DE570214C - Empfangseinrichtung fuer die UEbertragung von Winkelwerten durch Impulskombinationen - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
13. FEBRUAR 1933

R E ICHS PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 74 b GRUPPE 8

Ub S 71.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 13. April 1930 ab

Es ist vorgeschlagen, Winkelstellungen eines Zeigers dadurch in die Ferne zu übertragen, daß mit der Welle des Zeigers eine Anzahl Xockenscheiben verbunden, ist, welche je nach ihrer Stellung einzelne Kontakte schließen bzw. öffnen. Bei geschickter Wahl der Xockenscheiben kann man auf diese Weise 32 verschiedene Winkelstellungen über fünf Leitungen zum Empfangsort übertragen.

Mit weniger Leitungen oder ganz ohne Leitung kommt man aus, wenn man die Winkel durch eine Impulskombination überträgt. In der Empfangsstelle steuern die einlaufenden Impulse Relais, die ihrerseits einen Pyramidenzähler einstellen. Unter Pyramidenzähler ist eine Kontaktanordnung verstanden, bei welcher das erste Relais einen Wechselkontakt, das zweite Relais zwei Wechselkontakte, das dritte Relais vier Wechselkontakte usw. nach den Potenzen von zwei ansteigenden Zahlen von Wechselkontakten steuert. Wenn zur Übertragung einer Winkelstellung eine fünfstellige Impulskombination, benutzt wird, so steuert das letzte Relais 16 Wechselkontakte, an welche 32 verschiedene Schauzeichen angeschlossen sein können, von denen jedes eine bestimmte Winkelzahl trägt und sichtbar macht. Auf diese Weise ist es möglich, 32 verschiedene Winkelgrade von der X^Tebenstelle zur Empfangsstelle zu übertragen. Xachteilig ist die große Anzahl von Kontakten, die namentlich die letzten Relais zu steuern haben. Es ist unter Umständen nicht möglich, eine derartige Kontaktzahl mit einem einzigen Relais zu beherrschen, so daß man dann zur Anwendung von weiteren Hilfsrelais greifen muß.

Dieser Xachteil wird gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß die Impulskombination in der Empfangsstelle die Phasenlage des Vektors einer Wechselspannung einstellt, indem der Anschlußpunkt eines Anzeige- oder Meßgerätes an eine Polygonschaltung verstellt wird. Die Polygonschaltung, an welche das Meßgerät angeschlossen ist, wird von beispielsweise zwei oder mehr phasenverschobenen Wechselspannungen gespeist. Das Anzeigegerät kann mit seinem einen Anschluß fest verbunden mit einem Punkt der Wechselstromquelle sein, welche die beiden phasenverschobenen Spannungen liefert. Die Spannung, welche an dem Meß- bzw. Anzeigegerät liegt, entspricht in ihrer Phasenlage dem übertragenen Winkel. Das Übertragungsmittel von der Sendestelle zur Empfangssteile ist für die Erfindung unwesentlich.

*) Von dem Patentsncher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr.-Ing. Frits Fischer in Berlin-Charlottenburg.

Es kann jede mögliche Fernübertragung über Leitungen oder drahtlos angewende werden.

Die an dem Meßgerät liegende Spannung kann auf verschiedene Weise sichtbar gemacht werden. Beispielsweise kann sychron mit dem Generator, der die Polygonschaltung speist, eine Leuchtröhre rotieren, die jedesmal dann aufleuchtet, wenn die Spannung an ίο ihrer Klemme ein Maximum besitzt. Das Anzeigegerät mit der Leuchtröhre kann dabei, wie eben angegeben, direkt mit der Polygonschaltung und dem Wechselstromgenerator verbunden sein; es kann aber auch ein Zwischentransformator zur Anwendung kommen, an dessen Sekundärwicklung das Meßgerät angeschlossen ist. Der übertragene Winkel, der an sich eine Maßzahl für eine beliebige Größe darstellen kann, kann außer zur Anzeige auch zur Einstellung eines beweglichen Gliedes dienen, beispielsweise zur Einstellung eines Schiffsruders oder zur Einstellung eines Fernrohres.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden an Hand der Abb. 1 bis 4 beschrieben.

In Abb. ι ist das Grundprinzip der Empfangseinrichtung schematisch wiedergegeben. Mit ι ist ein Zweiphasengenerator bezeichnet, dessen Phasenwicklungen im Sternpunkt vereinigt sind. Mit 2, 3, 4 und 5 sind unveränderliche Widerstandszweige einer Polygonschaltung bezeichnet. Der Widerstand 5 besteht aus Widerstandsteilen, deren Größen im Verhältnis 1 : 2 : 4 : 8 abgestuft sind. Jeder Widerstandsteil kommt dabei zweimal vor. Ferner sind Kontakte vorgesehen, durch weiche die einzelnen Widerstandseinheiten eingeschaltet bzw. kurzgeschlossen werden können. Diese Kontakte werden gesteuert von Empfangsrelais 6, 7, 8 und 9, welche durch die einlaufenden Impulse in beliebiger Kombination erregt werden können. Wenn Relais 6 erregt wird, wird dadurch gleichzeitig die kleinste Widerstandseinheit in die obere Reihenschaltung des Brückenastes 5 eingeschaltet und ein gleich großer Widerstand in der unteren Reihenschaltung des gleichen Brückenastes kurzgeschlossen. In der gleichen Weise steuern auch die Relais 7, 8 und 9 je zwei Kontakte, so daß der Gesamt wider stand des Brückenastes 5 durch die Einstellung der Relais 6 bis 9 nicht geändert wird. Als Anzeigegerät dient eine Leuchtröhre 10, welche synchron mit dem Generator 1 in Umdrehung versetzt wird. Die Leuchtröhre ist mit ihrer einen Elektrode über eine Schleif feder 11 mit einem Punkt 12 des Brückenastes 5 verbunden. Ihre andere Elektrode ist über einen Schleifkontakt 13 mit dem Sternpunkt 14 des Generators 1 leitend verbunden. Über einen Teil des Umfangs der Kreisbahn, welche die Leuchtröhre ro beschreibt, ist eine Skala 15 angeordnet. Der Anzapfpunkt 12 im fünften Brückenast hat zwar räumlich eine feste Lage, aber je nachdem, in welcher Kombination die Relais 5 bis 9 erregt sind, liegt das Potential des Punktes 12 näher an dem des Punktes b oder des Punktes c. Mit den dargestellten vier Relais, welche einer vierstelligen Impulskombination entsprechen, läßt sich das Potential des Punktes 12 in fünfzehn Schritten stufenweise vom Potential des Punktes c bis zum Potential des Punktes b verlegen. Der Vektor der Spannung, welche an der Leuchtröhre 10 liegt, kann infolgedessen fünfzehn verschiedene Winkellagen annehmen, entsprechend den fünfzehn verschiedenen, von der Geberstelle her übertragenen Winkeln. Wenn von der Gebefstelle aus der Winkel eines So Winkelbereiches von 90⁰ zur Empfangsstelle durch eine vierstellige Impulskombination übertragen wird, lassen sich in der Empfangsstelle fünfzehn verschiedene Winkel, d. h. im Mittel Winkeldifferenzen von 6° übertragen.

Wenn keins von den Relais 6 bis 9 erregt ist, ist das Potential des Punktes 12 zugleich auch das Potential des Punktes c. Damit nun nicht, wenn alle Relais 6 bis 9 erregt sind, das Potential des Punktes 12 gleich dem Potential des Punktes b ist, ist in Reihe mit dem von den Relais 6 bis 9 gesteuerten Widerstandssatz noch eine Widerstandseinheit 16 geschaltet, welche von den Relais unabhängig ist. Dadurch wird die Übertragung der Winkelgenauigkeit verbessert, indem der übertragene Winkelbereich beispielsweise von 90⁰ nicht in 15, sondern in 16 Teile geteilt ist, so daß die Übertragung also ¹Z₁₀ des Bereiches genau ist.

Der Widerstand 16 gewinnt vor allem dann Bedeutung, wenn man zur Erhöhung der Genauigkeit durch die Widerstandskombination 5 nur einen Bruchteil des ganzen zu übertragenden Winkelbereiches darstellen will, d. h. wenn man z. B. bei der Übertragung eines Winkelbereiches von 360⁰ durch die Widerstandskombination 5; nur einen Viertelkreis darstellen will. Statt je eine gleiche Widerstandsschaltung auch für die Brückenäste 4, 3 und 2 zu verwenden, · werden dann gemäß der weiteren Erfindung die Verbindungen des Wechselstromgenerators ·ΐ mit den Ecken der Polygonschaltung cyclisch vertauscht, je nachdem in welchem Quadranten der zu übertragende Winkel liegt. Wird z. B. in diesem Fall der Ast b-d der Polygonschaltung für die Übertragung von Winkeln zwischen 90⁰ und i8o° verwendet, dann würde ohne den Widerstand 16 das Potential des Punktes 12 sowohl bei einem Winkel zwischen 84⁰ und 90⁰ als auch bei

einem Winkel zwischen 90⁰ und 96⁰ das gleiche Potential besitzen. Abb. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel dieses Erfindungsgedankens, dabei sind die der Ausführung in Abb. ι entsprechenden Teile in Abb. 2 mit den gleichen Nummern versehen.

Die Relais 6, 7, 8, 9 werden genau, wie bei Abb. ι erläutert wurde, durch die empfangene Tmpulskombination entsprechend der fernübertragenen Winkelgröße eingestellt und schließen und öffnen Kontakte im Brückenast 5. Die Spannung zwischen Punkt 12 des Brückenastes 5 und Sternpunkt 14 des Generators ι wird wiederum durch die rotierende Leuchtröhre 10 ihrer Vektorrichtung nach angezeigt. Die Leuchtröhre 10 ist jedoch nicht unmittelbar in die Verbindungsleitung 12, 14 eingeschaltet, sondern unter Zwischenschaltung eines Transformators 17. Dadurch ist es möglich, die Spannung für den Betrieb der Brücke ohne Rücksicht auf den Spannungsbedarf der Leuchtröhre 10 zu wählen. In der Verbindungsleitung 12 bis 14 liegt außerdem noch eine Drosselspule 18 mit gesättigtem Eisenkern. Dadurch wird erreicht, daß die Ströme in der Primärwicklung des Transformators 17 besondere Spitzen ausbilden, wodurch der Winkelbereich, in dem die Röhre 10 leuchtet, zwecks Erhöhung der Anzeigegenauigkeit eingeengt werden kann. Da der Primärstromi des Transformators 17 zwei Spitzen ausbildet, wird z. B. die Leuchtröhre 10 während einer L^Tmdrehung zweimal aufleuchten. Das eine Aufleuchten kann man durch eine Abdeckung unsichtbar machen.

Außer den Relais 6, 7, 8 und 9 werden durch die empfangene Impulskombination noch zwei weitere Relais 19 und 20 gesteuert. Die Relais 19 und 20 können in vier verschiedenen Kombinationen erregt werden: beide stromlos, 19 erregt und 20 stromlos, 19 stromlos und 20 erregt, 19 erregt und 20 erregt. Diese vier möglichen Kombinationen der Erregung der Relais 19 und 20 werden benutzt, um in der Empfangsstelle anzuzeigen, in welchem Quadranten der übertragene Winkel liegt. Außerdem bewirken die Relais 19 und 20 die vorhin erwähnte cyclische Vertauschung· der Verbindungen zwischen den Ecken des Polygons 2, 3, 4, 5 und den Klemmen des Generators 1. Die cyclische Vertauschung wird bewirkt durch die Wechselkontakte zwischen den Leitungen a, V, c' und d' einerseits und den Leitungen A, B, C und D andererseits, wobei die kleinen Buchstaben zur Bezeichnung der Polygonecken und die großen Buchstaben zur Bezeichnung der Verbindungen mit den Generatorklemmen dienen. Die Anzeigevorrichtung, welche den Quadranten, in dem der übertragene Winkel liegt, kennbar macht, besteht ausi den vier Lampen I bis IV mit einer Stromquelle 21 für diese Lampen und aus von Relais 19 und 20 gesteuerten Umschaltern.

Statt der aus vier Brückenzweigen bestehenden Polygonschaltung lassen sich auch andere Polygonschaltungen verwenden. Beispielsweise zeigt Abb. 3 die Verwendung einer Dreieckschaltung, welche von einem Drehstromgenerator gespeist wird. Da die Ausführung in der Abb. 3 im übrigen den Ausführungen in Abb. 1 entspricht, ist nur die grundsätzliche Verwendung der Dreieckschaltung dargestellt.

Eine andere Anzeigevorrichtung, als die in den Abb. 1 bis 3 wiedergegeben ist, zeigt Abb. 4. In dieser Abbildung ist mit 30 der Ständer eines normalen dreiphasig gewickelten Drehstrommotors bezeichnet. Die drei Phasenwicklungen sind angedeutet. Im Innern des Ständers ist ein lamellierter Eisenkern 31 angedeutet. Im Luftspalt zwischen Ständer 30 und Eisenkern 31 kann sich eine Drehspule 32 bewegen. Die Welle 33 der Drehspule 32 trägt einerseits einen Zeiger 34 und die eine Hälfte einer Kupplung 35, durch welche eine Steuervorrichtung 36 verstellt werden kann. Die bewegliche Spule 32 wird durch die Spannung zwischen den Punkten 12 und 14 gemäß Abb. 1, 2 oder 3 erregt, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Transformators. Die Spule 32 stellt sich in dem in der Maschine 30, 31 fließenden Drehfeld derart ein, daß sie im Augenblick der größten Erregung mit ihrer Windungsebene senkrecht zur Momentanrichtung des rotierenden Drehfeldes steht. Da durch die Relais 6, 7, 8, 9 (Abb. ι oder Abb. 2) die Phasenlage der Erregerspannung der Spule 32 entsprechend der Größe des ferngemeldeten Winkels verändert wird, folgt infolgedessen die bewegliche Spule ^2 den Änderungen des übertragenen Winkels.

Von dieser Winkelübertragung kann nun am Empfangsort die Einstellung eines Organs abhängig gemacht werden. Beispielsweise kann die Einrichtung zur Verstellung eines Schiffsruders oder zur Einstellung eines Fernrohres oder zur Betätigung eines Regelorgans einer Maschine dienen. Die Anordnung stellt dann eine Fernsteuereinrichtung dar, wobei an der Geberstelle beispielsweise ein von Hand bedienter Griff mit einer Zeigermarke durch Drehbewegung auf bestimmte Kommandos eingestellt wird und in -115 der Empfangsstelle eine entsprechende Winkelverstellung eines Empfangsorgans auslöst. Wenn der Geber von einem Meßgerät eingestellt wird, ergibt sich eine selbsttätige Regelvorrichtung.

Zu dem übertragenen Winkelwert lassen sich namentlich auch bei der in Abb. 4 wieder-

gegebenen Ausführungsform des Empfangsgerätes zusätzliche Winkelbeträge addieren. Beispielsweise kann der Ständer 30 drehbar gelagert sein und, sei es von Hand, sei es durch eine gleiche Empfangseinrichtung, verstellt werden. Die Bewegungen des Zeigers 34 entsprechen dann der Summe oder der ■ Differenz der Einzelwinkel.

Als Anzeigegerät kann auch ein· Wattmeter oder Drehspuleninstrument verwendet werden, wenn die Größe der Spannung, welche durch die Impulskombination eingestellt wird, sich nur wenig ändert oder wenn Änderungen der Spannungsgröße keinen besonderen Einfluß auf das Anzeigegerät haben. Es läßt sich dann auch ein wattmetrisches Gerät verwenden, dessen Ausschlag gleich dem Produkt aus der Stärke des ortsfesten Feldes und der Stärke des Feldes in der beweglichen Spule multipliziert mit dem cos φ des gegenseitigen Phasenverschiebungswinkels ist. Ein anderer Weg zur Anzeige der Phasenlage der am Empfangsort eingestellten Spannung besteht darin, daß diese Spannung die Spule eines Drehspuleninstrumentes unter Zwischenschaltung eines synchronen Unterbrechers speist, dessen Unterbrechungsphasen beispielsweise derart liegen, daß das Anzeigeinstrument die Cosinuskomponente oder die Sinuskomponente der Spannung bezogen auf eine der vom Generator gelieferten Spannungen anzeigt.

Die Verwendung von Drehspuleninstrumenten in Verbindung mit einem fremdgesteuerten synchron arbeitenden Schalter zur Erfassung einer bestimmten Phasenkomponente eines Stromes oder einer Spannung, z. B. zur Erfassung der reinen Wirkkomponente oder der reinen Blindkomponente, ist an sich bekannt. Die Methode beruht darauf, daß ein Drehspuleninstrument den zeitlichen Mittelwert des Erregerstromes anzeigt. Man kann nun durch einen synchron arbeitenden Schalter,, der im Rhythmus der Spannung der Hilfsstromquelle seinen.Kontakt jeweilig für' die Dauer einer halben Periode der Hilfsspannungsquelle schließt und öffnet, aus der Wechselspannung zwischen den Punkten 12 und 14 (Fig. 1) einen über eine Halbperiode sich erstreckenden Teil herausschneiden. Der Mittelwert des Erregerstromes des Meßgerätes hängt dann von der Phasenlage dieser Spannung ab.

In den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen sind stets mehrphasige Wechselspannungen zur Speisung der Polygonspannungen verwendet. In Abb. 5 ist ein Ausführungsbeispiel wiedergegeben, bei dem nur eine einphasige Wechselspannung für die Empfangseinrichtung verwendet ist. Die durch die Impulskombinationen und die Relais 6 bis 9 der Abb. 1 eingestellten Kontakte sind nicht dargestellt. Durch einen schrägliegenden Pfeil sind nur diejenigen Teile der Schaltung als veränderlich bezeichnet, die, sei es durch Impulskombinationen, sei es durch ein Meßgerät, an der Empfangsstelle oder auch von Hand verändert werden können.

Die Polygonschaltung in Abb. 5 stellt eine Schaltung dar, mit deren Hilfe eine einphasige Wechselspannung in Komponenten zerlegt wird. Die Wechselspannungsquelle ist in Übereinstimmung mit den übrigen Abbildungen mit r bezeichnet. Die Spannung der Stromquelle 1 wird an zwei Eckpunkten e and / der Polygonschaltung zugeführt, welche beispielsweise aus zwei gleichen Ohmschen Widerständen 40 und 41, einem beispielsweise durch die Impulskombination einzustellenden Ohmschen Widerstand 42 und einem Blindwiderstand, beispielsweise einer Kapazität 43, besteht. Die für die Leuchtröhre 10 benutzten Anschlußpunkte der Polygonschaltung sind die festliegenden Punkte g und h. Durch die beschriebene Polygonschaltung wird die Spannung des Generators 1 in zwei Komponenten zerlegt, welche aufeinander annähernd senkrecht stehen. Durch Änderung der Größe des Widerstandes 42 läßt sich daher erreichen, daß der Spannungsvektor für das Anzeigegerät einen Winkelbereich von i8o° durchläuft.

In Fig. 6 ist das Vektordiagramm der in Fig. 5 dargestellten Phasenbrücke wiedergegeben. Der Vektor der Gesamtspannung ist horizontal aufgetragen und stellt die Spannung zwischen den Eckpunkten e und / dar. Die gleiche Spannung liegt auch' an der Reihenschaltung aus dem Ohmschen Widerstand 42 und dem Blindwiderstand 43 bzw. 44. Die Teilspannung dieser Reihenschaltung stehen aufeinander senkrecht. Der geometrische Ort für die Brückenspannung h~g ist dann der Halbkreis über dem Vektor der Spannung zwischen den Punkten e und /. Da die Widerstände 40 und 41 gleich groß sind, ist der Vektor der Spannung zwischen den Punkten h und g durch einen Radius r dieses Halbkreises gegeben, also in seiner Größe konstant und nur in der Richtung veränder-Hch. Die Lage des Vektors r fällt, wenn der Widerstand 42 unendlich groß, mit der Richtung h-f, wenn der Widerstand 42 unendlich klein ist, mit der Richtung h-e zusammen. Die Richtung der Brückenspannung kann also tatsächlich um i8o° geschwenkt werden. Falls die Änderung des Widerstandes 42 allein nicht ausreicht, den Spannungsvektor um den größten vorkommenden Winkel zu verdrehen, ist als Nebenschluß zum Kondensator 43 noch eine Drosselspule 44 vorgesehen, welche durch die Impulskombination eingeschaltet

wird, sobald der Widerstand 42 so weit geändert ist, daß durch seine weitere Änderung keine erhebliche Phasenänderung des Spannungsvektors zwischen g und h mehr erzielt werden kann. Je nach der Größe des benutzten Widerstandes 42 genügt es, wenn als letzter Schaltschritt die Drossel 44 eingeschaltet wird. Die Anordnung kann aber auch ohne Schwierigkeit so getroffen werden, daß nach Einschaltung der Drossel 44 auch ihre Größe noch durch die Impulskombination beeinflußt werden kann. Man kann auch eine Drosselspule mit dem Widerstand 42 in Reihe schalten. Für den Fall, daß ein Winkelbereich von 360⁰ übertragen werden soll, können auch bei dieser Schaltung wie bei den Anordnungen der früheren Abbildungen die Anschlußverbindungen der Spannungsquelle / mit den Eckpunkten e und / der Polygonschaltung vertauscht werden. Nach der Vertauschung kann der Vektor der Spannung zwischen g und // den zweiten Halbkreis beschreiben.

