DE733428C

DE733428C - Device for the automatic adjustment of a rotatable system

Info

Publication number: DE733428C
Application number: DET51923D
Authority: DE
Inventors: Dr Fritz Bergtold; Karl Jirsa; Dr Wilhelm Runge
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1939-03-11
Filing date: 1939-03-11
Publication date: 1943-03-26

Description

Einrichtung zur selbsttätigen Einstellung eines drehbaren Systems Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur selbsttätigen Einstellung eines drehbaren Systems, dessen Ruhelage durch Gleichheit posi tiver und negativer, durch das System drehsvinkelabhängig veränderter Strom- oder Spannungsstöße festgelegt ist. Sie soll insbesondere zur selbsttätigen Einstellung des drehbaren Richtantennensystems bei einem mit periodischer Antennenumschaltung arbeitenden Peilempfänger Anwendung finden.Device for the automatic adjustment of a rotatable system The invention relates to a device for the automatic adjustment of a rotatable System, whose rest position is more positive and negative through equality, through the system Current or voltage surges changed depending on the angle of rotation. she should in particular for the automatic adjustment of the rotatable directional antenna system a direction finder working with periodic antenna switching.

Es ist bereits bekannt, bei einem Peilempfänger mit einer Richtantenne und einer ungerichteten Antenne, bei dem durch periodische Umschaltung einer dieser beiden Antennen abwechselnd zwei sich teilweise überlappende Richtempfangs diagramme erzeugt werden, die im gleichen Rhythmus umgepolte gleichgerichtete Empfängerausgangsspannung zur Steuerung eines mit dem Antennensystem gekuppelten Motors zu benutzen. Das Größenverhältnis der Spannungsstöße in den beiden Schaltphasen ist dann von der Größe und dem Richtungssinn der Abweichung des Richtantennen systems von der Ruhelage abhängig, und ein Gleichstrommotor, dem diese Spannungsstöße zugeführt werden, erzeugt ein Drehmoment, das bei großer Abweichung auch einen entsprechend großen Wert annimmt. Diese Anordnung setzt aber eine erhebliche Verstärkung der durch die Antennenumschaltung im Ausgang des Empfängers erhaltenen Strom- oder Spannungsstöße, mit denen der Motor betrieben wird, voraus. It is already known for a direction finder with a directional antenna and an omnidirectional antenna, in which one of these by periodic switching two antennas alternate with two partially overlapping directional reception diagrams are generated, the polarized rectified receiver output voltage reversed in the same rhythm to control a motor coupled to the antenna system. The size ratio the voltage surges in the two switching phases is then of the size and the sense of direction the deviation of the directional antenna system from the rest position, and a DC motor, to which these voltage surges are fed, generates a torque, which also assumes a correspondingly large value in the event of a large deviation. This arrangement but sets a considerable gain in the output due to the antenna switching of the receiver received current or voltage surges with which the motor is operated will, ahead.

Um diese Verstärkung zu vermeiden. hat man versucht, in den Ausgang des Empfängers ein polarisiertes Relais zu legen und mit diesem Relais einen Gleichstrommotor so einzuschalten. daß er das Richtantennensystem jeweils auf kürzestem Weg in die Ruhelage dreht. Hierbei ergab sich jedoch eine sehr unruhige, pendelnde Einstellung des Richtantennensystems. Da man bisher der Ansicht war, das erhebliche Schwungmoment des Motorankers müßte im Sinne einer Beruhigung der Einstellung wirken, schob man diese Unruhe darauf, daß das Relais bei geringen Abweichungen des Richtantennensystems von der Ruhelage den Motor bereits an die volle Spannung legt und dadurch bei den geringsten Abweichungen schon große. Motordrehmomente hervorruft. Man sah demgemäß die mit polarisierten Relais arbeitenden Anordnungen als praktisch unbefriedigend an. To avoid this reinforcement. tried to get into the exit of the receiver to put a polarized relay and with this relay a DC motor so turn on. that he the directional antenna system in each case by the shortest route in the Rest position rotates. However, this resulted in a very restless, oscillating attitude of the directional antenna system. Since one was previously of the opinion, the considerable momentum the motor armature should act in the sense of a calming of the attitude, one pushed this restlessness ensures that the relay with small deviations of the directional antenna system from the rest position the motor is already at full voltage and thereby with the even the slightest deviations are large. Causes engine torques. One saw accordingly the arrangements using polarized relays to be practically unsatisfactory at.

Der Erfindung liegt nun folgende Erkenntnis zugrunde. Wird ein Motor, dessen Anker ein großes Schwungmoment aufweist, durch das Relais an die Spannung gelegt, so dauert es einige Zeit, bis der Motoranker in Schwung gekommen ist. In dieser Zeit speichert er Bewegungsenergie auf, die ihn über die Ruhelage hinaus nach der anderen Seite treibt, so daß das Relais eine umgekehrt gepolte Spannung an den Motor legt. Es erweist sich also. daß das große Schwungmoment des Motorankers entgegen der allgemein üblichen Ansicht gerade schädlich ist. The invention is based on the following knowledge. Will an engine whose armature has a large moment of inertia through the relay to the voltage it takes some time for the motor armature to get going. In During this time, it stores kinetic energy that takes it beyond the rest position to the other side so that the relay has a reverse polarity voltage to the engine. So it turns out. that the great moment of inertia of the motor armature contrary to popular belief, is just harmful.

Gemäß der Erfindung wird daher vorgeschlagen, eine Einrichtung zur selbsttätigen Einstellung eines drehbaren Systems, dessen Ruhelage durch Gleichheit positiver und negativer, durch das System drehwinkelabhängig veränderter Strom- oder Spannungsstöße festgelegt ist, mit Hilfe eines von diesen Strom-oder Spannungsstößen erregten polarisierten Relais, das einen das drehbare System antreibenden AIotore steuert, derart auszuführen, daß zur Einstellung des Systems ein Drehfeldmotor dient, der einen Kurzschlußanker mit geringem Schwungmoment auf: weist, und daß das von den Strom- oder Spannungsstößen erregte polarisierte Relais das Erregerfeld umsteuert. According to the invention is therefore proposed a device for automatic adjustment of a rotatable system, its rest position by equality positive and negative current, changed by the system depending on the angle of rotation or voltage surges is established using one of these current or voltage surges energized polarized relay, one of the motors driving the rotating system controls to perform in such a way that a rotating field motor is used to adjust the system, which has a short-circuit armature with a low moment of inertia: and that of Polarized relays excited by current or voltage surges reverses the excitation field.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sin-1 in den Abb. 6, 7 und 10 bis 12 dargestellt, während die übrigen Abbildungen zur Erlämerung der Erfindung dienen. Abb. j zeigt einen normalen Zielkurspeiler mit einerRichtantenne a und einer ungerichteten Hilfsanzeine b. Beide Antennen sind an den geineinsamen Empfänger c angeschlossen. In der Verbindungsleitung zwischen der Richtantenne a und dem Empfänger c legt ein Umschalter d, der synchron mit einem weiteren Umschalter e im Ausgang des Empfängers arbeitet. Das Anzeigeinstrument j zeigt je nach der Einstellung der Richtantenne bezüglich des Senders, dessen Feld aufgenommen wird, einen Ausschlag nach der einen oder anderen Seite vom Skalennullpunlit. In Abb. 2 sind die beiden durch die periodische Antennenumschaltung erhaltenen kardioidenförmigen Richtempfangsdiagramme m und k dargestellt, deren Schnittlinie L als Peilbezugsrichtung dient. Liegt der Sender nicht in dieser Richtung, dann werden zwei ungleich große Feldstärkevektoren V1 und V2 miteinander verglichen, Abb, 3 zeigt für eine solche Abweichung die nach der Antennenumschaltung erhaltenen Hochfrequenzspannungen. In Abb. 4 sind diese Spannungen bereits gleichgerichtet. Unter Anwendung dieses an sich bekannten Zielkursempfängers kann nun eine selbsttätige Einstellung des Richtantennensystems, d. h. in diesem Fall der Rahmenantenne a-, in das Empfangsminimum dadurch erzielt werden, daß die durch die Gleichrichtung gewonnene und in Abb. 4 dargestellte Spannung synchron mit der Eingangsumschaltung umgepolt wird (Abb, 5). wonach der jeweilige Mittelswet M der Spannung das polavisierte Relais für den Einstellmotor beeinflußt. Embodiments of the invention sin-1 in FIGS. 6, 7 and 10 to 12 shown, while the remaining figures to explain the invention to serve. Fig. J shows a normal target bearing device with one directional antenna a and one undirected auxiliary display b. Both antennas are connected to the common receiver c connected. In the connection line between the directional antenna a and the receiver c sets a changeover switch d, which is synchronized with another changeover switch e in the output of the recipient is working. The display instrument j shows depending on the setting of the Directional antenna shows a deflection with respect to the transmitter whose field is being recorded to one side or the other of the zero point on the scale. In Fig 2 are the two cardioid directional reception diagrams obtained by periodic antenna switching m and k, the intersection line L of which serves as the bearing reference direction. Is the Transmitter not in this direction, then there are two unequal field strength vectors V1 and V2 compared with each other, Fig. 3 shows the after for such a deviation high-frequency voltages obtained from antenna switching. In Fig. 4 these are Tensions already rectified. Using this target course receiver known per se can now an automatic adjustment of the directional antenna system, d. H. in this Case of the loop antenna a-, can be achieved in the minimum reception that the The voltage obtained by the rectification and shown in Fig. 4 is synchronous the polarity is reversed with the input switching (Fig, 5). after which the respective mean weather M of the voltage influences the polarized relay for the setting motor.

Bei dem in Abb. 6 dargestellten Ausfühi-ungsbeispiel der Erfindung steuert die Relaiswicklung R den Relaisanker S, welcher ie nach dem Vorzeichen des Mittelwertes .11 im Spannungsverlauf nach Abb. 5 die Wicklungshälften W1 oder W2 der einen Ständerwicklung eine Drehfeldmotors an die eine Phase der Zweiphasenwechselstromquelle Q legt. Die andere Ständerwicklung W3 liegt dauernd an der zweiten Phase der Wechselstromquelle Q. In the embodiment of the invention shown in Fig. 6 the relay winding R controls the relay armature S, which ie according to the sign of the Mean value .11 in the voltage curve according to Fig. 5, the winding halves W1 or W2 one stator winding of a rotating field motor to one phase of the two-phase alternating current source Q lays. The other stator winding W3 is permanently connected to the second phase of the alternating current source Q.

Abb. 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem nur eine Einphasen-Wechselstromquelle benutzt wird. Hierbei sind die Wicklungen W1 und IV im Ständer des Motors derart angeordnet, daß ein Kurzschluß einer dieser Wicklungen den Motor in einem bestimmten Drehsinn anlaufen läßt. Der Anker S des polarisierten Relais R schließt je nach dem Vorzeichen des Mittelwertes M im Spannungsverlauf nach Abb. 5 eine der Wicklungen W1 oder IV kurz. Fig. 7 shows an embodiment of the invention in which only one Single-phase AC power source is used. Here are the windings W1 and IV arranged in the stator of the motor so that a short circuit of one of these windings lets the motor start in a certain direction of rotation. The anchor S of the polarized Relay R closes depending on the sign of the mean value M in the voltage curve according to Fig. 5 one of the windings W1 or IV short.

Man kann auch die im psannungsverlauf nach Abb. 4 enthaltene Wechselstromkomponente unmittelbar zur Steuerung des polarisierten Relais verwenden. Der in Abb. 8 auf die punktiert eingetragene MittellinieN bezogene Wechselstrom verschwindet bei Einstellung des Richtantennensystems in die Ruhelage. Er ändert bei Durchgang des Richtantennensystems durch die Ruhelage seine Phase um ISoO, da hierbei die zuerst positiven Spannungsstöße negativ und die zuerst negativen Spannungsstöße positiv werden. The alternating current component contained in the voltage curve according to Fig. 4 can also be used right away use to control the polarized relay. The one in Fig. 8 on the dotted entered center line related alternating current disappears when setting the Directional antenna system in the rest position. It changes when the directional antenna system passes through Due to the rest position, its phase around ISoO, since this is where the voltage surges that are initially positive negative and the first negative voltage surges become positive.

Abb. 10 zeigt dieses Ausffihrungsbelispiel der Erfindung. Darin wird der Relaisanker S im Takte der Spannungsstöße umgelegt, wodurch eine Gleichstromquelle G mit ihrem einen Pol wechselweise an die freien Enden der Wicklungsteile W1 und W2 angeschlossen wird. DieGleichstromquelle G liegt mit ihrem anderen Pol dauernd an den miteinander verbundenen Enden dieser Wicklungsteile. Die Spannung für die zweite Ständerwicklung des Motors wird beispielsweise über einen synchron mit dem Umschalter d (Abb. I) umlaufenden zweitenUmschalter gewonnen. Es kann aber auch der Antriebsmotor des ltTmschalters als Umformer ausgebildet sein und die Wechseipannung für diese Ständerwicklung liefern. In allen Ausführungsbeispielen wird durch das Merkmal der Erfindung, daß der Anker des Motors ein geringes Schwungmoment aufweist, eine unruhige Einstellung des Richtantennensystems in die Ruhelage vermieden. Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung ist es ferner leicht möglich, große Motordrehmomente zu erzielen, weil die dazu notwendige Energie nicht durch eine hohe Verstärkung der Empfangs spannung zur Verfügung gestellt werden muß. Fig. 10 shows this embodiment of the invention. In it will the relay armature S is moved in time with the voltage surges, creating a direct current source G with one pole alternately to the free ends of the winding parts W1 and W2 is connected. The other pole of the direct current source G is always connected at the interconnected ends of these winding parts. The tension for the The second stator winding of the motor is, for example, synchronized with the Switch d (Fig. I) revolving second switch won. But it can also the drive motor of the switch can be designed as a converter and the alternating voltage for this stator winding. In all exemplary embodiments, the Feature of the invention that the armature of the motor has a low moment of inertia, a restless setting of the directional antenna system in the rest position avoided. at the device according to the invention, it is also easily possible to achieve high engine torques to achieve because the energy required for this cannot be achieved through a high gain the receiving voltage must be made available.

Es kann noch erwünscht sein, das Drehmoment des Motors bei großer Abweichung des Richtantennensystems von der Ruhelage besonders zu erhöhen. Gemäß der weiteren Erfindung verwendet man dazu mehrere, vorzugsweise zwei, zu dem gleichen oder zu mehreren polarisierten Relais gehörige Kontaktanordnungen mit verschiedener Ansprechempfindlichkeit, die stufenweise die Empfindlichkeit des Motors beeinflussen. It may still be desirable to have the engine torque at great Especially to increase the deviation of the directional antenna system from the rest position. According to According to the further invention, several, preferably two, are used for the same purpose or to several polarized relays associated contact arrangements with different Response sensitivity, which gradually influence the sensitivity of the motor.

Ausführungsbeispiele für diesen weiteren Erfindungsgedanken sind in den Abb. 11 und I2 dargestellt. In Abb. II wird bei geringen Abweichungen des Richtantennensystems von der Ruhelage zunächst die Kontaktanordnung S betätigt, wobei die Wicklungsteile Wl und 1V2 wechselweise über die Widerstände Y an die Wechselstromquelle Q angeschaltet werden. Bei größeren Abweichungen von der Ruhestellung werden die Widerstände Y durch die zweite Kontaktanordnung H überbrückt. Embodiments are for this further inventive concept shown in Fig. 11 and I2. In Fig. II, if there are slight deviations in the Directional antenna system first actuates the contact arrangement S from the rest position, the winding parts Wl and 1V2 alternately via the resistors Y to the alternating current source Q must be switched on. If there are major deviations from the rest position, the Resistors Y bridged by the second contact arrangement H.

In Abb. 12 wird durch die Kontaktanordnung S der Motor in der beschriebenen Weise geschaltet. Durch die Kontaktanordnung H, die erst bei größeren Abweichungen in Tätigkeit tritt, wird über ein Gleichstromrelais B ein Schalter geöffnet, über den die WidlungP eines den Motor durch Wirbelstromdämpfung bremsenden gleidlstromerregten Elektromagneten gespeist wird. Bei großen Abweichungen wird also diese Bremsung aufgehoben, wodurch eine rasche Einstellung bis in die Nähe der Ruhelage erfolgt.In Fig. 12 the motor is described in the described by the contact arrangement S Way switched. Due to the contact arrangement H, which only occurs in the event of larger deviations comes into action, a switch is opened via a direct current relay B. which the resistanceP of a sliding current excited the motor braking by eddy current damping Electromagnet is fed. In the case of large deviations, this braking will be applied canceled, whereby a quick adjustment takes place until near the rest position.

Bei sämtlichen dargestellten Ausführungsbeispielen sind nur die zur Erläuterung der Erfindung erforderlichen Schaltelemente dargestellt .worden. Gleiche Bezugszeichen bedeuten in allen Abbildungen die gleichen Schaltelemente. In all of the illustrated embodiments, only those for Explanation of the invention required switching elements shown .worden. Same Reference symbols denote the same switching elements in all figures.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Device for the automatic adjustment of a rotatable system, whose rest position by equality positive and negative, through the system of current or voltage surges changed depending on the angle of rotation is, with the help of one of these current or voltage surges excited polarized Relay that controls a motor that drives the rotatable system, in particular for Setting of the directional antenna system of a direction finder working with antenna switching, characterized in that when using a rotating field motor, the armature of the motor is designed as a squirrel cage with a low moment of inertia and that of Polarized relays excited by current or voltage surges reverses the excitation field.

2. Device according to claim 1, characterized in that for feeding the stator windings of the rotating field motor are provided with a two-phase alternating current source one phase of which is permanently connected to a winding, while the other phase is reversed via the contacts of the polarized relay.

3. Device according to claim I, characterized in that for feeding of the Dfehfeld-Motor a single-phase alternating current source is provided, which continuously on one stator winding, and that of two oppositely acting auxiliary windings in the stand for setting the directional antenna system each one through the polarized Relay is short-circuited.

4. Device according to claim I, characterized in that the polarized Relay from the alternating current component of the current or voltage surges in the receiver output is controlled and with its frequency a direct current source alternately to the both halves of one Stator winding of the rotating field motor puts and that the other stator winding of one with the current or voltage surges synchronous alternating voltage of constant phase position is fed.

5. Device according to claim I to A, characterized in that several, preferably two, to the same or several polarized relays appropriate contact arrangements with different responsiveness provided which gradually influence the sensitivity of the motor.

6. Device according to claim 5, characterized in that the contact arrangement switches off resistors in the motor circuit with a lower response sensitivity.

7. Device according to claim D. characterized in that the contact arrangement a brake is released with a lower response sensitivity.