DE379118C - Einrichtung fuer Wechselstromapparate, deren Wicklungen Transformatorwirkungen ausgesetzt sind, besonders Regeltransformatoren, Potentialregler o. dgl. - Google Patents

Description

• Einrichtung für Wechselstromapparate, deren Wicklungen Transformatorwirkungen ausgesetzt sind, besonders Regeltransformatoren, Potentialregler o. dgl. Werden Windungen eines Wechselstromapparates, die von einem Wechselfluß durchströmt werden, kurzgeschlossen, so entsteht in den kurzgeschlossenen Windungen ein Kurzschlußstrom, dessen Größe, da die Streulinien des Kurzschlußkreises nur gering sind, hauptsächlich vom Widerstand des Kurzschlußkreises abhängt. Ist dieser Wechselstromapparat beispielsweise ein Ein- oder ilrIehrphasenregeltransformator, dessen Windungen oder Spulen an Kontakte angeschlossen sind, über die ein Schleifkontakt gleitet, so muß man als Schleifkontakt Kohlenbürsten verwenden, und es darf außerdem, um eine Überlastung der Kurzschlußspulen und insbesondere eine Funkenbildung an den Kontakten zu vermeiden, die durch Transformatorwirkung entstehende Spannung zwischen den Kontakten über eine gewisse, im übrigen recht kleine Voltzahl nicht erhöht werden. Aus demselben Grunde ist zu vermeiden, daß die Bürsten eine größere Anzahl von Kontakten kurzschließen.
• Durch vorliegende Erfindung wird ermöglicht, daß die Kontaktspannung beliebig hoch gemacht werden kann und daß beliebig viele Kontakte kurzgeschlossen werden können, ohne Überlastung der kurzgeschlossenen Spulen oder Funkenbildung aus diesen Gründen zu verursachen.
• In Abb. i ist die Wicklung a eines Wechselstromreglers mit Kontakten oder einem Kollektor schematisch dargestellt. Die Kontakte wurden der Einfachheit halber weggelassen und die Bürste b direkt auf den Windungen schleifend gezeichnet. Gegenüber der Bürste befindet sich der Erfindung gemäß ein Eisenblechpaket p, das möglichst dicht an den Kern k der Wicklung reicht und mit der Bürste gleichzeitig im selben Sinne verschoben wird, so daß Bürste und Blechpaket immer gegenüber bleiben.
• Die Wirkung des Kurzschlußstromes in der von der Bürste kurzgeschlossenen Windung ist nun die, daß er bestrebt ist, den magnetischen Fluß aus seiner Windungsebene zu verdrängen und in das Eisenblechpaket p hineinzudrücken. Es wird dies um so leichter und vollkommener gelingen, j e kleiner der magnetische Widerstand - des abgedrängten Flusses ist. Es ist daher wesentlich, den Luftabstand d möglichst klein zu machen. Der abgedrängte Teil des Flusses geht dann im Sinne der strichpunktiert gezeichneten Linie.
• Um den magnetischen Widerstand des abgedrängten Flusses möglichst klein zu erhalten, kann man die Spulen in Nuten 1 legen, wie Abb. z zeigt. Man könnte dann noch das Eisenpaket h ganz dicht an den Zahnköpfcn schleifen lassen, wodurch ein Luftspalt ganz vermieden wäre.
• Während die Anordnungen nach Abb. i und 2 gewissermaßen wie Serientransformatoren wirken, bei welchen die Kurzschluß-Spulen die sekundären Kreise bilden, somit ein, wenn auch geringer resultierender F luß die Kurzschlußspule immer durchdringen muß und in derselben eine, wenn auch kleine E. 1I. K. erzeugen wird, ist in Abb. 3 eine Anordnung schematisch dargestellt, bei @[er es möglich ist, die im Kurzschluß befindliche Spule vollkommen flußfrei und daher spannungsfrei zu bekommen.
• Das mit der Bürste mitwandernde Eisenblechpaket p trägt eine besondere Wicklung c, die so stark und in solcher Richtung erregt ist, daß der Teil des Eisenkernes, auf dem die kurzgeschlossenen Windungen sitzen, flußfrei wird. Der gesamte Fluß des Kernes geht dann durch das als magnetischer 1; ebenschluß «-irkende Eisenpaket p. Die kurzgeschlossenen Spulen sind dann vollkommen spanriungsfrei, und es wird kein Kurzschlußstroin in denselben entstehen. Der Strom kann =ler zusätzlichen Wicklung c durch Schleifringe s oder in irgendeiner anderen Art zugeführt werden.
• Um bei den Anordnungen nach Abb. i und 2 die von der Bürste kurzgeschlossenen ;pulen vom Kurzschlußstrom zu entlasten, kann man, wie in Abb. d. dargestellt, um den Kern /° eine besondere, kurzgeschlossene Windung u! legen, welche mit der Bürste mitwandert. Wird diese Kurzschlußwindung von viel geringerem Widerstand gemacht ais der Widerstand des Kreises, der von den Bürsten b kurzgeschlossen wird, beträgt, so wird fast der ganze, zur Abdrängung des Flusses notwendige Kurzschlußstrom in dieser Windung ?v fließen und die von den Bürsten kurzgeschlossenen Windungen entlasten. Ist es aus konstruktiven Gründen nicht möglich, einen Teil dieser Windung 7v finit der Bürste mitzudrehen, so kann durch Schleifringe und Schleifkontakte der Stromschluß erreicht werden. Als Kurzschlußring können vorhandene Konstruktionsteile finit. verwendet «-erden.
• Auch bei der Anordnung nach Abb. 3 kann eine solche Kurzschlußwindung w angebracht werden, um einen evtl. restlichen Fluß zu unterdrücken.
• Bei Anordnung nach Abb. 3 ist es auch möglich, die zusätzlichen Windungen c, statt auf dem Eisenblechpaket p, auf dem Eisenkern k anzuordnen. Während im ersteren Falle der Fluß aus dem Kern k gewissermaßen herausgesaugt wird, wird im zweiten Falle der Fluß aus dein Kern hinausgedrückt.
• Um bei den Anordnungen nach Abb. i bis q. den magnetischen Zug auf das Eisenpaket auszugleichen, kann diametral gegenüber ein weiteres Blechpaket, evtl. mit Bürste, angeordnet werden. Der Kern k braucht nicht rund zu .ein, wie gezeichnet, er kann auch gerade sein, wie bei normalen Transformatoren, oder irgendeine andere Form haben.
• Durch die hier beschriebenen Einrichtungen ist es möglich geworden, auf Kontaktbahnen oder Kollektoren von Wechselstr-)m-oder Mehrphasenstromapparaten, deren Wicklungen transformatorischen Wirkungen ausgesetzt sind, Bürsten aus Metall zu verwenden und beliebig viel Lamellen von dens21b2n kurzschließen zu lassen, ohne schädliche Wirkungen für Kollektor und Wicklung.
• Es ist natürlich einerlei, ob sich ('ie Bürste b mit dem Blechpaket p gegenüber dem Kern k bewegt, oder ob sich der K--rrt 1, bewegt und Bürste mit Blechpaket p stehenbleiben.
• In den Abb. i bis d. ist der Kern h nur finit einer Wicklung a bewickelt. Die hier beschriebene Einrichtung wirkt aber ebenso. wenn der Kern mit zwei oder auch mehreren getrennten Wicklungen versehen ist, z. B. «wenn eine primäre und eine sekundäre Wicklung vorhanden wäre.
• Um eine Feldverzerrung zu vermei-ien. kann das Blechpaket p in bekannter Weise tiiit einer Kompensationswicklung versehen werden.

Claims (3)

1. PATE NT-ANSPRÜCHE: i. Einrichtung für Wechselstromapparate, deren Wicklungen Transformatorwirkungen ausgesetzt sind, besonders IZegeltransforinatoren, Potentialregler o. dgl., für Ein- und 'Mehrphasenstrom, bei denen mittels Bürsten oder Schleifkontakt°m Strom zu- oder abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des die Transforinatorwirkungen erzeugenden magnetischen Flusses oder dieser ganze Fluß durch Kurzschlußströme oder beson i; re zugeführte Ströme aus den WindLingsflächen der von den Bürsten 1,urzges-hlossenen Windungen heraus, durch einen magnetischen Nebenschluß getrieben wird.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als magnetischer Nebenschluß ein Blechpaket verwenüet wird, das immer der entsprechenden Bürste gegenübersteht.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß um den die Wicklung tragenden Kern (k) des Apparates eine oder mehrere zusätzliche Kurzschlußwindungen (w) angeordnet sind, um die von den Bürsten (b) kurzgeschlossenen Windunzen zu entlasten.