DE1548022C - Schaltungsanordnung zum Betreiben von Nebenuhren - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum Betreiben von zweiadrigen Nebenuhrenlinien, in der zur Umwandlung der Steuerimpulse einer Hauptuhr in Linienimpulse wechselnder Polarität steuerbare, in zwei Zweigen einer Brückenschaltung angeordnete Halbleiter derart zwischen Linienstromquelle und Nebenuhrenlinien geschaltet sind, daß eine von der Hauptuhr über die Halbleiter gesteuerte Anschaltung der Nebenuhrenlinien an die Linienstromquelle im Fortschalterhythmus abwechselnd über zwei verschiedene Wege erfolgt. ■··■.■■■ ■ ■ -' ' , ' ..·■■-· Es ist bekannt, zur Erzeugung von gepolten Impulsen ausreichender Länge und Leistung für die Steuerung von Nebenuhren elektromechanische Relais zu verwenden. Im einfachsten Fall ist ein Relais mit zwei Umschaltkontakten aufzuwenden. Jedoch treten bei Sekundenbetrieb infolge der großen Schaltliäufigkeit bei dieser induktiven Belastung im Laufe der Zeit Veränderungen an den Kontakten auf, die schließlich zu deren Zerstörung führen. Dabei können die schadhaften Kontakte sogar einen Kurzschluß der Uhrenbatterie hervorrufen.
. Gegen diesen Übelstand werden zur Umwandlung der Steuerimpulse in Linienimpulse wechselnder Polarität bereits über Steuerelektroden beeinflußbare Halbleiter, vorzugsweise Festkörperthyratrons, an Stelle normaler Kontakte derart zwischen die Linienstromquelle und die Nebenuhrenlinie geschaltet, daß durch die von der Hauptuhr über Schaltmittel gesteuerte Verschiebung des Steuerpotentials an den "Steuerelektroden der Halbleiter eine Anschaltung der Nebenuhrenlinie an die Liniengleichstromquclle im Fortschaltci.hythnnis abwechselnd über zwei Wege erfolgt.

Die Verwendung einer Liniengleichstromquelle verhindert aber die galvanische Trennung zwischen Uhrenlinie und Speisestromquelle. Deshalb ist eine Erdschlußmessung während der Inipulsgabe nicht möglich. Vielmehr ist dazu die Uhrenanlage abzuschalten und anschließend wieder zeitgerecht nachzustellen. Außerdem können solche Anlagen nur durch unterschiedliche Gleichstromquellen den sich aus gegebenen Leitungsverhältnissen erforderlichen Betriebsspannungen angepaßt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung dieser obengenannten Nachteile eine technisch einfache und deshalb wirtschaftlich betreibbare, sichere Uhrenanlage zu schaffen: . ..

Erfindungsgemäß wird dies bei einer Schaltungsanordnung zum Betreiben von zweiadrigen Nebenuhrenlinien, in der zur Umwandlung der Steuerimpulse einer Hauptuhr in Linienimpulse wechselnder Polarität steuerbare Halbleiter in zwei Zweigen einer Brückenschaltung angeordnet sind, dadurch erreicht, daß die Lihienstromquelle ein aus einer Wechselstromquelle -gespeister Transformator ist. der mit zwei seiner Sekundärwicklungen die anderen zwei Zweige der Brückenschaltung bildet. Vorteilhafterweise können dabei die Spannungen zur Steuerung der steuerbaren Halbleiter ebenfalls potentialfrei getrennten Sekundärwicklungen des Transformators entnommen werden.

Die Erfindung wird an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele beschrieben. Es zeigt

F i g. I ein stark vereinfachtes Schaltbild einer bekannten Uhrenanlage,

F.i g. 2 ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels

mit Wechselstromspeisung und Einweggleichrichtung, Fig. 3 ein Strom- und Spannungsdiagramm zu

Fig.2, ■'■·" ■■:■_,

Fig. 4 ein Schaltbild eines gegenüber Fig.2 abgewandelten Ausführungsbeispiels,

Fig. 5 ein Strom- und Spannungsdiagramm zu Fig. 4, ■■■'■■- ■-■

F i g. 6 ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels

ίο mit Wechselstromspeisung und Zweiweggleichrichtung, ".;-

Fig. 7 ein Strom- und Spannungsdiagramm zu Fig. 6 und

F i g. 8 ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels mit Wechselstromspeisung und einpoligem Anschluß der Uhrenlinie. - : . ■ ■

. Zum Betreiben einer Nebenuhrertlinie ist es üblich, die Steuerimpulse der Hauptuhr über Linienrelais in Fortschaltinipulse wechselnder Polarität umzusetzen.

Im stark vereinfachten Schaltbild der Fig. 1 werden die beiden Steuerkontakte 6 und 7 im Fortschalterhythmus abwechselnd von dem Schaltstern 61 in der Hauptuhr betätigt und somit die Linienrclais 2', 3' im selben Rhythmus erregt. Hat das Linienrelais 2' über den Kontakt 6 angezogen, so wird über seinen Umschaltekontakt 21 ein Stromkreis für die Uhren-· linie 10, die über die Klemmen 8.und 9 an die Steuereinrichtung angeschlossen ist, geschlossen. Die Klemme 8 ist in diesem Schaltzustand mit dem negativen Pol und die Klemme 9 mit dem positiven Pol der Uhrenbatterie 1 verbunden, so daß ein Strom i 1 in der durch den Pfeil angegebenen Richtung fließen kann. Bei Erregung des Linienrelais 3' fließt durch das Umlegen des Kontaktes 31 ein Strom/2 in der Richtung des gestrichelten Pfeiles über die Uhrenlinie 10.

F i g. 2 zeigt nun ein prinzipielles Ausfülirungsbeispiel der Erfindung für Wechselstromspeisung durch eine WechselstronujueUe.il. Ihr Spannungsverlauf U 11 ist in Fig. 3a wiedergegeben. An die Stromquelle 11 ist die Primärwicklung 12 α eines Transformators 12 angeschlossen, der mit zwei getrennten Sekundärwicklungen 12 b und 12 c versehen ist. Durch die Zwischenschaltung eines Transformators mit zwei getrennten Sekundärwicklungen wird die Anzahl der erforderlichen steuerbaren Vierschichthalbleiter auf zwei reduziert. Die beiden Vierschichthalbleiter 2 und 3 befinden sich bei geöffneten Schaltern 6 und 7 im Sperrzustand, so daß die

5p Uhrenlinie 10 stromlos ist. Wird nun das Potential der Steuerelektrode 5 eines Vierschichthalbleiters gegenüber seiner Kathode K. positiv angehoben, so wird dieser niederohmig. Beim Schließen des Schalters 6 wird also eine positive Steuerspannung 4 zwi-

sehen die Kathode K und die Steuerelektrode S des Vierschichthalbleiters 2 gelegt, so daß dieser zwi-. sehen Anode und Kathode niederohmig wird und der Strom i 2 in Richtung ; des gestrichelten Pfeiles

fließen kann. Entsprechendes gilt für die Steuerung des Stromes /1 durch den Vierschichthalbleiter 3 mittels des Schalters 7 und der Spannung 5. Bei abwechselnder Betätigung der Schalter 6 und 7 wird das Potential US 2, US 3 an den Steuerelektroden der Halbleiter 2 und 3, wie in F i g. 3 b, 3 c wiedergegeben, angehoben, so daß durch die Uhrenlinie 10 ein Strom fließt, der sich aus den Strömenil und /2 zusammensetzt und dessen zeitlicher Verlauf MO in F i g. 3 d dargestellt ist.

Das Ausführungsbeispiel der F i g. 4 unterscheidet sich von F i g. 2 lediglich dadurch, daß zwei zusätzliche Sekundärwicklungen 12 d und 12 e des Transformators 12 und zwei Steuerübertrager 13 und 14 vorgesehen sind. Die Sekundärwicklung 12 d ist über den Schalter 6 mit der Primärwicklung des Übertragers 13 verbunden, so daß bei Betätigung des Schalters 6 eine Steuerung des Vierschichthalbleiters 2 erfolgt. Entsprechendes gilt für die Wicklung 12 e, den Schalter 7 und den Übertrager 14 in Verbindung mit dem Vierschichthalbleiter 3. Der zeitliche Verlauf der Spannungen und Ströme ist in F i g. 5 diagrammartig wiedergegeben.

Bei den Ausführungsbeispielen der F i g. 2 bis 5 erfolgt eine Einweggleichrichtung des speisenden Wechselstromes durch die Vierschichthalbleiter 2 und 3. Das Ausführungsbeispiel der Fig. 6 unterscheidet sich davon dadurch, daß zusätzliche Mittel für eine Zweiweggleichrichtung vorgesehen sind. Die Sekudärwicklungen 12 V und 12 c' sind mit je einer Mittelanzapfung versehen. Die Mittelanzapfungen der Wicklungen 12 b' und 12 c' sind jeweils mit der Anode der entsprechenden Vierschichthalbleiter 2 und 3 verbunden, während Anfang und Ende dieser Wicklungen jeweils über Gleichrichter 17 ... 20 zu einem der Anschlußpunkte 8 oder 9 geführt sind. Über die Wicklung 12 d' wird in Verbindung mit den Gleichrichtern 15 und 16 in der Weise der bekannten Zweiweggleichrichterschaltung die Steuerspannung für den Vierschichthalbleiter 2 erzeugt. Die Steuerspannung für den Vierschichthalbleiter 3 wird in entsprechender Weise durch die Zweiweggleichrichterschaltung, bestehend aus der Wicklung 12 c' und den beiden Gleichrichtern 21 und 22, erzeugt. Das Diagramm der F i g. 7 läßt den Verlauf der einzelnen Spannungen und Ströme erkennen.

Um die Möglichkeit eines einpoligen Anschlusses der Uhrenlinie 10 zu erhalten, sind in F i g. 8 die beiden Sekundärwicklungen 12 b und 12 c des Transformators 12 in Serie geschaltet, wobei ihre Verbindungsleitung an Erdpotential gelegt ist. Die Uhrenlinie 10 ist einpolig an Klemmpunkt 8 angeschlossen. Die Rückleitung des Linienstromes i 1 und / 2 erfolgt über Erde. Die Funktionsweise der Anordnung entspricht dem Ausführungsbeispiel der F i g. 2, so daß sich eine ins einzelne gehende Beschreibung erübrigt.

Die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele umfassen jedoch nur einen Teil der Möglichkeiten, nach denen die Erfindung ausgeführt werden kann.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zum Betreiben von zweiadrigen Nebenuhrenlinien, in der zur Umwandlung der Steuerimpulse einer Hauptuhr in Linienimpulse wechselnder Polarität steuerbare, in zwei Zweigen einer Brückenschaltung angeordnete Halbleiter derart zwischen Linienstromquelle und Nebenuhrenlinien geschaltet sind, daß eine von der Hauptuhr über die Halbleiter gesteuerte Anschaltung der Nebenuhrenlinien an die Linienstromquelle im Fortschalterhythmus abwechselnd über zwei verschiedene Wege erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Linienstromquelle ein aus einer Wechselstromquelle (11) gespeister Transformator (12) ist, der mit zwei seiner Sekundärwicklungen (12 b und 12 c) die anderen zwei Zweige der Brückenschaltung bildet.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als steuerbarer Halbleiter, vorzugsweise als Vierschichthalbleiter ausgebildete Festkörperthyratrons verwendet sind, welche die sich gegenüberliegenden Zweige der Brückenschaltung bilden.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung von potentialfreien Steuerspannungen für die steuerbaren Vierschichthalbleiter (2, 3) der von der Wechselstromquelle (11) gespeiste Transformator (12) zwei zusätzliche Sekundärwicklungen (12 d, 12 e) aufweist und an jede dieser Wicklungen wiederum jeweils über ein von der Hauptuhr gesteuertes Schaltmittel (6, 7) die Primärwicklung eines dem entsprechenden Vierschichthalbleiter zugeordneten Steuerübertragers (13,14) angeschlossen ist.

4. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer Zweiweggleichrichtung der den Halbleitern (2 und 3) zugeführten Wechselspannung die Sekundärwicklungen (12 b', 12 c') des Speisetransformators (12) mit einer Mittelanzapfung versehen sind, die jeweils mit der Anode (A) des entsprechenden Vierschichthalbleiters verbunden sind, während Anfang und Ende der Sekundärwicklungen über Gleichrichter (17 ... 20) jeweils zu einem der Anschlußpunkte (8, 9) der Nebenuhrenlinie (10) geführt sind und weitere zwei Sekundärwicklungen mit Mittelanzapfung (12 d', 12 e') des Transformators (12) und je ein Gleichrichterpaar (15, 16 und 21, 22) zur Erzeugung einer durch Zweiweggleichrichtung gleichgerichteten Steuerspannung für die beiden Vierschichthalbleiter (2, 3) vorgesehen sind.

5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als von einer Wechselstromquelle (11) gespeiste Brückenschaltung ausgebildet ist, deren zwei benachbarte Brückenzweige aus zwei Sekundärwicklungen (12 b, 12 c) eines von der Wechselstromquelle 11 gespeisten Transformators (12) und die anderen zwei benachbarten Brückenzweige aus je einem steuerbaren Vierschichthalbleiter (2, 3) bestehen, und die Nebenuhrenlinie (10) mit einem Pol an die Verbindungsleitung zwischen den beiden in Reihe geschalteten Vierschichthalbleitern angeschlossen ist, während der andere Pol der Nebenuhrenlinie (10) und die Verbindungsleitung zwischen den beiden Sekundärwicklungen (12 b, 12 c) an Erdpotential gelegt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen