DE389931C - Einrichtung zum Betriebe von Transformationsgeraeten mit mechanisch angetriebenen Stromunterbrechern - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 9. FEBRUAR 1924

REiCHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21g GRUPPE 6

(R 47345

Reiniger, Gebbert & Schall Akt-Ges. in Erlangen.

Einrichtung zum Betriebe von Transformationsgeräten mit mechanisch angetriebenen Stromunterbrechern.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 19. fflärz 1919 ab.

Beim Betrieb von Induktorien oder sonstigen unterbrochenen Strömen überhaupt — die Ge-

Transformationsgeräten mit periodisch wirken- schwindigkeit der Unterbrechung und die

den, elektromagnetisch oder mechanisch durch . ^Möglichkeit, die einzelnen Unterbrechungen

Motor angetriebenen Unterbrechern ist — wie auch hei rascher Aufeinanderfolge befriedigend

S beim Betrieb von Transformationsgeräten mit verlaufen zu lassen, durch die Selbstinduk-

tion lcr Primärwicklung des Transformationsgerätes beeinflußt. Ferner haben, wie bekannt, die Unterbrecher die Eigenschaft, mir bis zu bestimmten Hochstbeträgen der Stärke des durch sie hindurchgesandten Stromes befriedigend zu wirken. Durch diese beiden Einflüsse wird die Leistungsfähigkeit der bekannten, mit mechanischen Unterbrechern versehenen; Transformatoreinrichtungen beschränkt. ίο Gemäß der Erfindung wird hierin ein Fortschritt dadurch herbeigeführt, daß statt eines einzigen, zwei oder mehrere mechanische Unterbrecher mit dem Transformationsgerät in Parallelschaltung zusammenwirken, wobei mindestens ein Teil der Induktivität des Primärstromkreises auf die einander parallel geschalteten Stromwege, gegebenenfalls unter Vermittlung von Transformatoren, verteilt ist und elektromagnetische Induktion zwischen den einander parallelgeschalteten Stromwegen entweder überhaupt nicht oder nur in loser Koppelung stattfindet.

Einige Ausführungsformen der neuen Einrichtnug sind in den Abbbildungen ihrer Sehaltungsanordnung nach schematisch dargestellt. In der Ausführungsform nach Abb. 1 ist das Transformationsgerät α mit einer Sekundärwicklung b und zwei Primärwicklungen 1" und d versehen, die auf dem gemeinsamen Eisenkern nebeneinander in solchem Abstand angebracht sind, daß sie in loser Koppelung miteinander stehen. Von den beiden Primärwicklungen enthält in ihrem Stromkreise die eine (c) den Unterbrecher c f, die andere (d) den Unterbrechern c g. Beide Primärwicklungen und Unterbrecher sind in Parallelschaltung an die Stromquelle li, etwa ein Gleichstromnetz, in an sich bekannter Weise unter Zwischenschaltung eines regelbaren Wider-Standes / angeschlossen. Die beiden Unterbrecher c f und cg, deren jedem in an sich bekannter Art ein Kondensator oder eine Kondensatorenbatterie k bzw. / parallelgeschaltet ist, sind hier, ebenso wie in den anderen dargestellten Ausführungsbeispielen, durch einen Motorunterbrecher jener an sich bekannten Art gebildet, bei welcher ein umlaufendes Düsensystem tu in geeigneter Weise, etwa mittels einer Zentrifugalpumpe, eine leitende . Flüssigkeit, in der Regel Quecksilber, nach außen schleudert und so gleichzeitig die leitende Verbindung zwischen den ruhenden , Kontaktstücken e und /' und c und g herstellt und unterbricht.

Muß, wie dies in den praktisch vorkommenden Fällen meist zutrifft, der Unterbreclnmgsvorgang sehr schnell verlaufen, so kann es vorkommen, daß die zwei oder gar mehreren, verhältnismäßig starke Ströme führenden Uinerbrechungsstellen nicht gleichzeitig, sondern nacheinander wirksam werden. Tritt dies ein, so sucht die durch die zuerst eintretende Unterbrechung — etwa diejenige bei c f — in der zugehörigen Primärwicklung c aufgespeicherte potentielle Energie sich zu liefreien. Sie geht durch elektromagnetische Induktion auf die andere Primärwicklung (/ über und erzeugt so einen Strom in dem Stromkreise dieser anderen Wicklung d, also durch den zugehörigen Unterbrecher e g hindurch, der sich dem ohnedies den Unterbrecher e g noch durchsetzenden Strom überlagert und eine Verschlechterung der Unterbrechung bei c g herbeiführt, wenn nicht, wie im vorliegenden Falle, die Koppelung der beiden Primärwicklungen c und d nur lose ist.

Gemäß AbIx 2 kann man aber bei dem Transformationsgerät α auch mit einer einzigen Primärwicklung c auskommen und jedem der einander parallelgeschalteten, die einzelnen Unterbrecher enthaltenden Stromwege in ihrem außerhalb des Transformators α liegenden Teil Induktivität verleihen. Zu diesem Zweck" enthält die in der Abb. 2 veranschaulichte Ausführungsform der Einrichtung die beiden Hilfstransformatoren η und 0. Der Stromweg durch den Unterbrecher e f hindurch führt durch die Primärwicklung ρ des Hilfstransformators n, der Strom weg durch 'ien Unterbrecher e g hindurch verläuft durch die Primärwicklung q des Hilfstransformators 0 zur Stromquelle h zurück. Die Sekundärwicklungen r und s der beiden Hilfstransformatoren sind hintereinander geschaltet und mit der Primärwicklung c des Transformators α zu einem Stromkreise vereinigt. Findet hier die ,Stromunterbrechung in dem einen Unterbrecher, etwa c f, vor derjenigen in dem anderen Unterbrecher, etwa e g, statt, so wirkt der in der Sekun lärwicklung r infolge der bei c f auftretenden Unterbrechung induzierte Strom seinerseits durch Induktion von der Sekundärwicklung s aus auf die Primärwicklung q zurück und schwächt dadurch den Strom in dem Unterbrecher e g ab, was zur Beschkunigung der Unterbrechung in c g beiträgt.

Um jedoch die Gleichzeitigkeit der Unterbrechung in den einander parallelgeschalteten Stromwegen zu sichern, kann man sich des in den Abbildungen ebenfalls zur Darstellung gebrachten Kunstgriffes bedienen, die durch die Kondensatoren k bzw. / gebildeten Nebenschlußwege zu den Unterbrechungsstellen c f bzw. e g zu elektrischen Schwingungssystemen auszubilden und diese Schwi-ngungssysteme miteinander zu koppeln. Die in diesen Schwingungssystemen auftretenden hochfrequenten elektrischen Ströme verlaufen dann synchron und führen, da sie sich den die Unterbrecher e f bzw. c g durchfließenden Arbeitsströmeu überlagern, zur gleichzeitigen Unterbrechung der einander parallelgeschalteten Stromwege.

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Es genügt hierzu (vgl. Abb. ι und 2), in dem unverzweigten Stromwege zwischen den Unterbrechern (bei e) und der Verbindungsstelle der Kondensatoren (/e und I) eine Selbstinduktionsspule t anzubringen.

Die gleiche Wirkung läßt sich auch erzielen, wenn man gemäß Abb. 3 die Anordnung so trifft, daß, etwa mittels des Hilfskontaktstückes u, die Kondensatoren k und I — ähnlieh, wie die.s für Ausschalter bereits vorgeschlagen worden ist — an die Unterbrecher e f bzw. e g erst angelegt werden, nachdem zwischen den in Relativbewegung gegeneinander befindlichen Teilen m einerseits und e, f, g anderseits bereits ein kleiner Abstand und damit eine elektrische Entladung entstanden ist. In dem Augenblicke des Anschaltens der Kondensatoren k und I tritt dann zu dem die Unterbrechuögsstellen durchfließenden Entladungsstrom noch die über das noch kühle — nicht wie e bereits durch Stromdurchgang erwärmte — Kontaktstück u verlaufende und daher schnell erlöschende hochfrequente Entladung der Kondensatoren hinzu und führt, sobald ihre Stromstärke entgegengesetzt gleich der ohne sie bereits vorhandenen Entladungs¹-stromstärke ist, das Erlöschen der Entladung und damit die Unterbrechung in den einander parallelgeschalteten Stromwegen gleichzeitig herbei.

Um die nach dem Erlöschen der Entladung etwa auf der von der dauernd mit der Stromquelle Ji verbundenen Belegung abgewandten Seite des Kondensators k zurückbleibende Ladung des Systems des Hilfskontaktstückes u zu beseitigen, bringt man vorteilhaft das Hilfskontaktstück ic- auf irgendwelche Weise, etwa mittels eines den Kondensator k überbrückenden großen Widerstandes ν oder auch nur zeit-, zweckmäßig augenblicksweise in leitende Verbindung mit der Stromquelle.

Die Selbstinduktionsspule t kann in manchen Fällen, insbesondere in der Ausführungsform nach Abb. 3, wie die Erfahrung zeigt, auch fortgelassen werden; die Kondensatoren k und / mit ihren Zuleitungen bilden dann augenscheinlich an sich bereits genügend stark gekoppelte schwingungsfähige Systeme.

Claims (6)

1. P ATENT-An SPRÜCHE:

   ι. Einrichtung zum Betriebe von Transformationsgeräten mit mechanisch angetriebenen Stromunterbrechern, gekennzeichnet durch zwei oder- mehrere mit dem Transformationsgerät in Parallelschaltung zusammenwirkende Unterbrecher in solcher Anordnung, daß mindestens ein Teil der Induktivität des Primärstromkreises auf die einander parallelgeschalteten Strom- wege, gegebenenfalls unter Vermittelung von Transformatoren, verteilt ist und daß elektromagnetische Induktion zwischen den einander parallelgeschalteten Stromwegen entweder überhaupt nicht oder nur in so loser Koppelung stattfindet, daß sie die Unterbrechung nicht merklich verzögert.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1 mit zwei oder mehreren Primärwicklungen an dem Transformationsgerät, dadurch gekennzeichnet, daß: die Primärwicklungen je in einen der einander parallelgeschalteten Stromwege geschaltet und nebeneinander auf dem gemeinsamen Eisenkern angebracht sind.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einander parallelgeschalteten Stromwege je einen Hilfstransformator enthalten, dessen Primärwicklung im Stromkreise des zugehörigen Unterbrechers liegt, während die Sekundärwicklungen der Hilfstransformatoren hintereinander geschaltet und mit der oder den· Primärwicklungen des Haupttransformators (a) zu einem Stromkreise vereinigt sind.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3 mit Kondensatoren im Nebenschluß zu den Unterbrechern, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebenschlußwege, welche die Kondensatoren enthalten, zu elektrisehen Schwingungssystemen ausgebildet und diese miteinander gekoppelt sind.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterbrecher mittels eines neben dem dauernd mit dem unverzweigten Stromwege verbundenen Kontaktstück angebrachten, seinerseits mit den Kondensatoren verbundenen Hilfskontaktstückes o. dgl. so ausgebildet sind, daß die Kondensatoren an die Unterbrecher erst angelegt werden, nachdem zwischen den in Relativbewegung gegeneinander befindlichen Teilen der Unterbrecher bereits ein kleiner Abstand entstanden ist.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfskontaktstück dauernd oder zeitweise in leitende Verbindung mit der Stromquelle gebracht ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.