DE1540068C

DE1540068C - Ripple control correlation receiver

Info

Publication number: DE1540068C
Authority: DE
Inventors: Robert Zug; Ausfeld Rudolf Dipl.-El.-Ing. Pfaffenhausen Zürich; Schweizer Christian Steinhausen; Oldigs (Schweiz)
Original assignee: Landis and Gyr AG
Current assignee: Landis and Gyr AG
Publication date: 1972-10-12

Description

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Eingangsfilter, einem auf die Frequenz der Signal- Betätigungsorgan für das bewegliche Kontaktstück 15,Input filter, one on the frequency of the signal actuator for the movable contact piece 15,

spannung abgestimmten Hilfsoszillator und einem das z. B. auch auf der Welle 12 angeordnet sein kann.voltage matched auxiliary oscillator and a z. B. can also be arranged on the shaft 12.

Integrator eine Baueinheit bildet. Aus Gründen der Raumersparnis wird der Läufer-Integrator forms a structural unit. To save space, the runner is

Bei einem solchen Rundsteuerempfänger interessiert scheibe 11 mit Vorteil eine von der Kreisform abnur die Gleichstromkomponente. Die Störungen und 5 weichende Gestalt gegeben, da ihr Drehwinkel nicht Harmonischen des Netzes werden ausgesiebt und die größer ist, als es der Kontaktabstand des Schalt-Gleichstromkomponente durch die Trägheit der kontaktes 15, 16 bzw. 15,17 zuläßt.
Läuferscheibe, die als Integrator dient, gewonnen. Die Einstellung der Spiralfeder 13 erfolgt so, daß Außerdem kann ein solcher Rundsteuer-Korrelations- sich diese bei stromlosem Zustand des Ferrarisempfänger nach dem elektromechanischen watt- ίο Triebwerkes dann im entspannten Zustand befindet, metrischen Prinzip aus bewährten und ausgereiften wenn das Kontaktstück 15 zwischen den beiden Bauelementen der Elektrizitätszählertechnik aufge- Gegenkontakten 16 und 17 eine neutrale Mittellage baut werden und bietet dadurch wesentliche einnimmt.In such a ripple control receiver, disk 11 advantageously has a circular shape but only the direct current component. The disturbances and 5 soft shape given, because their angle of rotation is not harmonics of the network are screened out and which is greater than the contact spacing of the switching direct current component allows due to the inertia of the contacts 15, 16 and 15, 17.
Carrier, which serves as an integrator, won. The setting of the spiral spring 13 takes place so that such a ripple control correlation can then be in the relaxed state when the Ferrari receiver is de-energized after the electromechanical watt-ίο engine, metric principle from proven and mature when the contact piece 15 between the two Components of the electricity meter technology built up counter-contacts 16 and 17 build a neutral central position and thus offers essential occupies.

fertigungstechnische Vorteile bei größter Zuver- Dem Schaltkontakt 15,16 bzw. 15,17 kommt dieManufacturing advantages with the greatest reliability

lässigkeit. 15 Funktion des üblichen Empfangskontaktes zu, wennnonchalance. 15 Function of the usual reception contact, if

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der es sich um einen Empfänger für ein Rundsteuer-Erfindung näher erläutert. System handelt, das nach dem bekannten Synchron-The drawing shows an exemplary embodiment of a receiver for a ripple control invention explained in more detail. System acts according to the well-known synchronous

In der Figur, welche einen Rundsteuer-Empfänger wahlverfahren arbeitet,
in schefnatischer Darstellung zeigt, bedeuten 1 und 2In the figure, which works a ripple control receiver selection process,
shows in schefnatic representation, mean 1 and 2

Leiter eines Verteilungsnetzes für elektrische Energie, 20Head of a distribution network for electrical energy, 20

beispielsweise den zu einem Stromverbraucher füh- Wirkungsweise
renden Phasenleiter (R) Nulleiter (0) eines Wechselstromnetzes mit einer Netzfrequenz von 50 Hz. Ein von einer zentralen Befehlsstelle eines Rund-for example, the one that leads to an electricity consumer
renden phase conductor (R) neutral conductor (0) of an alternating current network with a network frequency of 50 Hz.

An Klemmen 3, 4 der Netzleiter 1, 2 ist der Rund- steuer-Empfängers der beschriebenen Art aufweisen-The ripple control receiver of the type described has to be connected to terminals 3, 4 of the mains conductors 1, 2

steuer-Empfänger an das Versorgungsnetz ange- 25 den Rundsteuersystems ausgesandter Rundsteuer-control receiver connected to the supply network, ripple control sent to the ripple control system

schlossen. Er besitzt ein Eingangsfilter 5, bestehend befehl erscheint in den Netzleitern 1,2 als ton-closed. It has an input filter 5, consisting of command appears in the power lines 1, 2 as a tone

aus einer Schwingkreisspule 6 und einem Konden- frequente Signalspannung in Form eines oderfrom an oscillating circuit coil 6 and a condensate-frequency signal voltage in the form of an or

sator7, wobei die Induktivität der Schwingkreis- mehrerer Impulse von definierter Breite. Über diesator7, where the inductance of the resonant circuit- several pulses of a defined width. About the

spule 6 mit der Kapazität des Kondensators 7 einen Klemmen 3 und 4 gelangt diese Signalspannung incoil 6 with the capacitance of the capacitor 7 a terminals 3 and 4, this signal voltage comes in

auf die Rundsteuer-Tonfrequenz abgestimmten elek- 30 das Eingangsfilter 5, in dessen Schwingkreisspule 6the input filter 5, which is tuned to the ripple control audio frequency, in its resonant circuit coil 6

trischen Reihenschwingkreis bildet. sich sodann ein kräftiges tonfrequentes Wechselfeldtric series resonant circuit forms. then a strong alternating field with audio frequencies

Ein Korrelator 8 des Empfängers entspricht im ausbildet, während die Netzwechselspannung vom Aufbau einem Ferraris-Triebwerk mit einem ersten Eingangsfilter 5 stark gedämpft ist. Das Feld der Triebeisen 9, einem zweiten Triebeisen 10 sowie einer Schwingkreisspule 6 erregt das Triebeisen 9, dessen Läuferscheibe 11. Der Ausdruck Korrelator bezeich- 35 alternierender Magnetfluß die Läuferscheibe 11 net hier denjenigen Teil der Empfangseinrichtung, durchsetzt. Gleichzeitig wirkt auf die Läuferscheibe welcher die Signalgröße mit einer Vergleichsgröße 11 der Wechselfluß im Triebeisen 10. Dieser in Beziehung setzt. Wechselfluß wird vom Hilfsoszillator erzeugt und ■ Die Läuferscheibe 11 wird von einer Welle 12 ge- entsteht durch einen ständigen Polwechsel des tragen, an welcher eine Spiralfeder 13 koaxial be- 4° Permanentmagneten 20 im Luftspalt 21 des Triebfestigt ist. Eine Klemmschraube 14 der Spiralfeder 13 eisens 10, indem der Permanentmagnet 20 durch die verbindet diese mit ruhenden Konstruktionsteilen und den- Synchronmotor 24 enthaltende Polwechseldient gleichzeitig als Strornzuführung für ein am vorrichtung 22 in eine Drehbewegung um seine neu-Rande der Läuferscheibe 11 angebrachtes Kontakt- trale Achse versetzt wird.A correlator 8 of the receiver corresponds to the trains while the AC mains voltage is from Structure of a Ferraris engine with a first input filter 5 is strongly damped. The field of Drive iron 9, a second drive iron 10 and an oscillating circuit coil 6 excites the drive iron 9, whose Carrier disk 11. The term correlator denotes the carrier disk 11, 35 alternating magnetic flux net here that part of the receiving device, penetrated. At the same time acts on the carrier which the signal variable with a comparison variable 11 the alternating flow in the drive iron 10. This relates. Alternating flux is generated by the auxiliary oscillator and ■ The armature disk 11 is produced by a shaft 12 through a constant pole change of the wear, on which a spiral spring 13 coaxially fastened 4 ° permanent magnet 20 in the air gap 21 of the drive is. A clamping screw 14 of the coil spring 13 iron 10 by the permanent magnet 20 by the connects this with stationary structural parts and the pole changing service containing the synchronous motor 24 at the same time as a power supply for an am device 22 in a rotary movement around its new edge the carrier plate 11 attached contact central axis is offset.

