DE616180C - Einrichtung zur wahlweisen Betaetigung bestimmter Signal- oder Anzeigevorrichtungen aus mehreren von einer einzigen Geberstation aus - Google Patents

Description

Es ist eine Einrichtung zur wahlweisen Übertragung von zwei Kommandos über eine Starkstromleitung bekanntgeworden, bei der ein Hochfrequenzsender vorgesehen ist, der durch einen doppelpoligenUmschalter je nach seiner Stellung mit einer von zwei Phasen eines Dreiphasennetzes in Verbindung gebracht wird. Am. Empfangsort sind den beiden Empfangsrelais Glimmröhren vorgeschaltet, die in Abhängigkeit von der Spannung in zwei Leitern des Dreiphasennetzes durchlässig gemacht und wieder gesperrt werden. Mit dieser bekannten Einrichtung ist es also möglich, von einer Stelle aus wahlweise eines von zwei Kommandos nach einem entfernten Ort über eine Starkstromleitung zu übertragen.

Die Übertragung einer großen, praktisch, beliebigen Anzahl von Kommandos ist bei dieser bekannten Einrichtung nicht möglich, demzufolge auch nicht die Übertragung einer Anzahl von Kommandos wahlweise nach einer größeren Anzahl von Stationen. Weiterhin ist nun noch eine Einrichtung bekanntgeworden, bei der eine praktisch gleichzeitige Mehrfachübertragung von telephonischen und telegraphischen Nachrichten erzielt wird. Zu diesem Zweck sind in zwei Stationen eine Anzahl von Dreielektrodenröhren vorgesehen, deren Gitter in Abhängigkeit von dem Spannungsverlauf an verschiedenen Anzapfpunkten einer Drehfeldwicklung zwangsläufig gesteuert werden, derart, daß immer zwei Ventile zu gleicher Zeit durchlässig und zu gleicher Zeit wieder gesperrt werden. In den über die Fernleitung verlaufenden Kreis zweier solcher zugeordneter Ventile sind die Sende- und Empfangsvorrichtungen für die Telegraphic oder Telephonie eingeschaltet. Bei dieser bekannten Einrichtung kann also jeweils immer nur ein Sender mit einem ganz bestimmten ihm zugeordneten Empfänger verkehren. Dagegen ist es bei der bekannten Einrichtung nicht möglich, daß ein Sender wahlweise mit einem der in der anderen Station vorgesehenen Empfänger verkehrt. Genau so ist es natürlich auch mit denjenigen bekannten Einrichtungen, bei welchen die parallel angeordneten Ventile nicht durch ein Drehfeld, sondern durch umlaufende Verteiler synchronisiert werden, unabhängig davon, ob dabei die Übertragung mit Hochfrequenz erfolgt. Bei allen diesen bekannten Einrichtungen vermag eben stets nur ein Telegraphie- oder Telephoniesender mit dem ihm fest zugeordneten Empfänger zu verkehren, wobei

Geber und Empfänger durch die selbsttätig wirkenden Steuervorrichtungen stets zu gleicher Zeit durchlässig gemacht und wieder gesperrt werden.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur wahlweisen Betätigung bestimmter Signaloder Anzeigevorrichtungen aus mehreren von einer einzigen Geberstation aus unter Verwendung von mit einem Dreiphasenhetz in ίο Verbindung stehendem Geber und Empfängern, bei der ein einer bestimmten Empfangsstation zugeordnetes Signal dadurch zustande kommt, daß ein Geberimpuls und ein an dem zugehörigen Empfänger mit Hilfe des Drehfeldes erzeugter Impuls zeitlich zusammenfallen, und bei der erfmdimgsgemäß in allen Stationen Einstellvorrichtungen, vorzugsweise mit einer Wicklung versehene und gegebenenfalls mit einem Kommandozeiger fest verbundene Drehanker für die Phasenlage der vom Sender und Empfänger ausgehenden Impulse, vorgesehen sind.

