Signalgeber 3 ist als Sendeeinrichtung ein elektrischer Reihenschwingkreis 8 und ein Laufwerk 9 zugeordnet. Das Laufwerk 9 besitzt hier zwei über Zahnräder 10 und 11 gekuppelte Wellen 12 und 13, die über Zahnräder 14 und 15 mit einer von einem Synchronmotor 16 bewegten Antriebswelle 17 in Verbindung stehen.An electrical series oscillating circuit 8 and a drive 9 are assigned to the signal transmitter 3 as a transmitting device. The drive 9 here has two shafts 12 and 13 which are coupled via gears 10 and 11 and which are connected via gears 14 and 15 to a drive shaft 17 moved by a synchronous motor 16.
Auf der Welle 12 ist eine Nockenscheibe 18 befestigt, die auf einen Impulskontakt 19 wirkt, während die Welle 13 eine Nockenscheibe 20 zur Betätigung eines Umschalters 21 mit einem Schaltarm 22 und zwei Umschaltkontakten 23 und 24 sowie eine Nockenscheibe 25 zur Steuerung eines Motorkontaktes 26 trägt. Die Nockenscheibe 20 kann mittels einer Rutschkupplung 27 oder mittels einer Stellschraube gegenüber der Nockenscheibe 25 von Hand verdreht werden. Jene weist eine Steuerbahn mit einer neutralen Zone 28 sowie mit zwei aufeinanderfolgenden Steuerkurven 29 und 30 auf.A cam disk 18 is attached to the shaft 12, which acts on a pulse contact 19 , while the shaft 13 carries a cam disk 20 for actuating a switch 21 with a switching arm 22 and two switch contacts 23 and 24 as well as a cam disk 25 for controlling a motor contact 26 . The cam disk 20 can be rotated by hand with respect to the cam disk 25 by means of a slip clutch 27 or by means of an adjusting screw. The latter has a control path with a neutral zone 28 and with two consecutive control cams 29 and 30.
Die soeben beschriebenen Teile sind wie folgt in eine elektrische Schaltung einbezogen: Eine Abzweigleitung 31 ist einphasig an das Niederspannungsnetz 1 angeschlossen. Vom Phasenleiter T der Abzweigleitung 31 führt eine Verbindungsleitung 32 über den Impulskontakt 19 zum Schaltarm 22 des Umschalters 21 mit den beiden Umschaltkontakten 23 und 24, dessen erster mit dem Kontaktelement 5 und dessen zweiter mit dem Kontaktelement 6 des Signalkontaktes 4 elektrisch verbunden ist. Vom Schaltarm des Signalkontaktes 4 führt eine Leitung über den Schwingkreis 8 an den Nulleiter 0 der Abzweigleitung 31.The parts just described are included in an electrical circuit as follows: A branch line 31 is connected to the low-voltage network 1 in one phase. A connecting line 32 leads from the phase conductor T of the branch line 31 via the pulse contact 19 to the switching arm 22 of the changeover switch 21 with the two changeover contacts 23 and 24, the first of which is electrically connected to the contact element 5 and the second to the contact element 6 of the signal contact 4. A line leads from the switching arm of the signal contact 4 via the resonant circuit 8 to the neutral conductor 0 of the branch line 31.
Der Signalgeber 3 ist ebenfalls an die Abzweigleitung 31 angeschlossen, welche auch die Betriebsspannung für den Synchronmotor 16 einerseits über die Verbindungsleitung 32, einen Steuerkontakt 33, eine Leitung 34 und andererseits über eine Anschlußleitung 35 liefert.The signal generator 3 is also connected to the branch line 31, which also provides the operating voltage for the synchronous motor 16 on the one hand via the connecting line 32, a control contact 33, a line 34 and on the other hand via a connecting line 35 supplies.
Der Motorkontakt 26 liegt elektrisch parallel zum Steuerkontakt 33, welcher von einer Schaltuhr oder von einem mit dem Niederspannungsnetz 1 verbundenen Rundsteuerempfänger 36 betätigt wird.The motor contact 26 is electrically parallel to the control contact 33, which from a time switch or from one connected to the low-voltage network 1 Ripple control receiver 36 is operated.
Die beschriebene Einrichtung arbeitet wie folgt: Die zu übertragende Information ist im elektrischen Zustand des Signalkontaktes 4 enthalten; sie kann die Form a oder b haben, dann ist der Signalkontakt 4 ein Umschalter mit zwei Kontaktelementen 5, 6. Die Natur des Signalgebers 3 ist für die weitere Betrachtung an sich belanglos, . seine Darstellung als Verbrauchsmesser weist jedoch auf eine Anwendung der Einrichtung nach der Erfindung hin, die deren Vorteile und technische Bedeutung besonders deutlich hervortreten läßt.The device described works as follows: The information to be transmitted is contained in the electrical state of the signal contact 4; it can have the form a or b , then the signal contact 4 is a changeover switch with two contact elements 5, 6. The nature of the signal generator 3 is irrelevant for further consideration,. its representation as a consumption meter, however, indicates an application of the device according to the invention, which allows its advantages and technical importance to emerge particularly clearly.
Beim Schließen des Steuerkontaktes 33 wird die Antriebswelle 17 des Laufwerkes 9 in Bewegung gesetzt. Kurz nach dem Start des Laufwerkes 9 schließt der Motorkontakt 26 und hält den Synchronmotor 16 für eine ganze Umdrehung der Nockenscheibe 25 erregt.When the control contact 33 is closed, the drive shaft 17 of the Drive 9 set in motion. Shortly after the start of the drive 9 closes the motor contact 26 and holds the synchronous motor 16 for one complete revolution of the cam disk 25 excited.
Eine festgesetzte Zeitspanne nach dem Start des Laufwerkes 9 führt die Steuerkurve 29 der Nockenscheibe 20 den Schaltarm 22 auf den Umschaltkontakt 23, und kurz darauf wird der Schaltarm 22 unter der Wirkung der Steuerkurve 30 auf den Umschaltkontakt 24 gelegt. Je nach dem Schaltzustand des Signalkontaktes 4 wird nun in einer der beiden Schaltstellungen des Umschalters 21 der Schwingkreis 8 durch den Impulskontakt 19 in einem charakteristischen zeitlichen Abstand an das Netz angeschaltet. Dabei entstehen bekanntlich elektrische Ausgleichschwingungen, die sich dem Netz als Signalströme überlagern und die somit über das Netz fortgeleitet werden.A fixed period of time after the start of the drive 9, the control cam 29 of the cam 20 guides the switching arm 22 to the switchover contact 23, and shortly thereafter the switch arm 22 is placed on the switchover contact 24 under the action of the control cam 30. Depending on the switching state of the signal contact 4, in one of the two switching positions of the switch 21, the oscillating circuit 8 is connected to the network by the pulse contact 19 at a characteristic time interval. As is well known, electrical compensatory oscillations arise here, which are superimposed on the network as signal currents and which are thus transmitted via the network.
Die Verweilzeit des Schaltarmes 22 auf jedem der Umschaltkontakte 23 und 24 beträgt beispielsweise 3 Sekunden. Während der übrigen Umlaufzeit der Nockenscheibe 20 befindet sich der Schaltarm 22 in einer durch die neutrale Zone 28 vorgeschriebenen Mittellage zwischen den beiden Umschaltkontakten 23 und 24, wobei der Strompfad des Schwingkreises 8 unterbrochen bleibt. Zur Übertragung der im Schaltzustand des Signalkontaktes 4 enthaltenen Information ist also für jede seiner beiden möglichen Schaltzustände je ein Zeitintervall bestimmter Dauer vorgesehen.The dwell time of the switching arm 22 on each of the changeover contacts 23 and 24 is, for example, 3 seconds. During the remaining period of rotation of the cam disk 20, the switching arm 22 is in a central position between the two changeover contacts 23 and 24 prescribed by the neutral zone 28, the current path of the resonant circuit 8 remaining interrupted. To transmit the information contained in the switching state of the signal contact 4 , a time interval of a certain duration is provided for each of its two possible switching states.
Die Feststellung, in welcher der beiden aufeinanderfolgenden 3-Sekunden-Intervalle Anschaltimpulse erzeugt werden, liefert eine Abbildung des Schaltzustandes des Signalkontaktes 4.The determination in which of the two consecutive 3-second intervals Switch-on pulses are generated, provides an image of the switching state of the signal contact 4th
Mit Hilfe des Rundsteuerempfängers 36 kann diese Information zu einem gewünschten Zeitpunkt aufgerufen werden. Es ist möglich, viele Signalgeber 3 durch einen einzigen Rundsteuerbefehl gleichzeitig aufzurufen. Im Augenblick des Aufrufes, das ist beim Schließen des Steuerkontaktes 33, starten alle Laufwerke 9. Durch entsprechende Einstellung der Nokkenscheibe 20 ist erreicht, daß die Umschalter 21 aller gestarteten Laufwerke 9 zu verschiedenen Zeiten betätigt werden, so daß ein Signalgeber nach dem anderen seine Information abgibt, ohne daß überdeckungen der Informationen auftreten.With the help of the ripple control receiver 36, this information can become a desired time can be called up. It is possible to have many signal generators 3 through to call up a single ripple control command at the same time. At the moment of the call that is when the control contact 33 is closed, all drives start 9. By appropriate Setting of the cam disc 20 is achieved that the switch 21 of all started Drives 9 are operated at different times, so that a signal generator after gives his information to the other without overlapping of the information.
Die zeitliche Aufeinanderfolge, in der die einzelnen Signalgeber ihre Informationen abgeben, ist festgelegt und dient zur Identifikation der einzelnen Signalgeber 3. Eine zentrale Empfangsstelle 37 kennt den Zeitpunkt des Aufrufes aller in die Fernwirkeinrichtung einbezogenen Signalgeber 3 und kann so jede in der Empfangsstelle eintreffende Impulsserie einem bestimmten Signalgeber 3 und einem bestimmten Schaltzustand seines Signalkontaktes 4 zuordnen.The chronological order in which the individual signal generators their Submit information is fixed and serves to identify the individual Signal transmitter 3. A central receiving point 37 knows the time of the call all signaling devices included in the telecontrol device 3 and can thus each in the receiving station incoming impulse series a certain signal transmitter 3 and a assign a certain switching state of its signal contact 4.
Zur Auskopplung der Signale aus dem überlagerten Niederspannungsnetz 1 ist in der Empfangsstelle 37 ein Übertrager, z. B. ein Stromwandler 38 mit einem Arbeitswiderstand 39 angeordnet, an dessen Klemmen unter anderem die Signalwechselspannung auftritt. Diese gelangt über ein Bandfilter 40 und über einen Verstärker 41 zu einem Demodulator 42. Die demodulierte Spannung wird einem Ringmodulator 43 zugeführt. dessen Referenzfrequenz ebenso wie die Tastfrequenz des Impulskontaktes 19 aus der Netzfrequenz abgeleitet ist. Die Schaltfrequenz des Ringmodulators 43 ist identisch mit der vom Signalgeber 3 bzw. von mehreren Signalgebern erzeugten Modulationsfrequenz, derart, daß am Ausgang des Ringmodulators eine Gleichspannung entsteht, wenn ein der Schaltfrequenz des Ringmodulators 43 entsprechendes Signal im Fernwirkkanal anliegt. Diese Gleichspannung wird in einem Integrationsglied 44 geglättet und über einen Verstärker 45 einem Relais 46 mit einem Arbeitskontakt 47 zugeführt.To decouple the signals from the superimposed low-voltage network 1 , a transmitter, for. B. a current transformer 38 is arranged with a load resistor 39, at the terminals of which, among other things, the signal alternating voltage occurs. This reaches a demodulator 42 via a band filter 40 and via an amplifier 41. The demodulated voltage is fed to a ring modulator 43. whose reference frequency as well as the key frequency of the pulse contact 19 is derived from the mains frequency. The switching frequency of the ring modulator 43 is identical to the modulation frequency generated by the signal generator 3 or by several signal generators, such that a DC voltage is generated at the output of the ring modulator when a signal corresponding to the switching frequency of the ring modulator 43 is present in the telecontrol channel. This direct voltage is smoothed in an integration element 44 and fed via an amplifier 45 to a relay 46 with a normally open contact 47.
Der Ringmodulator 43 besteht aus zwei parallelarbeitenden Modulationssystemen mit in bezug auf die Modulationsfrequenz um 90° phasenverschobenen Kontaktzyklen, so daß die Phasenlage zwischen Signalgeber und Ringmodulator bezüglich der Modulationsfrequenz belanglos ist.The ring modulator 43 consists of two modulation systems working in parallel with contact cycles phase-shifted by 90 ° with respect to the modulation frequency, so that the phase position between the signal generator and the ring modulator with respect to the modulation frequency is irrelevant.
Wie erwähnt, gibt die Schaltstellung des in der Empfangsstelle befindlichen Arbeitskontaktes 47 in einem definierten Zeitmoment ein Abbild des elektrischen Zustandes des Signalkontaktes 4 eines ganz bestimmten Signalgebers 3 der Fernwirkeinrichtung. Diese Schaltstellung des Arbeitskontaktes 47 wird nun in der Empfangsstelle 37 entsprechend ausgewertet.As mentioned, there is the switching position of the one in the receiving station Working contact 47 an image of the electrical in a defined time instant State of the signal contact 4 of a very specific signal generator 3 of the telecontrol device. This switching position of the normally open contact 47 is now correspondingly in the receiving point 37 evaluated.
Durch die hier beschriebene vorteilhafte Weiterbildung der Einrichtung nach dem Hauptpatent werden nicht nur die in großer Zahl erforderlichen Sendeeinrichtungen wesentlich einfacher, vielmehr genügt nunmehr ein einziger Korrelationskanal 43 bis 47 des Empfängers in der Empfangsstelle 37, wodurch sich die Empfängerelektronik auf etwa zwei Drittel des bisher nötigen Aufwandes vereinfachen läßt.The advantageous development of the device according to the main patent described here not only makes the large number of transmitting devices much simpler, but a single correlation channel 43 to 47 of the receiver in the receiving point 37 is now sufficient, which means that the receiver electronics are about two thirds of what was previously necessary Can simplify effort.
Claims (1)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH45566A CH448226A (en) | 1963-03-25 | 1966-01-13 | Device for the remote transmission of signals via a supply network for electrical energy |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1285055B true DE1285055B (en) | 1968-12-12 |
Family
ID=4187406
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DEE30931A Pending DE1285055B (en) | 1966-01-13 | 1966-01-27 | Device for the transmission of telecontrol signals via an AC voltage supply network for electrical energy |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| AT (1) | AT263909B (en) |
| DE (1) | DE1285055B (en) |
-
1966
- 1966-01-27 DE DEE30931A patent/DE1285055B/en active Pending
- 1966-03-31 AT AT307466A patent/AT263909B/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| None * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AT263909B (en) | 1968-08-12 |
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