DE715877C - Wechselstromrelais zur Verwendung in Verbindung mit modulierten Traegerstroemen - Google Patents
Wechselstromrelais zur Verwendung in Verbindung mit modulierten TraegerstroemenInfo
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- DE715877C DE715877C DEI59467D DEI0059467D DE715877C DE 715877 C DE715877 C DE 715877C DE I59467 D DEI59467 D DE I59467D DE I0059467 D DEI0059467 D DE I0059467D DE 715877 C DE715877 C DE 715877C
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- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H51/00—Electromagnetic relays
- H01H51/30—Electromagnetic relays specially adapted for actuation by ac
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Description
- Wechselstromrelais zur Verwendung. in Verbindung mit modulierten Tiägerstxömen Die Erfindung bezieht sich auf Wechselstromrelais zur Verwendung in Verbindung mit modulierten Trägerströmen, auf deren Modulationsfrequenzen das Relais anspricht, und setzt sich zur Aufgabe, die Arbeitseigenschaften solcler Relais zu verbessern.
- Ein Wechselstromrelais kann bezüglich gewisser Eigenschaften folgendermaßen definiert werden: Es stellt eine Anordnung dar, bei der, wenn eine oder mehrere sinusförmige elektromotorische Kräfte von verschiedenen Frequenzen an .die elektrischen Klemmen eines elektromechanischen Netzwerkes angelegt werden, durch zwei: mechanische Glieder für.' ein bestimmtes Zeitintervall -ein elektrischer Kontakt geschlossen wird. Aus dieser Feststellung kann man folgern, däß irgendwo in -dem System die wechselnden Kräfte (elektrisch, magnetisch oder mechä: nisch) gleichgerichtet werden .müssen. Die am meisten verwendete Art des Gleichrichtens wird mittels-eines unpölärisierten Elektromagneten durchgeführt.
- Wenn eineAnzahl derartiger sinusförmiger elektromotorischer Kräfte den Klemmen eines solchen Elektromagneten aufgedrückt wird, so erzeugen die resultierenden Kräfte wechselnde magnetische Flüsse von, entsprechen-,den Frequenzen. Die :gesamte mechanische Kraft, die auf -,den Anker einwirkt, ist proportional dem Quadrat des gesamten Flusses und kann daher in eine Anzahl sinusförmiger Kraftkomponenten zerlegt werden.
- Zur Erläuterung soll ein Fall aalgenommen werden, der häufig in der Trägerfrequenztelegraphie auftritt, bei welcher der in der Relaiswindung fließende Strom folgende Form hat: i=Io#coszut(r+bcoszult). Die resultierende Kraft kann in melwere sinusförmige Komponenten zerlegt werden, die folgende Frequenzen haben: - .
- o, 2w, 2 (zu+wi), 2zu+wz,,wl und azu. Wenn der Anker des Wechselstromrelas den Scheinwiderstand eines mechanischen -Resonanzelementes hat, so kann eine der obenerwähnten Frequenzkomponente durch Abstimmung des Ankers auf die Frequenz der gewünschten Komponente ausgewählt werden. Sehr häufig ist es wünschenswert, däs ursprüngliche Signal in der Frequenz co, wiederzuerhalten. .
- In einigen Anwendungsgebieten, z. B. in der Trägerfrequenztelegraphie, in der eine . Anzahl verschiedener Träggrfr equenzen verwendet wird, ist' es nötig, Empfangselemente vorzusehen, die auf die Trägerfrequenzen ansprechen. Einige Unterscheidungen kann man dadurch erhalten, daß die Induktionswicklung .des Empfangsrelais in Verbindung mit einem Kondensator auf die Trägerfrequenz abgestellt wird.
- Eine bekannte Anordnung eines elektrisch erregten Resonanzrelais mit polarisiertem mechanischem Schwingungssystem besteht aus einem mit Wechselstrom ,erregten Elektromagneten, einer in das Feld dieses Magneten ragenden Stahlzunge und einem Dauermagneten, der die Stahlzunge polarisiert, wobei dem Elektromagneten zweckmäßig ein Kondensator vorgeschaltet wird, von solcher Größe, daß der elektrische Teil des Relais auf die ,gleiche Frequenz abgestimmt ist wie das mechanische Schwingungssystem. Andere bekannte Resonanzrelais haben ein elektrisches`Schi#,irigungssystem, das auf die Träggrfrequenz abgestimmt ist, und ein mechanisches Schwingungssystem, das auf die 112ödulatonsfrequenz abgestimmt ist. Solche Relais,-bei denen mit verschiedenen. Modulationsfrequenzen verschiedene Relais zum Anspieehen gebracht werden 'sollen, haben den Nachteil, daß sie -bei geringfügigen Impuls zum. Selbstschwingen .neigen, auch wenn die Modulationsfrequenz nicht gleich ist der- Eigenschwingungszahl der Zunge. Diese bekannten Anordnungen bieten aber keine 1VTöglichkeit zur Verwendung für die Zwecke der'Erfindung, da die Modulät.ionsfrequenzen der Trägerwelle entweder gar nicht oder nicht zuverlässig ausgewertet werden können.
- Die Erfindung setzt sich nun zur Aufgabe, die Wirkungsweise von Wechselstromrelais für die Verwendung bei modulierten Träger-- strömen geeignet zu machen bzw. zu verbessern. Sie erreicht dies ebenfalls durch die Vereinigung einer elektrischen Selektivität mit einem Resonanzrelais in einer Anordnuirg, - jedoch= dadurch,. da:ß das Relais ein elektrömagnetisches System besitzt, dessen einer Teil aus ,einem elektrischen, auf die Trägerfrequenz abgestimmten Erregerkreis und dessen anderer Teil aus einem sich mit der Trägerfrequenz bewegenden Schwingkörper .gebildet ist, wobei Erregerkreis und Schwingkörper derart aufeinander zurückwirken, däß ein weitdres Glied- allein im Takt der Modulationsfrequenzen in Schwingungen gerät.
- Im folgernden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung '-an -Hand der- .Abbildung beschrieben.
- In der Abbildung ist i ein lamellierter Kern, der die Form einer rechtwinkligen Schleife?- mit zwei seitlichen Fortsätzen besitzt. Diese seitlichen Fortsätze werden durch die Zwischenstücke r j und 1s .und die Polstücke 3 und q., aus welchen zwei Sätze von Polschuhen 5, 6 und 7, 8 herausragen, gebildet. Auf der rechtwinkligen Schleife :2 ist eine Wicklung g g- aufgebracht,, :die mit einem Kondensator io in Reihe verbunden ist. Zwischen den Polschuhen 5, 6 und- 7, 8 ist ein U-förmiger Permanentmagnet ii angeordnet, dessen einer Pol den Luftspalt zwischen den Polschuhen 5 und 6 zum größten Teil ausfüllt, während sich er andere Pol in dem Luftspalt zwischen den Polschuhen 7 und 8 befindet. Der Magnet i i ist auf einem elastischen Steg 12 befestigt. Gegenüber den Polansätzen 3 und q. ist in beliebiger Weise ein Anker 13 befestigt, der eine Kontaktanordnung trägt. Der Anker ist in Beziehung auf die Polansätze 3 und q. einstellbar befestigt und steuert den Kontakt 16. Die Einstellung des Ankers wird .durch die Feder 14 -und den Stab 15 bewirkt.
- Der Permanentmagnet i i liefert einen polarisierten Fluß, der in Richtung der ausgezogenen Pfeile fließt und der die Zwischenstücke 17 und i $ als Rückweg benutzt.
- Wird ein Wechselstrom an die Klemmen der Wicklung 9 gelegt, so fließt ein wechselnder Fluß durch die.Schleife 2 über den Luftspalt- zwischen -.den Polschuhen 5 und 6 und durch einen Pol des Magneten. i i hindurch. Hierdurch wird im Zusammenwirken mit dem polarisierten Fluß .eine schwingende Bewegung des. Magneten hervorgerufen. Der entgegengesetzte, Pol; der zwischen den Polschuhen 7 und 8 schwingt, erzeugt einen zweiten wechselnden Fluß, welcher durch den Polansatz 3, über den Luftspalt 2o, durch den Anker 13, über den Luftspalt ig und den Polansatz q: . zu dem Polschuh 7 zurückverläuft. Dieser Fluß wirkt auf den Anker 13 ein, welcher daraufhin den - Kontakt 16 steuert.
- Der Eingangskrefs des Relais, bestehend aus der Induktionsspule 9 und dem Kondensator io, ist auf die zu empfangende Trägerwelle elektrisch abgestimmt, während der magnetische Anker ii und seine Befestigung 12, auf dieselbe Frequenz mechanisch abgestimmt sind. Da durch die Luftspalte ig und 2o kein polarisierender Flüß fließt, wird der Anker 13 .durch die Demodulationsergebnisse des: angelegten Stromes betätigt. Als Demodulationsergebnisse werden dabei alle Frequenzen bezeichnet, die bei der Demodu-Tation auftreten .und mehr oder weniger wesentlich von der Trägerfrequenz und- Modu-`lationsfrequenz abweichen -können. Unter Modulationsfrequenz sind hier außer der ursprünglichen Modulierungsfrequenz auch die auf Seite 2 oben angegebenen Komponenten zu verstehen. Von .diesen Demodulationsergebnissen kann ein bestimmtes - ausgewählt werden, wobei die Ausgangsankeranordnung (i3, i4., 15) auf dieses -.Ergebnis abgestimmt ist, um demgemäß den Kontakt 16 zu betätigen.
- Aus der Zeichnung ist ersichtlich,- daß die Lamellierung des Kerns, der Polschuhe und des Ankers parallel zur Richtung des in ihnen fließenden Flüssen liegt. Düreh-.diese Ausbildung ist es möglich, die einzelnen Kernbleche durch einen einzigen Stanzvorgang herzustellen. Wenn es jedoch für die Festigkeit der Anordnung und: die Bequemlichkeit der Montage wünschenswert ist, so können der Schleifenteil: und die Polansätze3 und 4 des Kerns von den Zwischenteilen 17 und r8 -getrennt hergestellt und um einen rechten Winkel gedreht werden, wodurch es ermöglicht wird, daß der Anker 13 seine Bewegung in vertikaler Richtung ausführt.
Claims (7)
- PATENTANSPRÜCHE: i. WechselstromrelaszurVerwendung in Verbindung mit modulierten Trägerströmen, auf deren Modulationsfrequenzen das.. Relais anspricht, dadurch gekennzeichnet, daß das Relais ein elektromagnetisches System besitzt, dessen einer Teil aus einem elektrischen, auf die Trägerfrequenz = abgestimmten - Erregerkreis (beispi-elsweise giö) und dessen anderer Teil aus einem sich mit der Trägerfrequenz. bewegenden Schwingkörper (beispielsweise ii) gebildet ist, wobei Erregerkreis und' Schwingkörper derart aufeinander zurückwirken, daß ein weiteres Glied (beispielsweise r3) allein im Takt der Modulationsfrequenzen in Schwingungen. gerät. . `
- 2. Wechs,elstromrelaiis nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das elektromagnetische: System einen Kern (beispielsweise i) mit einer Erregerwicklung (beispielsweise g) besitzt, die: in einem auf die Trägerfrequenz abgestimmten Eingangskreis liegt, und daß der Schwingkörper (beispielsweise i i). aus einem Dauermagneten besteht.
- 3. Wechselstromrelais nach Anspruch2, dadurch gekennzeichnet, daß der Daueririagnet derart angeordnet ist; däß seine beiden Pole gleichzeitig auf den Kern einwirken und so einen magnetischen 1 ebenschluß für, im wesentlichen alle Frequenzen außer den Modulationsfrequenzen- darstellen. ' .¢.
- Wechselstromrelais nach Anspruch:, dadurch gekennzeichnet; daß der Kern In- it zwei Paaren von Polschuhen (beispielsweise 5, 6 bzw. 7,:.8) versehen ist und daß der aus einem Dauermagneten bestehende Schwingkörper (beispielsweise ii) derart angeordnet ist, daß seine Pole zwischen den genannten beiden Polschuhpaaren schwingen können.
- 5. Wechselstromrelais nach Anspruch4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kernwechselfluß unmittelbar nur auf einen der Pole des Dauermagneten einwirkt.
- 6. Wechselstromrelais nach Anspruch4, dadurch gekennzeichnet, daß der Dauermagnet U-Fordi besitzt' und auf einem auf die Trägerfrequenz mechanisch abgestimmten Halteteil (beispielsweise 12) angebracht isst.
- 7. Wechselstromrelais nach den Ansprüchen i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Rückwirkung des im Kern pulsierenden Wechselflusses auf den Fluß des Dauermagneten dieser im Takt der Trägerfrequenz in Schwingungen versetzt wird. B. Wechselstromrelais nach Anspruch i, .dadurch gekennzeichnet, daß das dort genannte zweite Glied (beispielsweise 13) ein Kontakte (beispielsweise 16) steuernder Anker ist, welcher mechanisch auf' eine gewünschte der Modulationsfrequenzen abgestimmt ist.
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---|---|---|---|
US108594A US2126562A (en) | 1936-10-31 | 1936-10-31 | Relay |
Publications (1)
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DEI59467D Expired DE715877C (de) | 1936-10-31 | 1937-10-30 | Wechselstromrelais zur Verwendung in Verbindung mit modulierten Traegerstroemen |
Country Status (2)
Country | Link |
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US (1) | US2126562A (de) |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE966845C (de) * | 1952-03-22 | 1957-09-12 | Siemens Ag | Elektromagnetisches gepoltes Antriebssystem, insbesondere fuer Relais, Wecker od. dgl. |
Families Citing this family (4)
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US2427719A (en) * | 1943-04-27 | 1947-09-23 | Westinghouse Electric Corp | Polarized direct-current contactor |
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US2770760A (en) * | 1953-08-11 | 1956-11-13 | Austin N Stanton | Mechanical vibrator |
US3413572A (en) * | 1965-09-01 | 1968-11-26 | Sperry Rand Corp | Magnetic field driving means for frequency responsive apparatus having a plurality of energy transmittable magnetizable fibers |
-
1936
- 1936-10-31 US US108594A patent/US2126562A/en not_active Expired - Lifetime
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1937
- 1937-10-30 DE DEI59467D patent/DE715877C/de not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE966845C (de) * | 1952-03-22 | 1957-09-12 | Siemens Ag | Elektromagnetisches gepoltes Antriebssystem, insbesondere fuer Relais, Wecker od. dgl. |
Also Published As
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US2126562A (en) | 1938-08-09 |
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