DE428643C

DE428643C - Einrichtung, um entgegengesetzte mechanische oder elektrische Wirkungen auszuloesen wenn die Frequenz eines Wechselstromes eine Normalfrequenz ueber- oder unterschreitet

Info

Publication number: DE428643C
Application number: DES69546D
Authority: DE
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens Corp
Priority date: 1925-04-04
Filing date: 1925-04-04
Publication date: 1926-05-14

Description

Einrichtung, um entgegengesetzte mechanische oder elektrische Wirkungen auszulösen wenn die Frequenz eines Wechselstromes eine Normalfrequenz über- oder unterschreitet. Im Hauptpatent sind Einrichtungen beschrieben, die entgegengesetzte mechanische oder elektrische Wirkungen auslösen, wenn die Frequenz eines Wechselstromes eine Normalfrequenz über-oder unterschreitet. Insbesondere sind Schaltungen mit einer oder zwei Elektronenröhren angegeben, wo die zu prüfende Wechselspannung den Röhren als Anodenspannung zugeführt wird, während eine von einem Schwingungskreis mit der Normaleigenfrequenz, der durch die zu prüfende Mechselspannung angeregt wird, abgeleitete Spannung auf das Gitter der Röhren wirkt.
Gemäß der Erfindung wird sowohl die vom Schwinger mit der Normaleigenfreqüenz abgeleitete Wechselspannung wie auch die zu prüfende Wechselspannung dem Gitter der Röhre zugeführt, während als Anodenspannung für die Röhre eine besondere Gleichstromspannung benutzt wird.
Der Vorteil der neuen Schaltungsweise besteht darin, daß die Röhre mehr als bei der Einrichtung nach dem Hauptpatent als Verstärker zur Wirkung kommt. Da die Anordnungen in erster Linie als Frequenzrelais benutzt werden, . kann man also zur Frequenzprüfung mit sehr geringen Wechselstromenergien auskommen, wie überhaupt die Empfindlichkeit der Relaisanordnung ganz allgemein wesentlich gesteigert wird.
Die Abb. i stellt die Schaltung eines Ausfühtungskei:piele:: gemäß der Erfindung dar, und zwar einer Differentialanordnung mit zwei entgegengeschalteten Röhren. a ist die Wechselstromquelle, z. B. eine Hilfsdynamo, die auf die Wellen der zu regelnden Maschinen aufgesetzt ist und nur sehr geringe Leistung herzugeben braucht. b, c ist ein Schwingungskreis, der auf die Normalfrequenz abgestimmt ist und möglichst dämpfungsfrei sein soll; er ist über die Spule d mit dem Wechselstromkreis lose gekoppelt. Im Wechselstromkreis liegt ferner die Primärseite c eines Abzweigübertragers, dessen Sekundärseite f, g mit den Gittern lt und i der beiden Röhren k und l verbunden ist. Die Mitte der Sekundärseite des Abzweigübertragers ist mit der einen Seite des Normalschwingungskreises b, c verbunden, während dessen andere Seite mit dem einen Pol der gemeinsamen Heizbatterie der Röhren k und L in Verbindung steht. m ist die gemeinsame Anodenbatterie, n eine Batterie für die negative Gittervorspannung der Röhren. o ist ein Differentialrelais oder Differentialmeßinstrument.
Die Wirkungsweise der Anordnung ist die folgende: Die an dem Gitter jeder Röhre liegenden Wechselspannungen hl bzw. il setzen sich je zusammen aus den durch die im Wechselstromkreis liegende Wicklung e in f bzw. g induzierten Spannungen f1 bzw. g1 und der gemeinsamen Wechselspannung über den Schwingungskreis b, c. f 1 und gl sind jederzeit entgegengesetzt gleich. Stimmt die zu prüfende Frequenz mit der Frequenz des Normalschwingungskreises überein, so ist die Spannung b1 über b, c gegen f 1 bzw. g1 um j e go ° in verschiedenem Sinne verschoben. Das Diagramm Abb.2 stellt also die Spannungsverhältnisse dar. Aus ihm ergibt sich, daß die Amplituden der Gitterspannungen hl und il einander gleich sind..
Zweckmäßig wählt man die Verhältnisse so, daß im Falle des LTbereinstimmens der Frequenzen b1 und f 1 bzw. g1 gleichen absoluten Betrag haben.
Wenn dagegen die Frequenz des zu prüfenden Wechselstromes von der Normalfrequenz abweicht, so ist die Phasenverschiebung zwischen Wechselstrom und der Schwingung des Normalkreises größer oder kleiner als 9o °. Die Spitze des Spannungsvektors b1 wandert angenähert auf einem Kreise, der die Resonanzlage von bi als Durchmesser hat. Die Konstruktion der resultierenden Gitterspannungen lal und il in einem solchen Fall zeigt das DiagrammAbb. 3. Die Gitterspannungen ändern sich also stets im entgegengesetzten Sinne.
Die negative Vorspannung der Röhren kann man so wählen, daß nur die geradlinigen Teile der Charakteristik benutzt werden. Das Differentialinstrument wird dann von Wechselströmen durchflossen, die bei Gleichheit der Amplituden keinen Ausschlag, bei Ungleichheit einen Ausschlag in dem einen oder anderen Sinne bewirken, je nach Größe und Sinn der Abweichung der zu prüfenden Frequenz von der Normalfrequenz. Die Röhren wirken hierbei rein als Verstärker.
Eine empfindlichere Anordnung ergibt sich erfindungsgemäß dadurch, daß man auch die Gleichrichterwirkung der Röhren ausnutzt und zu diesem Zwecke der negativen Vorspannung einen solchen Wert gibt, daß bei kleinen Abweichungen von der Resonanz die Amplitudendi$erenz der in den Anodenkreisen der beiden Röhren fließenden Halbwellen möglichst groß wird. Besonders günstige Verhältnisse ergeben sich, wenn man die Gittervorspannung so bemißt, daß im Resonanzfall für den positiven Scheitelwert der resultierenden Gitterwechselspannung der Arbeitspunkt der Röhre in der Mitte des geradlinigen Teils der Kennlinie liegt.
Wird als Anzeigeinstrument ein Differentialrelais verwendet, so kann man in bekannter Weise durch die Ausschläge Kontakt machen lassen und dadurch mechanische oder elektrische Wirkungen auslösen, die die Tourenzahl der Welle sinngemäß beeinflussen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: z. Einrichtungen, um entgegengesetzte mechanische oder elektrische Wirkungen auzulösen, wenn die Frequenz eines Wechselstromes eine Normalfrequenz über- oder unterschreitet, nach Patent 354877, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die von dem Schwingungskreis mit der Normaleigenfrequenz abgeleitete Wechselspannung als auch die zu prüfende Wechselspannung dem Steuergitter einer Elektronenröhre zugeführt werden, in deren Anodenkreise eine Gleichstromspannung liegt.
2. Einrichtung nach Anspruch x, gekennzeichnet durch Anordnung zweier entgegengesetzt geschalteter Elektronenröhren.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch Wahl einer geeigneten negativen Gittervorspannung die Röhren als Gleichrichter wirksam sind.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gittervorspannung so groß gewählt wird, daß im Resonanzfall für den positiven Scheitelwert der resultierenden Gitterwechselspannung der Arbeitspunkt der Röhren in der Mitte des geradlinigen Teiles der Kennlinien liegt.