DE1798006C - Anordnung zur Erzeugung von Steuerspannungen, deren Frequenz weit unterhalb der Netzfrequenz liegt, insbesondere für zeithaltende Geräte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Erzeugung von Steuen>pannungen, deren Frequenz weit unterhalb der Netzfrequen2. liegt. Derartige Anordnungen werden beispielsweise zur Netzsynchronisation von batteriebetriebenen zeitha ;enden Geräten benötigt.

Batteriebetriebene zeithaltende Geräte verwenden meist einen mechanischen Schwinger als Gangordner, dessen Eigenfrequenz in der Regel bei 2 Hz liegt. Sollen solche Gangordner vom Netz aus synchronisiert werden, so ist eine Frequenzuntersetzung von 50Hz auf 2 Hz erforderlich. Man kann dann damit erreichen, daß ein derartiges Gerät in Normalbetrieb als Synchronuhr läuft und die Batterie lediglieh bei Netzausfall herangezogen wird. In diesem Falle spricht man dann von einer Synchronuhr mit Batterie-Gangreserve.

Das Problem der hohen Frequenzuntersetzung kann zwar auf rein elektrischem Wege gelöst werden, erfordert aber einen sehr hohen Aufwand an Bauteilen. Dem AG liegt die Aufgabe zugrunde, die Frequenzuntersetzung in einfacher Weise durchzuführen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein polarisierter Synchron-Kleinstmotor hoher Polpaarzahl eine zweipolig magnetisierte Steuerscheibe antreibt, die ihrerseits ein galvanomagnetisches Element ansteuert. Da bei dieser Anordnung keine Drehmomemabgabe verlangt wird, sind an die Ausführung des Motors keine besonderen Anforderungen zu stellen. Ein wesentlicher Vorteil der Verwendung eines galvanomagnetischen Steuerelements ist darin zu sehen, daß durch die Wahl der Feldverteilung auf der Steuerscheibe sich praktisch jede gewünschte Kurvenform der zu erzeugenden Spannung erreichten läßt; falls erwünscht, läßt sich sogar eine reine Sinusform der Stcuerspannung erzielen.

An Hand der Zeichnung, in der als praktisches Anwendungsbeispiel eine Synchronuhr mit einer Batterie als Gangreserve gewählt ist, wird die Er-. finejung näher erläutert.

Mii 1 ist die Primärwicklung eines Transformators 2 bezeichnet, der mit seinen Klemmen 3 an die Netzspannung gelegt ist. An einer Sekundärwicklung 4 ist ein selbstanlaufender polarisierter Synchron-kleinstmotor 5 angeschlossen, der eine bclieble Urehrichtung haben kann. Um bei dem eingangs beschriebenen Beispiel zu bleiben, daß aus der Netzfrequenz eine Frequenz von 2 Hz erzeug· .verden soll, ist der polarisierte Synchron-KIeinstmotor vorteilhaft mit 50 Polen ausgeführt, was einer Polpaarzahl von 25 entspricht. Die Welle des Synchronmotors S treibt eine zweipolig magnetisierte Steuerscheibe 6 an, welche ein galvanomagnetisches Element 7 ansteuert, welches in dem vorliegenden Falle ein Hallgenerator ist, der seinen Steuerstrom über eine zweite Sekundärwicklung 8 des Transformators. 2 nach Gleichrichtung und Gläuung (Gleichrichter 9 und Kondensator 10) erhält. Da der Synchronmotor mit einer Polpaarzahl von 25 ausgeführt ist, beträgt seine Drehzahl 120 UpM, so daß schließ-Hch der Hallgenerator 7 eine Steuerspannung von 2 Hz abgibt, die zur kontaktlosen Steuerung eines mechanischen Schwingers Π in dem vorliegenden Anwendungsfall verwendet wird.

Der mechanische Schwinger 11 ist in Form einer Unruhe ausgebildet, die einen Permanentmagneten 12 trägt. Dieser wird von einer Antriebsspule 13 in Schwingungen versetzt, wobei zur Rückführung eine Feder 14 dient. Die Antriebsspule 13 liegt zusammen mit einem Widerstand 14 im Kollektorkreis eines Antriebstransistors 15, der von einem Steuertransistor 16 angesteuert wird. Der Emitter des Steuertransistors 16 ist über einen Widerstand 17 mit der Plusleitung 18 verbunden, während der Kollektor über einen Widerstand 19 mit der den negativen Pol der Spannungsquelle bildenden Leitung 20 verbunden ist. Der Kollektorwiderstand 19 ist über einen Widerstand 21 mit der Basis des Antriebstransistors 15 verbunden. Von der Antriebsspule 13 führt ein Rückkopplungszweig über einen Kondensator 22 und Widerstand 23 zur Leitung 20. Normalerweise ist der Verbindungspunkt 24 zwischen Kondensator 22 und Widerstand 23 unmittelbar mit der Basis des Steuertransistors 16 verbunden. Diese Schaltung bildet in an sich bekannter Weise einen astabilen Multivibrator, der mit Eigenfrequenz schwingt.

In den Basiskreis des Steuertransistors 16 ist nun die Hallspannung des Hallgenerators 7 eingeschleust, so daß die astabile Multivibratorschaltung ihren Steuertakt von der Netzfrequenz erhält.

Die Sekundärwicklung 4 dient auch zur Strom-Versorgung der Schaltungsanordnung. Zu diesem Zweck sind die beiden Enden der Sekundärwicklung 4 über Dioden 25 und 26 mit der Leitung 18 und die Mittelanzapfung mit der Leitung 20 verbunden. Ein Kondensator 27 dient zur Glättung.

Damit beim Ausfall der Netzspannung die Uhr weiterläuft, ist eine Batterie 29 vorgesehen, die paral-IeI zur Netzspannungsquelle liegt. Damit sich die Batterie während des Netzbetriebes nicht entladen kann, sind Dioden 28 und 30 in den Batteriestromkreis eingeschaltet.

Die in der Zeichnung dargestellte Schaltung stellt also im wesentlichen eine Synchronuhr mit Gangreserve durch Batterie dar. Fällt nämlich die Netzspannung aus, so wird die Schaltungsanordnung von der Batterie 29 weiterbetrieben, wobei der astabile Multivibrator mit der Eigenfrequenz des mechanisehen Schwingers weiterschwingt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Erzeugung son Steuerspannungen, deren Frequenz weft unterhalb der Netzhequenz liegt, insbesondere zur Netzsynchronisation batteriebetriebener zeithaltender Gerate, dadurch gekennzeichnet, daß ein polarisierter Synchron-Kleinstmotor hoher Polpaarzahl (5) eine zweipolig magnetisierte Steuerscheibe (6) antreibt, die ihrerseits ein galvanomagnetisches Element (7) ansteuert.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer Schaltungsanordnting zur kontaktlosen Steuerung eines mechanischen "Schwingers (H) mit einem Magnelsystem (12) und einer Antriebsspule (13), weiche im Ar.-^angskreis eines über einen kornplementären Steuertransistor (16) ansteuerbaren astabilen Multivibrators liegt, der Ausgangskreis des galvanomagnetischen Steuerelements (7) im ao Basiskreis des Steuertransistors (16) eingeschleust ist.