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Schaltungseinrichtung zur Entnahme einer grossen Anzahl von Spannungsstufen von einem Stufentransformator mit geringer Stufenzahl.
Die Erfindung bezieht sich auf solche Schaltungen für Wechselstromverl) raucher, bei welchen ein Stufentransformator und zwecks Erhöhung der Zahl der Schaltstufen ruhende Hilfstransformatoren verwendet werden. Die Erfindung bezweckt, eine Schaltung dieser Art zu schaffen, die sich durch besondere Einfachheit auszeichnet und eine im Verhältnis zur Anzahl der Transformatoranzapfungen und der Schalter hohe Zahl der erreichbaren Schaltstufen aufweist.
Dieser Zweck wird gemäss der Erfindung dadurch erreicht, dass bei einer Anordnung mit zwei Hilfstransformatoren mit je zwei Wicklungen, von denen eine mit der entsprechenden Wicklung des andern Hilfstransformators als Spannungsteiler an die verschiedenen Anzapfungen des Stufentransformators gelegt werden kann, diese den Spannungsteiler bildenden Wicklungen unabhängig voneinander kurzgeschlossen bzw. überbrückt werden können und die beiden andern Wicklungen der Hilfstransformatoren zwischen den Anzapf- punkt des Spannungsteilers und den Verbraucher geschaltet werden. Zweckmässig werden dabei die Wicklungen der Hilfstransformatoren auf einem gemeinsamen Eisenkern angeordnet.
In diesem Falle ist es auch möglich, die beiden hintereinander geschalteten Sekundärwick- lungen durch eine gemeinsame auf dem mittleren Schenkel des Eisenkernes angeordnete Wicklung zu ersetzen.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Fig. 1 und 2 schematisch ver-
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Speisung eines Motors m über die Einzelschalter a) b) c) d bestimmt ist. An die untereinander parallel geschalteten Schalter a und c einerseits sowie b und d anderseits sind die Enden zweier auf getrennten Eisenkernen e und f angeordneter Primärwicklungen bzw. h der Hilfstransformatoren angeschlossen, die miteinander einen Spannungsteiler bilden, der gleichzeitig auch als Überschaltdrosselspule wirkt.
Durch Schalter/'und s sind die Primärwicklungen g und h unabhängig voneinander kurzschliessbar. Die zugehörigen Sekundärwicklungen il und i2 sind in die von der Verbindungsstelle der Primärwicklungen g und h zum Motor in führende Leitung hintereinander eingeschaltet. Es wirken also, wenn beide Primärwicklungen an Spannung liegen, die Spannungen der beiden Sekundärwicklungen ein-
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u. zw. = 4 : 1 gewählt.
Es ergeben sich nun unter der Annahme, dass Po die Spannung der ersten und p die Spannung jeder folgenden Transformatorstufe bezeichnet, nacheinander folgende Schaltungs- möglichkeiten und Schaltstufen :
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<tb>
<tb> Geschlossene <SEP> Schalter <SEP> : <SEP> Schaltstufe <SEP> :
<SEP> Spannung <SEP> :
<tb> a <SEP> r <SEP> 1 <SEP> p <SEP> 0
<tb> a <SEP> r <SEP> b <SEP> 2 <SEP> p0 <SEP> + <SEP> p/4
<tb> a <SEP> b <SEP> 3 <SEP> p0 <SEP> + <SEP> 0/2
<tb> a <SEP> s <SEP> b <SEP> 4 <SEP> p0 <SEP> + <SEP> 3 <SEP> p/4
<tb> s <SEP> b <SEP> 5 <SEP> p0 <SEP> + <SEP> p
<tb> csb <SEP> 6 <SEP> po+Sp/4
<tb> cb <SEP> 7 <SEP> po+ <SEP> F/
<tb> erb. <SEP> 8 <SEP> p0 <SEP> + <SEP> 7p/4
<tb> er <SEP> 9 <SEP> p0 <SEP> + <SEP> 2p
<tb> usw. <SEP> bis
<tb> sd <SEP> 13 <SEP> p0 <SEP> + <SEP> 3p
<tb>
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im ganzen bei n Anzapfungen und n + 2 Schaltern n + 3(n-1) = 4n-3 Schaltstufen erreichen.
Die Ausführungsform nach Fig. 2 unterscheidet sich von der beschriebenen nur dadurch, dass die beiden Eisenkerne e und f der Hilfstransformatoren durch einen gemeinsamen dreischenkeligen Eisenkern k ersetzt sind, der ausser den Primärspulen g und h eine die Sekundärspulen il und i2 ersetzende, auf dem mittleren Schenkel angeordnete Sekundärspule i trägt. Die Wicklung g ist hiebei mit der Wicklung i durch den gemeinsamen Eisenkern derart verkettet, dass in der Wicklung i eine der vom Stufentransformator abgenommenen Nutzspannung entgegenwirkende Spannung induziert wird, während die Wicklung h umgekehrt eine die Nutzspannung erhöhende Spannung aufdrückt. Wenn beide Wicklungen (y und A) eingeschaltet sind, hebt ihre Wirkung den Kraftfluss auf, so dass die Nutzspannung nicht verändert wird.
Wenn nur eine der beiden Wicklungen kurzgeschlossen ist, so induziert die andere einen entsprechenden Spannungswert in der Wicklung i, der also die Nutzspannung in entsprechender Richtung beeinflusst. Die Wirkung der Wicklung i ist also bei kurzgeschlossenem Schalter r additiv, bei kurzgeschlossenem Schalter s subtraktiv. Es ergeben sich unter sonst gleichen Verhältnissen genau die gleichen Spannungsstufen wie in obenstehender Tabelle.
Natürlich könnten auf dem Eisenkern le auch zwei getrennte Sekundärspulen wie bei der Ausführung nach Fig. 1 angeordnet sein, doch ist die Anordnung gemäss Fig. 2 ein-
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gleichzeitig, sondern immer nur abwechselnd induziert wird.
Das Übersetzungsverhältnis der Hilfstransformatoren kann auch abweichend von dem hier verwendeten (4 : 1) gewählt werden ; ausserdem brauchen die einzelnen Transformatorstufenspannungen nicht untereinander gleich zu sein. Doch bietet die Anordnung mit gleichen Stufenspannungen p und dem Übersetzungsverhältnis 4 : 1 den Vorteil, dass alle Schaltstufen gleiche Spannungsunterschiede aufweisen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Schaltungseinrichtung zur Entnahme einer grossen Anzahl von Spannungsstufen von einem Stufentransformator mit geringer Stufenzahl, bei welcher zwei Hilfstransformatoren mit je zwei Wicklungen vorgesehen sind, von welchen jeweils eine Wicklung mit der entsprechenden Wicklung des andern Hilfstransformators als Spannungsteiler an die verschiedenen Anzapfungen des Stufentransformators gelegt werden kann,. dadurch gekennzeichnet, dass die
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bzw. überbrückt werden können und die andern beiden Wicklungen ( und der Hilfstransformatoren hintereinander zwischen den Anzapfpunkt des Spannungsteilers (g, 7) und den Verbraucher (m) geschaltet sind (Fig. 1).