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Schaltvorrichtung zum Regeln der Spannung von Stufentransformatoren.
Um Stromverbrauchern in Wechselstromnetzen eine veränderliche Spannung zuzuführen,
benutzt man Stufentransformatoren, an deren einzelnen Stufen die Stroinverbraucher,
z. B. Motoren, mittels Hüpfer geschaltet werden. Handelt es sich nun um große Stromstärken,
so fallen die zu bewegenden Massen der Hüpferschalter groß aus, andererseits müssen
aber auch, um den Strom sicher zu unterbrechen, die Schaltwege groß sein, so daß
demgemäß die Hubmagnete der Hüpfer groß ausgeführt werden müssen.
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Als Schwierigkeit kommt noch hinzu, daß die Hubmagnete auch in Fällen
sicher einschalten müssen, in denen die Netzspannung aus irgendwelchen Gründen stark
vermindert ist. Die Hubmagnete müssen also mit Rücksicht auf diese Verhältnisse
reichlich bemessen werden. Ist nun andererseits bei diesem reichlich bemessenen
Hubmagneten die Netzspannung zufällig groß, so ergeben sich beim Einschalten des
Hüpfers infolge der hohen Geschwindigkeit, die die zu schaltenden Teile bei dem
großen Schaltweg erlangen können starke Hammerwirkungen.
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Diese Nachteile können nun der Erfindung gemäß dadurch vermieden werden,
daß die Auswahl der Stufen zwar, wie seither üblich, durch Hubmagnete von Hüpfern
bewirkt wird, daß aber die Abreißkontakte völlig von diesen Hubmagneten abgetrennt
und durch mechanische Mittel bewegt werden. Als solche Mittel dienen Hilfsmotoren,
die z. B. elektrisch oder durch Druckluft, Federn usw. betrieben werden.
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Die Abreißschalter, die nur noch die Aufgabe haben, den Strom zu unterbrechen,
werden dementsprechend lediglich unter diesem Gesichtspunkt ausgeführt, so daß sich
vorteilhafte Konstruktionen für sie ergeben. Andererseits können sie auch ohne weiteres
dazu dienen, den Strom einzuschalten. Auch ist es möglich, für mehrere Schaltstufen
des Transformators einen gemeinsamen Abreißschalter zu verwenden. Schließlich könneh
diese Abreißschalter entweder von der Steuerwalze aus, die die Spannungsstufen steuert,
bedient werden, oder auch durch eine getrennte Steuerwalze. Die Steuerwalzen selbst
können von Hand oder durch einen besonderen Hilfsmotor gedreht werden, wobei in
letzterem Falle wieder eine besondere Regelwalze -erforderlich ist. Die Anordnungen
können auch für Fernsteuerungen ausgeführt werden, und mit geeigneten Kuppelschaltungen,
um mehrere Kontroller eines elektrisch betriebenen- Zuges von einem Führerstand
aus zu betätigen.
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In der Zeichnung ist eine Anordnung gemäß der Erfindung veranschaulicht.
t ist der Stufentransformator mit den Schaltstufen A, B, C usw. Die Anzapfungen
des Stufentransformators führen zu Kontaktplatten 3, die von Hubmagneten q. mit
der Magnetspule 8 in -die Hauptleitungen 2 eingeschaltet werden. Diese Hauptleitungen
führen über Kontakte 5
des Abreißschalters 3q., 35, 36 zu der Schaltdrosselspule
6, und von dieser aus zu den
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dreht wird. Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß mit zunehmender Drehung der Schaltwalze
von der Netzleitung i i der Reihe nach die Magnetspulen 8 der Hubmagnete an den
Anzapfungen
A, B, C; B, C, D; C, -D, E gespeist werden und hierdurch der
Reihe nach die Drosselspule 6 an diese Anzapfungen des Transformators gelegt wird.
' Von den Hubmagneten 3, 4., 8 sind gemäß der Erfindung völlig getrennt besondere
mechanisch angetriebene Abreißschalter 34, 35, 36 angeordnet, von denen jeder mehreren
Hubmagneten zugeordnet ist, beispielsweise der Abreißschalter 34 den Hubmagneten
der Stufen
A, D, C.
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In der Stellung I des Fahrschalters fließt der Strom von der Netzleitung
i i aus über den Kontakt 12 in die Magnetspule 14 eines Hüpfers, erregt diese und
schaltet somit über den Maximalausschalter 15 die Schiene 37 des in der Zeichnung
rechten Walzenbelages an das Netz. -In den weiteren Stellungen II ff. wird der Kontakt
i2 ausgeschaltet, die Spule 14 bleibt jedoch über dieSchiene 38 derTotrnannskurbel
13 erregt und damit die Schiene 37 über den Maximalausschalter 15 eingeschaltet.
In j eder der Stellungen I bis VII fließt nun der Strom den Hilfssteherleitungen
17 zu, von dort über Kontakte r8, die von den Magnetspulen 8 gesteuert werden, in
die Steuerleitungen i9 und durch diese zu der Steuerung der Abreißschalter 5. Zwischen
den Stellungen I bis VII wird jedesmal eine der Steuerleitungen 17 unterbrochen
und damit eine der Abreißscbaltereinrichtung 34, 35, 36 ausgeschaltet und beim Einschalten
der nächsten Stufe an eine andere Anzapfung des Stufentransformators gelegt.
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Bei dem in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiel der
Erfindung werden die mechanisch bewegten Abreißschalter durch Druckluftmotoren angetrieben.
Die Druckluftanordnung besteht aus den Zylindern 25 mit dem Kolben 26, einem Unisteuerhahn
23, der Luftzuleitung24. DerUmsteuerhahn wird durch Spülen 2i bedient. Diese Spulen
sind über Kontakte 20 in die Leitungen 19 eingeschaltet. Diese Kontakte sind bei
Stromlosigkeit geschlossen, da das Gewicht des Magnetkerns 3,o, die an dem Dreifachhebel
39 befestigte Kontaktplatte 2o nach oben drückt. Sind nun die Leitungen i9 vom Strom
durchflossen, so wird die Spule 21 des das Druckluftventil bedienenden Relais erregt,
der Kern 22 wird angezogen, die Druckluftzufuhr zu den Zylindern 25 geöffnet. Der
sich nach oben .bewegende Kolben stößt den Winkelhebel 27 nach oben, die Hauptabreißkontakte
5 «-erden geschlossen, gleichzeitig aber auch Hilfskontakte 28,. die von den Hilfssteuerleittnigen
i9 den Strom der Magnetspule 29 eines Relais zuführen. Der Kern 3o dieses Relais
dreht den Winkelhebel 39 so, daß die Nase in die Nase des Hebels 27 eingreift.
Der `Vinkelhebel27 ist somit in seiner Stellung verriegelt, zugleich die Arbeitskontakte
5, sowie die Steuerkontakte 28 dauernd geschlossen.
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Durch die Bewegung des Winkelhebels 39 werden aber die Kontakte 2o
geöffnet und damit das Relais für das Druckluftventil stromlos. Der Kern z2 .sinkt
ab, der Druckluftraum des Zylinders 25 wird mit dem Austritts-. stutzen 32 verbunden.
Wird nun durch Weiterbewegen des Fahrschalters eine der Leitungen 17, 19 stromlos,
so sinkt der Kern 30 des Relais 29 ab, die Nasen geraten außer Eingriff, die Abreißkontakte
5 werden geöffnet, die Kontakte 2o für die neue Betätigungsstellung für die Druckluft
vorbereitet.
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Wie bereits erwähnt, ist es nicht unbedingt erforderlich, daß die
Abreißschalter durch Druckluft bewegt werden. Es können auch andere Mittel, beispielsweise
gespannte- Federn oder elektrisch betriebene Hilfsmotoren, verwendet werden, wenn
diese nur in geeigneter Weise von den Stufenschaltern aus gesteuert werden. - Bei
all diesen Anordnungen werden nunmehr, da die Abreißkontakte von den Magnethüpfern
getrennt sind, die bewegten Massen und Wege der stromlos geschalteten Magnethüpfer
bedeutend verringert, die Einschaltvorgänge bei hoher Spannung werden vermieden,
und doch ohne Vergrößerung des Apparats ein sicheres Anziehen bei geringer Spannung
erreicht. Andererseits. sind die eines langen Schaltweges bedürfenden Abreißschalter
von der Netzspannung nunmehr. unabhängig. Sie können durch die mechanischen Einrichtungen
völlig betriebssicher und ohne störendes Geräusch oder schlagartig wirkende Bewegungen
betätigt «erden.