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Einrichtung zur Erzeugung von Impulsfolgen, deren Impulse in wahlweise
einstellbarer Phasenlage und Polarität auftreten . Die Erfindung betrifft
eine Einrichtung zur Erzeugung von Impulsen ' der-en Impulse in wahlweise
einstellbarer Phasenlage und Polarität auftreten, mit Erzeugung der Impulse durch
sinusförmige Spannungen, die magnetisch gesättigten Transformatoren zugeführt werden.
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Es ist bekannt, Impulse einer vorgegebenen Frequ,enz dadurch zu erzeugen,
daß der Primärwicklung eines %magnetisch gesättigten. Transformators eine Sinusspannung
entsprechender Frequenz zugefüh,rt wi#rd, -deren Amplituden durch den Transformator
-begrenzt und an einer Sekundärwicklung in Form i von - Impulsen abgeleitet
werden. Es ist auch bekannt, eine Impulsfolge, deren einzelne Impulse nicht-, ä,quidistant
sein sollen, Zu erzeugen durch Wechselspan-nungen verschiedener Frequenz, die überlagert
und begrenzt werden. Bei Einrichtungen dieser Art besteht der Nachteil, daß innerhalb
einer Impulsfolge die Zeitabstände einzelner Impulse nur geändert werden können
in einem Zahlenverhältnis, das durch die Frequenzen der einzelnen Sinusspannungen
gegeben ist. Eine beliebige Änderung der Zeitfolge einzelner Impulse könnte bei
diesen Einrichtungen nur durch die Berei#tstellung einer ausreichenden Anzahl von
Signalspannungen verschiedener Frequenz erreicht werden.
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Impulserzeuger der bekannten Art werden gemäß der Erfindung dadurch
verbessert, daß an Sekundärwicklungen eines Mehrphasentransformators Sinusspannungen
verschiedenerPhasenlage abgeleitet werden und daß je eine Sinusspannung mit
der Primärwicklung eines Transformators verbunden ist, der zwei, Sekundärwicklungen
mit Ausgangsspannirngen entgegengesetzter Phas-enlage- aufweist, von denen jede
wahlweise über einen Richtleiter mit einer allen Sekundärwicklungen der Transformatoren
gemeinsam zugeordneten Ausgangsleitung verbindbar ist.
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Die genannte Maßnahme hat den Vorteil, daß in einfacher Weise aus
Sinusspannungen gleicher Frequenz Impulsfolgen erzeugt werdend deren Einzelimpulse
in beliebiger Zeitfolge einstellbar sind.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden an Hand der Figuren näher
erläutert.
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Die F i g. 1 zeigt die sechs Transformatoren 4, 5,
6,
7, 8 und 9, von denen jeder eine Primärwicklung und zwei Sekundärwicklungen
aufweist. An den Sekundärwicklungen der Transformatoren werden die erzeugten Impulse
abgeleitet und über Dioden einer gemeinsamen Ausgangsleitung mit den Klemmen
100
und 102 zugeführt. Die Impulse wahlweise einstellbarer Zeitfolge werden
an diesen Klemmen abgel#eitet. Die Primärwicklungen der sechs Transformatoren werden
über die Leitung-en A, B, C, D, E und F durch einen
Steuergenerator gespeist, an dem sinusförmige Spannungen einstellbarer, Phasenlage
ableitbar sind. Ein geeigneter Steuergenerator dieser Art ist dargestellt in F i
g. 1. Er besteht aus einem Mehrphasentransformator, an dessen Kemen
10, 20 und 30 die in Stern. geschalteten Primärwicklungen
11,
21 und 31 angeordnet sind. Diese Wicklungen werden gespeist durch
eine Dreiphg»s#enspannung, deren Komponenten eine gegenseitige Phasenverschiebung
von 1201' aufweisen. Die Sekundärwicklungen 12, 22 und 32 des Transformators
sind in Dreieck geschaltet. Die in F i g. 1 dargestellten Leitungen
A bis F sind mit den Sekundärwicklunge'n des Transformators an sechs verschiedenen
Endpunkten verbunden, an denen eine Sechsphasenspannung abgeleitet wird. Die an
den Leitungen A, C und E abgeleiteten Spannungen haben eine
starre Phasenlage, während die Phasen der an den Leitungen B, D und
F durch Schiebekontakt einstellbar sind. Die Phasenlage der sechs Spannungskomponenten-wird
durch die Vektoren CA, EB, EC, AD, AE und. CF
veranschaulicht. . Die Transformatoren 4, 5, 6, 7, 8 und
9 werden benutzt als Impulsgeneratoren,'die durch die sinusfö rmigen Steuerspannungen
betrieben werden. Der Transformator 4 enthält eine Primärwicklung 41 und Sekundärwicklungen
42 und 4#, -die auf einem gemeinsamen
Kern 40 angeordnet
sind. Der Transformator 5 enthält eind-Primärwicklung 51 und SekundäTwicklungen
52 und 53, die an dem gemeinsamen Kern 50 angeordnet sind.
Der Transformator 6 enthält eine Pnmärwicklung 61 und Sekundärwicklun-01
n 62 und 63, die an dem gemeinsamen Kerii 60
angeordnet sind.
Der Transformator 7 enthält. die Priinärwicklung 71 und die Sekundärwicklungen
72
und 73, die an dem gemeinsamen Kern 70 angeordnet
sind. Der Transformator- 8 enthält die Primärwicklung 81 und die Sekundärwicklungen
82 und 83,
die an dem gemeinsamen Kern 80 angeordnet sind. Der
Transformator 9 enthält die Primärwicklung 91
und die Sekundärwicklungen
92 und 93, die an dem gemeinsamen Kein 90 angeordnet sind.
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Die Keine' 40, 50, 60, 70, 80 und 90,sind magnetisch-
- gesättigt, - d;. h.,. die Prim4rwicklungen dieser Transformatoren
werden durch die sinusförmigen Steuerspannungen so erregt, daß die Amplitudenwerte
der erregten Spannungen weit in das Gebiet der magnetisch= Sättigung hineinreichen.
Diese Steuerung der Transformatoren hat zur Folge, daß in den Sekundärwicklüngen
Impulse erzeugt werden, die dann entstehen, wenn die sinusförmigen Steuerspannungen
einen Nulldurchgang aufweisen. Die Polarität dieser Impulse ist abhängig vom Wickelsinn,
nach -dem ..die Sekundärwicklungen an den Kernen der Transformatoren angeordnet
sind.
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Die Primärwicklung 41 des Transformators 4 ist mit den PunktenA und
E verbunden. Die Primärwicklung 51 des Transformators 5 ist
verbunden- mit dem Puükt-A undl-einein einstellbaren Kontakt D,
der --. an-
der Wicklung 32 des Steuertransformators angeordnet ist. Die Primärwicklung
61 ist verbunden mit den Punkten I und C. Die Primärwicklung
71
des Transformators 7. ist verbunden mit dem Punkt I und dem einstellbaren'Kontakt
B, der an der Wicklung 12 des Steu-ertransformators angeordnet ist. Die Primärwicklung
81 des Transformators 8 ist mit den Punkten C und
A verbunden. Die Primärwicklung 91 des Transformators 9
ist verbunden mit dem Punkt C und dem einstellbaren Kontakt F, der
äü der Wicklung 22 des Steuergenerators angeordnet ish feder der Transformatoren
4, 5, 6, 7, 8 und enthält zwei Sekundärwicklungen, die an, dem Kern
eines Transformators entgegengesetzten Wickl#ngS-sinn aufweisen. Es sei angenommen,
daß die einstell-:-baren Kontakte B, D und F an die Mittelpunkte der
Wicklunken 12, 22 und 32 des Steuergenerators eingestellt sind. Die F i
g. 3 zeigt den zeitlichen Verlauf dieser Spannungen unter der Annahme, daß
die Punkte: B, C und F an die Mittelpunkte der entspre-Ichenden Wicklungen
eingestellt sind.
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Aus der F ig. 3 geht hervor, daß die Spannungen in der Richtung
ihrer Zeitachse jeweils nach 300
einen Nulldurchgang aufweisen, und daß zwei
Polaritätsänderungen der Spannungen von negativ nach positiv gefolgt werden von
zwei Polaritätsänderungeü der Spannung-en von positiv nach negativ. Die Spannung
AE zeigt die Steuerspannung, die der Primärwicklung 51 des Transformators
5 zugeführt wird. Die_ Spannung EC ist die Steuerspannung, die dei
Primärwicklung 61 des Transfo rmators 6 zugeführt wird. Die Spannung.
IB ist die Steuerspannung, die der Primärwicklung 71 des Transformators
7 zugeführt wird. Die Spannung CA ist die Steuerspannung, die der
Primärwicklung 81 des Transformators g. zugefährt wird. Die Spannung CF ist
die Steuerspannung,- die der Primärwicklung 91 des Transformators
9 zugeführt wird.
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Es sei angenommen, daß in den Primärwicklungen der Transformatoren
ein Wechsel der Steu-erspannungen von negativ nach positiv in den. entsprechenden
Sekundärwicklungen 42, 52, 62, 72, 82 und 92
Impulse positiver Amplitude
erzeugt und daß in diesen Primärwicklungen ein Wechsel der Spannungen von positiv
nach negativ in den genannten Sekundärwicklungen Impulse negativer Polarität erzeugt.
Dagegen bewirken die genannten Steuerspannungen der Primärwicklungen in den Sekundärwicklungen
43, 53, 63, 73, 83 und 93, die einen entgegengesetzten Wickelsinn
aufweisen, Impulse entgegengesetzter Polarität.
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Die F i g. 4 zeigt -eine Darstellung der Impulsfolgen, die,
in «allen Sekundärwicklungen der Transformator,en 4, 5, 6, 7, 8 -und
9 entstehen, und die an den entsprechenden Klemmen 42-1, 43-1,
52-1,
53-1, 62-1, 63-1, 72-1, 73-1, 82-1, 83-1, 92-1 und
93-1 abgeleitet werden. Aus der F i g. 4 geht hervor, daß in der Wicklung
42 ein positiver und in der, Wicklung 43 ein negativ-er Impuls erzeugt wird, wenn
die in F i g. 3 dargestellte Steuerspannung A Z7
im Zeitpunkt
0' eine Änderung der Polarität von negativ nach positiv # durchläuft. Ebenso
erzeugt die Steuerspannung-AD im Zeitpunkt 301 in der Wicklung
52 eine positiven Impuls und in der Wicklung 53 einen negafiven Impuls.
Dagegen erzeugt die Steuerspannung CA im Zeitpunkt 60', wenn sie eine
Änderung der Polarität von positiv nach negätiv durchläuft, in der -±ugeordneten.
Sekundärwicklung 83 einen poSitiven und -in der zugeordneten Sekundärwicklung
82 einen negativen Impuls. In dieser Art erzeugen die in F i g. 3
dargestellten Generatorspannungen b;ei ihren Nulldurchgängen die Impulsfolgen, die
in F i g. 4 dargestellt sind. -
Die in Fig..1 dargestellten Sekundärwicklungen
der Transformatoren können mit der gemeinsamen Ausgangsleitung 100, 102 wahIweise
so verbunden werden, daß eine gewünschte Zeitfolge von Impulsen gebildet wird. Gemäß-
der Darstellung nach F i g. 1 sind in. den Ausgangsleitungen der Sekundärwicklungen
42, 43, 52, 53, 62, 63 usw. die Dioden 104 angeordnet. Die Durchlaßrichtung
der Diode 104 ist so gewählt, daß die Impulse negativer Polarität gesperrt werden,
wodurch in der Ausgangsleitung in zeitlichen Abständen von jeweils 30'D positive
Impulse auftreten. Wenn diese Impulse eine negative Polarität aufweisen sollen,
so ist es nur
notwendig, die Dioden 104 umzupolen.
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Durch das An- und Abschalten der Sekundäre wicklungen der Transformatoren
besteht die Mög-
lichkeit, in der gemeinsamen Ausgangsleitung Impulsfolgen
beliebiger Art zu bilden. Wenn z. B. eine Folge von pgsitiven Impulsen mit den zeitlichen
Abständen von 60' gewünscht wird-, so kann zu diesem Zweck jede zweite Sekandärwicklung
von der gemeinsamen Ausgangsleitung abgetrennt werden, so daß nur die Wicklungen
42, 83, 62, 43, 82 und 63
für die Erzeugung der Impulse wirksam
sind.
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Die Einrichtung wurde beschrieben unter Berücksichtigung der Annahme,
daß die einstellbaren Kontakte B, D und F an -die Mittelpunkte
der Wicklungen 12, 22 und 32 eingestellt wurden. Daraus ergab sich eine Impulsfolge
mit Einzelimpulsen, die zeitliche Abstände von 301 aufwiesen. Dadurch, das
die Punkte B, D und F an den Wicklungen. des Steuergenerators
einstellbar
angeordnet sind, besteht auch die Möglichkeit, Impulsreihen zu erzeugen, -die eine
beliebige Zeitfolge aufweisen.
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Es sei z. B. angenommen, daß der Teil DE der Wicklung
32 dreimal so groß ist wie der Teil *DC. Ferner sei angenommen, daß der Teil
BC der Wickluno, 12 ein Drittel der Länge des Teiles BA ausmacht, und daß der Teil
FE der Wicklung 22 zweimal größer ist als der Teil FA. Bei dieser Anordnung
ergeben sich in den Primärwicklungen der Impulsgen,eratoren Spannungen mit Phasenlagen,
wie sie in F i g. 5 dargestellt sind. Aus dieser Darstellung geht hervor,
daß die Nulldurchgänge der einzelnen Steuerspannungen auftreten zu den Zeiten
0, 45, 60,
80, 120, 135, 180, 225, 240, 260, 300,
315 und 3601. Die Impulse, die durch diese Steuerspannungen in den entsprechenden
Sekundärwicklungen erzeugt werden, sind in Fig. 6 dargestellt. Diese impulsreihen
haben andere Zeitfolgen als diejenigen, die in F i g. 4 dargestellt sind.
Auch in diesem Fall können durch Zu- und Abschalten der Sekundärwicklungen der Transformatoren
in der gemeinsamen Ausgangsleitung Impulsfolgen gewünschter Art zusammengesetzt
werden. Daraus geht hervor, daß durch vorgegebene Einstellungen der Punkte
B, D
und F eine große Anzahl Impulsfolgen gewünschter Zeitfolge gebildet
werden können.
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Bei den vorliegenden Ausführungsbeispielen werden die Transformatoren
4, 5, 6, 7, 8 und 9 durch sechs Steuerspannungen verschiedener
Phasenlage betrieben. Diese sechs Steuerspannungen wurden aus einem Dreiphasensystem
abgeleitet. Es besteht je-
doch auch die Möglichkeit, eine solche Einrichtung
so zu betreiben, daß eine beliebige n-Phasenspannung in eine m-Phasensteuerspannung
umgesetzt wird, um die Impulsgeneratoren nach den Prinzipien der beschriebenen Ausführungsbeispiele
zu betreiben.