DE553635C - Verfahren zur Synchronisierung umlaufender Teile - Google Patents

Description

Die Sender und Empfänger für Bildübertragungs- und Fernsehanlagen enthalten bekanntlich umlaufende Teile, durch die das Bild in kleine Einzelteile zerlegt wird, und zwar beispielsweise Lochscheiben oder Linsenscheiben.

Es ist heutzutage üblich, Fernschilder in der Anzahl von 24 Stück pro Sekunde zu übertragen, so daß also die umlaufenden Zerleger am Sender und Empfänger eine Umlaufzahl von 24 pro Sekunde, d. h. 1440 pro Minute besitzen müssen.

Es ist natürlich äußerst schwierig, mit einem gewöhnlichen Motor die erforderliche Konstanz zu erzielen, um das empfangene Bild am Bewegen oder Pendeln zu verhindern, und man hat verschiedene Wege zur Synchronisierung des Empfängers mit dem Sender beschritten.

Ein bekanntes Verfahren besteht darin, am Empfänger einen Synchronmotor zu benutzen, der von derselben Starkstromleitung betrieben wird wie der Sender. Dieses Verfahren ist nur so lange zufriedenstellend, als zwisehen dem Wechselstrom an der Sende- und an der Empfangsseite keine veränderliche Phasendifferenz besteht. Ferner haben die Motoren auf beiden Seiten dauernd die Tendenz, zu pendeln, was ein Schwanken des Bildes zur Folge hat. Ferner sind die Periodenzahlen der Elektrizitätswerke der einzelnen Städte nicht genau gleich, und schließlich gestattet dieses Verfahren nicht, aus dem Netz ohne weiteres die erwähnte Geschwindigkeit von 1440 Umdrehungen des Synchronmotors zu erhalten.

Nach einem anderen Verfahren erzielt man eine konstante Drehgeschwindigkeit an der Empfangsseite durch Generatoren konstanter Frequenz, die einen Synchronmotor betreiben. Dabei wird diese konstante Frequenz erhalten durch Piezokristalle, Stimmgabeln u. dgl. Diese Anordnungen haben den Nachteil, daß sie kompliziert und von der Temperatur abhängig sind.

Mit dem weiteren Verfahren einer mechanischen Regelung hat man praktisch keine gleichförmige Drehzahl erzielen können.

Ein weiteres Verfahren besteht darin, für jede Umdrehung der Senderelemente je einmal einen Impuls zu senden und durch diesen eine Bremse am Empfänger zu betätigen, der etwas schneller rotiert, als verlangt wird. Dieses Verfahren hat sich für Bildübertragung gut bewährt, eignet sich aber nicht für Fernsehzwecke.

Nach einem anderen Verfahren sendet man zu dem Empfänger Wechselstrom von der-

selben Frequenz wie die, die den Sendemotor betreibt. Dieses kann man z. B. durch einen getrennten Sendekanal machen, der aber in vielen Fällen nicht zur Verfugung steht, oder man kann die Synchronisierungsfrequenz dem Fernsehsignal überlagern, was aber wieder ein außergewöhnlich gutes Filter am Empfänger verlangt. In beiden Fällen muß die Wechselspannung genügend verstärkt werden, ίο um den Hauptmotor anzutreiben, was einen ungewöhnlich großen Verstärker verlangt.

Alle diese Nachteile werden durch die vorliegende Erfindung beseitigt.

Sie ist auf der Zeichnung in drei Abbildüngen dargestellt.

Abb. ι zeigt schematisch eine sehr einfache Ausführungsform der Apparatur.

Abb. 2 zeigt schematisch eine Gesamtapparatur.
Abb. 3 ist ein Schaltbild der Abb. 2.

Eine der Frequenzkomponenten des vom Sender her übertragenen Fernsehsignals dient als Synchronisierungsfrequenz für den Empfänger. Eine solche Frequenz ist z. B. die Bildfrequenz von 24 Perioden, eine andere die Zeilenfrequenz von 1152 Perioden, wenn man annimmt, daß jedes Bild aus 48 Zeilen besteht. Es kann auch eine Harmonische einer solchen Frequenzkomponente benutzt werden. Diese Wechselspannung wird aus dem Fernsehsignal am Empfänger herausgeholt und so verstärkt, daß sie einen kleinen Synchronmotor betreiben kann. Gemäß der Erfindung wird dieser Synchronmotor benutzt, das wirksame elektrische Drehfeld eines aus dem Netz gespeisten Empfänger-Hauptantriebsmotors unmittelbar in synchronem Lauf zu halten. Eine Ausführung ergibt sich dadurch, daß der Synchronmotor einen Kommutator antreibt, welcher die Stelle des Kommutators an einem gewöhnlichen Universalmotor vertritt.

Es ist bekannt, einen örtlichen Hauptantriebsmotor durch einen Synchronmotor auf gleicher Achse zu steuern, der eine Teilleistung zu liefern hat, neu ist aber die unmittelbare Einwirkung des Synchronmotors auf das Drehfeld des allein treibenden Hauptmotors.

Nach Abb. 1 wird die Lochscheibe 1 von dem Hauptmotor 3 angetrieben, der durch den von der übertragenen Synchronisierfrequenz betriebenen Kommutator 5 geregelt wird. Den Antrieb des Kommutators besorgt der kleine Synchronmotor 7.

Durch die Kupplung 9 ist der Motor 3 mit dem Kommutator 5 und dem Synchronmotor 7 mechanisch für den Anlauf verbunden. Die Kupplungsvorrichtung, zweckmäßig z. B. eine Zentrifugalkupplung, öffnet sich, wenn die Welle 11 des Hauptmotors die verlangte J Drehgeschwindigkeit erreicht oder überschreitet.

Zweckmäßig gibt man dem Hauptmotor 3 ein rotierendes Feld und einen stillstehenden Anker, in welchem Falle der Kommutator feststeht und die Bürsten rotieren. In Abb. 2 und 3 ist dies vorausgesetzt. 15 ist die feststehende Ankerwicklung und 17 die rotierende Feldwicklung. Der Feldstrom wird durch die Schleifringe 19 und der Ankerstrom durch den stillstehenden Kommutator 21 zugeführt, dessen Segmente 25 durch Leitungen 23 mit den Teilen der Ankerwicklung verbunden sind; durch die Bürsten 27 und die Schleifringe 29 wird der Kommutator gespeist.

Der kleine Synchronmotor 7 erhält seine Energie über den Transformator 37 und die Leitung 39 aus dem Verstärker 35, der über den Fernsehverstärker 41 und Leitung 43 an ein Empfangsgerät angeschlossen ist. Dazwischen liegt ein Siebkreis 45, der auf die zur Synchronisierung benutzte Frequenz abgestimmt ist.

Zur Wiedergabe der Bildpunkte dient beispielsweise eine über den Verstärker 51 aus dem Empfänger gespeiste Glimmlampe 47, die in üblicher Weise hinter der Lochscheibe 1 angeordnet ist. Die Arbeitsweise der Synchronisiereinrichtung ist folgende: Ist nach dem Anlassen und nach Erreichen der gewünschten Umlaufzahl der Synchronmotor mit dem Kommutator vom Hauptmotor abgekuppelt, so läuft der Synchronmotor synchron mit der vom Sender her übertragenen Frequenz und steuert durch den Kommutator die Stromverteilung in der Ankerwicklung des Hauptmotors so, daß in dieser Wicklung ein Drehfeld entsteht, das synchron mit der Drehzahl des Synchronmotors umläuft. Der Hauptmotor verhält. sich also so, als wenn er selber ein Synchronmotor wäre, seine Geschwindigkeit ist vollständig unabhängig von der Netzspannung, solange der Motor eine genügende Zugkraft entwickelt.

Naturgemäß wird nur ein sehr kleiner Energiebetrag benötigt, um den kleinen Synchronmotor anzutreiben, da er ja nur die Drehung der Bürsten 27 zu besorgen hat, und es ist deshalb eine große Verstärkung der Synchronisierungsfrequenz nicht erforderlich. Bei der beschriebenen Anordnung ist es wichtig, daß der kleine Synchronmotor ohne die geringste Pendelung läuft; um dies zu erreichen, wird eine kleine Induktionsbremse 49 auf der Welle des kleinen Motors angeordnet. Um auch das Pendeln des großen Motors zu vermeiden, sind eine große Anzahl von Ankerpolen vorgesehen.

Die Phasenregelung des Empfangsbildes kann bei einer Anordnung gemäß der Erfin-

dung leicht durch Verdrehen des festen Kommutators vorgenommen werden.

Claims (5)

Patentansprüche: 5

1. Verfahren zur Synchronisierung umlaufender Teile, insbesondere für BiId- und Fernsehübertragungsanlagen, mittels eines örtlich gespeisten Hauptantriebsmotors, dessen Drehzahl durch einen Synchronmotor gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß das wirksame elektrische Drehfeld des aus dem Netz gespeisten Hauptantriebsmotors unmittelbar von dem mit einer vom Sender übertragenen Synchronisierfrequenz betriebenen Synchronmotor im synchronen Lauf mit diesem gehalten wird.

2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Hauptmotor ein vom Netz gespeister Kommutatormotor dient, dessen Kommutator durch den Synchronmotor getrieben wird.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kommutatormotor ein umlaufendes Feld bei feststehendem Anker hat und die Kommutatorbürsten durch den Synchronmotor in Umlauf gehalten werden.

4. Einrichtung zum Anwerfen des Synchronmotors nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Kupplung zwischen Synchronmotor und Hauptmotor, die sich beim Erreichen der annähernden Sollgeschwindigkeit selbsttätig löst.

5. Verfahren zum Antrieb des Synchronmotors nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Synchronmotor durch eine charakteristische Frequenzkomponente der vom Sender her übertragenen Zeichenimpulse, z. B. durch die Bildzahl- oder Zeilenfrequenz oder deren Harmonische, gespeist wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen