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Schaltungsanordnung zum Regulieren der Sekundärspannung bei NIeßtransformatoren.
Um bei Meßtransformatoren die Sekundärspannung bei gleichbleibender Primärspannung
zu ändern, oder umgekehrt, hat man, um Energieverluste durch Ohmsche Widerstände
zu sparen, die Sekundärspule bzw. die Primärspule an verschiedenen Stellen angezapft
und dann die entsprechenden Wicklungsteile zu- oder abgeschaltet. Diese Schaltung
geschah bisher meistens in der Form, daß man die Anzapfungsenden in Stöpsel-oder
Schraubenkontakte enden ließ, die auf einer Schalttafel angeordnet waren. ' Die
Schaltung geschah, dann entweder durch Stöpsel oder durch Anschrauben von Verbindungsstücken.
Diese Art der Verbindung hat jedoch den Nachteil, .den alle bei der Handhabung lösbaren
Elemente haben, daß sie nämlich abhanden kommen können und daß ihre Handhabung umständlich
und unübersichtlich ist. Außerdem kann bei unvorsichtiger Handhabung oder bei der
Benutzung durch jemanden, der. mit der Schaltung nicht vertraut ist, die eine oder
andere Spule kurz geschlossen werden, so daß dies die Zerstörung des Transformators
zur Folge haben kann. Um letzteres zu vermeiden, wählt man die Abstände der einzelnen
Kontaktstellen voneinander möglichst groß, wodurch aber andererseits wieder eine
größere Ausdehnung der Schalttafel und hierdurch eine teuerere Ausführung der Anlage
notwendig wird, ohne daß hierdurch das Übel gänzlich beseitigt werden kann.
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-Man hat deshalb, um lösbare Teile zu vermeiden, die Spulenanzapfungen
auch nach Art der regulierbaren Widerstände; wie dieselben elektrischen Maschinen
zum Regulieren der Spannung vorgeschaltet werden; gewählt. Man ordnete die Anzapfung
auf Kontaktplatten kreisbogenförmig an und stellte dann die Stromverbindung zwischen
dem jeweiligen Kontakt und dem Stromkreis durch einen drehbaren Hebel her. Um nach
diesem Prinzip die nötige Anzahl von Spannungsunterschieden zu erzielen, .war man
gezwungen, mindestens zwei derartige Regulierwiderstände anzuordnen, wobei der eine
Widerstand die größere und der andere Widerstand die kleinere Abstufung erhielt.
Trotzdem ist man hierdurch jedoch nicht in der Lage, die in der Praxis notwendige
Feinheit in der Bemessung der Spannungsunterschiede herzustellen, so daß man sich
veranlaßt sah, zur feinen Regulierung noch einen Schleifkontakt anzuordnen. Dieser
Schleifkontakt stellt jedoch einen Ohmschen Widerstand dar und vernichtet als solcher,
wenn auch nur geringe Mengen elektrischer Energie. Außerdem wird in vielen in der
Praxis vorkommenden Fällen verlangt, daß der Stromkreis keinen vorgeschalteten -Ohmschen
Widerstand enthält.
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Die Nachteile der beiden obenerwähnten Arten von Meßtransformatoren
sind vermieden bei der Schaltungsanordnung der vorliegenden Erfindung. Dieselbe
besitzt keine lösbaren Teile und auch keinen vorgeschalteten Ohmschen Widerstand.
Die Anordnung
ist übersichtlich, die Bedienung deshalb - einfach
und kann niemals durch einen Mißgriff zu irgendwelchen Schaden führen. Wie aus der
Zeichnung hervorgeht, ist der Anfang jeder Spule an den einen Kontakt eines Doppelklinkenschalters
und das Ende an den anderen Kontakt gelegt. Da es nicht möglich ist, bei einem -
Doppelklinkenschalter beide Kontakte gleichzeitig einzuschalten, so ist es ausgeschlossen,
die Transformatorenspule bei dieser . Anordnung kurz zu schließen, ganz gleichgültig,
ob man die Klinke in den einen oder den anderen Kontakt einschaltet, oder ob man
denselben offenstehen läßt. Die Regulierung ist trotz der geringen Anzahl von Anzapfungen
für jeden in der Praxis vorkommenden Fall feinstufig genug, ,da bei der vorliegenden
Anordnung sich die in den' Zusatzwindungen induzierte elektromotorische Kraft sowohl
addieren als auch subtrahieren läßt, j e nachdem man bei dem Doppelschalter die
Klinken in das eine oder in das andere Kontaktpaar legt.
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Die Anzapfungen des Transformators führen zu doppelklinkigen Schaltern,
die zum Zwecke der besseren Übersicht in einer Linie angeordnet sind; und zwar führt
der Anfang jeder Spule s nach dem unteren Kontakt des zugeordneten Schalters, das
Ende der Spule v nach dem oberen Kontakt. Der Drehpunkt der Klinke jedes Schalters
steht mit dem Anfang der nächstfolgenden Spule in Verbindung. Als letzter Schalter
ist ein Doppelschalter angeordnet, derart, daß die diametral gegenüberliegenden
Kontakte untereinander verbunden sind. Außerdem ist der eine Drehpunkt der Doppelklinke
mit .der Leitung b verbunden. Der "Drehpunkt der anderen Klinke ist mit dem Anfang
des Spulenteiles w7 verbunden; letzterer besitzt zweckmäßig derart viele Windungen,
daß, wenn in der Primärwicklung die normale Spannung herrscht, die Wicklung w7 die
Normalsekundärspannung ergibt.
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An Hand der die Schaltanordnung darstellenden Zeichnung seien noch
zwei Ausführungsbeispiele angeführt: Die Wicklungen--sind so abgestuft, #daß beispielsweise
bei einer Primärspannung von iiö Volt an den Enden der .Sekundärwicklung die gewünschte
Gebrauchsspannung von iio Volt wirkt. Es ist dies der einfachste Fall, bei dem der
in Fig. i dargestellte sekundäre Stromverlauf sich folgendermaßen abspielt: Von
der Klemme a durch die feste, nicht unterteilte Wicklung w7 der Sekundärspule über
den Doppelschalter s7, die Verbindung v6, Schalter s6, Verbindung vl usw. bis v1
und von da über den zweiten Hebel des Schalters 21 nach der Klemme b.
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Ist die Spannung an den Enden d und b der Sekundärwicklung unter i
io Volt auf ` etwa 82 Volt gesunken, so muß, um die Spannung von iio Volt zu erreichen,
eine entpre-Chende Anzahl Windungen hinzugeschaltet werden und der Stromverlauf
ist alsdann, wie Fig. 2 zeigt, beispielsweise folgender: Von a durch w7 über
den einen Hebel des Schalters s7 nach v, und weiter über s', ws, vc, S5, v4 S4,
VS,- S3, v2, S2, w2, und über den zweiten Hebel nach b zurück. Liegt die Sekundärspannung
über iio Volt, . so wird eine entsprechende Anzahl Windungen den festen Wicklungen
w7 entgegengeschaltet urid in diesem Falle subtrahieren sich die Spannungen. Wenn
z. B. eine Spannung von 138 Volt vorhanden ist, so verläuft der .Ström entsprechend
der Darstellung in Fig. 3 folgendermaßen Von a durch w7 durch den einen Hebel
des Schalters s7 und von da über,wl, s1, v1, w2, s2, v2, s3, v3, w4, s4,
v4, s s, v s, w B, s B, v", durch den zweiten Hebel des Schalters
s7 nach b.
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Bei großen Spannungsunterschieden. (z. B. 28 Volt) wird die Induktion
entsprechend geringer und es muß dann prozentual, mehr zugeschaltet werden, als
sich aus der Summe der einzelnen Gruppen ergibt. Angenommen, die Sekundärspannung
-würde nur io8 Volt erreichen, so wären zwei Volt zuzuschalten. Ein Vergleich der
Werte der einzelnen Gruppeiz wird leicht ergeben, welche Gruppen zweckmäßig zu wählen
sind, was durch Kontrolle. am Voltmesser leicht festzustellen- ist.