DE490588C - Einrichtung, um mechanische oder elektrische Wirkungen auszuloesen, wenn die Frequenz eines Wechselstromes eine Normalfrequenz ueber- oder unterschreitet - Google Patents

Einrichtung, um mechanische oder elektrische Wirkungen auszuloesen, wenn die Frequenz eines Wechselstromes eine Normalfrequenz ueber- oder unterschreitet

Info

Publication number
DE490588C
DE490588C DES75616D DES0075616D DE490588C DE 490588 C DE490588 C DE 490588C DE S75616 D DES75616 D DE S75616D DE S0075616 D DES0075616 D DE S0075616D DE 490588 C DE490588 C DE 490588C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
frequency
circuit
normal
voltages
tubes
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DES75616D
Other languages
English (en)
Inventor
Dipl-Ing Hans Schuchmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens and Halske AG
Siemens AG
Original Assignee
Siemens and Halske AG
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens and Halske AG, Siemens AG filed Critical Siemens and Halske AG
Priority to DES75616D priority Critical patent/DE490588C/de
Application granted granted Critical
Publication of DE490588C publication Critical patent/DE490588C/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Ac-Ac Conversion (AREA)

Description

  • Einrichtung, um mechanische oder elektrische Wirkungen auszulösen, wenn die Frequenz eines Wechselstromes eine Normalfrequenz über- oder unterschreitet Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung, um mechanische oder elektrische Wirkungen auszulösen;- insbesondere eine Einstellung zu ermöglichen, wenn die Frequenz eines Wechselstromes eine Normalfrequenz über- oder unterschreitet. Die Einrichtung ist besonders dazu geeignet, bei Hochfrequenzmaschinensendern zur Konstanthaltung der Drehzahl Verwendung zu finden.
  • Bekannte Einrichtungen dieser Art machen meist vom Phasensprung bei - Frequnzänderung in der Weise Gebrauch, daß entweder die zu prüfende Wechselspannung als Anodenspannung dient, während die von einem Schwingungskreis abgeleitete Spannung dem Gitter einer Elektronenröhre aufgedrückt wird, oder aber. daß beide vorgenannten Spannungen dem Gitter zugeführt werden.
  • Es ist ferner bekannt, eine für die Normalfrequenz abgeglichene Brückenschaltung zu benutzen, wobei die durch Frequenzänderung eintretende Störung des Brückengleichgewichts das Ansprechen einer Regelvorrichtung bewirkt.
  • Diesen bekannten Einrichtungen haften, wie die Praxis gezeigt hat, verschiedene Nachteile an. Um nämlich die für eine genaue Regelung erforderliche hohe Ansprechgeschwindigkeit der Anordnung zu erreichen, muß bei den bisherigen Einrichtungen mit großen Gittzrspannungsamplituden gearbeitet werden; dadurch werden entsprechend dimensionierte Röhren erforderlich, so daß, der gesamte Aufwand an Mitteln recht beträchtlich ist.
  • Diese Nachteile werden gemäß der Erfindung durch eine neuartige Schaltungsanordnung vermieden, bei der im Falle :einer Frequenzänderung zwei im Normalzustand gleich große, annähernd gegenphasige Wechselspannungen in ihrer Phasenlage derart verschoben werden, daß die resultierende, zur Regelung oder Kontrolle benutzbare Spannung sich um ein Vielfaches stärker ändert. Bezogen auf die Größe der Frequenzänderung ist diese Spannungsänderung bedeutend größer als bei den bisher bekannten Verfahren, so daß jetzt die Verwendung normaler Röhren möglich wird.
  • Es ist ferner lohnend, zur Lieferung der Prüfwechselspannung in bekannter W ,eise eine besondere kleine Maschine, z. B. eine Tachometermaschine, zu benutzen, die auf die Achse des Hochfrequenzgenerators ges;etztwird. Dies hat den doppelten Vorteil, daß die Regeleinrichtung mit einer besonders günstigen Frequenz arbeiten kann und daß, sich die beim Tasten im Hochfrequenzkreis auftretenden Stromstöße nicht wie sonst störend bemerkbar machen.
  • Ausführungsformen der Erfindung und diese näher erläuternde Spannungsdiagramme sind auf der Zeichnung beispielsweise dargestellt.
  • Die Abb. i zeigt eine prinzipielle Anordnung, aus der sich der Grundgedanke der Erfindung ergibt. Die zu prüfende Wechselspannung, von der irgendwelcher Schalt- oder Regelvorgang abhängig sein kann, wird durch die Wechselstromquelle W, z. B. :eine Tachometermaschine, erzeugt, in deren Stromkreis I eine Induktivität L1, eine Kapazität Cl und ein Ohmscher Widerstand & liegen. An diesen Widerstand R:, ist nun der Normalschwingungskreis Il angeschlossen, der eine Kapazität C2, eine Induktivität L2 und gegebenenfalls einen Widerstand & enthält. Der Kreis läßt sich, beispielsweise mittels eines Dreihkondensators C2, auf die gewünschte Normalfrequenz abstimmen.
