AT405581B - Stufenwähler für stufenschalter an stufentransformatoren - Google Patents

Description

AT 405 581 B

Die Erfindung betrifft einen Stufenwähler für Stufenschalter an Stufentransformatoren für eine besonders hohe Spannungsstufenzahl bestehend aus einem Feinwähler mit je Phase in zwei Ebenen jeweils kreisförmig in der Wandung eines Gehäuses angeordneten festen Wählerkontakten, die von an konzentrischen Antriebswellen geführten Kontaktbrücken überstreichbar sind, wobei die Antriebswellen durch ein mit dem Stufenschalterantrieb in Verbindung stehendes Maltesergetriebe einzeln betätigbar sind, bestehend weiterhin aus einem Mehrfach-Grobwähler, der weitere feste Kontakte aufweist, die jeweils mit einer Ausleitung einer Grobstufe der Stammwicklung des Stufentransformators verbunden und durch weitere bewegliche Kontaktbrücken überstreichbar sind.

Bei Stufentransformatoren ist es seit langem bekannt, an der Stammwicklung eine Grobstufe vorzusehen, an der das eine oder andere Ende der Feinstufenwicklung mittels eines Grobwählers wahlweise anlenkbar ist. Bei Transformatoren für Sonderzwecke werden bisweilen so große Einstellbereiche benötigt bzw. es ist eine so feinstufige Spannungseinstellung mit einer großen Zahl von Betriebsstellungen erforderlich, daß dies nur mittels eines Mehrfach-Grobwählers in Verbindung mit mehreren Grobstufen an der Stammwicklung des Stufentransformators verwirklicht werden kann.

Aus der Druckschrift "Technische Daten-Stufenschalter Typ M” der Anmelderin, Impressum: TD 50/85 de-0390/500, ist bereits ein Stufenschalter bekannt, dessen Stufenwähler einen Feinwähler mit je Phase in zwei Ebenen angeordneten Wählerkontakten sowie einen Mehrfach-Grobwähler aufweist, der wiederum aus zwei üblichen einfachen Grobwählern besteht. Die beiden Grobwähler sind dabei an beiden Seiten des Feinwählers angebaut. Zur Betätigung des Wählers sind oberhalb zwei gemeinsam von einem Maltesertreiber angetriebene Malteserräder angeordnet, wobei jedes Malteserrad jeweils eine Feinwählerebene jeder Phase und einen der beiden seitlichen Grobwähler betätigt. Damit sind beispielsweise mit einer fünfstufigen Grobwicklung und einer Feinstufenwicklung mit 18 Anzapfungen 107 Betriebsstellungen zu erreichen.

Malteserantriebe sind an sich z.B. auch aus ELIN-Zeitschrift 1971, Jg.23, S.77-91 bekannt.

Nachteilig bei diesem bekannten Stufenwähler mit Mehrfach-Grobwähler ist, dabei, daß durch deren beidseitige Anordnung ein sehr großer Wähler mit einem im Querschnitt ovalen oder anderweitig von der Kreisform abweichenden Gehäuse entsteht, der einen herblichen Platzbedarf, erfordert und nur schwierig im Transformatorenkessel unterzubringen ist und bei dem darüberhinaus die mechanische Verbindung mit dem Lastumschalter problematisch ist.

Nachteilig ist weiterhin die Vielzahl der erforderlichen speziellen Bauteile einschließlich des besonderen im Querschnitt von der Kreisform abweichenden Wählergehäuses, die für eine Ausführung mit Mehrfach-Grobwählern, die zu den Sonderausführungen zählt und regelmäßig nur auf besonderen Kundenwunsch gefertigt wird, vorgehalten werden

Bei dem bekannten Wähleraufbau als Käfig aus Hartpapier- oder GFK-Stäben bedeutet dies, daß ein von der Zylinderform abweichender Käfig mit speziellen Boden- und Kopfteilen erforderlich ist.

Bei Stufenwählern mit geschlossenen Isolierstoffzylindern also Gehäuse ist weiterhin zu bedenken, daß diese üblicherweise aus GFK hergestellten Isolierstoffgehäuse mit vertretbarem Aufwand in Wickeltechnik nur als zylindrische, d.h. rotationssymmetrische Teile herstellbar sind; der nach dem Stand der Technik erforderliche davon abweichende Querschnitt macht auch für solche Wähler eine Fertigung aufwendig und

Aus der US-PS 1 326 354 ist es bekannt, Feinwähler und Grobwähler in getrennten Gehäusen unterzubringen. Die zu Gruppen zusammengefaßten, festen Kontakte des Feinwählers und des Grobwählers sind als stationäre Kontaktfinger ausgebildet, die auf einem Arm einer Spinne fest angeordnet sind. Bei jeder Umschaltung findet eine kontinuierliche Drehbewegung statt. Dabei dreht ein Motor Antriebswellen kontinuierlich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten. Mit den Antriebswellen werden leitendmiteinander verbundene "contact strips" gedreht, die verschiedene Kontaktfinger überstreichen. Dies erfolgt gleichzeitig und kontinuierlich in beiden Gehäusen für Grobwähler und Feinwähler.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines platzsparenden Stufenwählers der eingangs genannten Art, der aus möglichst wenigen speziellen Bauteilen besteht, sondern vielmehr baukastenartig möglichst aus den für den Feinwähler ohnehin erforderlichen Getriebebauteilen aufbaubar ist und der ein Wählergehäuse mit kreisförmigem Querschnitt gestattet.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß Feinwähler und Grobwähler, wie an sich bekannt, als separate Baugruppen innerhalb getrennter Gehäuse ausgebildet sind, dergestalt daß die festen Grobwählerkontakte in der Wandung eines weiteren Gehäuses angeordnet sind und die diese überstreichenden weiteren beweglichen Kontaktbrücken mit weiteren konzentrischen Antriebswellen, die vertikal zentrisch durch das weitere Gehäuse verlaufen, verbunden sind, und daß weiterhin die Antriebswellen durch ein weiteres Maltesergetriebe, das mit dem Stufenschalterantrieb in Verbindung steht, betätigbar sind. Die Unteransprüche beinhalten besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.

Der erfindungsgemäße Stufenwähler besteht demnach aus zwei getrennten Gehäusen; ein Gehäuse nimmt auf bekannte Weise den Feinwähler auf; das andere Gehäuse beinhaltet den kompletten Mehrfach- 2

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Grobwähler.

Als Gehäuse kann dabei ein Gerüst aus Hartpapier- oder GFK-Stäben als auch ein geschlossener Isolierstoffzylinder Verwendung finden. Der erfindungsgemäße Mehrfach-Grobwähler hat neben dem kreisförmigen Querschnitt des Gehäuses besonders den Vorteil, daß für den Grobwähler im wesentlichen die 5 gleichen Antriebsteile wie für den Feinwähler verwendet werden, insbesondere können gleiche Malteserräder mit gleicher Teiligkeit, entsprechend der Zahl der Feinwählerstufen, verwendet werden.

Weiterhin gestattet der erfindungsgemäße Stufenwähler mit seinen beiden zylindrischen Gehäusen eine flexiblere Unterbringung im Transformator, da die beiden Gehäuse auch entfernt voneinander angeordnet werden können, wobei der Abstand zwischen den Gehäusen in Abhängigkeit von den jeweiligen Einbauver-io hältnissen variierbar ist.

Die Erfindung soll nachstehend beispielhaft näher erläutert werden.

Es zeigen:

Fig. 1 den erfindungsgemäßen Mehrfach-Grobwähler des Stufenwählers allein in schematischer Schnittdarstellung von vorn 75 Fig. 2 den Antrieb dazu ebenfalls schematisch in perspektivischer Darstellung

Fig. 3 den vollständigen Stufenwähler, bestehend aus Feinwählergehäuse und Mehrfach-Grobwähler-Gehäuse in prinzipieller Anordnung

Der gesamte Mehrfach-Grobwähler besteht aus einem Antriebskopf 1 und einem zylindrischen Gehäuse 2, das, wie bereits erläutert, aus Isolierstoffstäben oder auch einem -zylinder bestehen kann. 20 In der Wand des Gehäuses 2 befinden sich die festen Grobwählerkontakte 2.1, 2.3.....2.m in einer horizontalen Ebene I sowie die festen Grobwählerkontakte 2.2, 2.4,...,2.m + 1 in einer weiteren horizontalen Ebene II......

Der Antriebskopf 1 beinhaltet ein nachfolgend noch näher erläutertes Getriebe, das die Drehbewegung einer vom Motorantrieb 17 kommenden Antriebswelle 3 in eine Drehbewegung zweier konzentrisch 25 gelagerter Malteserräder 4, 5 wandelt.

Diese Malteserräder 4, 5 stehen mit konzentrisch gelagerten unabhängig voneinander drehbaren Antriebswellen 6, 7 in Verbindung, die jeweils einen drehbaren Grobwählerkontakt 8, 9 tragen. Dabei betätigt der

Grobwahlerkontakt 8 die festen Grobwählerkontakte 2.1, 2.3.....2.m der ersten horizontalen Ebene I und der

Grobwählerkontakt 9 die festen Grobwählerkontakte 2.2, 2.4.....2.m + l der zweiten horizontalen Ebene II. 30 Die beweglichen Grobwählerkontakte sind dabei auf an sich bekannte Weise als Kontaktbrücken, beispielsweise nach DE 39 28 359, ausgebildet, die jeweils einen Festkontakt in der Wand des Gehäuses 2 mit einem konzentrischen elektrisch leitenden Ableitring 10, 11, der jeweils mit einer nicht näher dargestellten Kontaktableitung verbunden ist, verbinden.

Das Getriebe im Antriebskopf 1 besteht aus einem Maltesertreiber 12, der über ein Umlenkgetriebe direkt 35 von der vom Motorantrieb 17 kommenden Antriebswelle 3 betätigt wird. Dieser Maltesertreiber 12 besitzt horizontal gesehen beidseitig jeweils um 180° versetzt einen oberen Treibernocken 12.1 sowie einen unteren Treibernocken 12.2. Der obere Treibernocken 12.1 greift in Einschnitte des oberen Malteserrades 4 ein, der untere Treibernocken 12.2 entsprechend in solche des unteren Malteserrades 5.

Das obere Malteserrad 4 wiederum besitzt einen oberen Maltesemocken 4.1, das untere Malteserrad 5 40 einen unteren Maltesernocken 5.1, die jeweils in ein oberes Schlitzrad 13 bzw. ein unteres Schlitzrad 14 eingreifen. Die Drehbewegung des oberen Schlitzrades 13 wird über ein oberes Zahnradpaar 15.1, 15.2 auf die innere Antriebswelle 6, die des unteren Schlitzrades 14 über ein unteres Zahnradpaar 16.1, 16.2 auf die äußere Antriebswelle 7 übertragen. 45 Die Wirkungweise ist folgende:

Bei jeder Umschaltung löst der nicht näher dargestellte Motorantrieb 17 eine Drehbewegung einer Motorantriebswelle 18 aus, die sowohl zu einer Antriebswelle 19 des Feinwählers (FW) als zur Antriebswelle 3 des Mehrfach-Grobwählers (GW) übertragen wird und dort eine Drehung des Maltesertreibers 12 um so jeweils 180* erzeugt. Abwechselnd greifen bei jeder Umschaltung damit der obere Treibernocken 12.1 in das obere Malteserrad 4 oder der untere Treibernocken 12.2 in das untere Malteserrad 5 ein und drehen das jeweilige Malteserrad um einen Winkel, der von deren Teiligkeit abhängt. Diese Teiligkeit ergibt sich aus der Zahl der Feinwählerkontakte in jeder Betätigungsebene des Feinwählers (FW). Nach einem vollen Umlauf jedes Malteserrades 4, 5, d.h. nach dem vollständigen Durchlauf aller Feinwählerkontakte, greift 55 entweder der obere Maltesemocken 4.1 in das obere Schlitzrad 13 oder der untere Maltesernocken 5.1 in das untere Schlitzrad 14 ein und dreht es um einen bestimmten Winkel.

Durch das obere Zahnradpaar 15.1, 15.2 bzw. das untere Zahnradpaar 16.1, 16.2 wird diese Drehbewegung wiederum auf die innere Antriebswelle 6 bzw. die äußere Antriebswelle 7 übertragen. Die innere Antriebs- 3

Claims (5)

1. AT 405 581 B welle 6 schaltet damit die Grobwählerkontakte in der Ebene II, die äußere Antriebswelle 7 die in der horizontalen Ebene I. Es wurde bereits erläutert, daß die Malteserräder 4, 5 die gleiche Teiligkeit aufweisen wie die zum Antrieb des separaten Feinwählers. Während beim Feinwähler jedoch die Malteserräder bei jeder Schaltung abwechselnd eine Kontaktebene des Feinwählers schalten, laufen sie beim Mehrfach-Grobwähler leer; erst nach vollständigem Umlauf um 360· wird über den jeweiligen Maltesernocken eine Schaltbewegung für den Grobwähler erzeugt. Patentansprüche 1. Stufenwähler für Stufenschalter an Stufentransformatoren für eine besonders hohe Spannungsstufenzahl bestehend aus einem Feinwähler mit je Phase in zwei Ebenen jeweils kreisförmig in der Wandung eines Gehäuses angeordneten festen Wählerkontakten, die von an konzentrischen Antriebswellen geführten Kontaktbrücken überstreichbar sind, wobei die Antriebswellen durch ein mit dem Stufenschalterantrieb in Verbindung stehendes Maltesergetriebe einzeln betätigbar sind, bestehend weiterhin aus einem Mehrfach-Grobwähler, der weitere feste Kontakte aufweist, die jeweils mit einer Ausleitung einer Grobstufe der Stammwicklung des Stufentransformators verbunden und durch weitere bewegliche Kontaktbrücken überstreichbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß Feinwähler (FW) und Grobwähler (GW), wie an sich bekannt, als separate Wähler (FW) und Grobwähler (GW), wie an sich bekannt, als separate Baugruppen innerhalb getrennter Gehäuse ausgebildet sind, dergestalt daß die festen Grobwählerkontakte (2.1 ... 2.m + 1) in der Wandung eines weiteren Gehäuses (2) angeordnet sind und die diese überstreichenden weiteren beweglichen Kontaktbrücken (8, 9) mit weiteren konzentrischen Antriebswellen (6, 7), die vertikal zentrisch durch das weitere Gehäuse (2) verlaufen, verbunden sind, und daß weiterhin die Antriebswellen (6, 7) durch ein weiteres Maltesergetriebe, das mit dem Stufenschalterantrieb (17) in Verbindung steht, betätigbar sind.
2. 2. Stufenwähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Maltesergetriebe aus einem von einer Antriebswelle (3) antreibbaren Maltesertreiber (12) besteht, der auf an sich bekannte Weise um 180* versetzt einen oberen Treibernocken (12.1) und einen unteren Treibemocken (12.2) aufweist, wobei der obere Treibernocken (12.1) in ein oberes Malteserrad (4) und der untere Treibernocken (12.2) in ein unteres Malteserrad (5) eingreift, daß sich auf jedem Malteserrad (4,5) ein Maltesernocken (4.1, 5.1) befindet, der jeweils nach einer vollständigen Drehung des zugehörigen Malteserrades (4, 5) in ein oberes Schlitzrad (13) bzw. ein unteres Schlitzrad (14) eingreift und daß jedes Schlitzrad (13, 14) mit einer der weiteren konzentrischen Antriebswellen (6, 7) in Verbindung steht.
3. 3. Stufenwähler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (3) des weiteren Maltesergetriebes, das den Mehrfach-Grobwähler (GW) betätigt und die Antriebswelle (19) des Maltesergetriebes, das den Feinwähler (FW) betätigt, eine gleiche Übersetzung der Drehbewegung des Motorantriebes (17) aufweisen.
4. 4. Stufenwähler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Malteserräder des den Feinwähler (FW) betätigenden Malteserantriebes und die Malteserräder (4, 5) des den Mehrfach-Grobwähler (GW) betätigenden weiteren Malteserantriebes die gleiche Teiligkeit aufweisen.
5. 5. Stufenwähler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der Einschnitte des oberen Schlitzrades (13) und des unteren Schlitzrades (14) der Zahl der in einer horizontalen Ebene kreisförmig angeordneten festen Grobwählerkontakte entspricht. Hiezu 2 Blatt Zeichnungen 4