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Hochfrequenz-Telegraphie- oder Telephoniesender mit automatischer
Tourenkonstanthaltung Wenn bei veränderlich belasteten Umformern, wie z. B. bei
Umformern für Maschinensender der drahtlosen Telegraphie und Telephonie, an die
Konstanthaltung der Drehzahl sehr strenge Forderungen gestellt werden, so benutzt
man gleichzeitig mehrere in verschiedener Weise wirksame Regler.
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In der Abb. = der Zeichnung ist beispielsweise eine bekannte Umformeranlage
ganz schematisch dargestellt. Es ist hierbei angenommen, daß zur Entnahme der Antriebsenergie
ein gewöhnliches niederfrequentes Wechselstromnetz zur Verfügung steht und daß der
daran angeschlossene Asynchronmotor A einen die Hochfrequenzanlage speisenden Hochfrequenzgenerator
D über eine Leonardschaltung antreibt, bestehend aus einer vom Motor A angetriebenen
Gleichstromdynamo B und einem von dieser gespeisten, mit der Hochfrequenzmaschine
D gekuppelten Gleichstrommotor C. Es sei ferner angenommen, daß die die Tourenkonstanz
regelnden Organe auf die Erregung der Leonarddynamo B einwirken.
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Die drei Arten der Tourenregelung sind wie folgt: a) Die Lastausgleichsregelung
wird durch ein entsprechendes Lastausgleichsrelais LA ausgeführt, das in
bekannter Weise im Takte der die Senderanlage tastenden Vorrichtung einen im Erregerkreise
der Maschine B liegenden Vorschaltwiderstand WI bei Belastung der Sendeanlage kurzschließt
und bei Entlastung einschaltet. Die Umschaltungshäufigkeit dieses Relais entspricht
der jeweiligen Tastgeschwindigkeit und kann etwa 30 Schaltungsbetätigungen
pro Sekunde betragen.
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b) Die Feinregelung wird von einem zweiten Relais FR in einem möglichst
schnellen Rhythmus (z. B. etwa 5o Betätigungen pro Sekunde) betätigt, das beispielsweise
von einem Tourenindikator der Hochfrequenzmaschine D gesteuert wird. Dieser Feinregler
kann bei Leonardschaltung entweder, wie gezeichnet, mittels Steuerung eines Widerstandes
W2 auf den Strom derselben Erregerwicklung der Maschine B einwirken wie das Lastausgleichsrelais
oder auf eine andere Feldwicklung dieser Maschine oder auf eine besondere Zusatzmaschine
auf der Welle des Umformers CD oder auf einen besonderen, eine Zusatzspannung
dem Motor C liefernden Zusatzumformer.
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c) Die dritte Regelungsart, die Grobregelung, gleicht die langsameren,
periodisch oder nichtperiodisch verlaufenden und von der Belastung oder von dem
Netz herrührenden Änderungen aus. Diese Regelung kann bei Leonardschaltung z. B.
einen im Feldkreis der Leonarddynamo B oder, wie gezeichnet, im Feldkreis ihrer
Erregerdynamo H befindlichen Widerstand W3 mittels eines kleinen Relaismotors GR
steuern. Dieser Motor wird in- der einen oder der anderen Richtung umgesteuert und
regelt hierbei den Widerstand
W3 in dem einen oder dem anderen
Sinn, je nachdem der Mittelwert der durch die Feinregelung bedingten Regulierimpulse
den normalen Sollwert überschreitet oder unterschreitet. Diese Regelung erfolgt
verhältnismäßig langsam, z. B. mit durchschnittlich 6 Schaltungsänderungen pro Minute.
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Die beschriebene Schaltung hat den Mangel, daß die Feinregelung beim
Leerlauf (beim eingeschalteten Lastausgleichwiderstand W1) nicht für dieselbe prozentuale
Spannungsschwankung regelt wie bei Vollast (beim kurzgeschlossenen Lastausgleichwiderstand).
Es wird daher in der Regel die Anordnung der Relais LA und FR so ausgeführt,
daß sie nicht einfach zwei voneinander unabhängige Widerstände W1 und W2, sondern
mehrere miteinander verkettete Widerstände W1 bis W5, wie dies in der Abb. 2 dargestellt
ist, steuern. Bei dieser Schaltung ist aber ein Nachstellen der Widerstände für
einen genauen Lastausgleich sehr schwer und zeitraubend. Andererseits ist aber häufig
dieses Nachstellen unbedingt erforderlich, da eine bestimmte Größe der zum Lastausgleich
dienenden Widerstände nur einer bestimmten Größe der Belastung entspricht und daher
immer den etwaigen Belastungsänderungen, die z. B. durch Änderungen der Antennenabstimmung
(etwa infolge der Witterungsverhältnisse) oder durch Übergang auf eine andere Welle
oder auf eine andere Tastgeschwindigkeit entstehen können, angepaßt werden muß,
wenn eine Belastung des Feinreglers oder eine Überschreitung der zulässigen Frequenzänderungen
vermieden werden soll. Wenn diese Anpassung des Lastausgleichs schon bei Telegraphie
recht schwierig ist, so ist sie bei der Telephonie wegen der stetig veränderlichen
Last unmöglich.
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Die vorliegende Erfindung gestattet, diese Nachteile zu vermeiden
und ohne die Verwendung von besonderem Lastausgleichsrelais und von besonderen Lastausgleichswiderständen
auch bei veränderlichen und nicht im voraus bekannten Belastungsänderungen den Lastausgleich
möglichst genau durchzuführen, wobei der Lastausgleich in der Weise vor sich geht,
daß derjenigen Maschine, deren Feld zur Aufrechterhaltung der Sendefrequenz selbsttätig
reguliert wird, eine zusätzliche Erregerspannung (oder zusätzlicher Erregerstrom)
zugeführt wird, der der augenblicklichen Hochfrequenzbelastung entspricht. Diese
zusätzliche, zur Herbeiführung des Lastausgleichs dienende Erregerspannung (bzw.
zusätzlicher Erregerstrom) kann durch Gleichrichtung eines Teiles des Hochfrequenzstromes
(oder einer Hochfrequenzspannung), der z. B. dem Stromkreis des Hochfrequenzgenerators
oder einem Zwischenkreis oder einem Antennenkreis entnommen wird, gewonnen werden.
Man kann aber auch (und dies kann bei der Telephonie besonders vorteilhaft sein)
die zur Feldregelung für den Lastausgleich dienende zusätzliche Spannung (bzw. zusätzlichen
Strom) auch dem Stromkreis des Modulierungsstromes entnehmen, da der zeitliche Verlauf
derselben dem Verlauf des Belastungsstromes entspricht.
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Die Abb. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Anordnung nach der Erfindung
unter Annahme eines ähnlichen Leonardantriebes des Hochfrequenzgenerators wie bei
der Abb. i. Natürlich ist die Anwendung der Erfindung nicht darauf beschränkt und
könnte auch bei Umformern benutzt werden, bei denen die Wechselstrommaschine D von
einem direkt an das zur Verfügung stehende Netz angeschlossenen Motor angetrieben
wird. Dann müßte natürlich die Feldregelung mutatis mutandis an diesem Motor oder
etwa an einem weiteren an seiner Welle angeordneten oder mit dieser Welle gekuppelten
Zusatzmotor erfolgen. Bei der in der Abb.3 dargestellten Schaltung bedeuten wie
vorher W2 bzw. W3 die vom Feinregler bzw. von dem Motor des Grobreglers gesteuerten
Widerstände im Erregerkreis der Leonarddynamo B. Um die zusätzliche, für den Lastansgleich
notwendige Erregerspannung zu erhalten, wird der hochfrequente Belastungsstrom z.
B. an der Stelle 2,2 des Dynamokreises oder an der Stelle 5,5 des Zwischenkreises
oder an der Stelle 7,7 des Antennenkreises abgezweigt und durch einenGleichrichter
G gleichgerichtet. Die Klemmen i, i des Erregerkreises der Leonarddynamo können
somit an die Punkte 2,2 bzw. 5,5 bzw. 7,7 angeschlossen werden. Man
kann sie aber auch mit einer gleichgerichteten Hochfrequenzspannung speisen, indem
man sie über passende Gleichrichter G z. B. an die Punkte 3,3 oder 4,4 oder
6,6 anschließt.
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Erfolgt die Modulierung des Stromes durch eine in einem Kreis der
Hochfrequenzanlage, z. B. (wie gezeichnet) im Antennenkreis, liegende vormagnetisierte
Eisendrossel S, so kann man die zum Lastausgleich benutzte zusätzliche Erregerspannung
auch dem Stromkreis des Modulierungsstromes entnehmen. In der Abbildung bedeutet
E die Steuerwicklung der Eisendrossel S. Sie wird vom mittleren Anodenstrom eines
Mikrophonverstärkers V mit Gleichstromvormagnetisierung versorgt, und der magnetische
Zustand der Drossel wird durch die vom Verstärker V verstärkten Mikrophonströme
gesteuert. Die nötige zusätzliche Erregerspannung für die Maschine B kann man dem
Stromkreis des Modulierungsstromes entnehmen, indem man die Klemmen i, = entweder
an die Punkte 8,8 (Parallelschaltung) oder an die Punkte 9, 9 (Reihenschaltung)
anschließt; in diesem letzten Fall muß natürlich die direkte Verbindung zwischen
den Punkten 9 und 9 gelöst werden.
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Unter Umständen kann es sich empfehlen, die zur Feldregelung benutzte
und der Hochfrequenzanlage
entnommene gleichgerichtete zusätzliche
Spannung der Feldwicklung der zu regelnden Maschine nicht direkt, sondern über einen
passenden Apparat mit einstellbarer Charakteristik zuzuführen, um die zusätzliche
Erregerspannung dem Verlauf der Magnetisierungskurve der zu regelnden Maschine besser
anzupassen. Dieser Apparat kann eine Eisendrossel sein, welche die kurzzeitig wirkenden
Stromspitzen vermindert oder eine Gleichstrommaschine oder eine Elektronenröhre
usw. In der Abb. 4 ist diese Möglichkeit angedeutet. Hier wird die irgendeiner Stelle
der Hochfrequenzanlage entnommene und durch den Gleichrichter G gleichgerichtete
Spannung der Feldwicklung einer Gleichstrommaschine K zugeführt, deren Klemmen io,
io die entsprechend der magnetischen Charakteristik der MaschineK umgeformte zusätzliche
Spannung für die Maschine B liefern können. In diesem Fall werden die Klemmen i,
i an die Punkte io, io angeschlossen. Eine andere Alternativausführung ist in der
Abb. 4 durch punktierte Linien angedeutet. Hier wird die der Hochfrequenzanlage
entnommene Spannung einer Elektronenröhre F zugeführt. In diesem Fall müssen die
Klemmen i, i an die Punkte ii, ii angeschlossen werden. Ein besonderer Gleichrichter
ist hierbei nicht notwendig, da die Elektronenröhre F selbst als Gleichrichter wirkt.
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Die Schaltungen, bei denen das die Erfindung bildende Prinzip Anwendung
findet, sind sehr mannigfaltig. So ist z. B. nicht unbedingt notwendig, daß die
auf den Lastausgleich einwirkenden zusätzlichen Erregerspannungen einer und derselben
Wicklung der geregelten Maschine zugeführt wird. Die letztere kann vielmehr mehrere
parallel geschaltete Feldwicklungen haben, wie dies in der Abb. 5 dargestellt ist,
wo die (etwa den Klemmen des Verstärkers der Modulierungsströme entnommene) zusätzliche
Erregerspannung drei parallel geschalteten Erregerwicklungen M, N, 0 der
Dynamo B zu-
geführt wird.