  • Im Resonanzfall stellt die Reihenschaltung von L, und C2 .einen rein Ohmschen `Viderstand (Spannungsresonanz) dar, da die Ströme in Kreis I und II in Phase sind. Bei richtiger Abgleichung aller Widerstände läßt sich erreichen, daß die Spannungen E'1 und E'2 an der Induktivität L1 bzw. der Kapazität C2 einander entgegengesetzt gleich sind. .In diesem Fall ist die Spannung Eabb zwischen den Punkten a und b gleich Null.
  • Im Vektordiagramm gemäß Abb. z sind die Vektoren E, und E., gleich lang, aber um i 8o° phasenverschoben, während 11 und J2 in Phase sind.
  • Ändert sich jetzt die Frequenz der zu prüfenden Spannung um einen. geringen Betrag, so werden die Spannungen E'1 und E'2 nicht nur, wie bei einfacher Reihenschaltung, in ihrer Größe verändert, sondern auch sehr wesentlich in ihrer gegenseitigen Phasenlage, weil infolge der Verstimmung gleichzeitig auch eine Phasenverschiebung zwischen den beiden in den Kreisen I und II fließenden Strömen J, und J2 eintritt.
  • Das entsprechende Vektorschaubild zeigt Abb.3. J1 und J;; sind infolge der Verstimmung um den Winkel cp phasenverschoben; dadurch drehen sich auch die zu J1 bzw. J,> senkrecht stehenden Vektoren E, und E#2 unter gewisser, jedoch verhältnismäßig unbedeutender Veränderung ihrer Länge. Der resultierende Vektor E'ab stellt die zwischen den Punkten a und b auftretende Spannung dar, die zur Kontrolle oder Wiedereinstellung der Frequenz benutzt wird. Der Anstieg dieser resultierenden Spannung ist nun infolge der gestreckten Lage von EI und E@ äußerst steil, wie leicJit zu erkennen ist. In der auf diese a Weise erreichten erheblichen Empfindlichkeit liegt der Fortschritt gegenüber allen bekannten Einrichtungen.
  • Grundsätzlich wird nichts geändert, wenn man in die Kreise Lund II je einen Transformator legt, deren Sekundärseiten gegeneinandergeschaltet werden. Durch richtige Abgleichung läßt sich dann ebenfalls erreichen, daß die resultierende Spannung im Normalzustand gleich Null ist.
  • In der einfachen Schaltungsanordnung nach Abb. ¢ gelangt der besprochene Grundgedanke zur Anwendung. Der Prüfstromkreis I wird durch die Wechselstromquelle W, den Kondensator Ci, den Widerstand 12, in dem die Widerstände I21 und I22 gemäß Abb. i enthalten sein können, und die Primärwicklung t1 eines Transformators T, gebildet, der gegebenenfalls noch als Siebkreis für eine bestimmte Frequenz ausgestaltet sein kann. Mit dem Kreis I ist nun wieder der Normalschwingungskreis II gekoppelt, der sich als Meßkreis eichen läßt.. Außer dem Koppelwiderstand ,R enthält der Kreis II zur Erzielung geringer Dämpfung zweckmäßig nur Kapazitäten und Induktivritäten, z. B. einen Kondensator C2 und die Primärwicklung 13 eines Transformators T.. Die Sekundärwicklungen t2 und t, sind gegeneinandergeschaltet, und die an ihnen auftretende resultierende Spannung wird dem Gitter g, einer VerstärkerröhreVl zugeführt. Um den durch die Gitterspannung erzeugten Anodenwechselstrom feststellen zu können, ist in den Anodenkreis beispielsweise ein Transformator T3 mit der Primärwicklung t5 eingeschaltet, dessen Sekundärwicklung tg. am Gitter g , einer Gleichrichterröhre V2 liegt. Die für das richtige Arbeiten der Röhren erforderlichen Gittervorspannungen werden von den Batterien R1 und B. geliefert.
  • Das im Anodenkreis der Gleichrichtorröhre V. liegende Meßgerät d spricht an, sobald eine Wechselspannung an das Gittergl gelangt, läßt also dadurch erkennen, daß die zu prüfende Frequenz von der Normalfrequenz abgewichen ist. Zur Erhöhung der Anzeigeempfindlichkeit kann das Gerät d in bekannter Weise derart kompensiert werden, daß es bei normaler Frequenzlage auf Null zeigt.
  • Es besteht zunächst nur die Möglichkeit, die Anordnung nach Abb. ¢ zur Kontrolle und bei genauer Eichung des Kondensators C2 auch zur absoluten Messung der Frequenz zu verwenden; bei Tonfrequenzen ist dann auch ein Telephon als Meßgerät brauchbar, das in den Anodenkreis von V1 gelegt wird.
  • Es soll aber erreicht werden, daß, auch die Richtung der Frequenzänderung zu erkennen ist, denn nur dann ist es möglich, das bloße Anzeigegerät durch ein Relais zur Wiedereinstellurig der richtigen Frequenz zu ersetzen.
  • Um die Einrichtung nach Abb. 4. in dieser Weise verwenden zu können, ist es lediglich notwendig, in den Kreis I einen kleinen Ohmschen Widerstand einzufügen, der gleichzeitig auch in den Gitterkreis gelegt wird, so daß eine zusätzliche Kopplung zwischen beiden Kreisen hergestellt wird. Die 'Wechselspannung von Gitter ä, erhält auf diese Weise einen bestimmten konstanten Ruhewert, zu dem sich die bei Verstimmung auftretende Spannung vektoriell addiert. Die Größ° der Ruhespannung ist natürlich dem größten erforderlichen Regelbereich anzupassen; sie wird am besten so gewählt, daß, die beiden aus den Kreisen I und II entnommenen Teilspannungen um etwa i; o phasenverschob,-n sind. Dann ist die Spannungsänderung bei Frequenzabweichung noch nahezu eb.-nso steil wie vorher, so daß die hohe Empfindlichkeit der Anordnung erhalten bleibt.
  • Eine solche einfache Schaltung, b°i der die Abhängigkeit von den Betriebsdaten der Röhren nicht zu vermeiden ist, wird durch eine Symmetrieschaltung wesentlich verbessert, in der alle Störspannungen und Störströme sich durch Gegenschaltung aufheben und nur die Regelspannungen zur Wirkung kommen.
  • Die beschriebene zusätzliche Widerstandskopplung zwischen dem Kreis I und dem Gitterkreis läßt sich allerdings aus Isolationsgründen nur schwer verwenden. An ihrer Stelle werden entweder Stromwandler mit Ohmscher Belastung benutzt, die die gewünschte Isolation herbeiführen, oder aber man ersetzt die Transformatoren einschließlich der Zusatzkopplung im Kreis I durch Drehfeldvariometer mit an sich bekannter Schaltung, die eine beliebige Einstelhuig des Phasenwinkels gestatten. Ferner läßt sich statt der Widerstandskopplung zwischen Kreis I und II auch beispielsweise eine i'bertragerkopplung verwenden, die mit Rücksicht auf die Forderung geringster Dämpfung im Kreis II sehr geeignet ist.
  • Ein Ausführungsbeispiel dieser Art zeigt Abb. 5. Im Kreis I liegen die Wechselstromquelle W, die Spulen L, und L. des Drehfeldvariometers, ein Kondensator Cl und der Widerstand R. In einem Nebenschluß, dazu sind die Spulen L3 und L@ sowie die Drosselspule Dp eingeschaltet. Dutch die Spulen L, und L3 bzw. L. und L, werden Drehfelder erzeugt, in denen die Drehspulen Dl und D,, verstellbar angeordnet sind. Diese sind mit den Gittern g; bz«-. ä i der Verstärkcrröhren V3 bzw. V, verbunden, während sie am anderen Ende gemeinsam über die Sekundärwicklung t, eines im Normalkreis I I liegenden Transformators T,; und die Gittervorspannungsb.atterie B3 an die Kathoden der Röhren V3, V, angeschlossen sind. Im Anodenkreis der gegeneinandergeschalteten Röhren liegen die Batterie B4 und das Differentialgerät bzw. -relaisd. Der Kreis I ist in diesem Ausführungsbeispiel mittels des Übertragers T, mit dem Normalkreis 11 gekoppelt.
  • Die Spannungsverhältnisse ergeben sich aus dem Vektordiagramm gemäß Abb.6. ep ist die dem hormalschwingungskreis entnommene Spannung, die den beiden Gitterspannungen gemeinsam ist. er und ell sind die Spannungen an den DrehspulenDi und D., die im Normalzustand genau symmetrisch zu eF liegen müssen, und zwar unter dem Phasenwinkel a, der praktisch zu etwa 17o° gewählt wird. Durch Drehen der Spule Dl und D. läßt sich jeder beliebige Phasenwinkel leicht einstellen. Die resultierenden Gitterspannungen ee3 und e,i sind bei richtiger Einstellung im Normalzustand gleich groß-, so daß das Gerät d auf Null zeigt. Bei der geringsten Frequenzabweichung verändert sich die Phase des Stromes im Kreis II, und infolgedessen dreht sich der Vektor e", wobei sein Endpunkt angenähert auf einem Kreis wandert. Da demgegenüber die Veränderung von er und ell vernachlässigbar klein ist, vergrößert sich in Abhängigkeit von eF die eine Gitterspannung, während die andere sich verkleinert, bzw. umgekehrt. Diese _lnderung ist nun wieder, wie eingangs erläutert, infolge der ziemlich gestreckten Lage der beiden Teilspannungen eF und er bzw. eF und ell sehr erheblich, so daß die gesamte Einrichtung schon auf äußerst kleine Verstimmungen sicher anspricht.
  • Es ist klar, daß. bei Verwendung von Transformatoren in Verbindung mit den beschl-iebenen Stromwandlern an Stelle der Drehfeldvariometer sich die gleichen Spannungsverhältnisse erzielen lassen. Feiner kann die Transformatorkupplung TL gemäßAbb. 5 ohne weiteres durch eine Widerstandskopplung nach Abb. 4. ersetzt werden. Die Empfindlichkeit der Anordnung bleibt in beiden Fällen erhalten.

Claims (1)

  1. PATrNTANSPRÜCHE: i. Einrichtung, um mechanische oder elektrische Wirkungen auszulösen, wenn die Frequenz eines Wechselstromes eine Normalfrequenz über- oder unterschreitet, dadurch gekennzeichnet, daß an einem von dem zu prüfenden Wechselstr oni durchflossenen Stromkreis (I) und einem mit diesem gekoppelten Schwingungskreis (II), der genau auf die innezulialtende Normalfrequenz abstimmbar ist, Mittel vorgesehen sind, um zwei einander gleich große, aber annähernd gegenphasige Wechselspannungen abzugreifen, deren resultierende Spannung sich bei einer geringen Frequenzänderung infolge der im NormalschR,ingungskreis auftretenden Phasenverschiebung derart stark ändert, daß dadurch eine Frequenzkontrolle oder die Wiederherstellung des Normalzustandes ermöglicht wird. a. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Normalkreis (II) über einen Ohmschen Widerstand oder einen Übertrager mit dem Prüfstromkreis (1) gekoppelt ist. 3. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenphasigen Wechselspannungen von in Reihe geschalteten Ohmschen, induktiven oder kapazitiven Widerständen, Übertragern, Drehfeldvariometern oder auch Kombinationen von solchen abgegriffen werden. q.. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die bei Fr.equenzänderung auftretende resultierende Spannung an der Steuerelektrode eines ein- oder mehrstufigen Röhrenverstärkers liegt, in dessenAusgangskreis @eineTelephon, Meßgerätoder Relais eingeschaltet ist. 5. Einrichtung nach Anspruch i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Teile der Schaltung derart symmetrisch zueinander angeordnet sind, daß alle Störspannungen aufgehoben sind und nur die Regelspannungen zur Wirkung kommen. 6. Einrichtung nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Verstärkerröhren paarweise symmetrisch angeordnet sind und im geteilten Ausgangskreis der Verstärkeranordnung lein -empfindliches Differentialgerät oder -relais liegt, in welchem die im Normalzustand fließenden Ströme infolge der Gegenschaltung der beiden Röhren nicht zur Wirkung kommen. 7. Einrichtung nach Anspruch 5 und 6, gekennzeichnet durch eine solche Schaltanordnung, daß bei Änderung der Frequenz die Gitterspannung an einer der beiden symmetrisch geschalteten Röhren beispielsweise zunimmt, wähnend die andere Gitterspannung in gleichem Maße abnimmt, bzw. umgekehrt. B. Einrichtung nach Anspruch 5 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die im Normalzustand vorhandenen Gitterspannungen ihrer absoluten Größe nach einander gleich sind.
DES75616D 1926-08-05 1926-08-05 Einrichtung, um mechanische oder elektrische Wirkungen auszuloesen, wenn die Frequenz eines Wechselstromes eine Normalfrequenz ueber- oder unterschreitet Expired DE490588C (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DES75616D DE490588C (de) 1926-08-05 1926-08-05 Einrichtung, um mechanische oder elektrische Wirkungen auszuloesen, wenn die Frequenz eines Wechselstromes eine Normalfrequenz ueber- oder unterschreitet

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DES75616D DE490588C (de) 1926-08-05 1926-08-05 Einrichtung, um mechanische oder elektrische Wirkungen auszuloesen, wenn die Frequenz eines Wechselstromes eine Normalfrequenz ueber- oder unterschreitet

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE490588C true DE490588C (de) 1931-02-11

Family

ID=7505489

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DES75616D Expired DE490588C (de) 1926-08-05 1926-08-05 Einrichtung, um mechanische oder elektrische Wirkungen auszuloesen, wenn die Frequenz eines Wechselstromes eine Normalfrequenz ueber- oder unterschreitet

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE490588C (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE874926C (de) * 1937-10-01 1953-04-27 Hazeltine Corp Empfangsverfahren fuer Schwingungen veraenderlicher Frequenz

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE874926C (de) * 1937-10-01 1953-04-27 Hazeltine Corp Empfangsverfahren fuer Schwingungen veraenderlicher Frequenz

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AT141447B (de) Anordnung zum Prüfen von Stromwandlern.
DE490588C (de) Einrichtung, um mechanische oder elektrische Wirkungen auszuloesen, wenn die Frequenz eines Wechselstromes eine Normalfrequenz ueber- oder unterschreitet
DE543690C (de) Rueckgekoppelter Roehrengenerator
DE1122157B (de) Gyromagnetische Magnetometerschaltung
DE702595C (de) e der Richtung konstanter magnetischer Felder
DE720750C (de) Mit einer selbsttaetigen Kompensation arbeitender Frequenzmesser, bei dem die Phasenlage des Stromes eines Schwingkreises zur Gesamtspannung gemessen wird
DE1001347B (de) Amplitudenbegrenzer zur symmetrischen Begrenzung von Wechselspannungen
DE865152C (de) Schaltungsanordnung zur Schwingungserzeugung
DE716808C (de) Einrichtung zur Frequenzmessung einer hochfrequenten Wechselspannung in einem kleinen Bereich, insbesondere zur Frequenzueberwachung eines Senders
DE717698C (de) Anordnung zur Frequenzbeeinflussung eines Roehrenoszillators mittels geregelter wattloser Rueckkopplung
DE748624C (de) Einrichtung zur Ermittlung von Leitungslaengen bzw. zur Fehlerortbestimmung bei Hochspannungsfreileitungen
DE948272C (de) Bruecken- oder Kompensations-Schaltung mit selbsttaetigem Abgleich
CH155905A (de) Einrichtung zum Messen der jeweiligen Länge eines durch Löschspulen geschützten Hochspannungsnetzes.
CH398783A (de) Energiewandler insbesondere für eine Mess- und/oder eine Steuereinrichtung, zur Umsetzung eines vorgegebenen Eingangsmagnetflusses in elektrische Ausgangsgrössen
AT104304B (de) Einrichtung zum Messen von Erdungswiderständen.
AT254329B (de) Meßverstärker zur Messung elektrischer Ladungen
AT116979B (de) Schaltung zur Kontrolle der Abstimmung von Erdschlußspulen.
DD278042A3 (de) Abstimmverfahren und -Einrichtung für Kapazitätsmessbrücken
DE1591871C (de) Anordnung zur Messung von Magnetfeldern
AT221654B (de) Frequenzmeßumformer
DE1256427B (de) Stellungsabgriff fuer Magnetkompasse
DE887840C (de) Verfahren zur Messung des Verlustwiderstandes bzw. des Verlustwinkels von Scheinwiderstaenden
DE954162C (de) Zungenoszillator mit kurzer Einschwingzeit
DE523816C (de) Einrichtung zur selektiven Verstaerkung von Wechselstroemen
DE1488130C (de) Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer von einer Eingangsspannung abhängigen Ausgangsspannung