DE323228C

DE323228C - Device for generating direct current with alternating current superimposed for signaling purposes in electrical systems

Info

Publication number: DE323228C
Application number: DE1913323228D
Authority: DE
Original assignee: WESTERN ELECTRIC CO Ltd
Current assignee: WESTERN ELECTRIC CO Ltd
Priority date: 1912-07-02
Filing date: 1913-07-02
Publication date: 1920-07-17

Description

Einrichtung zur Erzeugung von Gleichstrom mit darüber gelagertem Wechselstrom für Signalzwecke bei elektrischen Anlagen. Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Signalanlagen, im besonderen auf solche Anlagen, in denen der Betrieb der wahlweise zum Ansprechen gebrachten Signalapparate, z. B. Wecker, durch einen Wechselstrom erfolgt, der einem Gleichstrom übergelagert ist. Vorzugsweise ist die Erfindung auf Fernsprechanlagen, die für einen sogenannten Gesellschaftsbetrieb eingerichtet und mit besonders ausgestalteten Weckern ausgerüstet sind, anwendbar; jedoch kann sie auch -mit Vorteil bei anderen Anlagen verwendet werden, in denen es notwendig oder zweckmäßig ist, einen ständig wechselnden Strom zu- benutzen, der sich aber von einem gewöhnlichen Wechselstrom dadurch unterscheidet, daß die beiden Teile einer Stromwelle eine verschiedene maximalelektromotorische Kraft besitzen oder daß die elektromotorische Kraft ihr Zeichen nicht wechselt.Device for generating direct current with alternating current superimposed on it for signaling purposes in electrical systems. The invention relates to electrical Signal systems, in particular those systems in which the operation of the optional signaling devices brought to response, e.g. B. alarm clock, by an alternating current takes place, which is superimposed on a direct current. Preferably the invention is on telephone systems set up for a so-called company operation and are equipped with specially designed alarm clocks, applicable; however can they can also be used with advantage in other systems where it is necessary or it is expedient to use a constantly changing current, which, however, changes differs from an ordinary alternating current in that the two parts a current wave have a different maximum electromotive force or that the electromotive force does not change its sign.

Um einen derartigen Strom zu erzeugen, hat man bisher eine Batterie bzw. Batterien und in Verbindung damit eine Wechselstrommaschine bzw. Wechselstrommaschinen zur Verwendung gebracht. Die Wechselstrommaschine wird dabei mit der die geeignete Spannung und Kapazität besitzenden Batterie in Reihe geschaltet derart, daß im wesentlichen ein Dreileitersystem gebildet wird. Die Polarität der Haupthalbwelle des Stromes wird dann durch den Pol der Batterie bestimmt, der mit der Leitung einer anzurufenden Station verbunden ist. Die Erfindung bezweckt die Lösung der gleichen Aufgabe auf einem wesentlich einfacheren Wege durch die Vereinigung eines Gleichstrom und- Wechselstrom liefernden Generators, dessen Gleichstromseite mit nur einem Pol an die Signalleitung angeschlossen ist, während von der Wechselstromseite die zweite nach dem Empfänger führende Leitung unter Zwischenschaltung eines Transformators ausgeht. Hierdurch werden die bekannten komplizierten Einrichtungen vermieden und besonders die Anwendung von Batterien überflüssig gemacht.A battery has hitherto been used to generate such a current or batteries and in connection therewith an alternating current machine or alternating current machines brought to use. The alternating current machine is the appropriate one The voltage and capacity of the battery are connected in series in such a way that essentially a three-wire system is formed. The polarity of the main half-wave of the current is then determined by the pole of the battery, the one with the line to be called Station is connected. The invention aims to solve the same problem a much simpler way through the union of a direct current and alternating current supplying generator, whose DC side is connected to the signal line with only one pole is connected while from the AC side the second after the receiver leading line with the interposition of a transformer goes out. Through this the known complicated facilities are avoided and especially the application made obsolete by batteries.

Auf der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in zwei Ausführungsbeispielen dargestellt, und zwar zeigt Fig. r schematisch Wicklungen und Teile- des-. Generators und eines damit zusammengeschalteten Transformators, Fig. z eine ähnliche Einrichtung untei Verwendung eines einspuligen oder sogenannten Autotransformators, Fig. 3 die Verbindungsweise der neuen Einrichtung mit den zu den Signalstationen führenden Leitungen.The subject of the invention is shown in two exemplary embodiments in the drawing shown, namely Fig. R schematically shows windings and parts of the. Generator and a transformer interconnected therewith, Fig. z shows a similar device untei using a single-coil or so-called autotransformer, Fig. 3 the How the new facility is connected with those leading to the signaling stations Cables.

In den Figuren bezeichnet 2 die Wicklung des Maschinenankers, der, wie üblich, aus einem zwischen den Magnetpolen 3 und q. sich drehenden Eisenkern besteht. Auf der Zeichnung ist eine zweipolige Maschine gezeigt, jedoch kann auch eine mehrpolige Maschine benutzt werden, ohne daß dadurch an dem Wesen der Erfindung etwas geändert wird. Die Magnete werden durch eine Nebenschlußwicklung 5 erregt, jedoch kann zu diesem Zwecke auch irgendeine der anderen bekannten Erregungsarten angewendet werden. Die Ankerwicklung 2 ist in Abständen mit den Kollektor; egmenten 6 durch geeignete Leiter.? verbunden, so daß an den Bürsten 8 des Kollektors ein Gleichstrom abgenommen werden kann. An elektrisch entgegengesetzten Stellen ist die Ankerwicklung z ferner durch. Leiter g mit Schleifringen io und ii verbunden, so daß von den auf diesen Ringen schleifenden Bürsten iz und 13 ein Wechselstrom abgenommen werden kann. Die Bürsten 12 und 13 sind über die Leitungen 14 und 15 mit den Klemmen der Primärwicklung 16 eines geeigneten Transformators verbunden, dessen Sekundärwicklung 17 (Fig, 3) mit der Primärwicklung 16 in elektrischer Verbindung steht.In the figures, 2 denotes the winding of the machine armature, as usual, from one between the magnetic poles 3 and q. rotating iron core consists. A two-pole machine is shown in the drawing, but can also a multi-pole machine can be used without affecting the essence of the invention something is changed. The magnets are excited by a shunt winding 5, however, can about this Purposes any of the other known ones Types of excitation are applied. The armature winding 2 is at intervals with the collector; segments 6 by suitable ladder.? connected so that on the brushes 8 of the collector a direct current can be drawn off. At electrically opposite points the armature winding z is also through. Conductor g connected with slip rings io and ii, so that from the brushes iz and 13 dragging on these rings an alternating current can be removed. The brushes 12 and 13 are over the lines 14 and 15 connected to the terminals of the primary winding 16 of a suitable transformer, its secondary winding 17 (FIG. 3) with the primary winding 16 in electrical connection stands.

Durch diese Einrichtung wird nun der Gleichstrom mit übergelagertem Wechselstrom erzeugt. Der Wechselstrom wird durch die gleiche Wicklung 2 erzeugt, die auch den Gleichstrom liefert, und dieser Wechselstrom wird über die Bürsten i2 und 13' zu der Primärwicklung 16 des Transformators geleitet. Die Mitte der Windung ist stets neutral mit Rückscht auf die wechselnden Potentiale an den Bürsten 12 und i3 und ist ebenfalls neutral mit Rücksicht auf die Gleichstrompotentiale an den Bürsten B. Es besteht somit an der unteren Bürste 8 ein konstantes positives Potential und an der -oberen Bürste 8 . ein positives Potential gegenüber der Mitte der Windung 16. Beide Potentiale sind gleich und entgegengesetzten Vorzeichens. Die Sekundärwicklung 17 des Transformators ist die Wechselstromquelle. Wenn der Stromkreis durch den Leiter 18 geerdet wird, lagert sich der von der Sekundärwicklung 17 erzeugte Wechselstrom auf den Gleichstrom von der Mitte der Wicklung 16 zu der oberen Bürste B. Ebenso lagert sich, wenn der Leiter ig geerdet wird, der gleiche Wechselstrom auf den in diesem Leiter fließenden Gleichstrom.Through this facility, the direct current is now superimposed Alternating current generated. The alternating current is generated by the same winding 2, which also supplies the direct current, and this alternating current is passed through the brushes i2 and 13 'are routed to the primary winding 16 of the transformer. The middle of the turn is always neutral with backsliding on the changing potentials on the brushes 12 and i3 and is also neutral with regard to the DC potentials the brushes B. There is thus a constant positive at the lower brush 8 Potential and on the upper brush 8. a positive potential towards the middle of turn 16. Both potentials are equal and have opposite signs. The secondary winding 17 of the transformer is the source of alternating current. If the Circuit is grounded through conductor 18, that of the secondary winding is superimposed 17 generated alternating current on the direct current from the center of the winding 16 to the upper brush B. Likewise, when the conductor ig is grounded, the same is deposited Alternating current to the direct current flowing in this conductor.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. z ist die eine Klemme der Sekundärwicklung 17 an die Mitte der Primärwicklung 16 angeschlossen, während die andere Klemme an Erde gelegt ist.In the embodiment of FIG. Z, one terminal is the secondary winding 17 is connected to the center of the primary winding 16, while the other terminal is connected to Earth is laid.

