DE721138C - Anordnung zur Frequenzmessung bzw. frequenzabhaengigen Regelung fuer niederfrequenten Wechselstrom mittels eines gedaempften Schwingungskreises - Google Patents

Description

• Anordnung zur Frequenzmessung bzw. frequenzabhängigen Regelung für niederfrequenten Wechselstrom mittels eines gedämpften Schwingungskreises Es ist eine Einrichtung bekannt, um entgegengesetzte mechanische oder elektrische Wirkungen auszulösen, wenn die Frequenz eines Wechselstroms eine Normalfrequenz über- oder unterschreitet. Die Anordnung enthält einen Schwingungskreis, der auf zwei entgegengesetzt geschaltete Elektronenröhren wirkt, deren Anodenströme ein Differentialinstrument beeinflussen. Es wird sowohl die von dem Schwingungskreis mit der Normaleigenfrequenz abgeleitete Wechselspannung als auch die zu prüfende Wechselspannung dem Steuergitter je einer Elektronenröhre zugeführt, in deren Anodenkreis eine Gleichspannung und das erwähnte Differentialinstrument liegen. Durch Wahl einer geeigneten negativen Gittervorspannung sind die beiden Röhren als Gleichrichter wirksam. Diese bekannte Einrichtung hat wegen der Verwen- -dung von Röhren den Mangel, daß sich im Laufe der Zeit die Veränderung dler Röhrenkennlinien auf die Meßgenauigkeit auswirkt und diese beeinträchtigt. Auch ist wegen der Verwendung von Röhren diese Anordnung gegen Oberwellen empfindlich.
• Bei einer anderen bekannten Anordnung zur Frequenzmessung werden zwei in hesonderer Weise gewonnene Wechselspannungen den Diagonalzweigen einer Gleichnchterbrücke zugeführt, an deren Ausgang ein Meßgerät mit Parallelkondensator angeschlossen ist.
• Die Gleichrichterbrücke enthält durchweg Einweggleichrichter, die bekanntlich eine stark pulsierende Gleichstromgröße liefern. Aus diesem Grunde ist auch dem Meßgerät der Kondensator zwecks Ableitung des Wechselstromanteils parallel geschaltet. Man kann auf diese Weise wohl eine Beruhigung des Anzeigegerätes erhalten, jedoch wird dadurch die EinsteIlzeit des Meßgeräts heraufgesetzt, die aber gerade bei der Messung des Augenhlickswertes der Frequenz recht niedrig sein soll.
• Schließlich ist eine Einrichtung zur Frequenzmessung bekannt. bei der außer der zu messenden Frequenz zu Vergleichszweck.en eine Normalfrequenz vorhanden sein muß.
• Dabei wird die eine Frequenz auf zwei in Reihe geschaltete Primärwicklungen enges Transformators gegeben. während die andere Frequenz auf zwei einander entgegenwirkende weitere Primärwicklungen desselben Transformators gegeben wird. Dieser Transformator enthält vier Sekundärwicklungen, die sämtlich in Reihe geschaltet sind. und zwar so, daß die hier auftretenden Wechslelspannungen zur Vorspannung der Gitter zweier entgegengesetzt geschalteter Röhren dienen, in deren Anodenkreis wiederum ein Galvanometer liegt.
• Das Auftreten von Phasenverschiebungen bzw.
• Schwebungen zwischen Normalfrequenz und Meßfrequenz dient dazu, das Galvanometer zu beeinflussen. Auch diese Einrichtung hat wegen der Verwendung von Röhren den Nachteil der Abhängigkeit von der Veränderung der Röhrenkennlinien, und außerdem erfordert diese Einrichtung das Vorhandensein einer Wechselstromquelle, deren Frequenz genauestens konstant gehalten werden muß.
• Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Anordnung zur Frequenzmessung bzw. frequenzabhängigen Regelung für niederfrequenten Wechselstrom mittels eines gedämpften Schwingungskreises, Die angegebenen Mängel werden erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß zur Erzeugung einer der Frequenzabweichung entsprechenden Spannung zwei entgegengeschaltete GlJeichrichtEersysteme in Grätzs chaltung vorgesehen sind, die über zwei Transformatoren mit je zwei Primärwicklungen an der Wechselspannung der zu messenden Frequenz liegen derart, daß je eine der beiden Primärwicklungen unmittelbar von der Wechselspannung, die beiden anderen Primärwicklungen über den schwach gedämpfteil Schwingungskreis gespeist werden.
