DE220930C

DE220930C -

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Publication number: DE220930C
Application number: DENDAT220930D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVl 220930 -KLASSE 21 c. GRUPPE

LUIGI DONATI in BOLOGNA, Ital.

auf Grund der Anmeldung in Italien vom 15. Mai 1907 anerkannt.

Die den Gegenstand der Erfindung bildende Regelungsvorrichtung besteht im wesentlichen aus einem Wechselstromtransformator mit einer einzigen Spule (Autotransformator, Drosselspule), in welcher der primäre und sekundäre Strom gemeinschaftlich wirken und bei dem man mittels zweckmäßig angeordneter Anschlüsse für den einen oder den anderen, d. h. Primär- oder Sekundärkreis eine veränderliehe Anzahl· der teilweise oder gänzlich beiden Kreisen dienenden Windungen in Anspruch nehmen kann.

Auf der Zeichnung sind A und B die Enden der Spule. Von der Gesamtanzahl ihrer Windüngen ist von B ab ein gewisser Bruchteil, der nicht größer als ¹J₁ sein soll, in eine Anzahl gleicher Gruppen eingeteilt, deren Enden mit Anschlüssen B¹, B², B³, Bⁱ versehen sind. A', B' sind die beiden Anschlüsse der Speiseleitung, während A", B" die beiden Enden der Verbrauchsleitung bezeichnen. Das Ende A der Spule ist auf der einen Seite mit A' und auf der anderen Seite mit A" beständig in Verbindung, während B' und B" mittels gleitender Kontakte oder verlegbarer Stöpsel mit B oder einem der genannten Anschlüsse B¹, B², B^s, B^ unabhängig voneinander in Verbindung gebracht werden können.
Die Gesamtzahl der Windungen soll derart gewählt werden, daß, wenn B' mit irgendeinem der genannten Anschlüsse in Verbindung steht, der ,Leerlaufstrom i, d. h. der Magnetisierungsstrom, welcher beim offenen Verbrauchsstromkreis die Spule durchfließt und dessen Phase mit der Leitungsspannung annähernd im Quadrat ist, vernachlässigbar klein ausfällt, und zwar in bezug auf den normalen Strom I, welcher eintritt, wenn die Verbrauchskörper mit den Anschlüssen A', B' unmittelbar in Verbindung gesetzt werden, eine Spannungsänderung durch den Transformator also nicht vorgenommen wird. Dann stimmt das Verhältnis der Sekundärspannung zwischen A", B" zu der Primärspannung zwischen A', B' ungefähr mit demjenigen der respektiven Windungszahlen überein; dasselbe gilt bei sonst gleichbleibendem äußeren Widerstände für das Verhältnis des der Spannung proportionalen Sekundärstromes I" zu dem oben als »normal« bezeichneten Strome I. Das Verhältnis des Primärstromes Γ zu 1" ist ebenfalls dasselbe, ■; so daß dasjenige von Γ zu dem Normalstrome I gleich dem Quadrate des Verhältnisses der genannten Windungszahlen ist. Γ und I" sind in der Phase um fast 180 ° verschoben. Der volle Strom /' bzw. I" fließt nur durch die Differentialspulen, welche zwischen demjenigen der Punkte B, B¹, B*, Β^Ά, B¹, mit welchem B", und demjenigen, mit welchem B' verbunden ist, liegen, während in dem beiden Stromkreisen gemeinschaftlichen Teile ein Ausgleichstrom / herrscht, der etwa dem Unter-

schiede zwischen Γ und I" entspricht, also nur ein Bruchteil von I" ist. Derselbe kann beliebig klein gehalten werden, wenn der unterteilte Abschnitt der Spule im Verhältnis zur ganzen entsprechend klein gewählt wird (nicht über ¹Z₄, wie oben erwähnt).

Es ist ersichtlich, daß, wenn man B' und B" an demselben Punkte B oder B¹ oder B² usw. anschließt, sich I" =. V = I, / = ο ergibt.

ίο Der Strom der Verbrauchskörper ist der normale, die Spulen sind nur vom Strom i, welcher vernachlässigt werden kann, durchflossen, und die Verhältnisse ungefähr dieselben, wie wenn der Apparat nicht eingeschaltet wäre. Wenn dagegen B' und B" an verschiedene Punkte angeschlossen werden, wobei das Verhältnis der Anzahl der jeweilig wirksamen Sekundärwindungen zu derjenigen der jeweilig wirksamen Primärwindungen größer oder kleiner als 1 sein kann, so erhält man entweder eine Steigerung oder Verminderung von I" und in noch größerem, wie oben gesagt, quadratischem Maße von Γ', während die Richtung des Ausgleichstromes j wechselt, wenn man vom einen Fall zum anderen übergeht.

Da der ungeteilte und gemeinschaftliche Teil der Spule, also mindestens ⁴/₅ der ganzen Anzahl der Windungen, nur den verhältnismäßig kleinen Ausgleichstrom j (außer dem kleinen Strom i) zu führen hat, kann derselbe aus dünnerem Drahte bestehen als die unterteilten Windungen, die man dagegen derart bemißt, daß sie für den höchsten Stromwert, den von I", ausreichen. Wenn man, ohne das jeweils festgesetzte Verhältnis der unterteilten zu den nicht unterteilten Windungen zu ändern, die Anzahl der Zwischenpunkte B¹, B², B^s, B* zunehmen läßt, so erlangt man eine sanftere Regelung.

Hinsichtlich der Anordnung und der Bemessung der Eisenteile, des magnetischen Kreises, der Anzahl. der Windungen usw. gelten die Normen der gewöhnlichen Transformatoren.

Der beschriebene Regler zeichnet sich durch folgende Eigenschaften aus:

Einfachheit, kleiner Umfang, geringes Kupfergewicht z, B. gegenüber anderen üblichen Regelungstransformatoren, und deshalb Billigkeit.

Er gibt zu einer merkbaren Phasenverschiebung keine Veranlässung und kann jeder beliebigen Spannung, Stromstärke und Lampenanzahl (Glüh- oder Bogenlampen) angepaßt werden, wozu die Gesamtanzahl der Windungen und ihr Querschnitt entsprechend gewählt werden muß. Er wird, wenn das Licht normal ist, von dem Lichtstrom nicht durchflossen, und folglich wird eine nennenswerte Energie nicht verzehrt. Auch wenn die Regelung vor sich geht, sind die Verluste durch die Joule sehe Wärme auf ein Minimum gebracht; denn nur die Differentialspulen von größerem Querschnitt werden vom ganzen Strom durchflossen, während der größte Teil der Windungen lediglich den Ausgleichstrom führt.

Der vorliegende Regler unterscheidet sich von den bekannten, bei Wechselstromanlagen üblichen Kompensatoren oder Spannungsteilerndadurch, daß er ein veränderliches Umsetzungsverhältnis aufweist, wodurch ermöglicht wird, die Lichtstärke innerhalb gewisser, von dem Verhältnis der unterteilten zu den nicht unterteilten Windungen abhängenden Grenzen beliebig abzustufen, und zwar durch Erhöhung bzw. Herabsetzung der Spannung des Lampen-Stromes.

Claims

Patent-An Spruch ει. Regelungsvorrichtung für Wechselstromanlagen in Form einer unterteilten Drosselspule, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der einzelnen Abteilungen des . mit dem nicht unterteilten Teile fest ver- ■ bun denen unterteilten Abschnittes der Drosselspule an zwei Kontaktreihen angeschlossen sind, von denen die eine mit der einen Speiseleitung, die andere mit der einen Leitung zu den Verbrauchskörpern je mittels besonderer Umschalter in Verbindung gebracht wird, während die andere Speiseleitung und die andere Leitung zu den Verbrauchskörpern an das freie Ende des nicht unterteilten Teiles der Drosselspule angeschlossen sind.
2. Ausführungsform der Regelungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der unterteilte Abschnitt nur einen verhältnismäßig kleinen Bruchteil (nicht über ein Viertel) der Drosselspule ausmacht, um den Drahtquerschnitt des nicht unterteilten Teiles klein bemessen zu können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.