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Verfahren zum synchrönen Antrieb von entfernt voneinander stehenden
Wechselstrommotoren aus der gleichen Stromquelle. Die Erfindung betrifft die Synchronisierung
von Apparaten, welche sich in großem Aibstande voneinander befinden, wie z.B. Telegraphenapparate
u. dgl., welche durch eine elektrische Schwachstromleitung miteinander verbunden
sind, oder Apparate in drahtlosen Anlagen, welche durch elektroma-,crnetische Wellen
miteinander verbunden sind. M
Die Anforderungen an die Synchronisierung sind
bei derartigen Anlagen ganz außerordentlich groß, da beispielsweise bei Kopiertelegraphen,
bei welchen die Abgabe der Telegramme auf der Sendestation durch drehbare Walzen
und die Aufnahme auf der Empfangsstation
ebenfalls durch drehbare
Walzen vermittelt wird, bei Geschwindigkeiten, wie sie bei solchen Übertragungen
üblich sind, schon Verschiebungen der Walzen gegeneinander von 0,3 mm in
der Sekunde die Bilder unklar machen.
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Übliche Methoden der Synchronisierung genügen nicht den außerordentlich
hollen zu erfüllenden Anforderungen. Die Anwendung von Synchronwechselstromotoren,
wie inan sie bei Hochspannungsanlagen 7u benutzen pflegt, ist bei Schwachstromleitungen
und bei drahtloser Übertragung ausgeschlossen.
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Ebenso ist es auch unmöglich, durch die über große Entfernungen durch
Schwachstromleitungen übertragenen schwachen Wechselströme an der fernen Empfangsstation
einen unabhängig angetriebenen Stromgenerator mit einem an der Sendestation stehenden
Motor zu synchronisieren, um auf diese Weise eine Verstärkung der schwachen Wechselströme,
welche über eine sehr lange Schwachstromleitung allein übertragen werden können,
ohne Veränderung ihrer Frequenz in dem Ausmaß zu erzielen, daß die verstärkten Ströme
dazu benutzt werden könnten, um an der Empfangsstation einen Motor synchron mit
dem Motor an der Sendestation zu betreiben. Für den Zweck der Erfindung versagt
daher auch diese vorbekannte Art der Synchronisierung.
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Man könnte daran denken, die Empfangsapparate durch einen Wechselstrom
anzutreiben, welcher durch einen Vaktiumrohrgenerator an der Empfangsstation erzeugt
wird, und welcher durchgeeignete Abstimniung auf derselben Frequenz gehalten wird
wie ein Wechselstrom, mit dem der Sendeapparat betrieben wird, da Vaktiumrohrgeneratoren,
welche die für den Betrieb von Wechselstrommotoren zum Antrieb der l#-inpfan,-sapparate
erforderliche Energie zu liefern vermögen, bekannt sind. Auf diesem Wege würde indessen
die erforderliche genaue Synchronisierung nicht erreicht werden können, da durch
die hierbei erforderliche Kopplung des Gitterstromkreises der Röhre mit einem Anodenschwingungsstromkreis
eine Frequenzempfindlichkeit hervorgerufen wird in dem Sinne, daß die ÜbeTeinstimmung
der Frequenz des durchden Röhrenggenerator ander Empfangsstation, erzeugten Wechselstroms
mit der Frequenz des Wechselstroms an der Sendestation im theoretisch günstigsten
Fall nur für eine ganz bestimmte unveränderliche Frequenz hergestellt werden kann,
auf welche ,die Konstanten des Schwingungsstromkreises an der Empfangsstation eingestellt
sind. Praktisch würde jedoch auch in dem günstigsten. Fall eine für den. Z-weck
genügend genaue Synchronisierung nicht erreicht wer-,len können, insbesondere wenn
in Betracht gezogen wird, daß es sich um eine Synchronisierung über sehr lange Zeiträume
handelt. In Wirklichkeit ist der theoretisch günstigste Fall der Konstanterhaltung
der Frequenz eines Wechselstroms nicht durchführbar. jede Änderung in der Frequenz
des Wechselstroinkreises bewirkt aber nicht nur praktisch, sondern auch rein theoretisch
eine Störung ries Synchronismus zwischen dem Wechselstrom auf der Sendestation und
dein durch den Röhrengenerator auf der T#-rnpfan,-sstation erzeugten Wechselstrom.
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Gemäß der Erfindung wird die Schwieriglizeit dadurch überwunden, daß
anstatt eines Röhrengenerators eine Vakuumröhre in einfacher Verstärkerschaltung
benutzt wird, wobei die für den Antrieb eines Wechselstrommotors zur Betätigung
der Empfangsapparatur erforderliche Energie dadurch gewonnen wird, daß der Vakuumröhre
entsprechende Abmessungen gegeben werden.
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Es ist zwaf seit einer längeren Reihe von Jahren bekannt und ganz
gebräuchlich, sehr schwache Ströme, z. B. in der drahtlosen Telegraphie, durch,
Vakuumröhren in einfacher VerstärkerschaItung zu verstärken, Mian hat dabei auch
eine Mehrzahl von Verstärkern hintereinandergeschaltet (Kaskadenschaltungg), jedoch
hat man sieh stets (larauf beschränkt, auf dieseWeise im Höchstfall Energien zu
erzeugen, wie sie für die Zeichenaufnahme in Empfangsapparaten der drahtlosen Telegraphie
erforderlich waren. Diese Energien lassen sich in keiner Weise veigleichen mit denjenigen,
welche erforderlich. sind, tun Wechselstrommotore zu betrei-1)en. Man hat auch nicht
daran gedacht, daß es möglich sein könnte,'durch Wahl geeigneter Abmessungen der
Vakuumröhren zu Veritärkern zu gelangen, welche die, zum Betriebe von Wechselstrommotoren
erforderliche Energie liefern könnten. Auch lag es fern, diesem Gedanken der Steigerung
der Abniessungen von Verstä'rkerröhren auf das für solche Zwecke erforderliche Maß
näherzutreten, da für die Gewinnung größerer Energien das Mittel des Röhrengenerators
sich zwanglos darbot. Gegenüber diesem Stande der Technik besteht das wesentlich
Neue an der vorliegenden Erfindung darin, daß erkannt worden ist, einerseits, daß
der Zweck einer Synchronisierung, wie sie für den Betrieb von Kopiertelegraphen
u. dgl. erforderlich ist, weder durch sonst bekannte Synchronisierungseinrichtungen,
noch durch Vakuumröhren in Generatorschaltung erreicht werden. kann, und anderseits,
daß die Möglich,keit besteht, mit Röhrenverstärkern, welche bis dahin nur für winzig
kleine Energien benutzt worden _ -sind, bei- Wahl entsprechender
Abmessungen
nicht nur die eriorderlichen beträchtlichen Energien zu gewinnen, sondern auch eine
getreue Wiederherstellung der Stromkurvenform an der Sendestation auf der Empfangsstation
finit tinggeänderter Frequenz zu erzielen.
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Die Erfindung ist auf der beigefügten Zeichnung in Verbindung mit
einer schematisch dargestellten Kopiertelegraphenanordnung veranschaulicht.
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i ist ein Wechselstromgenerator. Derselbe ist mit der Primärwicklung
2 eines Transforinators 23, 3 verbunden. 4 ist eine rotierende Walze, auf
die die Telegramme auf chernigraphischem Wege übertragen sind. 5 isteine
Kontaktfeder, welche bei der Drehung der Walze mittels einer Führungsscibraube geradlinig
bewegt wird. Vom Wechselstromkreis 1, :2 sind leitende Verbindungen 6, 7
zur Walze geführt, derartig, daß der Wechselstrchmgenerator durch die Leitungen
kurzgeschlossen wird, wenn die Kontaktfeder über das Metall der Walze gleitet, während
der Kurzschluß'aufgehoben wird, wenn die Feder an einem isolierenden Schriftzeichen
vorbeigeht. Wenn der Generator kurzgeschlossen wird, geht ein schwacher Wechselstrom
durch die Telegrai)henleitung. Dies ist für die Übertragung des Schriftstromes günstig
Wenn der Kurzschluß aufgehoben wird, -eht der volle Wechselstrom durch die Telegraphenleitung.
Das Entstehen von Öffnungsfunken ist da-durch vermieden, daß zwischen der Leitung
und dem £rans-formator2, 3 in bekannter Weise ein Vakuumrohr8 mit drei Elektroden
mit Gitter 9, Glühdraht io und Anode ii eingeschaltet ist. Wenn die Feder
an einem isolierenden Schriftzuge vorbeigeht, wird etwa i Watt auf den Gitterkreis
9, 3, 10
des Vakuunirohres übertragen. Das Vakuumrohr verstärkt mittels
der HochspannUngsbatterie 1:2 die Energie bis auf 150 Wattinit Beibehaltung
der Frequenz und I#,'-ur-vei-iform des Wechselstromes. Durch den TransfOrrnatOr
13, 14 wird die verstärkte Energie auf die Telegraphenleitung 15 übertragen, welche
wegen der Synchronisierungsanordnung mit den aus der Telegraphie bekannten künstlichen
Linien 16, 17 und 18, ig ausgestattet ist. Mittels des Transf orn-lato rs 13, 14
werden die 150 Watt auf eine für die Isolation der Telegraphenleitung passende Spannung
umgeformt. Die auf den Empfangstransforrnator übertrageneEnergiewird durch die Sekundärwicklun
'-21 auf idie Ernpfangsapparatur übertragen. Diese kann z. B. aus einer Funkenstrecke
22, welche auf einer Leitschraube sitzt und geradlinig, bewegt wird, und einer Empfängerwalze
23, die mit lichtempfindlichem Papier versehen ist und sich synchron mit
der Senderwalze dreht, bestehen. jedesmal, wenn die Feder 5 an einem isolierenden
Schriftzug der Senderwalze vorbeiht, erscheintein Licht in der Funkenstrecke -?:2,
und da die geradlinigen Bewegungen sowohl der Feder als der Funkenstrecke sowie
,lie Drehbewegungen der Walzen synchron sind, ist ohne weiteres verständlich, daß
das Bild übertragen wird.
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Die Synchronisierung wird. gemäß der Erfindung in folgender Weise
ausgeführt.
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An der Sendestation ist ein Wechselstrom-,-lenerator:24 angebracht,
welcher Wechsel-.,trom mit 5o Perioden oder mehr abgibt. Der Generator liefert über
eintn regitilierbaren Widerstand 25 den nötigen Strom für den Betrieb eines
einphasigen (oder mehrphasigen) Synähronmotors 26, welcher die Walze4 mittels
Schneckenübertragung 27
treibt. Gleichzeitig gibt der Generator 24 Wechselstrom
zum Verzweigungspunkte 28 in der Sekundärwicklung des Leitungstransforniators
ab, und der Strom verteilt sich hier in der natürlichen und der künstlichen Linie
und sammelt sich im Verzweigungspunkte 29 cler Empfangsstation, um sodann weiter
durch -lie PrimärwicklUng 31 des - Transformators 30, 31 zu fließen.
Da nun die Energie, welche man nach Übertragung durch eine lange Schwachstromleitung
oder drahtlose Übertragung an der Empfangsstation zur Verfügung hat, für den Betrieb
eines Synchroni-notors zu klein ist, so wird der ankommendee Synchro-nisierungswechselstrom
auf einen passenden Wert von z. B. io Watt verstärkt. Zu diesein Zweck ist ein Vakuumrohr
32 von entsprechend großen Abmessungen und Überset7ungsverhältnis in einfacher
Verstärkerscbaltung vorgesehen, welches eine Verstärkung der ankommenden Stromwellen
unter Beibehaltung deT Kurvenform und der Frequenz bewirkt und den Strom zur Speisung
(les einphasigen Synchronotors 33 liefert, welcher seinerseits die Empfängerwalze
23
inittels Schneckenübertragung 34 treibt.