Dieses Verfahren hat den besonderen Vorteil, daß eine sehr große Anzahl von Etnpfängern, die in verschiedenen Stationen angebracht sein können, von einem einzigen Geber aus wahlweise betätigt werden können. Zur Ausführung des Erfindungsgedankens ist auf jeder Station eine Mehrphasenwicklung auf einem geeigneten Magnetkern vorgesehen, ähnlich wie die Statorwicklung eines Induktionsmotors. Werden diese Wicklungen von einem gemeinsamen Mehrphasennetz, wie es gewöhnlich zur Kraftübertragung benutzt wird, gespeist, so erzeugt jede dieser Wicklungen ein rotierendes Feld, die sich alle in Synchronismus befinden. Mit jedem dieser rotierenden Felder ist nun eine Einphasenwicklung induktiv gekuppelt, derart, daß in diesen Wicklungen Einphasenspannungen erzeugt werden. Diese Spannungen besitzen infolgedessen eine bestimmte Phasenverschiebung in bezug auf die Netzspannung, die dadurch geregelt werden kann, daß die Lage jeder der Einphasenwicklungen in bezug auf die Mehrphasenwicklung geändert wird, d. h. indem die Einphasenwicklung gegen die Achse des rotierenden Feldes gedreht wird. Wird nun die Sendeanordnung um jede der Empfangsanordnungen so ausgebildet, daß sie auf Ströme des Senders lediglich während eines bestimmten Teiles der Periode des Wechselstromes, der in den Einphasenwicklungen, wie soeben beschrieben, entsteht, anspricht, so ist ersichtlich, daß diese Anordnungen periodisch und synchron betätigt werden und die Phasen der für die verschiedenen Anordnungen wirksamen Perioden passend eingestellt werden können. Jede der Empfangsapparaturen ist nun weiterhin mit einem Kontaktpaar versehen, das in dem Signalkreis, der gesteuert werden soll, liegt. Dabei ist die Empfangsapparatur so ausgebildet, daß diese Kontakte nur dann in Tätigkeit treten, wenn die Empfangsapparatur gleichzeitig Strom vom Sender und der zugehörigen Einphasenwicklung erhält. Daraus geht hervor, daß durch richtige Einstellung der Phase zwischen der Spannung der Einphasenwicklung, die zum Sender gehört, und der Einphasenwicklung, die zu jeder Empfangsapparatur gehört, die gewünschte selektive Betätigung jeder Empfangsapparatur erreicht wird.

Die Merkmale der Erfindung sollen an Hand der Zeichnung näher erläutert werden. Abb. ι zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, Abb. 2, 3 und 4 erläutern die Wirkungsweise, Abb. 5 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform.

In Abb. ι stellt 1 eine Mehrphasenwechselstromquelle dar, die aus den Leitungen eines der üblichen zur Kraftübertragung benutzten Mehrphasennetzes gebildet werden kann.

2 stellt eine Sendeanordnung geeigneter Konstruktion dar, die, wie dargestellt, so eingerichtet ist, daß sie Trägerstrom an das Kraftnetz ι liefert. Die Ströme können dabei hochfrequenten Charakter besitzen oder eine andere geeignete Form haben, daß sie leicht von dem Netzstrom getrennt werden können.

3 und 3' stellen Empfangsanordnungen dar, von denen jede mit Kontakten 4 und 4' zur Steuerung der Signalkreise 5 und 5' versehen ist. Diese Empfangsapparaturen sind so ausgebildet, daß sie die Kontakte 4 und 4' nur dann schließen, wenn sie Strom von mehreren Stromquellen aus erhalten. Wie aus Abb. 1 ersichtlich, umfaßt die Apparatur ein Relais mit den Spulen 6 und 7, von denen die erstere Strom von der Sendeanordnung 2 und die letztere Strom von einer der bereits obenerwähnten zu ihr gehörigenEinphasenwicklungen erhält, wie im einzelnen noch näher auseinandergesetzt wird. 8 und 8' sind Empfänger, wie sie üblicherweise in Trägerstromsystemen benutzt werden. Sie bestehen aus einer Gleichrichteranordnung für den Trägerstrom bzw. einer Demodulationseinrichtung für den Fall, daß modulierter Trägerstrom benutzt wird, oder umfassen eine einfache Abstimm- bzw. Siebeinrichtung, durch die die · Trägerströme direkt den Spulen 6 und 6' der Anordnungen 3 und 3' zugeführt werden.

9, 10 und 10' stellen Wicklungen dar, wie sie gewöhnlich für Statorwicklungen bei Induktionsmotoren benutzt werden. Diese Wicklungen sind auf einem geschlossenen Eisenkern angebracht und erhalten einen Mehrphasenstrom vom Netz 1. Eine dieser Wicklungen, 9, befindet sich auf der Sendeseite, die anderen, 10, 10', befinden sich auf den Stationen, wo die Signälapparate betätigt werden

sollen. Jede dieser Wicklungen steht nun mit einer entsprechenden Sende- oder Empfängeranordnung in Verbindung. Zu diesem Zweck sind Einphasenwicklungen rt, 12, 12' auf geeigneten Magnetkernen so angebracht, daß sie um die Achse der Wicklungen 9, 10, 10' bzw. die Drehachsen des in den Wicklungen 9, 10, 10' erzeugten Drehfeldes gedreht werden können. Diese Wicklungen besitzen eine in der Abbildung nicht dargestellte Vorrichtung, durch die sie in verschiedenen Stellungen festgehalten werden können. Entsprechend ihrer jeweiligen Stellung wird, in ihnen eine Einphasenwechselspannung bestimmter Phase in bezug auf die Spannung der Stromquelle 1 erzeugt. . Von diesen Wicklungen 11, 12, 12' wird über die Transformatoren 13, 14, 14' und die Entladungsröhren 15, 16, 16' an die zugehörigen Signalapparate 2, 3, 3' Energie geliefert. Jeder der Transformatoren 13, 14, 14' erhält von den Wicklungen 11, 12, 12' einen Wechselstrom, derart, daß er oberhalb des Sättigungspunktes arbeitet. Zu diesem Zweck besitzen die Transformatoren vorzugsweise Kerne aus einem Material hoher Permeabilität, wie z. B. Permalloy. Die Entladungsröhren 15, 16, i6' sind Glimmröhren mit Neon- oder Argonfüllung und besitzen Elektroden, die sich durch ihre Form oder Zusammensetzung unterscheiden, so daß sie eine Gleichrichterwirkung besitzen. Die Sendeanordnung umfaßt nun einen Widerstand 17 in Reihe mit der Sekundärwicklung des Transformators 13 und der Gleichrichterröhre 15. Dieser Widerstand liegt gleichzeitig zwischen Gitter und Heizfaden der Röhre 18, die als Sender dient. Dieser Sender ist ein Schwingungserzeuger oder Verstärker, wie sie üblicherweise für Trägerströme benutzt werden, und ist so eingerichtet, daß er erst in Tätigkeit tritt, wenn an dem Widerstand 17 eine Spannung bestimmter Größe entsprechend dem durch die Röhre 15 fließenden Gleichstrom auftritt.

Die Wirkungsweise der Anordnung ist nun folgende: Werden die Wicklungen^, 10, 10' mit Mehrphasenstrom aus dem Netz 1 gespeist, so entsteht in ihnen ein rotierendes Feld und infolgedessen in den Wicklungen 11, 12, 12' Einphasenwechselstrom von der in der Abb. 2 dargestellten Form. Dieser Wechselstrom ruft infolge der Sättigung der Eisenkerne der Transformatoren 13, 14, 14' in den Sekundärwicklungen eine Spannung von der in Abb. 3 dargestellten Kurvenform hervor. Die mit 15, 16, 16' bezeichneten Glimmröhren lassen nun bekanntlich erst Strom durch, wenn die Spannung einen bestimmten Wert, nämlich den der Zündspannung, erreicht hat.

Diese Zündspannung ist in Abb. 3 mit α bezeichnet. Da diese Röhren als Gleichrichter wirken, fließt durch den Widerstand 17 des Senders und ebenso durch die Wicklungen 7 und 7' der Empfänger ein Gleichstrom in periodischen Stoßen, wobei auf jede Periode des in den Wicklungen 11, 12, 12' erzeugten Wechselstromes ein Stoß kommt, der nur so lange dauert, wie die Spannung in den Wicklungen ihren Maximalwert besitzt. Die Zeitdauer dieser periodischen Stöße ist in Abb. 3 und 4 durch die Strecke & dargestellt. Nun liefert auch die Sendeanordnung 2 an die Empfänger 3, 3' Strom nur während dieses kurzen Zeitabschnittes in jeder Wechseistroniperiode, und die Empfänger sind ebenfalls nur in der Lage, während dieser kurzen Zeit jeder Periode des in den Wicklungen 12, 12' erzeugten Stromes anzusprechen.

An den Wicklungen 11, 12, 12' sind nun Zeiger 19, 20, 20' angebracht, um erkennen zu können, welche Stellung diese Wicklungen gegenüber den Statorwicklungen 9, 10, 10' einnehmen. Stehen die Zeiger 19 und 20', wie in der Zeichnung dargestellt, in derselben Stellung, so werden die Spule 7' und der Widerstand 17 gleichzeitig während des kurzen Zeitraumes während jeder Wechselstromperiode erregt, während die Erregungsperiode der Wicklung 7 gegen die der Wicklung 7' und des Widerstandes 17 um ungefähr 90° in der Phase verschoben ist. Diese Phasenbeziehung kann durch die Stellung der Einphasenwicklungen 11, 12, 12' gegenüber den zugehörigen Wicklungen 9, 10, io' geregelt werden. Da die Wicklungen 6 und 6' durch die über die Leitungen 1 gesandten Trägerströme gleichzeitig mit dem Widerstand 17 erregt werden, so erkennt man, daß die Wicklungen 6' und 7' des Empfängers 3' beide gleichzeitig erregt werden und dadurch die Kontakte 4' schließen, die ihrerseits den Signalkreis 5' schließen und damit den entsprechenden Signalapparat auslösen. Die Wicklungen 6 und 7 des Empfängers 3 dagegen werden nicht gleichzeitig erregt, und infolgedessen spricht diese Anordnung nicht an. Soll die Anordnung 3 betätigt werden,. so kann dies dadurch geschehen, daß der Zeiger 19 um 90⁰ nach links gedreht wird. Hierdurch werden die Wicklungen 6 und 7 gleichzeitig erregt und schließen die Kontakte 4 für den Signalkreis 5. Dabei wird die Anordnung 3' nicht zum Ansprechen gebracht.

Hieraus geht hervor, daß zur selektiven Betätigung mehrerer Empfangsanordnungen durch einen Sender die Einphasenwicklungen jedes dieser Empfänger auf einen anderen Winkel eingestellt werden müssen. Dann wird jeder Empfänger dadurch selektiv betätigt, daß der Zeiger 19 in die Stellungen gebracht wird, die den Stellungen der Zeiger 20 und 20' entsprechen. Um zu verhindern, daß

während der Drehung der Wicklung 11 eine ungewollte Betätigung irgendeines entfernten Empfängers stattfindet, braucht nur während der Zeit der Drehung des Zeigers 19 ein Schalter29, der mit der Röhreis in Reihe liegt, geöffnet zu werden.

Abb. 5 stellt eine etwas abgeänderte Ausführungsform des Erfindungsgedankens dar. Die Empfänger 3 und 3' sind hier die für den Empfang von Hochfrequenz- oder Trägerströmen üblichen Dreielektrodenröhren. Diese Röhren besitzen einen Widerstand 21, 21' zwischen Gitter und Kathode, der von den Röhren 16, 16' einen Gleichstrom erhält. Diese Empfänger geben nur dann die von dem Sender 2 aufgenommenen Ströme an die Relais 22 und 22' für die Signalkreise weiter, wenn den Widerständen 21,21' ein Gleichstrom zugeführt wird, durch den die Röhren ao eine passende Gittervorspannung erhalten, durch die sie in den Betriebszustand gesetzt werden.

Die Transformatoren mit gesättigten Eisenkernen sind fortgelassen, und der Einphasenwechselstrom wird den Gleichrichterröhren 16, 16' direkt zugeführt. Diese Anordnung bringt zwar eine Ersparnis, wenn nur wenige Signalapparate, selektiv betätigt werden sollen, jedoch ist die Selektivität nicht so groß und die Anordnung empfindlicher gegen Spannungsänderungen des Netzes 1.

Die Kreise der Röhren 15, 16, 16' sind so geschaltet, daß die elektrisch mit diametral gegenüberliegenden Punkten der zugehörigen Wicklungen 9,10,10' über Schalter 23,24,25; 26, 27, 28; 26', 27', 28' in Verbindung stehen. Ist z. B. auf der Sendeseite der Schalter 23 geschlossen, so erhält die Gleichrichterröhre 15 einen Wechselstrom, der eine bestimmte Phasenverschiebung gegenüber der Netzspannung besitzt. Wird dieser Schalter geöffnet und der Schalter 24 geschlossen, so erhält die Röhre 15 einen Strom, der gegenüber dem bei Schließung des Schalters 23 erhaltenen um etwa 60 ° verschoben ist, und wird der Schalter 25 geschlossen, so hat der entstehende Wechselstrom eine noch größere Phasenverschiebung. Auf.jeder der Empfangsstationen wird nun ein bestimmter Schalter, der dem Bedienungsmann bekannt ist, geschlossen gehalten. So wird z. B. der zum Empfänger 3 gehörige Schalter 26 und der zum Empfänger 3' gehörige Schalter 27' geschlossen gehalten und somit für jeden Empfänger ein verschiedener Schalter. Will der Bedienungsmann auf der Sendestation des Signalrelais 22 zum Ansprechen bringen, so schließt er den Schalter 23. Dadurch erhält die Röhre 15 eine Spannung, die dieselbe Phase gegenüber dem Netz besitzt, wie die Spannung, die die Röhre 16 über den Schalter 26 erhält, so daß also der Empfänger 3 von dem Trägerstrom und dem Gleichstrom der Röhre 16 gleichzeitig erregt wird. Soll der Signalapparat 22' ansprechen, so wird der Schalter 24 auf der Sendestation geschlossen. Dadurch erhält die Röhre 15 .eine Spannung, die dieselbe Phase in bezug auf das Netz 1 hat, wie die Spannung, die der Röhre 16' über den Schalter 27' zugeführt wird. Also wird der Empfänger 3' gleichzeitig von dem Trägerstrom über das Netz 1 und mit Gleichstrom von der Gleichrichterröhre 16' erregt. Durch Schließen des Schalters 2-5 kann entsprechend noch ein weiterer Signalapparat betätigt werden.

Stehen außer dem Netz noch besondere Leitungen zur Verfugung, so können statt des Trägerstromes auch die Gleichstromimpulse der Röhre 15 den Wicklungen 6, 6' direkt zugeführt werden. Ebenso kann auch die Ausbildung der Empfängeranordnungen 3 und 3' anders erfolgen, um zu erreichen, daß sie periodisch während kurzer Zeitabstände betätigt werden. Z. B. kann der Wechselstrom eines Transformators mit gesättigten Eisenkernen direkt dem Anodenkreis der Röhren auf der Sende- und Empfangsseite zugeführt werden. Da diese Röhren gewöhnlich an und für sich Gleichrichtereigenschaften besitzen und nur ansprechen, wenn sie ein bestimmtes Potential erhalten, so sind sie ebenfalls nur während eines kurzen Zeitraumes periodisch in Tätigkeit, wie in Abb. 3 und 4 erläutert ist. Es können also die Gleichrichterröhren 15 und 16 fortgelassen werden und ihre Funktion von den üblicherweise im Sender und Empfänger benutzten Röhren übernommen werden.

