DE968664C - Empfaenger zur Aufnahme von ueber ein Energieverteilungsnetz mit Tonfrequenz gesandten Steuerbefehlen, die durch das Verhaeltnis von Impulsdauer zu Impulspause gebildet werden - Google Patents

Description

• Empfänger zur Aufnahme von über ein Energieverteilungsnetz mit Tonfrequenz gesandten Steuerbefehlen, die durch das Verhältnis von Impulsdauer zu Impulspause gebildet werden Zum Zweck der Fernmessung ist eine Einrichtung bekanntgeworden, bei welcher der Zeigerausschlag eines Geberinstrumentes periodisch abgetastet wird. Die Abtastung erfolgt durch einen von einem Synchronmotor mit gleichmäßiger Winkelgeschwindigkeit bewegten Abtastzeiger, der beim Durchlaufen der Nullmarke und der jeweiligen Zeigerstellung des Geberinstrumentes Kontakt macht und dadurch die Aussendung eines Stromimpulses von dem Zeigerausschlag des Geberinstrumentes entsprechender Dauer zum zugeordneten Empfänger veranlaßt. Der Empfänger dieser Fernmeßeinrichtung kann in gleicher Weise aufgebaut sein, d. h., er besitzt einen Synchronmotor, der während der Dauer des ankommenden Impulses umläuft und dadurch mechanisch den Zeiger des Empfängerinstrumentes auf den gleichen Ausschlagwinkel einstellt, den der Zeiger des Geberinstrumentes während dieser Abtastperiode einnahm.
• Ferner ist eine Anordnung zur Fernübertragung des Zeigerausschlages von Meßgeräten mittels Impulse unter Verwendung eines umlaufenden Kollektors bekannt. In der Verlängerung der Zeigerachse ist die Achse des dauernd umlaufenden Kollektors angeordnet. Der Zeiger des Meßgerätes weist eine auf dem Kollektorumfang schleifende Kontaktfahne auf, die zusammen mit einer zweiten feststehenden Kontaktfahne an einem dem größten Zeigerausschlag gleichen oder ihn übertreffenden stromleitenden Segment des Kollektors Stromimpulse hervorruft, deren Impulsverhältnis, also das Verhältnis Impulsdauer zu Impulspause, ein Maß für den jeweils fernzuübertragenden Zeigerausschlag sind. Auf der Empfangsseite ist ein Drehspulinstrument vorhanden, das den algebraischen Mittelwert des Fernleitungsstromes anzeigt.
• Dabei ist die Meßanzeige des Empfängers von der Größe der verwendeten Hilfsspannung abhängig, und um diesen Einfluß zu eliminieren, kann auf der Empfangsseite mittels eines Quotientenmessers das Verhältnis zwischen Kontaktzeit und Strompause gemessen werden. Es können mehrere solcher Meßwertempfänger auf der Empfangsseite parallel geschaltet sein; in diesem Falle zeigen sämtliche Meßwertempfänger den gleichen Zeigerausschlag. Eine Unterscheidung in der Weise, daß nur einige von vielen parallel geschalteten Meßwertempfängern ansprechen und daß deren Auswähl schon durch die Art der Sendung festgelegt wird, ist bei dieser bekannten Anordnung nicht vorgesehen.
• Außer den vorerwähnten Fernmeßeinrichtungen ist auch noch eine Fernsteuereinrichtung zur wahlweisen Betätigung mehrerer Empfänger über Starkstromleitungen mittels Wechselströmen netzfremder Frequenzen, insbesondere Tonfrequenz, bekannt. Die Einrichtung ist so getroffen, daß die an den einzelnen Empfangsstellen auf bestimmte Frequenzen ansprechenden Resonanzmittel Zeitwahlvorrichtung mit einer beliebigen Zahl an Schaltstellungen derart steuern, daß entsprechend der Dauer des oder der ausgesandten Frequenzimpulse von sämtlichen Schaltmöglichkeiten eines jedenabgestimmtenEmpfängers nur der jeweils gewählte Schaltvorgang ausgelöst wird.
• An diese Art der Tonfrequenzfernsteuerung knüpft die Erfindung an, und zwar liegt auch hier die Aufgabe vor, viele in einem Energieverteilungsnetz verstreut angeordnete Empfänger zu beeinflussen, die keine Meßwertanzeige liefern, sondern örtliche Schaltaufgaben zu erfüllen haben, wie Ein- und Ausschaltung von Wasserspeichern oder Straßenlampen, die Umschaltung von Doppeltarifzählern u. dgl. Bei solchen Fernsteuerungen kommt es im Gegensatz zu einer Meßwertübertragung auf eine weitgehende Sicherstellung an, weil die Fernsteuerkommandos in der Regel eine große Bedeutung haben, sei es in bezug auf die Energielieferung selbst, deren Verrechnung oder auf den sonstigen Inhalt der vorzunehmenden Vorgänge, wie z. B. Auslösung irgendeines Alarms.
