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Tasteinrichtung für Wechselstromtelegrafie Es sind:, Modulationsschaltungen
für die Trägerfrequenztelegrafie. bekanntgeworden, die mit Trockengleichrichtern
arbeiten und deren Dämpfung bei Aussteuerung o, die nachstehend mit Ruhedämpfung
bezeichnet werden soll, gegenüber der Durchlaß- bzw. Sperrdämpfung, die sich bei
voller Gleichstromaussteuerung ergibt, groß ist. Dies geschieht durch sogenannte
Doppelgegentaktmodulatoren, bei denen bei Gleichstromaussteuerung o keine Trägerfrequenz
an den Verbraucher gelangt und bei denen beim Wechsel der Gleichstromaussteuerung
nur eine Umpolung des Tonfrequenzgenerators erfolgt, die Trägerfrequenz jedoch im
Modulationsprodukt nicht mehr enthalten ist.
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Es ist auch vorgeschlagen worden, die Ruhedämpfung nur wenig verschieden
von der Durchlaß- bzw. Sperrdämpfung, die sich bei voller Gleichstromaussteuerung
ergibt, zu machen. Dabei wird eine große Ruhedämpfung durch eine Schaltung erreicht,
nach der der mehrere Gleichrichter enthaltende Querzweig mit hohem und 'der entsprechende
Längszweig mit kleinem Übersetzungsverhältnis an den Generator angekoppelt wird.
Um eine kleine Ruhedämpfung zu erzielen, ist dagegen der Querzweig mit kleinem,
.der Längszweig aber mit hohem' Übersetzungsverhältnis angekoppelt.
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Diese Maßnahmen haben jedoch zwangsläufig eine Verminderung der Sperrdämpfung
zur Folge, d. h. beim Anlegen einer Steuerspannung in Sperrichtung an den Modulator
gelangt noch ein kleiner störender Bruchteil der Trägerfrequenz an den Verbraucher.
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Es ist ferner eine Tasteinrichtung bekanntgeworden, bei der im Querzug
zwei Paar Trockengleichrichter angeordnet sind, die bei der Aüssteuerung in der
Durchlaßrichtung
die Generatorseite bzw. den Verbraucher kurzschließen.
Bei dieser Tasteinrichtung ist jedoch der Unterschied zwischen der Durchlaßdämpfung
(bei geöffnetem Schalter) und der Sperrdämpfung (bei geschlossenem Schalter) sehr
klein, da dort von der Trockengleichrichterkennlinie nur der Teil zwischen R, (Widerstand
beim Strom Ntill) und dem Durchlaßwiderstand ausgenützt wird. Auch - bei Hintereinanderschaltung
mehrerer derartiger Tastschaltungen ist di eses Verhältnis praktisch unverändert,
da die Widerstandsunterschiede dadurch nicht verändert werden können.
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Für Zwecke der Telegrafie ist der Verbraucher meist ein Vierpol, dessen
Einschwingvorgänge maßgebend durch die Größe der Abschlußwiderstände bestimmt werden.
Die bekannte Tasteinrichtung wird an die Abschlußwiderstände nicht angepaßt; vielmehr
bildet der veränderliche Widerstand selbst den Abschluß.
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Im Gegensatz hierzu besitzt der vorliegende Anmeldungsgegenstand den
Vorteil, daß das Verhältnis von Sperr- zu Durchlaßdämpfung sehr groß gemacht werden
kann. Durch die Art der Schaltung mittels des Übertragers kommen die Widerstandsänderungen
der Gleichrichter potenziert zur Wirkung. Die AbschlußbeAingungen eines Vierpols
als Verbraucher lassen sich ohne Änderung der Güte der Tasteinrichtung leicht einhalten,
da die Gleichrichter in Sperrichtung hochohmig sind und den Abschlußwiderstand des
Verbrauchers nicht beeinflussen, Im Durchlaßzustand kann die Beeinflussung des Abschlußwiderstandes
durch den Innenwiderstand des Generators beliebig klein gehalten werden, indem dieser
ausreichend hoch gewählt wird. Eine irgendwie geartete Beeinflussung der Einschwingvorgänge`
des Verbrauchervierpols durch- die jeweiligen Widerstandsverhältnisse der Gleichrichter
ist nicht möglich.
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Die- vorliegende Erfindung vermeidet diesen Nachteil.
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Erfindungsgemäß wird die von einem Generator erzeugte Wechselspannung
in zwei Teilspannungen zerlegt. Diese werden beim Anlegen des Steuergleichstromes
in dem einen Sinn gleichphasig parallel geschaltet . und arbeiten gemeinsam auf
den Verbraucher. Wird aber der Steuergleichstrom im entgegengesetzten Sinn angelegt,
so werden die beiden Teilspannungen gegeneinandergeschaltet und heben sich auf.
Im Modulationsprodukt sind aber stets die Seitenbänder und die Trägerfrequenz vorhanden.
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Die Tasteinrichtung nach der Erfindung besteht zweckmäßig aus vier
Paaren von Trockengleichrichtern und nur einem Übertrager_ Die Durchlaßdämpfung
bei der Gleichstromaussteuerung Null (Ruhedämpfung) durch die Ortsbatterie ist nur
wenig verschieden von der Durchlaßdämpfung bei voller Aussteuerung; die Sperrdämpfung
dagegen ist sehr groß.
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Legt man den Steuergleichstrom an die Mittelanzapfüngen der Sekundärwicklungen,
dann erscheinen, da die Ruhedämpfung klein ist und der Modulator trägheitslos arbeitet,
zunächst alle Wechselstromzeichen um die Umschlagzeit des Steuerrelais zu lang.
Diese Verlängerung stellt eine Systemverzerrung dar, die sich besonders ungünstig
auswirkt, wenn das Steuerrelais infolge mangelnder Wartung erhebliche Prellungen
und eine Veränderung der Umschlagzeit während des Betriebes aufweist.
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Dieser Nachteil wird gemäß weiterer Erfindung durch den Einbau eines
Tiefpasses, insbesondere einer Spulenleitung, in den Steuerstromkreisvermieden.
DieEinschwingzeit dieser Spulenleitung ist derart gewählt, daß der Steuerstrom während
der Umschlagzeit des steuernden Kontaktrelais des Senders in der jeweiligen Richtung
aufrechterhalten wird.
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Die Erfindung wird an Hand zweier Figuren näher erläutert.
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Fig. i zeigt die Schaltung der Tasteinrichtung und Fig.2a bis 2d vier
Stromschrittbilder, die die Arbeitsweise näher erläutern. In Fig. 2 zeigt
In Fig. i stellt Ü einen Übertrager mit drei Wicklungen i, 2 und 3 dar,, von denen
i und 2 Mittelanzapfungen besitzen, die die Zuführungen für den Steuergleichstrom
darstellen. Die Anfänge der Wicklungen i und z sind durch die Trockengleichrichter
5 und 6, die Enden durch die Trockengleichrichter und 8 verbunden, die so gepolt
sind, daß sie durchlässig werden, wenn an Klemme 17 der Pluspol und an Klemme 18
der Minuspol der Ortsbatterie gelegt wird. Ferner- ist der Anfang der Wicklung i
mit dem Ende von 2 durch die Gleichrichter ii und 12 und der Anfang von 2 mit dem
Ende von i durch die Gleichrichter 9 und io verbunden, die so gepolt sind, daß sie
durchlässig werden, wenn an Klemme 17 der Minuspol und an Klemme 18 der Pluspol
der Batterie gelegt wird. In diesem Falle spezsen die Gleichrichterzweige 5, 6,.7,
B. Der Verbraucher 13 liegt einer-. seits zwischen 5 und 6 und andererseits
zwischen 7 und B. Der Generator 4 wird an die
Wicklung 3 angeschlossen.
Ein Tiefpaß 16, beispielsweise eine Spulenleitung in Dreieckschaltung, wird in die
Gleichstromzuleitung geschaltet.
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Die Wirkungsweise der Schaltung ist folgende.
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Wenn an Klemme 17 der Pluspol der Ortsbatterie liegt, sind die Gleichrichterzweige
5, 6 und 7, 8 durchlässig,.während 9, io und ii, i2 sperren. Die Wicklungen i, und
2 sind wechselstrommäßig parallel geschaltet und arbeiten gemeinsam auf den Verbraucher
13. Wird die Ortsbatterie umgepolt, dann werden die Gleichrichterzweige9. io und
i i,- i2 durchlässig und 5, 6 und 7, 8 sperren. Die Wicklungen i und 2 sind jetzt
gegeneinandergeschaltet, und die Spannungen heben sich auf, da immer der Anfang
der einen Wicklung mit dem Ende der oanderen verbunden ist. Es gelangt keine Trägerfrequenz
in den Verbraucher. Die Sperrdämpfung bei der Aussteuerung erreicht hohe Werte,
da die Gleichrichter 5 bis 8 einen hohen Widerstand angenommen haben und der Kurzschluß
des Generators wegen der Hintereinanderschaltung der Wicklungen i und 2 besonders
wirksam geworden ist.
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Für die Aussteuerung o durch die Ortsbatterie kann für alle Gleichrichter
der gleiche Widerstand angenommen werden. Die Spannung am Verbraucher ist dann nur
wenig kleiner als die Spannung bei voller Aussteuerung des Mödulätors durch den
Gleichstromkreis.
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Ein Rückwirken des Gleichstromkreises auf den Wechselstromkreis ist
bei Gleichheit der Gleichrichterzweige nicht möglich da die Gleichstromdurchflutung
in jeder der beiden Wicklungen sich aufhebt. Auch bei der praktisch vorkommenden
Ungleichheit der Gleichrichterzweige ist die Gleichstromdurchflutung des Übertragerkernes
gleich o, da sich diese von Wicklung i und 2 dann gegenseitig aufhebt.
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Die Arbeitsweise des Modulators in einem Trägerfrequenztelegrafiesystem
ist folgende: Der Modulator wird von dem Generator 4.
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mit dem -endlichen Innenwiderstand Ri mit .der Trägerfrequenz und
an den Klemmen 17 und 18 mit der Modulationsfrequenz gespeist. Diese Modulationsfrequenz,
in Fig. 2a durch rechteckig verlaufende Gleichstromimpulse dargestellt, wird von
einem -nicht gezeichneten @Umsetzerkontaktrelais oder durch den Telegrafensender
selbst erzeugt. In Fig.2a stellt die Abszisse die Zeitachse dar. Auf der Ordinate
ist nach oben der Steuerstrom, der den Modulator in Durchlaßrichtung aussteuert,
aufgetragen. Da nun jedes mit Kontakten arbeitende mechanische Relais eine Umschlagzeit
einschließlich der Prellzeiten besitzt, besteht zwischen jedem Wechsel der Stromrichtungen
eine Pause, in "der. kein Strom fließen kann (in der Fig. 2a mit T-bezeichnet).
Legt man entgegen- der Darstellung in Fig. i den Steuergleichstrom unmittelbar an
die Mittelanzapfungen der Sekundärwicklungen, schaltet man also den Tiefpaß 16 ab,
dann stellt Fig. 2b die Wechselstromzüge dar, die den Modulator verlassen. Da die
Ruhedämpfung klein und wenig unterschiedlich von der Durchlaßdäm$fung- ist und da
ferner der Modulator trägheitslos arbeitet, werden in diesem Fall alle Wechselstromzeichen
um die Umschlagzeit T des Steuerrelais zu lang. Diese Verlängerung stellt eine Systemverzerrung
dar, die sich besonders. ungünstig auswirkt, wenn darüber hinaus das Steuerrelais
infolge mangelnder Wartung erhebliche Prellungen. und eine Veränderung der Umschlagzeit
während des Betriebes aufweist.
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Dieser Nachteil wird gemäß weiterer Erfindung durch den Einbau eines
Tiefpasses, insbesondere einer Spulenleitung, in den Steuerstromkreis vermieden.
Die Grenzfrequenz dieser Spulenleitung kann beispielsweise etwa der fünffachen Telegrafierfrequenz
entsprechen. Die Ein- und Ausschwingzeit -ist derart gewählt, daß der Steuerstrom
während der Umschlagzeit des steuernden Kontaktrelais des Senders in der jeweiligen
Richtung durch den Ausschwingvorgang aufrechterhalten wird. Fig. 2c zeigt die.'
Gleichstromimpulse und Fig. 2d die modulierten "Trägerfrequenzzeichen hinter einer
derartigen Spulenleitung.
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Der Tiefpaß 16 ist beispielsweise aus einer Spule und zwei Kondensatoren
nach Art einer Spulenleitung in Dreieckschaltung aufgebaut. Die Widerstände 14 und
15 sind so bemessen, daß ihre Summe gleich dem Kennwert des Wellenwiderstandes des
Tiefpasses ist, damit die günstigsten Ein- und Aüsschwingvorgänge erreicht werden.
Um den Einfluß der Widerstandsänderung der Trockengleichrichter für die beiden Aussteuerungszustände
auf den Abschluß der Spulenleitung weitgehend auszuschalten, wird der Modulator
nur einem Teil 14 des ganzen Abschlußwiderstandes des Tiefpasses parallel geschaltet.
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Die Einschaltung der' Spulenleitung 16 bewirkt eine Überbrückung der
Umschlagzeiten des den Modulator steuernden Kontaktrelais, falls deren Einschwingzeit
größer ist als die zu überbrückende Umschlagzeit. In diesem Fall hält die Spulenleitung
auch während der Umschlagzeit den jeweiligen Steuerstrom für die Gleichrichter.
in ausreichender Höhe aufrecht und wechselt erst dann dessen Richtung, -wend der
Gegenstrom einsetzt. "Die Wechselstromzeichen erhalten somit praktisch
die
richtige Länge, die Systemverzerrung wird praktisch gleich Null. Änderungen der
Umschlagzeit und Kontaktprellungen haben praktisch keinen Einfluß mehr auf die Arbeitsweise
des Modulators und machen ihn in Verbindung. mit der Spulenleitung für den praktischen
Betrieb erst brauchbar.