DE635012C - Einrichtung zur Mehrfachfernuebertragung von Signalen, Zeigerstellungen, Kommandos u. dgl. - Google Patents

Description

Es sind Einrichtungen zur Mehrfachfernübertragung von Signalen, Zeigerstellungen, Kommandos u. dgl. bekannt, bei welchen die Empfänger durch Wählimpulse empfindlich gemacht werden, die synchron mit den eigentlichen Steuerimpulsen den Empfänger treffen und bei welchen zur Erzeugung der Steuer- und Wählimpulse Mehrphasenströme verwendet werden. Die Steuer- und Wählimpulse wirken bei einigen der bekannten Einrichtungen auf steuerbare Gleichrichter ein, die eine Trennung der einzelnen Impulse vornehmen. Man hat bei derartigen Einrichtungen auch vorgeschlagen, den Röhren eine Gittervorspannung zu erteilen, um die Röhren bei unerregtem Mehrphasentransformator zu sperren. Da es sich bei der bekannten Einrichtung um die Anwendung von Mehrphasenströmen geringer Phasenzahl handelt, so bereitet die Trennung der einzelnen Impulse keine besonderen Schwierigkeiten. Gemäß der Erfindung kann man eine große Anzahl von Signalen, Zeigerstellungen u. dgl. übermitteln, wenn man das Verhältnis" zwisehen der Gleichstromgittervorspannung und der dem steuerbaren Gleichrichter zugeführten Wechselspannung so wählt, daß nur während eines bestimmten Bruchteiles der positiven Halbwelle des zur Erzeugung der Impulse dienenden Wechselstromes der Anodenstrom fließen kann.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Abbildung dargestellt. In Abb. 1 ist mit ι eine Drehstromfernleitung bezeichnet. '2 ist die Sendestation, 3 die Empfangsstation. 4 ist ein an der Sendestation aufgestellter Transformator, der vorteilhaft als Ringtransformator ausgebildet ist, damit an ihm leicht eine beliebig große Phasenzahl abgegriffen werden kann. Ein in gleicher Weise ausgebildeter Transformator ist an der Empfangsstation angeordnet und in der Abbildung mit 5 bezeichnet. Mit Hilfe der Widerstände 6 ist an der Sekundärwicklung der Transformatoren 4 und 5 ein künstlicher Nullpunkt gebildet. An die Anzapfungen der Sekundärwicklungen der Transformatoren 4 und 5 sind die Anoden von Verstärkerröhren 7 bis 14 angeschlossen. Die einander entsprechenden Verstärkerröhren an der Sende- und Empfangsstation tragen die gleichen Be-■zugszahlen. Zwischen die Anoden und die Anzapfungen des Transformators sind an 'der Sendestation die Signalgeber 17, 18, 19, 110, in, 112, 113, 114 angeschlossen. Die entsprechenden Empfänger an der Empfangsstation tragen die gleichen Bezugszahlen. Als Signalgeber können sowohl Drucktasten als auch die Kollektoren von Fernmeßsendern u. dgl. dienen. Als Empfänger werden Relais verwendet, die nur beim Zusammentreffen zweier Impulse ansprechen. Man kann z. B.

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

Dipt.-Ing. Karl Eisenzapf in Berlin-Wilmersdorf.

Relais verwenden, die nach dem Prinzip der Dynamometer ■■ arbeiten·; τ'■und welche zwei Wicklungen tragen) wobei nur bei der Erre-^ gung beider Wicklungen^ der Anker des Rfe lais ausschlägt. Sämtliche Kathoden cte Glühkathodenröhren 7 bis 14 sind miteinafider verbunden. Den Gittern sämtlicher Röhren wird mit Hilfe der Batterie 15 eine hohe negative Gittervorspannung erteilt. Über, die Höhe der notwendigen Gittervorspannung wird weiter unten noch einiges gesagt werden. Der Nullpunkt des Transformators 4 der Sendestation ist über die in Reihe geschalteten horizontal gezeichneten Spulen der Empfangsgeräte 17 bis 114 mit den Kathoden der Verstärkerröhren 7 bis 14 der Sendestation verbunden. Die Kathoden der Verstärkerröhren 7 bis 14 der Empfangsstation sind unmittelbar an den Nullpunkt desTränsformators 5 angeschlossen. Die negative Gittervorspannung sämtlicher Glühkathodenröhren ist so groß im Verhältnis zu den zwischen den Nullpunkten der Transformatoren 4 und 5 und den Anzapfpunkten der Wicklung herrschenden Wechselspannungen gewählt,' dafi't nur während eines kleinen Teiles der positiven Halbwelle des Wechselstromes Anodenstrom fließen kann. In Abb. 2 ist die Kennlinienschar für eine Glühkathodenröhre dargestellt, und zwar ist in horizontaler Linie die Gittervorspannung V_g und in senkrechter Richtung der Anodenstrom/_a aufgetragen. Die jeder Kennlinie zugeordnete Zahl gibt die Höhe der Anodenspannung an. Die punktiert eingezeichnete . Linie stellt den Verlauf der Anodenspannung dar, und zwar ist aus dem Diagramm leicht zu ersehen, daß während einer Halbperiode die Anodenspannung die Spannungen von ο bis 400 Volt durchläuft. Wenn man der Gittervorspannung V_g die durch den Pfeil 16 dargestellte Größe gibt, so kann nur während der kurzen Zeit, während der die Anodenspannung über etwa 350 Volt liegt, Anodenstrom fließen. Die Größe des sich einstellenden Anodenstromes ist durch das Maß - 37 kennbar gemacht.

Die in Abb. 1 dargestellte Anordnung wirkt nun in folgender Weise: Es sei angenommen, daß nur die Kontakte des Kontaktgebers 17 geschlossen sind. Zwischen Anode und Kathode .der Verstärkerröhre 7 liegt eine Wechselspannung, .deren Verlauf in Abb. 3 durch die Kurve 27 dargestellt ist. Die zwischen Anode und Kathode der Verstärkerröhre 7 der Empfangsstation liegende Wechselspannung zeigt den gleichen Verlauf, Die, negativen Gittervorspannungen sind so groß gewählt, daß nur während ¹I₈ Periode des Wechselstromes Strom fließen kann. Der Teil, der den Verlauf der Wechselspannung darstellenden Kurve 27 (Abb. 3), während dessen Anodenstrom fließt, ist stark v-sausgezogen. Da an Sende- und Empfangsstation gleichzeitig während der gleichen Zeit -SiftMn fließt, so spricht das Relais 17 an. ;|j3^'enn man annimmt, daß auch der Kontakt "des Kontaktgebers 18 geschlossen ist, so liegt zwischen Anode- und Kathode der Verstärkerröhre 8 eine Wechselspannung, die um Y₈ Periode gegenüber der an der Röhre 17 liegenden Spannung verschoben ist. Der Verlauf dieser Wechselspannung ist in Abb. 3 durch die Kurve 28 dargestellt. Der Teil, während welchem Anodenstrom fließt, ist ebenso wie bei der Kurve 27 stark ausgezogen. Da zur gleichen Zeit auch durch die Verstärkerröhre 8 der Empfangsstation 3 Strom fließt, so spricht das Relais 18 an. Aus Abb. 3 1st leicht zu erkennen, daß das Relais 18 nicht· λ'οη den dem Relais 17 zugeordneten, durch die horizontalen Wicklungen der Relais' fließenden Stromstößen beeinflußt werden kann, weil die Stromstöße so weit zeitlich gegeneinander versetzt sind, daß eine Überlappung der einander nicht zugehörigen Stromstöße nicht stattfinden kann. Die Wirkungsweise der übrigen Kontaktgeber und Empfangsrelais sowie der zugehörigen Röhren unterscheidet sich nicht von der Wir- go kungsweise der beschriebenen Kontaktgeber und Relais.

Bei der in der Abb. 1 dargestellten Anordnung sind Sende- und Empfangsstation durch die Leitungen 38 miteinander verbunden. Man kann aber auch eine Hochfrequenzübertragung anwenden. Zu diesem Zweck kann man einen Hochfrequenzsender unmittelbar durch die von den Verstärkerröhren 7 bis 14 der Sendestation erzeugten Impulse steuern und die ausgesandten Wellenzüge an der Empfangsstation in üblicher Weise empfangen und entsprechende ^Stromstöße den Relais 17, i8, 19, 110, in, 112, 113, 114 zuführen. In der Abb. 1 ist schematisch eine Hochfrequenzverbindung dargestellt. 39 ist der Sender,. 40 der Empfänger. Die Leitung 38 wird in diesem Falle nicht vom Sender nach dem Empfänger geführt, sondern in der durch die gestrichelten Linien dargestellten no Weise an den Sender und Empfänger angeschlossen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem nicht den Anoden, sondern den Gittern von Glühkathodenröhren Wechselstrom zugeführt wird, ist in Abb. 4 dargestellt. Die mit der Abb. 1 übereinstimmenden Teile tragen die gleichen Bezugszahlen. Sämtliche Anoden und Kathoden der an der Sendestation 4 angeordneten Glühkathodenröhren sind parallel geschaltet. Zwischen die Kathoden und Anoden .sind, die Batterie*4i, die

