17 OBJAŚNIENIA DO SCHEMATU STACJI NADAWCZEJ PTCR Z „GAZETY RADJO 1927 ROKU”.

Na stronie [3] w rozdziale „15 HISTORIA JEDNEGO ARTYKUŁU O STACJI ODBIORCZEJ P.T.C.R. z  2017.09.26 „ wspomniałem, iż w  tygodniku Radjo z 1937 roku, znajdują się cztery artykuły autorstwa Inż. Fr. Perepeczko. Wydaje mi się, że jest uzasadnione zapoznać współczesnych czytelników z tymi publikacjami, które opisują w sposób kompletny wszystkie obiekty PTCR. Rozpocznę od opisu najważniejszego jej elementu jakim jest Nadajnik. Uczynię to za pośrednictwem schematu nazwanego przez autora Planem. Zamieściłem go, we wspomnianym rozdziale w postaci zdjęcia „Fot. 3 Plan orientacyjny Nadajnika PTCR w Warszawie, wg  Fr. Perepeczki, Gazeta Radjo 1927 r. strona 23”.  Jest on bardzo szczegółowy, ale nie czytelny, co utrudnia jego wykorzystanie. Dlatego postanowiłem go zmodyfikować, poprzez zwiększenie kontrastu i powiększenie oznaczeń cyfrowych poszczególnych obiektów,  na które się autor powołuje na stronie 22. Tak zmodyfikowany jego obraz przedstawia fot. 1. Cyfry przypisane do poszczególnych obiektów (opisanych wg współczesnych nazw) znacznie ułatwiają opis schematu, poznanie ich przeznaczenia i wzajemnego współdziałania.

 

Fot. 1 Zmodyfikowany obraz Planu Orientacyjnego Nadajnika PTCR w Warszawie z fot. 3 [3].

 

Obiekt oznaczony numerem Nr 1 jest głównym elektrycznym silnikiem alternatora, przystosowanym do zmiennego napięcia dwufazowego o częstotliwości 50 Hz, wartości 2250 V i obrotach 678,2 obr/min oraz mocy, zależnej od obciążenia, w zakresie od 150 kW do 350 kW . Zastosowano napięcie dwufazowe ze względu na łatwiejsze regulacje jego obrotów. Było to bardzo ważne, gdyż dokładność i stabilność obrotów tego silnika jest równoznaczne ze stabilnością częstotliwości sygnału wypromieniowanego przez antenę, a więc ma wpływ na pewność łączności radiowej.

 

Napięcie z sieci trójfazowej przed dojściem do statora silnika podłączone jest do czterech tzw. transformatorów saturacyjnych Nr 4, nazywanych również modulatorami magnetycznymi, o zamkniętym rdzeniu żelaznym i dwóch uzwojeniach, dolnego (na schemacie) zasilanego napięciem zmiennym sieci i górnego zasilanego napięciem stałym o wartości 500V z przetwornicy prądu Nr 5. Mają one wpływ na wysyłanie wiadomości poprzez linię, schematycznie pokazaną w górnej prawej części schematu, za pomocą „klucza telegraficznego”, którego styki oznaczone są Nr. 6.

 

Gdy telegrafista w biurze centralnym naciśnie klucz, aby wysłać wiadomość, wzrasta obciążenie alternatora i pojawia się dążność do malenia jego obrotów. Jednak również następuje wówczas zwarcie lewej części opornika Nr 7 i wzrost napięcia w uzwojeniu górnym prądu stałego oraz wzrost prądu płynącego w tym uzwojeniu. Wartość tego prądu jest tak dobrana, aby nastąpiło nasycenie magnetyczne rdzeni, przy którym maleje opór w transformatorze saturacyjnym  dla prądu zmiennego i wzrasta napięcie oraz prąd płynący na zaciski wejściowe silnika Nr 1, co spowoduje wzrost jego obrotów.  A więc taka kombinacja pełni funkcje stabilizatora obrotów silnika. Uzwojenie rotora silnika głównego za pomocą trzech pierścieni i szczotek  podłączone jest do dwóch oporników wodnych Nr 11 i  Nr 12, zwanych niekiedy reostatami, które wraz z innymi urządzeniami służą do regulacji zgrubnej obrotów silnika.

 

Reostat cieczowy Nr 11 przeznaczony jest do uruchamiania alternatora. Na początku jego metalowe rury są całkowicie wynurzone z  przewodzącej cieczy,  tak więc oporność reostatu jest maksymalna. Gdy za pomocą specjalnego silniczka (nie jest on pokazany na  schemacie) są one zanurzane w cieczy, maleje jego oporność i wzrastają obroty silnika do żądanej wielkości.

Drugi reostat Nr 12 jest zwany kompensacyjnym i służy do dokładniejszej regulacji obrotów silnika. Jest on włączany w momencie, gdy operator naciśnie klucz, wówczas wspomniany wyżej przekaźnik Nr 6 powoduje zwarcie prawej części opornika Nr 7 i podanie napięcia na stycznik Nr 13, który zadziała i spowoduje równoległe połączenia obu reostatów, czyli zmniejszenie wypadkowej oporności i dalszy wzrost obrotów silnika.

 

Oś silnika Nr 1 połączona jest z osią wejściową przekładni w postaci kół zębatych, Nr. 2, która podwyższa obroty silnika w stosunku 1:2,297 razy do wartości 2014 obr/ min. Jej oś wyjściowa poprzez nie oznakowany łącznik, prawdopodobnie elastyczny, który zabezpiecza oś i dysk przed ich zniszczeniem, w momencie przechodzenia układu napędowego przez rezonans mechaniczny podczas osiągania wymaganej prędkości obrotów,  połączona jest z osią alternatora, Nr 3. O dysku być może jeszcze napiszę.

 

Obecnie należy wspomnieć o urządzeniach dodatkowych współpracujących z alternatorem. Należą do nich przetwornice:  Nr 5 już wspominana i Nr 9. Ich silniki zasilane są z sieci trójfazowej  poprzez transformatory Nr 8 obniżające napięcie do wartości 2x125 V i generują na wyjściach napięcie stałe o takiej samej wartości. Napięcie stałe z przetwornicy Nr 9 zasila  uzwojenie alternatora Nr 14 wytwarzające pole magnetyczne w którym wiruje stalowa tarcza alternatora z podłużnymi zębami na obwodzie, z szybkością 2014 obr/min w szczelinie ok. 1mm. Dla zmniejszenia zawirowań powietrza wewnątrz alternatora, szczeliny między zębami wypełnione są metalem nie magnetycznym, np. mosiądzem.

 

Z obu stron tarczy na wewnętrznej części  obudowy alternatora w odległościach 1 mm od tarczy, obwodowo umieszczonych jest 64 sekcyjnych cewek, uzwojenia Nr 15 i Nr 16,  w których pod wpływem zaburzonego pola magnetycznego przez wirujące szczeliny i stalowe zęby tarczy, generowane są w każdej sekcji zmienne napięcia o wartościach ok. 110 V, dostarczające prąd ok. 30 A, których okres, a więc i częstotliwość określone są przez wartość obrotów tarczy i ilość zębów. Ponieważ stabilność sygnału w takim rozwiązaniu jest funkcja obrotów dysku, jego obroty są stabilizowane przez specjalne układy wspomniane wcześniej.

 

Sygnał prądowy o wartości ok. 30 A i o napięciu o wartości 110 V generowany w kilkudziesięciu (64) sekcyjnych cewkach alternatora, podąża na uzwojenie wejściowe transformatora w.cz. Nr 17, a z jego uzwojenia wtórnego, obniżającego wartość prądu i podwyższającego napięcie w.cz., koniecznego do zadowalającej pracy anteny ALEXANDERSONA, jeden koniec tego uzwojenia jest  poprzez wariometr Nr 18 i cewkę pierwszego masztu antenowego, podłączony na przewody znajdujące się na szczytach masztów anteny, a drugi koniec przez miernik prądu w.cz. anteny Nr 21 do uziemienia Nr 22. Należy zaznaczyć, że pierwszy maszt zasilany jest „od dołu”, natomiast pozostałe od „góry”. Taki sposób połączeń był konieczny dla efektywnej pracy anteny, wyjaśniałem to wiele razy.

 

Do wysyłania sygnału służy modulator Nr 18, istota działania którego została opisana wcześniej, który w zależności od położenia styków klucza telegraficznego, dostraja antenę do rezonansu lub ją rozstraja, poprzez zmianę oporu pozornego w magnetycznie zależnym obwodzie posiadającym dwa uzwojenia: prądu stałego i prądu zmiennego w.cz. Jego wartość zależy od wartości prądu stałego, znacznie słabszego od wyjściowego, sterowanego w.cz. Przy styku klucza otwartym, wielkość prądu stałego w uzwojeniu prądu stałego ma wartość nie powodującą nasycenia magnetycznego rdzenia i opór pozorny modulatora na wyjściu jest znaczny. A więc uzwojenia wtórne prądu zmiennego w.cz. będą się zachowywały jak dławiki, miały dużą oporność pozorną, co uniemożliwi dopływ sygnału do anteny. Jest ona rozstrojona.

Natomiast, gdy telegrafista w biurze centralnym naciśnie klucz, aby wysłać wiadomość, następuje zwarcie części prawego opornika Nr 7, co spowoduje wzrost napięcia w uzwojeniu prądu stałego modulatora Nr 18 i wzrost prądu płynącego w tym uzwojeniu do wartości powodującej nasycenie magnetyczne rdzenia i opór pozorny uzwojeń wtórnych będzie taki, jak gdyby żelaza w cewkach nie było, a więc mały. Antena jest wówczas dostrojona do rezonansu i sygnał jest wypromieniowany.

 

Niewielkie rozstrojenia anteny, spowodowane zmiennymi warunkami atmosferycznymi lub potrzebą zmiany częstotliwości sygnału radiowego, wykonywane są poprzez odpowiednie elektryczne przełączenia lub zmianę kół zębatych w przekładni.

 

 [1] http://www.nadajnik-babice.pl/

 [2] Fr. Perepeczko, Gazeta Radjo 1927 r. strona 23.

 [3] https://dobiech-ireneusz.jimdo.com/

 Ireneusz Dobiech, 2017.12.