-
Durch Impulse beeinflußbarer, der Steuerung eines Wechselstromes-
dienender-Viorpolundfeine Verwendung # # --
.Die Eedung bezie ht sich auf'
eineii'.durch''li».-r ,Pü#se! ]JeeMügbai#r# -,der,-'Steurrpng- diaes7. Wechsel-]pöl,uud
darübet'hinaus auf en enen' Vier 11 vel:#veö,ndÜngän hieses Yi i' bls. Die Steueerp
1, -. -Vkles zu beeinflussenden'Vierpols -säll'hiä-tbci-",SQ .er von &f61g,en-,'
daß da§ -Ü-b #ragnügsnlaß abhängi SteuerigippIsem geäüägrt yerdensöll dan#if -ein.
dem , 2 'äer Eih ang zugeführt(zt' Wechselstrom --,ents rechen
9 p Steubrwirkung am. Ayßgang Mit. einer mQhr oder We#ge#,großen- Amp#t#*6
ersthgint. Die Steuerlit#pul#elsollth k=et#,D?tuer--sein, ' ugd däs.,# tluich,.efien
-Impuls 6hunal - -eitigedleUtg Diuppismaß soll erhalten; bleiben,--Ii-Ein
'dtrartige#-V-ierpöl ist'i#> derTechnik der Nachrichte,»v-erarbeilomg, der Regelunggtechnik
usw. unii/##ell- apzuwenden,.denn eX-Vierpolj#gng einmal Üä* verwendet w.erdeh.##einß
durch eiprü*Lnpuls be,-#iinunter Dauer oder Amplitude ausgedrückte Infog-, inätr'Qn'
`zu Speir-liern, zwc#ei 'dann -die, Abfrage -des äpüic#b#twertes jeddgoial _dadurch
'#rfölgt, daß dem xAb#pol eingangsseitig-eine genau deüüie-tte Wt#chselspenung zugefnrt,
wird und der Wert des am Ausgeng auftretenden Wechselstromes gemessen,wird. Brt'X#edße-d,er,Ausgan-g#spangüng'i#gt
dann direkt- ein Kfe fW die,' ärdßä des'- dem S-teüereingang einmal tügefÜhnen Impulses:
. Ein derartiger Vierpdl'4anÜ dann'in der V-ärnfittlu#gstechnik und in #
de#'Regeltdchnik# * Zu -ähnlichen ZW6eke#;V&rwendung finden,- *wobei
jeweils d . as Verhä#ltiiiC'Seeuerimpuls'und,-ü#bortragungsmaß ffir die f#prechenden
Zwecke ausgenutzt:,wird.
-
' 11 ' i der Fig.-1 der Zeichnung ist -ein derartiger
Vierpol #,cheinafisch dargestellt. Aii die 'Klemmen E
#ntd*. derb Eingangswechselstrom'gelegt,
# und von den KlemmenA kam! dann eine Wechselspaniiujdg be-§.tüümt6t'A,mpiitude;äbäc#honinien
wärde"n.*Die Amplitüdb der A&gangsspahhung hängt von dem Steuerwert ab, der
einmal über den SteuerdingangSt an den Vierpol gelegt wurde.
-
Ein Vierpol, der 'die -genanntgn# Aufgaben erfüllt, kann mit Hilfe,eines
sogenannten Trausfluxor3 realisiert"«trden. Die Arb ' eits- * unä
Wirkungsweise, eines Transfluxors ist unter'anäerem in"einefti'A>ufsätz von Rä
. jc4m#a - n #nd: Lo'," RC4"-Review, Juni 1955,
9.*'#b3;ii#bE##ti#ben.#"
Ein,' Tränsfl#xor' -beseht . im wesentlichen aus einem- &Üzigen, 'in
-sich geschlosseüox :M4inet.kerno.,m'»it r#chteckiger #.#fystereseschleif6;'#,.
der # #aüßer'- 8iner Innenöff#üngi noch eine- weiteL-Bohrung iin, Kernmaterial besitit
Bei ent-spre#fiefid6rmDimi#-iisiönierung uiid#Beweklung d#r #Übertr4gelwiffiPftitli#
wird. erreicht, daß durch eine kürzzeitige'VOrmagüetisierung,- die sidh über einen
entsprechenden Bereich des Querschnitteis des Magnetkerne##ärstreckt, d& Kopfflungsgrad
zwischen der Eingangs- und Aüsgaugswicklung entspr6chend, -und zwar dauerhaft, geändert
wird. Auf 1' Grund- det- besonderen Vorm des Kethmaterials inuß bei"der>,"Herstell-aiig'eh16s
Tiaügflüxo,#s iii-#der Serienfertigung -ein gewisser ArbeitsaÜfw.and -getrieben
i#erden7, , Ei, sind- an sich #übettrajunggälied6r bekahntgewoid6ü,'-&e
als Zwischenspeicherverwendet: werden und deren übertrgguiigß#eigenschafteiL,je
nach dem'äingespeicherten, Weit iwischen eindin Maximalwärt und einem Minimalwert
umgesteuer't Werden. Diöse übertragungsglieder etilhälteii jeweils -eine
Magnetspule, deren Kemmaterial auf Grund hoher Remäheiaz -die Mitlich uÜbeschränktö
Fortdauer des durch' einen k-uezeitigen Steuerimpitls soAange' aufrechterhalten
bleibt,'Bis durch eine Abfrage 'der Reinanelizzustand Verändert 'wird..--1#iese
Zwischenspeicher enthalten zwar-eine steuerhee In:duktivität, doch',kann.der Remanenzzu§tand
nur einmä1 abgefragt Werden, da die Zyvisch?,nsppicher,dürdh einen einmaligen üb*er-#rggung#yorfflg,
ihren Reinän'euzzuständ verändern.
-
Der#Vierpiplitachd#rErfindung:bestehtimGegensä#z 2#6-eineüi Tiansfltixorün«zu.einfa-elleii'Mainetkern'übertfagütigsgliederÜ'-äÜs'einem
einesteuerbarb essen Inguktivität enthaltendeij,Spgnnungsteiler, aud Ge#aMtheit
`die Eing-a'rig'gspax,wung -li#,g Ünd# #on dtm an einem, der- deu.Spannungsteiler
bildeäden Glieder die';. Ausgangsspannung abgenommen wird. Erfinduhgsgerri4ß ist
iig.- steuerbare.. liiduktivität durch #W8i2'ärällelgesdli-altete F-i5,>e.#ketns#uleii'*#d'tv614zugs-.
P weiee bis -iuffiS#itiAhäspunkt rei#henderV6rmagnefisieruH9 zunächst
1 unterschiedlicher: «Richtung, verwirklichf, von Welchem# zun-ündest dW
eine Eisenkemspule eine Steu#hlvi'ckluÜg aufweist,' die Üiit
einem
dem Steuerimpuls äquivalenten Strom zur Einstellung der Vormagnetisierung beschickt
wird. ,
Es ist bereits für einen Magnetkernverstärker bekannt, mit Hilfe von
zwei parallel angeordneten Eisenkernen aus weichmagnetischem Material die Kennlinie
bzw. den Arbeitspunkt auf der Kennlinie der gesamten Verstärkeranordnung einzustellen.
Hierzu wird unter Verwendung eines Kernes aus hartmagnetischem Material die Vormagnetisierung
eines Kernes so verändert, daß der induktive Widerstand in der einen oder anderen
Richtimg so verändert wird, daß der Arbeitspunkt, der den Verstärkungsgrad der gesamten
Anordnung bestimmt, entsprechend eingestellt wird. Die vorbekannte Anordnung eignet
sich jedoch nicht für die Zwecke der Erfindung, da zum einen nur zwei verschiedene
Arbeitspunkte eingestellt- werden können und zum anderen SteuQrimpulse notwendig
sind, die im Vergleich zu der zu übertragenden Leistung einen sehr viel höheren
Energieinhält besitzen muß, da mit ihnen ein hartmagnetisches Material ummagnetisiert
werden muß.
-
Hierbei ist es" wie noch an Hand des Ausführungsbeispieles nach F
i g. 2 erläutert wird, besonders vorteilhaft, die Ausgangsspannung an dem
die steuerbare Induktivität enthaltenden Teil des Spannungsteilers, also an den
Eisenkernspulen abzugreifen, wobei mit Rücksicht auf die Herstellung besonders vorteilhaft
ist, diese Ausgangsspannung nur von einer der Eisenkernspulen zu übernehmen. Hierbei
ist es> um Rückwirkungen zwischenAusgangsspannungund Steuerwicklung weitgehend zu
vermeiden, besonders vorteilhaft, -die Ausgangsspannung von der Eisenkemspul'e*
« abzunehmen, die nicht mit der Steuerwi#klung verkettet ist, im Interesse
'#inei - verzögerungsfreien Steuerung ist es Z*6,cl#,mlißig, der die Eisenkernspulen
enthaltenden Induktivität im Spannungsteildr einen rein ohinsglien-Widerstand voizuschalten-.
-
'Ein derartiä- steuerbarer Vierpol kann außer den oben angegebenen
Zwecken der Nachrichtenübertragungstechnik init-Vörteil'zujü Mässen des Energieinhaltes
von Imp#Iseii oder aber auch für die Zwecke der Vermittlungstechnik eingesetzt werden,
da er ad den Energieinhalt der Impulse besonders einwandfrei reä,-iert und-schaltungstechnisch
überaus einfach aufzubi en ist.
-
Eine Schaltunäsausführ ung des steuerbaren Vierpols nach der Erfindung
ist in der F i g. 2 dargestellt.. Er besteht aus einem vorzugsweise rein
ohmisch wirkenden. Widerstand W, der zusammen mit den beiden MagnetkernenK1
und K2 in Reihe geschaltet'ist. Die beiden Kerne Kl und K2 sind geschlossene-Rinikeme
und zunächst beide entgegengesetzt magnetis#igrt worden. Dies ist durch die oberhalb
der Keine gez eichneien--Pfeile angedeutet. Der Kein K2 is-t-von der Steuerwicklung
durchsetzt, über die von der Klemme St - ein Steuerimpuls gegeben werden
kann.
-
Die Wirkungsweise des Vierpols sei an Hand der beiden möglichen Grenzfälle
im folgenden erläutert-. Sind beide Magnetkerne gebättigt und entgegengesetzt magnetisiert,
so findet jede Halbwelle einer Wechselspannung, die über die KlemmeE zugeführt y&d,
jeweils einen bereits umgepolten Kein vor. Dieser Kern' -hat- dabei einen kleinen
induktiven Widerstand und schließt deshalb den anderen Kein für* die, entsprechende
Halbwelle kurz. An den Kernen entsteht somit ein nur geri er SpAmum9S7 abfall, so
daß auch an den Ausgangsklemmen A eine sehr kleine Spannung entsteht, die,
sofern man den ohmschen Widerstand der Wicklungen an den Kernen vernachlässigt,
gleich Null ist. Ist jedoch der Kein K2 in derselben Richtung magnetisiert, wie
der Kein Kl, dann muß jede Halbwelle des über die Klemme E zugeführten
Wechselstromes immer beide Keine umpolen. Der Wechselstrom findet also einen großen
induktiven Widerstand vor, und an den Ausgangsldemmen entsteht eine große Ausgangsspannung.
Während also das Ummagnetisieren des Kernes K 2 durch einen über die Klemm
e St zugeführten kurzen Impuls erfolgen kann und die Magnetisierung des Kernes auf
Grund seiner rechteckigen Hystereseschleife auch in der einmal eingestellten Lage
im Verhältnis zum anderen Kern ohne weiteres liegenbleibt, kann von den Eingangsklemmen
E zu der Ausgangsklemme, A über einen längeren Zeitraum hinaus oder
auch wiederholt eine Wechselspannung gegeben - wer-den, die -von der Magnetisierung
--dies es-Kernes, die ja nur einmal kurz'eingestellt wurde, in ihrer Ausgangsamplitude
abhängt.
-
Hieraus ergibt sich auch eine zweckmäßige Anwendung für die Vermittlungstechnik,
da, sofern der KernK2 in die durch den Pfeil angedeutete Lage mag
,netisiert
wurde, eine Verbindung zwischen dem Eingang E und dem Ausgang A nicht
vorhanden ist während bei einem einmaligen_ kurzzeitigen Ummagnetisieren eine Energieübertragung
vom Eing . ang E ziim Ausgang A durchaus möglich ist.
-
Daß darüber hinaus zwischen den beiden erläuterten Grenzfällen mit
Hilfe einer teilweis-en-Umpolung des Kernes K2 eine stetige Beeinflussung des Ü6e-rträgungsinages-
möglich ist,'braucht nicht weiter er'
läütert werden. 'Diese Tatsache kann
unter anderem dann zur Messung der Amplitude von Impulsen usNK-ausgenutzt -werden.
-
Abschließend sei erwähnt, daß7 es gelegentlich erforderlich ist,'
den Eingang E von der Steu#rWick.: lung zu entkoppeln. Aus Übersichtlichkeitsgründen
wurden Schaltglieder, die zur Entkopplung der beiden Eingänge notwendig sind, nicht
eingezeichnet."' Ein Vierp- ol nach der ErfLadung kann . och in anderer Weise,
an . Hand des Ausführungsbeispiels erläutert, aufgebaut werden. So
ist es insbesondere durchaus möglich, beide Keine -mit Steuerwickl#ngen zu versehen,
wobei die Steuerwirkung in beiden Kernen vorteilhaft jeweils entgegengeriblitet
wird, d. h., wenn der eine Kein in einer bestimmten Richtung mit einem Steuerfeld
beaufschlagt wird, soll der andere, entgegengesetzt vormagnetisierte Kein mit einem
Steuerfeld entgegengesetzter Richtung beaufschlagt werden.