Fernleitung 38 und die horizontal gezeichneten Wicklungen der Relais 17, 18, 19, 110, in, 112, 113, 114 eingeschaltet. Die Kathoden der Verstärkerröhren 7 bis 14 der Empfangsstation sind ebenfalls parallel geschaltet und an den negativen Pol der Batterie 42 angeschlossen. Die einzelnen Anoden dieser "Röhren sind unter Zwischenschaltung der zugehörigen Relais an den Pluspol der Batterie 42 angeschlossen. Die Nullpunkte der Transformatoren 4 und 5 sind unter Zwischenschaltung der Gitterbatterien 43 und 44 mit den Kathoden der Verstärkerröhren an Sende- und Empfangsstation verbunden. An der Sendestation sind die Anzapfpunkte der Transformatoren unter Zwischenschaltung der als Umschalter ausgebildeten Kontaktgeber 17, 18 usw. angeschlossen. Durch die Umschalter kann wahlweise die Spannung der Batterie 43 oder die Summe der Spannung der Batterie und der zwischen dem Nullpunkt und dem zugehörigen Anzapfpunkt des Transformators 4 liegenden Wechselspannung an die Gitter angeschlossen wer- -den. Die Anzapfpunkte des Transformators 5 der Empfangsstation sind unmittelbar mit den Gittern der entsprechenden Glühkathodenröhren verbunden. Die Gleichstromgittervorspannungen sind so groß gewählt, daß nur während Y₈ Periode der Wechselspannung Strom fließen kann. In Abb. 5 ist die Charakteristik der Glühkathodenröhren für die Anodenspannung, \vekhe die Batterien 41 und 42 liefern, dargestellt, und zwar ist in horizontaler Richtung die Gitterspannung V_s und in senkrechter Richtung der Anodenstrom J_a aufgetragen. Die Gittervorspannung, deren Größe durch das Maß. 45 dargestellt ist, wird um so viel größer als der Scheitelwert 46 der von den Transformatoren gelieferten Spannung gewählt, daß nur während ¹J₈ der Periode die resultierende Gitterspannung (Summe von Gleichstromgittervorspannung und Scheitelwert der Wechselspannung) den unteren Knick der Charakteristik überschreitet. Der Verlauf der Wechselspannung ist durch die mit 47 bezeichnete Kurve dargestellt. In senkrechter Richtung ist die Zeit t aufgetragen. Der Teil, während dem Anodenstrom fließt, ist stark ausgezogen.

Die Wirkungsweise der Einrichtung nach Abb. 4 stimmt grundsätzlich mit der nach Abb. ι überein. Die Signale werden dadurch gegeben, daß an der Gebestelle das Gitter der betreffenden Verstärkerröhre umgeschaltet wird von der Gleichstromgittervorspanntmg (Schalterstellung nach rechts) auf die aus der Gleichstromgittervorspannung und der Wechselspannung resultierende Gitterspannung (Schalterstellung nach links). Es fließt dann in dem entsprechenden Zeitabschnitt der der Verstärkerröhre /zugeordneten .Wechselspannung Strom über die horizontal gezeichneten Wicklungen der-Empfangsrelais. Gleichzeitig kann aber nur durch die senkrechte Wicklung des zugeordneten Empfangsrelais Strom fließen.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Sende- und Empfangsröhren in Reihe geschaltet sind, ist in Abb. 6 dargestellt. Die mit der Abb. 1 übereinstimmenden Teile tragen die gleichen Bezugszeichen. Die Verstärkerröhren der Sendestation und Empfangsstation sind in der gleichen Weise geschaltet wie die Verstärkerröhren der Sendestation nach Abb. 1. Die Anoden der Glühkathodenröhren der Sendetmd Empfangsstation sind in der gleichen Weise an die Transformatoren 4 und 5 angeschlossen wie die Anoden der Glühkathodenröhre der Sende- und Empfangsstation nach Abb. i. Die Gittervorspannungen sind ebenfalls in der gleichen Weise gewählt. Der Nullpunkt des Transformators 4 ist mit den Kathoden der Verstärkerröhren ah der Empfangsstation 3, der Nullpunkt des Transformators 5 mit den Kathoden der Verstärkerröhren an der Sendestation verbunden. Die Anordnung wirkt nun in folgender Weise: go

Wenn der Kontakt 17 geschlossen ist, so ist die Anodenspannung, die an der Röhre 7' der Sendestation liegt, nur während Y₈ der Periode des Wechselstromes so groß, daß Anodenstrom fließen kann. Zum gleichen Zeitpunkt liegt aber nur an der Anode der Röhre 7 der Empfangsstation eine so große Anodenspannung, daß durch diese Röhre 'Strom fließen kann. Da Sende- und Empfangsröhren hintereinandergeschaltet sind, so kann ein Strom nur über die· Verstärkerröhre 7 der Sende- und Empfangsstation sowie über den Kontaktgeber und das Relais 17 zustande kommen, während bei allen übrigen Stromkreisen das Zustandekommen eines Stromes wegen zu geringer Anodenspannuiig verhindert wird. Es ist leicht einzusehen, daß bei der in Abb. 6 dargestellten Anordnung Kontaktgeber und Relais ohne weiteres gegeneinander ausgetauscht werden können. Dies ist in der Abbildung dadurch dargestellt, daß an der Sendestation, vier Sender und vier Empfänger eingezeichnet sind. Durch die Reihenschaltung der Röhren an der Sende- und Empfangsstation ist es auch möglich, normale Relais zu verwenden.

Auch bei der in Abb. 4 dargestellten Einrichtung kann man auf eine leitende Verbindung zwischen Sende- und Empfangsstation verzichten. Man kann ebenso, wie in Abb. 1 angegeben, die Impulse auf drahtlosem Wege 'übertragen. Auch läßt sich bei den Einrieb-

tungeri nach Abb. ι und 4 in ähnlicher Weise ein Gegensprechbetrieb einrichten wie bei der Einrichtung nach Abb. 6. Man muß dann noch eine Verbindung zwischen Sender und Empfänger schaffen, über die auch von der Empfangsstation nach der Sendestation Impulse übertragen werden können. Man kann beispielsweise zur Übertragung der.Impulse τοπ der Sende- und Empfangsstation und umgekehrt eine Hochfrequenzübertragung verwenden, die nur auf einer einzigen Welle arbeitet. Um bei der Übertragung von einer sehr großen Anzahl von Meßwerten eine sichere Trennung der Wechselstromkurve zu erreichen, kann man auch noch zusätzliche Mittel zur Verzerrung der Stromkurve (gesättigtes Eisen) benutzen. Da sich bei lan-

' gen Wechselstromfernleitungen eine Verdre-'hung der Phasen der Wechselspannungen im Sende- und Empfangsort einstellen kann, so kann man auch die' zur Beseitigung der Phasenverdrehungen vorgeschlagenen Mittel verwenden.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Einrichtung zur Mehrfachfernübertragung von Signalen, Zeigerstellungen, Kommandos u. dgL, bei der die Empfänger durch Wählimpulse empfindlich gemacht werden, die synchron mit den eigentlichen Steuerimpulsen den Empfänger treffen, und bei der zur Erzeu-, gung der Steuer- und WählimpulseMehrphasenströme verwendet werden, die mit Hilfe, von steuerbaren Gleichrichtern (z. B. Glühkathodenröhren, Dampfentladungsröhren) voneinander getrennt werden, gekennzeichnet durch eine derartige Bemessung des Verhältnisses zwischen der Gleichstromgittervorspannung und der den Gleichrichtern zugeführten Wechselspannung, daß nur während eines bestimmten Bruchteiles der positiven Halbwelle des zur Erzeugung der Impulse dienenden Wechselstromes der Anodenstrom fließen kann.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Gittervorspannungen der steuerbaren. Gleichrichter Wechselspannungen überlagert werden und die Größe der Gittervorspannungen in bezug zum Scheitelwert der überlagerten Wechselspannungen so gewählt ist, daß nur während eines kleinen Teiles der positiven Halbwelle der Wechselspannung Anodenstrom fließt.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitter oder Anoden der steuerbaren Gleichrichter an der Sende- und Empfangsstation an die einander entsprechenden Anzapfpunkte von Mehrphasentransformatoren angeschlossen sind.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einander entsprechenden steuerbaren Gleichrichter an der Sende- und Empfangsstation in Reihe mit den einander entsprechenden Phasen zweier Vielphasentransformatoren geschaltet sind, von welchen der eine in der Sende- und der andere in der Empfangsstation aufgestellt ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen