DE2602963A1 - Koppleranordnung - Google Patents

Description

Dipl.-Phys. Leo Thul

Stuttgart

P.P.Mason - V.N.Bansal I0I-6

INTERNATIONAL STANDARD ELECTRIC CORPORATION, New York Koppleranordnung

Die Erfindung betrifft eine Koppleranordnung mit galvanischer Trennung zur Potentialtrennung eines primären Stromkreises von einem sekundären Stromkreis.

Stand der Technik

Es besteht vielfach die Aufgabe zwei schaltungsmäßig miteinander verbundene Stromkreise galvanisch voneinander zu trennen, um störende Einflüsse durch Potentialunterschiede zwischen den beiden Stromkreisen zu unterbinden. Insbesondere in der Telegrafietechnik ist es seit langem üblich das Telegraf iegerät galvanisch von der Telegrafieleitung zu trennen.

Aufgabe und Lösung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin eine Koppleranordnung zu schaffen, die sich vor allem für elektronisch arbeitende Telegrafiegeräte eignet.

Durch die in den Ansprüchen angegebene Erfindung wird die vorgenannte Erfindung gelöst.

Beschreibung der Erfindung

Anhand von zwei Ausführungsbeispielen wird die Erfindung in Verbindung mit den Zeichnunaen nachfolgend näher erläutert.

23. Januar 1976
vHv/fö

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Es zeigen:

Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Koppleranordnung gemäß der Erfindung

Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Koppleranordnung gemäß der Erfindung·

Die in Figur 1 dargestellte magnetische Koppleranordnung hat einen primären magnetischen Kreis, der einen Schenkel 1, einen Luftspalt 2, ein Polstück 3, einen Luftspalt 4, einen Schenkel 5 und ein Joch hat das die beiden Schenkel 1 und 5 verbindet. Die beiden Hälften des Jochs sind mit 6 und 7 bezeichnet. Ein Permanentmagnet 12 verbindet die Mitte des Jochs mit dem Polstück 3. Dadurch bilden sich zwei magnetische Teilflüsse aus, die bei gleicher Größe gegenläufige Umlaufrichtung haben, und zwar einerseits über die linke Hälfte des Polstücks 3, den Luftspalt 2, den Schenkel 1 und die linke Jochhälfte 7 und andererseits über die rechte Hälfte des Polstücks 3, den Luftspalt 4, den Schenkel 5 und die rechte Jochhälfte 6. Der Schenkel 1 ist mit einer Wicklung 8 und der Schenkel 5 ist mit einer Wicklung 9 versehen. Die beiden Wicklungen 8 und 9 sind in Reihe geschaltet und enden an Anschlüssen 1o und 11, an die als primärer Stromkreis z.B. eine Telegrafieleitung angeschlossen ist. Der Wickelsinn der beiden Wicklungen ist dabei so gewählt, daß bei einem Stromfluß zwischen den Anschlüssen 1o und 11 der eine magnetische Teilfluß verstärkt wird, während sich der andere magnetische Teilfluß entsprechend verringert. Die Richtung des Stromes zwischen den Anschlüssen 1o und 11 bestimmt dabei, welcher der Teilflüsse verstärkt wird und welcher sich verringert.

Zum Sekundärkreis der Koppleranordnung von Figur 1 gehören zwei Ringkerne 13 und 14. Diese haben vorzugsweise eine quadratische

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Form und ragen gemäß der Darstellung mit einem Teilstück in jeweils einen der Luftspalten 2 und 4. Die magnetomotorische Kraft des Permanentmagneten 12 ist so groß, daß die beiden Ringkerne 13 und 14 im stromlosen Zustand der Wicklungen 8 und 9 so weit vorir.agnetisiert werden, daß sie sich gerade im Sättigungszustand befinden. Mit den beiden Ringkernen ist eine erste Wicklung 15 verknüpft, die an einen Impulsgenerator 16 angeschlossen ist. Jeder Ringkern 13 und 14 hat noch eine zweite Wicklung 17 bzw. 18. So lange sich die Ringkerne im Sättigungszustand befinden, findet weder eine übertragung von Impulsen im Stromkreis der Wicklung 15 auf die der Wicklungen 17 oder 18 statt, noch führen diese Impulse zu einer Verringerung der Vormagnetisierung der Ringkerne 13 und 14.

Fließt jedoch durch die Wicklungen 8 und 9 ein Strom, so verringert sich je nach Stromrichtung einer der magnetischen Teilflüsse. Dieses hat zur Folge, daß sich die Vormagnetisierung des zugehörigen Ringkernes 13 bzw. 14 verringert und damit der jeweilige Ringkern aus dem Sättigungszustand gelangt. In diesem Betriebszustand des betreffenden Ringkernes 13 bzw. 14 findet eine magnetische Verknüpfung der zugehörigen zweiten Wicklung 17 bzw. 18 mit der ersten Wicklung 15 statt, so daß eine durch den Impulsgenerator 16 erzeugte Impulsfolge auch am Ausgang der zweiten Wicklung auftritt. Diese kann durch z.B. eine nachgeschaltete Empfangseinrichtung als zweiter Stromkreis ausgewertet werden.

Die Taktfrequenz des Impulsgenerators 16 ist im Verhältnis zur Schrittfolge der über die Telegrafieleitung empfangenen Zeichen sehr hoch. So stellt z.B. bei einer Schrittgeschwindigkeit von 5o Bd eine Taktfrequenz von 1 MHz sicher, daß ■ auch bei stark gestörten Zeichenschritten eine Vielzahl von Impulsen in den jeweiligen Modulationszeitraum fallen. Solch

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eine hohe Taktfrequenz hat außerdem den Vorteil, daß die Wicklungen z.B. nur ein oder zwei Windungen zu haben brauchen.

Ein von der vorbeschriebenen Ausführung etwas abweichendes Beispiel zeigt Figur 2. Hier findet im primären magnetischen Kreis ein rechteckförmiger Magnetkörper 3o Verwendung, zwischen dessen Polen ein sehr breiter Luftspalt besteht. In diesem Luftspalt ist in der Mitte ein kurzes Polstück 31 angeordnet, so daß zwischen ihm und den Polenden des Magnetkörpers 3o zwei schmalere Luftspalten 32 und 33 bestehen. Der Magnetkörper 3o ist mit einer Wicklung 34 versehen, deren Enden 35 und 36 mit einer Telegrafieleitung verbunden sind. Den Polenden des Magnetkörpers 3o sind jeweils Permanentmagnete 37 und 38 gleicher Polarisationslage dicht benachbart. Ein T-förmiges Joch 39 verbindet die Magnete 37 und 38 zu einem E-förmigen Magneten, der, wie beim vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel, zwei magnetische Teilflüsse gleicher Größe aber gegenläufiger Umlaufrichtung hat. Diese schließen sich über das Polstück 31, den Luftspalt 32 bzw. 33 und das jeweils benachbarte Polende des Magnetkörpers 3o. Wird die Wicklung 34 durch über die Telegrafieleitung zugeführte Impulse erregt, so wird in den Magnetkörper 3o ein Feld induziert, das den Magnetfluß in dem einen Luftspalt verstärkt und gleichzeitig den des anderen abschwächt.

Entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel ragen Ringkerne 41 und 42 in die Luftspalten 32 und 33. Sie sind in gleicher, nicht dargestellter Weise mit einer gemeinsamen, an einen Impulsgenerator angeschlossenen ersten Wicklung und jeweils einer zweiten Wicklung versehen. Die Arbeitsweise ist absolut die gleiche wie zuvor beschrieben, so daß sich eine Widerholung erübrigt.

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Es sei noch bemerkt, daß geometrische Abwandlungen der in den Zeichnungen dargestellten Anordnungen im Rahmen der Erfindung möglich sind. So ist es z.B. nicht erforderlich, daß die Teile 3o, 37, 38 und 39 in der dargestellten Ebene liegen.

4 Patentansprüche
1 Blatt Zeichnungen

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   Koppleranordnung mit galvanischer Trennung zur Potentialtrennung eines primären Stromkreises von einem sekundären Stromkreis, dadurch gekennzeichnet, daß eine Magnetanordnung (1-7, 12) vorgesehen ist, die zwei Magnetkreise mit gleich großen Teilflüssen aber gegenläufiger Umlaufrichtung hat, daß diese Teilflüsse über den primären Stromkreis derart beeinflußbar sind, daß stets ein Teilfluß verstärkt und der andere entsprechend verringert wird, daß in jedem Magnetkreis ein Luftspalt (2, 4, 32, 33) vorgesehen ist, daß in den Luftspalten Übertrager angeordnet sind, die durch die umbeeinflußten Teilflüsse der Magnetkreise in den Sättigungszustand versetzt werden und daß über diese Übertrager eine Impulsquelle mit Ausgängen verknüpft ist, an die der sekundäre Stromkreis angeschlossen ist.

   2. Koppleranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beeinflussung der Teilflüsse durch Wicklungen (8, 9) erfolgt, die auf den Schenkeln (1, 5) der Magnetanordnung aufgebracht sind und im primären Stromkreis liegen.

   3. Koppleranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertrager Ringkerne (13, 14; 41, 42) sind und daß die Teilflüsse der Magnetkreise so bemessen sind, daß sie im unbeeinflußten Zustand die Ringkerne gerade bis an die Sättigung vormagnetisieren.

   4. Koppleranordaung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsquelle ein hochfrequenter Impulsgenerator (16)ist.

   23. Januar 1976
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