• Die Anordnung hat den Vorteil, daß eine Normalfrequenz nicht benötigt' wird. Ferner bedeutet die Anwendung von Gleichriclltersystemen in Grätzschaltung, daß eine Vollweggleichrichtullg stattfindet, die eine besondere Glättung des Ausgangsstromes ergibt und somit die Verwendung von besonderen Parallelkondensatoren an dem Meßgerät entbehrlich macht. Auch verhält sich die Anordnung mit Vollweggleidirichtung in bezug auf Oberwellen günstiger als eine Anordnung mit Glühkathodengleichrichtern. Schließlich enthält die Anordnung keine Röhren und ist daher von dem Verlauf und der Änderung der Röhrenkennlinien unabhängig.
• In den Abbildungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. und zwar zeigt Abb. I die Schaltung. Abb. 2 das vereinfachte Vektordiagramm. bas Gerät nach Abb. 1 enthält einen schwach gedämpften Schwingungskreis S, der aus einer veränderlichen Induktivität L sowie einem Kondensator C besteht. Ferner sind zwei Transformatoren T1 und T2 sowie zwei Gleichrichterschaltungen G11 und GI, vorhanden.
• Zur Nullpunkteinstellung dient ein Potentiometer mit verstellbarem Schleifkontakt, zur Anzeige ein Meßgerät G. Außerdem ist durch die Wicklung FR angedeutet, daß an dieser Stelle ein elektrischer Frequenzregler üblicher Bauart angeschlossen werden kann. Jeder der beiden Transformatoren besitzt zwei Primärwicklungen, die untereinander und mit der zu messenden Spannung in der gezeichneten Weise verbunden sind. Diese beiden Wicklungen nehmen einen Strom von der Größe J.) auf. Die beiden anderen Primärwicklullgelï sind über einen Hilfstransformator mit dem schwach gedämpften Schwingungskreis verbunden. Es dient also die Phasendrehung der Spannung am Kondensator des Schwingungskreises als Kriterium für die Frequenzänderung. Diese beiden Primärwicklungen nehmer einen Strom, auf. Die Sekundärströme werden gleichgerichtet und sind einander entgegengeschaltet. Im Resonanzfall stehen die beiden Ströme Jt und J2 senkrecht aufeinander (Abb. 2), so daß die auf beiden Seiten sich ergebenden Summenströme k und J untereinander gleich groß sind. Aus diesem Grunde gibt die Gleichrichteranordnung dabei die Spannung Null ab.
• Bei einer Phasendrehung infolge Verstimmung des Schwillgungskreises werden die Summenströme ungleich, und zwar wird eine seits beispielsweise der Strom J3, andererseits der Strom JL'- erreicht. Diese beiden Ströme sind ungleich groß, und ihre Differenzbildung in der angegebenen Schaltung ergibt eine Gleichspannung, die proportional dem Drehwinkel und damit propartional der Abweichung von der Resonanzfrequenz ist.
• Der Vorgang ist damit auf eine Spannungsmessung zurückgeführt, und die Anordnung ist besonders deshalb vorteilhaft, weil sich an den Gleichrichtern auch bei längerem Betrieb keine Änderungen ergeben, die eine Fälschung des Meßergebnisses zur Folge hauben könnten.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Anordnung zur Frequenzmessung bzw. frequenzabhängigen Regelung für niederfrequenten Wechselstrom mittels eines gedämpften Schwingungskreises, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung einer der Frequenzabweichung entsprechenden Spannung zwei entgegengeschaltete Gleichrichtersysteme in Grätzschaltung vorgesehen sind, die über zweiTransformatoren mit je zwei Primärwicklungen an der Wechselspannung der zu messenden Frequenz liegen, derart, daß je eine der beiden Primärwicklungen unmittelbar von der Wechselspannung, die beiden anderen Primärwicklungen über den schwach gedämpften Schwingungskreis gespeist werden.
2. 2. Anordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gleichrichtersysteme über einen Widerstand (R) miteinander verbunden sind, von dem eine zur Messung bzw. Regelung dienende Gleichspannung abgegriffen wird und der mit einem verstellbaren Schleifkontakt zur Veränderung der Nullage versehen ist.