DE522902C - Verfahren zur UEberlagerung von Mittelfrequenzstroemen auf Wechselstrom-Starkstromleitungen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Überlagerung von Mittelfrequenzströmen auf Wechselstrom-Starkstromleitungen nach Patent 497130 Nach dem Hauptpatent werden Wechselströme mittlerer Frequenz zu Signal- oder Steuerzwecken in einfacher und betriebssicherer Weise auf Starkstrom-Wechselstromnetze übertragen. Das wesentliche Merkmal hierfür besteht darin, die mittelfrequenten Wechselströme dem Erregerstrom einer irgendwie all das Starkstromnetz angeschlossenen Synchronmaschiize zu überlagern, wobei dann die Übertragung rein induktiv vom Feld der Maschine auf den Anker bzw. das Netz stattfindet. Eine .derartige Einrichtung besitzt insbesondere gegenüber bekannten Einrichtungen einer direkten induktiven oder kapazitiven. Übertragung der Mittelfrequenzströme auf die Netzleitungen den wichtigen Vorteil, daß die zur gegenseitigen Sperrung, vorzugsweise der Abhaltung der Starkstromenergie von. den wesentlich empfindlicheren Mittelfrequenzapparaten nötigen Einrichtungen, wie insbesondere die teuren Kondensatoren, fortfallen.
• Bei einer induktiven Übertragung einphasiger Mittelfrequenzströme über die Erregerwicklung auf den Anker entstehen nun in letzterem .zwei Frequenzen, im folgenden als Seitenfrequenzen bezeichnet. Bei der üblichen Starkstromnetzfrequenz von 50 Hertz -ergeben ßiclt iiun diese beiden- Frequenzen aus der Differenz und der Summe der übertragenen Mittelfrequenz und der Netzfrequenz. Beträgt also beispielsweise die Mittelfrequenz. 5oo Hertz, so entstehen im Anker, d. h. auch im Netze zwei Frequenzen von 55o bzw. 4.5o Hertz. Eine einfache Erklärung hierfür ist dadurch ,gegeben, @daß man sich das 5oö-Hertz-Erregerwechselfeld zerlegt denken kann in zwei entgegengesetzt umlaufende Drehfelder, wovon das eine in Richtung der Rotorger schwindigkeit und das andere entgegen der Rotorgeschwindigkeit, die der Netzfrequenz entspricht, umläuft, so daß, sich für die im Anker auftretenden Mittelfrequenzen einmal die Summengeschwindigkeit und. das andere Mal die Differenzgeschwindigkeit ergibt.
• Gemäß der Erfindung wird nun diese Tatsache dazu benutzt, um mehrere Signal- oder Steuerfrequenzen zur Übertragung verschiedener Signale oder Auslösungen zu verwenden, indem beide auftretenden Seitenfrequenzen ausgenutzt werden. Bei Verwendung einer einzigen Maschine erhält man zunächst zwei Frequenzen. Sind jedoch. noch weitere Frequenzen gefordert, so werden nach der Erfindung mehrere Maschinen vorgesehen, deren Mittelfrequenzfeldererregung aus demWechselstr.omnetz in Form einer bereits auf das Netz übertragenen Mittelfrequenz durch an sich bekannte Anordnungen (Resonanzkreise) entnommen wird. Nach einem weiteren Gegenstand der Erfindung läßt sich auch aus einer einzelnen Maschine eine beliebig hohe Zahl von Einzelfrequenzen entnehmen, indem dic im Anker auftretenden Seitenfrequenzen zur Erzielung weiterer Frequenzen, die sämtliche um den Betrag der Netzfrequenz (5o Hertz) voneinander differieren, wieder der Erregerwicklung der Maschine- zugeführt werden und bei jeder weiteren, beliebig oft zu wiederholenden Übertragung zwischen Erregerwicklung und Anker eine jedesmalige neue Frequenzspaltung erfahren.
• Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert.
• Es bedeuten in Abb. i T, und T2 zwei in einem Einphasenwechselstromnetz N angeordnete Transformatoren; ZMl, ZM2, ZM3 und ZM, bedeuten synchrone Zusatzgeneratoren, deren rotierende Feldwicklungen R1, R2, Rä und R4 über Schleifringe mit einer festen Erregerquelle in Form der Batterie B verbunden sind. Im Erregerkreis der Maschine ZM4 liegt eine Mitt61frequenzmaschine M(77; die beispielsweise eine Ausgangsper; odenzahl von 500 Hertz liefert. Dadurch entstehen nun in der Ankerwicklung von ZM4 zwei Frequenzen von 450 und 550 Hertz; die z. B. zur Auslösung zweier Signale bzw. zur Betätigung zweier Fernsteuerungen verwandt werden können. Diese beiden Frequenzen werden nun gleichzeitig wiederum dazu verwandt, in analoger Weise zwei weitere Zusatzmaschinen ZMl und ZM2 zu steuern, zu welchem Zweck ein primärseitig am Netz liegender Transformator T3 vorgesehen ist, der sekundärseitig zwei aus je einer in Serie geschalteten Kapazität und Selbstinduktivität bestehende, auf de entsprechenden Frequenzen abgestimmte Resonanz- oder Siebkreise, die in die Erregerkreise der betreffenden Maschinen eingeschaltet sind, enthält. Durch den Transformator T3 werden im Zusammenwirken finit den Resonanzkreisen für 450 und 550 Hertz aus dem Netz die Frequenzen 450 und 550 Hertz entnommen und den Rotoren R1 und R2 je eine von diesen zugeführt. Auf diese Weise erhält man im Wechselstromnetz vier weitere Frequenzen von 4oo und 5oo bzw: 5oo und 6oo Hertz, die in .genau der gleichen Weise wiederum zur Steuerung weiterer Synchronmaschinen zwecks Erzielung weiterer Frequenzen verwandt werden können. In der Abbildung ist beispielsweise noch eine weitere Maschine ZM3 dargestellt, deren Erregerstrom mit einer Frequenz 4oo überlagert wird, so daß man durch eine Einrichtung, wie sie durch die Abb. i dargestellt wird, insgesamt sechs Freqüenzen von 35o bis 6oo Hertz mit einem Abstand von 5o Hertz erhält. AM bedeutet einen gemeinsamen Antriebsmotor für die synchronen Zusatzmaschinen ZML bis ZM,1. Stattdessen können natürlich auch Synchronmotoren verwandt werden, die entweder speziell für den vorliegenden Zweck an der betreffenden Stelle des Netzes angeordnet werden können, oder es können bereits im Netz vorhandene Synchronmaschinen verwandt werden.
• Die Abb. a zeigt eine ähnliche Einrichtung, jedoch mit dem Unterschied, daß nur eine einzige Maschine zur Erzielung beliebiger Periodenzahlen notwendig ist.
• Gleiche Bezugszeichen beziehen sich auf gleiche Teile wie in Abb. i. In dem Erregerkreis der als Zusatzdynamo gedachten Maschine ZM liegt wiederum :eine 5oo-Hertz-Stromquelle MG und außerdem über einen Transformator Ts eine Reihe von auf die verschiedenen aus dem Netz zur Steuerung wieder entnommenen Mittelfrequenzen abgestimmte Siebkreise. Es ergeben sich wiederum zunächst aus der Grundfrequenz von 5oo Hertz der Maschine GM zwei Frequenzen 450 und 55o Hertz, die wiederum in die Erregerwicklung der gleichen Maschine zurückgeleitet werden und zur weiteren Fre- , quenzspaltung dienen, welche in analoger Weise fortgesetzt bei sechs Resonanzkreisen, wie in der Abbildung dargestellt, ein Band von 350- bis 7öö Hertz mit je 5o Perioden Abstand ergeben.
• Anstatt die Mittelfrequenz einer einzigen Erregerwicklung zu überlagern, können beispielsweise auch eigene Erregerwicklungen hierfür neben der Haupterregerwicklung vorgesehen werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Überlagerung von Mitteifrequenzströmen auf Wechselstrom-Starkstromleitungen nach Patent 497 13o, dadurch gekennzeichnet, daß zur übertragung mehrerer Steuerfrequenzen beide bei der induktiven ilbertraggung der einphasigen Mittelfrequenz dem Anker der am Netz liegenden Synchronmaschine über die ErregerZvicklung aufgedrückten Seitenfrequenzen ausgenutzt werden. a. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die im Netz auftretenden Seitenfrequenzen auf die Erregerteile weiterer Synchronmaschinen zurückgeleitet werden (Abb. i). Verfahren nach Anspruch i und a, dadurch gekennzeichnet, daß die dein Netz über die Synchronmaschine ,aufgedrückten. Seitenfrequenzen zur Erzielung weiterer Frequenzen wieder der Erregerwicklung der gleichen Maschine zugeführt weiden und bei jeder weiteren, beliebig oft zu wiederholenden, Übertragung zwischen Erregerwicklung und Anker eine jedesmaligu neue Frequenzspaltung erfahren (Abb. 2). Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Synchronmaschine :für jede Mittelfrequenz eine besondere Erregerwicklung besitzt. 5. Verfahrwt nach Anspruch 2 bis dadurch gekennzeichnet, daß die dem Netz entnommenen Mittelfrequenzströme vor ihrer Rückleitung in den Erregerkreis der Maschine transformiert werden. 6. Mittelfrequenz - ü bertragungsein.richtung nach Anspruch 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in die Erregerkreise auf die jeweils gewünschten Frequenzen abgestimmte Siebkreise eingeschaltet sind.