DE708631C - Ausgleichselement zur Kompensierung von Magnetischen Kopplungen in unbelasteten Fernsprechkabeln - Google Patents

Description

• Ausgleichselement zur Kompensierung von magnetischen Kopplungen in unbelasteten Fernsprechkabeln Die Erfindung beschäftigt sich mit dem Ausgleich von vor allen Dingen bei höheren Frequenzen auftretenden magnetischen Kopplungen in unbelasteten Fernsprechkabeln.
• Elemente für einen solchen Ausgleich sind bereits in der Form bekannt, daß zwei Übertrager benutzt werden, die je einen Massekern enthalten. Die Primärspulen der Übertrager sind hierbei gegensinnig gewickelt, während die Sekundärspulen im gleichen Sinne aufgetragen sind. Die in den Übertragern angeordneten Massekerne sind miteinander fest gekuppelt und derart angeordnet, daß sich bei einer gewissen Mittelstellung der Kerne die in den Sekundärwicklungen induzierten Spannungen aufheben. Werden nun die Kerne nach der einen oder der anderen Seite hin bewegt, dann überwiegt die eine oder die andere induzierte Spannung, und es verbleibt eine Restspannung bestimmter Größe und Richtung, durch die einer magnetischen Kopplung im Kabel entgegengewirkt werden kann.
• Es hat sich nun gezeigt, daß ein solches Ausgleichselement den Nachteil besitzt, daß nur der Realteil der erzeugten Gegeninduktivität geregelt werden kann, daß aber eine besondere, hiervon unabhängige Regelung des Imaginärteiles der Gegeninduktivität nicht möglich ist. Hieraus ergibt sich, daß die gewünschte Kompensierung von magnetischen Kopplungen mit dem bekannten Ausgleichselement nur unvollständig durchgeführt werden kann. Hier greift nun die Erfindung ein, bei der für das Ausgleichselement ebenfalls zwei Übertrager benutzt werden, von denen jedoch jeder als Differentialübertrager aufgebaut ist.,-' In bekannter Weise sind auch hier bei jedem Übertrager zwei Priniärwicklungsteile gegensinnig und zwei Sekundärwicklungsteile gleichsinnig oder umgekehrt geschaltet, und es werden zwei zur Einstellung des Kopplungsgrades verstellbare Kernteile benutzt. Die Erfindung besteht hierbei darin, daß in dein einen Übertrager zur Einstellung des Realbetrages der Gegeninduktivität ein lIassekern für sieh verstellbar und in dein anderen Übertrager zur Einstellung des Iinaginärteiles der Gegeninduktivität ein Metallkern oder eine Kurzschlußwicklung für sich verstellbar angebracht sind. Gemäß der weiteren Erfindung sind Maßnahmen getroffen, um die bei der- Einstellung des Ima-närteiles zusätzlich auftretende Veränderung des Realteiles zu kompensieren.
• Bei einer solchen Anordnung kann der absolute Betrag der Gegeninduktivität ohne besondere Hilfsmittel durch Verschieben des Massekerns in dein einen Übertragersystern derart ohne Schwierigkeiten geregelt werden, daß die Gegeninduktivität z.B. von minus zu plus -roo nH stetig einstellbar ist, wobei aber auch höhere Werte erreichbar sind.
• Bei Verwendung eines lletallkeriis aus nichtferroinagnetische.rn Material für di, Einstellung des Iinaginärteiles der Gegeninduktivität wird der sich ergebende unerwünschte Realbetrag durch eine Hilfsübertragerwicklung mit Massekern, der mit dem lletallker-n fest gekuppelt ist, ausgeglichen oder aber dadurch, daß der Metallkern an der einen Seite abgeflacht und an der hierdurch frei werdenden Stelle ein hochpermeabler Massekern angebracht wird.
• Bei Verwendung eines Metallkerns aus ferromagnetischein Material wird die Kompensation entweder wieder durch einen Hilfsübertrager oder aber dadurch erreicht. daß die Zusammensetzung des Kerns so gewählt wird, daß der Realbetrag gerade ausgeglichen wird.
• In allen angeführten Fällen kann zwar der Mittelwert des unerwünschten Realteils der Gegenindulctivit ät auf Null gebracht werden, dieser selbst ist aber noch stark frequenzalahängig.
• Durch die Verwendung einer Kurzschlußwicklung an Stelle eines Metallkerns für die Einstellung des Iniaginärteiles der Gegeninduktivität wird gegenüber der angeführten Anordnung eine erheblich geringere Frequenzabhängigkeit erhalten. Für diese Kurzschlußwicklung können ebenfalls entweder nichtmagnetische oder auch ferromagnetische Werkstoffe verwendet werden. Wurde z. B. die Kurzschlußwicklung aus Kupferdraht hergestellt, so ergab sich, daß bei ihrer Verschiebung im Innern des zweiten 'Übertragers eine Realkomponente auftrat, die sich genau wie bei der Anordnung mit einem Metallkern der im ersten Übertrager eingestellten Realkomponente überlagerte und diese somit veränderte. Dieser Nachteil kann durch Anwendung der gleichen Mittel vermieden werden, wie sie bereits bei der Benutzung eines Metallkernes beschrieben sind. Durch die Verwendung einer Kurzschlußwicklung aus Kupfer in Verbindung z. B. mit einem zusätzlichen Massekern kann die Frequenzabhängigkeit des Realteiles stark herabgedrückt werden und beträgt maximal -% 15 bis 2001" des jeweils eingestellten Imaginärwertes.
• Gemäß der weiteren Erfindung wurde die Kurzschlußwicklung aus Kupfer durch eine solche aus Eisen ersetzt. Hierdurch konnte bei geeigneter Windungszahl und Drahtstärke der Mittelwert der zusätzlich auftretenden Realkomponente auf Null abgeglichen werden, so daß also eine Verfälschung des Realbetrages, der am ersten Übertrager eingestellt war, nicht auftreten konnte. Somit erübrigt sich auch die Anordnung einer besonderen Einrichtung zur Kompensation der zusätzlichen Realkomponente, so daß die Anordnung infolge der Verwendung von Eisendraht wesentlich vereinfacht werden konnte. Der Iinaginärteil der Gegeninduktivität ist hierbei vollständig frequenzunabhängig.
• Im folgenden soll nun an Hand der Figur ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben werden, wie es mit Vorteil verwendet werden kann.
• Die Fig. i zeigt in dem Schaltprinzip die Differentialübertrager i und 2, deren Primärspulen 3 und 4 bzw. 5 und 6, vom Spulenstrom aus betrachtet, einander gegensinnig gewickelt sind. Die Sekundärspulen 7 und 8 bzw. 9 und io sind demgegenüber im gleichen Sinne gewickelt. Inn Innern des Übertragers i ist ein 1lassekern i i angebracht, der in Richtung der eingezeichneten Pfeile verstellt werden kann. Im Übertrager 2 ist eine Kurzschlußwicklung 12 vorgesehen, die ebenfalls in Richtung der eingezeichneten Pfeile, und zwar unabhängig vom Massekern i i verstellt werden kann.
• Die Fig.2 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Ausgleichselementes gemäß der Erfindung. In dein Gehäuse 13 sitzen die Übertrager i und 2, die hintereinander auf einem gemeinsamen Spulenkörper 14 aus Isolierpreß- oder -spritznasse angeordnet sind. Im Innern der Übertrager befinden sich wieder der Massekern i i und die Kurzschlußwicklüng 12. Beide können unabhängig voneinander durch Drehen von Gewindestiften 15 und 16 von der Seite des zylindrischen Gehäuses her in der Längsrichtung des Zylinders verschoben werden. Eine solche Anordnung ergibt eine sehr genaue Einstellmöglichkeit, und der eingestellte Kopplungsbetrag kann nach Real-und Imaginär-teil, d. h. nach Größe und Phasenlage, in einfacher Weise aus den Spindellängen abgelesen werden.
• In Fig. 3 schließlich ist eine Kurzschlußwicklung im einzelnen gezeichnet, die gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung aus Kupferdraht besteht. Die Kupferwicklung 1z' ist auf einen Träger 17 aufgebracht, der an seiner einen Seite 18 abgeflacht ist. In den hierdurch frei werdenden Raum ist der zusätzliche Massekern i9 eingebaut, der der Kompensation der zusätzlich auftretenden Realkomponente dient.
• Die beschriebene Anordnung stellt selbstverständlich nur ein Ausführungsbeispiel dar und kann auch beliebig anders getroffen werden, wenn nur von dem Grundgedanken der Erfindung Gebrauch gemacht wird.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Ausgleichselement zur Kompensierung von magnetischen Kopplungen in unbelasteten Fernsprechkabeln unter Verwendung zweier Differentialübertrager mit gegensinnig gewickelten Primärspulenteilen und gleichsinnig gewickelten Sekündärspulenteilen oder umgekehrt und zwei zur Einstellung des Kopplungsgrades verstellbaren Kernteilen, dadurch gekennzeichnet, daß in dem einen übertrager zur Einstellung des Realbetrages der Gegeninduktivität ein Massekern für sich verstellbar und in dem anderen Übertrager zur Einstellung des Imaginärteiles der Gegeninduktivität ein Metallkern oder eine Kurzschlußwicklung für sich verstellbar angebracht sind.
2. 2. Ausgleichselement nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurzschlußwicklung aus ferromagnetischem Material besteht.
3. 3. Ausgleichselement nach Anspruch i mit einem Metallkern oder einer Kurzschlußwicklung aus nichtferromagnetischem Material, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eine Hilfsübertragerwicklung mit Massekern vorgesehen ist, der mit dem Metallkern bzw. der Kurzschlußwicklung fest verbunden ist. q..
4. Ausgleichselement nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Differentialübertrager hintereinander auf einem gemeinsamen zylindrischen Spulenkörper (i4) aus Isolierpreß- oder -spritzmasse und der Massekern (ii) und der Metallkern bzw. die Kurzschlußwicklung (i2) im Innern je eines Differentialübertragers angeordnet sind.
5. 5. Ausgleichselement nach den Ansprüchen 3 und q., dadurch gekennzeichnet, daß der Metallkern bzw. die Kurzschlußwicklung (i2) auf einer Seite (i8) abgeflacht und in dem hierdurch frei werdenden Raum der zusätzliche Massekern (i9) angebracht ist.
6. 6. Ausgleichselement nach Anspruch q., dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung des Massekerns (i1) und des Metallkerns bz-,v. der Kurzschlußwicklung (i2) durch Drehen von zwei in Richtung der Zylinderachse geführten Gewindestiften (i5, 16) von außen her erfolgt.