S y a c h r o n u h r' - - - - - - - - - - - - -
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113n voeliegende Erfindung bezieht sich auf Synchronuhren mit Gangr"3a,ariro"
vorzugsweise auf Schaltuhren, wie sie beispielsweise zum der Tarife bei Elektrizititszählern
Verwendung finden.S ya chronuhr ' - - - - - - - - - - - - - - 113n The present invention relates to synchronous clocks with gear "3a, ariro", preferably to time switches, such as those used, for example, for the tariffs of electricity meters.
'.#,.xetige Uhren werden mehrere strenge Anforderungen gestellt, itenn
nur durch kostapieliße Malnähmen erfüllt werden können. DIe Anforderung an eine
derartige Schaltuhr ist eine Ganggenauigkeit, die vorteilhafterweise der Genauigkeit
der Netzfreauenz entspricht. Außerdem muß die -I:;artung der Uhr auf ein Minimum
herabgesetzt sein. 'V'teiterhin wird eine Gangreserve verlangt, 1)p-4, AusfaIX des
Netzes r-1..r beispielsweise 24 Stunden den Betrial## Uhr fortsetzt.'. #,. xistent watches have several strict requirements
can only be fulfilled by costly malnutrition. The requirement for a
Such a timer is a rate accuracy, which is advantageously the accuracy
corresponds to the network freeness. In addition, the clock must be kept to a minimum
be degraded. A power reserve is also required, 1) p-4, failure
Netzes r-1..r continues operating ## clock for 24 hours, for example.
Eu liegt auf der Hand,daG die Erf-Ullung aller dieser Anforderungen
nur durch komplizierte kogtspielige und raumerfordernde-Hilfsmittel möglich Ist.
So sind bereits Synchronuhren bekunnt geeordens die von einem vom Netz betriebenen
Synchronmotor angetrieben werden, der gleichzeitig eine Feder st:indig unter Aufzug
hÄlt, die ..bei Netzausfall den Antrieb der Uhr für eine gewisse Zeit Übernehmen
soll. Um bei Netzauefall eine Umschaltung auf die Feder obme Zeitverzögerung zu
erreichen und-bei Iffiedereinschalten den.
Netzes eine entsprechende Umschaltung
auf den Motor zu bewerkstel.J.Igen, vierden aufwendige Schaltvorrichtungen verwendet.
Darüber hinaus sind Einrichtungen bekannt geworden, bei denen eine Feder ständig
aufgezogen wird und über eine Rutschkupplung eine
Antriebsonergie
'f Ur den mechanischen Gangordner und diea, --inr,-eschlossenen Zeitorgane (Schalt.scheibe,
Schalter) abgibt, bei de,-nen jedoch der Synchronmotor den Gangordner.synchronivii.vend
beeinflußto Bei Netzausfall gibt die Feder ihre potentiel.I.r" Sie an den Gangordner
ab 0 Aber auch eine derartige Anordnung Isis kompliziert und erfordert viel
Raum. Demgeirenüber (1,le Erfindu#ii-S einen neuen Weg,. Die Synchronuhrg
deren Zeige.-1..tv;P-,ck von einem-durch üin Ne'chs-elstromne.tz Überwachten Synchronmotor
und bei Ausfall deo Netzes,-durch einen besonderen Energiespeicher betrieben wird,
insbesondere Sohaltuhr, ist erfindungsgem.#iß derart ausgebildet, daß der Synchro=otor-bei-Netzausfall
durch eiiaen von einem aufladbaren Sammler betriebeneu frequenzgeregeltexi 'llechselstromerzeu'ge"v
gespeist -wird. It is obvious that the fulfillment of all these requirements is only possible with complicated, costly and space-consuming aids. Synchronous clocks are already known to be driven by a synchronous motor operated by the mains, which at the same time keeps a spring permanently under the winding, which .. should take over the drive of the clock for a certain time in the event of a power failure. In order to achieve a switchover to the spring obme time delay in the event of a power failure and - when switched on again . Network to bewerkstel.J.Igen, vierden used complex switching devices. In addition, devices have become known in which a spring is constantly wound up and, via a slip clutch, emits drive energy for the mechanical gear folder and the a, --inr, -closed timing elements (switch disk, switch), both of them However, the synchronous motor influences the gear folder.synchronivii.vend to In the event of a power failure, the spring gives its potential to the gear folder 0 But such an arrangement is complicated and requires a lot of space Way ,. The synchronous clock whose display-1..tv; P-, ck is operated by a synchronous motor monitored by üin Ne'chs-elstromne.tz and by a special energy storage device, in particular a Sohaltuhr, if the network fails According to the invention, it is designed in such a way that the synchro-motor is fed in the event of a power failure by a frequency-controlled current generator operated by a rechargeable collector.
Es ist zwar bereitb bekannt, Batterien zur Speisung von Uhrenantrieben
zu-verwenden, doch nicht als Energiereserve bet netzgespeisten Synchronuhren. Der
Wechseletromerzeuger- Ircann den Motor auch bei vorhandenem Netz speisen, wobei
die Frequenz des lietzes die Frequenz des-Wechselstromerzeugera Uberwacht. t)er
TezhsG3,-etromerzeuger kann weiterhin aus einem hen,-der einen-Verst4rker steuert,.wolcher
den Synchrr,-n.,-2 speist, wobei der Generator und der Verstärk e.r. Van der ladbaren
Batterie gespeist vnierdeu. Äls Frequenzgeneri.,tr-,2 olGlaet, A
sich im besonderen
ein einfacher Stimmgabelgenerato:,i# ausrdchenden Freque-nzhältungsgenauigkeit von
beispie]s eI#so fc) Aber es sind auch elektronische Generatoren, bile Liultivibratoren
--oder geeignet" um nur einige wenige herauszugrelfen. Gemiß eInem besonderen.Ausführun&sbeispiel
nach der Erfindung ist zwlschvn Generator und Verst4rker ein Transformator der bei-Netzbetrieb
vom Netz Übersteuert ist, so daß der Generator nur bei Netzausfall zur,Wirkung kommen
kann. Gemäß einem weiteren AusfÜhrungs'peLspiel wird.die Fx,#equenz des Netzes zur
Überwachung der Generatortrequenz.herangezogen. It is already known to use batteries to power clock drives, but not as an energy reserve bet mains-fed synchronous clocks. The alternating current generator Irc can feed the motor even when the network is available, the frequency of the last monitoring the frequency of the alternating current generator. t) he TezhsG3, -etromergenerator can furthermore from a hen-which controls-an-amplifier, which feeds the synchronizer, -n., -2, whereby the generator and the amplifier are fed by the chargeable battery. As a frequency generator, tr-, 2 olGlaet, A in particular a simple tuning fork generator:, i # sufficient frequency maintenance accuracy of example, eI # so fc) But there are also electronic generators, bile Liultivibrators - or suitable "for only a few auszugrelfen. According to a special. Ausführun & sbeispiel according to the invention, between the generator and amplifier is a transformer that is overdriven by the network during mains operation, so that the generator can only come into effect in the event of a mains failure Fx, #quenz of the network for monitoring the generator frequency.
Die'wiederaufladbare Batterie ist in einer..sogenemnten Pufferschaltung
zwischen
eineie Speiseeinheit einerseits und dem -,Vechseletromerzeuger andererseits an--jeschlossen.
Dabei besteht die Lade- und Speiseeinheit einersellts aus einer Normalladeschaltung#
auf Grund derer die Batterie bei einem bestimmten Gelbstentladestrom-und einem notwendigen
Verbraucherstrom Über beliebig lange Zeitr-äume hinweg auf voller Iadekapazit'it
gehalten wird und aus.' einer Nachlade-chaltung1'.#auf Grund derer die teilweise
entladene Batterie in kürzestmöglicher Zeit verstärkt auf volle Ladekapazität gebracht
werden kann.The rechargeable battery is in a so-called buffer circuit
between
a feed unit on the one hand and the alternator generator on the other.
The charging and feeding unit consists of a normal charging circuit #
due to which the battery at a certain yellow discharge current and a necessary one
Consumer current at full charging capacity for any length of time
is held and off. ' a reload circuit1 '. # on the basis of which the partial
discharged battery is brought to full charge capacity in the shortest possible time
can be.
Die Batterie stellt bei-unvorhersesehenem-Netzausfall ihre
ge-
speicherte Energie zur Verfügung und erfährt bei wiederkehrender
Netzepannung während einer bestimmten Zeitspanne mittels der Nachladesch-altung
eine verstärkte Nachladungg deren gegenüber dem Normalladestrom wesentlich erhöhter
Nachladestrom bei Wiedererreichender vollen Ladokapazitit der Batterie auf annähernd
den Normalladestrom gedrosselt wirdo Mi-ttele eines beweSlichen Schaltkontaktes
wird wahlweise die Normalladeschaltung öder die Ladeschaltung zum verstärkten" Nach,-laden
an die Speisespannung angeschlossen. Dabei gehört der Schalt-'# "fingem-,-zu einem
Zeitschalter, der bei vorhandener NotzepannunS ein Zeitintervall vorbereitet, bei
Netzausfall*nicht aktiv ist und bei wiederkehrender Netzspannung das Zeitintervall
der Lade- und Speiseeinheit aufschaltet,-so "ta,13 nach dem Zeitintervall der Umschaltvorgang
zwischen Normalladeschaltung und verstärker Nachladeschaltung erfolgt. Dabei kann
derZeitschalter vom Getriebe der Uhr gesteuert werden.-Die Erfindung ist unabhängig
davon zu sehen, in welcher Weise die Batterie und der Generator bei Netzbetrieb
geschaltet sind. Ea wird zweckmäßig sein, daß bei Netzbetrieb die Batterie an der
Speisespannung liegt und der Generator mit dem Synchronmötor von der Batterie gespeist
werden, wobei dieSatterie vom Netz stiindiS auf ihrer vollen Ladekapazitit gehalten
wird und bei Netzausfall ihre
Enor-le an den Generator und an den Motor abgibt#
Es #st abe.):7 a"4#h
U
denk-bar? daß bei Netzbetrieb die Battfer-J#e nicht in der
nen Puf 'Lerschaltimiß angeordnet ist, - sondern tl.ci3
der Synchroi)ii#ii"t-e(ir
allein oder gemein.gum- mit aem Generator unmitteJ.bar n-iti
t (lein Ty#
ohne der Batterie verbun(.l#;i# sind nud daß bei
dia BRGteri,e durch eine elektrlr.,..##el.ie
-emd den Creue2,ator ungesel.11essen wj,rd. Di#bil,-i-
man die für die Umscb.altgrö3e erforderliche Energie durch
dlfi
Batterie st#'-;ndig bereithalten.
In clen Zeichnunfen werden Ausfiihrung3beispiele der
Erfindung an
Hand von Blockschaltbildern.und Schaltungen beschrieben.>
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Synchronuhr nach
der Er-,
findung.
Fig. 2 zeigt einen als Frequenzgeber ausgebildeten Synahrongens-
rator',
Fig. 3 zeigt ein weiteres Blockscha'.Ltbi)Ld einer Synebronuhc.
Fig, 4 zeigt zwei Ladesehaltungen für d:to Batterie.
Fig,#, 5 zeigt einen von der Uhr gesteuerten. Zeitscba)ul,("#.,;
s2hal-14.en von einer Ladeschaltung,auf die-andere.
In Fi#-,. 1 der Zei.chnti-#A#g aus dem Netz 413 zumächst
Energie Uber die einen
Diesee Aggregat besteht" "ie- aus der Zeici.,D.ung her-
,vorgeht,. aus einem und
nem Der
wandler gibt c.ii.e erzeugte sekumdäre SpanniAag Über die
rung III an den Impulswandler -3 Weitere Der Impulswand)..er
3 forfft
aus den erhaltenen, Wechselstromaignalen.zS5#-nellronisierinilii;.lse-,
die
Über LeituAg VIII einem als Frequenzgeber ausgebildeten Synchron-
generator 4 aufgeschaltet werden.
Der Generator 4 erh';ilt seine Energie aus der wiederäufladbären
Batterie 11 über die-Leitung V. Die Ladung der Batterie
11 wird
von'einer Lade- und Speiseeinheit 2 eingeleitet und gesteuert,
die über die Leitung IV vom Wandleraggregat 1 mit Netzenergie
v--r-
sorgt wird.. Der synchronisierte Generator 4 (welcher an Hand
einer
weiteren Abbildung n-#her beschrieben wird) erzeugt einen W
eehsel-
stromg dessen Frequenz 9.ynchron mit der Netzfrequenz ist oder
zu
dessen Frequenz die Netzfrequenz die FÜhrungsgröße stellt.
Die von
dem Frequenzteiler 5 untersetzte Generatorfrequenz wird.Über
die
Leitung XI einem Verstärker 6 als Stauergröße zugeführt.
Der Ver-
stärker 6 gibt den Jechselstrom an einen Synchronmotor
7 weiterg
vielcher demnach mit einer vom Netz Überwachten Drehzahl rotiert.
Uber ein Ubersetzungsgetriebe 8 treibt der Motor
7 das Zeiger-
werk 9 und die Schaltscheibe 10 an# Der Frequenzteiler
5 und der
Verstärker 6 werden Über die Leitungen V b%w. VI von
der Batterie
11 mit Gleichstrom versorgt, die demnach ihre
Spelseenergie an
den synchronisierten Generator 4s den Frequeneteiler
5 und an den
Verst'*,rker 6 abgibt#
In Fig. 2 ist die Schaltung eines als Frequenzgeber ausgebildeten
synchronisierten Generators dargestellt, wie er in dem bereits
beschriebenen Blockschaltbild von Fig. 1 verwendet worden
kann.-
Im B eispielafall handelt es sich um einen an
dah bekannten tran=-
alstorisierten,Stimmgabelgeneratorg deäöen--Stimmgabel-60 von-dor-
Antriebepule 61 angereg't wird und dessen Ant,#el'ebtrann-igtor
70
Über die Steuerepule 62 und die amplitudenstabilisiorenden
Ele--
mente 63 und 64 die Steuerimpulse erh»"ilt. Die
Wicklung 65 .-ird
mit Synchronialerimptilsen beaufsch3-agt,. die vom Netz hergeleitet
werden und- die- . 'die Frequenz der Stimmg##be.1
60 aynoliroa-J.-Bie-r,#nd
beeinflussen. 66 imd 67 'sind die Kontakte fÜr
die Spelsespannung,
689 69 die Kontakte für die Ausgangsgröße-.. die gemüß
Blockschalt#
bild Fig, 1 durch d en#Le*itungszug X.dargestAllt
ist#,
Statt &ew synchronisierten Generators 4 in Fig,
1 ist in Fig" 3.
(in der für- gleiche Scha-lt&Iemente- mit gleicher Wirkung"
gleiche;
Bezug,szeichen w-Le in 1. verwendet; werden)". ein nicht
vom- Netz
Synchronisiarter Generator-- 14-. aufgezeigt, der über; einen
Transtor-
mator mit den Spulen 15 und 16 an den Verstärker
6 angeschlo.,3son
ist, Gleichzeitig steht der Verstärker über den Transformator
mit
den Spulen 15 und- 17 mit dem Netz in Verbindung.
Bei Netzbetrieb
wird der Transformator vom Netz derart Übersteuert# daß der
Gene-
rator erst zur Wirkung kommt, wenn das Netz ausfällt. Bei dem
Ele-
ment 12 in Fig. 1 handelt es sich schließlich um ein
netzspannungs-
stabilisierendes Elementg dessen Funktion zusammen mit der
Lade-
und Speiseeinheit 2 und der Batterie 11 wie folgt beschrieben
'wird.
Bei Netzaustall, d. h. bei Beanspruchung der Gangreserve
steht die
durch die Batterie 11 gespeicherte'Energie zum Betrieb
des Ge-
nerators 4 bzw. 14, des Frequenzteilers 5 und des Verstarkere
6
zur Verfügung, so daß der Motor 7 auch bei Netzausfall
weiterläuft.
Die Frequenz des Generators 41 die' über den Frequenzteiler
5 dem
Verstärker - 6 als Steuergröße zugefUhrt wirdg ist bei
Netzu.?.-,s-3Pal#-
nicht mehr synchronisiert. Je Ibnger das Netz ausfällt,-umso
mehr
Arbeit wird - der Batterie 141 entzogen. Es besteht
daher die
Aufgabe, bei wiederkeh#render Netza.' annung, die Batterie
11 mÖt#-
lichst-schnell -iieder aufzuladen, damit bei einem erneuten,
nicht
vorhersehbaren Netzausfall die Batterie mit ihrer vollen Kapazität
zur Verfügung steht. Ist die Batterie 11 wiener auf
ihre volle
Ladekapazitätgebracht, so ist dafür Sorge zu tragen, dafA n:t,#3#9
ohne Überladen zu werden, über einen beliebig langen
ihre volle Ladekapazität beibehält.
Die Lade- und Speiseeinhatt 2 ist in Verbindung mit, dem.netz#*
apannungbeeinflußten- Element 12 in der Weise wirksam" daß
bic;-,.'t
wii3clerkehrencler Netzspannung die Ladesinhelt 2 w3hrt)ud-
be--
stimmten Zeitgrö'ße t eine erhöh-to Lade spannung, über diii
tun& IX -auf die> Batterie. 11 . schaltet
und in kurzer Zeit die Cler,
Batteriaentnommene Arbeit erginzt, Nach der verstirkten Nachla-
dung, währende derb Zieitspanne, #-ie aurch die ZeitGröße t
bestimmt
ist,#i erfolgt,- e-in.'Um;scha-,1-ten auf eine. Normalladespannung.#,
ceram
Ladeostrom-, der, Summe, au& dem, Selbstentl-adestrom ":.er
Batterle: 2-
und dea- fe#- dem V' aucher- benötigten Arbeitsstrom# enta-prichthe
Das, Element> 12e# daß'. bei vcrrhane-ener-
Ne-tzspannuüg die Zeitgröße t vorbereitet die vom Getriebe
8
üeer dIe T4eitt,-,#7,E.XTI entnommen 'wirde ist während
doC Netzaus-
falla ni##cht, Bei wiederkehrender Netzspannung leitet
es
die Zeitgröße t äber die Leitung XIII in die Lade-
oinheit 2. ein, so da,3 'nach der Zeit t der
besehriebeyie Umschalt-
vorgang von der verstärkten Nachladeleistung auf die normale
Däu-
erladeleistung vorgenommen wird.
..".n Fig. 4 sind Sühaltungen zum verstärkten Nachladen
und Normal-
laden angegebna, Es handelt sich um eine an sich bekannte Tran-
nistor--Zenerdi odenschaltung, wie sie im wesentlichen in der
Zeit-
sebrift "Wirelese World" im Heft Oktober 1961 Seite
502/503 ver-
Öffentlicht wurde. In Fig. 4 ist die Situation gezeigt, bei
der
die Nachladesczhaltung Über den Schalter 46 an den Klemmen
42 und
43 an Netzspannung liegt" Parallel zu der an den Verbraucherklem=
men 40 und 41 -ingeschlossenen.wiecl-jraufladbaren Batterie
11 ist
eine Zenerdiode 36 in Reihe mit einem Widerstand geschaltet.