Die beschriebene Einrichtung besitzt im Aufbau und Betrieb erhebliche Vorteile, da sie vollkommen elektrisch arbeitet und keine sich bewegenden Teile, wie mechanische Wähler usw., vorhanden sind mit Ausnahme eines einzigen Kontaktrelais bei jedem Empfänger. Infolgedessen erfolgt die Schaltbewegung bzw. Signalgebung augenblicklich. Die für den Aufbau erforderlichen Einzelteile sind außerdem in ihrer Zahl sehr gering, so daß die Einrichtung sehr billig ist.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   i. Einrichtung zur wahlweisen Betätigung bestimmter Signal- oder Anzeigevorrichtungen aus mehreren von einer einzigen Geberstation aus unter Verwendung von mit einem Dreiphasennetz in ng Verbindung stehendem Geber und Empfängern, bei der ein einer bestimmten Empfangsstation zugeordnetes Signal dadurch zustande kommt, daß ein Geberimpuls und ein an dem zugehörigen Empfänger mit Hilfe des Drehfeldes erzeugter Impuls zeitlich zusammenfallen, dadurch

   gekennzeichnet, daß in allen Stationen Einstellvorrichtungen, vorzugsweise mit einer Wicklung versehene und gegebenenfalls mit einem Kommandozeiger fest verbundene Drehanker für die Phasenlage der vom Sender und den Empfängern ausgehenden Impulse, vorgesehen sind.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zwecke

   ίο der Unterbringung einer großen Anzahl von Kommandos auf Sende- und Empfangsseiten gesättigte Transformatoren (13, 14, 14') vorgesehen sind, über welche die vom Geber ausgehenden Betätigungs- und die vom Empfänger ausgehenden Vorbereitungsimpulse geleitet werden, und daß Glimmröhren (15, 16, 16') zwischen die Einrichtung zur Erzeugung der Betätigungsimpulse (9,11,19) und dieSende-

   »0 einrichtung (2) sowie zwischen die Einrichtung zur Erzeugung der Vorbereitungsimpulse (10, 20, 10', 20') und die Empfangsrelais (3, 3') geschaltet sind, so daß die Dauer eines Impulses kurzer ist als die einer Halbperiode.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehfeldwicklung im Sender (9) und in den Empfängern (10 und 10') Anzapfungen besitzt, die zu Schalteinrichtungen (23-25 und 26-28 bzw. 2Ö'-28') führen, die die Phase der von den einzelnen Stationen ausgesandten Impulse bestimmen, wobei jeder Empfängerstation eine bestimmte Stellung dieser Schalteinrichtungen zügeordnet ist, und daß die Signalgabe nach einer bestimmten der beteiligten Stationen durch Einstellung der Schalteinrichtung des Gebers in der dem ausgewählten Empfänger zugeordneten Weise bewirkt wird.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an die mit dem Kommandozeiger (19) fest verbundene Wicklung (11) oder an die Schalteinrichtungen (23-25) ein Hochfrequenzsender (2) für leitungsgerichtete Ströme angeschlossen ist.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Empfangsseite entweder dynamometrische Relais vorgesehen sind, deren eine Wicklung in Abhängigkeit von den Betätigungsimpulsen und deren andere in Abhängigkeit von den Vorbereitungsimpulsen erregt wird, oder Entladungsröhren, deren Gitterkreise an die Einrichtung zur Erzeugung der Vorbereitungsimpulse angeschlossen sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen