DE300777C - - Google Patents

Description

Vorliegende Erfindung betrifft einen Gleichstrom-Wechselstrom-Pendelumformer insbesondere für nicht stationäre Anlagen, bei denen der umzuformende Gleichstrom aus Akkumulatoren- oder Elementbatterien entnommen wird und das Gewicht bedingungsgemäß gering sein muß, ohne daß die Nutzleistung beeinträchtigt wird.

Bekannt sind Vorrichtungen zum Umformen von Gleichstrom in Wechselstrom höherer Periodenzahl, die aus einem Polwechsler mit Transformator bestehen. Diese haben aber bekanntlich wesentliche Nachteile:

So ändert sich die Periodenzahl des PoI-Wechslers bei Belastung des sekundären Wechseistromkreises, d. h. bei Telegraphierbetrieb, je nachdem die Taste gedrückt oder losgelassen ist. Der Polwechsler läuft unregelmäßig, und zwar deshalb, weil der Anker des Kontaktwerkes in das Streufeld des den Strom umformenden Transformators gelegt ist, also Kontaktwerk und Transformator zusammengebaut sind. Wenn beim Telegraphieren der sekundäre Wechselstromkreis geschlossen wird, so ändert sich die Magnetisierung im Eisen des Transformators, infolgedessen auch die Periodenzahl des im Streufeld des Eisens schwingenden Ankers.

Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die geringste Verbrennung oder Beschmutzung des einzigen, verhältnismäßig viel Strom*f| übertragenden Kontaktpaares am Polwechsler, über welches gleichzeitig der umzuformende Haupttelegraphierstrom als auch Strom für den An-

trieb des Ankers fließt, eine Änderung der Periodenzahl bewirkt. Denn die geringste Verbrennung ändert die Stromstärke im Transformator, daher auch die Magnetisierung, seines ; Eisens und infolgedessen rückwirkend die Periodenzahl des im Streufeld des Eisens schwin- genden Ankers. Ferner kann die Periodenzahl dadurch unerwünscht beeinflußt werden, daß die Spannung der 'Betriebsbatterie infolge der großen Entnahme von Nutzstrbm über^; das Kontaktpaar des Polwechslers (die Stärke des Telegraphierstromes kann etwa 10 Ampere betragen) sinkt, was praktisch dann eintritt", wenn die Batterie schon stark entladen ist. Infolgedessen läuft der Anker des Polwechslers plötzlich langsamer, da die Periodenzahl des Ankers von der Magnetisierung des Transformatoreisens und diese wiederum von der Spannung der Batterie und der Stromstärke in der primären Wicklung des Transformators abhängig ist. ,55

Die Gewährleistung einer bestimmten Schwingungszahl des Ankers ist aber die erste zu erfüllende Bedingung für eine Umformeranlage, die praktisch brauchbar sein soll. Denn sobald der Anker nicht die nötige Schwingungszahl macht, verbrennen die Kontakte und der Anker kommt ganz zum Stillstand.

Auch die wechselnde Belastung der Kontakte bei Leerlauf und Vollast beansprucht die Kontakte, über welche auch gleichzeitig der Antrieb erfolgt, derart, daß ein unregelmäßiger Gang des Polwechslers nicht zu vermeiden ist.

Die Erfindung vermeidet diese Ubelstände dadurch, daß zum Antrieb ein Kontaktpaar dient, welches nur allein den zum" Antrieb nötigen sehr geringen und konstanten Strom überträgt. Der weit stärkere, zum Telegra.

phieren dienende Strom wird durch ein vom Antrieb unabhängiges, getrenntes Kontaktpaar übertragen. Eine Beanspruchung bei Belastung, eine Überanstrengung, selbst ein Verbrennen des für den stärkeren Strom dienenden Kontaktpaares hat nicht den geringsten nachteiligen Einfluß auf den Antriebsumformer, der durch den von ihm selbst mit Hilfe seiner Kontakte umgeformten sekundären Antriebswechselstrom betrieben wird. Es ist daher die beistimmte gleichmäßige hohe Periodenzahl, für welche die Vorrichtung vorgesehen ist, dauernd gewährleistet.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt., Der Umformer wird in Betrieb gesetzt, indem der Hebel des Schalters ζ (Fig. 1) umgelegt wird. Dann fließt Strom vom Minuspol der Batterie w über den Umschalter z, den geschlossenen Kontakt gdes Antriebsumformers c und die eine Hälfte der primären Wicklung u des Transformators t zurück zum Pluspol der Batterie w. Inder Sekundärwicklung ν des Transformators t wird ein Stromstoß erzeugt, der durch die Wicklungen des .Antriebsumformers c fließt. Da der Antriebsumformer entsprechend polarisiert ist, wird der Anker herumgeworfen, so daß Kontakt g unterbrochen und Kontakt k geschlossen wird. Es fließt nunmehr Strom aus der Batterie w über den Umschalter ζ und über den Kontakt k, jedoch durch die andere entgegengesetzt geschaltete Hälfte der Primärwicklung« des Transformators t, so daß in der Sekundärwicklung ν abermals ein Stromstoß, jedoch in umgekehrter Richtung, erzeugt wird. Dieser Stromstoß gelangt ebenfalls in die Wicklungen des Antriebsumformers c und legt den Anker abermals um, so daß Kontakt k unterbrochen und Kontakt g wieder geschlossen wird. AIsdann wiederholt sich das gleiche Spiel. In der Sekundärwicklung des Transformators / wird dauernd Wechselstrom umgeformt, der ständig durch die Wicklungen von e fließt und den Anker in gleichmäßige Schwingungen versetzt. Parallel zu den Wicklungen des Antriebsumformers c sind die Wicklungen von Relais a .und b geschaltet. Durch diese fließt derselbe in der Wicklung ν des Transformators t erzeugte Wechselstrom, so daß auch die Anker der Relais α und b in Schwingungen versetzt werden. Da alle Anker durch den gleichen Wechselstrom angetrieben werden, so schwingen sie auch übereinstimmend und ihre Kontakte e, f sowie h, i werden abwechselnd geschlossen. Wenn telegraphiert werden soll, so wird Taste Z₁ gedrückt. .Dann fließt, wenn beispielsweise die Relaiskontakte e, f geschlossen sind, Strom vom Pluspol der Hauptbatterie q über Taste Z₁, Kontakte e, f und über die eine Hälfte der primären Wicklung r des Haupttransiormators d zurück zum Minuspol. Wenn die Relaiskontakte h, i geschlossen' sind, so fließt bei. gedruckter Taste Z₁ Strom vom Pluspol der Hauptbatterie q und über die Kontakte h, i, jedoch durch die andere, entgegengesetzt geschaltete Hälfte der primären Wicklung r des Transformators d. Infolgedessen wird in der Sekundärwicklung s des Haupttransformators d, deren Enden in bekannter Weise mit dem Luftleiter p über den aus Selbstinduktion 0, Funkenstrecke η und Kondensator m gebildeten Hochfrequenzkreis in Verbindung stehen, der zum Telegraphieren dienende Hauptwechselstrom umgeformt.

' Da die Kontakte g, k des Antriebsumformers c nur allein den zum f Antrieb der Relaisanker nötigen Antriebsstrom zu übertragen, haben, dieser auch noch verhältnismäßig gering ist, so ist ein Verbrennen der Kontakte ausgeschlossen und der Antrieb der Relaisanker daher vollkommen sicher. Der weit stärkere zum Telegraphieren dienende Hauptstrom wird über die Kontakte e, f, h, i übertragen. Da diese in keiner Verbindung mit den Antriebskontakten g, k stehen, so hätte eine Abnutzung dieser Kontakte e, f, h, i nicht den geringsten Einfluß auf den Antrieb und die Periodenzahl. Selbst wenn die Kontakte e, f,h, i verschmutzen wurden, so laufen die Anker dennoch mit unveränderter Periodenzahl übereinstimmend weiter, und ist es nicht ausgeschlossen, daß kleine Unreinlichkeiten an den Kontakten durch die Stöße, welche der angetriebene Anker gegen die Kontakte ausübt, beseitigt werden.

Da die Anker der Relais a, b genau übereinstimmend laufen, so kann man ihre Kontakte e, f, h, i parallel schalten. Daraus ergibt sich der Vorteil, daß jeder Kontakt nur die . Hälfte der Stromstärke zu übertragen hat, wo-' durch ein sicherer Betrieb gewährleistet wird. / und y sind Kondensatoren, welche parallel zu den Kontakten liegen und in bekannter Weise zur Löschung des Funkens dienen.

Zur Polarisation von Relais hat man bisher bekanntlich Stahlmagnete verwendet. Durch diese ist jedoch keine kräftige Polarisation zu erreichen, es sei denn, daß man die Magnete außergewöhnlich stark macht, wodurch aber der Apparat unnötig schwer wird. Man hat sich nun bisher beholfen, indem, man zwei entsprechend geschaltete Wicklungen auf den Anker brachte, welche von Gleichstrom durchflossen werden. Jedoch wird durch die Bewicklungen der schwingende Anker nicht unerheblich belastet, so daß viel Kraft aufgewendet werden muß, um eine hohe Periodenzahl zu erreichen. Auch ist man bei einem Anker mit zwei Wicklungen gezwungen, biegsame Stromzuführungslitzen anzulegen, die gleichfalls die Schwingungen des Ankers hemmen.

Bei vorliegender Erfindung ist die Polarisation auf einfache Weise ohne Stahlmagnete,

Wicklungen auf dem Anker, noch irgendeine andere Wicklung auf dem Eisenkern dadurch erreicht, daß Strom fließt vom Minuspol der Batterie χ über die Mitte der Wicklungen der Relais bzw. des Antriebsumformers, über diese Relaiswicklungen, über die äußeren Enden der Sekundärwicklung ν des Transformators t, über die Mitte der Sekundärwicklung υ zurück zum Pluspol der Batterie x. Durch diesen Stromfluß

ίο werden die Enden der Relaiselektromagnete entsprechend polarisiert.

Hierbei ist zur Stromführung für die Polarisation die Sekundärwicklung ν des Transformators t benutzt. Selbstverständlich kann man den Strom für die Polarisation auch über eine besondere Drosselspule führen, welche beispielsweise parallel zu den Relaiswicklungen geschaltet und deren Mitte mit dem Minuspol der Batterie χ verbunden ist.

Der Umformer nach vorliegender Erfindung zeichnet sich noch besonders dadurch aus, daß er einen hohen Wirkungsgrad besitzt, da das Eisen des Haupttransformators d, in welchem der HauptwechseIstrom umgeformt wird, vollkommen geschlossen ist.

Auch in bezug auf die bauliche Anordnung bietet die Erfindung Vorzüge, da der Haupttransformator d von dem Antriebsumformer c und den Relais a, b mit den Kontaktwerken getrennt ist. Die Relais sind sehr klein im Verhältnis zum Haupttransformator. Man kann sie daher bequem beispielsweise bei solchen trag- oder fahrbaren radiotelegraphischen Stationen, bei denen nur sehr wenig zugänglicher Platz auf dem Arbeitstisch des Telegraphisten . vorhanden ist, anordnen und den größeren Haupttransformator an irgendeiner beliebigen Stelle der Station unterbringen.

Dem Erfindungsgedanken entspricht es auch, daß man die Elektromagnete von mehreren polarisierten Relais vereinigt. In diesem Falle werden dann einzeln die Relaisanker vor den Polen des vereinigten gemeinsamen polarisierten Elektromagneten angeordnet. Ein solcher Elektromagnet z₂ ist in Fig. 2 beispielsweise dargestellt. Die Anordnung der einzelnen voneinander getrennten Anker erfolgt in der Weise, daß ihr Drehpunkt in die Nähe der Mitte der Schenkel des Elektromagneten verlegt wird, so daß die zu den einzelnen Ankern z₃ und z_i gehörigen Kontakte f, i bzw. g, k auf beiden Seiten der Anker übersichtlich liegen: Die Vereinigung der Elektromagnete mehrerer polarisierter Relais bietet den Vorzug der geringen Platzbeanspruchung und des geringen Gewichtes.

Claims (6)

1. Patent-Ansprüche:

   ι . Gleichstrom-Wechselstrom-Pendelumformer, dadurch gekennzeichnet, daß ein Antriebsumformer (c) durch den von ihm selbst mit Hilfe seiner Kontakte (g, k) umgeformten Antriebs wechselstrom betrieben wird. . .
2. 2. Pendelumformer nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen vom Antriebsumformer getrennten Transformator (t).
3. 3. Pendelumformer nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß außer dem Antriebsumformer und dem von ihm getrennten Transformator polarisierte Relais («, b) gleichlaufend betrieben werden, mit Hilfe deren Kontakte (e, f, h, i) und eines besonderen Haupttransformators (d) ein von dem Antriebs-Wechselstrom' getrennter Haupt wechselstrom umgeformt wird. .
4. 4. Ausführungsform nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Polarisation der Relais bzw. des Antriebsumformers Gleichstrom von der Mitte der Relaiswicklungen über diese Wicklungen zu einer mit denselben in Verbindung stehenden Selbstinduktionsspule (v) des Transformators (t) fließt.
5. 5. Ausführungsform nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Polarisation der Relais über eine zu den Relaiswicklungen parallel geschaltete Drosselspule erfolgt, deren Mitte mit der Betriebsstrom- go quelle verbunden ist.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch die Vereinigung der Elektromagnete eines oder mehrerer polarisierter Relais und des Antriebsumformers zu einem gemeinsamen polarisierten Elektromagneten (z₂), wobei zweckmäßig zwischen dessen Schenkel die Drehpunkte der einzelnen von- · einander getrennten Anker (^₃, z₄) derart angeordnet sind, daß jeder Anker vor den Polen des Elektromagneten (z₂) freischwingend unabhängig von einem der anderen Anker mit seinen zugehörigen Kontakten (f, i bzw. g, k) Berührung machen kann.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.