DE1277436B

DE1277436B - Stufenschaltanordnung fuer Transformatoren oder Drosselspulen

Info

Publication number: DE1277436B
Application number: DE1963S0086850
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Werner Stein
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1963-08-22
Filing date: 1963-08-22
Publication date: 1968-09-12

Description

Stufenschaltanordnung für Transformatoren oder Drosselspulen Die Erfindung bezieht sich auf eine Stufenschaltanordnung für Transformatoren oder Drosselspulen. Bekanntlich werden bei den üblichen Stufenwählerausführungen die einzelnen Wicklungsabgriffe nacheinander mit zwei zum Lastumschalter führenden Leitungen verbunden. Dabei ist die größte zwischen zwei offenen Kontakten auftretende Spannung gleich der Spannung des gesamten Regelbereiches. Demzufolge müssen die Schaltstrecken für diese Spannung bemessen werden. Bei hohen Spannungen können die sich hierbei ergebenden großen Schaltstrecken wegen des dabei benötigten großen Kontakthubes nicht mehr beherrscht werden.
Mit der Erfindung wird ein Vorschlag zur Schaffung einer Stufenschaltanordnung gemacht, bei der die maximale Spannung an einer Schaltstrecke nur der Summe der Spannungen zweier benachbarter Teilwicklungen des Transformators entspricht.
Bei einer Stufenschaltanordnung für Transformatoren oder Drosselspulen, bei der die einzelnen geradzahligen und ungeradzahligen Wicklungsabgriffe durch mehrere lastlos arbeitende Schalter mit zwei zum Lastumschalter führenden Leitungen verbindbar sind, wobei die Transformator- bzw. Drosselstufenwicklung in mehrere potentialgetrennte, in Reihe schaltbare Teilwicklungen aufgeteilt ist und das Ende der ersten Teilwicklung mit dem Anfang der zweiten Teilwicklung dauernd verbunden ist, ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß der Anfang der dritten Teilwicklung über einen ersten Umschalter mit dem Anfang der ersten oder dem Ende der zweiten Teilwicklung verbindbar, der Anfang der vierten Teilwicklung ist über einen zweiten Umschalter mit dem Anfang der zweiten oder dem Ende der dritten Teilwicklung verbindbar, der Anfang der fünften Teilwicklung über einen dritten Umschalter mit dem Anfang der dritten oder dem Ende der vierten Teilwicklung verbindbar ist usw. und daß die eine Lastumschalterleitung mit dem Anfang der letzten Teilwicklung verbunden ist und über einen vorletzten Umschalter mit dem Anfang der drittletzten oder dem Ende der vorletzten Teilwicklung verbindbar und die zweite Lastumschalterleitung über einen letzten Umschalter mit dem Anfang der vorletzten oder dem Ende der letzten Teilwicklung verbindbar ist.
An Hand der Zeichnung ist ein Schaltbeispiel der Erfindung erläutert. Dabei sind mit 11, 12, 13, 14, 15, 16 die einer Schaltstufe entsprechenden Teilwicklungen einer Transformatorregelwicklung bezeichnet. Mit L ist ein Lastumschalter angedeutet, dessen beide Hauptkontakte mit 1 bzw. 2 bezeichnet sind, die mit den einzelnen Teilwicklungen verbindbar sind. 3 ist ein Überschaltkontakt des Lastumschalters, an den ein Überschaltwiderstand 4 angeschlossen ist, der mittels eines Schalters 5 mit den beiden Hauptkontakten 1 und 2 bzw. den zu den Teilwicklungen führenden Leitungen L1 und L2 verbunden ist. Die Leitung L1 ist mit den ungeradzahligen Wicklungsstufen verbunden und die Leitung L2 mit den geradzahligen. Die Leitung L1 ist bei der gezeichneten Stellung der Umschalter an den Anfang der ersten Teilwicklung 11 bei 6 angeschlossen und die Leitung L2 an die Verbindungsleitung 7 zwischen der ersten Teilwicklung 11 und der zweiten Teilwicklung 12. Im Zuge der Leitung L1 sind die Umschalter 21, 23 und 25 eingeschaltet und im Zuge der Leitung L2 die Umschalter 22 und 24. Der Umschalter 21 ist mit seinem beweglichen Kontakt an den Wicklungsanfang der Teilwicklung 13 und den einen im Zuge der Leitung L1 liegenden festen Kontakt 230 des Umschalters 23 angeschlossen. Der im Zuge der Leitung L1 liegende feste Kontakt 210 des Umschalters 21 ist mit dem Anfang der Teilwicklung 11 verbunden, während das Ende der damit in Reihe geschalteten Teilwicklung 12 mit dem anderen festen Kontakt 211 des Umschalters 21 verbunden ist. Der im Zuge der Leitung L, liegende Umschalter 22 ist mit seinem beweglichen Kontakt einerseits mit dem Anfang der Teilwicklung 14 und andererseits mit dem im Zuge der Leitung L2 liegenden festen Kontakt 240 des Umschalters 24 verbunden. Das Ende der Teilwicklung 13 ist mit dem einen festen Kontakt 221 des Umschalters 22 verbunden, dessen anderer fester Kontakt 220 an die Verbindungsleitung 7 angeschlossen ist. Die Umschalter 23 und 24 sind sinngemäß geschaltet, doch ist dabei der bewegliche Kontakt des Umschalters 24 mit dem Hauptkontakt 2 verbunden. Der bewegliche Kontakt des Umschalters 25 ist gleichfalls mit dem Lastumschalter, und zwar mit dessen Hauptkontakt 1 verbunden, der im Zuge der Leitung L, liegende feste Kontakt 250 des Umschalters 25 ist mit dem beweglichen Kontakt des Umschalters 23 verbunden, während der andere feste Kontakt 251 an das Ende der Teilwicklung 16 angeschlossen ist.
Die Anordnung arbeitet folgendermaßen: In der im Schaltbild dargestellten Stellung, in der sämtliche Umschalter im Zuge der Leitungen Li und L2- eingeschaltet sind und der bewegliche Lastumschalterkontakt auf dem Hauptkontakt 1 steht, ist am Stufenschalter die Spannung gegen Erde gleich Null. Wenn der Lastschalter vom Hauptkontakt 1 auf den Hauptkontakt 2 umgelegt wird, dann ist die Spannung der ersten Teilwicklung 11 erreicht, da der Strom nur diese Teilwicklung durchfließt und über die Leitung L2 fließt, da die Schalter 22 und 24 auf ihren Kontakten 220 bzw. 240 liegen. Wird hierauf der Schalter 21 auf seinen festen Kontakt 211 umgelegt, dann wird nach dem Umlegen des Lastumschalters auf den Hauptkontakt 1 die Teilwicklung 12 zugeschaltet. An den festen Kontakten 210, 211 des Umschalters 21 tritt jetzt die Summe der Spannungen der zwei benachbarten Teilwicklungen 11 und 12 auf. Beim nächsten Schaltvorgang, bei dem der Umschalter 22 auf seinen festen Kontakt 221 umgelegt wird, wodurch dieser mit dem Ende der Teilwicklung 13 verbunden wird und außerdem der Lastumschalter auf seinen Kontakt 2 geschaltet wird, durchfließt der Strom nunmehr die in Reihe geschalteten drei Teilwicklungen 11, 12 und 13. Die Spannung gegen Erde ist nunmehr die Summe der Spannungen dreier Teilwicklungen, während aber an den festen Kontakten der beiden Umschalter 21 und 22 jeweils nur die Summe der Spannungen zweier benachbarter Teilwicklungen herrscht. Auch beim Umlegen der Umschalter 23, 24 und 25 tritt an deren festen Kontakten nur jeweils die Summe der Spannungen zweier benachbarter Teilwicklungen auf. Damit ist eine Schaltanordnung erreicht, bei der an den festen Kontakten der Umschalter je nur die zweifache Stufenspannung auftritt, wenn alle Teilwicklungen gemäß einer Weiterbildung der Erfindung gleiche Windungszahlen besitzen.
Mit besonderem Vorteil können als Umschalter solche mit Druckkontakten verwendet werden, die größere Stromstärken und höhere Schaltgeschwindigkeiten zulassen als beispielsweise Roll- oder Schleifkontakte. Dies ist besonders bei Transformatoren für elektrische Triebfahrzeuge von Bedeutung.

Claims

Patentansprüche: 1. Stufenschaltanordnung für Transformatoren oder Drosselspulen, bei der die einzelnen geradzahligen und ungeradzahligen Wicklungsabgriffe durch mehrere lastlos arbeitende Schalter mit zwei zum Lastumschalter führenden Leitungen verbindbar sind, wobei die Transformator- bzw. Drosselstufenwicklung in mehrere potentialgetrennte, in Reihe schaltbare Teilwicklungen aufgeteilt ist und das Ende der ersten Teilwicklung mit dem Anfang der zweiten Teilwicklung dauernd verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Anfang der dritten Teilwicklung(13) über einen ersten Umschalter (21) mit dem Anfang der ersten (11) oder dem Ende der zweiten Teilwicklung (12) verbindbar, der Anfang der vierten Teilwicklung (14) über einen zweiten Umschalter (22) mit dem Anfang der zweiten (12) oder dem Ende der dritten Teilwicklung (13) verbindbar, der Anfang der fünften Teilwicklung (15) über einen dritten Umschalter (23) mit dem Anfang der dritten (13) oder dem Ende der vierten Teilwicklung (14) verbindbar ist usw. und daß die eine Lastumschalterleitung (L2) mit dem Anfang der letzten Teilwicklung (16) verbunden ist und über einen vorletzten Umschalter (24) mit dem Anfang der drittletzten (14) oder dem Ende der vorletzten Teilwicklung (15) verbindbar und die zweite Lastumschalterleitung (L1) über einen letzten Umschalter (25) mit dem Anfang der vorletzten (15) oder dem Ende der letzten Teilwicklung (16) verbindbar ist.
2. Stufenschaltanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Teilwicklungen (11, 12, 13, 14, 15, 16) etwa gleiche Windungszahlen besitzen.
3. Stufenschaltanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschalter (21, 22, 23, 24, 25) mit Druckkontakten ausgerüstet sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 904 079; österreichische Patentschriften Nr. 218139, 162826.