Je genauer ein Winkel fernübertragen und angezeigt werden soll, um so schärfer muß die Linie werden, welche die rotierende Glimmröhre 10 zeichnet. Zu diesem Zweck wird die Kurve der Spannung der Erregung der Leuchtröhre 10 derart verzerrt, daß sie, wie schon früher gesagt, möglichst scharfe Spitzen aufweist. Eine Anordnung zu diesem Zweck ist beispielsweise im unteren Teil der Abb. 5 gezeichnet. Die von der Polygonschaltung abgegriffene Spannung wird nicht unmittelbar zur Speisung der Röhre 10 benutzt, sondern steuert zunächst eine Elektronenröhre 45. Die Verwendung einer Elektronenröhre hat nicht nur den Vorteil, daß man die Eigenschaft der Elektronenröhre als Verstärker ausnutzen kann, sondern auch den Vorteil, daß an den Ecken g und h der Polygonschaltung zwar Spannung abgegriffen, aber kein Strom entnommen wird. Die vollkommene Entlastung der Polygonschaltung von Strömen ist deshalb wichtig,, weil ein Belastungsstrom die Phasenverhältnisse in der Polygonschaltung beeinflussen würde.

An die Anode der Elektronenröhre 45 ist über einen Kondensator 46 das Gitter einer zweiten Elektronenröhre 47 angeschlossen. Die Anodenbatterie der Elektronenröhre 45 ist bei 48 gezeichnet. 49 und 50 sind zwei hochohmige Widerstände. Solange der Anodenstrom der Röhre 45 gleich Null ist, steht der Kondensator 46 unter der Spannung der Anodenbatterie 48. In dem Augenblick aber, wo der Anodenstrom der Röhre 45 einsetzt, entsteht im Widerstand 49 ein großer Spannungsabfall. Die Spannung am Kondensator 46 bricht infolgedessen fast ganz zusammen. Die stärkste Wirkung erzielt man dann, wenn die Röhre 45 übersteuert ist, so daß die Kurve des Anodenstromes der Röhre 45 nicht sinusförmig, sondern rechteckig verläuft. Beim plötzlichen Verschwinden des Anodenstromes infolge der periodischen Änderung der Gitterspannung kehrt die Spannung im Kondensator 46 sehr schnell wieder. Die Schnelligkeit, mit der die Spannung wiederkehrt, hängt von der richtigen Bemessung der Zeitkonstante des Kreises 48, 49, 46, 50 ab. Die Zeitkonstante dieses Kreises wird sehr klein gewählt im Vergleich zur Dauer einer halben Periode der Wechselspannung.

Die plötzlichen Schwankungen der Potentialdifferenz am Kondensator 46 werden übertragen auf das Gitter der zweiten Röhre 47, welche ebenfalls im übererregten Gebiet arbeitet. Der Anodenstrora dieser Röhre beeinflußt die Primärwicklung 51 eines Stoßtransformators T, welcher in dem dargestellten Beispiel vier Wicklungen besitzt: die Primärwicklung 51, eine erste Sekundärwicklung 52, eine zweite Sekundärwicklung 53 und eine Vormagnetisierungswicklung 54. Die Vormagnetisierungswicklung 54 sorgt dafür, daß der Transformator in der Gegend des Sättigungsknies seiner magnetischen Charakteristik arbeitet. Die Sekundärwicklung 53 ist über ein elektrisches Ventil 55 in sich geschlossen. Von den zwei Spannungsstößen, welche auf der Sekundärseite des Stoßtransformators durch den schlagartig einsetzenden und verschwindenden Anodenstrom der Röhre 47 hervorgerufen werden, wird die eine Spannungsspitze durch den Sekundärkreis 53 unterdrückt. Die Leuchtröhre 10 leuchtet infolgedessen innerhalb einer Periode nur einmal auf. Infolgedessen steht der ganze Kreisbogen von 360⁰ bei der rotierenden Leuchtröhre zum Anzeigen des übertragenen Winkels zur Verfügung. Im Gegensatz zu den früher beschriebenen Anordnungen, beispielsweise Abb. 2, bei denen der Quadrant, in welchem sich der übertragene Winkel befindet, durch Signallampen besonders angezeigt wird, sind bei dieser Anordnung die Signallampen nicht erforderlich. LTm den ganzen Winkelbereich von 360⁰ zu übertragen, genügt eine cyclische Vertauschung· der Anschlußverbindungen der Stromquelle mit den Eckpunkten der Polygonschaltung. Dies gilt grundsätzlich ebensogut für die Viereckschaltung in Abb. 1 und 2 oder eine sonstige beliebige Polygonschaltung mit Ein- oder Mehrphasenstrom.

Im Gitterkreis der Elektronenröhre· 45 ist noch eine Vorspannung 56 angeordnet, um zu erreichen, daß die Steuerspannung mit ihrem äußersten Spitzenwert nur den Anodenstrom einzuschalten vermag, um dadurch den

Anodenstrom, nur für möglichst kleine Zeiten einzuschalten.

Die in manchen Fällen vorliegende Aufgabe, mehrere Winkelwerte zu dem fernübertragenen Winkelwert zu addieren, kann auf verschiedene Weise gelöst werden. In der Beschreibung der Abb. 4 sind bereits einige Möglichkeiten erwähnt. Weitere Möglichkeiten sind in Abb. 5 dargestellt. Dabei ist angenommen, daß zu dem übertragenen Winkelwert noch drei weitere Winkelgrößen hinzugezählt oder abgezogen werden sollen. Woher diese zu addierenden Winkelangaben stammen, ist an sich gleichgültig. Es können dies ebensogut ferngemessene Winkel als auch von einem Meßgerät oder von Hand eingestellte Winkel sein. Ein Mittel, um weitere Winkel zu dem fernübertragenen Winkel zu addieren, besteht darin, daß in den Steuerkreis zur Steuerung des Gitters der Röhre 45 weitere elektromotorische Kräfte von bestimmter Phasenlage eingeprägt werden. Beispiele von Anordnungen hierfür sind in Abb. 5; bei 60 und 61 schematisch angedeutet. 60 und 61 sind Drehtransformatoren, welche in dem Gitterkreis der Röhre 45 eine der Größe nach wesentlich konstante, der Winkellage nach aber in weiten Grenzen veränderliche Zusatzspannung hervorrufen. Die durch die Drehtransformatoren 60, 61 hervorgerufenen Sekundärspannungen können durch irgendwelche Mittel konstant gehalten werden, beispielsweise durch Verwendung eines reinen Drehfeldes. Die Abbildung stellt dies "nur schematisch dar, um das Bild nicht unnötig zu überlasten.

Ein Drehtransformator ist auch an den Generator 1 angeschlossen. Die Sekundärspannung dieses Drehtransformators speist den Synchronmotor, welcher die Leuchtröhre 10 antreibt. Durch Änderung der Phasenlage der Sekundärspannung wird also die relative Winkellage der Leuchtröhre 10 im Vergleich zu den Momentanwerten der Wechselspannung des Generators 1 und dadurch auch zu den Momentanwerten der Wechselspannung zwischen den Punkten g und h der Polygonschaltung geändert. Die durch den Drehtransformator 62 vorgenommenen Winkeländerungen addieren oder subtrahieren sich algebraisch zu dem fernübertragenen Winkel.

Um die mechanischen Beanspruchungen beim Anzeigegerät möglichst gering zu halten, empfiehlt es sich, mit Wechselstrom möglichst geringer Frequenz, beispielsweise i6²/₃ pro Sek., zu arbeiten. Die Drehzahl des Synchronmotors zum Antrieb der Leuchtröhre 10 beträgt dann 1000 Umdrehungen in der Minute, was ausreicht, den Eindruck eines nicht flackernden Lichtzeigers hervorzurufen.

Claims (17)

Patentansprüche:

1. Empfangseinrichtung für die Übertragung von Winkel werten durch Impulskombinationen, vorzugsweise zum Sichtbarmachen des* übertragenen Winkels, dadurch gekennzeichnet, daß in der Empfangsstelle durch die Impulskombinationen die Phasenlage des Vektors einer Wechselspannung entsprechend dem Wert des übertragenen Winkels eingestellt wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Impulskombinationen in einer von Wechselstrom gespeisten Polygonschaltung eine Spannung ausgewählt wird, deren Phasenverschiebungswinkel gegenüber einer feststehenden Spannung der Brückenschaltung dem übertragenen Winkelwert entspricht.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Impulskombinationen der Anschlußpunkt für den Erregerkreis eines Anzeigegerätes oder Relais auf einem Ast der Brückenschaltung derart verlagert wird, daß die an dem Gerät oder Relais liegende Spannung eine dem übertragenen Winkel entsprechende Phasenlage besitzt.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder folgenden zum Sichtbarmachen des zu übertragenden Winkels, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung, deren Vektorlage dem übertragenen Winkelwert entspricht, eine rotierende Leuchtröhre speist, die * synchron mit der Wechselstromquelle für die Polygonschaltung angetrieben wird.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtröhre über einen Zwischenwandler gespeist wird.

6. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung des Anzeigegerätes oder Relais durch an sich bekannte Mittel, z. B. eine an der Grenze der magnetischen Sättigung arbeitende eisenhaltige Drosselspule, verzerrt ist zum Zweck, eine Spannungskurve mit ausgeprägten Spitzen zu erzielen.

7. Einrichtung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Übertragung eines Winkelbereiches innerhalb mehrerer Kreisteile durch Impulskombinationen der Kreisteil (Halbkreis, Drittelkreis, Viertelkreis) und außerdem die Größe des Winkelwertes innerhalb dieses Kreisteiles übertragen wird.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Übertragung des Kreisteiles Vertauschungen der Spannungszuführungen zur Polygons schaltung bewirkt werden, wobei gegebenenfalls durch Merkzeichen (erster Halbkreis, zweiter Halbkreis usw.) erkennbar gemacht wird, in welchem Kreisteil der übertragene Winkelwert liegt.

9. Einrichtung nach Anspruch r oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Impulskombinationen eingestellten Relais nach Potenzen von zwei abgestuften Widerständen in dem einen Ast der Polygonschaltung steuern, wobei jedoch der Gesamtwiderstand dieses Astes unverändert bleibt.

10. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Inipulskombinationen, eingestellte Spannung eine in einem synchronen Drehfeld angeordnete Drehspule speist.

11. Einrichtung nach Anspruch 1 oder

10, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Impulskombination eingestellte Spannung die Verstellung eines Steuer- oder Regelorgans bewirkt.

12. Einrichtung nach Anspruch 1 oder

11, dadurch gekennzeichnet, daß der übertragene Winkelwert an der Sendestelle durch eine Meßgröße selbsttätig beeinflußt wird.

13. Einrichtung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung der Polygonschaltung, deren Phasenlage dem übertragenen Winkelwert entspricht, den Erregerkreis für das Anzeige- oder Regelorgan ohne Leistungsentnahme aus der Polygonschaltung steuert.

14. Einrichtung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung für die Glimmröhre durch den Anodenstrom einer stark übersteuerten Elektronenröhre zweckmäßig unter Zwischenschaltung eines Stoßtransformators hervorgerufen wird.

15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoßtransformator eine über ein elektrisches Ventil geschlossene Wicklung besitzt, wodurch von den beiden Spannungsstößen, welche bei Einschaltung und Abschaltung des Primärstromes entstehen, der eine unterdrückt wird.

16. Einrichtung nach Anspruch 1 oder folgenden, gekennzeichnet durch ein oder mehrere Vorrichtungen für zusätzliche Verdrehung der Phasenlage der dem übertragenen Mittelwert entsprechenden Spannung.

17. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Phasenverschiebung durch einen Drehtransformator bewirkt wird, der beispielsweise an den Erregerstromkreis der Anzeigeanordnung angeschaltet ist oder der die Phasenverschiebung zwischen der Wechselspannung, welche die Polygonschaltung speist und welche den Synchronmotor für den Antrieb der rotierenden Glimmröhre beeinflußt, verändert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen