DE1488190C - Statischer Rundsteuersender - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen statischen Rundsteuersender zur Überlagerung von Tonfrequenzsignalen auf ein Wechselstrom-Energieverteilungsnetz mit über eine die gleiche Arbeitsfrequenz wie das Energieverteilungsnetz aufweisende Zündschaltung steuerbaren Gleichrichtern, die in Antiparallelschaltung in einem unmittelbar mit Wechselspannung gespeisten Stromkreis angeordnet sind, in dem mindestens eine Wicklung eines Ausgangstransformators Bestandteil eines einen Leistungskondensator enthaltenden Schwingkreises ist, dessen Resonanzfrequenz identisch mit der Rundsteuerfrequenz ist.

Ein Rundsteuersender besteht im wesentlichen aus einem Tonfrequenzgenerator und einem Ankopplungsglied, ζ . B'. einem Transformator, über den die Tonfrequenzenergie in das zu überlagernde Energieverteilungsnetz eingespeist wird, sowie aus. einem Steuerteil für die Durchschaltung der abzugebenden Tonfrequenzinipulse, der sogenannten Rundsteuerbefehle. Das Befehlsprogramm wird dem Steuerteil des Rundsteuersenders von einem Kommandogerät eingegeben.

Je nach Art einer Rundsteueranlage ist der Tonfrequenzgenerator ein rotierender Maschinensatz oder ein elektronischer, sogenannter statischer Generator.

Gegenüber rotierenden Generatoren sind statische Tonfrequenzerzeuger einer geringen Abnutzung unterworfen und erfordern daher weniger Wartung. Mit statischen Generatoren ausgerüstete Rundsteuersender besitzen zudem den Vorteil einer sehr raschen Sendebereitschaft.

Es ist bereits ein statischer Rundsteuersender bekannt, der zur Erzeugung einer Tonfrequenz und zu deren Überlagerung auf das Wechselstrom-Energieverteilungsnetz einen linearen passiven Vierpol in Form eines Schwingkreises benutzt, der mit einem periodisch im Takt der Grundwelle des Netzes betätigten Schältorgan zusammenarbeitet. Bei diesem Rundsteuersender liegt die Induktivität eines Schwingkreises in Reihe mit einer Netzleitung und kann z. B. durch die Streuinduktivität eines Netztransformators gebildet werden. Die Kapazität des Schwingkreises liegt in Reihe mit dem Schahorgan zwischen zwei Netzleitungen bzw. zwischen einer Netzleitung und dem Spannungsmittelpunkt. Induktivität und Kapazität des Schwingkreises liegen somit bei geschlossenem Schaltorgan in Reihe an der Netzspannung.

Es ist auch vorgeschlagen worden, daß an Stelle eines Reihenschwingkreises ein Parallelschwingkreis verwendet wird, der durch das Schaltorgan periodisch an eine Wechselspannung mit Netzfrequenz angeschaltet wird, so daß er zu einer quasistationären Schwingung entsprechend seiner Resonanzfrequenz angefacht wird. Hierbei werden an das Schaltorgan besondere Anforderungen gestellt, die sich jedoch durch die Verwendung von steuerbaren Gleichrich-, tern erfüllen lassen. Vorzugsweise besteht das Schaltorgan aus zwei steuerbaren Gleichrichtern in Antiparallelschaltung. Die Zündung der steuerbaren Gleichrichter darf dabei nur zu bestimmten, von der Phasenlage der Netzspannung abhängigen Zeitpunkten erfo'gcn.

Es ist hierzu bereits eine Zündschaltung bekannt, bei der eine Gleichspannung über einen durch einen an Netzspannung liegenden Motor getriebenen Synchronschalter auf die Steuerelektrode!! der steuerbaren Gleichrichter gegeben wird. Die Verwendung eines mechanischen Synchronschalters hat Abweichungen vom vorgegebenen Zündzeitpunkt zur Folge; auch ist ein solcher Schalter der Abnutzung unterworfen. Weiterhin ist der Aufbau eines solchen einstellbaren Schalters sehr kompliziert.

Diese Nachteile werden bei dem anfangs genannten Rundsteuersender erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß die Zündschaltung einen Triggertransformator mit einer an den Nulleiter und über einen

ίο regelbaren Phasenschieber an einen Phasenleiter des Energieverteilungsnetzes angeschlossenen Primärwicklung enthält, der sekundärseitig für jeden der steuerbaren Gleichrichter eine Zündwicklung aufweist.

Bei einer vorteilhaften Ausbildung des Erfindungsgegenstandes ist der Zündschaltung ein als Schaltorgan ausgebildeter Signalumsetzer zugeordnet, wobei dieser aus einer Relaisschaltung mit einem Eingangsrelais, einem Schaltschütz, einem Tastrelais und einem

Zeitgeber besteht. · ·

Gemäß einer weiteren Ausbildung des Erfindungsgegenstandes besteht der Signalumsetzer aus einer Ventilschaltung mit steuerbaren Gleichrichtern, einem Eingangsübertrager und einem Zwischenübertrager, einem Schaltschütz und einem Zeitgeber.

Einzelheiten des hier definierten Rundsteuersenders gehen aus den im folgenden an Hand der Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispielen hervor. Es zeigt F i g. 1 ein Schaltbild,

F i g. 2 ein Diagramm und

Fig. 3 und 4 Varianten von Schaltungsteilen.
Im Schaltbild der Fig. 1, das einen statischen Rundsteuersender zeigt, ist ein mit Tonfrequenzsignalen zu überlagerndes Energieverteilungsnetz 1, im weiteren kurz Netz genannt, lediglich symbolisch angedeutet. Zur Ankopplung des Rundsteuersenders an das Netz 1 dient ein Ankopplungsglied, das im vorliegenden Beispiel als Ausgangstransformator 2 mit einer Primärwicklung 3, einer Sekundärwicklung 4 und einem Eisenkern 5 ausgebildet ist. Die Ankopplung kann als Reihen- oder Parallelankopplung ausgeführt sein; entsprechende Schaltungsarten sind in der Rundsteuertechnik bekannt.

In der Regel ist das Netz 1 ein Drehstromsystem, das auf der Niederspannungsseite Phasenleiter R, S, T und einen Nulleiter O aufweist, deren Zugehörigkeit zum Netz 1 durch eine gestrichelte Linie 6 angedeutet ist. Die alphabetische Reihenfolge der Phasenbezeichnungen R, S und T gibt bekanntlich die Phasenfolge der verketteten Spannungen an.

Die Primärwicklung 3 des Ausgangstransformators 2 besitzt zwei Wicklungsenden 7 und 8, zwei Anzapfungen 9 und 10 sowie eine Mittelanzapfung 11, die über eine Nullschiene 12 unmittelbar mit dem Nulleiter Ό in Verbindung steht. An die Wicklungsenden 7 und 8 ist ein Leistungskondensator 13 angeschlossen, während von den Anzapfungen 9 und 10 Stromschienen 14 und 15 über steuerbare G^ichrichter 16 und 17 sowie über flinke Schmelzsicherungen 18 und 19 zu einem Verbindungspunkt 20 und von diesem als gemeinsame Stromschiene 21 über eine Drosselspule 22 zum Phasenleiter R geführt sind. Die durch die Stromschienen 14, 15 und 21 sowie die Nullschiene 12 verbundenen Schaltungselemente stellen die in der Figur durch größere Strichbreite hervorgehobene Leistungsstufe des Rundsteuersenders dar.

Eine Zündschaltung für die vorzugsweise als Halb-

leiterbauelemente, ζ. B. als Siliziumgleichrichter, ausgebildeten steuerbaren Gleichrichter 16 und 17 weist einen Triggertransformator 23 auf, dessen Primärwicklung 24 einerseits in einem Schaltungspunkt 25 an die Nullschiene 12 und andererseits über einen regelbaren Phasenschieber 26 und eine Zuleitung 27 an den Phasenleiter S angeschlossen ist. Der Phasenschieber 26 besteht im einfachsten Fall aus einem Kondensator 28 und einem veränderbaren Widerstand 29.

Ein durch eine Steuerelektrode 30 und eine Hauptelektrode (Kathode) 31 des steuerbaren Gleichrichters 16 gebildeter Zündkreis ist, allenfalls über einen Widerstand 32, an eine Zündwicklung 33 des Triggertransformators 23 angeschlossen. Parallel zum Zündkreis 30, 31 liegen ein Schutzkondensator 34 und eine Begrenzerdiode 35. Eine Reihenschaltung eines Widerstandes 36 und eines Kondensators 37 ist dem Leistungsstrompfad des steuerbaren Gleichrichters 16 parallel geschaltet.

In schaltungstechnisch gleicher Art wie dem Gleichrichter 16 sind dem Gleichrichter 17 und dessen Steuerelektrode 38 ein Widerstand 39, eine Zündwicklung 40, ein Schutzkondensator 41 und eine Begrenzerdiode 42 sowie eine Reihenschaltung aus einem Widerstand 43 und einem Kondensator 44 zugeordnet. Zwischen dem Verbindungspunkt 20 und dem Schaltungspunkt 25 befindet sich ein Überspannungsableiter 45, der z. B. aus zwei gegeneinandergeschalteten Zenerdioden besteht.

Der bisher beschriebenen Schaltung ist ein Signalumsetzer 46 zugeordnet, dessen Signaleingang durch ein polarisiertes Eingangsrelais 47 mit einem Signalkontakt 48 gebildet wird. Der Signalkontakt 48 liegt in einem vom Phasenleiter R zum Schaltungspunkt 25 führenden Leitungszug 49 elektrisch in. Reihe mit einem ersten Umschaltkontakt 50 eines als Nockenschalter ausgebildeten Zeitgebers 51 und dessen Antriebsorgan 52, dem ein Schaltschütz 53 parallel geschaltet ist. Der Zeitgeber 51 besitzt einen zweiten Umschaltkontakt 54, der über einen Widerstand 55 über den Leitungszug 49 unmittelbar mit dem Phasenleiter R in Verbindung steht, während von der elektrischen Verbindung des Signalkontaktes 48 zum ersten Umschaltkontakt 50 ein zu dem unmittelbar mit der Nullschiene 12 in Verbindung stehenden Teil des Leitungszuges 49 führender Strompfad 56 abgezweigt ist, der. die Reihenschaltung eines Hilfskontaktes 57 des Schaltschützes 53 und der Erregerwicklung eines Tastrelais 58 enthält.

Das Schaltschütz 53 besitzt zwei in den Stromschienen 14 und 21 der Leistungsstufe angeordnete Trennkontakte 59 und 60 sowie einen Schaltkontakt 61 in der Zuleitung 27 vom Phasenleiter S zum Phasenschieber 26 der Zündschaltung.

Dem Tastrelais 58 sind zwei .Ruhekontakte 62 und 63 zugeordnet, deren erster der Zündwicklung 33 und deren zweiter der Zündwicklung 40 des Triggertransformators 23 parallel geschaltet ist.

Auf in der Nullschiene 12 und in den Stromschienen 14 und 15 angedeutete Klemmen 64, 65 und 66 wird bei der Besprechung der Fig. 3 Bezug genommen. ■ ■ · ■

In der F i g. 1 sind alle Kontakte in ihrer Ruhelage gezeichnet. Zur Inbetriebsetzung des Rundsteuersenders wird das Eingangsrelais 47 durch einen Startimpuls erregt. Dabei schließt sich der Signalkontakt 48 und legt die Spannung der Phase R an das Antriebsorgan 52, das z.B. ein Synchronmotor ist, und an das Schaltschütz 53. Beim Anlauf des Antriebsorgans 52 wird der erste Umschaltkontakt 50 des Zeitgebers 51 geöffnet und der zweite Umschaltkontakt 54 für eine vom Zeitgeber 51 bestimmte Zeitdauer geschlossen, so daß das Antriebsorgan 52 und das Schaltschütz 53 über den Widerstand 55 erregt bleiben, wenn der Startimpuls abgeklungen und der Signalkontakt 48 wieder geöffnet ist.

ίο Beim Erregen des Schaltschützes 53 haben sich die diesem zugehörigen Trennkontakte 59 und 60 sowie der Schaltkontakt 61 und der Hilfskontakt 57 geschlossen. Damit liegt Wechselspannung am Triggertransformator 23 und an den Hauptelektroden der Gleichrichter 16 und 17. Die Dauer des erwähnten Startimpulses ist um die Anzugsverzögerungszeit des Schaltschützes 53 langer als die Zeitdauer eines vom Rundsteuersender abgegebenen Tonfrequenzimpulses, der den Start der im Netz 1 vorhandenen, bekannten Rundsteuerempfänger veranlaßt. Mithin wird während der Dauer des Startimpulses auch das Tastrelais 58 erregt, welches dabei seine Ruhekontakte 62 und 63 öffnet und dadurch die Spannung der Zündwicklungen 33 und 40 an den Elektroden des Zündkreises der Gleichrichter 16 und 17 freigibt.

Die Zündschaltung bewirkt nun, ähnlich wie bei bekannten Motorsteuerungen, eine sogenannte Zündwinkelsteuerung der Gleichrichter 16 und 17, so daß diese, wenn sie von einer Halbwelle der Netzwechselspannung in Durchlaßrichtung vorgepolt sind, einen nach Betrag und Dauer vom Zündwinkel abhängigen Ladestromstoß auf den Leistungskondensator 13 gelangen lassen. Jeder der Gleichrichter 16 bzw. 17 löscht bei jedem auf den Zündzeitpunkt folgenden Nulidurchgang der Netzwechselspannung selbsttätig. Aus dem Schaltbild der Fig. 1 ist ersichtlich, daß bei allen positiven Halbwellen der Netzwechselspannung der eine und bei allen negativen Halbwellen der andere Gleichrichter während einer durch den Zündwinkel vorgegebenen Zeitdauer leitend ist und daß infolge der gewählten Gegentaktschaltung jeder der dabei entstehenden Ladestromstöße den Leistungskondensator 13 mit der gleichen Polarität auflädt.
Die Induktivität des Ausgangstransformators 2 bildet zusammen mit der Kapazität des Leistungskondensators 13 ein schwingungsfähiges System, dessen Eigenschwingungszahl zur Frequenz der Netzwechselspannung harmonisch ist. Beispielsweise beträgt die Resonanzfrequenz des Schwingkreises 3, 13 das Vierfache der Netzfrequenz; ist die Netzfrequenz dabei 50 Hz, so entsteht über der Sekundärwicklung 4 des Ausgangstransformators 2 eine Tonfrequenzspannung mit einer Frequenz von 200 Hz. Diese dient zur Übertragung der Rundsteuersignale und erfährt dabei eine Dämpfung durch die angeschlossene Netzlast. Bei hoher Güte des Schwingkreises 3, 13 ist die Leerlaufdämpfung gering; auch gelingt es durch geeignete Auslegung des Ausgangstransformators 2, eine Verstimmung des Schwingkreises 3, 13 fast vollständig zu vermeiden, wenn das Netz 1 kapazitiv oder induktiv zurückwirkt.

Das Diagramm der Fig. 2 veranschaulicht die hier beschriebenen Zusammenhänge. In der F i g. 2 bedeutet /„ eine Grundwelle der Netzwccliselspannung mit der Frequenz/«, während ein We!lenzug/_S die

. Rundsteuer-Signalspannung mit der Tonfrequenz /_s darstellt. Auf der Zeitachse Z des Diagrammes ist der schon erwähnte Zündwinkel mit n\ bezeichnet;

entsprechend deuten schraffierte Flächen 67 bzw. 68 in der Grundwelle /„ den leitenden Zustand der Gleichrichter 16 bzw. 17 an.

Man sieht aus der F i g. 2, daß bei /_s = 4 /„ der Schwingkreis 3, 13 in der ersten Halbwelle jeder zweiten Periode der Tonfrequenzspannung/_s neu angestoßen wird und die an sich geringfügige Dämpfung nur in wenigen auf einen Anstoß folgenden Halbwellen der Tonfrequenzspannung wirksam werden kann. Auch läßt sich aus der F i g. 2 ablesen, daß der Zündwinkel w im vorliegenden Beispiel 135° beträgt. Bei einer Phasenverschiebung von 120° zwischen den Spannungen in den PhasenleiternR und 5 (Fig. 1) sind demnach vom Phasenschieber 26 noch 15° Nacheilung zu erzeugen. Entsprechende Überlegungen gelten für Rundsteuer-Signalspannungen, deren Frequenz /_s. ein anderes Vielfaches der Netzfrequenz f_n beträgt.

Mit der Schaltungsanordnung nach der F i g. 1 lassen sich vorzugsweise solche Tonfrequenzspannungen erzeugen, deren Frequenzen /_s ein geradzahliges Vielfaches der Netzfrequenz /„ betragen und die wegen des bekannten Oberwellenspektrums eines Energieverteilungsnetzes besonders gut als Rundsteuer-Signalspannungen geeignet sind. Zur Erzeugung von üngeradzahligen Vielfachen der Netzfrequenz /„ dient andererseits mit Vorteil die Schaltungsvariante nach der Fig. 3.

In der Fig. 3, in der für gleiche Teile wie in der Fig. 1 gleiche Bezugszahlen verwendet sind, bedeutet wiederum 2 den Ausgangstransforrhator mit seiner Primärwicklung 3, der Sekundärwicklung 4 und dem Eisenkern 5. Ebenfalls ist der Leistungskondensator 13 zu erkennen, der hier in Reihe mit einer Spule 69 an den Wicklungsenden 7 und 8 liegt und mit dieser einen über die Primärwicklung 3 geschlossenen Reihenschwingkreis bildet. Bei Wegfall der Spule 69 und entsprechender Auslegung kann der Leistungskondensator 13 natürlich auch mit der Primärwicklung 3 einen Parallelschwingkreis bilden. Die Wicklungsenden 7, 8 der Primärwicklung 3 sind auf Klemmen 70 und 71 geführt; mit der Klemme 71 ist eine weitere Klemme 72 unmittelbar verbunden.

Die beschriebene Schaltungsanordnung nach der Fig. 3 kann an die Stelle des in der Fig. 1 gezeichneten Ausgangstransformators 2 und des Leistungskondensators 13 gesetzt werden. Zu diesem Zweck sind die drei Verbindungen zu den Anzapfungen 9, 10 und 11 an den Klemmen 64, 65 und 66 abzutrennen. Die Schaltungsvariante nach der F i g. 3 wird sodann an die Nullschiene 12 und an die Stromschienen 14 und 15 (Fig. 1) durch Verbinden der Klemmen 64 und 70, 65 und 72 sowie 66 und 71 angeschlossen.

Bei den im obigen mitgeteilten Einzelheiten über die Wirkung der Schaltungsanordnungen nach den F i g. 1 bzw. 1 und 3 wurde davon ausgegangen, daß am Eingangsrelais 47 ein Startimpuls anliegt, und es ist nunmehr einzusehen, daß dieser Startimpuls die Aussendung eines Rundsteuersignals in Form einer Tonfrequenzspannung in das Netz 1 zur Folge hat.

Der Zeitgeber 51 hält sich und damit auch das Schaltschütz 53 für die Dauer der Durchgabe eines vollständigen Rundsteuer-Befehlsprogramms erregt. Nach dem Abklingen des Startimpulses öffnet das Eingangsrelais 47 den Signalkontakt 48, wobei das Tastrelais 58 abfällt und seine Ruhekontakte 62 und 63 schließt. Damit wird eine weitere Zündung der Gleichrichter 16 und 17 verhindert, so daß die Tonfrequenzspannung im Ausgangstransformator 2 abklingt.

Treffen nun innerhalb eines Befehlsprogramms Befehlsimpulse am Eingangsrelais 47 ein, so bewirken diese vermittels des Signalkontaktes 48, des Tastrelais 58 und der Ruhekontakte 62 und 63 eine erneute öffnung der Gleichrichter 16 und 17, so daß diese Befehlsimpulse in der bereits beschriebenen ίο Weise als Tonfrequenzimpulse in das Netz 1 eingespeist werden.

Einige sehr einfache Maßnahmen dienen dem Schutz der Gleichrichter 16 und 17 vor Überlastungen und vor Rückwirkungen des Netzes 1 auf den Rundsteuersender.

Unerwünschte Stromspitzen werden durch die Drossel 22 aufgefangen; diese wirkt als Siebglied, wodurch die Ausbildung einer sinusförmigen Tonfrequenzspannung begünstigt wird.

Die superflinken Sicherungen 18 und 19 schalten unzulässige Überströme in der Leistungsstufe ab.

Schnelle Spannungsänderungen an den Gleichrichtern 16 und 17, die z. B. beim Schließen der Trennkontakte 59, 60 oder bei kurzer Netzunterbrechung und Wiedereinschaltung während einer Rundsteuersendung entstehen, werden durch die .RC-GIieder 36, 37 bzw. 43, 44 aufgefangen, während die Schutzkondensatoren 34 bzw. 41 die Zündkreise der Gleichrichter 16 und 17 vor eingestreuten Hochfrequenzspannungen schützen. Die Begrenzerdioden 35 bzw. 42 dienen als Ableiter für Rückwärtsspannungen in den Zündkreisen der Gleichrichter 16 bzw. 17.

Die Freigabe bzw. Sperrung der von den Zündwicklungen 33 und 40 gelieferten Zündspannung durch die Ruhekontakte 62 und 63 bietet den Vorteil . einer prellungsfreien und kontaktpotentialfreien Zuschaltung, so daß definierte Zündwinkel w erzielt werden. Natürlich ist eine rein elektronische Ausbildung des Tastrelais 58 und seiner Kontakte möglich, wobei rein elektronische Schaltkontakte allenfalls auch als Arbeitskontakte entsprechend eingesetzt sein können.

Zum weiteren Schütze der Gleichrichter 16 und 17 dient der Überspannungsableiter 45; im übrigen ist der Rundsteuersender mit Ausnahme des Signalumsetzers 46 in Sendepausen mittels der Trennkontakte 59 und 60 und des Schaltkontaktes 61 von den speisenden Phasenleitern R und S abgetrennt.

Um zu vermeiden, daß bei Kurzschlüssen im Netz 1 in die Primärwicklung 3 des Ausgangstransformators 2 Überspannungen induziert werden, was bei Reihenankopplung des Rundsteuersenders der Fall sein kann, wird der Eisenkern 5 in der Nähe der magnetischen Sättigung betrieben.
Die Schaltungsart der Primärwicklung 3 in Verbindung mit dem Leistungskondensator 13 und den Anzapfungen 9, 10, 11 ermöglicht eine günstige Dimensionierung des Leistungskondensators 13.

Es ist denkbar, dem Ausgangstransformator 2 mit Leistungskondensator 13 an den Klemmen 64,65 und 66 eine gleichartige Einheit parallel zu schalten, wenn die Ausgangsleistung erhöht werden soll und die übrige Dimensionierung der Leistungsstufe dies zuläßt.

fi5 Von besonderer Bedeutung ist die Möglichkeit, mehrere Rundsteuersender der beschriebenen Art an verschiedenen Speisepunkten gleichzeitig auf das gleiche Netz 1 arbeiten zu lassen, da solche Rund-

Steuersender die Rundsteuerenergie zwangläufig synchron und phasengleich einspeisen. Damit läßt sich eine Abflachung der Signalpegelverteilung über dem gesamten Rundsteuerbezirk gewinnen.

Selbstverständlich kann der im vorliegenden Beispiel einphasig beschriebene Rundsteuersender sowohl auf der Speiseseite (R, S, T, O) als auch im Ankopplungsglied 2 mehrphasig ausgeführt sein; die grundsätzliche Wirkungsweise bleibt dabei die gleiche.

An die Stelle des im Beispiel der F i g. 1 als Relaisschaltung mit dem polarisierten Eingangsrelais 47 ausgeführten Signalumsetzers 46 kann auch ein Signalumsetzer nach der Fig. 4 treten, wobei die geschilderten vorteilhaften Eigenschaften des Rundsteuersenders in vollem Maße erhalten bleiben.

Man denke sich zunächst den Leitungszug 49 (Fig. 1) vom Phasenleiter R und vom SchaHungspunkt 25 abgetrennt und den Signalumsetzer 46 samt den Ruhekontakten 62 und 63 aus der Schaltung

103 zur Leitung 82 führt, und eine untere Klemme

104 auf, die über einen Widerstand 105 mit der Spannungsschiene 83 und von dieser über einen Kondensator 106 mit der oberen Klemme 101 verbunden ist.

Elektrisch zwischen der Spannungsschiene 83 und der Leitung 82 liegt ein weiterer steuerbarer Gleichrichter 107, dessen Zündelektrode 108 an die untere Klemme 104 angeschlossen ist. Ferner verbindet ein Überspannungsableiter 109, z. B. eine Zenerdiode, die Spannungsschiene 83 mit der Leitung 82.

Die zuletzt beschriebene Ventilschaltung setzt an der Primärwicklung 89 des Eingangsübertragers 85 auftretende Gleichstromimpulse, also z. B. den Startimpuls und die Befehlsimpulse des (nicht gezeichneten) Kommandogerätes der Rundsteueranlage,, in Wechselstromimpulse praktisch gleicher Zeitdauer um. Die Wechselstromfrequenz ist dabei mit der Frequenz /„des die Ventilschaltung über den Phasen

nach der F i g. 1 entfernt. Ferner ist die Zuleitung 27 20 leiter S speisenden Netzes identisch.

vom Phasenleiter S abzuklemmen und an eine Ausgangsklemme 73 des Signalumsetzers· nach der F i g. 4 anzuschließen, während eine Nullklemme 74 desselben mit dem Schaltungspunkt25 (Fig. 1) und eine Phasenklemme 75 mit dem Phasenleiter 5 verbunden werden muß.

Der Signalumsetzer nach der F i g. 4 enthält zunächst einige Teile, die ,bereits in der Fj g. 1 nach Anordnung und Wirkung besprochen worden und Solange an der Primärwicklung 89 keine Signalspannung anliegt, sind die beiden Ferritkerne 87 und 88 infolge des positiven Durchlaßstromes der Dioden 95 und 103 zunächst gesättigt. Die Spannung an den Widerständen 92 und 105 wird dabei durch geeignete Wahl der Spannungsteilung so niedrig gehalten, daß die steuerbaren Gleichrichter 98 und 107 nicht zünden. .

Beim Auftreten eines Gleichstromsignals über der

daher in der F i g. 4 gleichartig benannt, zur Unter- 30 Primärwicklung 89 wird der Ferritkern 87 während scheidung jedoch mit anderen Bezugszahlen versehen . der Sperrperiode der Diode 95 entsättigt und dadurch

die Sekundärwicklung 90 hochohmig. Zu Beginn der nächstfolgenden Durchlaßperiode der Diode 95 entsteht daher über der Sekundärwicklung 90 eine hohe sprünglich dem Schaltschütz 53 angehörigen Kon- 35 Spannung, welche den Kondensator 96 auflädt, bis takte 59, 60 und 61 (Fig. 1) in gleicher Weise und der Ferritkern 87 wiederum gesättigt ist, worauf sich

der Kondensator 96 über die Sekundärwicklung 90 entlädt und dabei über dem Widerstand 92 einen so großen Spannungsabfall hervorruft, daß der steuer-

Der Umschaltkontakt 78 ist an eine Leitung 82 an- 40 bare Gleichrichter 98 gezündet wird und während der geschlossen, welche mit der Ausgangsklemme 73 positiven Halbwelle der speisenden Wechselspannung unmittelbar in Verbindung steht, während von der Strom führt. Dieser Strom durch den steuerbaren Phasenklemme 75 eine Spannungsschiene 83 ausgeht, Gleichrichter 98 löst am Zwischenübertrager 86 und die allenfalls einen Widerstand 84 enthalten kann. an den diesem zugeordneten Schaltungselementen die

Der Signalumsetzer nach der F i g. 4 ist im wesent- 45 gleiche Wirkung aus, wie das Eingangsgleichstromlichen eine Ventilschaltung mit magnetischen Über- signal am Eingangsübertrager 85. Mithin ist jeder der

beiden steuerbaren Gleichrichter 98 und 107 während der entsprechenden Halbwellen der speisenden Wechselspannung durchlässig, solange ein Gleichstrom-Eingangssignal, a'so ein Befehlsimpuls, an der Primärwicklung 89 anliegt. Dabei wird der Triggertrans-

sind. Man erkennt einen Zeitgeber 76 mit Antriebsorgan. 77 und Umschaltkontakten 78 und 79 und außerdem ein Schaltschütz 80, dem nunmehr die urunter Beibehaltung ihrer bisherigen Funktion zugeordnet sind. Ebenfalls ist ein Widerstand 81 im Haltestromkreis des Zeitgebers 76 zu erkennen.

tragungsgliedern, nämlich einem Eingangsübertrager 85 und einem Zwischenübertrager 86, deren Ferritkerne 87 bzw. 88 eine Rechteckcharakteristik aufweisen.

Eine Primärwicklung 89 des Eingangsübertragers 85 dient als Gleichstrom-Signaleingang analog zum Eingang des polarisierten Relais 47 der F i g. 1, während eine Sekundärwicklung 90 mit einer ersten Klemme 91 über einen Widerstand 92 mit der Leitung 82 und mit einer zweiten Klemme 93 über einen zweiten Widerstand 94 und eine Diode 95 mit der Spannungsschiene 83 verbunden ist. Zwischen der zweiten Klemme 93 und der Leitung 82 liegt außerdem ein formator 23 (Fi g. 1) erregt, und die Zündung der steuerbaren Gleichrichter 16 und 17 setzt ein. Der weitere Funktionsablauf ist der gleiche, wie unter der F i g. 1 bereits erläutert.

Eine elektronische Ausführung des Signalumsetzers läßt sich, wie aus dem gezeigten Beispiel hervorgeht, mit Hilfe von magnetischen Übertragern verhältnismäßig einfach und betriebssicher gestalten. Die An

Kondensator 96. Eine Primärwicklung 97 des Zwi- 60 Wendung einer derartigen Ventilschaltung bei einem

schenübertragers 86 ist in Reihe mit einem steuerbaren Gleichrichter 98, dessen Steuerelektrode 99 mit der ersten Klemme 91 des Eingangsübertragers 85 in Verbindung steht, an die Leitung 82 und die Spannungsschiene 83 angeschlossen.

Eine Sekundärwicklung 100 des Zwischenübertragers 86 weist eine obere Klemme 101, von der ein Strompfad über einen Widerstand 102 und eine Diode Rundsteuersender der hier beschriebenen Art bringt überdies den Vorteil einer wesentlichen Raumeinsparung mit sich.

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Statischer Rundsteuersender zur Überlagerung von Tonfrequenzsignalen auf ein Wechselstrom-Energieverteilungsnetz mit über eine die

109 631/94

gleiche Arbeitsfrequenz wie das Energieverteilungsnetz aufweisende Zündschaltung steuerbaren Gleichrichtern, die in Antiparallelschaltung in einem unmittelbar mit Wechselspannung gespeisten Stromkreis angeordnet sind, in dem mindestens eine Wicklung eines Ausgangstransformators Bestandteil eines einen Leistungskondensator enthaltenden Schwingkreises ist, dessen Resonanzfrequenz identisch mit der Rundsteuerfrequenz ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündschaltung einen Triggertransformator (23) mit einer an den Nulleiter (O) und über einen regelbaren Phasenschieber (26) an einen Phasenleiter (S) des Energieverteilungsnetzes (1) angeschlossenen Primärwicklung (24) enthält, der sekundärseitig für jeden der steuerbaren Gleichrichter (16; 17) eine Zündwicklung (33; 40) aufweist. . - ·.

2. Rundsteuersender nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zündschaltung ein als so Schaltorgan ausgebildeter Signalumsetzer zugeordnet ist, wobei dieser aus einer Relaisschaltung mit einem Eingangsrelais (47), einem Schaltschütz (53), einem Tastrelais (58) und einem Zeitgeber (51) besteht. as

3. Rundsteuersender nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die sekundärseitigen Zündwicklungen (33; 40) des Triggertransformators (23) durch je einen Ruhekontakt (62; 63) des Tastrelais (58) überbrückt sind.

4. Rundsteuersender nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in einem der einen steuerbaren Gleichrichter (z.B. 16) enthaltenden Strompfade und in der gemeinsamen Stromschiene (21) beider steuerbarer Gleichrichter je ein Trennkontakt (59; 60) des Schaltschützes (53) angeordnet ist.

5. Rundsteuersender nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zündschaltung ein als Schaltorgan ausgebildeter Signalumsetzer zügeordnet ist, der eine Ventilschaltung mit steuerbaren Gleichrichtern (98; 107), einen Eingangsübertrager (85) und einen Zwischenübertrager (86), ein Schaltschütz (80) und einen Zeitgeber (76) enthält.

6. Rundsteuersender nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingangsübertrager (85) und der Zwischenübertrager (86) Ferritkerne (87; 88) mit Rechteckcharakteristik aufweisen.

7. Rundsteuersender nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärwicklung (89) des Eingangsübertragers (85) als Gleichstrom-Signaleingang dient und die Sekundärwicklung (90) desselben einerseits mit einer ersten Klemme (91) über einen Widerstand (92) mit einer Leitung (82) und andererseits mit einer zweiten Klemme (93)' über einen zweiten Widerstand (94) und eine Diode (95) mit einer an einen zweiten Phasenleiter (S) des Energieverteilungsnetzes (1) angeschlossenen Spannungsschiene (83) verbunden ist, während zwischen der Leitung (82) und der zweiten Klemme (93) ein Kondensator (96) liegt, und daß die Primärwicklung (97) des Zwischenübertragers (86) in Reihe mit einem steuerbaren Gleichrichter (98), dessen Steuerelektrode (99) mit der ersten Klemme (91) des Eingangsübertragers (85) verbunden ist, an die Leitung (82) und die Spannungsschiene (83) angeschlossen ist, wobei die Sekundärwicklung (100) deß Zwischenübertragers (86) mit ihrer unteren Klemme (104) in Reihe mit einem Widerstand (105) an der Spannüngsschiene (83) und mit ihrer oberen Klemme (101) einerseits über einen Kondensator (106) an der Spannungsschiene (83), andererseits in Reihenschaltung eines weiteren Widerstandes (102) und einer Diode (103) an der Leitung (82) angeschlossen ist, während außerdem ein weiterer steuerbarer Gleichrichter (107) zwischen der Leitung (82) und der Spannungsschiene (83) liegt und dessen Zündelektrode (108) mit der unteren Klemme (104) in Verbindung steht, und daß ferner die Leitung (82) über einen Überspannungsableiter (109) mit der Spannungsschiene (83) verbunden ist.

8. Rundsteuersender nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die steuerbaren Gleichrichter (16; 17; 98; 107) Halbleiterbauelemente sind.

9. Rundsteuersender nach einem der Ansprüche 1 bic 8, dadurch gekennzeichnet, daß den Zündkreisen der in Antiparallelschaltung angeordneten steuerbaren Gleichrichter (16; 17) je ein Schutzkondensator (34; 41) parallel geschaltet ist.

10. Rundsteuersender nach ejnem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß den Zündkreisen der in Antiparallelschaltung angeordneten steuerbaren Gleichrichter (16; 17) je eine Begrenzerdiode (35; 42) parallel geschaltet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen