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Schaltungsanordnung zur Restdämpfungsregelung Die Erfindung betrifft
eine Schaltungsanordnung, bei der die Regelung in Abhängigkeit von einer Pegelfrequenz
erfolgt, die, nicht ständig übertragen, vorzugsweise nur am Ende einer jeden Übertragung
ausgesandt wird. Bei der Regelung in Abhängigkeit von einer Pegelfrequenz wird,die
Amplitude des. Pegelstromes an der Regelstelle durch einen Verstärkergleichrichter
.in eine entsprechende Qleichspannungsamplitude umgewandelt und diese als .maßgebendes
Kriterium für die Regelung verwendet. Die Regeleinrichtung kann an sich so ausgebildet
sein, daß das Regelglied von jeder beliebigen Stellung aus nur in einer Richtung
verändert werdem kann, also beispielsweise derart, daß von einer Stelle aus nicht
entweder eine Dämpfungserhöhung oder eine Dämpfungserniedri-gung stattfinden kann,
sondern beispielsweise nur eine Dämpfungserhöhung. Dabei ist eine Umschaltung des
das Regelglied antreibenden Motors nicht erforderlich. Dieser bewegt das Regelglied
derart, daß die
Dämpfung von ihrem Kleinstwert auf den Höchstwert ansteigt
und von diesem unter Beibehaltung der Bewegungsrichtung des veränderbaren Gliedes
wieder auf den Anfangswert zurückgeführt wird. Mit derartigen Regeleinrichtungen
beschäftigt sich die Erfindung nicht. Sie betrifft vielmehr solche, bei denen von
jeder Stellung des Regelgliedes aus eine Regelung in beliebiger Richtung möglich
ist. Während bei den Regeleinrichtungen mit nur einer Regelrichtung besondere Kriterien
zur Umschaltung der Regelrichtung nicht notwendig sind, die Anordnung insofern verhältnismäßig
einfach wird, müssen bei einer Regeleinrichtung, die in zwei Richtungen arbeiten
kann, Kriterien für die Einstellung der richtigen Regelrichtung vorgesehen sein.
So ist es z. B. möglich, bei den nur in einer Richtung arbeitenden Regelanordnungen
lediglich ein Relais, vorzusehen, das den Regelmechanismus ein%ch:altet, sobald
eine Pegelabweichung vorhanden ist, und wieder absdhalte@, wenn die Pegelabweichung
atif
den zulässigen Wert zurückgeführt «-orden ist. Demgegenüber ist der Aufwand der
-Anordnung mit zwei Regelrichtungen daher größer, jedoch besteht der große Vorteil,
daß dieRegelung schneller vor sich geht und nicht unter Umständen zunächst eine
Regelung in der falschen Richtung vorgenommen wird.
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Für beide der beschriebenen Regelarten sind Ausführungsformen bekannt.
Diejenigen, tnit denen die Erfindung zu vergleichen ist lind die eine Regelung in
beliebiger Richtung ermöglichen, erfordern bei den bisher bekannten Ausführungen,
daß der Verstärkergleichrichter. der als Melaglied bezeichnet wird, drei verschiedene
Kriterien abgeben inuß, und zwar erstens Rest(-länipfung zu niedrig (Pegel des Pegelstromes
zu hoch), zweitens Restdämpfung richtig (Sollpegel desPegelstromes erreicht), drittens
Restdämpfung zti hoch (Pegel des Pegel:troines zu niedrig). Auf Grund dieser drei
Kennzeichen wird ein Regelglied gesteuert, das eine entsprechende Ausgleichsdämpfung
einschaltet.
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Ein Nachteil dieser bekannten Anordnung besteht darin, daß Mittel
vorgesehen werden müssen, die diese drei Kennzeichen zur Wirkung bringen. Es wird
hierzu gewöhnlich ein Relais verwendet, dessen Anker sich bei Vorhandensein des
Sollpegels in der -Mittel-Jage hält und entsprechend der Überschreitung oder Unterschreitung
des Sollpegels je einen Arbeitskontakt betätigt. Damit ein derartiges Relais genau
und betriebssicher arbeitet. ist eine sehr schwierige und empfindliche justierung
durchzuführen. Soll der lZegelvorgang sehr schnell vor sich gehen, so besteht die
Gefahr, däß der Anker bei Erreichen des Sollpegels nicht von der einen Arbeitsstellung
in die Mittellage übergeht und in dieser verbleibt, sondern daß er über die Mittellage
hinausschnellt und infolgedessen zu Feblregeltingen Anlaß gibt. Will inan ein derartig
empfindlich eingestelltes lZelais veriiieiden, so müssen nach den bisher b;#Icannten
Schaltungsanordnungen zwei oder mehrere Relais angewendet werden, die <Zenau
definierte und in einem bestimmten Verhältnis zueinander stehende Ansprechliz«-.Abfallwerte
aufweisen müssen.
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Die erwähnten Nachteile werden gemäß der Erfindung dadurch vermieden,
d;aß es ni<iglich gemacht wird, nur ein einzigesRegelrelais anzuwenden, dessen
Anker keineMittelstellung aufzuweisen braucht. Die Richtung , -le- s Regelvorganges
wird bei der Schaltungsanordnung nach der Erfindung. durch (las Ansprechen bzw.
N ichtansprechen des Regelrelais gesteuert. lach Durchlaufen des durch Ansprech-
unH Abfallwert de; Regelrelais festgelegten Bereichs wird die Regelanordnung je\l.eils
so länge stillgesetzt, bis der nächste Regelstromstoß den Regelvorgang erneut auslöst.
Auf diese Weise wird verhindert, d aß die Regelschaltung ständig um die Grenzwerte
herum pendelt.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung und der an den Regelvorgang zu
stellenden Anforderungen werden firn folgenden an Hand der Fig. i bis 5 näher erläutert.
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Fig. i zeigt schematisch den grundsätzlichen Aufbau eines finit einer
Regelanordnung ausgerüsteten Übertragungssystems. Die beulen Teilnehmer T, und T:
sind über ein Vierdrahtsysteintniteinanderverbunden. Jeder Seite ist ein zur Aussendung
des Pegelstromes bestimmter Sender S, bzw. SZ zugeordnet. Die Regelempfangseinrichtungen
E, bzw. I= bestehen grundsätzlich aus dem Regelorgan (R1), das durch ein Meßglied
(aIGI) gesteuert wird. Bei den bisher bekannten Anordnungen vollzieht sich der Regelvorgang
beispielsweise so, wie in Fig. 2 veranschaulicht ist.
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. bs sei der Sollwert der Restdämpfung. Bei Unterschreiten des unteren
Grenzwertes b" gibt das Meßglied_lIG das Kennzeichen: Restdämpfung zu niedrig: bei
Überschreiten des Grenzwertes b" gibt es das Kennzeichen: Restdämpfung zu hoch;
für alle Werte zwischen bu und b" gibt es das Kennzeichen: Restdämpfung hat ihren
Sollwert. Vor der Regelung möge die Restdämpfung einen beliebigen Wert b, haben,
der über b, liegt. Beim Einschalten des Reglers erhält das Regelglied R daher das
Kennzeichen: Restdämpfung zu hoch. Es verringert die Ausgleichsdämpfung in Stufen
so lange, bis der Wert b" unterschritten wird. Die Stufung d b der Ausgleichsdämpfung
soll die Größe b" -b, bzw. unter der Annahme, daß b" und b" symmetrisch
zu bs liegen,
haben. Dann wird die Restdämpfung genau auf ihren Sollwert b, geregelt, wenn sie
nach dein vorletzten Schritt einen Wert erreicht hat, der noch soeben über b" liegt.
Im ungünstigsten Fall bleibt die Restdämpfung nach der Regelung gerade unterhalb
b" stehen. Dann beträgt der restliche Fehler d b. Der Fehler, der nach der
Regelung übrigbleibt, kann also, wenn die Stufung der Ausgleichsdämpfung
ist, o. . . 4 b sein.
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Ist die Stufung der Ausgleichsdämpfung d b =
so bleibt in allen Fällen, in denen bt vor der Regelung über b" oder unter
b, lag, nach der Rezelun-- ein Fehler von der Größe
übrig. Damit
der Mindestfehler
klein bleibt, soll daher möglichst .genau
sein. Ist d b > b, -b", so .kann die Restdämpfung durch einen einzigen
Regelschritt von einem zu großen auf .einen zu kleinen Wert geschaltet werden. b,
wird also übergangen und das Kennzeichen: Restdämpfung hat ihren Sollwert, nicht
gegeben. Der Regler pendelt daher zwischen den beiden anderen Kennzeichen hin und
her, d. h. er ist unstabil. bo- b" ist also der obere Grenzwert für
d b. Im. :allgemeinen liegt die Größe der Stufungd b der Ausgleichsdämpfung
zuerst fest, so daß die Größen b, und b. des M eßgliedes umgekehrt auf die genannten
Werte abgestimmt werden müssen. Meist ist das Meßglied ein Verstärkergleichrichter,
der mittels des verstärkten und gleichgerichteten Pegeltones ein R elais betätigt.
Das Relais hat einen Anker, der sich in einer Mittellage halten kann und, entsprechend
b, und b,1, je einen Arbeitskontakt betätigt. Wie schon. erw iihnt, kann die Erfüllung
der obigen Bedingungen nur durch eine verhältnismäßig schwierige und empfindliche
Justierung eines solchen Relais erreicht werden. Auch der weitere schon erwähnte
Mangel, der darin besteht, daß der Anker über die Mittellage hinausgeht, ist bei
den bisherigen Anordnungen nur schwer zu beseitigen.
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Bei dein Regelv erfahren gemäß der Erfindung gibt das Meßglied HG
nur zwei Kennzeichen ab; und zwar: -Restdämpfung zu niedrig (Pegel .des Pegelstromes
zu hoch) und Restdämpfung zu hoch (Pegel des Pegelstromes zu niedrig). Den Verlauf
einer entsprechenden Regelung veranschaulicht Fi,g. 3, bi liege über b,. Das Meßglied
11G gibt ,daher bei Beginn der Regelung das Kennzeichen: Restdämpfung zu hoch. Das
Regelglied R verringert die Ausgleichsdämpfung in Stufen d b
so lange, bis
b. unterschritten wird. Gibt jetzt das Meßglied 11G an zR das Kennzeichen: Restdämpfung
zu niedrig, so beendet R die Regelung. Die Ausgleichsdämpfung behält den erreichten
Wert bis. zu einer neuen Regelung. Bei der nächsten Regelung kommt, ohne daß sich
die Restdämpfung geändert hat, das Kennzeichen: Restdämpfung zu niedrig. Die Ausgleichsdämpfung
wird um einen Schritt vergrößert, und das Kennzeichen: Restdämpfung zu hoch, beendet
wieder den Regelvorgang. Die Restdämpfung erhält also, auch wenn sie sich nicht
geändert hat, durch jede Regelung. einen anderen: Wert, der abwechselnd über und
unter dem Sollwert liegt. Der kleinste Fehler ist
Der größte Fehler tritt auf, wenn die Restdämpfung nach den? vorletzten Schritt
der Ausgleichsdämpfung einen Wert hat, der b,y soeben, unter- oder b, soeben überschreitet.
Das Regelglied R schaltet dann die Ausgleichsdämpfung nochmals utn den Betrag d
b weiter, so daß der Fehler
beträgt.
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Gegenüber dem bisherigen Verfahren kann hier also ein um den Betrag
b°- b"- größerer a Fehler auftreten. Diesen Betrag kann man aber sehr klein
halten, und die Bedingung, daß
ist gegenüber den zahlreichen Bedingungen des bisherigen Verfahrens die einzige,
die man durch die Einstellung des Meßgliedes 1IG erfüllen muß. Die Schwierigkeit
des anderen Verfahrens. den Anker des Relais sicher in der Mittellage zu halten,
wird vermieden.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt Fi,g. d.: 1I, und
31, sind zwei Wählerinotören, die die Ausgleichsdämpfung in den beiden Richtungen
fortschalten. Solche Motoren bestehen aus zwei Magneten, die, durch von ihren Wellen
betätigte Unterbrecherkontakte ml und m2 gesteuert, abwechselnd einen Anker aus
Weicheisen anziehen und ihn dadurch in sehr schnelle Umdrehung versetzen. Sie haben
den Vorteil, daß man sie ruckartig stillsetzen kann, indem man einen von beiden
Magneten ohne Zwischenschaltung der Unterbrecherkontakte voll erregt. Das Meßglied
11G verstärkt den ankommenden Pegelton PF mittels des Verstärkers l' und
richtet ihn in dem Gleichrichter Gd gleich. Der Gleichstrom betätigt zunächst das
empfindliche Vorrelais E. Ist der Pegel des Pegeltones zu niedrig, also die Restdämpfung
zu hoch, so zieht das Regelrelais P zunächst nicht an. 11i läuft über p an und:
schaltet die Ausgleichsdämpfung nach niedrigen Werten hin. Zugleich bereitet das
Halterelais Hl den Haltekreis vor und hält sich über den eigenen (linken) Kontakt
hl. Wird der Wert b, überschritten, so zieht P an, und. p setzt über den rechten
Kontakt hl den einen der beiden Magneten von M1 unmittelbar unter Strom, so daß
ilh stehenbleibt. Die Regelung ist damit beendet. Verschwindet .der Pegelton, so
fällt E ab, und e schaltet den gesamten Regelinech:anismus aus.
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Der Regelvorgang spielt sich in entsprechenderWeise ab, wenn dieRestdämpfung
bei Beginn der Regelung zu niedrig, der Pegel des Pegelstromes zu hoch ist. In diesem
Fall spricht außer dem Relais E auch das Regelrelais P an, so daß der Motor 112
so lange in Gang gesetzt wird, bis das Relais, P wieder abfällt. Das Stillsetzen
der Motoren erfolgt also- in jedem Falle unmittelbar über den einzigen
Kontakt
des Regelrelais P. Hierdurch ist ein sehr schnelles Stillsetzen des Motors möglich.
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In Fig. 5 ist veranschaulicht, wie sich das Regelverfahren gemäß der
Erfindung auch mit Kollektormotoren verwirklichen J@ßt. Da diese Motoren jedoch
nicht in so einfacher Weise schnell stillgesetzt werden können, wie es bei den in
Fig.4 beschriebenen Wählermotoren der Fall ist, sind besondere Bremsvorrichtungen
BT'I und: Bh2 erforderlich, die mittels der durch den Kontakt P gesteuerten Bremsrelais
Bi und B2 betätigt werden. Die Kontakte bi und b2 der Bremsrelais unterbrechen gleichzeitig
den Ankerstromkreis der Kollektormotoren.
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Um mit der Regelung gemäß der Erfindung den Ablauf der Gespräche nicht
zu stören, wird sie nur durchgeführt, wenn die Verbindung frei ist. Außerdem wird
für eine möglichst schnelle Durchführung der Regelung Sorge getragen. Der Sollwert
der Restdämpfung wird also nicht dauernd nachgeregelt, sondern jeweils einmal in
sehr kurzer Zeit eingestellt, worauf er bis zur nächsten Regelung in dieser Stellung
bestehen bleibt.