Von
den in einer Kaskade geschalteten Transistoren 34 i.m#d
35 liegt
der Emitter des Transistors 35 am positiven Pol 43 der
Netz-
spannungsquelle und seine Basis an der Kathode der Zenerdiode
37, während die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors
34 am
negativen Pol 42 der Netzspannungequelle liegt. Par-I".e" -nr,
Basis des Transistors 34 ist ein Widerstand 33 geschaltet.
Um
diese bekannte Schaltung für die erfindungegemäße Synchronuhr
wirksam. zu machen 9 ist ein widerstem#d 32 vorgeaehen,-der
die
Ehltter-Banis-Strecke des Transistors 34 überbrückt.
Die Wirkung der Schaltung besteht darin, daß die teilweise
ent-
ladene Batterie. 11 mit einem erhöhten Strom nachSeladIen
wird.
Steigt die-Batterlespannung nach vollzogener Ladung rasich
auf
ihren Endwert, so wird der Ladestrom auf einen Restwort gedros-
aelt, der der Summe aus angeatrebtem Selbstentladestrom für
die
Batterie 11 und fÜr den Verbraucher benötigten Arbeitestrom
ant-
-3prichtg der durch den Widerstand 32 einstellbar ist.
Weiterhin
litgt an der negativen Spannungsklemme 42 der Kontaktfinger
46
eines noch zu beschreibenden- Zeitschalters. In der Fig. 4
ist
der Kontuktfinger 46 an JenKontakt 45 angelestt so daß
die
oben besehelebene verstärkte-Nachladung wirksam ist. Ist nach
einer gewissen Zeit die verstärkte Nachladung,beändet und der-
Nachladestrom auf einen relativ kleinen -Wert gedrosseltg so
wird
nach Ablauf de,s Zeitintervalls t durch den Zeitschalter
der Kon-
taktfin-Ser 46 gegen den Kontakt 44 gelegt und schließt damit
die
Batterie 5 mit dem. Verbraucher- an- den Klemmen 40
und 41 an ei-
ner Normalladeschaltung an. 1331s Batterle
11 liegt dann in Reihe
mit zwei- einstellbaren Widerst5uden 30 und
31- Parallel zur
Batterie 11 unt#, dem Widerstand 31 ist eine,-
Zenerdiode 16 geschal-
tet. Die Schaltungselemente der Normalladeßchaltung sirt.d-nun
der=
art bemessen, da3 der-Restladestrom entsprechend der Summe
aus
Selbstentladestrom der Batterie und Arbeitsstrom des Verbraucherz
fließtt so daß wiederum die Batterie ihre volle La.dakapazität
beibehält ohne verfrüht ib-re volle Spelcherfähigkeit einzubÜßen
und gleichzeltig#der Verbraucher mit dem notwendigen Strom
ver-
sorgt wird.
Mit dem in Fig. 5 dargestelltn.ZeitschUter ist entsprechend
wie
in Fig6 41 der KontaktfinGer mit 46 bezeichnet, der an der
einen
Klemme 42 der Spannungsklemme liegt und diE Schaltstellung
42s. 44
und 42,45 einnehmen kann. In der Schaltstellung 42,
L4 1-#rrt, die
Normalladeschaltung an Speiaespannung, w»-hrend in der Schaltstel-
.lung 429 4-5 die Nachladeschaltung an Spannung liegt. In Fig.
5
ist der Augenblick dargestellt, bei dem die vorher
Speisespannung an den Kle=en 57 und 58 viiederkehrt,
finger' 46 befindet sich noch in der Normalladeste2.lui#,E!,
42,
Es fließt über den geschlossenen Kontakt 51# den ZoltrolFi.#,a
1417 ein in die Spule 59.- der magnet:#-ec#he Kupp
-
lung 49 er#Oegt und. clamit die Kurvenscheibe
50 mit der Geschwin-
digkeit der Schal tbe#heibe Moder eines Getrieberades
5-"*L' deV Uhr
umlauf en läßt. Dadurch wird der Stift 52 durch die
sich beviegen--,
da Kurvenscheibe aus sein.,er Nut 5;#' herausgehoben,
wodurch Über #
.dä,s mit dem Stift- 52 -ver-buzid'ene Gestänge
55 der Schalter 53 ge-
schlossen und- gleichzeitig der Schalter 46 ih-die Nachladestel-
lung 42, 45 tmgesch-altet ivird" so, daß nunmehe die Batterie
11
(Fig. 1 und 4) verstärkt nachgeladen wird. Gleichzeitig
mit
der Erregimg der Spule 59 fließt über das Zeitrelals
47 mit An-
zugsvermögen und dem temperaturabhängigen 'Widerstand 48 ein
Er-
der auf Grund der Kennlinie de:a Widerstandes 48 lang-
aam anateigt. Bei Erreichen eines bestimmten.Schwellwertes
des
Erregerstromes'wird der Kontakt 54 des Zeitrolais 47 geöffnet
und solange in der geöffneten Stellung gehalteng wie
die Notz-
-vorhanden ist. Die Erregung der Spule 59 und damit
das
Anaprech en der Kupplung 49 wird durch das Öffnen des Kontaktes
54 jedoch nicht unterbrochen. Der Kontakt 53 bleibt
geschlosaeng
imd admit die Batterie an der tachladeschaltung angeschlosseng
bis nach einer halben Umdrehung der Kurvenscheibe
56 (beiapiele-
weise nach 12 Stunden) der Stift 52.in eine weitere Nut
56 fälltg
so daß der Kontakt 53 geöffnet wird und wegen
der ausfailenden
Erregung der SPule 59 die Kupplung 49 löst und die Zurvenscheibe
56 zum Stehen kommt. Gleiahzeitig wird der Schalter
14-6 von seiner
NachladestellunG 42, 45 in die NormalladestellunS-42, 44 umge-
schaltetg so daß die Batterie gemäß Fig. 4 wieder an der Normal-
-,adeschaltung liegt. Fällt nun das Netz erneut aucz so wird
dau
Zeitrelais 47 entregt und der Kontakt 54 fällt in seine Schließ-
Stellung und bereitet damit eine erneute verstärkte-Nachlaäung
vor.
Es ist ein besonderer Vorteil deeZeitschalters nach de.- E#r-..fIndung,
daß kurzzeitige Spannungaunterbrechungen und demzufolge Nicht-
inanspruchnahme der Speicherkapazität der Batterie
11 infolge
der mechanischen Trägheit der Schaltelemente 50 und
52 und der
thermischen Trägheit des Widerstandes 48 n-tcht zum Betätigen
der Umschaltvorrichtung 46 führen. In der vorstehendea Beschrei-
bung wird der Srynchronmotor? von einem.frequenzgesteuerten
Wech=
selatromerzeuger gespeist. Ist der Synchronmotor
? jedoch als
ein sogenannter Schrittmotor ausgebildet, so wird er
' nichtvon
einem Wechselstrom.gespeist,#sondern von einem pulsierenden
. -
Strom. In#einem solchen Falle besteht der Stromerzeuger aus
einem
von der Batterie gespeisten Verstärker, dsr von einem Impulage-'
nerator trequenzgesteuert ist.
The battery is in-unvorhersesehenem power fault their energy stored available and undergoes at recurring Netzepannung during a certain period of time by means of the Nachladesch-tra ting enhanced Nachladungg thereof compared to the normal charging current substantially increased charging current full on re-reach Ladokapazitit throttled of the battery to approximately the normal charging current In the middle of a movable switch contact, either the normal charging circuit or the charging circuit for increased recharging is connected to the supply voltage. in the event of a power failure * is not active and the time interval of the charging and supply unit switches on when the mains voltage returns, -so "ta, 13 after the time interval the switchover between normal charging and amplifier recharging takes place the clock can be controlled. It will be useful that the battery is connected to the supply voltage during mains operation and the generator with the synchronous motor is fed by the battery, the battery being kept at its full charging capacity by the mains and its full capacity in the event of a mains failure Enor-le to the generator and the engine emits # Es #st abe.): 7 a "4 # h
U
conceivable? that the Battfer-J # e is not in the
nen Buf 'Lerschaltimiß is arranged, - but tl.ci3 der Synchroi) ii # ii "te (ir
alone or with gemein.gum- AEM generator unmitteJ.bar n-iti t (lein Ty #
without the battery connected (.l #; i # are nud that with
dia BRGteri, e through an electric, .. ## el.ie
-emd den Creue2, ator unselected.11essen wj, approx. Di # bil, -i-
the energy required for the old size is given by dlfi
Have the battery ready at all times.
In Clen Zeichnunfen Ausfiihrung3beispiele of the invention are to
Hand of block diagrams. And circuits described.>
Fig. 1 shows a block diagram of a synchronous clock according to the He-,
finding.
Fig. 2 shows a Synahrongens- designed as a frequency generator
rator ',
Fig. 3 shows a further Blockscha'.Ltbi) Ld a Synebronuhc.
Fig. 4 shows two charging positions for d: to battery.
Fig, #, 5 shows one controlled by the clock. Zeitscba) ul, ("#.,;
s2hal-14.en from one charging circuit to the other.
In Fi # - ,. 1 of the Zei.chnti- # A # g from the network 413 is growing
Energy about the one
This aggregate consists "" ie- from the Zeici., D.ung der-
, going on. from one and
nem der
converter gives c.ii.e generated secondary SpanniAag about the
tion III to the pulse converter -3 more The pulse wall ) .. er 3 forfft
from the received, alternating current signals.zS5 # -nellronisierinilii; .lse-, the
Via LeituAg VIII a synchronous
generator 4 can be switched on.
The generator 4 gets its energy from the rechargeable battery
Battery 11 over the line V. The charge of the battery 11 is
initiated and controlled by a loading and feeding unit 2,
which via line IV from converter unit 1 with network energy v - r-
is provided .. The synchronized generator 4 (which is based on a
further illustration is described in more detail) generates a change
stromg whose frequency is synchronous with the mains frequency or too
the frequency of which the network frequency is the guide variable. The from
the frequency divider 5 stepped down generator frequency. About the
Line XI is fed to an amplifier 6 as a stevedore variable. The ver
stronger 6 passes the AC current to a synchronous motor 7
many people therefore rotate at a speed that is monitored by the network.
Via a transmission gear 8 , the motor 7 drives the pointer
Werk 9 and the switching disk 10 at # The frequency divider 5 and the
Amplifier 6 are over the lines V b% w. VI from the battery
11 is supplied with direct current, which therefore uses its Spelseenergie
the synchronized generator 4s the frequency divider 5 and to the
Amplifier 6 gives off #
In Fig. 2 the circuit is designed as a frequency generator
synchronized generator as shown in the already
described block diagram of Fig. 1 can be used.
In B eispielafall is a known dah tran = -
alstorized, tuning fork generator deäöen - tuning fork-60 von-dor-
Drive coil 61 is excited and its ant, # el'ebtrann-igtor 70
Via the control coil 62 and the amplitude-stabilizing elements
elements 63 and 64 receive the control impulses. The winding 65
bufsch3-agt ,. with Synchronialerimptilsen. which are derived from the network
will and-die- . 'the frequency of the voices ## be.1 60 aynoliroa-J.-Bie-r, # nd
influence. 66 and 67 'are the contacts for the coil voltage,
689 69 the contacts for the output variable- .. the required block circuit #
picture Fig, 1 by which # line X is represented #,
Instead of & ew synchronized generator 4 in FIG. 1 , FIG. " 3.
(in the for the same shell & elements with the same effect "same;
Reference, symbol w-Le used in 1 .; become) ". a not from the network
Synchronizing generator - 14-. pointed out the about; a transtor
mator with the coils 15 and 16 connected to the amplifier 6. , 3son
is, At the same time, the amplifier is connected to the transformer
the coils 15 and 17 in connection with the network. With mains operation
the transformer is overdriven by the network in such a way # that the gen-
rator only comes into effect when the network fails. At the ele-
ment 12 in Fig. 1 is finally a mains voltage
stabilizing element whose function together with the charging
and feed unit 2 and battery 11 will be described as follows.
In the event of a power failure, d. H. when the power reserve is used, the
'Energy stored by the battery 11 for operating the device
generator 4 or 14, the frequency divider 5 and the amplifier 6
available so that the motor 7 continues to run even in the event of a power failure.
The frequency of the generator 41 the 'via the frequency divider 5 dem
Amplifier - 6 is supplied as a control variableg is at Netzu.?.-,s-3Pal#-
no longer synchronized. The more the network fails, the more
The battery 141 removed - is working. There is therefore the
Task, with recurring Netza. ' Warning, the battery 11 MÖt # -
As fast as possible to recharge it, so when you do it again, not
predictable power failure the battery with its full capacity
is available. If the battery is 11 to its full capacity
Loading capacity, care must be taken that n: t, # 3 # 9
without becoming overloaded, for any length of time
retains its full load capacity.
The charging and feeding unit 2 is in connection with the network # *
tension-influenced element 12 effective in such a way that bic; - ,. 't
Recurring mains voltage, the charging content is 2 ) ud- be--
Correct time size t an increased charging voltage, about diii
do & IX - on the> battery. 11. switches and in a short time the cler,
Battery removed work supplements, After the fortified recharge
dung, during the rough time span, # -ie determined by the time variable t
is, # i takes place, - e-in.'Um; scha-, 1-th to one. Normal charge voltage. #, Ceram
Charging current, the, total, au & dem, self-discharging current ": .er Batterle: 2-
and deafe # - the V 'also- required working current # enta-prichthe
The 'element> 12e # that'. at vcrrhane-ener-
Ne-tzspannuüg the time variable t prepared by the gearbox 8
over the T4eitt, -, # 7, E.XTI is removed during the doC network
falla ni ## cht, when the mains voltage returns, it conducts
the time variable t via line XIII into the loading
ounit 2. on , so that, 3 'after the time t of the special changeover
process from the increased recharging power to the normal
charging power is carried out.
.. ". n Fig. 4 are compensations for increased reloading and normal
load specified, It is a known tran-
nistor - Zenerdi od circuit, as it is essentially in the time
sebrift "Wirelese World" in the October 1961 issue, page 502/503
Has been made public. In Fig. 4 the situation is shown in which
the reloading via the switch 46 on the terminals 42 and
43 at mains voltage is "parallel to that at the consumer terminal =
Men 40 and 41 -included. wiecl -jraechargeable battery 11 is
a zener diode 36 connected in series with a resistor. from
the cascade-connected transistors 34 in # d 35
the emitter of transistor 35 at positive pole 43 of the network
voltage source and its base at the cathode of the zener diode
37, while the collector-emitter path of transistor 34 at
negative pole 42 of the mains voltage source is located. Par-I ".e" -nr,
A resistor 33 is connected to the base of the transistor 34. Around
this known circuit for the synchronous clock according to the invention
effective. to do 9 is a resistent # d 32 , -the the
Ehltter-Banis path of transistor 34 bridged.
The effect of the circuit is that the partially
charged battery. 11 is loaded with an increased current.
The battery voltage rises rapidly after charging has been completed
their final value, the charging current is reduced to a residual word.
aelt, which is the sum of the targeted self-discharge current for the
Battery 11 and work current required for the consumer
-3prichtg which is adjustable by the resistor 32. Farther
litgt at the negative voltage terminal 42 of the contact fingers 46
a timer to be described. In Fig. 4 is
the contact finger 46 attached to JenKontakt 45 so that the
Above besehelebene reinforced reloading is effective. Is after
a certain time the increased reloading, changes and the-
The recharge current is throttled to a relatively small value
after the time interval t has elapsed by the time switch of the
taktfin-Ser 46 placed against the contact 44 and thus closes the
Battery 5 with the. Consumer on terminals 40 and 41 on one
normal charging circuit. 1331s Batterle 11 is then in series
with two adjustable resistors 30 and 31 parallel to the
Battery 11 und #, the resistor 31 is a - Zener diode 16 connected
tet. The circuit elements of the normal charging circuit sirt.d-now the =
type so that the residual charge current corresponds to the sum of
Self-discharge current of the battery and working current of the consumer
flows so that again the battery has its full charge capacity
maintains without prematurely losing its full ability to spit
and at the same time # the consumer is supplied with the necessary electricity
is taken care of.
With the time switch shown in Fig. 5 is correspondingly like
in Fig. 41 denotes the contact finGer with 46, which is on the one
Terminal 42 of the voltage terminal is and the switch position 42s. 44
and can take 42.45. In the switch position 42, L4 1- # rrt, the
Normal charging circuit to supply voltage, while in the switching point
.lung 429 4-5 the recharge circuit is connected to voltage. In Fig. 5
is the moment shown at which the previously
The supply voltage at the cutters 57 and 58 returns,
finger '46 is still in the Normalladeste2.lui #, E !, 42,
The ZoltrolFi. #, A. Flows through the closed contact 51 #
1417 one in the coil 59.- the magnet: # - ec # he Kupp -
lung 49 er # Oegt and. clamit the cam 50 with the speed
dility of the switch tbe # hot mode of a gear wheel 5 - "* L ' deV o'clock
circulates. This causes the pin 52 to bend -,
because the cam disk is off., he groove 5; # 'is lifted out, which means about #
.dä, s with the pin 52 -ver-buzid'ene linkage 55 of the switch 53
closed and - at the same time the switch 46 ih - the reloading point -
position 42, 45 is switched "so that now the battery 11
(Fig. 1 and 4) is reloaded more intensely. At the same time with
the excitation of the coil 59 flows via the time relay 47 with an
tensile capacity and the temperature-dependent 'resistance 48
which on the basis of the characteristic de: a resistance 48 long-
aam anateigt. When a certain threshold of the
Erregerstromes'wird the contact 54 of the timer 47 is opened
and held in the open position as long as the emergency
-is available. The excitation of the coil 59 and thus that
The coupling 49 is addressed by opening the contact
54 but not interrupted. Contact 53 remains closed
imd admit the battery connected to the recharging circuit
until after half a turn of the cam 56 (in the case of
after 12 hours) the pin 52 falls into another groove 56
so that the contact 53 is opened and because of the failing
Excitation of the coil 59 releases the clutch 49 and the locking disc
56 comes to a stop. At the same time, switch 14-6 becomes his
Reloading position 42, 45 to normal loading position 42, 44 reversed
switched so that the battery according to FIG. 4 is back to normal
-, ad circuit is. If the network falls again, it will take time
Time relay 47 is de-energized and contact 54 falls into its closing
Position and thus prepares a renewed strengthened Nachlaäung
before.
It is a particular advantage of the time switch after de.- E # r - ..fIndung,
that short-term voltage interruptions and consequently non-
utilization of the storage capacity of the battery 11 as a result
the mechanical inertia of the switching elements 50 and 52 and the
thermal inertia of resistor 48 n-tight to actuate
the switching device 46 lead. In the description above
Exercise will the synchronous motor? of a.frequency controlled change =
self-powered generator. Is the synchronous motor ? however as
a so-called step motor formed, it is' nichtvon
fed by an alternating current, # but by a pulsating one . -
Current. In such a case, the power generator consists of one
battery powered amplifier, dsr from an impulse '
generator is frequency controlled.