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Transformator.
Vorliegende Erfindung betrifft einrichtungen an Transformatoren zur Änderung des Spannungsverhältnisses zwischen Primär- und Selnmdärwicklung derselben, durch Änderung
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wünschten Spannungsvorhättnisses, ohao die für den Fall der Einschaltung der sämtlichen Windungen der beiden Bewicklungen erzielte Ausgleichung merklich zu stören
Es ist häufig wünschenswert, das Spannungsverhältnis zwischen Primär- und Sekundärspulen eines Transformators zu ändern, indem man die Windungszahl in der einen oder in der anderen Bewicklung verändert.
Dies geschieht gewöhnlich in der Weise, dass man
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durch einen geeigneten Umschalter oder Regler die Verbindung zwischen einer Speise- leitungsklemme und den einen oder den anderen der Zuleitungsdrähte herstellt, also mehr oder weniger Wicklungen einschaltet.
Fast alle grösseren Transformatoren haben mehrere Primär- und sekundarspulen, welche im Transformator derart angeordnet und zusammengeschaltet sind, dass die magnetische Streuung auf ein Mindestmass herabgedruckt wird und wenn die Spulen irgendeine der beiden Bowlcklungen in Parallelschaltung verbunden worden sollen, so ist os nötig, dass jede der Spulen gegenüber den Spulen der anderen Bewicklung eine in magnetischer Hinsicht symmetrische Lage einnehme. weil, wenn diese lugea unsymmetrisch wären, du ; in den verschiedenen Spulen induzierten Spannungen verscvhieden gross ausfallen würden.
Wenn man dann die Spulen parallel schaltet, so findet
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die in den verschiedenen Sekundärwindungen auftretenden Spannungen voneinander ver- schieden sind und in diesem Falle können die Sekundärspulen nicht parallel geschaltet werden, ohne dass Stromausgleich zwischen ihnen stattfände, der Erhitzung zur Folge hat.
In der beiliegenden Zeichnung ist eine Einrichtung veranschaulicht, bei welcher die eben angedeuteten Mängel beseitigt sind.
Fig. 1 ist ein Schaltnngs8chcma eines Transformators nebst Regler gemäss vorliegender
Erfindung; Fig. 1a stellt den Transformator selbst mit den hauptsächlichsten Verbindungen dar ; Fig. 2, 2 a bezw. 3 und 3a zeigen Abänderungen der Schaltung.
Der Transformator besteht nach der Zeichnung aus einem geraden Eisenkern, auf welchen die Spulen aufgereiht sind und dessen Enden durch die Spulen aussen umschliessende Eisenschenkel verbunden sind.
Bei dem in Fig. 1 und 1a dargestellten Transformator sind die beiden Sekundär- spulen 14 und 15 in Parallelschaltung mit der Verteilungsleitung 16, 17 verbunden. Die beiden in magnetischer Hinsicht symmetrisch zu den Sekundärspulen liegenden Primär- spulen 1 und 2 sind mit den SpeisHieitern 12 und 13 gleichfalls in Parallelschaltung ver- bunden und von einzelnen Punkten der Wicklungen gehen Zuleitungsdrähte 18 und 19 aus, die miteinander durch Drähte 20 verbunden sind.
Diese Zuleitungsdrähte JS, M stehen mit den unbeweglichen Stromschlussstücken 21 eines Regelungsumschalters 22 in Verbindung und durch Verstellung des beweglichen Teiles 23 desselben kann die wirksame Windungs-
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zahl der Primärwicklung und damit das Spannungsverhältnis zwischen Primär- und Sekundär-. wicklung geändert werden.
Es ist leicht zu erkennen, dass vermöge der symmetrischen Anordnung der Primärspulen und ihrer Unterabteilungen, der Zuleitungsdrähte und der Verbindungen derselben, die wirksamen Windungen der Primärwicklung gegenüber der Sekundärwicklung stets symmetrisch verteilt sind, gleichgiltig wie der Regelungsumschalter gestellt ist, indem immer in magnetischer Hinsicht zu den Sekundärspulen symmetrisch liegende Teile der primären zu-oder abgeschaltet werden.
Diese Anordnung ist bei Transformatoren mit bloss zwei Primärspulen ausführbar und wünschenswert. Wird aber die Zahl der Spulen grösser als zwei, so könnte sich der Anschluss derselben an die Speiseleitung in Parallelschaltung als untunlich erweisen, und zwar deshalb, weil jede Spule für die volle Spannung der Primärleitung zu wickeln wäre.
In Fig. 2 und 2 a ist ein Transformator veranschaulicht, bei welchem das gewünschte Spannungsverhältnis ohne Rücksicht auf die Anzahl der Primärspulen leicht erzielt werden kann. In diesem Falle sind die Sekundärspulen 14 und 15 des Transformators in Parallelschaltung mit den Verteilungsleitern 16, 17 verbunden, wie in Fig. 1 und 2 und die
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Spule 1 gehen, und zwar von verschiedenen Punkten desselben, Zuleitungsdrähte 241 aus und in gleicher Weise gehen vom Teil 26 der Spule 1 Zuleitungsdrähte 261 aus. Die einander zugehörigen Zuleitungsdrähte der beiden Spulenteile sind durch Drähte 28 miteinander in Verbindung gesetzt und die Drähte 28 sind mit den feststehenden Stromschlussstücken 29 eines Regelungsumschalters 30 verbunden.
Durch Verstellung des beweglichen Teiles 31 des letzteren kann die wirksame Windungszahl der Primärwicklung des Transformators in ohneweiters verständlicher Weise geregelt werden. Die Teile 24 und 26 der beiden Spulen 1 und 2 oder die einander zugeordneten Windungsgruppen derselben sind parallel zueinander geschaltet, und zwar durch Vermittlung des Regelungsumschalters 30 und nach Massgabe der Stellung derselben. Die Teile 25 und 27 der beiden Spulen sind miteinander in Reihenschaltung verbunden und stehen auch in Reihenschaltung mit den wirksamen Windungen der beiden Spulenteile 24 und 26.
Zur näheren Erklärung der Wirkung, welche durch die gegenwärtige Einrichtung erzielt werden kann, möge angenommen werden, dass in der Primärwicklung 200 Windungen erforderlich sind und dass eine Gesamtzahl von 100 Windungen ausgeschaltet werden soll, um die grösste zulässige Änderung der Spannung in der Sekundärwicklung herbeizuführen. Unter diesen Umständen können die Teile 24 und 26 je 100 Windungen und die Teile 25 und 27 je 50 Windungen enthalten ; da die Teile 25 und 27 miteinander und mit dem Teil 24 in Reihenschaltung verbunden sind und die Teile 24 und 26 zueinander parallel geschaltet sind, so wird, wenn der Regelnngsschalter sich in der durch die Zeichnung angedeuteten Stellung befindet, die Gesamtzahl der Windungen 200 betragen.
Offenbar wird bei diesen V t3rbindungsweJsen auch die symmetrische Verteilung der jeweils eingeschalteten Primärspulenteile gegenüber den Sekundärspulen bei allen Stellungen des Regelungs- umschaltors beibehalten bleiben.
In Fig. 3 und 3a sind die Sekundärspulen 14 und 15 des Transformators in Parallelschaltung mit den Speiseleitern 16, 17 verbunden, ebenso wie in Fig. 3. Die Primärspulen 1 und 2 sind jedoch in je drei Teile 32, 33, 34 bezw. 35,36 und 37 geteilt und von den Teilen 32 und 35 gehen Zuleiter 321 und 351, und zwar von verschiedenen Punkten dieser Teile aus und sind durch Drähte 38 mit den feststehenden Stromschlussstücken 39 eines Regelungssehalters 40 verbunden, dessen beweglicher Teil 41 zur Änderung der wirksamen
Windungszahl der Primärwicklung im wesentlichen in derselben Weise, wie vorstehend mit
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Bei dieser Ausführungsform ist die äussere Klemme des Teiles 37 der Primärwicklung unmittelbar mit dem Speiseleiter 13 verbunden ;
die inneren Klemmen der Teile 34 und 37 sind miteinander verbunden und ebenso die äusseren Klemmen der Teile 34 and 36. Die inneren Klemmen der Teile 33 und 36 sind gleichfalls miteinander verbunden und das feststehende Stromschlussstück 43 eines zweiten Umschalters 42 ist mit der äusseren Klemme des Teiles 33 verbunden, während das zweite feststehende Stromschlussstllck 44 des Umschalters mit den äusseren Klemmen der Teile 34 und 36 in Verbindung steht. Der be- wegliche Teil 45 des zweiten Umschalters ist mit der inneren Klemme des Teiles 32 in
Verbindung gesetzt. Wird der Arm 45 auf das Stromschlussstuck 43 gelegt, wie in der
Zeichnung angedeutet ist, so sind die Teile 33, 36, 34 und 37 eingeschaltet, und zwar miteinander in Reihenschaltung verbunden.
Dabei sind die Teile 32, 35 (oder nur je eine Anzahl Windungen derselben) zueinander parallel geschaltet und mit den Teilen 33,
34, 36 und 37 in Reihenschaltung verbunden. Die Zahl der eingeschalteten Windungen
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durch'den Umscbalter 40 zueinander parallel geschalteten Windungen der Teile 82 und 35 in Reihenschaltung verbunden. Die wirksamen Windungen der Primärwicklung werden offenbar bei jeder Stellung des Regelangsumschalters 42 gegenüber der Sekundärwicklung des Transformators symmetrisch verteilt sein ; es wird also die angestrebte Wirkung erreicht.
In den vorstehend beschriebenen Fällen ist angenommen worden, dass die Windungszahl der Primärwicklung des Transformators zu ändern ist. Die gewünschte Wirkung kann aber auch dadurch erhalten werden, dass man die Windungszahl der Sekundärwicklung mit Hilfe der vorstehend beschriebenen Regelungseinrichtung ändert.
Der Vereinfachung der Beschreibung und Zeichnung wegen ist im vorstehenden angenommen worden, dass die Primär- und Sekundärwicklung nur aus je zwei Spulen besteht.
In der Praxis wird die Zahl der Primär-und der Sekundärspulen erheblich grösser sein ; die Zahl der Spulen ist selbstverständlich gleichgiltig für das Wesen der vorliegenden Erfindung.
PATENT-ANSPRÜCHE : l. Transformator, bei welchem eine der Bewicklungen aus einer Anzahl Spulen besteht, die derart angeordnet sind, dass sie gegenüber den Spulen der anderen Bewicklung symmetrisch gelegen sind und die, um das Verhältnis der Spannungen ändern zu können, mit von verschiedenen Punkten der Spulen ausgehenden Znleitungsdrähten ausgestattet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Unterabteilungen der unterteilten Bewicklung durch Zuleitungsdrähte mit den Stromschlussstücken einer Schaltvorrichtung derart verbunden sind, dass die durch irgendwelche Bewegungen der Schaltvorrichtung zu-oder ab- geschalteten Unterabteilungen symmetrisch zur anderen Bewicklung liegen.