DE234515C

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Publication number: DE234515C
Application number: DENDAT234515D
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Description

KAI

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

.-ΛΙ 234515 -KLASSE 21 d. GRUPPE

von geringerer Leistung als der Transformator.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 27. September 1910 ab.

Es ist bekannt, zur allmählichen Regelung einer Wechselspannung einen Stufentransformator in Verbindung mit einem Potentialoder Induktionsregler zu verwenden in der Weise, daß das Überschalten von einer Stufe zur anderen allmählich unter Vermittlung des Potentialreglers erfolgt. Der Vorzug dieser Anordnung ist der, daß die Leistung des Potentialreglers im Verhältnis zu der gesamten

ίο zu regelnden Leistung gering ist, nämlich gleich der Leistung einer Wicklungsgruppe des Transformators. Bei den bekannten Anordnungen ergibt sich aber eine große Anzahl von Ausführungen am Transformator.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum derartigen Schalten einer Wechselspannung, durch die die Anzahl der erforderlichen Transformatorausführungen möglichst verringert wird.

Der Transformator wird dabei nicht in Gruppen gleicher Windungszahl zerlegt, sondern in solche, deren Windungszahlen eine geometrische Reihe bilden. Man kommt dadurch bespielsweise bei einem Transformator mit zwei Gruppen von w und 2W Windungen mit einem Potentialregler aus, dessen Leistung nur den vierten Teil der insgesamt zu regelnden Leistung entspricht. Bei einem Transformator mit drei Gruppen mit den Win- dungsverhältnissen w, 2w und /\w braucht man einen Potentialregler mit einer Leistung von Y₈ der gesamten Leistung. Die maximale, von dem Potentialregler zu liefernde Zusatzspannung entspricht dabei immer der Spannung, die die kleinste Transformatorgruppe mit w Windungen liefert.

Die Schaltung und das Schaltverfahren ergeben sich am besten an Hand der beiliegenden Figuren. Fig. ι gibt die Schaltung für einen Transformator mit zwei Wicklungsgruppen w und 2w und einen Potentialregler υ wieder. Es sind dabei die vier Schalter 1, 2, 3 und 4 erforderlich. Durch die Zeichen neben den Schaltern sind die Stellungen der Schalter für die verschiedenen Schaltperioden angegeben, und zwar geben die Zeichen links vom Schalter die Lage beim Übergang von Null auf 2w, die Zeichen rechts beim Übergang von 2w bis ^w an. Mit w sind hierbei nicht nur die Windungszahlen, sondern auch die entsprechenden Spannungen bezeichnet; ebenso ist mit ν die maximale Spannung des Potentialreglers bezeichnet. Es bedeutet weiter das Zeichen 0 »Schalter geschlossen«, das Zeichen = »Schalter offen«. Es ist also in Fig. ι zunächst Schalter 2 und 3 geschlossen, ι und 4 offen. Die Wicklungsgruppe w und der Potentialregler υ werden daher im umgekehrten Sinne durchlaufen wie die Wicklungsgruppe 2w. Ihre Spannungen subtrahieren sich von dieser, und wenn die Spannung des Potentialreglers ihren Maximalwert hat, so heben sich die Spannungen gegenseitig auf. Es kann dann Schalter 1 und 4 geschlossen werden. Wenn hierauf Schalter 2 und 3 geöffnet werden, so werden nun die Wicklungen w

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und der Potentialregler ν in demselben Sinne durchlaufen wie die Wicklung zw. Durch Verdrehen des Potentialreglers um i8o° elektrisch kann die Spannung nun bis zu ihrem oberen Grenzwert 4 ze» gebracht werden.

In Fig. 2. ist die Schaltung für einen Transformator mit drei Wicklungsgruppen von w, 2w und 4 w Windungen und einen Potentialregler ν angegeben. Es sind hier acht Schalter ι bis 8 nötig. Es beziehen sich dabei auf die i. Schaltperiode die Zeichen oben links,

2. Schaltperiode die Zeichen unten links,

3. Schaltperiode die Zeichen oben rechts,

4. Schaltperiode die Zeichen unten rechts.

In den weiteren Fig. 3 bis 14 sind die zugehörigen einzelnen Schaltstellungen dargestellt.

Der Stromverlauf ist wieder durch entsprechende Zeichen angedeutet. Es bedeutet -οίο »Schalter geschlossen« und II »Schalter offen«. Die Richtung der von dem Potentialregler gelieferten Spannung ist ebenfalls durch die Richtung, in der derselbe durchlaufen wird, angegeben.

Es sind zunächst geschlossen die Schalter 6, 2 und 3. ,Der Strom verlauf ist nun:

Fig. 3: \w-2w-w-v = o. Der Potentialregler wird auf die Spannung 0 gebracht.

Fig. 4: 4w-2if-w-o = w. Der Potentialregler wird auf die Spannung υ reguliert.

Fig. 5: 4W-2w-w +v = zw. Hierauf werden Schalter 1 und 4 geschlossen, 2 und 3 geöffnet. Geschlossen: Schalter 1, 4 und 6.

Fig. 6: ^w-ZW + w-v = 2W. Die Regelung des Potentialreglers ist dieselbe wie oben.
Fig. 7: 4.W-2W + w-o = 3111.
Fig. 8: 4W-2K' + w + ν = \w. Nun werden Schalter 8 und 5 geschlossen, 4 und 6 geöffnet. Geschlossen: Schalter 8, 5 und 1.
Fig. 9: 4?» + 2W-W-V = 410.
Fig. 10: AfW + 2 w-w-o — 5 w.
Fig. 11: 4w + 2W-W -\-v = 6w. Es wird 2 und 7 geschlossen, 8 und 1 geöffnet. Geschlossen: Schalter 2, 7 und 5.
Fig. 12: 4w + 2w + w-v = 6w.
Fig. 13: \w + 2w + w-o = Jw.
Fig. 14: 4 w + 2 w + w + ν = 8 w.
Es wird also immer zunächst die Spannung einer Gruppe, die aus einer Wicklungsgruppe des Transformators und dem Potentialregler besteht, durch Verdrehen des Potentialreglers auf Null gebracht, dann diese Gruppe kurzgeschlossen und mit Beziehung auf die anderen Gruppen umgeschaltet, hierauf wird die Spannung durch Verdrehen des Potentialregulators weiter gesteigert. Es wird damit ohne Unterbrechung des Stromkreises eine allmähliche Veränderung der Spannung von Null bis zu einem Maximalwert von beispielsweise 8-ff' erreicht. Die Zahl der Wicklungsgruppen ist nicht auf 2 oder 3 beschränkt, doch wird man damit in den meisten Fällen auskommen, da der Potentialregler schon dabei nur ^x/₄ oder Y₈ der gesamten Leistung abzugeben hat.

Der Deutlichkeit wegen sind die Figuren für einphasige Anordnung gezeichnet, es steht jedoch nichts im Wege, die gleiche Anordnung auch für Mehrphasensysteme zu verwenden.

Claims

Patent-An Sprüche:

1. Einrichtung zum allmählichen Schalten einer Wechselspannung mit Hilfe eines in Windungsgruppen unterteilten Transformators und eines Potentialreglers von geringerer Leistung als der Transformator, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungszahlen der einzelnen Gruppen des Transformators eine geometrische Reihe bilden und die Leistung des Potentialreglers gleich der der kleinsten Gruppe des Transformators ist, so daß die Schaltung mit einer möglichst geringen Anzahl von Ausführungen am Transformator bewirkt werden kann.

2. Schaltverfahren bei der Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Zuschalten einer Gruppe die umzuschaltende Wicklungsgruppe zuerst durch Gegeneinanderschalten der einzelnen Teile und durch Verändern der Spannung des Potentialreglers auf die Gesamtspannung Null gebracht, dann durch Einlegen von zwei Schaltern kurzgeschlossen wird, hierauf ohne Unterbrechung des Stromkreises die alten Verbindungen gelöst werden und durch entsprechendes Regeln des Potentialreglers die gewünschte Gesamtspannung hergestellt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen,