DE2248166A1

DE2248166A1 - Regelbarer transformator

Info

Publication number: DE2248166A1
Application number: DE19722248166
Authority: DE
Inventors: Francis Brichant
Original assignee: Cegelec SA
Current assignee: Cegelec SA
Priority date: 1971-10-08
Filing date: 1972-09-30
Publication date: 1973-04-12
Also published as: FR2155839A1; FR2155839B1

Description

SOGIETE GENERALE DE CONSTRUCTIONS ELECTRIQUES ET MECAIiIQUES (ALSTHOM)

FST ^2/41 - Bis Frankfurt, den 21. Sept. 1972

PT-FST/Bissinger/dk

Regelbarer Transformator

Die Erfindung bezieht sich auf Transformatoren, deren Ausgangsspannung durch entsprechende Umschaltung von Regelwicklungsteilen regelbar ist.

Fig. 1 zeigt eine bekannte Anordnung zur Umschaltung der Regelwicklungsteile eines Transformators. Die Primärwicklung 1 ist einteilig ausgeführt, während die Sekundärwicklung in vier Abschnitte 2, 3, 4 und 5 unterteilt ist, von denen jeder mit zwei Unterbrechern versehen ist, die Jeweils aus zwei antiparallelgeschalteten Thyristoren bestehen. Dein Wicklungsabschnitt 2 sind die Unterbrecher 6 und 7 zugeordnet, die aus den Thyristoren 8, 9 und 10, 11 bestehen. Die Unterbrecher 12 und 13, bestehend aus den Thyristoren 14, 15 und 16, 17

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sind dem Abschnitt 3» die Unterbrecher 13 und 19 bestehend aus den Thyristoren 20, 21 und 22, 25 dem Abschnitt Λ und schließlich die Unterbrecher 24 und 25, bestehend aus den Thyristoren 26, 2? und 2B, 29 dem Wicklungsabschnitt 5 zugeordnet. Die Anzahl.der Windungen der einzelnen Abschnitte 2, 3, 4 und 5 folgen einer geometrischen Reihe mit der Basis 2» so daß an den Ausgangsklemmen der einzelnen Wicklungsabschnitte die Spannungen e, 2e, 4e und Be abgegriffen werden können, wobei e die Ausgangsspannung des ersten Vicklungsabschnittes ist. Aus dem Schaltbild Fi^. 1 erkennt man, iiß en durch verschiedene Aussteuerung der einzelnen Unterbrecher b-25 möglich ist, zwischen den Klemmen a und b die Spannungen 0, e, 2e, 3e - 15e zu erhalten. Hat man auf der Sekundärzelle η Wicklungsabschnitte, so lassen sich durch die Verwendung von 4ⁿ Thyristoren 2ⁿ verschiedene Spannungen erzielen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltung anzugeben, die es ermöglicht, entweder eine größere Anzahl verschiedener Spannungsstufen bei Verwendung der gleichen Anzahl von Thyristoren oder aber eine größere Anzahl verschiedener Spannungsstufen bei der Anwendung der gleichen Anzahl von Wicklungsabschnitten zu erreichen.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Sekundärwicklung aus einer bestimmten Anzahl von Regelwicklungsteilen besteht, die in eine bestimmte Anzahl von in Serie geschalteten Wicklungsgruppen zusammengefaßt sind, wobei jede Wicklungsgruppe zwei oder drei paralielgenchaltete Regelwicklungsteile enthält und jeder Hege !wicklung teil mit einem kontaktlosen Schaltelement versehen ist. Nach einem anderen Erfi.ndungsgedanken läßt sich die oben geschilderte Aufgabe dadurch lösen, daß die Sekundärwicklung des Transformators aus einer Gruppe von in Serie geschalteten lifgelwickLungsteilen besteht, wobei jeder Regelwicklungs teil vier kontnktlose Schaltelemente ent-

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hält, die so angeordnet sind, daß durch entsprechendes Aussteuern der Schalter die Richtung der Spannung an den Klemmen des'Regelwicklungsteiles umkehrbar sowie der Regelwicklungsteil überbrückbar ist.

Anhand der Figuren 2 und 3 wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.

Fig. 2 zeigt einen regelbaren Transformator mit einer Primärwicklung30, dessen Sekundärwicklung gemäß der Erfindung aus den sechs Regelwicklimgsteilen 31, 32, 33» 34, 35 und 36 besteht, von denen jeweils drei zu den beiden Wicklungsgruppen 37 und 38 zusammengefaßt sind. Durch die Verbindung 39 sind die beiden Wicklungsgruppen ^yP und 38 in Reihe geschaltet.

Zu ,jedem Regelwicklungsteil ist ein kontaktloser Schalter in Reihe geschaltet, der aus zwei antiparallelgeschalteten Thyristoren besteht. Die Schalter sind mit 40-45, die Thyristoren mit 46-57 bezeichnet.

Mit dieser Schaltung ist es möglich, bei Verwendung von sechs Schaltern neun verschiedene Ausgangsspannungen zu erzielen, während bei der bekannten Schaltung bei der Verwendung von sechs Schaltern bzw. drei Wicklungsabschnitten nur 8 verschiedene Spannungen möglich waren. Stehen an den Ausgängen der Wicklungsabschnitte 3^, 32 und 3? die Spannungen e, -e und 0, an den Ausgängen der Wicklungsabschnitte 34, 35 und 36 die Spannungen 3e, -3e und 0 zur Verfügung, so lassen sich folgende Spannungen einstellen: -4e,-3e, -2e, -e, 0, e, 2e, 3e und 4e. Bei dieser Schaltung entspricht die Zahl der möglichen Kombinationen 3ⁿ» wobei η die Anzahl der in Reihe geschalteten Wicklungsgruppen bedeutet. Ist die Anzahl der Regelwicklungsabschnitte nicht durch 3 teilbar, so faßt man. die Regelwicklungsabschnitte in Gruppen von drei und zwei zusammen. Sind beispielsweise sieben

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Regelwicklungsabschnitte vorhanden, so faßt man diese in eine Gruppe mit drei und zwei Gruppen mit je zwei Wicklungsabschnitten zusammen.

In dem oben erwähnten Beispiel liegt an den Ausgangsklemmen des dritten Vicklungsabschnittee jeder Wicklungsgruppe die Spannung O, während die beiden anderen Wicklungsabschnitte die entgegengesetzte Spannung jeweils gleicher Größe abgeben. Die Anwendung der Erfindung ist keineswegs auf dieses Beispiel beschränkt. Es genügt, die Windungszahl der einzelnen Wicklungsabschnitte so zu wählen, daß keine der möglichen neun Kombinationen einander ähnlich sind. Dies gilt auch für den Pail, daß mehr als zwei Gruppen von jeweils drei Wicklungsabschnitten vorhanden sind.

Pig. 3 zeigt einen Transformator, bei dem gemäß der Erfindung mit einem Minimum an Regelwicklungsabschnitten ein Maximum an verschiedenen Spannungen möglich ist. Er besteht aus einer Primärwicklung 58, während die Sekundärwicklung aus den beiden Wicklungsabschnitten 59 und 60 besteht, die miteinander in Reihe geschaltet sind. Dem ersten Wicklungsabschnitt 59 sind die kontaktlosen Schalter 61-64, dem Wicklungsabschnitt 60 die kontaktlosen Schalter 65-68 zugeordnet. Diese Schalter bestehen aus jeweils zwei antlparallelgeschalteten Thyristoren, die mit 69-84 bezeichnet sind. Jeder Wicklungsabschnitt kann somit gegengeschaltet oder überbrückt werden. Auf diese Weise ist es möglich, die Spannungen -4e, -3e, -2e, -e, 0, e, 2e, 5e und 4e zu erhalten, vorausgesetzt, daß die Anzahl der Windungen der Wicklungsabschnitte 59 und 60 den Spannungen e und 3* proportional sind.

Die Spannung 0 läßt sich auf vier verschiedene Weisen erreichen, beispielsweise kann man die vier Schalter 61, 62, 65 wnd 66 schließen, während man die anderen öffnet. Für die Spannung 3e

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werden die Schalter 61, 62, 65 und 68 geschlossen, die anderen geöffnet. Durch Schließen der Schalter 63, 62, 67 und 66 erhält man die Spannung -4-e. "

Das Windungszahlverhältnis der Wicklungsabschnitte 59 und 60 und eventuell weiterer Wicklungsabschnitte muß so bemessen . sein, daß alle möglichen Schaltkombinationen verschiedene
Spannungen ergeben.

Selbstverständlich ist die Anwendung der Erfindung nicht auf die angegebenen Beispiele beschränkt, vielmehr sind im Rahmen des Erfindungsgedankens auch Lösungen denkbar, bei denen'
Schaltelemente mit gleicher Wirkungsweise verwendet werden. Insbesondere können die Thyristoren durch andere Schaltelemente ersetzt werden, die die gleiche Wirkungsweise besitzen.

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Claims

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SOCIETE GENERALE DE CONSTRUCTIONS ELECTRIQUES ET MECANIQUES (ALSTHOM)

FST 72/41 - Bis Frankfurt, den 21. Sept. 1972

PT-FST/Bissinger/dk

Patentansprüche

f 1. /Transformator mit einer mit Abgriffen versehenen regel- ^— baren Sekundärwicklung, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer bestimmten Anzahl von Regelwicklungsteilen besteht, die in eine bestimmte Anzahl von in Serie geschalteten Wicklungsgruppen zusammengefaßt sind, wobei jede Wicklungsgruppe zwei oder drei parallelgeschaltete Regelwicklungsteile enthält und jeder Regelwicklungsteil mit einem kontaktlosen Schalter versehen ist.
2. Transformator mit einer mit Abgriffen versehenen regelbaren Sekundärwicklung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die Windungszahl jedes Regelwicklungsteiles, so gewählt ist, daß jede mögliche Schaltkombination des Schalters eines Regelwicklungsteiles jeder Wicklungsgruppe mit einem Regelwicklungsteil aller anderen Wicklungsgruppen eine andere Ausgangaspannung ergibt.

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gST 72/41 Bis
3. Transformator mit einer mit Abgriffen versehenen regelbaren Sekundärwicklung, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer Gruppe von in Serie
geschalteten Hegelwicklungsteilen besteht, wobei jeder
Regelwicklungsteil vier kontaktlose Schalter enthält, die so angeordnet sind, daß durch entsprechendes Aussteuern der Schalter die Richtung der Spannung an den Klemmen
des Regelwicklungsteiles umkehrbar sowie der Regelwick-

^: lungsteil überbrückbar ist.
4. Transformator mit einer mit Abgriffen versehenen regelbaren Sekundärwicklung nach Anspruch 3, d adur ch
gekennzeichne t, daß die Anzahl der Windungen jedes Regelwicklungsteiles so gewählt ist, daß sich für jede mögliche Schaltkombination der Schalter jedes Wlcklungsteiles mit denen aller anderen Wicklungsteile eine andere Ausgangsspannung ergibt.

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