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Stufenwähler für Regeltransformatoren, mit zwei Kreiskontaktbahnen
An Lastregelschalter von Fahrzeug-Regeltransformatoren, mit denen bei annähernd kanstanter Fahr- drahtspannung die Motorspannung von Null bis zu einem Höchstwert regelbar sein muss, werden ganz besondere Anforderungen gestellt. Die wichtigsten dieser Forderungen sind: Grosser Regelbereich, hohe Stufenzahl sowie extrem hohe Schaltbufigksit, gute und rasche Zugänglichkeit aller einem elektrischen oder mechanischen Verschleiss unterworfenen Teile, geringer Platzbedarf und niedriges Gewicht.
Zur Erzielung des erforderlichen grossen Regelbereiches mit einem möglichst geringen Aufwand wird beispiels-
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OberspannungswicHung desFahrzeugregeHransfe < matcEsmit Anzapfungen ver-sehen, sondern diese Wicklung wird überdies zweifach ausgenützt, indem mit der an der Regelwicklang abgegriffenen Spannung die Erregerwicklung eines Zusatztransformators eimmal gleichsinnig und einmal gegensinnig zum Regeltransformator gespeist wird, so dass sich durch Umkehr des Magnetflusses im Z1Isatztrans- formator eine Verdoppelung des Regelbereiches ergibt. Unabhängig davon. ob beim zweiten Abgtiff der Regelwicklung die gleichen Anzapfungen benützt sind oder ob hiezu anders gestufte Anzapfungen vorgesehen sind, treten hiebei an.
benachbarten mit den Anzapfungen verbundenen Kontakten des er & tderlichen
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Stufenwablerstimmt wird.
Die eingangs erwähnten Forderungen werden von einer bereits bekannten Anocdnang eines Lastregelschalters erfüllt, bei der die Anzapfungen der Regelwicldungmit den auf zwei nebeneinanderliegenden Kreisbahnen angeordneten Kontakten des Stufenwählers derart verbunden sind, dass jede Anzapfung sowohl mit einem Kontakt auf der einen, der sogenannten Hauptkontaktbahn als auch mit einem Kontakt auf der ändern, der sogenannten Nebenkontaktbahn verbunden ist.
Der drehbare Stromabnehmer der Haaptkontakt- bahn ist dabei mit dem beweglichen Hauptschaltkontakt des Lastschalters verbunden und der drehbare Stromabnehmer der Nebenkontaktbahn steht mit dem beweglichen Nebenschaltkontakt des Tastschalters in Verbindung, so dass über die Lastschalterkontakte die beiden Stromabnehmer elektrisch verbunden sind. Das die einwandfreie Überschaltung von einer Anzapfung zur andern sicherstellende Arbeitsspiel des Lastregelschalters bedingt, dass in der Ruhestellung des Stufenwählers der Hauptkontaktann auf einem der
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det.
Hauptkontaktkreisbahn und Nebenkontaktkreisbahn sind bei der bekannten Bauart nebeneinander in einer einzigen Ebene angeordnet, wobei die Kontakte auf kurzen Stehbolzen sitzen, die auf einer Isolierplatte befestigt sind, die als Trennwand zwischen Dem Wählerolraum und dem Transformatorölram dient.
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derTrennwand hindurch zu den Kontakten geführt. Ferner trägt die Trennwand die Lager der Stromabnehmer, so dass der gesamte Stufenwähler auf derlsoliertrennwand aufgebaut ist und alle einem mechanischen Verschleiss unterworfenen Kontakt- und Antriebsteile gut sichtbar und zugänglich sind. Infolge der Anordnung der beiden Kontaktbahnen in einer einzigen Ebene, ergeben sich ferner eine geringe Bauhöhe und ein kleiner Platzbedarf.
Bei dieser bekannten Anordnung eines Lastregelschalters, insbesondere dessen Stufenwahlers. ist, wie bereits erwähnt wurde, die Kontaktteilung an den beiden Kreisbahnen durch die an den Enden der Regelwicklung auftretenden Betriebs- und Uberspannungen bestimmt. Da. z. B. die Spannung an den Enden der Regelwicklung bei Regelung der Oberspannungswicklung des Fahrzeugtransformators etwa der Fahrdraht-
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spannung entspricht, wird bei höheren Fahrdrahtspannungen eine grosse Kontaktteilung notwendig.
Aber auch bei kleinen Spannungen an der Regelwicklung, jedoch grosser Stufenzahl, sowie insbesondere bei zu- und gegensinniger Speisung des Zusatztransformators von einer für jeden Speisesinn verschieden ange-
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versucht, Haupt-und Nebenkontaktbahn übereinander in zwei Ebenen mit gemeinsamer Stromabnehmerachse anzuordnen.
Dies ergibt jedoch neben andern Nachteilen lange Kontaktstehbolzen und lange'Strom- abnehmsMchsen, so dass zusätzlich zu den beiden Kontaktebenen eine weitere Ebene zur nochmaligen Abstützung der Kontaktstehbolzen und der Stromabnehmerachsen inAnspruch genommen wird, wodurch beide Kontaktkreisbahnen verbaut und schlecht zugänglich sind. Überdies erhöhen sich durch eine derartige Anordnung der Materialaufwand und das Gewicht des Stufenwählers unverhältnismässig stark.
Durch die nachstehend beschriebene Erfindung sollen die Nachteile nebeneinander oder übereinander angeordneter Kreiskontaktbahnen vermieden werden. Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass die Kontakttellung der beiden bisher mit gleicher Kontaktzahl und gleicher Kontaktteilung ausgeführten Kreisbahnen bei gegebener Spannungsbeanspruchung zwischen zwei benachbarten Kontakten durch die Ruhestellung desNebenkontaktarmes zwischen zwei Kontakten bestimmt ist, so dass der um vieles kleinere Abstand vom Nebenkontaktacm zum nächstfolgenden Kreisbahnkontakt der.
zu erwartenden Spannungsbeanspruchung gewachsen sein muss und nicht etwa der volle Abstand zwischen zwei benachbarten Kreisbahnkontakten für das Auffangen der auftretenden Betriebs- und Überspannungen zur Verfügung steht. Dagegen ist an der Hauptkontaktbahn mit einer Ruhestellung des Hauptkontaktarmes auf einem der Kfeisbahn- kontakte der volle Abstand zwischen zwei benachbarten Kreisbahnkontakten beansprucht und ist somit dieser Abstand eigentlich zu gross.
Auf Grund dieser Erkenntnis ist es zulässig, die Hauptkontaktkreisbahn mit einer kleineren Kontaktteilung auszuführen als die Nebenkontaktkreisbahn und man kann daher eine besondere Platzersparnis erzielen, wenn die Hauptkontaktkreisbahn konzentrisch zur Hilfskontaktkreisbahn innerhalb und in einer Ebene mit dieser angeordnet ist.
Da hiebei der Aussendurchmesser der NebenkontaJktkreisbahn nur geringfügig grösser wird als bei nebeneinander angeordneten Kontaktbahnen, beträgt die Platzeinsparung fast 50%, wozu noch der Vorteil einer gemeinsamen Drehachse kommt. Gegenüber übereinander angeordneten Kontaktbahnen ergibt sich eine verminderte Bauhöhe, da die zweite Kontaktbahnebene und die zusätzliche Abstützebene entfallen.
Es ist daher ebenfalls mit einer Platzeinsparung von etwa 50% zu rechnen. Überdies wird gegenüber einer solchen Anordnung die Zugänglichkeit verbessert und der Materialaufwand gesenkt.
Eine besonders einfache, übersichtliche und bezüglich des Antriebes der beiden Stromabnehmer vor- teilhafte Anordnung ergibt sich nach einem weiteren Vorschlag, wenn die Teilungen der Hauptkontakt-
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die einzelnen Glieder der in einer Ebene konzentrisch zueinander angeordneten Kontaktbahnen folgende Reihung von aussen nach innen aufweisen : Abnahmescbleifring der Nebenkontaktbahn - Kontakte für Ne-
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und Hauptkontaktbahn - Abnahmeschleifring der Hçmptkontaktbahn. Eine derartige GruppierungÜberdies ist es vorteilhaft und ebenfalls material-und platzsparend, auch diebeiden Abnahmeschleifringe mittels Stehbolzen. auf der Isoliertrennwand zu befestigen.
Mit Hilfe der Fig. l und 2 soll die Erfindung näher beschrieben werden. Die Fig. 1 zeigt teilweise im Schnitt die Seitenansicht eines erfmdungsgemässen Stufenwählers, dessen wesentliche Teile von der Isolierplatte 1 getragen sind. In der als Draufsicht gezeichneten Fig. 2 sind die beiden Kontaktkreisbahnen zu sehen. Mit 2 ist der Stromabnehmer der äusseren Bahn und mit 3 derjenige der inneren Bahn bezeichnet.
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14und 24Bahn ganz innen sitzt. Die beiden Stromabnehmer 2 und a werden von Isolierarmen 10 und 11 getragen, die auf der Achse 12 drehbar gelagert sind.
Aus Fig. 2 ist zu entnehmen, dass der gegenseitige Abstand und damit die Teilung der äusseren Kontaktfahnen 5, l & und 25 grösser ist als der gegenseitige Abstand und
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damit die Teilung der inneren Kontaktfahnen 6,16 und 26. Ferner ist aus der Lage der in Ruhestellung dargestellten Stromabnehmer 2 und 3 erkennbar, dass der äussere Stromabnehmer in der Mitte zwischen den zwei äusseren Kontaktfahnen 5 und 15 steht, während der innere Stromabnehmer auf der inneren
Kontaktfahne 6 aufliegt.
Da die beiden Stromabnehmer 2 und 3 über den nicht dargestellten Lastschalter und seinen Überschaltwiderstand elektrisch verbunden sind, muss der lichte Abstand vom äusseren Strom- abnehmer 2 zur inneren Kontaktfahne den auftretenden elektrischen Beanspruchungen gewachsen sein, die sich beispielsweise zwischen Anfang und Ende der Regelwicklung ergeben, unter der Annahme, dass der Doppelkontakt 4 mit dem Anfang und der Doppelkontakt 14 mit dem Ende der Regelwicklung ver- bunden sind. Beim Überschalten von Doppelkontakt 4 auf Doppelkontakt 14 führt zuerst der äussere Strom- abnehmer 2 einen Schaltschritt im Ausmasse der halben Kontaktteilung durch, so dass dieser Stromabneh- mer auf die Kontaktfahne 15 zu liegen kommt. In dieser Stellung überbrückt der am Lastschalter vorge- sehene Überschaltwiderstand beispielsweise eine Wicklunsstufe.
Im weiteren Verlauf des Überschaltvor- ganges schreitet der innere Stromabnehmer 3 um eine Kontaktteilung weiter und schliesslich legt der äussere Stromabnehmer 2 einen weiteren Schaltschritt im Ausmasse einer halben Kontaktteilung zurück und kommt dadurch wieder zwischen zwei Kontaktfahnen zu stehen. Abschliessend folgt der innere Strom- abnehmer 3 nach und gelangt auf die innere Kontaktfahne 16. Der nicht dargestellte Lastschalter hat da- bei die Aufgabe, die erforderlichen Stromunterbrechungen herbeizuführen, so dass die Stromabnehmer 2 und 3 stromlos auf-und ablaufen können.
Ferner ist aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, dass die beiden Stromabnahmeringe 8 und 9 mittels je drei
Stehbolzen 13 auf der Isolierplatte 1 befestigt sind. Jeweils einer der Stehbolzen Rann für die Ableitung des Stromes von den Stromabnahmeringen benützt werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Stufenwähler für Regeltransformatoren mit zwei Kreiskontaktbahnen, wobei in den Ruhestellungen der beiden drehbaren, je einer Kreiskontaktbahn zugeordneten Stromabnehmer einer dieser auf einem der Kreisbahnkontakte steht (Stromschluss-Ruhestellung) und der andere sich zwischen zwei benachbarten Kreisbahnkontakten befindet (Leer-Ruhestellung), beide Stromabnehmer über einen Lastumschalter fallweise elektrisch verbunden sind und an jeder der beiden Kreiskontaktbahnen zwischen wenigstens zwei benachbarten Kontakten eine Spannung auftritt, die erheblich höher ist, als die zwischen zwei benachbarten Anzapfungen der Regelwicklung, dadurch gekennzeichnet,
dass die Kreiskontaktbahn mit dem Stromabnehmer in Stromschluss-Ruhestellung eine kleinere Kontaktteilung aufweist als die Kreiskontakt- bahn mit dem Stromabnehmer in Leer-Ruhestellung und dass die Kontaktbahn mit der kleineren Kontaktteilung konzentrisch zur andern innerhalb und in einer Ebene mit dieser angeordnet ist.