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.Anordnung zur selbsttätigen Pegelregelung für Trägerstromsysteme
Die Erfindung bezieht sich auf Trägerstromsysteme, bei denen für die Pegelregelung
besondere Pi.lotfrequenzen übertragen werden. Bei der Aussiebung dieser Frequenzen
an den Zwischenverstärkerpunkten ist es zwecks Verringerung der Anforderungen an
die Siebmittel bzw. Vermeidung einer Vorselektion bekannt, die einzelnen Frequenzbänder,
innerhalb derer die Pilotfrequenzen liegen, jeweils einem Frequenzumsetzer zuzuführen.
Dabei wird die hierzu benötigte Trägerfrequenz so gewählt, daß die aus ihr und der
Pilotfrequenz gebildete Differenzfrequenz gleich der weit unterhalb des Nutzfrequenzbandes
liegenden Durchlasfrequenz des Siebmittels des Pilotfrequenzempfängers ist.
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In. der Fig. z ist die Schaltung eines nach denn vorgenannten Prinzip
arbeitenden Pilotirequenzempfängers dargestellt. r bezeichnet den Frequenzumsetzer,
dem einerseits das die Pilotfrequenz enthaltende, vorzugsweise am Ausgang ,des in
der Übertragungsleitung :2 liegenden Zwischenverstärkers 3 abgeleitete Nutzfrequenzband,
andererseits eine von einem Generator q. gelieferte Trägerfrequenz zugeführt wird.
Die entstehende Zwischenfrequenz wird über ein Filter $, einen gegebenenfalls selektiven
Verstärker 6 und einen
Gleichrichter 7 einem Relais 8 zugeführt,
das eine nicht weiter dargestellte Überwachungs- bzw. Regi-striereinrichtung steuert.
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Da die Zwischenfrequenz, wie erwähnt, weit unterhalb der vom Generator
q. gelieferten Trägerfrequenz, liegt, kann, zwar der Zwischenfrequenzverstärker
6 gleichzeitig zur Erzeugung der Trägerfrequenz 'herangezogen werden; trotz dieser
Aufwandsverminderung bleibt der Pil'otfrequenzempfänger aber immer noch ein verhältnismäßig
umfangreiches Gebilde.
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Zwr Herabsetzung -des Aufwandes für den Pilotfrequernzempfang ist
es bei Nachrichtenübertragungssystemen, bei denen mehrere zur Pegelüberwachung je
einer Leitung .dienende Pilotfrequenzen verwendet werden, bekanntgeworden, für alle
Pilotfrequenzen ein und dieselbe Empfangseinrichtung =benutzen. Die be'kann@e .Schaltung
verwendet zu diesem Zweck in den Zuleitungen von den einzelnen zu überwachendenLeitungen
zum :gemeinsamen Pilotfrequenzempfänger Umschaltkontakte. Da einerseits an dieser
Stelle dier Schaltung die Schaltleistungen nur sehr gering sind und andererseits
Kontaktwiderstände bekanntlich immer recht unzuverlässig sind, besteht bei der bekannten.
Schaltung die Gefahr, :daß Fehlregelungen eintreten.
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Die diesen Nachteil vermeidende Erfindung betrifft eine Anordnung
zur selbsttätigen Pegelregelung für Trägerstromsysteme mit Hüfe verschiedener Pilotfrequenzen,
bei welcher der aus Frequenzumsetzer,, Generator, Siebmittel, Zwischenfrequenzverstärker,
Gleichrichter und! Überwachungsrelais bestehende Teil der Pilotfrequenzempfangseinrichtung
allen Pilotfrequenzen gemeinsam ist.
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Erfindungsgemäß werden der Frequenz des Generators mittels einer geeigneten
Umnschaltvorrichtung in periodischem Wechsel derart verschiedene, den einzelnen
Pilotfrequenzen, zugeordnete Werte erteilt, daß .die Differenz aus der Gerneratorfrequenz
und, der zugehörigen Pilotfrequenz jeweils 'konstant gleich der Durchlaßfrequenz:
dies Siebmittels ist. Dabei führen, die Zuleitur;gen von den einzelnen zu überwachenden
Leitungen direkt, d. h. nicht über Umschaltkontakte, zur Pilotfrequenzempfangseinrichtung.
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Die Erfindung .ist insbesondere bei den bekannten Trägerstromsystemen
mit unechtem Vierdra;htbetrieb anv@endbar, bei denen die Kanalgruppe für die eine
Übertragungsrichtung eine andere Frequenzlagehat als die Kanalgruppe für die Gegenrichtung
und bei denen an den Zwischenverstärkerpunkten beide Gruppen durch Frequenzweichen
voneinander getrennt und den ihnen zugeordneten Verstärkern zugeführt werden. Bei
einem solchen System wären an sich für .die automatische Pegelregulierung zwei völlig
getrennt voneinander arbeitende Regeleinrichtungen erforderlich. Durch die Maßnahmen
.gemäß :der Erfindung ist es möglich, im vorgenannten Falle mit ,praktisch nur einer
Pilotfrequenzempfangseinrichtung auszukommen. Die Erfindung ist im folgenden an
Hand eines in der Fi:g.2 gezeigten Ausführungsbeispiels für den Fall der
Regelung eines Zwischenverstärkers in einem Trägerstromsystem mit unechtem Vierdrahtbetrieb
näher erläutert.
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g bzw. io sind die Verstärker für die den: beiden Verkehrsrichtungen
entsprechenden Frequenzgruppe.n, .die in den an den Enden der Leitungen, i i und
12 liegenden Weichen 13 und 14 voneinander getrennt werden. Den Verstärkern sind
je zwei Regelglieder 15 und 16 bzw. 17 und 18 vorgeschaltet, von denen.
15 und i7fre@quenzunabhän:-gig den Pegel einregelrn bzw. 16 und 18 die lineare
Entzerrung bewirken, di. h. die Frequenzabbängigkeit der Leitungsdämpfung ausgleichen.
Die Pegelregler 15 bzw. 17 könnent sowohl von. Hand als auch durch Motoren
ig und 2o angetrieben werden. Die Entzerrer 16 bzw. i8 lassen sich in beliebiger
Stellung mit den Pegelreglern 15 bzw. 17 kuppeln, so daß die sich insbesondere infolge
von Witterungseinflüssen ergebenden frequenzabhängigen Dämpfungsschwankungen der
Freileitungen i i und 12 ausgeglichen, werden können.
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Die Ausgangsübertrager der Vergtäriker g bzw. io sind sekundärseitig
mit je einer niederdhmigen, besonderen Pegelwicklung 2i bzw. 22 ausgerüstet, die
mit dem hochohmigen Eingang des Frequenzumsetzers 23 in Reihe geschaltet sind. Da
die Wicklungen 2i bz@w. 22 sehr niederohmige Generatorwiderstände darstellen, werden
die beiden Übertragungsrichtungen, durch den 'hochohmigen Eingangswiderstand des
Frequenzumsetzers in ausreichendem Maße entkoppelt, was den Vorteil mit sich bringt,
daß an dieser Stelle kein Umschalter erforderlich ist.
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Über die Wicklungen 2i und 22 werden dem beispielsweise als Rin@gmodulator
ausgebildeten Frequenzumsetzer 23 gleichzeitig die Frequenzbänder beider Übertragungsrichtungen
einschließlich der in ihnen liegenden Pilotfrequernzen f1 und f2 zugefü'hrt. Dem
Frequenzumsetzer wird außerdem von einem. Röhrengenerator 2:4 eine Trägerfreque:rrz
zugeführt, - die in. periodischem Wechsel bald einen der Pilotfrequenz f1 entsprechen-den
Wert f3, bald einen der Pilotfrequeinz f2 entsprechenden Wert f4 annimmt. Dieser
Wechsel der Trägerfrequenz wird durch einen periodisch betätigten Umschalter 25
bewirkt, der abwechselnd bald den einen, bald den anderen vorn zwei verschiedenen
Kondensatoren 26, 27 in den frequerizbestimmenden Schwingkreis .-des, Generatörs
einschaltet.
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Die Frequenzen f3 und f4 sind :dabei so gewählt, daß f 1 -
f3 ' f2 - f4 = f. ist. Auf diese Weise erscheinen hinter dem Frequenzwmsetzer
beide Pilotfrequenzen abwechselnd auf derselben: Zwischenfrequenz f5, die beispielsweise
einen Wert von 2goo Hz besitzt. Die Zwischenfrequenz f5 wird in einem Filter 28
ausgesiebt und über einen Verstärker 29 einem Gleichrichter 30 zugeführt.
Der entstehende Gleichstrom, der entsprechend :dem Wechsel der Trägerfrequenz abwechselnd
ein Maß für die Amplitude der Pilotfrequenz f1 und. f2 und
damit
auch für die _Amplitude der Nutzfrequenzen der ihnen zugeordneten Übertragungsrichtungen
darstellt, wird einem polarisierten Relais 31 zugeleitet. Der Kontakt 32 .dieses
Relais steht beim Sollwert des Gleichstroms in seiner Mittellage. Weicht der Gleichstrom
vom Sollwert ab, so spricht das Relais an und legt seinen: Kontakt entsprechend
der Abweichung entweder an den Plus-oder den Minuspol einer Gleiciispaiiliungsquelle.
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Die Steuerung des Umschalters 25 erfolgt durch ein Schaltrad 33, das
ebenso wie ein weiteres Schaltrad 34 fest auf einer Welle 35 sitzt, die von einem
Motor 36 über ein Untersetzungsgetriebe 3:7 und eine Reibungskupplung 38 angetrieben
wird. Das Schaltrad 33 steuert neben dem Umschalter 25 gleichzeitig einen zweiten
Umschalter 39 derart, daß beide in gleichem Rhythmus und gleicher Phase arbeiten.
Das Schaltrad 34. steuert einen Schaltet- 4.o, der in geschlossenem Zustand die
jeweilige Stellung des Kontaktes 32 über ein Relais .41 und den Umschalter 39 einer
von. zwei den Übertragungsrichtungen zugeordneten Registriereinrichtun:gen 42 b@zw.
43 zuleitet, Diesen sind die erwähnten Motoren i9 bzw. 20 für den Antrieb der miteinander
gekuppelten Regelglieder 15, 16 bzw. 17, 18 zugeordnet, die eine der Stellung des
Kontakter 32 :entsprechende Ausregelung des Pegelfehlers vornehmen.
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Die Umlegung der Schalter 25 und 39 erfolgt periodisch in, bestimmten
Zeitabständen, z. B. jede Sekunde. Damit die undefinierten Verhältnisse während
des Umschaltmomentes nicht von den Registriereinrichtungen erfaßt werden, ist das
Schaltrad 34 so ausgebildet, daß der Schalter 4.o jeweils kurz vor der Umlegung
der Schalter 25 und 39 geschlossen wird, und zwar nur kurzzeitig. Die Verbindung
von Kontakt 32 über Schalter, .4o und Relais 41 nach Schalter 39 wird also;, wenn
der Kontakt 32 infolge einer Pegelabweichung an Plus oder Minus liegt, nur während
des kurzen Aufprüfens des Schalters 4:o vom Strom durchflossen. Hierbei spricht
das Relais .41 an, schließt seinen Kontakt 4..1. und damit den Stromkreis eines
Elektromagneten .15. Dieser betätigt eine Sperrklinke 46, mittels derer die Schalträder
34 und 33 arretiert werden. Die Schalter 25, 39 und. .4o bleiben also in, ihrer
während des Aufprüfens vorhandenen Stellung stehen, und die jeweils eingeschaltete
Registriereinrichtun:g zusammen mit dem zugehörigen =Motor und den zugeliörigen
Regelgliedern regeln den Pegelfehler aus.
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Ist der Regelvorgang und der Sollwert des Pegels wieder erreicht,
so geht der Kontakt 32 in seine Mittelstellung; das Relais 4.1, die Registriereinrichtung
42 lyzw. 43 und der Elektromagnet 45 werden. stromlos. Die Klinke .a.6 gibt das
Rad 34. frei, und die Schalträder 33 und 34. laufen weiter mit konstanter Drehzahl
um.
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Während der Arretierung der letzteren Räder kann der Motor 36 ruhig
weiterlaufen, wobei die Kupplung 38 als Rutschkupplung wirkt. Es ist aber auch möglich,
bei der Arretierung der Räder durch einen weiteren Kontakt des Relais 41 oder die
Sperrklinke 46 den Motor 36 abzuschalten; und nach dem Stromloswerden des Relais
q.T wieder einzuschalten.