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Wechselstromfernzeiger zur Fernübertragung von Kommandos, Meßwerten
od. dgl. Es sind Wechselstromfernzeiger bekannt, bei denen der Geber aus einem einphasig
gespeisten Primärteil und einem relativ dazu beweglichen, mehrphasig bewickelten
Sekundärteil besteht. Die Sekundärwicklungen sind über die Fernübertragungsleitungen
mit dem Ständer des Empfängers verbunden, der wie der Sekundärteil des Gebers bewickelt
ist. Je nach der Gebereinstellung werden in den einzelnen Sekundärwicklungen des
Gebers Wechselströme verschiedener Größe induziert, die im Ständer des Empfängers
ein resultierendes Wechselfeld erzeugen, dessen Richtung vom Verhältnis dieser Ströme
und damit von der Einstellung des Geberläufers abhängt und sich mit diesem synchron
im Rauine dreht. Der Läufer des Empfängers trägt eine in sich geschlossene Wicklung
(Kurzschlußwicklung), die sich stets so einzustellen sucht, daß die in ihr induzierte
elektromotorische Kraft Null ist oder wenigstens ihren kleinsten Wert annimmt, was
dann der Fall ist, wenn die Achse der Kurzschlußwicklung zur Richtung des Ständerfeldes
senkrecht steht. Der Empfängerläufer nimmt damit immer eine mit der Gebereinstellung
synchron sich ändernde Stellung ein.
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Diese Anordnung hat gegenüber solchen, ebenfalls bekannten Anordnungen,
bei denen der Empfängerläufer an Stelle bzw. außer der Kurzschluß«#icklung eine
einphasig gespeiste Wicklung trägt, den großen Vorteil, daß beim Empfängerläufer
Schleifbürsten
in Wegfall kommen, durch die das wirksame Empfängerdrehmoment und damit die Anzeigegenauigkeit
herabgesetzt wird und die besonders auch aus Gründen der Wartung und Betriebssicherheit
nach Möglichkeit vermieden werden. Die Anordnung besitzt indessen den Nachteil,
daß bei ihr die Einstellung des Läufers im Ständerfeld zweideutig ist, da sich die
Kurzschlußwicklung nach einer Verdrehung gegenüber dem Feld um 18o°` wieder in einer
stabilen Gleichgewichtslage befindet. Diese Zweideutigkeit hat zur Folge, daß man
praktisch nur bis zu einem Drehwinkel von 18o° eine eindeutige Fernanzeige erhält.
Entweder läßt man dann die Skala sich nach 18o° wiederholen oder man benutzt nur
eine einfache 18o°-Skala und bildet den Empfängerzeiger doppelseitig aus und läßt
jeweils nur ein Zeigerende auf der Skala sichtbar sein, indem man das nichtgültige
Ende des Zeigers abdeckt.
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Um auch mit solchen schleifringlosen Wechselstromempfängern eine eindeutige
Anzeige über 36o° zu erzielen, sind schon eine Reihe von Maßnahmen und Konstruktionen
bekanntgeworden, durch die dem Empfängerläufer eine polarisierte Richtkraft verliehen
wird, ohne daß dabei Schleifringe und Schleifbürsten am Empfängerläufer erforderlich
werden. Diese Anordnungen besitzen indessen den Nachteil, daß sie zu verwickelten
und' für Massenherstellung ungeeigneten Sonderkonstruktionen der Läufer führen und
daß sich bei gleicher elektrischer Leistung wesentlich geringere Einstellkräfte
ergeben, als bei einfachen Läufern mit Kurzschlußwicklung.
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Zur Umgehung dieser Nachteile wird bei Wechselstromfernzeigern, bei
denen der Empfänger einen mehrphasig bewickelten Ständer und einen nur eine Kurzschlußwicklung
tragenden Läufer besitzt, erfindungsgemäß vorgeschlagen, auf eine polarisierte Richtkraft
des Empfängerläufers bewußt zu verzichten und die Zweideutigkeit der Empfängeranzeige
dadurch zu beseitigen, d,aß die Achse des Empfängerläufers mit dem Empfängerzeiger
über eine Übersetzung 1 : 2 gekoppelt wird. Sinngemäß wird auch zwischen der Geberachse
und dem Geberzeiger eine solche Übersetzung angewandt. = Bei Anwendung der Erfindung
ist es möglich, einfache schleifringlose Empfängersysteme zu benutzen und trotzdem
ein Anzeigefeld von 36o' vom Gebe- nach dem Empfangsort zu übertragen. Der Umstand,
daß sich durch die angegebene Übersetzung zwischen Empfängerachse und Empfängerzeiger
die unvermeidlichen Einstellfehler des Empfängers auf der Empfängerskala doppelt
so groß auswirken, ist bei Fernzeigegeräten, mit denen eine bestimmte, nicht allzu
große Zahl diskreter Kommandos oder sonstiger Nachrichten übertragen werden soll,
nicht von Belang. Andererseits erhöht sich durch die Ausdehnung des Skalenfeldes
über 36o° die Übersichtlichkeit einer solchen Kommandoanlage beträchtlich. Werden
insbesondere, wie bekannt, zur Erhöhung der Genauigkeit bei der Übertragung von
Meßwerten eine Grob- und eine Feinstufe, d. h. zwei durch eine Übersetzung gekoppelte
Geber und zwei Empfänger angewandt, so ist bei den Geräten eine über 36o°' gehende
Anzeige notwendig.
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Bei der baulichen Ausführung der Gebe- und Empfangsgeräte entsprechend
der Erfindung, ist es zweckmäßig, das Übersetzungsgetriebe zwischen Läuferachse
und Zeiger an den Geräten selbst innerhalb des Lagerschildes anzubringen, so daß
nur noch die bereits gegenüber der Läuferachse übersetzte Zeigerachse aus dem Gerät
hervorragt. Eine besonders zweckmäßige Ausbildung besteht darin, die Zeigerachse
achsengleich mit der Läuferachse anzubringen, indem zur Übersetzung ein zweifaches
Stirnradgetriebe oder ein Differentialgetriebe angewandt wird.
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In den Abbildungen sind Ausführungsformen solcher Geräte beispielsweise
dargestellt.
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In Abb. 1 ist die Läuferachse 1 mittels der Zahnräder 2, 3 mit der
Zeigerachse 4 gekoppelt. Das ganze Übersetzungsgetriebe befindet sich innerhalb
des Lagerschildes 5. Abb. 2 zeigt eine Anordnung, bei der Läuferachse 1 und Zeigerachse
4 achsengleich angeordnet und mittels der Zahnräder 2, 2', 3, 3' gekoppelt
sind. Auch dieses Getriebe befindet sich innerhalb des Lagerschildes 5. Abb. 3 endlich
zeigt eine achsengleiche Anordnung von Empfängerachse 1 und Zeigerachse 4, wobei
beide durch ein Differentialgetriebe gekoppelt sind. 6 ist eine von der Läuferachse
1 geschwenkte Schwingachse, auf der die Planetenräder 7, 7' drehbar angebracht sind.
Diese greifen einerseits in den feststehenden Zahnkranz 8 und andererseits in das
auf der Zeigerachse befestigte Zahnrad 9 ein.