stück 15, welches zusammen mit Gegenkontakten 16 45 Sind die Frequenzen der Signalspannung und despiece 15, which together with mating contacts 16 45 are the frequencies of the signal voltage and the

und 17 einen drehnchtungsabhängigen Schaltkontakt vom Hilfsoszillator 20, 22 erzeugten Wechselflussesand 17 a direction-dependent switching contact of the auxiliary oscillator 20, 22 generated alternating flux

bildet, der als Wechselkontakt Anschlußklemmen 18 gleich, so entsteht im Ferraris-Triebwerk bei richtiger,forms, which is the same as changeover contact terminals 18, then arises in the Ferraris engine with correct,

und 19 aufweist. an der Polwechselvorrichtung 22 durch eine einstell-and 19 has. on the pole changing device 22 by means of an

Dem ersten Triebeisen 9 ist die Schwingkreisspule 6 bare Kupplung korrigierbarer Phasenlage der korre-The first drive iron 9 is the resonant circuit coil 6 face coupling correctable phase position of the correct

als Erregerwicklung zugeordnet, während zur Er- 50 lierten Größen ein resultierendes Drehmoment,assigned as an excitation winding, while a resulting torque,

regung des zweiten Triebeisens 10 ein Permanent- welches die Läuferscheibe 11 um den Betätigungswegexcitation of the second drive iron 10 a permanent which the carrier plate 11 to the actuation path

magnet 20 dient, welcher in einem Luftspalt 21 des des Schaltkontaktes 15,16 bzw. 15,17 auslenkt undmagnet 20 is used, which deflects and 15,16 or 15,17 in an air gap 21 of the switching contact

Triebeisens 10 beweglich angeordnet und mit einer somit den durch den Rundsteuerbefehl beabsichtigtenThe drive iron 10 is movably arranged and with a thus the intended by the ripple control command

Polwechselvorrichtung 22 verbunden ist. Dem Schaltvorgang auslöst.Pole changing device 22 is connected. The switching process triggers.

Permanentmagneten 20 mit der Polwechselvorrich- 55 Das Vorzeichen des im Ferraris-Triebwerk erzeugtung 22 kommt die Funktion eines Hilfsoszillators zu, ten Drehmomentes ist von der gegenseitigen Phasenais dessen Antriebsorgan ein aus dem Wechselstrom- lage der korrelierten Größen abhängig, so daß durch netz über Leitungen 23 gespeister Synchronmotor 24 willkürliche, senderseitig erfolgende Wahl einer dient. Bei geeigneter Ausbildung der Teile kann der Phasenlage von 0° oder 180° bestimmt werden kann, Hilfsoszillator auch durch einen an das Wechsel- ⁶° ob der Rundsteuerbefehl die Schließung der Kontakte stromnetz angeschlossenen Schwingankermotor erregt 15,16 oder der Kontakte 15, 17 bewirken soll. Die werden. Phasenbeziehung zwischen Signal- und Vergleichs-Permanent magnets 20 with the pole changing device. 55 The sign of the generated in the Ferraris engine 22 has the function of an auxiliary oscillator, the torque is dependent on the mutual phase as its drive element from the alternating current position of the correlated variables, so that through the network via lines 23 fed synchronous motor 24 arbitrary, on the transmitter side taking place selection of one is used. With a suitable design of the parts, the phase position of 0 ° or 180 ° can be determined, the auxiliary oscillator is also intended to cause the oscillating armature motor 15, 16 or the contacts 15, 17 connected ^{to the alternating 6 ° whether the ripple control command closes the contacts power supply} . They will. Phase relationship between signal and comparison

Die Masse der Läuferscheibe 11 ist so bemessen, größe dient hier somit als aktives Informationsdaß diese den Pulsationen der im Ferraris-Triebwerk element eines Rundsteuerbefehles; sie läßt sich auftretenden Drehmomente nicht merklich zu folgen 65 jedoch auch als redundantes Informationselement zur vermag. Infolge ihrer Trägheit ist die Läuferscheibe weiteren Steigerung der Übertragungssicherheit aus-11 mithin der Integrator des Korrelationssystems. werten. Soll von der Phasenabhängigkeit der Dreh-Gleichzeitig dient die Läuferscheibe 11 auch als richtung der Läuferscheibe It kein Gebrauch inThe mass of the carrier 11 is dimensioned in such a way that the size thus serves as active information that this the pulsations of the element of a ripple control command in the Ferraris engine; she lets herself occurring torques do not noticeably follow 65 but also as a redundant information element for able. As a result of its inertia, the carrier disc is a further increase in transmission reliability hence the integrator of the correlation system. evaluate. Should be based on the phase dependence of the rotary simultaneously the carrier 11 also serves as the direction of the carrier It is not used in

diesem Sinne gemacht werden, so sind die Gegenkontakte 16 und 17 mit Vorteil parallel zu schalten, wie dies in der Figur strichpunktiert angedeutet ist. Aus der Beschreibung und der Zeichnung ist zu erkennen, daß die einzelnen Funktionsgruppen des Empfängers, nämlich das Eingangsfilter 5, der Korrelator 8, der Hilfsoszillator 20,22, der als Läuferscheibe ausgebildete Integrator und ferner der Schaltkontakt 15,16,17 jeweils einige Teile gemeinsam haben, so daß der gesamte Empfänger eine ge-are made with this in mind, the mating contacts 16 and 17 should advantageously be connected in parallel, as indicated by dash-dotted lines in the figure. From the description and the drawing is to recognize that the individual functional groups of the receiver, namely the input filter 5, the correlator 8, the auxiliary oscillator 20, 22, the integrator designed as a carrier disk and also the switching contact 15,16,17 each have some parts in common, so that the entire recipient has a

schlossene Baueinheit bildet und daher einen an Einfachheit bisher nicht übertroffenen Aufbau besitzt. Naturgemäß liegt die Trennschärfe eines Empfängers der beschriebenen Art außerordentlich hoch, 5 während die Ansprechdauer nur Bruchteile einer Sekunde beträgt. Dieser Empfänger eignet sich daher sowohl für Rundsteuersysteme, welche nach dem Mehrfrequenzprinzip arbeiten, als auch für Einfrequenzsysteme mit Synchronwahl und Impulslo kodierung.forms a closed structural unit and therefore has a structure that has not yet been surpassed in terms of simplicity. Naturally, the selectivity of a receiver of the type described is extraordinarily high, 5 while the response time is only a fraction of a second. This receiver is therefore suitable both for ripple control systems that work according to the multi-frequency principle and for single-frequency systems with synchronous dialing and pulse coding.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

1 2 or the filtered out ripple control command is evaluated.

1. Ripple control correlation receiver for output 5
screening and evaluation of ripple control commands,

The invention relates to a ripple control correction

Signal voltages are superimposed, thereby lation receiver for screening and evaluation characterized in that he has an electro- of ripple control commands, which are an energy-consuming mechanical wattmetric correlator (8) withstands the development network as audio-frequency signal voltages, which are superimposed on one with an input filter (5).

the frequency of the signal voltage matched The correlation technique aims at the communications

Auxiliary oscillator (20 to 22) and an integrator technical field known to be on the comparative (11) forms a structural unit. Evaluation of an electrical variable, in particular

2. Ripple control receiver according to claim 1, 15 of a signal function, either with the same, single thereby characterized in that the wattmetric borrowed time-shifted function (autocorrection correlator (8) a Ferraris engine with two lation functions) or with one, another, specially designed engine (9,10) is. generated function (cross-correlation function) from and

3. Ripple control receiver according to claim 2, is used, for example, in radar technology, characterized in that an oscillating circuit 20 A correlator in the context of this text is the part coil (6) of the frequency of the signal voltage of a receiving device, which the signal characteristics matched input filter (5) as an excitation winding with those of the comparison signal in relation • - ,. ment of the first iron (9) of the Ferrari brings. - C-engine serves. A ripple control system usually consists of one

4. Ripple control receiver according to claim 2 25 transmitters and numerous receivers and is used for or 3, characterized in that the auxiliary transmission of switching commands from a central oscillator from a via a pole change command point to certain consumers, Vervorrichtung (22) - as well as preferably via a user knife, alarm devices, control device adjustable Coupling - with a drive system, etc. connected to a distribution network for electrical organ (24) connected permanent magnets (20) 30 energy are connected and which individually or exists and a ripple control receiver is assigned in groups to excite the second drive iron (10) of the Ferraris engine is used. is. The switching commands are in the form of pulses

5. ripple control receiver according to claim 4, an audio-frequency signal voltage to the energy thereby characterized in that the permanent distribution network is superimposed and forwarded in this. magnet (20) of the auxiliary oscillator on one of 35 If you want to use a ripple control system from techr one with mains voltage and frequency (1, 2) and economic reasons with a very I driven synchronous motor (24) work driven low transmission level, this requires: Shaft attached and in an air gap (21) of the known ripple control devices a ratio; second iron (10) of the Ferraris engine moderately large expenditure on technical means, if is inserted rotatably. 4 ° a reliable separation of the ripple control signal

6. ripple control receiver according to claim 4, voltages from the in a power distribution network characterized in that a spectrum of interference voltages is always present as the drive element

(24) of the pole changing device (22) of the auxiliary should be guaranteed without the for the through,. _r , oscillator an oscillating armature motor operated with mains voltage and frequency would give a single ripple control command. 45 becomes too long, especially if the signal

7. Ripple control receiver according to one of the voltage levels in the order of magnitude of the disruptive speech 2 to 6, characterized in that the voltage level is.

Carrier disc (11) of the Ferraris engine as it is already a remote control for electrical

Integrator is used and has such a large mass, devices by means of .Phasenverschieb der Steuerdaß They know the pulsations of the voltage exerted on them at each of the devices or Torque does not follow. each group of devices a certain, compared to one

8. Ripple control receiver according to one of the reference voltage optionally shiftable phase position claims 2 to 7, characterized in that the control voltage and the individual receiver rotor disc (11) of the Ferraris engine is assigned as a phase range selected in this way, drive member one of their Direction of rotation down, so that it serves over so many individual phase positions associated switching contact, which can be preferentially controlled, how functional combinations are desired as changeover contact with a movable one of the individual devices.
Center contact (15) and two fixed ones. Gegenkontak- A wattmetric multiplier (16, 17) is already designed. known who is responsible for AC frequency analysis

9. Ripple control receiver according to one of the 60 is seen. The multiplier output of interest Claims 2 to 8, characterized in that it has direct and alternating current components. Carrier disk (11) of the Ferraris engine a. The object of the invention is to provide a has an outline that differs from the circular shape. technically not complex ripple control receiver too

K). Ripple control receiver according to claim 1, which works maintenance-free and reliably, characterized in that the phase position of the 65 This task is in the case of the aforementioned Signal voltage with respect to one of the auxiliary ripple control correlation receiver according to the invention oscillator (20 to 22) generated alternating variable than solved by having an electromechanical contains active information element of a received wattmetric correlator that is associated with a