• Bei der Erfindung handelt es sich um einen Empfänger zur Fernsteuerung von Wasserspeichern, Straßenlampen, Doppeltarifzählern u. dgl. mit dem Energieverteilungsnetz, an das diese Verbraucher angeschlossen sind, überlagerter Tonfrequenz. Der Empfänger ist dadurch gekennzeichnet, daß ein mit Ansprech- und Abfallverzögerung versehenes Relais ein Schrittschaltwerk antreibt. Dadurch ist das von der zentralen Sendestelle jeweils ausgesandte Impulsverhältnis bestimmend einmal für diejenigen von allen Empfängern, die überhaupt ansprechen sollen, und ferner für die Art der von den ausgewählten Empfängern daraufhin auszuführenden Schalthandlung. Während bei der zuletzt erwähnten bekannten Fernsteuereinrichtung Fehlschaltungen unter Umständen noch dadurch zustande kommen können, daß ein Störimpuls zufällig dieselbe Dauer hat wie ein im Kommandoschema vorgesehener Steuerimpuls, ist diese Möglichkeit bei dem erfindungsgemäßen Empfänger also ausgeschlossen. Die ausgesandten bzw. von den Empfängern aufgenomtnenen tonfrequenten Steuerstromimpulsfolgen können hierbei gleiche, aber auch verschiedene Frequenzen aufweisen. Die Zahl der ausgesandten Impulse ist für die Auswahl belanglos, und es muß lediglich dafür gesorgt werden, daß ein bestimmter Wert nicht unterschritten wird.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt, und zwar zeigt Abb. i das Impulsbild für drei Kommandos oder Meldungen und .
• Abb.2 schematisch eine Relaisanordnung gemäß der Erfindung.
• In der Abb. i sind die drei unterschiedlichen Impulsfolgen mit a, b, c bezeichnet. Das Relais, das lediglich auf ein bestimmtes Impulsverhältnis anspricht, wird als Schrittschaltwerk ausgebildet und mit passender Anzugs- und Abfallsverzögerung versehen. Es möge so eingestellt sein, daß es auf eine Impulsfolge der Art b anspricht. Wenn dann eine Impulsfolge der Art a ankommt, so zieht das Relais seinen Anker nicht an, da seine Anzugsverzögerung größer als die Impulsdauer ist. Es wäre also eine längere Stromstoßgabe notwendig, um das Relais überhaupt zum Anziehen zu bringen. In der nachfolgenden Pause fällt das Relais wieder ab, wenn die Pausen gerade die für b vorgeschriebene Länge haben, da die Abfallverzögerung wiederum so bemessen ist, daß bei kürzeren Pausen das Relais nicht abfallen wird. Wenn daher Impulsfolgen der Art c ankommen, so zieht das Relais zwar seinen Anker an, weil die Impulsdauer größer ist als die Ansprechverzögerungsdauer des Relais, es kann jedoch während einer ganzen Impulsgabe nicht wieder abfallen, da seine Abfallverzögerung größer als die Pausendauer ist. Wenn man nun, wie bereits erwähnt, das Relais als Schrittschaltwerk ausbildet und die Weiterschaltung des Schrittschaltwerkes davon abhängig macht, daß das Sehr ittschaltwerk während der Impulsgabe irgendeine beliebige Anzahl von Schritten erst zurücklegt, bevor es schaltet, so können die Impulsfolgen nach d und c ein auf die Impulsfolge b eingestelltes Relais nicht zum Weiterschalten bringen, weil im Falle der Impulsfolge a das Relais gar nicht anspricht und im Falle c das Relais nur einmal anspricht und während der ganzen Impulsgabe überhaupt nicht abfällt. Das Relais treibt also nur dann das Schrittschaltwerk an, wenn Impulse der Form b ankommen, auf die das Relais gerade abgestimmt ist. Das Schrittschaltwerk spricht also dann an, wenn das richtige Impulsverhältnis eintrifft. Das Relais selbst kann sowohl mit mechanischer als auch elektrischer Resonanz oder beider zugleich arbeiten, es können also sowohl Zungenfrequenzrelais, Schwingankerrelais mit unruhähnlichen schwingenden Teilen oder aber Gleichstromrelais, die über Gleichrichter an abgestimmte Kreise angeschlossen sind, verwendet werden.
• Die bisher beschriebene Empfangsanordnung gestattet nur den Empfang einer ganz bestimmten Impulsfrequenz. Wenn @ man nun auf dem von dem Empfangsrelais gesteuerten Schrittschaltwerk bzw. auf dessen Achse einen Kollektor anbringt, der die Verzögerungseinrichtungen auf ein neues Impulsverhältnis umschaltet, dann können mit einem einzigen derartigen Empfänger in zyklischer Reihenfolge mehrere Kommandos mit unterschiedlichem Impulsverhältnis empfangen werden, wobei zu jedem Kommando eine bestimmte Stellung der Steigradachse des Schrittschaltwerkes gehört. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 2 ist von der elektrischen Resonanz Gebrauch gemacht. Der Reihenresonan7kreis CL ist auf eine ganz bestimmte Steuerfrequenz abgestimmt, das Gleichstromrelais ist mit. A bezeichnet, und dem Relais sind Gleichrichter vorgeschaltet sowie ein Vorschaltwiderstand Rv, der zusammen mit den -Kapazitäten Cl, C2 die Verzögerungseinrichtung bildet. Ferner ist k ein Kontakt, mit dem der Kondensator C2 zu- oder abgeschaltet werden kann. Wenn, wie eben gesagt, die Empfangsanordnung auf ein ganz bestimmtes Impulsverhältnis eingestellt ist, im geöffneten Zustand des Kontaktes k, so spricht das Relais A immer dann an, wenn die Steuerfrequenzen eintreffen, für die die Reihenschaltung in Resonanz ist, und wenn die Impulsdauer und die Impulspausen den Konstanten des Widerstandes Rv des Relais A dem Kondensator Cl entsprechen. Treffen derartige Steuerimpulse mit richtigem Impulsverhältnis in genügender Anzahl ein, so spricht das RelaisA ebensooft an, und es vermag in an sich bekannter Weise mit Klinke und Steigrad ein Schrittschaltwerk weiterzuschalten. Beim Erreichen einer bestimmten Winkelstellung des Schrittschaltwerkes wird nun der Kontakt k geschlossen und dadurch dem Kondensator Cl und der Relaiswicklung A auch noch der Kondensator C2 parallel geschaltet. Hierdurch wird das Relais auf eine neue Verzögerungszeit eingestellt. Durch passende Wahl der Größen von Rv, A, Cl und C2 kann jede beliebige Anzugs- und Abfallsverzögerungszeit erzielt werden, und durch Zuschaltung weiterer Kapazitäten bzw. Widerstände oder Induktivitäten kann auch die Ansprech- und Abfallzeit in Abhängigkeit von der Winkelstellung des Schrittschaltwerkes in mehr als zwei Stufen geändert werden.
• Um die Schaltzeiten auch noch unabhängig davon zu machen, welche Stromstärke in dem Relaisstromkreis fließt, wird noch ein Eisenwasserstoffwiderstand vorgesehen, der in der Abb. 2 mit E bezeichnet ist. Die notwendige Unabhängigkeit von der Gleich-Spannung für das Ansprechen der Relais kann auch dadurch erzielt werden, daß die Drossel L des Reihenresonanzkreises mit einem der Gleichspannung proportionalen Gleichstrom belastet wird. Hierdurch wird bei zu großer Belastung der Serienkreis verstimmt und dadurch die Gleichspannung wieder herabgesetzt.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Empfänger zur Aufnahme von über ein Energieverteilungsnetz mit Tonfrequenz gesandten Steuerbefehlen, die durch das Verhältnis von Impulsdauer zu Impulspause gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit Ansprech- und Abfallverzögerung versehenes Relais ein Schrittschaltwerk antreibt.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Schrittschaltwerk erst dann einen Schritt zurücklegt, wenn der Resonanzempfänger eine bestimmte Mindestzahl von Impulsen und Impulspausen des ihm zugeordneten Impulsverhältnisses empfangen hat.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schrittschaltwerk die Ausführung der eigentlichen Schaltvorgänge vornimmt. q.. Einrichtung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schrittschaltwerk außer der eigentlichen Schaltvorrichtung bzw. den eigentlichen Schaltvorrichtungen eine Kontaktvorrichtung steuert, durch die in Abhängigkeit von zurückgelegten Winkelwegen des Schritt-Schaltwerks die Ansprech- bzw. Abfallverzögerung des Resonanzorgans selbsttätig geändert wird. 5. Einrichtung nach Anspruch i bis 4 mit einem an einen abgestimmten Resonanzkreis über Trockengleichrichter angeschlossenen Gleichstromrelais, dem zur Erhöhung der Ansprech- und Abfallverzögerung ein Widerstand vor- und ein Kondensator parallel geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Veränderung der Verzögerungszeiten in Abhängigkeit von dem zurückgelegten Weg des Schrittschaltwerks Widerstandsteile oder Zusatzkondensatoren zu- oder abgeschaltet werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 539 420, 223 870, 595 939 VDE-Fachbericht 193 i, S. 114 bis 117; Elektrizitätswirtschaft. \Tr. 452, Februar 1928. S. 81 bis 9o; Manfr. Schleich, Die elektrische Stromüberwachung. . ., S: 39. Abs. 3.