DE102019130462B4

DE102019130462B4 - Wähler für Laststufenschalter sowie Laststufenschalter damit

Info

Publication number: DE102019130462B4
Application number: DE102019130462.8A
Authority: DE
Inventors: Thomas Schuster; Georg Kellendorfer; Andreas Raith
Original assignee: Maschinenfabrik Reinhausen GmbH; Maschinenfabrik Reinhausen Gebrueder Scheubeck GmbH and Co KG
Current assignee: Maschinenfabrik Reinhausen GmbH; Scheubeck GmbH and Co
Priority date: 2019-11-12
Filing date: 2019-11-12
Publication date: 2022-03-24
Anticipated expiration: 2039-11-13
Also published as: AU2020381675A1; CN114667584A; DE102019130462A1; JP2023501214A; EP4042462A1; US20220392716A1; WO2021094024A1; US11798752B2

Abstract

Wähler (1) für einen Laststufenschalter, umfassend- einen Feinwähler (2) mit mindestens einem ersten Wählerarm (21) und einem zweiten Wählerarm (22) zur Kontaktierung von Wicklungsanzapfungen (62) einer Regelwicklung (61);- einen Vorwähler (4), wobei- der erste Wählerarm (21) unmittelbar hinter dem zweiten Wählerarm (22) angeordnet ist,- der erste Wählerarm (21) und der zweite Wählerarm (22) auf einer ersten Welle (25) drehbar gelagert angeordnet sind;- der Vorwähler (4) über mindestens einen der Wählerarme (21, 22) des Feinwählers (2) betätigt wird.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wähler für einen Laststufenschalter zur unterbrechungslosen Lastumschaltung zwischen unterschiedlichen Wicklungsanzapfungen eines Stufentransformators sowie einen Laststufenschalter mit diesem Wähler.
Aus US 3 155 782 ist ein Laststufenschalter mit einem Wähler bekannt. Der Wähler weist einen Feinwähler und einen Vorwähler auf. Sowohl die Wählerarme des Feinwählers als auch der Vorwählerarm werden durch ein separates eigenes Getriebe betätigt. Diese Ausführungsform erfordert, dass sämtliche Teile des Vorwählers wie Festkontakte und bewegliche Kontakte außen am Getriebe angeordnet sind. Dies ist wiederum nachteilig für die Isolationsabstände des gesamten Schalters, da die Vorwählerkontakte weiter von den Wicklungen angeordnet sind. Weiterhin sind die vielen Getriebe komplex und teuer.
DE 757 517 A offenbart eine Schaltvorrichtung, bestehend aus einem gleichförmig bewegten Stufenschalter und einem einpoligen Wendeschalter, für unter Last regelbare Transformatoren. Die Schaltvorrichtung ist als Stufenschalter, insbesondere Lastwähler ausgebildet.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Wähler für einen Laststufenschalter zu schaffen, der einfach und kompakt aufgebaut ist und dabei trotzdem hohe Sicherheit bietet.
Diese Aufgabe wird mit einem Wähler gemäß dem Anspruch 1 gelöst. Die Merkmale der Unteransprüche bilden dabei vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
Die Erfindung schlägt gemäß einem ersten Aspekt einen Wähler für einen Laststufenschalter vor, umfassend einen Feinwähler mit mindestens einem Wählerarm, einen Vorwähler, wobei der Vorwähler über einen der Wählerarme des Feinwählers betätigt wird.
Durch die Betätigung des Vorwählers über einen Wählerarm wird ein für die Betätigung des Vorwählers benötigtes Getriebe überflüssig. Die Betätigung erfolgt somit indirekt über das Getriebe des Feinwählers. Weiterhin sind die einzelnen Teile des Vorwählers wie z.B. Kontakte in unmittelbarer Nähe der Wählerkontakte und damit näher an den spannungsführenden Teilen, also den Wicklungsanzapfungen. Es ist somit möglich, sowohl den Feinwähler als auch den Vorwähler mittels einer Isolierplatte gegenüber dem Getriebe abzuschirmen. Dies macht den Wähler nicht nur sicherer, sondern auch kleiner, was sich auch positiv auf die Kosten auswirkt.
Der Feinwähler weist erfindungsgemäß einen ersten und einen zweiten Wählerarm auf. Einer der Wählerarme kann eine Schwinge aufweisen.
Der Vorwähler kann nach Bedarf auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein und beispielsweise einen Vorwählerarm mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende aufweisen. Der Vorwählerarm kann an seinem zweiten Ende eine Führung aufweisen.
Der Vorwähler kann indirekt oder direkt über einen der Wählerarme betätigt werden.
Es kann vorgesehen sein, dass

- die Schwinge beim Betätigen des Vorwählers auf das zweite Ende des Vorwählerarms wirkt;
- die Schwinge eine Rolle aufweisen;
- der Vorwählerarm an seinem zweiten Ende eine Führung aufweist;
- beim Betätigen des Vorwählers die Rolle in die Führung temporär eingreift und der Vorwählerarm geschwenkt wird.

Die Führung kann nach Bedarf auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein und beispielsweise als Nut, Schlitz oder Teilschlitznut ausgestaltet sein.
Es kann vorgesehen sein, dass der Vorwählerarm um einen Drehpunkt auf einer zweiten Welle geschwenkt wird.
Erfindungsgemäß sind der erste Wählerarm und der zweite Wählerarm auf einer ersten Welle drehbar gelagert angeordnet sind.
Nachfolgend sind die Erfindung und ihre Vorteile unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlicher beschrieben. Es zeigen:

1 eine dem Stand der Technik bekannte schematische Skizze eines Stufentransformators;
2 und 3 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wählers.

Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dafür dar, wie der erfindungsgemäße Wähler ausgebildet sein kann; und stellen somit keine abschließende Begrenzung der Erfindung dar.
1 zeigt eine schematische Skizze eines aus dem Stand der Technik bekannten Stufentransformators mit einem Laststufenschalter. Dieser weist mindestens eine Stammwicklung 60 und eine Regelwicklung 61 auf. Die Stammwicklung 60 ist an einem Ende mit dem Vorwähler 4 verbunden. Der Vorwähler 4 verbindet die Stammwicklung 60 entweder mit dem oberen Ende oder dem unteren Ende der Regelwicklung 61. Die Regelwicklung 61 weist eine Vielzahl von Wicklungsanzapfungen 62 auf. Die Wicklungsanzapfungen 62 werden durch die Wählerarme 21, 22 des Feinwählers 2 kontaktiert. Der Feinwähler 2 und der Vorwähler 4 bilden den Wähler 1. Der Wähler 1 ist außerdem mit einem Lastumschalter verbunden. Der Wähler 1 wählt üblicherweise die zu beschaltende Wicklungsanzapfung 62 vor und der Lastumschalter führt die Umschaltung von der aktuellen Wicklungsanzapfung auf die vorgewählte Wicklungsanzapfung unter Last durch.
2 und 3 zeigen den erfindungsgemäßen Wähler 1. Der Wähler 1 weist einen Feinwähler 2 und einen Vorwähler 4 auf. Der Feinwähler 2 weist einen ersten Wählerarm 21 und einen zweiten Wählerarm 22 auf. Die Wählerarme 21, 22 sind auf einer ersten Welle 25 drehbar gelagert. Der erste Wählerarm 21 ist unmittelbar hinter dem zweiten Wählerarm 22 angeordnet; somit in zwei Ebenen. Ein erstes Malteserrad 26 ist mit dem ersten Wählerarm 21 mechanisch verbunden. Ein zweites Malteserrad 27 ist mit dem zweiten Wählerarm 22 mechanisch verbunden. Ein Treiber 28, der zwei Treiberrollen 29, 30 aufweist, treibt durch Drehung entsprechend eines der Malteserräder 26, 27 und damit einen der Wählerarme 21, 22 an. Die kontinuierliche Bewegung des Treibers 28 wird über die Treiberrollen 29, 30 und die Malteserräder 26, 27 in eine schrittweise Bewegung umgewandelt. So wird stets unabhängig von der Schaltrichtung des Wählers 1 zunächst einer der Wählerarme in eine Drehrichtung und anschließend der weitere Wählerarm in die selbe Drehrichtung bewegt. An den Wählerarmen 26, 27 sind Kontaktelemente 31 angeordnet, die entsprechende Wählerkontakte 5 kontaktieren. Die Wählerkontakte 5 sind im Kreis oder zumindest im Kreisbogen in einer Platte 6 angeordnet und sind mit Wicklungsanzapfungen 62 der Regelwicklung 61 verbunden.
Der Vorwähler 4 des Wählers 1 weist einen Vorwählerarm 40, drei Kontakte 44, 45, 46 und eine bewegliche Kontakteinheit 43 auf. Die Kontakteinheit 43 ist am ersten Ende 41 des Vorwählerarms 40 beweglich gelagert angeordnet. An seinem zweiten Ende 42 ist der Vorwählerarm 40 gabelförmig ausgestaltet bzw. weist eine Führung 49 auf. Der Vorwählerarm 40 ist außerdem auf einer zweiten Welle 47 drehbar gelagert. Der Drehpunkt 48 des Vorwählerarms 40 befindet sich zwischen dem ersten und dem zweiten Ende 41, 42 des Vorwählerarms 40; vorzugweise in seiner Mitte.
Am zweiten Wählerarm 22 ist ein Schwinge 23 angeordnet. Diese weist an ihrem verlängerten Ende eine Rolle 32 auf.
Das zweite Ende 42 des Vorwählerarms 40 weist eine Führung 49 auf, die derart ausgestaltet ist, dass die Rolle 32 der Schwinge 23 in diese eingreifen kann und der Vorwählerarm 40 eine Schwenkbewegung um seinen Drehpunkt 48 durchführt, während sich der zweite Wählerarm 22 und damit die Schwinge 23 drehen. Dabei bewegt sich das erste Ende 41 des Vorwählerarms 40 von einer ersten Position in eine zweite Position. Die Kontakteinheit 43 verbindet dann nicht mehr den ersten und den zweiten Kontakt 44, 45, sondern den zweiten und dritten Kontakt 45, 46. Alternativ bewegt sich das erste Ende 41 des Vorwählerarms 40 von einer zweiten Position in die erste Position. Die Kontakteinheit 43 verbindet dann nicht mehr den dritten und den zweiten Kontakt 45, 46, sondern den zweiten und ersten Kontakt 44, 45. Der Vorwählerarm 40 wird nicht vollständig gedreht, sondern führt eine Teildrehung aus. Mit anderen Worten wird der Vorwählerarm 40 von einer ersten Position in eine zweite Position und wieder zurück, also hin und her geschwenkt und damit der Vorwähler 4 betätigt. Die Stammwicklung 60 wird entweder mit dem oberen Ende oder dem unteren Ende der Regelwicklung 61 verbunden.
Wann und in welche Richtung der Vorwählerarm 40 geschwenkt wird, hängt von der Position und Drehrichtung des zweiten Wählerarms 22 und damit des Wählers 1 ab.
Bezugszeichenliste

1: Wähler
2: Feinwähler
4: Vorwähler
5: Wählerkontakte
6: Platte
21: erster Wählerarm
22: zweiter Wählerarm
23: Schwinge
24: Rolle
25: erste Welle
26: erstes Malteserrad
27: zweites Malteserrad
28: Treiber
29: erste Treiberrolle
30: zweite Treiberrolle
31: Kontaktelemente
32: Rolle
40: Vorwählerarm
41: erstes Ende des Vorwählerarms
42: zweite Ende des Vorwählerarms
43: Kontakteinheit
44: erster Vorwählerkontakt
45: zweiter Vorwählerkontakt
46: dritter Vorwählerkontakt
47: zweite Welle
48: Drehpunkt
49: Führung
60: Stammwicklung
61: Regelwicklung
62: Wicklungsanzapfungen

Claims

Wähler (1) für einen Laststufenschalter, umfassend - einen Feinwähler (2) mit mindestens einem ersten Wählerarm (21) und einem zweiten Wählerarm (22) zur Kontaktierung von Wicklungsanzapfungen (62) einer Regelwicklung ( 61); - einen Vorwähler (4), wobei - der erste Wählerarm (21) unmittelbar hinter dem zweiten Wählerarm (22) angeordnet ist, - der erste Wählerarm (21) und der zweite Wählerarm (22) auf einer ersten Welle (25) drehbar gelagert angeordnet sind; - der Vorwähler (4) über mindestens einen der Wählerarme (21, 22) des Feinwählers (2) betätigt wird.
Wähler (1) nach Anspruch 1, wobei - der Vorwähler (40) einen Vorwählerarm (40) mit einem ersten Ende (41) und einem zweiten Ende (42) aufweist; - der zweite Wählerarm (22) eine Schwinge (23) aufweist, die beim Betätigen des Vorwählers (4) auf das zweite Ende (42) des Vorwählerarms (40) wirkt.
Wähler (1) nach Anspruch 2, wobei - die Schwinge (23) eine Rolle (32) aufweist; - der Vorwählerarm (40) an seinem zweiten Ende (42) eine Führung (49) aufweist; - beim Betätigen des Vorwählers (4) die Rolle (32) in die Führung (49) temporär eingreift und der Vorwählerarm (40) geschwenkt wird.
Wähler (1) nach Anspruch 3, wobei - die Führung (49) als Nut, Schlitz oder Teilschlitznut ausgebildet ist.
Wähler (1) nach Anspruch 2 bis 4, wobei - der Vorwählerarm (40) um einen Drehpunkt (48) auf einer zweiten Welle (47) geschwenkt wird.
Laststufenschalter mit einem Wähler (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5.