Die abgehenden Speiseleitungen 18 und ig sind an die Bürsten 8 angeschlossen und erhalten von den Kollektorsegmenten 6 Strom entgegengesetzter Polarität. Dieser Strom wird (Fig. 3) an geeignete Schalter 20-z1, 22-23, 24-25, 26-z7 geführt, die durch Leitungen 3o, 31, 32, 33 mit den Zweigen 28 und 29 der Gesellschaftsleitung verbunden sind. Die Signale oder Wecker 34, 35, 36, 37 der verschiedenen an der Gesellschaftsleitung liegenden Stationen sind zwischen die Zweige 28 und 29 und Erde geschaltet und in bekannter Weise so eingerichtet, daß die beiden an dem einen Leitungszweige, z. B. dem Zweig 28, liegenden Wecker auf Ströme ansprechen, deren Maximal EMK eine entgegengesetzte Polarität besitzen. Wenn z. B. der Wecker 34 in Tätigkeit gesetzt werden soll, so werden die Schalterkontakte 22, 23 geschlossen, so daß die positive Bürste 8 mit dem Leitungszweig 28 verbunden wird. Alsdann fließt Strom von der positiven Bürste 8 über die Leitung ig, die Kontakte 22, 23, die Leitungen 33 und 28, den Wecker 34 nach Erde. Über Erde verläuft der Strom weiter durch die Sekundärwicklung 17 des Transformators, die beiden Hälften der Primärwicklung 16 dieses Transformators, die Leitungen 14 und 15, die Bürsten 12 und 13, die Schleifringe io und ii und die Leiter g zu der Ankerwicklung 2.. Es ist leicht einzusehen, daß auf diese Weise dem von der positiven Bürste 8 kommenden Gleichstrom der von dem Transformator kommende Wechselstrom übergelagert ist. Da nun' der Wecker 34 so eingerichtet ist, daß er nur auf positiven Strom anspricht, so hat die Schließung der Kontakte z2-23 das Ansprechen dieses Weckers zur Folge. In ähnlicher Weise werden die Wecker 35, 36, 37 in Gang gesetzt, wenn die Kontakte 2o-21 bzw. 2q.-25, 26-27 geschlossen werden.The outgoing feed lines 18 and ig are connected to the brushes 8 and receive from the collector segments 6 currents of opposite polarity. This Current is fed (Fig. 3) to suitable switches 20-z1, 22-23, 24-25, 26-z7, the through lines 3o, 31, 32, 33 with branches 28 and 29 of the company management are connected. The signals or alarm clocks 34, 35, 36, 37 of the various at the Company management stations are between branches 28 and 29 and Earth switched and set up in a known manner so that the two on one Branches of the line, e.g. B. the branch 28, respond to lying alarm clock on currents whose Maximum EMF have opposite polarity. If z. B. the alarm clock 34 in Activity is to be set, the switch contacts 22, 23 are closed, so that the positive brush 8 is connected to the branch 28. Then flows Current from the positive brush 8 via the line ig, the contacts 22, 23, the lines 33 and 28, the alarm clock 34 to earth. The current continues through the earth via the Secondary winding 17 of the transformer, the two halves of the primary winding 16 this transformer, the lines 14 and 15, the brushes 12 and 13, the slip rings io and ii and the conductors g to the armature winding 2 .. It is easy to see that in this way the direct current coming from the positive brush 8 that of the Transformer coming alternating current is superimposed. Since now 'the alarm clock 34 is set up is that it only responds to positive current, so has the closure of the contacts z2-23 triggering this alarm clock. Similarly, the alarm clocks 35, 36, 37 started when the contacts 2o-21 or 2q.-25, 26-27 are closed will.

Bei dem in der Fig.2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Generator genau so eingerichtet und geschaltet, wie der in Fig. i gezeigte Generator. Die Leitungen 14 und 15 sind jedoch an die Wicklung 40 eines einspoligen oder Autotransformators, dessen eine Klemme geerdet ist, angeschlossen. Die Spannung des Wechselstromes, der dem von den Bürsten 8 kommenden Gleichstrom übergelagert ist, kann durch geeignete Wahl des Anschlusses der Leitung 14 an die geerdete Seite der Wicklung 4o nach Wunsch geregelt werden.In the embodiment shown in Figure 2, the generator set up and switched exactly as the generator shown in Fig. i. the Lines 14 and 15 are, however, connected to winding 40 of a single-pole or autotransformer, one terminal of which is grounded. The voltage of the alternating current, which is superimposed on the direct current coming from the brushes 8 can be achieved by suitable Choice of the connection of the line 14 to the grounded side of the winding 4o as desired be managed.

Claims

PATENT CLAIM Device for generating direct current with over it stored alternating current for signaling purposes in electrical systems by using a generator delivering both direct and alternating current, whose DC side is connected to the signal line with only one pole, while from the AC side the second line leading to the receiver is an intermediate circuit of a transformer goes out.