-
Frequenzgenerator für elektrische Stoppuhren l,.; ist bekannt, elektrische
Stoppuhren durch S@-nclirotitnotoreti anzutreiben, die z. B. aus einem 220 Volt
Wechselstromnetz mit 5o Hz gespeist werden. Bei ausfallendem Netz bzw. bei Frequenzschwankungen
im Netz sind diese durch Synchronmotoren angetriebenen Stoppuhren nicht zu verwetidett.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für Zeitmeßgeräte. insbesondere
Stoppuhren, einen einfachen, sicher arbeitenden Frequenzgenerator zu schaffen unter
Ablehnung eines Rdhrengerterators mit Rücksicht auf den hohen Aufwand.
-
1.aer Frequenzgenerator nach der Erfindung für elektrische Stoppuhren
weist das Merkmal auf, daß eine als Frequenznormal dienende, elektromagnetisch betriebene
Stimmgabel über ihre Erregung beherrschende Relais auf eine den Uhrenstromkreis
über einen Übertrager speisende Zerhackeranordnungeinwirkt.
-
Die Arbeitswicklung des Relais, welches die Stromstöße der Stimmgabel
aufnimmt, ist derart an die Sekundärwicklung eines Zwischenübertragers angeschlossen,
daß der bei öffnung des Gabelkontaktes entstehende Stromimpuls ein Umlegen des Relaisankers
nach der Zerhackerseite bewirkt, damit eine einwandfreie Selbsterregung der Gabel
erzielt wird. Das Relais arbeitet als polarisiertes Relais.
-
Zur Entlastung der Kontakte des Endrelais der Schaltungsanordnung
beim Antrieb von zwei und mehr Stoppuhren ist erfindungsgemäß der Zechacker zwischengeschaltet
worden. Durch die Wahl eines Zechackers mit mittlerer Ankerruhelage bleibt .bei
gegebenenfalls
aussetzender Erregung die an seine :lrbeitskontakte angeschlossene Primärwicklung
des nachfolgenden Ausgangsübertragers stromlos. Eine Zerstörung des Trafos durch
den sich bei dauernd geschlossenem Kontakt einstellenden Ruhestrom infolge des geringen
Wirkwiderstandes seiner Primärwicklung tritt also nicht ein.
-
Die paarweise verbundenen Arbeitskontakte des Zerhackers bewirken
gleichzeitig eine Umpolung des pulsierenden Gleichstromes während einer Periode.
Der :@usgangsübertrager wird somit in wechselnder Richtung magnetisiert, wodurch
eine wesentlich größere Leistung übertragen werden kann als bei einfacher Stromunterbrechung.
-
Für ein einwandfreies und sicheres Arbeiten des Zerhackers wird seine
Resonanzfrequenz mit Hilfe von Zusatzgewichten so abgeglichen, daß diese mit der
Stimmgabelfrequenz genau übereinstimmt.
-
Zur Vermeidung von Spannungsspitzen und somit Schadhaftwerden der
Isolation des Übertragens bei etwa eintretendem sekundärseitigem Leerlauf und zur
Erzielung einer besseren Kurvenform bei Belastung durch die Stoppuhren liegt ein
Kondensator vorl)estimmter Kapazität parallel zur Sekundärwicklung des Endübertragers.
-
Zur Erzielung einer gleichmäßig guten Funkenlöschung für alle Belastungsfälle
(eine bis fünf Stoppuhren) wird der Blindwiderstand der elektrischen Stoppuhren
(Synchronmotoren) durch je einen vorgeschalteten Kondensator kompensiert. Die Last
ist dann rein ohmisch und zeigt keinen Einfluß auf die Funkenlöschung.
-
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
die Erfindung ist auf das Ausführungsbeispiel nicht beschränkt.
-
Bei geschlossenem Schalter S1 liefert der Netztransformator Trl aus
dem Wechselstromnetz die Speisespannung von etwa 30 V für den Trockengleichrichter
Gl. Die von ihm abgegebene wellige Gleichspannung wird durch ein Siebglied, bestehend
aus der gleichstrommäßig niederohmigen Drossel Dy, Ladekondensator C1 und Siebkondensator
C% geglättet. Die zum Betrieb der Anordnung vorgesehene Gleichspannung beträgt 24
V bei mittlerer Belastung.
-
Durch Umlegen einer Laschenverbindung S2 nach Stellung b ist das Gerät
für Batteriebetrieb umgeschaltet. In diesem Fall liegt an den Klemmen 2o und 21
eine Batterie. Die 24-V-Gleichspannung dient zur Speisung derAnlage und liefert
die imRhythmus der Stimmgabelfrequenz pulsierende Spannung für die angeschlossenen
Synchronuhren. Die Erregung der Stimmgabel StG erfolgt elektromagnetisch durch den
in der Erregerspule Sp über den Vorwiderstand Rl und über den im Ruhestand geschlossenen
Kontakt T des Erregerrelais ER fließenden Strom. Durch kurzzeitiges Drücken der
AnlaßtasteAT wird die Stimmgabel angeworfen. Der dadurch kurzgeschlossene Vorwiderstand
R1 .hat ein Ansteigen des Erregerstromes auf ein Mehrfaches seines :Mittelwertes
zur Folge. Unter der Einwirkung des stärkeren Magnetfeldes werden die Zinken der
Stimmgabel nach innen gezogen, der Gabelkontakt Gk geöffnet und das Erregerrelais
ER durch den Öffnungsstromimpuls über den Schutzübertrager Tr zum Ansprechen gebracht,
wodurch der Anker des Relais Z umgelegt wird. Damit wird der Erregerstrom der Gabel
unterbrochen, die Gabelzinken schwingen zurück, der Kontakt Gk schließt sich und
das Relais wird durch den jetzt entgegengesetzt wirkenden Stromimpuls so erregt,
daß der Anker wieder nach T zu liegen kommt. Es fließt nun wieder der mittlere Erregerstrom,
das Spiel beginnt von neuem und die Gabel schwingt in ihrer Frequenz weiter. Die
Arbeitswicklung des polarisierten Relais ER muß so an die Sekundärwicklung dies
Schutztransformators Tr angeschlossen sein, daß der bei Öffnung des Gabelkontaktes
Gk entstehende Stromimpuls entgegen der Rückzugswicklung 9, io ein Umlegen des Relaisankers
nach Z bewirkt. Vom Kontakt Z wird über den Widerstand Re der Zerhacker.Zl gesteuert.
Er ist bei einem Betrieb von z. B. fünf Synchronuhren zwischenzuschalten zur Erhöhung
der Schaltleistung.
-
Um den Ausgangsübertrager Trs vor zu hohen Strömen zu schützen, ist
die Wahl einer Ankerruhelage des Zerhackers in der Mittelstellung erforderlich.
Der Endübertrager Tr3 ist an die paarweise verbundenen Arbeitskontakte 3, 6 und
4, 5 des Zerhackers angeschlossen. Parallel zu seiner Sekundärwicklung liegt der
Kondensator C7. Durch die während einer Periode erfolgende Umpolung des pulsierenden
Gleichstromes wird der Übertrager in wechselnder Richtung magnetisiert. Die noch
nicht erwähnten Widerstandskondensatorkombinationen R2, C3; R3, C4; R5, C5 bzw.
R7, C8 übernehmen in den Schaltkreisen die Funkenlöschung an den Kontakten. Eine
für alle Belastungsfälle (null bis fünf Uhren) ausreichende Funkenlöschung ist auf
alle Fälle dann erzielt, wenn der induktive Blindwiderstand der Synchronuhren für
die Sollfrequenz von 5o Hz durch mit ihnen in Reihe geschaltete Kondensatoren Cmot
kompensiert wird.
-
Um bei einem evtl. Versagen des Stimmgabelkontaktes infolge unrichtiger
Einstellung, Festbrennens od. dgl. eine Beschädigung des Ausgangstransformators
zu vermeiden, wurde zwischen Stimmgabel und Relais ER der Schutzübertrager Try geschaltet.
Bei geschlossenem Gabelkontakt wird seine Primärwicklung von einem verhältnismäßig
geringen Ruhestrom durchflossen. Der Ruhestrom bewirkt auf der Sekundärseite keine
Erregung, so daß der Anker durch Wirkung der Rückzugswicklung auf der T-Seite bleibt,
so daß die .nachgeordneten Schalteinrichtungen stromlos bleiben.