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    Maschinensender - Alternator  127 von 232eine Seite zurückeine Seite vor

    Maschinensender - Alternator
    Alexanderson Alternator

    Ein Maschinensender (Hochfrequenzmaschine),ist eine Sendeanlage welche ungedämpfte elektromagnetische Schwingungen ohne Elektronik mithilfe eines elektrischen Generators erzeugt.

    In der Anfangszeit der Funktechnik gab es noch keine Möglichkeit, ungedämpfte Schwingungen rein elektronisch zu erzeugen. Neben dem Lichtbogensender gab es die Möglichkeit, Schwingungen mit Hilfe eines Motors, also elektromechanisch, zu erzeugen. Hierzu waren schnell drehende Generatoren erforderlich, deren Rotor und Stator sehr fein unterteilt waren.

    Um 1904 wurde mit solchen Maschinensendern im Längstwellenbereich gearbeitet. Typische Werte waren z. B. 50 kW Sendeleistung auf einer Sendefrequenz von 50 kHz was einer Wellenlänge von 6000 m entspricht.

    Das rechte Bild zeigt den Alexanderson Alternator in Grimeton.
    Bildquelle: Creative Commons-Lizenz Gunther Tschuch  Wikipedia


    Pioniere waren neben anderen Reginald Fessenden, Charles P. Steinmetz und Ernst Fredrik Werner Alexanderson.

    Als in den 1920er Jahren die Elektronenröhre aufkam, verloren die Lichtbogen- und Maschinensender rasch an Bedeutung. Dazu beigetragen hat auch die damals durch Funkamateure gemachte Entdeckung, dass sich die bis dahin als "wertlos" betrachteten Kurzwellen besser und auch wirtschaftlicher für interkontinentale Verbindungen eignen als Längstwellen. Mittels der Röhrentechnologie konnten diese höheren Frequenzen und auch mehr Sendeleistung erzielt werden.


    Hochfrequenzmaschinen im Maschinensall in Nauen 1924

    Um 1928 wurde die letzte große Maschinensenderstation von der deutschen Firma Telefunken in Japan aufgebaut. Der Längstwellensender Grimeton, er ist der letzte noch funktionsfähige Maschinensender, stammt aus dem Jahr 1924 und befindet sich in Schweden. Er nutzt das Rufzeichen SAQ. Die Sendeanlage ist UNESCO-Welterbe.

    Das rechte Bild zeigt den Maschinensaal mit Hochfrequenzmaschinen in Nauen im Jahr 1924.
    Bildquelle: Telefunken

    Ein Alexanderson-Alternator ist ein elektrischer Generator, der speziell zur Erzeugung hochfrequenter Wechselspannungen mit bis zu 100.000 Schwingungen pro Sekunde (100 kHz) konstruiert ist.
    Die Geräte wurden von Ernst Alexanderson entwickelt und weltweit hauptsächlich für den Betrieb von Längstwellen- und Langwellen-Sendern verwendet.

    Arbeitsprinzip:

    Der Stator eines Alexanderson-Alternators besteht auf der einen Seite aus Spulen, die mit Gleichstrom beaufschlagt werden und ein Magnetfeld erzeugen. Der Rotor ist ein schnell rotierendes Eisenrad mit mehreren hundert bis über 1000 Schlitzen. Diese Schlitze sind zur Verringerung des Luftwiderstandes mit einem nicht ferromagnetischen Material gefüllt. Dadurch wird der magnetische Fluss auf genau gegenüber liegende Spulen der anderen Seite des Stators rhythmisch verändert und eine hochfrequente Wechselspannung erzeugt (Induktion). Für Langwellensender wurden Alternatoren für bis zu 100 kHz und 200 kW Leistung entwickelt.

    200-kW-Alternatoren:

    Die leistungsstärksten Alternatoren waren für Längstwellensender bestimmt und wurden von General Electric in einer Stückzahl von 20 produziert (siehe Tabelle). Sie konnten einen Frequenzbereich von 12,5 kHz bis 28,6 kHz (Betrieb in Stromnetzen mit 60 Hz) beziehungsweise 10,4 kHz bis 24 kHz (bei 50-Hz-Netzen in Europa) abdecken.

    Dazu konnte die Motordrehzahl zwischen 720 und 864/min variiert werden. Außerdem gab es Rotoren mit unterschiedlicher Polzahl und Getriebeübersetzungen von 1:2,675, 1:2,973 und 1:3,324. Die Rotoren dieser Maschinen hatten an der Peripherie eine Dicke von 75 mm und einen Durchmesser von 1,6 m. Bei bis zu 2500/min erreichte die äußere Umlaufgeschwindigkeit rund 800 km/h (etwa 2/3 der Schallgeschwindigkeit in Luft). Eine sehr wichtige Komponente der Alternatoren war deren Geschwindigkeitsregulator. Bei der entsprechenden Abstimmung der Antennen führten 0,25% Abweichung der Umdrehungszahl des Rotors zu einer Verringerung der an die Antenne übertragenen Leistung um mehr als 50%.

