DE745002C - Fernsteuereinrichtung, insbesondere fuer Hochfrequenzgeraete - Google Patents

Description

Es sind bereits Fernsteuereinrichtungen für Hochfrequenzgeräte ο. dgl. bekannt, die ein magnetisches Drehsystem enthalten, dessen Achse mit der fernzusteuernden Vorrichtung

S gekuppelt ist. Den Wicklungen des Drehsystems werden von der Steuerstelle aus veränderbare Gleichspannungen zugeführt, so daß sich die Richtung des resultierenden Feldes von der Steuerstelle aus ändern läßt.

Die Wicklungen können sich entweder auf dem Rotor, der sich etwa im Felde eines permanenten Magneten dreht, befinden oder auf dem Stator, wobei ein als Permanentmagnet ausgebildeter Rotor vorgesehen ist. Die Gleichspannungen an der Steuerstelle können etwa von den beweglichen Schleifkontakten (deren Anzahl der Anzahl Wicklungen des Drehsystems entspricht) eines an eine Gleichspannungsquelle angeschlossenen Ringspannungsteilers abgenommen werden.

Der Nachteil dieser Anordnung besteht darin, daß durch den Ringspannungsteiler ein verhältnismäßig großer Strom fließt, der nicht unmittelbar zur Fernsteuerung benutzt wird und den Wirkungsgrad klein macht.

Zur Erhöhung des Wirkungsgrades einer derartigen Fernsteuereinrichtung ist bereits vorgeschlagen worden, an Stelle eines Ringspannungsteilers einen Mehrfachschalter zu verwenden, der wahlweise verschiedene Gleichspannungskombinationen dem magnetischen Drehsystem zuführt. Eine derartige Anordnung zeigt Abb. 1, bei der M das magnetische Drehsystem mit den drei in Dreieck geschalteten Statorwicklungen W₁, W₂, W_s darstellt. Die Achse des zylindrischen Ro-

tors, der als Permanentmagnet ausgebildet ist, soll mit der fernzusteuernden Vorrichtung, z. B. dem Feilrahmen oder der Abstimmmittelachse eines Flugzeugempfängers, unmittelbar oder über ein Untersetzungsgetriebe gekuppelt sein. Die Verbindungspunkte der drei Wicklungen sind über Leitungen L₁, L₂, L₃ mit den beweglichen Kontakten je eines an der Steuerstelle befindlichen Umschalters U₁, U₂, U_s verbunden. Die Umschalter werden durch eine Nockenwalze in der Weise gesteuert, daß z. B. die Leitung L₁ mit dem positiven Pol einer Gleichspannungsquelle O, die Leitung L₂ mit dem negativen Pol der gleichen Gleichspannungsquelle verbunden wird, während die LeItUHg¹L₃ offenliegt. Es sind auf diese Weise zwölf verschiedene Schaltkombinationen möglich, die in zwölf verschiedenen Winkelstellungen der Schalterachse eingestellt werden und jeweils zwölf um 30³ gegeneinander versetzte Drehstellungen der Rotorachse des Magnetsystems M zur Folge haben.

Bei dieser Anordnung ergibt sich ein sehr guter Wirkungsgrad, da der der Spannungsquelle Q entnommene Strom praktisch restlos den Wicklungen des Magnetsystems zugeführt wird. Ein Nachteil besteht darin, daß nur ein stufenartiger Antrieb möglich ist. Die drei Wicklungen des Magnetsystems können statt im Dreieck auch im Stern geschaltet werden. An Stelle des nockengesteuerten Umschalters können bekanntlich auch zwei drehbare halbringförmige Schalt· segments vorgesehen sein, die mit drei um je 120° gegeneinander versetzten und mit den Leitungen L₁, L₂, L₃ verbundenen feststehenden Stromabnehmern Kontakt geben.

Es ist bekannt, bei dieser Einrichtung die Zahl der Stufen zu erhöhen, indem die vier Enden der beiden Halbringe in mehrere Kontaktsegmente unterteilt sind, die mit dem zugehörigen Halbring über Widerstände verbunden sind. Hiermit ist zwar die Stufenzahl erhöht, jedoch noch keine stetige Einstellung wie bei einem Ringpotentiometer möglich.

Das Prinzip dieser bekannten Schaltung geht aus dem in Abb. 2 dargestellten Schaltsehema hervor. In der Schaltstellung des Mehrfachschalters, die dem Zustand α (Abb. 2) entspricht, ist das freie Ende der Wicklung W₁ der in Sternschaltung miteinander verbundenen Wicklungen des Drehsystems mit dem positiven Pol, das Ende der Wicklung" W₂ mit dem negativen Pol der Spannungsquelle Q verbunden, während die Wicklung W₃ offenliegt. In der Schaltstellung d ist auch das offene Ende der Wicklung W_n an den Pluspol angeschlossen. Dies ergibt eine Drehung der resultierenden Richtung des magnetischen Feldes und damit des Rotors um 30⁰. Würde man nun die Zuleitung zu der Wicklung W₁ unterbrechen, so würde man eine weitere Drehung um 30^ also insgesamt um 6o°, erhalten. Um nun Zwischenstufen zu erzielen, wird gemäß den in b und c dargestellten Schaltungen das offene Ende der Wicklung W₃ zunächst über einen Ohmschen Widerstand A₁ und dann über einen kleineren Widerstand R₁' mit dem Pluspol verbunden, so daß durch W₃ Ströme fließen, die in der Schaltstellung b etwa nur ¹J₃ bzw. in der Schaltstellung c etwa nur ²J₃ des in der Schaltstellung d fließenden vollen Stromes betragen. Man erreicht darm Richtungen des resultierenden Feldes, die gegenüber der bei der Schaltstellung α um ΐο^υ bzw. 2o^: verdreht sind. Entsprechend wird in den nachfolgenden Schaltstellungen e und / zwischen das offene Ende der Wicklung W₂ und den Minuspol der Spannungsquelle zunächst ein kleiner Widerstand R₂ und dann ein größerer Widerstand R₂ eingeschaltet, so daß sich die Richtung des resultierenden Feldes und damit der Rotor um 4O^: bzw 50° gegenüber der Stellung bei der Schaltung α ändern.

Die Erfindung besteht darin, daß bei dieser Fernsteuereinrichtung die Endstücke der beiden Halbringe selbst als Widerstände ausgebildet sind, die von den Schleifkontakten berührt werden. Durch die Erfindung wird also der Vorteil des Ringpotentiometers, eine stetige Einstellung zu ermöglichen, mit dem Vorteil der erwähnten bekannten Einrichtung mit Halbringen und Widerständen, nämlich Vermeidung eines zusätzlichen Stromverbrauches durch ein Potentiometer, vereinigt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend an Hand der Abb. 3 und 4 erklärt. Die beiden Pole der Spannungs- ioo quelle Q in Abb. 3 sind über zwei Schleifringe B₁ und B₂ mit je einem halbringförmigen Kontaktsegment ^₁ bzw. S₃ verbunden, auf denen die feststehenden um 120⁰ gegeneinander versetzten Rollenkontakte K₁, K₂, K₃ ablaufen. Diese sind über die Leitungen L₁, L₂, L₃ mit den in Sternschaltung miteinander verbundenen Wicklungen W₁, W₂, W₃ des entsprechend Abb. 1 ausgebildeten Magnetsystems verbunden. Die Kontaktsegmente sind nur in ihrem i2o^J ausmachenden mittleren Teil aus einem Metall hoher elektrischer Leitfähigkeit hergestellt, während die je 30° umfassenden Endteile E aus einem Widerstandswerkstoff bestehen oder mit Widerstandsdraht umwickelt sind. Bei der Drehung der die Kontaktsegmente tragenden Schaltwalze rollen immer zwei der feststehenden Stromabnehmer auf den leitenden Teilen der Segmente ab, während einer auf den Widerstandsteilen abrollt und dadurch der Strom durch die zugehörige Wicklung stetig geschwächt, darauf

auf Null gebracht und schließlich in umgekehrter Richtung wieder stetig auf seinen Höchstwert gebracht wird. Die Widerstandsteile E müssen natürlich so bemessen sein, daß beim Abrollen des Stromabnehmers ein gleichmäßiges Abfallen des Stromes auf den Wert Null bzw. Ansteigen von dem Wert Null auf den Höchstwert erzielt wird. Es ist dann für die Wirkung gleichgültig,, ob in der

ίο Stellung zwischen zwei aneinander st oßeniden Kontaktsegmenten der Stromabnehmer mit beiden Segmenten oder mit keinem von beiden in leitender Berührung steht.

Eine praktische Ausführung der die Segmente tragenden Schaltwalze zeigt Abb. 4. Eine aus zwei Teilen zusammengesetzte, aus Isoliermaterial bestehende Walze W trägt auf ihrem Umfang die beiden zylindrischen Kontaktsegmente S₁ und S₂, welche die Iso-

ao lierwalze nur um je 120⁰ umfassen. Die Walze enthält ferner zwei Aussparungen A und Ä, so daß um die entstehenden beiden Arme je zwei als Fortsetzung der Segmente dienende Drahtwicklungen 'D₁, «D₂_bzw. D₁, Da Platz haben. Jede Drahtwicklung ist mit dem einen Ende an das zugehörige Kontaktblech S₁ bzw. S₂ angeschlossen, während das andere Ende freiliegt. Die beiden Kontaktbleche sind an je einen Schleifring .S₁ bzw. U₂ angeschlossen, über denen die Zuführung zur Gleichspannungsquelle erfolgt. An den Trennstellen zwischen zwei aneinanderstoßenden Wicklungen bleibt ein Stück frei. Der Widerstand jeder Wicklung beträgt zum Beispiel etwa 100 Ohm. Natürlich läßt sich die Anordnung nach Abb. 3 ebenfalls auch so abändern, daß ein größerer Teil oder sogar das :/ ganze Kontaktsegment aus Widerstandsmaterial besteht. In dem dargestellten Falle ist jedoch der Wirkungsgrad etwas größer.

Ferner ist es möglich, die Anordnung so abzuändern, daß die Segmente feststehen und die Stromabnehmer rotieren.

Die Anordnung läßt sich auch sinngemäß für mehrpolige, zum Beispiel fünfpolige Systeme anwenden.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Fernsteuereinrichtung, insbesondere für Hochfrequenzgeräte, bei der sich an der ferngesteuerten Stelle ein magnetisches Drehfeldsystem nach Art eines Synchronmotors mit fest und gegeneinander räumlich versetzt angeordneten Wicklungen entsprechend der ungeraden Zahl der Fernleitungen und mit einem polarisierten Anker befindet, bei der sich an ,der Steuerstelle eine Gleichstromquelle und ein Kommutator mit zwei Halbringen und mit einer der Zahl der Fernleitungen entsprechenden Zahl von Schleifkontakten befindet und bei der die vier Endstücke der beiden Halbringe so weit mit Widerständen ausgerüstet sind, daß diese Widerstandsteile jeweils nur mit einem der Schleifkontakte in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß zur stetigen Ferneinstellung die Endstücke selbst als Widerstände ausgebildet sind, die von den Schleifkontakten berührt werden.

   Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden:

   deutsche Patentschriften ... Nr. 259 517,

   361 51S; "'

   schweizerische Patentschrift - 68549; britische Patentschrift - 235 933.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen