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Induktiver Spanmusteiler.
Es sind induktive Spannungsteiler bekannt, die eine zur Änderung des Teilungsverhältnisses umschaltbare Sekundärwicklung enthalten. Die Erfindung betrifft eine einfache Anordnung eines solchen
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gnetische Vorteile hat. Sie besteht darin, dass die Sekundärwicklung dauernd in sich und ausserdem über eine verstellbare Kurzschlussbrücke geschlossen ist. Primär-und Sekundärwicklung können in gegenseitig unveränderlicher Lage auf einem luftspaltlosen Eisenkern von beliebiger Form sitzen. Zur Regelung des Teilungsverhältnisses wird nur die Kurzsehlussbrücke bewegt, ohne dass Windungen der Primäroder Sekundärwicklung zu-und abgeschaltet werden müssen.
Es wird daher ständig die ganze Sekundärwicklung ausgenutzt. Es ist aber auch möglich, neben der Anordnung nach der Erfindung noch eine der bekannten Anordnungen mit Windungsschaltung oder verstellbaren Eisenteilen usw. zur Ergänzung des Regelbereiches vorzusehen. Die Anordnung nach der Erfindung ermöglicht auch in einfacher Weise die Aufhebung der Transformatorspannung zwischen benachbarten Schaltkontakten der Kurzschlussvorrichtung und eine günstige Bemessung des Spannungsteilers.
Die Fig. 1-3 der Zeichnung zeigen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Schaltbild. Die beiden primären Wicklungsabschnitte a und b des Spannungsteilers liegen in Reihe an der zu teilenden Spannung zwischen den Leitungen u und r. Das Potential des Teilungspunktes o wird durch Umschaltung der Sekundärwicklung cl bei gleichbleibendem Windungszahlverhältnis der Primärwicklung verschoben.
Die Wicklung d ist z. B. als geschlossene in der Zeichnung durch einen Kreis versinnbildlichte Trommelankerwicklung ausgebildet und mit einem Kollektor verbunden, auf dem die Bürsten der Kurzschluss- brücke c gleiten. Je nach deren Stellung ändert sich die magnetische Achse der Wicklung d. Stimmt sie nach Fig. l mit jener des Primärwieklungsabschnittes ( überein, so wird dessen Feld gedämpft, während das Feld des Abschnittes b praktisch ungedämpft bleibt. Der Scheinwiderstand des Abschnittes a ist also praktisch Null und der Abzweigpunkt 0 hat das Potential der Leitung. In der Mittelstellung der
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gleichem Masse gedämpft, das Verhältnis der Teilspannungen ist daher 1 : 1.
In der Stellung nach Fig. 3 nimmt der Abzweigpunkt o das Potential der Leitung V an. Der Eisenkörper des Spannungsteilers ist so auszubilden, dass die Magnetfelder der Primärwicklungsabsehnitte sich unabhängig voneinander
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reglern keinen Luftspalt.
Fig. 4 zeigt im Schaltbild eine in Fig. 5 ausführlicher dargestellte Anordnung, bei der die Wicklungen nicht konzentrisch um eine Achse, sondern reihenweise auf einem geraden Kern angeordnet sind. der gleichfalls die unabhängige Ausbildung von Teilfeldern zulassen muss. Jeder der beiden Wicklungsabschnitte a und b umfasst je zwei die Sekundärwicklung cl entgegengesetzt induzierende Windungsgruppen.
Steht die Kurzsclussbrüeke c in der in Fig. 4 gezeichneten Lage. so sind die dem Primärwicklungs- abschnitt a zugeordneten Sekundärwicklungsteile unwirksam. In ihnen heben sich die durch gestrichelte Pfeile angedeuteten Spannungen und ebenso die magnetischen Wirkungen der sie im Sinne der vollausgezogenen Pfeile durchfliessenden Ströme paarweise auf. Die Felder der Primärwicklungsteile a können sich daher ungehindert ausbilden, während jene der Primärwieklungsteile b gedämpft werden. Der Ab-
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gedämpften Teilfelder t der Wicklungsteile a in gestrichelten Linien und die ungedämpften Teilfelder F der Wicklungsteile b in vollen Linien angedeutet.
Bei der Zwischenstellung der Kurzschlussbrücke heben
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abschnitte können sich hier ungedämpft ausbilden und der Punkt o teilt die Spannung uv in zwei gleiche Teile.
Der Eisenkörper dieser Anordnung ist nach Fig. Ï mehrsehenkelig. Die Wicklungen a, b und d liegen auf dem einen Joch. Die Teilkraftflüsse t und F schliessen sich durch die Schenkel und das zweite
Joch. Um dieses schlingen sich die zur Kurzschlussvorrichtung führenden Anzapfleitungen in Form von Hilfswindungen A. In ihnen werden Spannungen induziert, die für jeden zweiten Lamellenübergang, hier also für die drei Hauptstellungen der Kurzschlussbrücke (obere Bürste auf Kontaktlamellen 11, 12 oder 9, 10 oder 7, 8), die Transformatorspannung des zwischen je zwei benachbarten Anzapfleitungen liegenden Abschnittes der Wicklung d aufheben und so die aus den Anzapfleitungen gebildete Stromschleife spannungslos machen.
An Stelle der Hilfswindungen können in diese Stromschleife auch Gegenspannungsquellen anderer Art eingeschaltet sein oder geeignete Gegenspannungen auch durch Hilfs- kraftflüsse induziert werden, die die Stromsehleifen durchsetzen. Die Hilfswindungen . sind mit dem Feld F derart verkettet, dass es durch ihre Ströme nicht beeinflusst wird, wenn zwei benachbarte Anzapfleitungen gleich grosse Ströme führen, was in den erwähnten drei Hauptstellungen zutrifft. Die Bürsten können dort also betriebsmässig in einer Lagen stehen bleiben, in der sie benachbarte Anzapfkontakte überbrücken, wobei jeder der beiden Kontakte nur den halben Bürstenstrom führt.
Durch die Aufhebung der Transformatorspannung zwischen jenen Kontakten ist es möglich, die Windungszahl des zwischen ihnen liegenden Sekundärwieklungsteiles frei zu bemessen. Man wird diese möglichst gross machen, um das Feld schon mit kleinen Kurzschlussströmen abzudämpfen. Durch Vermehrung der Kontaktzahl können auch zwischen den Hauptstellungen der Kurzschlussbrücke weitere Ruhestellungen erhalten werden. Der Spannungssprung ist nicht schon bei Verlassen der Ruhestellung, sondern erst bei dem nächsten Kontaktübergang zu überwinden. Die Bürstenbrücke hat dann einen gewissen Anlaufweg zurückgelegt und Überschreitet den Spannungsspnmg mit grösserer Geschwindigkeit.
Die Kurzschlussvorrichtung kann statt der in Fig. 5 angedeuteten geraden Kontaktbahn eine kreisförmige Kontaktbahn erhalten und nach Fig. 6 wie ein gewöhnlicher Kollektor mit Kurzschluss- bürstenbrücke ausgeführt werden.
Der beschriebene Spannungsteiler dient unter anderem zur Überbrüekung der Schaltstufen von Stufentransformatoren. Durch Verstellen der Kurzschlussbürstenbrücke wird der Teilungspunkt o von dem Potential einer Anzapfung der Hauptwicklung auf das der nächsten Anzapfung gebracht, worauf praktisch stromlos die erste Anzapfung abgeschaltet und die übernächste zugeschaltet werden kann. Die Baustoffausnutzung des Spannungsteilers wird besonders wirtschaftlich, wenn die Mittelstellung der Kurzsehlussbürsten, bei der seine Wicklungsabschnitte a und b von annähernd gleichem Strom durchilossen werden, der Dauerbeanspruehung entsprechend bemessen ist und die andern Stellungen nur für kurzzeitiges Überregeln benutzt werden. In jener Mittelstellung ist die Feldverteilung am günstigsten.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Induktiver Spannungsteiler mit zur Änderung seines Teilungsverhältnisses umschaltbarer Sekundärwicklung, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärwicklung dauernd in sieh und ausserdem über eine verstellbare Kurzschlussbrücke geschlossen ist.