    Einsatzstationen:

    Radio-Station

    Kennung Wellenlänge Installation Abschaltung Verschrottung Bemerkung
    New Brunswick (New Jersey)
    USA
    WII

    13.761 m

    1918 1948 1953 anfänglich 50-kW-Alternator
    WRT

    13.274 m

    1920 1948 1953  
    Marion (Massachusetts)
    USA
    WQR

    13.423 m

    1920 1932    
    WSO

    11.623 m

    1922 1932   1942 nach Haiku
    Bolinas (Kalifornien)
    USA
    KET

    13.100 m

    1920 1930 1946  
    KET

    15.600 m

    1921 1930   1942 nach Haiku
    Radio Central (Long Island)
    USA
    WQK

    16.484 m

    1921 1948 1951  
    WSS

    15.957 m

    1921 1948   1949 nach Marion
    Kahuku (Hawaii)
    USA
    KGI

    16.120 m

    1920 1930 1938  
    KIE

    16.667 m

    1921 1930 1938  
    Tuckerton (New Jersey)
    USA
    WCI

    16.304 m

    1921 1948 1955  
    WGG

    13.575 m

    1922 1948 1955  
    Caernarfon
    Großbritannien
    MUU

    14.111 m

    1921   1939  
    GLC

    9.592 m

    1921   1939  
    Warschau
    Polen
    AXO

    21.127 m

    1923     im 2. Weltkrieg zerstört
    AXL

    18.293 m

    1923     im 2. Weltkrieg zerstört
    Grimeton
    Schweden
    SAQ

    17.442 m

    1924     anfänglich 18.600 m, noch betriebsbereit
        1924 1960 1960 zur Parallelschaltung
    Recife (Pernambuco
    Brasilien
        nie     1924 ausgeliefert
        nie     1924 ausgeliefert


    Ab 1942 wurden vier Stationen von der US Navy betrieben: die neu errichtete Station Haiku (Hawaii) sowie die Stationen in Bolinas (beide bis 1946), Marion und Tuckerton (beide bis 1948). Die Station Marion wurde 1949 von der US Airforce übernommen und bis 1957 zur Übertragung von Wetterberichten in die Arktis sowie zu den Basen in Grönland, Labrador und Island verwendet. Einer der Alternatoren wurde 1961 verschrottet und der andere an das US Bureau of Standards übergeben.

    Die beiden Maschinen in Brasilien konnten durch organisatorische Probleme nie dort eingesetzt werden. Sie wurden nach 1946 wieder an die Radio Central zurückgegeben.

    Sende- und Empfangsbetrieb:

    Die Längstwellensender waren mit mindestens je einer Alexanderson-Antenne ausgerüstet, von denen lediglich die eine in Grimeton noch erhalten ist. In Radio Central auf Long Island (USA) waren zwölf sternförmig aufgestellte Alexanderson-Antennen vorgesehen für den Sendebetrieb mit Dänemark (1), Schweden (2), Deutschland (3), Frankreich (4), Großbritannien (5), Südamerika (6, 7, 8), Pazifik sowie Telefonie mit Europa (9, 10, 11) und Polen (12). Telegramme wurden in einer Zentrale, die sich in Schweden beispielsweise in Göteborg befand, im Morsezeichen-Code auf Lochstreifen übertragen und anschließend in schneller Folge per Draht zur Sendestation (Schweden: Grimeton) übertragen. In der Sendestation erfolgte die Modulation über Relais und daran angeschlossene Magnetverstärker (Transduktoren).

    Die Empfangsantennen befanden sich in einigem Abstand zu den Sendern und bestanden aus etwa 13 km langen Drähten, die an hölzernen Masten aufgehängt waren. Keine einzige dieser Anlagen ist noch erhalten. Allerdings sind teilweise noch die Empfangsgebäude erhalten, beispielsweise in Kungsbacka, Schweden.

    Quelle Wikipedia: Creative Commons-Lizenz


    Weitere Information finden Sie unter:
    Weitere Informationen : Maschinensender Goldschmidt-Alternator Weitere Informationen verfuegbar Maschinensender Goldschmidt-Alternator Weitere Informationen : Grimeton Alternator Weitere Informationen verfuegbar Grimeton Alternator
    Weitere Informationen : Grimeton - Antennenanlage Weitere Informationen verfuegbar Grimeton - Antennenanlage Weitere Informationen : Längstwellensender Grimeton Weitere Informationen verfuegbar Längstwellensender Grimeton
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