-
Gleichlaufeinrichtung für Start-Stop-Betrieb Der Start-Stop-Betrieb
ist bei Gleichlaufanordnungen, wie sie für Fernmeß-, Fernsteuer- und Fernschreiberbetrieb
erforderlich sind, derjenige, der mit verhältnismäßig einfachen Mitteln eine hinreichende
Genauigkeit des Gleichlaufs erzielen läßt. Es kommen aber Fälle vor, bei denen der
normale Start-Stop-Betrieb, namentlich bei größeren Impulszahlen innerhalb von Start-
und Stopschritt, nicht genügt, um auch die letzten Impulse der Impulskombination
unverzerrt zu übertragen. Das gilt namentlich, wenn der Fliehkraftregler des Antriebsmotors
z. B. dem Einfluß der Umgebungstemperatur unterliegt. Es sind zwar Regeleinrichtungen
bekannt, bei denen die Vor- und Nacheilung, z. B. der Bildnaht bei einem Bildtelegrafen
mit umlaufender Bildtromtnel, gegenüber dem vom Sender gegebenen Synchronisierungsimpuls
eine Regelung im entgegengesetzten Sinne der Abweichung bewirkt. Aber diese Regeleinrichtungen
können die unzulässig innerhalb von Start- und Stopschritt auftretende Vor- oder
Nacheilung nicht ausregeln.
-
Die Erfindung bezweckt, auch in diesen Fällen eine Gleichlaufregelung
zu erzielen, was dadurch erreicht wird, daß dem Empfänger eine auf das Kriterium
des Stromwechsels ansprechende Einrichtung zugeordnet ist, deren Schaltzeiten den
Sollwerten der Stromwechsel angepaßt sind und welche bei Abweichung der aufgenommenen
Zeichen von dem Sollwert im Zeitpunkt des Stromwechsels die jeweils erforderliche
Gleichlaufregelung herbeiführen. Bei Einfachstrombetrieb kommt als Kriterium des
Stromwechsels der Beginn oder :das Ende eines Zeichenelementes in Frage, während
bei Doppelstrombetrieb zweckmäßig der Stromwechsel innerhalb eines Zeichenelementes
benutzt wird. Die Abweichung der tatsächlich aufgenommenen
Zeichen
von dem Sollwert kann beispielsweise durch eine Relaisanordnung in Verbindung mit
Kontakten des an sich vorhandenen umlaufenden Verteilers in einen Regel- oder Synchronisierungsimpuls,
z. B. auch einen neuen Startimpuls, umgeformt werden; dieser Regelimpuls kann für
die -statische oder dynamische Regelung des Antriebsmotors bzw. eines Fliehkraftreglers
ausgenutzt werden. Dabei soll unter statischer Regelung die bis zur nächsten Regelung
dauernde Verstellung z. B. des Fliehkraftreglers verstanden sein. Unter dynamischer
Regeleng soll die impulsweise z. B. auch durch einen verlängerten Stromstoß bewirkte
und dann abklingende Beeinflussung z. B. des Erregermagneten des Fliehkraftreglers
verständen werden.
-
Die Erfindung sei im folgenden beispielsweise in der Anwendung bei
Doppelstrombetrieb weiter erläutert. Bei Doppelstrombetrieb verwendet man bekanntlich
zusammengesetzte Stromschritte, z. B. aus einem Plusimpuls und einem Minusimpuls,
von denen je nach Stromschrittart der eine oder der andere zuerst gesendet wird.
Die Impulse können tim die Anzugs- oder Abfallzeiten von zwischengeschalteten Relais
verzögert werden, um z. B. einen neuen Startimpuls im richtigen Zeitpunkt zu veranlassen.
Die Verzögerung kann bei Doppelstrombetrieb insbesondere so verwendet werden, daß
nur der Stromwechsel innerhalb .der Stromschritte, nicht aber der an ihrem Anfang
und Ende ausgenutzt wird. Es wird z. B. die Verzögerungsdauer etwas größer als ein
halber Stromschritt gewählt. Die Anordnung nach der Erfindung gestattet ein besonders
einfaches Arbeiten mit einem sparsam im Aufbau zu erstellenden Relaisverteiler.
-
In den Figuren ist der Gegenstand der Erfindung veranschaulicht. Im
folgenden sollen die Stromschrittarten, die mit einem Plusimpuls beginnen, Plusart,
und die mit einem Minusimpuls beginnen, Minusart genannt werden. Bei Doppelstrombetrieb
werden mit dem einen Strom Plusimpulse, mit dem anderen Strom Minusimpulse mitgeteilt.'
Die Fig. i und 2 zeigen ein Ausführungsbeispiel für Doppelstrombetrieb, bei dem
nur die Stromwechsel innerhalb der Stromschritte ausgenutzt wenden sollen, und zwar
zeigt Fig. r ein Schaubild und Fig.2 die Schaltungsanordnung.
-
Im Schaubild sind in den Reihen 1, und Ib fünf Stromschritte
der oben angegebenen Art in willkürlicher Reihenfolge aufgetragen. Die Stromschritte
setzen sich je aus einemPlus-und einem Minusimpuls zusammen und beginnen daher mit
Plus- oder Minusstrom. Beim Wechsel von Plus nach Minus oder umgekehrt erfolgt das
Umlegen des Kontaktes e des Empfangsrelais der Anordnung nach Fig. 2. Der e-Kontakt
leitet die ankommenden Impulse zum Verteiler, der den Speicher einstellt. Der e-Kontakt
steuert zuswtzlich eine Relaiskette A, B, S und V für die Gleichlaufregelung. Der
e-Kontakt ist ein Wechselkontakt, dessen Stellungen mit e1 und e2 bezeichnet sind.
Den beiden Übertragungsströmen i1 und i2 bei Doppelstrom ist je eine Kontaktstellung
zugeordnet. Willkürlich bezeichnen wir den Strom mit i"bzw. als Plusstrom, der Kontakt
e nach ei schältet den anderen Strom, der e nach e2 legt, mit i2 bzw. als Minusstrom.
-Jedes neue Zeichen wird z. B. (durch einen Startimpuls eingeleitet, wie in dem
Schaubild der Fig. i in den Reihen 1a und Ib angegeben. Im Augenblick t = to werde
der Verteiler durch den Startimpuls freigegeben und beginne zu arbeiten. Unter anderem
steuert er einige Hilfskontakte na, n1 n2 z. B. mit Nockenscheiben.
Das Zeitdiagramm dieser Hilfsnocken ist in den Reihen IV"" IVb und IV, des Schaubildes
gezeigt. Durch den Nocken na werden die Relais A und B eingeschaltet, und
zwar kurz nach Beginn des ersten Stromschrittes. Ist der erste Schritt ein Plusschritt,
fließt also während der ersten Hälfte der Strom il (e liegt. dann in Stellung ei),
und während,der zweiten Hälfte der Strom i2, der e nach e2 umlegt, so spricht zunächst
Relais A über b-Kontakt an, wenn iaQ schließt, siehe Reihe IIa. In der Mitte
des Stromschrittes wird e nach e2 umgelegt. Da A verzögert ist, fließt ein Strom
über e2 und a-Kontakt zum uriverzögerten S-Relais, das anspricht. A und
B sind mehr als ein halber und weniger als ein ganzer Stromschritt verzögert.
Ist nun der zweite Stromschritt wiederum von der Plusart, so beginnt es auch mit
i1. Der Kontakt e kehrt in die Lage ei zurück. Da A in der Zwischenzeit nicht abgefallen,
B daher nicht erregt worden ist, erhält A sofort wieder Strom und bleibt erregt.
Kontakt e trennt beim Zurückschalten S ab, das abfällt. Insgesamt wurde S also einen
halben Stromschritt lang erregt (vgl. auch die Reihen III" und IIIb). Da der zweite
Stromschritt ebenfalls von der Plusart angenomrnen wurde, wiederholt sich hier das
gleiche wie beim ersten Stromschritt. Als dritter Stromschritt folgt nun einer der
Minusart. Kontakt e bleibt daher zunächst in Stellung e2. A fällt jetzt ab
und trennt einerseits den Stromkreis zum S-Relais, das abfällt, andererseits wird
B über Kontakt a erregt. In diesem Fall wird das Relais S also vom Kontakt a abgetrennt.
Es ist länger erregt als beim ersten Stromschritt. Folgt an vierter Stelle ein Minusschritt,
so wird anfangs e nach e2 zurückgelegt, B bleibt weiterhin erregt, S wird von Kontakt
e abgetrennt und fällt ab, war also einen halben Stromschritt lang erregt. In der
Mitte des Stromschrittes schaltet e nach ei, Relais A erhält über Kontakt
b
Strom und spricht wieder an. Wenn der fünfte Stromschritt ein Plusschritt
ist, so. bleibt e zunächst auf ei liegen. Das Relais B fällt verzögert in der ersten
Hälfte des fünften Stromschrittes ab, S fällt ab und A spricht an. Das Relais S
ist auch in diesem Fall etwas länger als einen halben Stromschritt erregt. In der
Mitte des fünften Stromschrittes schaltete e nach e2. Über Kontakt a spricht S an.
Kurz bevor der fünfte, in unserm Beispiel der letzte Stromschritt endet, trennt
der Nockenkontakt na die Relais A und B ab. Wenn urimittelbar ein neuer Start folgt,
fällt S- am Ende des fünften Stromschrittes ab, da dann e nach ei zurückkehrt. Anderenfalls
bleibt S etwas länger als einen halben Stromschr itterregt, nämlich bis B abfällt.
Im v orgeführten Beispiel sind die vier möglichen Arten der Aufein- -anderfolg
#-
von Stromschritten enthalten, also + auf +, - auf +,- auf - und + auf -. Die Stellungen
von .1, B, S und l' während des Empfanges eines Zeichens nach 1a sind in
den Reihen IIa, IIIa und Va des Schaubildes eingezeichnet.
-
Das Zeichen nach Reihe Ib des Schaubildes beginnt finit einem Minusschritt.
Kontakt e liegt anfangs auf e,. Sobald der Nockenkontakt iaa, schließt, spricht
daher das Relais B an. In der Mitte des Stromschrittes legt e nach ei um, über
e- und b-Kontakt wird das Relais S erregt. Für das in Pcihe h, gewählte Zeichen
erhält man für .4, B, S und l' die Diagramme der Reihen IIb, IIIb und Vb, die ebenso
abgeleitet «-orden sind wie für das Zeichen nach Reihe I" beschrieben. Das Relais
S hat einen Ruhekontakt st, über den das Relais l', das für die Dauer eines Viertel
Stromschrittes verzögert ist, erregt wird und der öffnet, sobald S anspricht (s.
Fig.2).
-
Der Verteiler möge zwei Kontakte n1 und fit, z. B. ,°,rrch Nockenscheiben
so steuern, daß bei Gleichlauf der Kontakt n.1 für die Dauer eines Viertel Stromschrittes
unmittelbar vor der Mitte jedes Stromschrittes n" ebenfalls für einen Viertel Stromschritt
nach der Mitte jedes Stromschrittes schlieft (vgl. Fig. i, Reihen IVb und IV,.).
Der Kontakt n1 ist zwischen den Kontakt srii und eine klemme 1' geschaltet, zz,
zwischen sri2 und eine Klemme Q. Die Mittelfeder von sn liegt über Kontakt v am
Pluspol einer Spannungsquelle. Eine Verbindung zwischen dem Pluspol der Spannungsquelle
und den Klemmen P und Q kann nur zustande knininen, wenn l' erregt ist. (s. Fig.
2.) Bei Gleichlauf Uffnet ja, und schließt rt.., genau in der Mitte der Stromschritte.
Da aber auch sn gerade dann umschaltet, bleibt der Stromweg vom Pluspol der Spannungsquelle
nach P und Q offen. Eilt der Verteiler vor, so schließt ra, noch während s11 in
Stellung Sii, liegt. Über s, IL und ia, fließt ein Strom nach Klemme Q, bis sri
umgelegt hat. Pluspotential an Q bedeutet also Voreilen des Verteilers. Beim Nacheilen
liegt sri bereits auf srii, während ;il noch geschlossen ist. Über siii und n1 fließt
ein Strom nach Klemme P, bis n1 öffnet. Pluspotential an P I:e<h tatet also Nacheilen
des Verteilers.
-
Zri jedem Stromschritt gehört ein Impuls des Relais S, er sei s-Impuls
genannt, und zu jedem Stromschritt ein bestimmtes Nockenpaar auf den die Kontakte
rti und fit, steuernden Nockenscheihen. Die Nockenkontakte iti und ;a, überwachen
den Beginn des s-Iinpulses. Durch Impuls c von P und Q wird der Gleichlauf geregelt.
Hierbei soll der .,-Impuls eines Stromschrittes nur durch das zuge-Grdnete Nockenpaar
überwacht werden, nicht aber auch etwa durch das nachfolgende, was durch Begrenzung
der Schließungszeit der Nockenkontakte sowie des s-Impulses auf ein Viertel der
Stromerreicht wird. Der s-Iinpuls wird durch das Relais l' beschnitten (vgl. Fig.
i, Reihen l' a
und Vb). Man kann mit dieser Anordnung Ab-#,xi2ichungen vom
Gleichlauf bis zu einem Viertel der Stromschrittlänge ermitteln und ausregeln, also
Gleichlaufabweichungen bis zu 25 %. Erst bei i-ölleren Abweichungen wird ein nachfolgendes
_::eckenpaar fehlerhafterweise von einem s-Impuls erfaßt. Solche Abweichungen, die
praktisch jedoch nicht auftreten dürften, können bei diesem Ausfuhr -«igsh2ispiel
nicht mehr ausgeregelt werden.
-
In dein beschriebenen Ausführungsbeispiel werd-zn Regelimpulse (an
den Klemmen P und Q) er--eügt, deren Dauer ein Maß für die Abweichung
v Gin Gleichlauf ist. Mit diesen Impulsen kann man nun die Regeleinrichtungen des
Verteilers steuern und seine Geschwindigkeit korrigieren, wofür es viele bekannte
Wege gibt. Der durch das Ansprechen des Relais S gekennzeichnete Zeitpunkt in der
Mitte der Stromschritte läßt sich auf mannigfache andere Weise verwenden. Einen
speziellen Fall, der besonders geringe Anforderungen an die Regelgenauigkeit des
Verteilers stellt, erhält man, wenn man das Ansprechen von S als neuen Start auffaßt,
da der Verteiler dann anstatt über die gesamte Zeichenzeit nur über die Dauer eines
Stromschrittes etwa richtig zu laufen braucht, also absolut größere Abweichungen
je Stromschritt zugelassen werden können. Durch einen Kontakt des Relais S kann
man hierfür beispielsweise ein Schrittschaltwerk, eine Relaiskette oder ähnliche
Einrichtungen anstoßen, die die erforderliche Verteilerfunktion bis zum nächsten
Anstoß ausführen.
-
In Fig. 3 ist eine Ausführungsmöglichkeit mit einem Schrittschaltwerk
(Wähler) als Verteiler angedeutet. Der Kontakt e ist an Relais .-1, B, S
geführt. Den Lockenkontakt na, der zu Beginn des Zeichens schließt und an
seinem Ende öffnet, kann man z. B. in einer besonderen Bahn des Wählers nachbilden,
etwa wie in Fig. 3 durch die Wählerbalin D3, in der die Klemmen K1 und li, bei allen
Schritten, mit Ausnahme der Ruhestellung, miteinander verbunden «erden können.
-
Wie oben beschrieben, wird das Relais S in der Mitte eines jeden Stromschrittes
erregt, der Kontakt s schließt, der Wähler wird einen Schritt weitergeschaltet.
Über die Bahnen D1 und D, sprechen die Relais I, II usw. an, und zwar entweder das
Relais mit dein Index a oder b, je nachdem e beim Weiterschalten in Stellung
ci oder e, liegt. Das gerade angestoßene Relais kann sich in bekannter Weise Binden.
Mit einem Ruhekontakt (ia, rb, 2" 2b usW.) trennt es das gleichnamige Relais
mit anderem Index ab: z. B. trennt I" das Relais Ib ab, damit nicht beide Reläis
beim Umlegen des Kontaktes e in der gleichen Wählerstellung ansprechen. Das empfangeneZeichen
wird so in einemRelaisspeicher aufgenommen. Den Speicher kann man in einer bestimmten
Wählerstellung wieder freischalten.
-
Fig. -. zeigt das Beispiel einer Röhrenschaltung, durch die die Relaisgruppe
:1, B, S ersetzt wird. Die Ströme i, und i- die das polarisierte Empfangsrelais
steuern, mögen jetzt die Widerstände ll'i und ll'., durchfließen, an denen sie entsprechende
Spannungen erzeugen. Durch die Spannungsteiler lT'3 - ll', heu-. ll'4
- Ti",., sind die Kathodenpotentiale der Röhren .-11 und Bi so eingestellt,
daß sie für il = i.., = o gesperrt sind. Fließt nun der Strom i.1. so wird
durch den Spannungsabfall an ll'i das
Gitterpotential von A1 so
weit erhöht, daß Anodenstrom fließt, der am Widerstand W7 einen Spannungsabfall
erzeugt und den Kondensator Cl lädt. Hierdurch wird das Potential des Schirmgitters
der Röhre Bi erniedrigt, so daß sie auch dann noch gesperrt bleibt, wenn der Strom
i2 am Widerstand W2 ihr Gitterpotential erhöht. In gleicher Weise wird Röhre A2
gesperrt. Dagegen hat Röhre B2 hohes Schirmgitterpotential, da im Widerstand W$
kein Strom fließt. Ihr Gitterpotential is jedoch durch die Vorspannung der Kathode
am Spannungsteiler Wlo - W12 noch so niedrig, daß zunächst kein Anodenstrom fließt.
Wechselt nun der Empfangsstrom von il nach i2, so bleibt B1 gesperrt, B2 jedoch
wird durch die Spannung an W2 entriegelt; sie führt Anodenstrom, der eine Spannung
am Widerstand R erzeugt. Die Zeitkonstante W7- Cl fbzw. W8 - Cl ist so gewählt;
-daß die Sperrung von B1 und A2 länger als einen halben Stromschritt bestehen bleibt.
Wechselt nun der Strom nach einem halben Stromschritt wieder nach il, so wird die
Spannung von R weggeschaltet; über die gesperrte Röhre A2 kann keine Spannung erzeugt
werden.
-
Fließt jedoch der Strom i2 in einen ganzen Stromschritt lang, so entlädt
sich der Kondensator Cl über den Widerstand W7, die Schirmgitterspannung Ton B1
und A2 wird erhöht, der Kondensator C2 lädt sich auf und die an C2 und W8 entstehende
Spannung sperrt die Röhren B2 und Al, die Spannung an Widerstand R wird wiederum
abgeschaltet. An R entsteht in jedem Fall ein begrenzter Impuls, der entweder durch
den Stromwechsel oder durch Sperren der Röhre B2 begrenzt wird. Schaltet jetzt der
Strom von i2 nach il, so wird die Röhre A2 freigeschaltet und liefert eine Spannung
an R. Für den weiteren Ablauf gilt sinngemäß das soeben beschriebene. Die Spannung
an R entspricht den s-Impulsen des zuerst behandelten Ausführungsbeispiels.
-
Die Impulse am Widerstand R sind- noch über eine weitere Röhre C .geleitet;
die durch diese Impulse frei geschaltet wird. Die Impulse erscheinen endgültig am
Widerstand Z. Durch die Röhre C ist die beim Widerstand R noch vorhandene Kupplung
mit dem Anodenpotential beseitigt worden. Der Widerstand Z kann daher einpolig .geerdet
werden.