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DE945401C - Verfahren und Anordnung zur Signaluebertragung ueber Starkstromleitungen durch UEberlagerung von gedaempften tonfrequenten Schwingungszuegen - Google Patents

Verfahren und Anordnung zur Signaluebertragung ueber Starkstromleitungen durch UEberlagerung von gedaempften tonfrequenten Schwingungszuegen

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Publication number
DE945401C
DE945401C DES28471A DES0028471A DE945401C DE 945401 C DE945401 C DE 945401C DE S28471 A DES28471 A DE S28471A DE S0028471 A DES0028471 A DE S0028471A DE 945401 C DE945401 C DE 945401C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
frequency
arrangement according
audio
pulse
mains
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DES28471A
Other languages
English (en)
Inventor
Dipl-Ing Friedrich Geise
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Corp filed Critical Siemens Corp
Priority to DES28471A priority Critical patent/DE945401C/de
Application granted granted Critical
Publication of DE945401C publication Critical patent/DE945401C/de
Expired legal-status Critical Current

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    • H02J13/1313
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S40/00Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
    • Y04S40/12Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment
    • Y04S40/121Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment using the power network as support for the transmission

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  • Relay Circuits (AREA)

Description

  • Verfahren und Anordnung zur Signalübertragung über Starkstromleitungen durch Überlagerung von gedämpften tonfrequenten Schwingungszügen Das Patent 878 o85 befaßt sich mit der Fernsteuerung von elektrischen Stromkreisen, insbesondere von Verbraucherstromkreisen in Starkstromnetzen. Es betrifft eine Anordnung zum Aufdrücken von Signalen und Steuerbefehlen auf die Starkstromleitungen durch Überlagerung von Schwingungen. Diese Schwingungen werden dadurch erzeugt, daß vorübergehend Kondensatoren und/oder Induktivitäten an das Netz angeschaltet werden. Dadurch entstehen gedämpfte, relativ rasch abklingende tonfrequente Schwingungszüge, die sich den einzelnen Spannungshalbwellen des Netzes überlagern und im folgenden mit Tonfrequenzimpulsen bezeichnet werden.
  • Gemäß der Erfindung werden diese Tonfrequenzimpulse so in regelmäßigem Abstand einzelnen Halbwellen der Netzspannung überlagert, daß sich eine unterhalb der Netzfrequenz liegende Impulsfolge ergibt, die Impulsfrequenz bzw. Zeichenfrequenz also geringer ist als die Netzfrequenz. Auf diese Weise erreicht man den Vorteil, daß man von allen Störungen, welche durch Oberwellen des Netzes hervorgerufen werden, vollkommen frei wird. Ein normales Netz enthält nämlich wohl eine mehr oder weniger große Anzahl von Oberwellen, dagegen keinerlei nennenswerte Störfrequenzen, die unterhalb der Netzfrequenz liegen. Auf diese Weise lassen sich Empfangsapparate mit einer unterhalb der -Netzfrequenz liegenden Impulsfrequenz, beispielsweise von 25 oder i62/s.Hz, zuverlässig fernsteuern.
  • Im Hauptpatent ist außerdem vorgeschlagen, die Tonfrequenzimpulse jeweils im Maximum der Spannungshalbwellen beginnen zu lassen. Hierbei kann aber der Fall eintreten, daß die entstehenden Spannungsspitzen unangenehm hoch werden. Aus diesem Grunde werden gemäß der weiteren Erfindung die in einem unterhalb der Netzfrequenz liegenden Takte aufeinanderfolgenden Schaltvorgänge, welche die Überlagerungsimpulse auslösen, so weit vor oder gegebenenfalls auch hinter das Maximum der Spannungshalbwellen gelegt, daß der Scheitelwert der durch die Überlagerung entstehenden Spannungsspitzen die normalenWechselstromhalbwellen nicht wesentlich überschreitet.
  • In Fig. i ist dies veranschaulicht. Dort ist der Beginn der Tonfreuenzimpulse gegenüber dem Maximum der Netzspannungshalbwellen um den Betrag a vorverlegt. Der den einzelnen Tonfrequenzimpuls bildende gedämpfte Wellenzug liegt also im aufsteigenden Ast der einzelnen Halbwellen, so daß der,Scheitelwert c der normalen Wechselstromwelle nicht oder nicht wesentlich überschritten wird. Dieses Verlagern des Einsatzpunktes. in den aufsteigenden Ast der Wechselstromwelle ist ohne weiteres möglich, da man ohnehin den Schalter, mit dem zur Erzeugung der Tonfrequenzimpulse Kondensatoren an das Netz angeschaltet werden, im Maximum einer der nachfolgenden Spannungshalbwellen öffnen wird; denn in diesem Augenblick ist der Kondensatorstrom Null, und der Kontakt findet leichte Schaltbedingungen. Dadurch steht beim nächsten Zuschalten des Kondensators stets die dem Abschaltmoment entsprechende Ladungsmenge auf dem Kondentorsator an, so daß selbst beim Schalten im-Spannungsnuildurchgang eine tonfrequente Schwingung auftritt.
  • Diese tonfrequente Folge von Tonfrequenzimpulsen, die beispielsweise im Abstand. b von einer oder mehreren gleichpoligen Halbwellen des Netzes aufeinanderfolgen, lassen sich nach ihrer Gleichrichtung auf einfache Weise dazu- verwenden, um ein unternetzfrequent-schwingendes mechanisches oder elektrisches System zu erregen. Gemäß dem obererwähnten Beispiel kann dieses System beispielsweise eine Eigenschwingung von 25 oder 16=/s Hz haben. Hierbei kann es vorteilhaft sein, die auf einzelnen Halbwellen vorhandenen Tonfrequenzimpulse zunächst zu verstärken, um auch. an entfernten Empfängern eine zu Steuerzwecken ausreichende Energie zur Verfügung zu haben. Hierzu können an sich bekannte Verstärker, wie Röhrenverstärker, magnetische Verstärker oder auch Relaisverstärker, verwendet werden. Anschließend kann dann die Anregung von mit der Impulsfrequenz schwingenden Systemen erfolgen. Als Verstärkerrelais wählt man vorteilhafterweise, gegebenenfalls über ein kleines Filter gespeiste:, an Gleichrichter angeschlossene polarisierte Relais. Ihr Kontaktkreis kann dann selbst bei einer Frequenz, welche beispielsweise nur ein Fünftel der Netzfrequenz beträgt, so viel Energie steuern, daß ein Kontaktpendel betätigt werden kann. Ein derartiges Kontaktpendel kann man dabei so arbeiten lassen, daß es erst eine bestimmte Anzahl von " Impulsen empfangen muß, ehe es seinen Kontakt zur Berührung bringt.
  • Von dieser Kontakteinrichtung aus läßt sich ein Laufzeitschalter betätigen, welcher in an sich bekannter Weise nach einer bestimmten Zeit durch einen, erneuten Steuerbefehl angehalten wird und durch seine inzwischen eingenommene Stellung den gewünschten Schaltvorgang auslöst. Das .Anhalten des Laufzeitschalters kann dabei ebenso wie das Ingangsetzen desselben durch Tonfrequenzimpulse mit unternetzfrequenter Folgefrequenz, gegebenenfalls mit einer anderen Folgefrequenz als beim Einschalten, erfolgen. Diese Art der Fernbetätigung durch Tonfrequenzimpulse mit unternetzfrequenter Impulsfolge hat den besonderen Vorteil, daß man - wie schon erwähnt - gegen Störsignale durch Oberwellen u. dgl. vollkommen frei ist. Die neue Anordnung bietet also auch hinsichtlich der Ausbildung der Empfangsgeräte besondere Vorteile.
  • Mit der neuen Anordnung läßt sich nicht nur eine Fernein- und -ausschaltung von irgendwelchen Geräten durchführen, sondern es läßt sich eine praktisch beliebig große Anzahl von unterschiedlichen Signalen und Steuerbefehlen übertragen, indem beispielsweise die Übertragung mit einer bestimmten Impulsfrequenz begonnen und dann -gegebenenfalls nach Einschaltung einer Pause -mit einer anderen Impulsfrequenz weitergesandt wird usw., so daß ein bestimmtes Signalbild entsteht. Dabei kann in an sich bekannter Weise auch die Länge der einzelnen Impulsfolgen, der dazwischenliegenden Pausen und die Reihenfolge der verschiedenen Impulsfrequenzen variiert werden.
  • Das beschriebene Sendeverfahren gibt wegen der großen Störfreiheit auch die Möglichkeit, durch passend gewählte -Signalzusammenstellungen oder Impulsfolgen Fernschreibmaschinen oder sonstige Geräte der Nachrichtentechnik über Starkstromleitungen zu betreiben. Bei ' a11 diesen Anwendungen werden vorteilhafterweise an sich bekannte Sieb- oder Filtermittel mechanischer oder elektrischer -Art vorgesehen, um die Netzfrequenz von der Tonfrequenz und von der Impulsfrequenz zu trennen. Vor der Zuführung zu den einzelnen zu steuernden Geräten wird man im allgemeinen eine Gleichrichtung der unternetzfrequenten Impulsfrequenz vornehmen.
  • Wenn man die beschriebenen, auf die langsame Frequenz ansprechenden Pendel- oder Schwingeinrichtungen verwendet, so ist die erreichte Kontaktdauer jedoch nur sehr kurz. Es kann dann gemäß der weiteren Erfindung eine Schaltung angewandt werden; für die in Fig. 2 ein Beispiel dargestellt ist. Von der Netzspannung wird über einen Gleichrichter i und einen hohen Vorwiderstand 2 ein Kondensator 3 langsam aufgeladen. Wenn nun das von der Spule 5 mit der Impulsfolgefrequenz erregte Pendel 4 nach Aufschaukelung den Kontakt 6 berührt, entlädt sich der Kondensator 3 über diesen Kontakt 6 und die Zunge 4 sowie über einen kleineti Dämpfungswiderstand 8 in äußerst kurzer Zeit auf den relativ zum Kondensator 3 großen Kondensator 7. Von diesem kann dann die Ladung über das Relais 9 abfließen, so daß zu dessen Betätigung trotz der kurzen Schließungsdauer des Kontaktes 6 eine für die Steuerung irgendwelcher Geräte, Schalter u. dgl. ausreichende Zeit zur Verfügung steht.
  • Um beim Zuschalten des Netzes oder bei übermäßig starkem Empfang in der Nähe des Senders ebenfalls ein langsames Aufschaukeln des schwingungsfähigen Systems, z. B. der Feder 4, zu gewährleisten, kann es vorteilhaft sein, die bekannten Amplitudenbegrenzer zu verwenden, z. B. in Form einer kurzgeschlossenen Gleichrichteranordnung io, die in der Zuleitung zu der Spule 5 liegt und bei Überschreiten des Schwellwertes der Gleichrichterelemente anspricht. Auf diese Weise wird das Eindringen übermäßig starker Ströme in das niederfequente Schwingungssystem verhindert. Diesen gleichen Zweck erfüllt auch ein vorgeschaltetes polarisiertes Verstärkerrelais, da hierbei die Spannung hinter dem Verstärkerrelais weitgehend unabhängig vor. der Eingangsspannung ist.
  • Anstatt zur Verlängerung der Kontaktdauer bei schwingungsfähigen Systemen eine elektrische Übertragung nach Fig. 2 vorzunehmen, kann man auch mechanische Geräte verwenden, bei denen beispielsweise nach Fig. 3 die durch eine Spule i i erregte Schwingfeder 12 von einem kleinen Haltemagneten 13 gehalten wird, welcher durch einen veränderbaren magnetischen Nebenschluß 14 so eingestellt ist, daß er den die Feder 12 tragenden, beispielsweise bügelförmigen Anker 15 freigibt. Die Feder 12 kommt dann mit dem Anker 15 zum Kippen und schließt einen nicht näher dargestellten Kontakt, welcher mittel- oder unmittelbar den gewünschten Stromkreis steuert.
  • Um zur Erleichterung der Auswertung die Signalfrequenz oder Impulsfrequenz von der Netzfrequenz in einem gewissen Grade zu trennen, wobei diese Trennung nicht notwendigerweise vollständig zu sein braucht, können Anordnungen benutzt werden, bei denen Stromzweige mit überwiegend induktivem Charakter mit solchen hauptsächlich kapazitiven Charakters verglichen werden.
  • Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel hierfür. Die Eingangsspannung E speist über die Drossel 16 und die Wicklung 17 eines Transformators 18 einen Stromzweig, welcher infolge der Induktivität hauptsächlich nur die Netzfrequenz führt. Der durch die Kapazitäten i9, 2o und den Widerstand 21 sowie die Drossel 22 gebildete, hauptsächlich für Oberwellen bzw. übernetzfrequente Schwingungen durchlässige Kreis speist die Wicklung 23 des Transformators. Dieser Kreis kann jedoch gegebenenfals auch nur mit einem Kondensator ausgeführt werden. Die an der T ransformatorwicklu.ng 24 abgenommene Spannung kann nochmals über einen Kondensator 25 und -anschließend über eine Gleichrichteranordnung 26 zu einem Relais 27 geführt werden. Dieses Relais spricht dann ausschließlich auf die niederfrequenten Tonfrequenzimpulse an. Es kann dabei seinerseits wieder ein schwingungsfähiges Gebilde sein, wie es schon oben beschrieben wurde. .
  • Will man die Aussiebung der Signalfrequenzen sehr weit treiben, so kann man den in der Schaltung nach Fig. 4 verbleibenden netzfrequenten Verluststrom. durch eine weitere Wicklung, welche über einen ohrnschen Widerstand gespeist wird, kompensieren.
  • In Fig.5 ist ein anderes Beispiel gezeigt, bei welchem der über den Kondensator -28 und die Gleichrichteranordnung 29 führende Kreis überwiegend die Tonfrequenz enthält, während der über den Widerstand 30 und die Gleichrichteranordnung 31 führende Kreis hauptsächlich die Netzfrequenz führt. 32 ist ein polarisiertes -Relais, in dem die beiden von den Gleichrichteranordnungen 29, 31 gespeisten Wicklungen einander entgegengeschaltet sind. Durch geeignete Bemessung der beiden Kreise 28, 29 bzw. 30, 31 läßt sich auf diese Weise eine einfache Kompensation der die Relaiswicklungen durchfließenden Netzfrequenz erreichen. Auf diese Weise spricht das Relais nur auf tonfrequente Impulse an; welche ihm über den Gleichrichter 29 zugeführt werden, und dieses schaltet im Takt dieser tonfrequenten Impulse den Kontakt 33. Durch diesen Kontakt 33 kann dann wieder ein Schwingkreis od. dgl. gesteuert werden.
  • Fig. 6 zeigt ein Beispiel für eine besonders vorteilhafte Anordnung, bei der über den Kondensator 34 der Strom an den Widerstand 35 gelangt. Hierdurch hat die am Widerstand 35 abgenommene Spannung eine Phasendrehung von fast 9o° gegenüber der Netzspannung. Durch den Kondensator 36 tritt abermals eine Phasenverdrehung um fast 9o° ein, so daß an der Gieichrichteranordnung 37 der Strom gegenüber der Eingangsspannung' um fast iso° gedreht ist. Über- den Widerstand 38 kann man einen mit der Phasenspannung winkelgleichen Strom solcher Größe zuführen, daß an der Gleichrichteranordnung 37 der Strom der Netzfrequenz annähernd vollständig verschwindet und fast nur die tonfrequenten Signalimpulse übrigbleiben, welche nach der Gleichrichtung das polarisierte Relais 27' betätigen. Zur Amplitudenbegrenzung kann auch hier - ähnlich wie in Fig. 2 - wieder eine kurzgeschlossene Gleichrichteranordnung 39 vorgesehen sein. Die Kontakte des Relais 27' werden dann im Takte der tonfrequenten Impulse betätigt, d. h., auch bei diesem Beispiel wirkt das Relais 27' lediglich als Verstärker für die Tonfrequenzimpulse.
  • Eine im Prinzip ähnlich wirkende Einrichtung ist in Fig. 7 dargestellt. Dort führt das an die Eingangsspannung E über den Kondensator 40 angeschlossene System 41 im wesentlichen Tonfrequenz und bewirkt eine Bewegung der Ferrarisscheibe 42 im auslösenden bzw. kontaktmachenden Sinn. Das zweite, an die Eingangsspannung E über die I:nduktivität 43 und den Widerstand 44 angeschlossene System 45 dagegen führt überwiegend Netzfrequenz. Es bewirkt eine Drehung der mit der Scheibe 42 gekuppelten Scheibe 46 im entgegengesetzten, sperrenden Sinn. Auf diese Weise wird der Kontakt 47 während der Dauer .des eintreffenden tonfrequenten Schwingungszuges geschlossen.
  • Bei dem beschriebenen Verfahren mit unterhalb der Netzfrequenz liegender Impulsfrequenz ist es besonders vorteilhaft, in an sich bekannter Weise nach Ausführung einer Schaltung das angeschlossene schwingungsfähige System durch eine mechanische oder elektrische Veränderung auf eine andere Frequenz abzustimmen. Wie schon angedeutet, können die langsam schwingenden Systeme mechanisch mit verhältnismäßig großen Massen ausgeführt werden, wodurch ein gutes Arbeiten derartiger Relais oft überhaupt erst möglich wird.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 wird das Pendel 48 mit dem permanenten Magneten 49 durch. das Erregerspulenpaar 5o, 5o' zu Schwingungen angeregt. Das Pendel 48 ist über eine Blattfeder 54 od. dgl. bei 51 mit einem bei 52 drehbaren Hebel 53 verbunden. Sobald der Ausschlag des Pendels 48 genügend groß ist, kippt die Feder 54 nach der anderen Seite, indem der Hebel 53 um die Achse 52 nach rechts in die gestrichelt gezeichnete Lage geschwenkt wird. Während vorher die Schwingung des Pendels um -den Auflagepunkt 55 erfolgte, dient in der gestrichelt gezeichneten Lage der Feder als Auflage der tiefer liegende Drehpunkt 56. Die wirksame Pendellänge .ist nunmehr verkürzt, und das Pendel weist eine andere Eigenschwingungszahl auf. Den Endlagen des Hebels 53 sind kleine Haltemagnete 57, 58 zugeordnet, welche ihn jeweils mit einer gewissen, vorteilhaft einstellbaren Stärke festhalten, bis der Ausschlag genügend groß ist, um die Haltekraft zu überwinden. Der Kipphebel 53 kann einen Kontakt 59 tragen, dem in den beiden Endlagen je ein Gegenkontakt 6o, 61 zugeordnet sein kann.
  • Eine wirkungsmäßig ähnliche Anordnung ist in dem Beispiel der Fig. 9 gezeigt. Dort ist ein elektrischer Schwingkreis mit einem Kondensator 62 und einer Drossel 63 durch Verstellen eines Bleches 64 im Luftspalt 65 des Drosselkernes verstimmbar. Die Bewegung des Bleches 64 kann durch den Magneten 66 ausgelöst werden. Eine Verstimmung des Schwingkreises kann auch durch Zu- und Abschalten von Teilkapazitäten in Abhängigkeit von der Stellung des vom Schwingkreis gesteuerten Schalters oder durch Veränderung der Induktivität und der Kapazität des Schwingkreises erfolgen.
  • Nach Fig. zo kann eine solche Verstimmung eines Schwingkreises, z. B. des Pendels 67, welches durch eine Spule 68 erregt wird, auch durch zusätzliche Erregung eines Magneten 69 erfolgen, welcher' auf die Zungenschwingung bremsend wirkt, indem die Federspannung scheinbar vergrößert wird. An Stelle dieser elektrischen Zusatzfederung für das Federpendel, kann auch eine Zusatzfederung mechanischer Art vorgesehen werden, die in Abhängigkeit von der Stellung des vom Federpendels gesteuerten Schalters zu- und abschaltbar ist.
  • Man erhält auf diese Weise Empfangseinrichtungen, welche auf zwei unterhalb der Netzfrequenz liegende Frequenzen ansprechen können.
  • Bei diesen Empfangsgeräten kann gemäß der weiteren Erfindung noch dafür gesorgt werden, daß Abweichungen von der Netzfrequenz möglichst keine Behinderung des Empfanges hervorrufen. Sinkt nämlich die Netzfrequenz ab, so könnte der Abstand zwischen den einzelnen Tonfrequemzimpulsen unter Umständen so groß werden (Abstand b in Fig. r), daß die Empfangseinrichtungen auf die veränderte Impulsfrequenz nicht mehr ansprechen. Um dies zu verhindern, kann der Einsatzpunkt der Tonfrequenzimpulse immer in genau gleichen Abständen eingeleitet werden durch kontinuierliches oder stufenweises Verschieben auf den einzelnen Halbwellen der Netzfrequenz während des Sendens, derart, daß die Schwingsysteme der Empfänger in Resonanz oder Resonanznähe bleiben, indem z. B. die Schalteinrichtung zur Aussendung der Tonfrequenzimpulse von einem von der Netzfrequenz unabhängigen Taktgeber, z. B. von einer stimmgabelartigen Einrichtung, gesteuert wird. Werden beispielsweise entsprechend einem Ausführungsbeispiel des Hauptpatents die Kondensatoren durch gittergesteuerte Entladungsgefäße an das Netz angeschlossen, so kann der Taktgeber den Zündzeitpunkt bestimmen. Es sind aber auch mechanische Kontaktwerke bekannt, bei denen eine ähnliche Steuerung durch Taktgeber möglich ist.
  • In den zuletzt beschriebenen Fällen. kannte der Einsatzpunkt der Tonfrequenziinpulse auf das Maximum der Netzfrequenzhalbwellen wandern, und eis könnten durch die übenlagarte Tonfrequenz übermäßig hohe Spannungsspitzen entstehen. Um dies zu verhindern, kann mann gemäß der weiteren. Erfiridung die Einsatzpunkte, welche im. der Nähe des Spannungsmaximums liiegen,einfach ausfallen lassen. Sorgt .man dabei..dafür, daß die tonfrequenten Impulse mit unternebzfrequenter Folge längere" Zeit, beiispielswense über einige Sekund4m, ausgesendet worden, so ioit die Gewähr gegeben, daß die auf die unternetzfrequente Impulsfodgefrequenz abgestimmten Empfangseinrichtungen mit Sicherheit zum Ansprechen kommen. Mann kann aber auch, anstatt die Impulse dn der Nähe des Spünnungsmaxi,mums ganz ausfallen zu lassen, Dämpfungsmittel voir den Schwimgkredis sehalten, z. B. Drosseln oder Widerstände, welche von einem Spannungsrelais gesteuert wenden, s,o daß keime völligen Lücken im Zuge der Impul:sfnequmlz entstehen.
  • Es wurde im vorstehenden erwähnt, daß sich die Zahl der übertragbaren Signale dadurch vergrößern läßt, daß man zwei unterschiedliche Impul-sf requenzen vorsieht und idmese-gegebenenfalls unter Einschaltung von Pausen - in einem bestimmten Wechsel auf @daas Netz giib@t, wobei auch die Länge der einzelnen Impulsfolgen und der dazwischenliegenden Pausen variiert werden kann. Eine weitere Möglichkeit zur Vergrößerung der Zeichenzahl kann auch noch dadurch erreicht werden, daß jedesm:al Vielfarl<e dieser Zeichenfolgen gegeben werden. Da für die Durchführung der meisten über Starkstromnetze zugebenden Befehle und Signale genügend Zeit zur Verfügung steht, braucht auf die Kürze der Übertragungs.veiten für die einzelnen Signale oder Kommandos kein besonders großer Wert gelegt zu werden.. Es ist aus diesem Grunde möglich, zur Bildung der Übertragungsgrößen auch eine größere, Anzahl von aufeinanderfolgend!en Einzelzeichen zu verwenden.
  • Außerdem besteht die Möglichkeit, zur Bildung der verschiedenen Übertragungswerte nicht nur jede zweite oder dritte usw. Hal-,b'welle der Netzfrequenz mit einem Signalimpuls zu überlagern, sondern man kann auch jeweils entsprechende Vielfache von Halbwellen mit Signalimpulsen versehen. Ferner kann es vorteilhaft sein, die Signale durch eine nicht regelmäßige Folge von Impulsen zu kennzeichnen, indem z. B. zwei Impulse auf zwei aufeinanderfolgende Halbwellen gegeben werden, dann eine Pause von einer Halbwelle eingelegt wird und anschließend drei Impulse auf drei arafeinanderfolgende Halbwellen überlagert werden, oder daß Vielfache davon eine Nachricht darstellen.
  • Macht man zur Bedingung, daß bei jedem Zeichen am Empfangsort erst ein schwingungsfähiges System aufgeschaukelt werden. muß, also das Ein: treffen einer unternetzfrequenten Impulsfolge während einer gewissen Mindestzeit vorausgesetzt wird, so bleiben einzelne Tonfreqwenzimpul.se., die durch Zuschalten von od. dgl. i#m Netz auftreten können., auf d-ie Fernsteueranordnung ohne störende Wirkung.

Claims (4)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Signalübertragung über Starkstromteitungen durch Überlagerung von gedämpften tonfrequenten Schwingungszügen, ,die durch vorübergehendes Zu- und Abschalten von Kondensatoren erzeugt werden, nach Patent 878 085, dadurch gekennzeichnet, daß die gedämpften tonfrequenten Schwingungszüge (Tonfrequenzi:mp.u.lse) mit einer unterhalb der Netzfrequenz liegenden Folgt (Impu!lsfreqwenz) einzelnen Halbwellen der Netzfrequenz überlagert werden.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Gebereinrichtung für mindestens zwei verschiedene, unterhalb der Netzfrequenz liegende Impulsfrequenzen ausgebildet ist unld daß diese: zur Zusammenstellung von Signalen mitbenutzt werden.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, -daß zur Bildung verschiedener Signale jeder oder jeder zweiten oder jeder dritten Halbes ellie der Netzspannung ein tonfrequenter Impuls überlagert wird oder jeweils entsprechende Vielfache von Halbwellen mit tonfrequenten Impulsen überlagert werden. .4. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß eine. unregelmäßige Folge von Impulsen (z. B. in der Folge zwei Impulse auf zwei aufeiinanderfo.lgendeni Hal#bwe#llen, eine Hal#bwedle Pause, drei Impulse auf :drei aufeinanderfolgenden Halbwellen), oder ähnliche Zusammenstellungen, oder j@ewaills Vielfache davon zur Bildung eiines Signails benutzt werden. 5. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, !daß das Anschalten des Sendekondensators so weit vor oder hinter das Maximum,der Netzspannungshalbwellen gelegt wird, daß -die Amplituden der Überlagerten Tonfrequenz das Maximum der Spannungshalbwellen nicht oder nicht wesentlich überschreiten. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschalten des Sendekondensators jeweils im Maximum der auf die überlagerte Halbwelle folgenden Spannungshalbwelle erfolgt. Empfangsanordnung ivir Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch -gekennzeichnet, daß ihre Eingangsglieder auf die unterhalb der Netzfrequenz liegende Impulsfrequenz abgestimmt sind. B. Anordnung nach Anspruch. 7, dadurch gekennzeichnet, daß idie Eingangsglieder auf die Impulsfrequenz abgestimmte :.schwingende Zungen, Drehschwinger oder elektrische Systeme enthalten. g. Anordnung nach. Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß den Eingangsgliedern Verstärker nach Bauart .der Röhrenverstärker, magnetischen Verstärker oder Relaisverstärker, insbesondere hochempfindliche polarisierte Relais, vorgeschaltet welche ihrerseits die sches ingungsfähigen Systeme des Empfängers mit Impulsfrequenz anregen. io. Anordnung nach Anspruch, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie .einen Laufzeitschalter enthält, dar durch ein auf die Impulsfrequenz abgestimmtes sch-,vingendes System, z. B. eine Feder, nach dessen Anregung durch ein :impulsfrequentes Signal in Gang gesetzt wird, und,der bdm Eintreffen. eines nach einer gewissen Zeit gegebenen weiteren Signals einen der inzwischen erreichten Stellung seines Steuerhebels entsprechenden Steuerstromkreis ein- oder ausschaltet. i i. Anordnung nach Anspruch i oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsfolgen Fernschreibmaschinen oder ähnliche, Geräte (der Nachrichtentechnik be:treiben. 12. Anordnung nach. Anspruch 7 oder einem ,der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß den Empfangseinrichtungen Siehmittel oder Filter mechanischer oder elektrischer Art vorgeschaltet: sind, um die Netzfrequenz (z. B. 50 Hz), die Tonfrequenz (z. B. einige ioo Hz) und Impulsfrequenz (z. B. 25, r62/3, io Hz usw.) voneinander zu trennen. 13. Anordnung -nach Anspruch 7 biss 12, dadurch gekemmeiohnet, daß auf die Innpulsfrequenz abgestimmte mechanische SchwingungsgebiJde vorgesehen sind, die beim Eüntneffen der Impulsfrequenz nach Aufschau#lcolung _ biss zu einem gawsasen Ausschlag einen Kontakt berühren, über den ein über einen hohen Vorwiderstand aufgeladener Kondensatorauf einen relativ .dazu großen Kondensator entladen wn!xl, wobei letzterer seine Ladung an ein zu betätigendes Hilfsrelais mit größerer Zeitkonstante abgibt. i4.. Anordnung nach Anspruch 7 bis r3,@ dadurch gekenmeeichnet, daß Amplntudenbegrenzer, z. B. kurzgeschlosisene G!lenchriahiteranordnungen oder schneblarbeütem@de Relais vorgesehen sind, welche verlvindarm, daß Idas schwingungsfähige System durch einen Störianpwls sofort ohne Aufschaukeln der Schwingung zum Ansprechen gebracht wird. 15. Anordnung .nach Ansprudh. 8, dadurch gel"mnz:etiohn.at, da.ß das Einspannmittel des schwingenden Systems durch einen Haftmagneten solcher Haltekraft gehalten ist, da.ß diese nach Aufschaukelung oder Schwtingungan überwunden wird und das System zur Kontaktbetätigung kippt. 16. Anordnung nadh Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltekraft des Haftmagneten einstellbar ist, z. B. Kdwrch einen veränderbaren. rcnagnetischen'Nebenschlwß. 17. Anordnung nach Anspruch 7 oder einem der folgenden Anoprüche, @dadv:rch gekennzeichnet, daß zur Hervorhebung dar Tonfrequenz gegenüber der Netzfrequenz die Empfangsednnichtüng üben- einen vorwiegend kapazitiven Stromzweig und einen. diesem entgegenwirkenden, vorwiegend induktiven Stromzweig an das Netz angeschlossen ist und daß die beilden Stromzweige so bemessen sind, daß der kapazdtive Zweig vorwiegend die Tonfrequenz führt und der induktive Stromzweig vorwiegend Netzfrequenz führt, vorzugsweise von solcher Stärke, daß durch die Entgegenschaltung die im kapazätiven Zweig vorhandene Netzfrequenz mindestens annähernd kompensiert wird. 18. Anordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß zur- Entgegenschaltung ein Transformator mit zwei einander entgegenwirkenden Primärwicklungen dient, an die der kapazitive und der induktive Stromzweig angeschlossen sind. i9. Anordnung nach Anspruch 17 und 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Transformator eine weitere über einen ohmschen Widerstand gespeiste Wicklung zur Kompensation des verbleibenden Wirkstromes der Netzfrequenz aufweist. 2o. Anordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß ein vorwiegend für Tonfrequenz durchlässiger Stromkreis und ein vorwiegend die Netzfrequenz führender Stromkreis gemeinsam ein Relais oder eine Relaisschaltung derart speisefit, daß der Einfluß des vorwiegend Netzfrequenz führenden Kreises im sperrenden Sinne wirkt, während der vorwiegend die Tonfrequenz enthaltende Kreis in auslösendem Sinne wirkt. -21. Anordnung nach Anspruch 2o, dadurch gekennzeichnet, daß als Relais ein polarisiertes Relais dient. 22. Anordnung nach Anspruch 7 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Unterdrückung der Netzfrequenz die Empfangseinrichtung über zwei Kreise gespeist wird, von denen der eine gegenüber dem anderen einen netzfrequenten Strom entgegengesetzter Phasenlage von solcher Stärke führt, daß die Netzfrequenz mindestens annähernd kompensiert wird. 23. Anordnung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasendrehung in einem der beiden Kreise in zwei Stufen durch einen einem Belastungswiderstand vorgeschalteten Kondensator und durch einen diesem nachgeschalteten Kondensator erfolgt. 2.
  4. 4. Anordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß zwei miteinander mechanisch gekuppelte Ferraristriebsysteme vorgesehen sind, von denen eines vorwiegend von netzfrequentem Strom erregt wird und im Sinne 'einer Bremsung arbeitet, während das andere System vorwiegend von tonfrequentem Strom erregt wird und in auslösendem Sinne arbeitet: 25. Empfangsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Artspruch 2, gekennzeichnet durch ein mechanisches oder elektrisches Schwingungssystem- mit einer unterhalb der Netzfrequenz liegenden Eigenschwingungszahl, das nach erfolgtem Ansprechen durch Änderung der Eigenschwingungszahl zum Empfang einer anderen unternetzfrequenten Impulsfrequenz anspruchsbereit gemacht wird. 26. Anordnung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwingungssystem aus einem Pendel mit veränderbarer von seinem jeweiligen Schaltzustand abhängiger Länge besteht. 27. Anordnung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwingungssystem aus einem elektrischen Resonanzkreis besteht, dessen Induktivität, z. B. durch Luftspaltänderung, und/oder dessen Kapazität, z. B. durch Zu- und Abschalten von Teilkapazitäten, in Abhängigkeit von der Stellung des von diesem System gesteuerten Schalters im Sinne einer Abstimmung auf eine andere unternetzfrequente Impulsfrequenz verändert wird. 28. Anordnung nach Anspruch -25, gekennzeichnet durch ein Federpendel mit einer in Abhängigkeit von der Stellung des von ihm gesteuerten Schalters veränderbaren Federkonstante, z. B. einer durch Zu- und Abschalten einer Zusatzfederung elektrischer oder mechanischer Art veränderbaren Federkonstante. 29. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Veränderung der Netzfrequenz der Einsatzpunkt der Tonfrequenzimpulse auf den einzelnen Halbwellen der Netzfrequenz während des Sendens kontinuierlich oder in Stufen so verschoben wird, daB die Schwingungssysteme der Empfänger in Resonanz oder Resonanznähe bleiben. 30. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatzpunkt der Tonfrequenz,impulse beim Senden durch ein stimmgabelartiges Gerät mechanischer oder elektrischer Art mit der Empfängerfrequenz in Resonanz gehalten wird. 31. Verfahren nach Anspruch 29 und 3o, dadurch gekennzeichnet, daß zum Vermeiden übermäßig hoher Sendespannungsspitzen beim Wandern des Einsatzpunktes der Tonfrequenzimpulse auf der Netzspannungswelle das Senden in der Nähe des Spannungsmaximums eingestellt wird oder über Dämpfungsmittel erfolgt.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE1273059B (de) * 1962-03-30 1968-07-18 Licentia Gmbh Tonfrequenz-Fernsteuereinrichtung

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