DE931573C

DE931573C - Arrangement for electrical remote transmission of angular positions

Info

Publication number: DE931573C
Application number: DEH13113A
Authority: DE
Inventors: Hermann Dipl-Ing Saacke
Original assignee: Hagenuk Vorm Neufeldt and Kuhnke GmbH
Current assignee: Hagenuk Vorm Neufeldt and Kuhnke GmbH
Priority date: 1952-07-05
Filing date: 1952-07-05
Publication date: 1955-08-11

Description

Anordnung zur elektrischen Fernübertragung von Winkelstellungen Zur elektrischen Fernübertragung von Winkelstellungen - und damit allgemein von Meßwerten oder Bewegungsvorgängen - sind Vorrichtungen bekanntgeworden, bei denen Geber und Empfänger gleichgebaut sind und; je aus einem bewickelten Ring aus Weicheisen als Ständer und einem darin droh,- bzw. einstellbaren permanenten Magneten als Läufer geb,i.ldet werden. Die Wicklungen der Ständer s.i@nd ads mehrfach angezapfte Autotransformatorwicklungen ausgeführt, diegeber-undempfängerseitig von derselben Wechselstromquelle gespeiist werden. Die bei. Geber und Empfänger gleichliegenden Anzapfpurikte der Autotransformatorwi,eiklungen sind durch die Fernübertiragungslemtungen miteinander verbunden. Die überei!nstimmende Stellung von Geber und, Empfänger besteht darin, d'aß die magnetischen Achsen der beiden Läufer gegenüber dien WicIdungen der beiden Ständer die gleicbie räu@mliehe Lage einnehmen. Wird einer der beiden Läufer aus dieser Stellung herausgedreht; so entstehen infolge eintretender Ungleichiheit der geradzah.ligen Harmonischen der Spannungen in den miteinander verbundenen Ständerwicklungsteilen von Geber und Empfänger durch diese Wicklungsteile und die Fernübertnagungslei:tungen fließende Ausgleichsströme, die in den Ständern magnetische Glei,chflüsse erzeugen, durch die eine übereinstimmende Stellung der beiden Läufer erzwungen wird.Arrangement for the electrical remote transmission of angular positions to electrical remote transmission of angular positions - and thus of measured values in general or motion processes - devices have become known in which encoder and Receivers are built identically and; each from a wound ring of soft iron as Stand and a threatening or adjustable permanent magnet in it as a runner geb, i.ldet. The windings of the stator s.i@nd ads multiple tapped autotransformer windings executed, which is fed from the same alternating current source on the transmitter and receiver side will. The at. The autotransformer tapping points are the same as the transmitter and receiver are connected to each other by the remote transmission units. The one who voted The position of the transmitter and receiver is that the magnetic axes of the Opposite both runners, the windings of the two uprights have the same space Take position. If one of the two runners is turned out of this position; thus arise as a result of the inequality of the even harmonics the voltages in the interconnected stator winding parts of the encoder and Receiver through these winding parts and the Fernübertnagungslei: lines flowing Compensating currents, which generate magnetic fluxes in the stator, through that a matching position of the two runners is enforced.

Unter Ausnutzung desselben physikalischen Effektes, und für denselben Anwendungszweck sind nun gemäß der Erfindung bei diesen Vorrichtungen die Ständerwicklungen nicht als meJhrfach angezapfte Auto@transformatorwi,cklungen auisgeführt, sondern als einzelne Teüwidklungen. Jede Teilwicklung des. Gebers ist mit der entsprechenden Teilwicklung des Empfängers über eine Fernübertragungsleitung in Reihe geschaltet, und -diese Reihen sind unter sich parallel an die Speisequelle angeschlossen. Dabei sind also beispielswei,s:e die Anfangspunkte sämtlicher Geberteilwioklungen mit dem einen und die Endpunkte sämtlicher Empfängenteilwicklungen mit,dem anderen Pol der Speisequelle verbunden, so daß vom Geber nach dem Empfänger nur eine Speiseleitung verlegt werden muß, ffalils nicht von vornherein am Geber- und Empfängerort dasselbe Speisenetz zur Vzrfüeung steht. Man kann aber auch Deinige der Teilwicklungen des Geberständers mit ihren Anfängen an den einen und die anderen mit ihren Anfängen an den anderen Pol der Speisequelle anschließen und die Enden mit den Enden :der :entsprechenden Teiilwicklungen das in gleichem Weise geschalteten Empfängers über die Fernübertragungsil:ei@tungen verbinden. Eine weitere Schaltungs:möglich'keit ist die, daß auf :dem Srtänder des Gebers. diametral gegenüberli@e@gende Teilwicklungen mit ihren .einen Enden an verschiedene Pole der Speisequelle angeschlossen und ihre anderen Enden über :eine gemeinsame Fernübertragungsleitung an die entsprechenden Punkte des in gleicher Weise gesoha4-teten Empfängers geführt sind.Using the same physical effect, and for the same According to the invention, the stator windings are used in these devices not implemented as multiple tapped auto @ transformer wi, cklungen, but as individual parts. Each partial winding of the encoder is with the corresponding Partial winding of the receiver connected in series via a long-distance transmission line, and these rows are connected in parallel to the supply source. Included are therefore, for example, the starting points of all encoder part co-operations the one and the endpoints of all receiver partial windings with, the other pole connected to the supply source, so that only one supply line from the transmitter to the receiver must be relocated, ffalils are not the same from the outset at the donor and recipient locations Supply network is available. But you can also do yours of the partial windings of the Donor stand with their beginnings at the one and the other with their beginnings to the other pole of the supply source and connect the ends to the ends: the : corresponding partial windings of the receiver connected in the same way Connect the remote transmission lines. Another circuit: possibility is that on: the giver's partner. diametrically opposed partial windings with their one ends connected to different poles of the supply source and theirs other ends via: a common trunk transmission line to the appropriate Points of the consignee, who is in the same way, are listed.

Bei allen S@chaltu.ngen ist zu beachten, d'aß die PQlung bzw. der Wändungssinn der Teilwic'kl'ungen immer so gewählt sein m:uß, daß sich: bei übereinstimmenden Läuferstellungen die geradzahliigen Harmonischen der in einander entsprechenden Teilwicklungen von Geber und Empfänger induzierten Spannungen über die Fernübertragungsleitungen aufheben.With all S@chaltu.ngen it is to be noted that the PQlung or the The sense of change of the partial developments must always be chosen in such a way that: when they match Rotor positions the even harmonics of the mutually corresponding Partial windings of the transmitter and receiver induced voltages over the long-distance transmission lines lift.

In der Zeichnung sinid die beschriebenen S.dhaltbeispiete dargestellt. Da die Erfindung .sich nur auf die Wicklung und Schaltung der Ständer bezieht, sind die Geber- und Empfängerläufer weggelassen.In the drawing, the content examples described are shown. Since the invention .sich only relates to the winding and connection of the stator, are the donor and receiver runners are omitted.

In Abb. i bedeuten W1, W2 und W3 die Teilwicklungen auf dem Ständer beispielsweise- des Gebers, und dementsprechend die'Wickllungen W1 , W2' und W3 die des Empfängers. Die einander zugeordneten Wieklungen W1, Wi und W2, -W2 u,sw. sind über :die Fernübertragungsileiturigen i, 2, 3 in Reihe geschaltet und über die Verzweigungspunkte S und S' an die Wechselstrom-Speisequelle N gelegt.In Fig. I, W1, W2 and W3 mean the partial windings on the stator, for example of the encoder, and accordingly the 'windings W1, W2' and W3 mean those of the receiver. The associated weights W1, Wi and W2, -W2 u, sw. are connected in series via: the long-distance transmission lines i, 2, 3 and connected to the alternating current supply source N via the branch points S and S '.

In Abb. 2 sind sowohl auf dem Geber als -auch auf dem Empfänger vier Teilwicklungen W1 bis W4 bzw. W" bis W4 angenommten, die dementsprechend über vier Fernübertragungsleitungen i, 2; 3, q. in Reihe geschailtet slind. -Gemäß Abb. 3 sind die Wilcklungen W1 und W2 über den Verzweigungspunkt Si an den einen Pol und die Wicklungen W3 und: W4 über ,den Verzweigungspunkt S2 an .den anderen Pol des Netzes N angeschlossen. Die Enden der entsprechenden Empfängerwicklungen Wl und W2 sowüe W3' und W4 liegen an den entgegengesetzten Polen wie die Anfänge der entsprechenden Geberwicklungen. Da in diesem Ausfülhrungs.beispi@el .gerade die einander diametral gegenüberlli:egendenTeilwcklungen an verschiedene Pole der Speisequelle angeschlossen sind, so können die Fernübertragungsleitungen i und 3 sowie 2 und ,4 je zusammenfallen, und die Anlage benötigt dann außer dem gemeinsamen Netz auf Geber- und Empfängerseite nur zwei Fernübertragungsleitungen.In Fig. 2, four partial windings W1 to W4 or W "to W4 are assumed on both the transmitter and the receiver, which are accordingly wired in series via four long-distance transmission lines i, 2; 3, q. 3, the windings W1 and W2 are connected via the branch point Si to one pole and the windings W3 and: W4 via, the branch point S2 to the other pole of the network N. The ends of the corresponding receiver windings W1 and W2 as well as W3 'and W4 lie at the opposite poles like the beginnings of the corresponding encoder windings. Since in this Ausfülhrungs.beispi@el. just the diametrically opposite partial windings are connected to different poles of the supply source, the remote transmission lines i and 3 as well as 2 and 4 can each coincide , and the system then requires only two long-distance transmission lines in addition to the common network on the transmitter and receiver side.

Wie ers,idhtlich, ergeben sich für die Ständerwicklungen von Geber und Empfänger wie sie .an isioh schon bei Fernübertragungsanlag.en für Winkelstellungen, die auf einem anderen Wirkungsprinzip beruhen, bekannt sind.As ers, idhtlich, result for the stator windings of the encoder and receivers like them .an isioh already in remote transmission systems for angular positions, which are based on a different principle of action are known.

So sind z. B. Gleic'hsfiromwinkelübertragungsanlagen bekannt, bei denen die Läufer von Geber und Empfänger aus Permanentmagneten gebildet werden, während die Ständer 3-phla.sig gewickelt und über die Fernübertragungs:lei:tungen miteinander verbunden sind. Die Ständerwicklung des Gebers besteht hierbei aber aus Wismut-Draht, und der ofmscheWidenstand der einzeilnenStänderwicklungsttei:le wird von dem permanentmagnetischen Feld des Geberläufers je nach dessen Einstellung veredhheden stark beeinflußt, so daß in den gemeinsam von einer Gleichspannungsquelle gespeisten Fernübertragungsleitungen verschieden starke Ströme fließen, die entsprechend ihrem gegenseitigen Verhältnis verschiedene Richtungen des durch sie in der Ständerwicklung des Empfängers erzeugten resukierenden magnetischen Gleichfeldes und damit verschiedene Einstellungen des Empfängerläufers zur Folge haben.So are z. B. Gleic'hsfiromwinkel transmission systems known at where the rotor of the transmitter and receiver are made of permanent magnets, while the stand is 3-phase wound and via the long-distance transmission: lines are connected to each other. The stator winding of the encoder exists here made of bismuth wire, and the OfmscheWidenstand of the individual stator winding parts: le is controlled by the permanent magnetic field of the encoder rotor depending on its setting veredhheden strongly influenced, so that in the common of a DC voltage source fed long-distance transmission lines of different strengths flow, which accordingly their mutual relationship different directions of the through them in the stator winding of the receiver generated resulting magnetic constant field and thus different Result in settings of the receiver runner.

Bei den bekannten Wedhselstromfennzeigern dagegen, die nach dem Drehfeld-Induktionsprinzip arbeiten, müssen die Läufer von Geber und Empfänger, falls die Ständer mehrphasig gewickelt Und die entsprechenden Phasen von Geber- und Empfängerständer .durch die Fernübertragungsleitungen miteinander verbunden sind, einen von einer Wedhs@el-stromquel'le erregten Elektromagneten tragen, während die Stä:nderwicklungen und die Fernübertragungsleitungen nicht an die Speisequelle angeschlossen sind, die Fernübertrragungsströme vielmehr durch Induktionswirrkung vom Läufer auf den Ständer erzeugt werden.In contrast, the well-known Wedhselstromfennzeiger work according to the rotating field induction principle work, the rotors of the encoder and receiver, if the stator is multi-phase wrapped and the corresponding phases of the encoder and receiver stand .by the Long-distance transmission lines are interconnected, one from a Wedhs @ el-stromquel'le energized electromagnets, while the stator windings and the long-distance transmission lines are not connected to the supply source, rather the remote transmission streams are generated by induction turbulence from the rotor to the stator.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Arrangement for the electrical remote transmission of angular positions, in which the transmitter and receiver are each formed from a wrapped ring of soft iron as a stator and a permanent magnet that can be rotated or adjusted within this ring as a rotor and the stator windings of the transmitter and receiver fed by the same alternating current source through the Long-distance transmission lines are connected, characterized in that the stator windings, as individual partial windings, each part of the winding of the transmitter with or corresponding partial winding of the receiver are connected in realms via a long-distance transmission line and these rows are connected in parallel to the feeding jellyfish. a. Arrangement according to claim i, characterized in that the starting point of all the encoder partial windings are connected to one pole and the end points of all the receiver partial windings are connected to the other pole of the supply source and the free ends of these partial windings are connected via the remote transmission lines (Figs 2). 3. Arrangement according to claim i, characterized in that some of the partial windings of the transmitter stand with their beginnings connected to one and the other with their beginnings to the other pole of the supply source and the ends with the ends of the corresponding partial windings of the receiver connected in the same way , through which telecommunication lines are connected (Fig. 3). q .. Arrangement according to claim i, characterized in that on the stand of the transmitter diametrically opposite partial windings are connected with their one ends to different poles of the source and their other ends are led via a common remote transmission line to the corresponding points of the receiver, which is switched in the same way . Cited publications: German Patent No. 148 099; U.S. Patents No. 2,415,985, a 442 76q ..