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Konstantstrom-Transformator mit einer Anzahl bei Feldänderungen sich verschiebender
Spulen.
Konstantstrom-Transformatoren sind Transformatoren, die unter dem Einflusse der Schwankungen ihres Kraftfeldes Eisenkern und Wicklung oder einen Teil der Wicklung gegeneinander verschieben. Die hiedurch bewirkte Änderung des Streuweges und der Streuung erhält die Stromaufnahme innerhalb weiter Grenzen der Spannungs- und Belastungsschwankungen auf einem annähernd gleichbleibenden Wert.
Die Erfindung betrifft nun Konstantstrom-Transformatoren, bei denen eine oder mehrere Spulen der Unterspannungs-oder der Oberspannungsseite sich im Kraftfelde der festsitzenden Spulen bewegen. Sie bezweckt, solche Transformatoren für ganz kleine Leistungen brauchbar zu machen, im besonderen auch für die Einzelschaltl1ng von Wechselstrom-Bogenlampen. Bei kleineren Ausführungen treten nämlich ständige und zwar so störende Pendelungen auf, dass es nicht mehr genügt, die beweglichen Spulen einfach auszubalancieren, wie das bei Transformatoren für grössere Leistungen geschieht.
Transformatoren dieser Art sind daher für kleinere Leistungen noch nicht verwendet worden. Sie werden jedoch auch für die kleinste Leistung sehr gut brauchbar, wenn man erfindungsgemäss Vorkehrungen trifft, um die schädliche Massenwirkung der beweglichen Spulen möglichst aufzuheben.
Die Mittel dazu können mechanischer Art sein, wie Federn und Gegenfedern, die zu beiden Seiten der Bewegung entgegenwirken. Auch können Luftpuffer u. dgl. verwendet werden. Ein besonders gutes Mittel besteht nun der Erfindung gemäss darin, die Spulenträger oder die Wicklung, oder auch Spulenträger und Wicklung gleichzeitig, aus einem Leichtmetall wie Aluminium herzustellen. In diesem Falle ist eine besondere Dämpfung überflüssig, die Spule braucht nur ausbalanciert zu werden.
Der Vorteil der Einrichtung bei Verwendung für Bogenlicht besteht darin, dass damit von Netzen beliebiger Spannung aus, jede beliebige Zahl von Bogenlampen ohne Benutzung von Beruhigungswiderständen oder Drosselspulen gebrannt werden kann, so dass einesteils der Energieverlust in den Vorschaltwiderständen und andererseits die sehr hohe Phasenverschiebung in Fortfall kommt, die bei den üblichen Drossclspulen unvermeidlich ist, und die in vielen Fällen dazu führt, dass elektrizitätswerke die Benutzung von Drosselspulen verbieten müssen, weil die Zentrale und das Leitungsnetz den infolge der Phasenverschiebung auftrotenden wattlosen Strömen nicht gewachsen sind. Bei der neuen Anordnung wird stets nur so viel Energie verzehrt, als wirklich zur Beleuchtung notwendig ist.
Der Wirkungsgrad der Anlagen steigt infolgedessen trotz der Kleinheit der
Apparate auf bisher auch nicht annähernd erreichte Werte : er beträgt selbst in Einzel-
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hat bei Verwendung eines Konstantstrom-Transformators der vorliegenden Art einen Wert von 0-85 und mehr, während bei einer der üblichen Drosselspulen höchstens 0#65 bis ()-7 erreicht werden. Beide Punkte sind ganz allgomein von wesentlicher Bedeutung
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kleine Leistungen, wie sie die Eintamponschaltang erfordert, erst durch das hier mit geteilte Mittel möglich, bezw. brauchbar wird, so hat demzufolge die Erfindung eine hohe technische Bedeutung.
Hervorzuheben ist auch, dass in der neuen Anordnung die Schwankungen des
Lampenstromes wesentlich geringer sind,'als bei Verwendung von Drosselspule oder VOD,
Ohm'schen Vorschaltwiderständen. Der Grund hiefür liegt in der selbsttätigen Einstellung der Spule, die von mechanischen Einflüssen so gut wie frei ist und daher beinahe augen- blicklich erfolgt. Weiter kann jede Netzspannung gleich günstig ausgenutzt werden, da stets nur die geringe Energiemenge verloren geht, welche der Spannungsabfall und die
Erregung des Transformators erfordert.
Die Transformatoren selbst können in Sparschaltung oder in gewöhnlicher Schaltung mit zwei getrennten Wicklungen angewendet werden. Sparschaltung empfiehlt sich, wenn die Lampenspannung kleiner ist als die Netzspannung, die Schaltung mit getrennten
Wicklungen eignet sich besser, wenn die Lampenspannung grösser ist als die Netzspannung,.
Die Richtung, in der die beweglichen Spulen verschoben werden, kann ganz beliebig sein.
Aus praktischen Gründen ist es am besten, die Spulen senkrecht beweglich zu machen.
Von den Figuren zeigt Fig. 1 eine Transformatorschaltung, nach der ein Teil der
Oberspannungsseite beweglich ist. Es ist ein Spartransformator angedeutet, dessen Ober- spannungswicklung mit den Klemmen a c an der Netzspannung el liegt. Die Wicklung zwischen a und b liegt fest, zwischen bund c ist sie beweglich (durch gestrichelte An- schlusslinien angedeutet). Da zwischen b c gleichzeitig die der Lampenspannung ent- sprechende Unterspannung e2 liegt, ist hier gleichzeitig der ganze Unterspannungsteil be- weglich. In Fig. 2 ist die neue Schaltung mit Hilfswicklung dargestellt, und zwar ebenfalls bei einem Spartransformator.
Hier liegt der ganze Oberspannungsteil a c fest und damit auch b c, die eigentliche Unterspannungsseite. Die beweglich angeschlossene Hilfswicklung, die mit dem festen Teil der Unterspannungswicklung in Reihe liegt, ist durch f g angedeutet.