DE69204152T2 - Elektronische Vorrichtung zur Multiplexierung verschiedener mit Wechselstrom gespeisster Läste. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die sequentielle Erregung von mehreren Lasten mit Hilfe eines Wechselstromes.
• Dieses Problem tritt insbesondere im Falle von elektromagnetischen Systemen zur Bestimmung der Position sowie der Ausrichtung eines Objektes auf kurze Entfernung auf, wie beispielsweise bei denjenigen, welche zur Bestimmung der Position und der Ausrichtung eines von einem Piloten getragenen Helmes in bezug auf ein mit der Pilotenkabine verbundenes Bezugsachsenkreuz verwendet werden, um auf diese Weise gewisse Instrumente mit Hilfe der Kopfbewegungen des Piloten steuern zu können und gleichzeitig dem Piloten vollkommene Bewegungsfreiheit zu lassen.
• Eine Art und Weise auf elektromagnetischem Weg die Position sowie die Ausrichtung eines Objektes auf kurze Entfernung zu bestimmen besteht darin, an einem Meßpunkt nacheinander entsprechend den drei Achsen eines Achsenkreuzes absoluten Bezuges elektromagnetische Felder mit einer niedrigen Frequenz in der Größenordnung von etwa 10 KHz auszusenden, gemäß den drei Achsen eines Achsenkreuzes relativen Bezuges, welches mit dem Objekt verbunden ist, dessen Position und Ausrichtung man in Erfahrung bringen möchte, die von den entsprechend den drei Achsen des Achsenkreuzes absoluten Bezuges nacheinander ausgesandten elektromagnetischen Felder erhaltenen Komponenten zu messen und aus diesen Messungen sowie einer vorangehenden Kartographie die Position und die Ausrichtung des Achsenkreuzes relativen Bezuges und infolgedessen des Objektes in bezug auf das Achsenkreuz absoluten Bezuges herzuleiten. Diese Art und Weise funktioniert um so besser, als man in der Lage ist, aufeinanderfolgende elektromagnetische Felder genau in Richtung der drei Achsen des Achsenkreuzes absoluten Bezuges zu erzeugen, d.h. also, daß man in der Lage ist, das aufeinanderfolgende Aussenden dieser drei elektromagnetischen Felder gut zu entkoppeln.
• Das aufeinanderfolgende Aus senden dieser drei elektromagnetischen Felder erfolgt mit Hilfe einer am Meßpunkt aufgestellten Dreifachantenne, die weiterhin als ein Würfel ausgebildet ist, dessen Seiten zu denjenigen des Achsenkreuzes absoluten Bezuges parallel verlaufen. Diese Dreifachantenne besteht aus drei orthogonalen Doppelwicklungen, von denen jede entsprechend zwei parallelen Seiten des Würfels angeordnet und derart dimensioniert ist, daß bei gleichem Erregerstrom die gleiche elektromagnetische Feldstärke außerhalb des Würfels erzeugt wird.
• Der Empfang erfolgt mit Hilfe einer Dreifachantenne gleicher Art, welche von dem Objekt getragen wird, dessen Position und Ausrichtung man in Erfahrung bringen möchte, und die weiterhin als Würfel ausgebildet ist, dessen Seiten parallel zu denjenigen des Achsenkreuzes relativen Bezuges verlaufen.
• Die dreifache Sendeantenne stellt für den Sender eine dreifache induktive Last dar, die eine gewisse Anzahl von Spezifitäten aufweist.
• Ihre drei Doppelwicklungen erzeugen an ihren Klemmen, wenn sie von dem Erregerstrom durchflossen werden, eine hohe Spannung von etwa hundert Volt, wodurch die Kosten eines mit Transistoren ausgestatteten Multiplexers dann in die Höhe getrieben werden, wenn die genannten Transistoren diese Spannung direkt aushalten müssen.
• Weiterhin sind diese drei Doppelwicklungen auf Grund der absoluten Wicklungsnotwendigkeiten entsprechend den Seiten eines Würfels nicht gleich und weisen unterschiedliche Impedanzen auf, wodurch das Aufrechterhalten einer gleichen Erregerstromstärke nicht erleichtert wird.
• Außerdem sind diese drei Doppelwicklungen durch Gegeninduktivität miteinander gekoppelt, wodurch das Auftreten von Streuströmen begünstigt wird.
• Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die im vorangegangenen genannten Schwierigkeiten zu unterbinden, um sowohl auf einfache Art und Weise sowie mit geringem Kostenaufwand ein Multiplexing zu realisieren, das an die Spezifitäten einer dreifachen Sendeantenne eines elektromagnetischen Systems zur Bestimmung der Position sowie der Ausrichtung eines Objektes auf kurze Entfernung angepaßt ist.
• Ihr liegt die Aufgabe einer elektronischen Anordnung zum Multiplexieren von Lasten an den Klemmen einer Quelle elektrischer Wechselenergie zugrunde, welche enthält:
• - durch elektromagnetischen Fluß wirkende Kopplungsmittel zur Kopplung der Quelle elektrischer Wechselenergie mit den Lasten, die wenigstens eine an die Klemmen der Quelle elektrischer Wechselenergie angeschlossene Erregungs-Primärwicklung und Sekundärwicklung enthält, deren Anzahl gleich derjenigen der Lasten ist und die wenigstens teilweise mit der Erregungs-Primärwicklung gekoppelt und jeweils mit den Klemmen einer Last verbunden sind;
• - Sperrmittel zur Sperrung der durch elektromagnetischen Fluß wirkenden Kopplungsmittel, die Hilfswicklungen enthalten, deren Anzahl gleich derjenigen der Lasten ist und von denen jede mit einer der Sekundärwicklungen vollkommen gekoppelt ist; und
• - Steuermittel zur Steuerung der Sperrmittel, welche die Sperrung aller magnetischen Kopplungen veranlassen, ausgenommen eine, welche sich in Abhängigkeit von der an die Quelle elektrischer Wechselenergie anzuschließenden Last ändert.
• Die durch elektromagnetischen Fluß wirkenden Kopplungsmittel können eine oder mehrere Erregungs-Primärwicklungen enthalten.
• Ist nur eine einzige Erregungs-Primärwicklung vorhanden, so ist diese mit den verschiedenen Sekundärwicklungen innerhalb eines einzigen Transformators teilweise gekoppelt, der einen Magnetkreis mit mehreren parallelen Schenkein aufweist, einen ersten Schenkel, um den die Primärwicklung gewickelt ist, und weitere Schenkel, um die jedesmal jeweils eine Sekundärwicklung und eine Hilfswicklung der Sperrmittel gewickelt sind. Enthalten die durch elektromagnetischen Fluß wirkenden Kopplungsmittel mehrere Erregungs-Primärwicklungen, so ist deren Anzahl gleich derjenigen der Lasten, sie sind in Serie an die Klemmen der Quelle elektrischer Wechselenergie angeschlossen und jede von ihnen ist mit einer Sekundärwicklung innerhalb eines individuellen Transformators vollkommen gekoppelt, welcher weiterhin eine Hilfswicklung der Sperrmittel enthält.
• Das Sperren der durch elektromagnetischen Fluß wirkenden Kopplung erfolgt im Falle von mehreren Erregungs-Primärwicklungen mit unterschiedlichen Transformatoren entweder, indem die Hilfswicklungen kurzgeschlossen werden, oder indem man durch diese einen Gleichstrom hindurchschickt, welcher zu einer Sättigung führt.
• Die elektronische Anordnung zum Multiplexieren enthält auf vorteilhafte Art und Weise ferner Trennschaltmittel, deren Anzahl gleich derjenigen der Lasten ist und die jeweils in Serie zwischen einer Last und der mit ihr verbundenen Sekundärwicklung eingefügt ist, wobei die Steuermittel dem Trennschaltmittel, das in Serie mit der Last angeordnet ist, deren durch elektromagnetischen Fluß wirkende Kopplung mit der Quelle elektronischer Wechselenergie nicht gesperrt ist, einen geschlossenen Zustand und allen anderen Trennschaltmitteln einen offenen Zustand auferlegt.
• Weitere Merkmale sowie Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nun folgenden Beschreibung einer als Beispiel zu verstehenden Ausführungsform hervorgehen. Diese Beschreibung erfolgt unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, hierin zeigen:
• - eine Figur 1 das elektrische Schema eines Erregerkreises der Doppelwicklungen einer dreifachen Sendeantenne eines elektromagnetischen Ortungssystemes mit einer erfindungsgemäßen elektronischen Anordnung zum Multiplexieren, die mit durch elektromagnetischen Fluß wirkenden Kopplungsmitteln ausgestattet ist, die wiederum mehrere Transformatoren enthalten;
• - eine Figur 2 ein Prinzipschaltbild eines T-Schalters, welcher die Möglichkeit bietet, eine Last an eine Quelle anzuschließen oder von dieser zu trennen und, im Vergleich zu einem einfachen Schalter, gleichzeitig die Isolierung der Last gegenüber der Quelle zu verbessern, wenn sich dieser im geöffneten Zustand befindet;
• - die Figuren 3 und 4 die Draufsicht sowie die Seitenansicht des Magnetkreises mit mehreren parallelen Schenkein eines einzigen für die durch elektromagnetischen Fluß wirkenden Kopplungsmittel verwendbaren Tansformator; und
• - eine Figur 5, welche die Änderungen des elektrischen Schemas der Figur 1 aufzeigt, die die Verwendung des einzigen Transformators nach sich zieht, dessen Magnetkreis in den Figuren 3 und 4 dargestellt ist.
• In Figur 1 unterscheidet man die beiden Teile 1, 1'; 2, 2' sowie 3, 3' der drei Doppelwicklungen einer dreifachen Sendeantenne eines elektromagnetischen Systems zur Bestimmung der Position und der Ausrichtung eines Objektes auf kurze Entfernung.
• Diese Doppelwicklungen sind, wie im vorangegangenen angegeben, in orthogonalen Ebenen angeordnet. Sie sind einerseits dazu bestimmt, nacheinander durch einen Wechselstrom gleicher Stärke mit einer Frequenz in der Größenordnung von etwa zehn Kilohertz erregt zu werden, obwohl sie nicht exakt die gleiche Impedanz aufweisen und sie sollen andererseits, wenn sie nicht erregt sind, von so gering als möglich gehaltenen Restströmen durchflossen werden.
• Der Erreger-Wechselstrom wird in die Doppelwicklungen der Dreifachantenne mittels eines erfindungsgemäßen Multiplexers, mit Hilfe eines mit einer den drei Doppelwicklungen gemeinsamen Stromregelschleife ausgestatteten Verstärkers sequentiell eingespeist.
• Die beiden Teile 1, 1', 2, 2' oder 3, 3' jeder der drei Doppelwicklungen sind in Serie geschaltet und ihr Verbindungspunkt ist an Masse gelegt. Zwei Strommeßwiderstände 5, 5' mit geringem Wert von beispielsweise einem Ohm sind in Serie zwischen den beiden Teilen jeder der Doppelwicklungen zu beiden Seiten der Masse eingefügt. Sie liefern am Eingang der Stromregelschleife eine Wechselspannung, die proportional zur Stärke des die Doppelwicklungen tatsächlich durchfließenden Erreger-Wechselstromes ist. Der Meßverstärker 6 der Stromregelschleife verstärkt diese Meßspannung und legt sie an den Verstärker 4 an, der diese mit einer Eingangssollwechselspannung Ve vergleicht und die Amplitude seiner Ausgangswechselspannung anpaßt, um den Fehler zwischen Meßspannung und Sollspannung aufzuheben, und sorgt dafür, daß der Erreger-Wechselstrom in den Doppelwicklungen eine konstante Stärke beibehält.
• Der die drei Doppelwicklungen 1, 1', 2, 2' sowie 3, 3' am Ausgang des Verstärkers 4 miteinander verbindende Multiplexer enthält drei Transformatoren 7, 8 und 9 ebenso wie Doppelwicklungen, von denen jeder mit einer Primärwicklung 71, 81, 91 mit Zwischenanzapfungen, einer Sekundärwicklung 72 mit Zwischenanzapfungen sowie einer Kurzschlußwicklung 73 ausgestattet ist.
• Die drei Primärwicklungen 71, 81, 91 der Transformatoren 7, 8 und 9 sind mittels einer Abstimmkapazität 10, zwischen dem Ausgang des Verstärkers 4 und der Masse in Serie geschaltet.
• Die Sekundärwicklung 72 des ersten Transformators 7 ist an die Klemmen der ersten Doppelwicklung 1, 1' der Dreifachantenne angeschlossen, während die Sekundärwicklung des zweiten Transformators 8 an die Klemmen der zweiten Doppelwicklung 2, 2' der Dreifachantenne und die Sekundärwicklung des dritten Transformators 9 an die Klemmen der dritten Doppelwicklung 3, 3' der Dreifachantenne angeschlossen ist.
• Die drei Kurzschluß-Hilfswicklungen 73 der Transformatoren 7, 8, 9 werden durch einen ersten Satz von drei durch einen Steuerkreis 40 gesteuerten Schaltern geschlossen. Jeder dieser Schalter wird von zwei Feldeffekttransistoren 74, 75 gebildet, die durch ihre am Potential der Masse liegenden Source-Elektroden miteinander verbunden sind. Die Drain-Source-Verbindungen dieser Feldeffekttransistoren 74, 75 sind in Serie geschaltet und gegensinnig mit den Klemmen der Kurzschluß-Hilfswicklung verbunden, um so die Sperrung der beiden Stromwechsel zu ermöglichen. Ihre Gate-Elektroden sind parallelgeschaltet und empfangen von seiten des Steuerkreises 40 eine Sperr- oder Sättigungs-Steuerspannung C1, C2, C3. Diese Steuerspannung ist eine im Verhältnis zu der Masse nicht schwebende Gate-Source-Vor- Spannung, und zwar aufgrund der Tatsache, daß die Source-Elektrode der Transistoren am Potential der Masse liegt, was durch die Isolierung der Kurzschluß-Hilfswicklung gegenüber den anderen Primär- und Sekundärwicklungen jedes Transformators ermöglicht wird.
• Ein zweiter Satz von drei gesteuerten Schaltern ermöglicht es, die Sekundärkreise der drei Transformatoren 7, 8, 9 zu öffnen, um die Streuströme zu vermindern. Jeder gesteuerte Schalter dieses zweiten Satzes wird von zwei Feldeffekttransistoren 11, 12; 21, 22; 31, 32 gebildet, die in Serie zwischen den beiden Teilen 1, 1'; 2, 2'; 3, 3' einer Doppelwicklung der Dreifachantenne, zu beiden Seiten der Meßwiderstände 5, 5' eingefügt sind. Die Source-Elektroden dieser Feldeffekttransistoren sind durch die Meßwiderstände 5, 5' mit der Masse verbunden und haben somit im Verhältnis zur Masse ein geringes Potential. Ihre Drain-Source-Verbindungen sind auf diese Weise in Serie geschaltet und gegensinnig in den Sekundärkreis eines Transformators eingefügt, wodurch die Sperrung der beiden Stromwechsel möglich ist. Ihre Gate-Elektroden sind parallelgeschaltet und empfangen von seiten des Steuerkreises 40 eine Sperr- oder Sättigungs-Steuerspannung. Da die Source-Elektrode der Feldeffekttransistoren 11, 12; 21, 22; 31, 33 an einem Potential nahe der Masse liegt, ist diese Steuerspannung eine im Verhältnis zur Masse nicht schwebende Gate-Source-Vorspannung, die aus Gründen der Bequemlichkeit die gleichen Werte wie die Steuerspannung der Transistoren des ersten Schaltersatzes annimmt. Genauer gesagt nehmen die Steuerspannungen der Feldeffekttransistoren 11, 12; 21, 22; 31, 32 dieses zweiten Schaltersatzes Werte C1 C2 C3 an, die im Gegensatz zu denjenigen stehen, welche an den Feldeffekttransistoren des ersten Schaltersatzes angelegt werden, damit die Schalter des zweiten Satzes Zustände einnehmen, die denjenigen des ersten Satzes entgegengesetzt sind.
• In dem Falle, in welchem die Stromregelschleife nicht unbedingt erforderlich ist, kann in Betracht gezogen werden, diese wegzulassen und die Meßwiderstände 5, 5' durch Leiterbrücken zu ersetzen. Die Feldeffekttransistoren der gesteuerten Schalter des zweiten Satzes sind nun alle durch ihre Source-Elektrode mit der Masse verbunden.
• Bei normaler Funktionsweise führt der Steuerkreis 40 der Reihe nach zur Sperrung des einen der drei Schalter des ersten Satzes, welcher die Kurzschluß-Hilfswicklungen der drei Transformatoren 7, 8, und 9 schließt, zur Leitung der beiden anderen Schalter des ersten Satzes und versetzt die Schalter des zweiten Satzes in entgegengesetzte leitende Zustände. Die zwei Transformatoren, deren über einen Schalter des ersten Satzes geschlossene Kurzschlußwicklung sich in leitendem Zustand befindet, sättigen sich. Sie führen ihrer Primär- und Sekundärwicklung sehr geringe Impedanzen zu. Die Folge ist, daß die Doppelwicklungen der Dreifachantenne praktisch kurzgeschlossen wären, wenn sie nicht von den entsprechenden Schaltern des zweiten Satzes geöffnet würden. Weiterhin kommt es an deren Primärwicklung zu einem unwesentlichen Spannungsabfall, wodurch der überwiegende Teil der Erreger-Wechselspannung am Ausgang des Verstärkers 4 durch die Abstimmkapazität 10 an die Klemmen der Primärwicklung des dritten Transformators übertragen wird, dessen Kurzschluß-Hilfswicklung über einen gesperrten Schalter geöffnet wird. Da der geschlossene Sekundärkreis dieses dritten Transformators ferner an die Klemmen einer Doppelwicklung der Dreifachantenne mittels eines im Durchlaßzustand befindlichen Schalters des zweiten Satzes angeschlossen ist, liefert er an diese Doppelwicklung einen Erreger-Wechselstrom, dessen Stärke unter der Wirkung der Stromregelschleife konstant bleibt.
• Die Verwendung einer Primärwicklung mit Zwischenanzapfungen für jeden Transformator ermöglicht eine Impedanzanpassung. Auf diese Weise kann man durch eine entsprechend kluge Auswahl der Anzapfungen, über welche die Primärwicklungen der Transformatoren angezapft werden, bewirken, daß die Doppelwicklungen -trotz unterschiedlicher Impedanzen - den Primärwicklungen der Transformatoren gleiche Impedanzen zuführen, wenn diese Transformatoren nicht gesättigt sind.
• Die Verwendung der zwei gesteuerten Schaltersätze, um die Enden der nicht erregten Doppelwicklungen der Dreifachantenne kurzzuschließen und sie gleichzeitig an einer Mittelanzapfung zu öffnen, ermöglicht eine wesentlich bessere Aufhebung der sie durchfließenden Ströme. Die Schalter der beiden Sätze verhalten sich nämlich für jede Wicklung wie die Schaltung von T-Schaltern der Figur 2, welche zwischen einer Quelle 50 elektrischer Wechselenergie und einer Last 51 zwei in Serie geschaltete, synchron betätigte Schalter K1 und K3 darstellt, die weiterhin durch einen dritten Schalter K2 ergänzt sind, welcher die Masse mit ihrer Mittelanzapfung verbindet und der entgegengesetzt betätigt wird. Eine derartige Schaltung bietet, wie allgemein wohl bekannt ist, die Möglichkeit, die Wirkungen der Streukapazitäten zu vermindern, welche die für die Schalter verwendeten Feldeffekttransistoren aufweisen, da, wenn die Last von der Quelle durch das Öffnen der Schalter K1, K3 sowie durch das Schließen des Schalters K2 getrennt wird, stromaufwärts an dem mit der Last in Serie geschalteten Schalter K3 lediglich ein sehr geringer Anteil der Spannung der Quelle vorhanden ist. Der Schalter des ersten Satzes, welcher an den Klemmen der Kurz schluß-Hilfswicklung eines Transformators angeordnet ist und die Sättigung dieses Transformators steuert übernimmt die Funktion der Schalter K1, K2, während der in Serie mit der Last eingefügte Schalter des zweiten Satzes die Rolle des Schalters K3 übernimmt.
• Durch die Verwendung von Transformatoren zwischen dem Ausgang des Verstärkers 4 und den Doppelwicklungen 1, 1'; 2, 2'; 3, 3' der Dreifachantenne ist ein erster Spannungsgewinn möglich, indem man das Verhältnis zwischen der Primärwicklung und der Sekundärwicklung entsprechend verändert. Ergänzt wird dieser erste Spannungsgewinn durch einen zweiten Spannungsgewinn, welcher daraus resultiert, daß die induktive Last des Verstärkers 4 mittels des Kopplungskondensators 10 in Resonanz versetzt wird, wobei diese Ergänzung von dem Überspannungskoeffizienten des erhaltenen Schwingkreises abhängig ist, der vier oder fünf erreichen kann.
• Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, sind die Zwischenanzapfungen der Sekundärwicklung jedes Transformators an eines der Enden einer Doppelwicklung der Dreifachantenne mittels eines Wählers 76 angeschlossen, welcher die Änderung der Abstimmfrequenz der Last des Verstärkers 4 durch Änderung der Selbstinduktanz an der Primärwicklung des Transformators ermöglicht. Es kann nämlich im betrachteten Falle eines elektromagnetischen Systems zur Bestimmung der Position sowie der Ausrichtung eines Objektes auf kurze Entfernung von Nutzen sein, die Funktionsfrequenz zu verändern, um sich von einem anderen, in der Nähe befindlichen und mit gleicher Frequenz arbeitenden elektromagnetischen Ortungssystem abzugrenzen.
• Die drei in dem Schema der Figur 1 verwendeten Transformatoren 7, 8 und 9 können durch einen einzigen Transformator mit nur einer Primärwicklung ersetzt werden, wodurch es möglich ist, die ohmschen Verluste in dem Primärkreis zu vermindern. Der einzige Transformator weist nun einen Magnetkreis mit vier parallelen Schenkeln auf, um die herum die Wicklungen gewickelt sind. Dieser Magnetkreis kann, wie in den Figuren 3 und 4 dargestellt, mit Hilfe von vier, zwischen zwei ebenen Jochen 104, 105 mit Dreieckprofil angeordneten Pfeilern oder Schenkein 100, 101, 102, 103 gleicher Länge realisiert werden. Der in der Mitte befindliche Schenkel 100 wird mit der einzigen Primärwicklung umwickelt, während jeder der am Rand angeordneten Schenkel 101, 102, 103 eine Sekundärwicklung sowie eine Kurzschluß- Hilfswicklung erhält.
• Der durch die Primärwicklung in dem in der Mitte angeordneten Schenkel 100 des Magnetkreises erzeugte Magnetfluß wird durch die Joche 104 und 105 sowie durch den einzigen am Rande befindlichen Schenkel 101, 102 oder 103 geschlossen, dessen Hilfswicklung nicht kurzgeschlossen ist, so daß lediglich die Sekundärwicklung dieses am Rande befindlichen Schenkels mit der Primärwicklung gekoppelt ist, wodurch die Multiplexfunktion ausgelöst wird.
• Das partielle Schema der Figur 5 stellt die Änderungen dar, welche für das Schema der Figur 1 aus der Verwendung eines einzigen Transformators mit einem Magnetkreis mit mehreren parallelen Schenkein resultieren.
• Der Ausgang des Verstärkers 4 ist nun mittels der Abstimmkapazität 10 an die einzig vorhandene, um den in der Mitte befindlichen Schenkel 100 des Transformators gewickelte Primärwicklung 110 angeschlossen. Die jeweils um einen am Rand angeordneten Schenkel 101, 102 bzw. 103 des Transformators mit einer Hilfswicklung 121, 122 bzw. 123 gewickelten Sekundärwicklungen 111, 112 bzw. 113 sind wie zuvor an die Enden der drei Doppelwicklungen der Dreifachantenne mittels eines Wählers 76 angeschlossen, welcher die Änderung der Abstimmfrequenz der Last des Verstärkers 4 ermöglicht.
• Die Tatsache, daß nur eine einzige Primärwicklung vorhanden ist, erfordert auf der anderen Seite die Verwendung von Sekundärwicklungen mit unterschiedlichen Windungszahlen, um die Impedanzen in dem Fall auszugleichen, in welchem die Lasten unterschiedliche Impedanzen aufweisen. Zu diesem Zweck kann man vorsehen, die beiden Enden jeder Sekundärwicklung mit einem Satz von Zwischenanzapfungen auszustatten, wobei der eine für den Wähler bestimmt ist, der die Änderung der Abstimmfrequenz ermöglicht und der andere für das Ausgleichen der Impedanzen der unterschiedlichen Lasten bestimmt ist.
• Ohne sich aus dem Rahmen der Erfindung zu bewegen, kann man gewisse Vorrichtungen verändern oder bestimmte Mittel durch gleichwertige Mittel ersetzen. Und somit kann man vor allem im Falle der Realisierung mit mehreren unterschiedlichen Transformatoren, und zwar einem pro Last, um eine Kopplung durch magnetischen Fluß zu vermeiden, nicht eine Hilfswicklung kurzschließen, sondern in diese einen Gleichstrom ausreichender Stärke einspeisen, um den magnetischen Weg zu sättigen.

Claims (13)

1. Elektronische Anordnung zum Multiplexieren von Lasten (1, 1'; 2, 2'; 3, 3') an den Klemmen einer Quelle (4) elektrischer Wechselenergie, dadurch gekennzeichnet, daß sie enthält:

- durch elektromagnetischen Fluß wirkende Kopplungsmittel (7, 8, 9) zur Kopplung der Quelle (4) elektrischer Wechselenergie mit den Lasten (1, 1'; 2, 2'; 3, 3'), die wenigstens eine an die Klemmen der Quelle (4) elektrischer Wechselenergie angeschlossene Erregungs-Primärwicklung (71, 81, 91) und Sekundärwicklungen (72) enthält, deren Anzahl gleich derjenigen der Lasten (1, 1'; 2, 2'; 3, 3') ist und die wenigstens teilweise mit der Primärwicklung (71, 81, 91) gekoppelt und jeweils mit den Klemmen einer Last (1, 1'; 2, 2'; 3, 3') verbunden sind;

- Sperrmittel zur Sperrung der durch elektromagnetischen Fluß wirkenden Kopplungsmittel (7, 8, 9), die Hilfswicklungen (73) enthalten, deren Anzahl gleich derjenigen der Lasten (1, 1'; 2, 2'; 3, 3') ist und von denen jede mit einer Sekundärwicklung (72) total gekoppelt ist; und

- Steuermittel (40) zur Steuerung der Sperrmittel, welche die Sperrung aller magnetischen Kopplungen veranlassen, ausgenommen eine, die sich in Abhängigkeit von der mit der Quelle (4) elektrischer Wechselenergie zu koppelnden Last ändert

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch elektromagnetischen Fluß wirkenden Kopplungsmittel ebensoviele Erregungs-Primärwicklungen (71, 81, 91) enthalten wie Lasten (1, 1'; 2, 2'; 3, 3') in Serie an die Klemmen der Quelle (4) elektrischer Wechselenergie angeschlossen sind, und von denen jede mit einer Sekundärwicklung (72) und einer Hilfswicklung (73) innerhalb eines individuellen Transformators (7, 8, 9) total gekoppelt ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch elektromagnetischen Fluß wirkenden Kopplungsmittel eine einzige Erregungs-Primärwicklung (110) enthalten, die mit den verschiedenen Sekundärwicklungen (111, 112, 113) innerhalb eines einzigen Transformators teilweise gekoppelt ist, der einen Magnetkreis mit mehreren parallelen Schenkein (100, 101, 102, 103) aufweist, mit einem ersten Schenkel (100), um den die Primärwicklung (110) gewickelt ist, und mit weiteren Schenkeln (100, 102, 103), um die jeweils eine Sekundärwicklung (111, 112, 113) und eine Hilfswicklung (121, 122, 123) gewickelt sind.

4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrmittel Kurzschlußschaltmittel (74, 75) enthalten, die jeweils eine der Hilfswicklungen (74) schließen und die durch die Steuermittel (40) gesteuert sind, die einem von ihnen einen offenen Zustand und allen anderen einen geschlossenen Zustand auferlegen, wobei sich das erste, im offenen Zustand befindliche Kurzschlußschaltmittel in Abhängigkeit von der mit der Quelle (4) elektrischer Wechselenergie zu koppelnden Last (1, 1'; 2, 2'; 3, 3') ändert.

5. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrmittel steuerbare elektrische Gleichstromguellen enthalten, von denen jede in eine der Hilfswicklungen einen elektrischen Gleichstrom einspeist, der eine Sättigung des Magnetflusses in der ihr durch Kopplung entsprechenden Sekundärwicklung ergibt, und die durch die Steuermittel gesteuert werden, die nur eine von ihnen blockieren, die in Abhängigkeit von der mit der Quelle (4) elektrischer Wechselenergie zu koppelnden Last (1, 1'; 2, 2'; 3, 3') gewählt wird.

6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner Trennschaltmittel (11, 12; 21, 22; 31, 32) enthält, deren Anzahl gleich derjenigen der Lasten (1, 1'; 2, 2'; 3, 3') ist und die jeweils in Serie zwischen einer Last und der mit ihr verbundenen Sekundärwicklung eingefügt ist, wobei die Steuermittel (40) dem Trennschaltmittel, das in Serie mit der Last angeordnet ist, deren durch elektromagnetischen Fluß wirkendes Kopplungsmittel zur Kopplung mit der Quelle (4) elektrischer Wechselenergie nicht gesperrt ist, einen geschlossenen Zustand und allen anderen Trennschaltmitteln in einen offenen Zustand auferlegt.

7. Anordnung nach Anspruch 1, die mit induktiven Lasten (1, 1'; 2, 2'; 3, 3') verbunden ist, die mit Hilfe eines in Serie mit der Quelle elektrischer Wechselenergie angeordneten Kondensators (10) abgestimmt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärwicklungen (72) Anzapfungen aufweisen, die mit einem Wähler (76) verbunden sind, der die Änderung der Abstimmfrequenz ermöglicht.

8. Anordnung nach Anspruch 2, die mit Lasten unterschiedlicher Impedanzen verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärwicklungen (71, 81, 91) der Transformatoren (7, 8, 9) Zwischenanzapfungen aufweisen, eine Angleichung der Impedanzen ermöglicht, die die Lasten für die Quelle elektrischer Wechselenergie darstellen.

9. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Kurzschlußschaltmittel zwei Feldeffekttransistoren (74, 75) enthält, die an ihren an Masse liegenden Source- Elektroden miteinander verbunden sind, wobei ihre Drain- Source-Verbindungen in Serie geschaltet und gegensinnig mit den Klemmen einer Hilfswicklung verbunden sind und ihre Gate-Elektroden parallelgeschaltet und durch die Steuermittel (40) vorgespannt sind.

10. Anordnung nach Anspruch 6, die zwischen Lasten (1, 1'; 2, 2'; 3, 3') mit an Masse liegender Mittelanzapfung angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Trennschaltmittel zwei Schalter enthält, die in Serie in eine Last (1, 1'; 2, 2'; 3, 3') zu beiden Seiten der Mittelanzapfung eingefügt sind.

11. Anordnung nach Anspruch 6, die zwischen Lasten (1, 1'; 2, 2'; 3, 3') mit an Masse liegender Mittelanzapfung und einer Quelle elektrischer Wechselenergie angeschlossen ist, die mit einer Stromregelschleife ausgestattet ist, die den in den Lasten (1, 1'; 2, 2'; 3, 3') fließenden Strom aufgrund der Spannung mißt, die an den Klemmen von zwei Meßwiderständen (5, 5') entsteht, die zu beiden Seiten der Masseanschluß-Mittelanzapfung eingefügt sind, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Trennschaltmittel zwei Schalter enthält, die in Serie in eine Last (1, 1'; 2, 2'; 3, 3') zu beiden Seiten der Meßwiderstände (5, 5') eingefügt sind.

12. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Trennschaltmittel zwei Feldeffekttransistoren (11, 12; 21, 22; 31, 32) enthält, die in eine Last (1, 1'; 2, 2'; 3, 3') zu beiden Seiten ihrer an Masse liegenden Mittelanzapfung eingefügt sind, wobei ihre Source-Elektroden mit der Mittelanzapfung verbunden sind, ihre Drain-Source-Verbindungen in Serie geschaltet sind und die beiden Teile einer Last gegensinnig miteinander verbinden, und wobei ihre Gate- Elektroden parallelgeschaltet und durch die Steuermittel (40) vorgespannt sind.

13. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Trennschaltmittel zwei Feldeffekttransistoren (11, 12; 21, 22; 31, 32) enthält, die in eine Last (1, 1'; 2, 2'; 3, 3') zu beiden Seiten der Meßwiderstände (5, 5') eingefügt sind, wobei ihre Source-Elektroden mit den Meßwiderständen (5, 5') verbunden sind, ihre Drain-Source-Verbindungen in Serie geschaltet sind und die beiden Teile einer Last gegensinnig mit den Meßwiderständen (5, 5') verbinden, und ihre Gate-Elektroden parallelgeschaltet und durch die Steuermittel (40) vorgespannt sind.