DE401844C - Spannungsregelung in Wechselstromnetzen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen selbsttätigen Spannungsregler, welcher in großen Verteilungsnetzen mit Wechselstrom verwendet werden soll, um zwischen der Lieferzentrale und entfernten Verteilungszentralen, die Anordnung von Linien zuzulassen, welche einen Prozentsatz von Spannungsabfall ermöglichen, der höher ist als derjenige, welcher« für die Spannungsänderungen der Verteilung zulässig ist.

Es ist schon bekannt geworden, eine Spannungsregelung und Konstanthaltung in Leitungsnetzen durch Änderung der Zahl der Sekundärwicklungen eines Transformators zu bewirken, wobei die Transformatorwicklungen durch elektromechanische Mittel geändert werden, beispielsweise durch einen Motor, welcher von einem Kontaktinstrument über Kommutatoren ein- und ausgeschaltet wird.

Auch bei der neuen Erfindung verwendet man elektromechanische Hilfsmittel, um die Zahl der Sekundärwicklungen eines das Verteilungszentrum speisenden Transformators zu ändern.

Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß infolge der Spannungsänderung des Verteilungsnetzes von niedriger Spannung ein Hilfsregelungstransformator mit einer Spule des Sekundärteiles des Arbeitstransformators in Hintereinanderschaltung gelegt oder abgeschaltet wird, und daß der Sekundärteil des Hüfsregelungstransformators selbsttätig über einen veränderlichen Widerstand geschlossen wird, während anderseits ein anfangs kurzgeschlossener Widerstand in die Anfangs- verbindung des Sekundärteiles des Arbeitstransformators mit der Hauptzuleitung gebracht wird, eine Verbindung, die schließlich unterbrochen wird, wenn der Arbeitsstrom durch den Regelungstransformator hindurchtritt, welcher schließlich in gleicher Weise ausgeschaltet wird, indem nur die Hilfsspule des Arbeitstransformators in Tätigkeit bleibt. Außerdem kommen besondere Ausführungsformen der Schaltung in Betracht, z. B. die Benutzung eines Voltmeters zur Schließung eines Hilfsstromkreises, welcher durch die Bewegung eines Uhrwerkes einen Kommutator in Tätigkeit setzt.

Auf der beiliegenden Zeichnung stellen dar: Abb. ι ein Schaltungsschema des Sekundärteils eines Transformators, welcher die Verteilung in einem Punkt gibt, welcher durch Wechselstrom hoher Spannung gespeist wird, der in der Primärspule des Transformators fließt. Diese Abbildung soll schematisch die notwendigen Tätigkeiten zeigen, um die Einschaltung einer Hilfsspule in den Sekundärkreis des Transformators vorzunehmen, ohne Stromkreise zu unterbrechen.

Abb. 2 gibt ein Schema des gesamten selbsttätigen Reglers.

Abb. 3, 4 und 5 zeigen, in Querschnitt, Ansicht und senkrechtem Schnitt durch die Achse die Konstruktion des Kommutators zur Ingangsetzung des die Kombinatoren, beeinflussenden Motors.

Abb. 6 und 7 zeigen in senkrechtem und wagerechtem Schnitt die Konstruktion des Kommutators, welcher parallel zu dem in den Abb. 3, 4 und S dargestellten Kommutator arbeitet, um die Arbeitsweise des Motors bis zu dem Augenblick zu sichern, da die Kombinatoren nach jeder Arbeit in ihre normalen Lagen zurückgekehrt sind.

Abb. 8 und 9 zeigen Einzelheiten dieses zweiten Kommutators.

Abb. 10 zeigt schematisch die beiden Kombinatoren unter Darstellung einer Phase, ao Abb. 11 zeigt einen senkrechten Schnitt des Arbeitstransformators mit veränderlichen Sekundärspulen; er soll die besondere Verteilung der Sekundärspulen zeigen, welche für die Erfindung Verwendung finden. In der Abb. 1 ist als Beispiel eine Sekundärspule von 100 Volt dargestellt mit zehn Spulen 1, welche bei 2 am neutralen Leiter angeschlossen sind und bei 3 an der Hauptleitung 4. Es sei vorausgesetzt, daß es nötig sei, eine Spule 5 hinzuzufügen, um um ι ο Volt zu differieren. Die Spule 5 kann nicht direkt (d. h. ohne den Transformator zu unterbrechen) bei 6 an die Hauptleitung 4 gelegt werden, ohne einen Kurzschluß zwischen den Punkten 7 und 8 zu erzeugen, welche die Enden der Spule 5 bilden. Um diesen Kurzschluß zu vermeiden, verbindet man das Ende 8 mit der Leitung 4 mittels eines Regelungs- oder Hilfstransformators 9, dessen Primärspannung 10 Volt beträgt und dessen Sekundärkreis 10 offen ist. Auf diese Weise hat die Primärspule eine sehr hohe Selbstinduktion, und durch den Transformator geht gewissermaßen kein Strom. Schließt man dann die Sekundärspule 10 des Regelungstransformators über einen veränderlichen , Widerstand 11, so wird dieser von einem Strom durchflossen, während die Primärspule 9 von einem proportionalen Strom durchflossen wird.

Wenn 1 der von dem Arbeitstransformator gelieferte Strom ist, so tritt ein Teil χ dieses Stromes durch den Transformator, und der Teil i-x tritt direkt von 7 nach 3 zu der Hauptleitung. Wenn man dann fortlaufend den Widerstand 11 vermindert, so teilt sich ' der Arbeitsstrom 1 zu den Stromkreisen 7-3 ] und 8-6 im umgekehrten Verhältnis zu den ; Widerständen und proportional zur Erhöhung der Spannung, welche aus der Zwischenschaltung der Spule 5 hervorgeht. Während !

dieser Änderungen des Widerstandes 11 ergibt sich ein Augenblick, wo der ganze Strom 1 durch den Regelungstransformator 9 geht und ein Hilfsstrom von 3 nach 7 fließt. Wenn der Widerstand 11 derart geworden ist, daß die Primärspule durch den vorgesehenen Maximalstrom durchflossen werden kann, indem sie eine Potential differenz von ι ο Volt aufbraucht, kann man zwischen den Punkten 7 und 3 einen anfangs kurzgeschlossenen Widerstand 12 einschalten und" die direkte Verbindung 7-3 beseitigen. Wenn man darauf diesen Widerstand erhöht, kann der ihn durchfließende Strom sehr schwach gemacht werden, während der Arbeitsstrom allein durch den Regelungstransformator 9 geht. Man kann dann diesen Widerstand 12 vollkommen öffnen und so jede Verbindung zwischen 7 und 3 beseitigen. Die Hilfsspule ist dann eingeschaltet, ohne die Verteilung zu unterbrechen. Jedesmal, wenn er durch den Regelungstransformator 9 tritt, verliert der Arbeitsstrom 10 Volt an Spannung. Um diesen Spannungsabfall zu beseitigen, wird man den Widerstand 11 zum Kurzschluß bringen. Man hat dann den Fall eines Transformators, dessen Sekundärspule kurzgeschlossen ist, und da in diesem Fall die Primärspannung ungefähr 5 Prozent der normalen Spannung beträgt, so wird man zwischen dem Anfang und dem Ende der Primärspule des Regelungstransformators 9 nur noch 10 · 0,05 = 0,5 Volt haben. Da diese Spannung eine sehr schwache ist, kann man die Punkte 8 und 6 direkt durch einen Hilfsleiter kurzschließen, welcher punktiert gezeichnet ist, so daß der Regelungstransformator außer Betrieb gesetzt ist.

Wenn man dagegen die elfte Spule 5 ausschalten soll, um die Spannung zu vermindern, so schaltet man parallel zu dieser direkten Verbindung 8-6 den Transformator 9, dessen Sekundärwicklung kurzgeschlossen ist. Man öffnet alsdann die direkte Verbindung 8-6 derart, daß der Strom durch den Regelungstransformator hindurchgeht. Alsdann erhöht man den Widerstand 11 derart, daß der Regelungstransformator ι ο Volt verbraucht, um durch den maximalen Strom durchflossen zu werden. Dann verbindet man die Punkte 7 und 3 durch den großen Widerstand 12, welchen man allmählich verkleinert, bis er Null wird* In diesem Augenblick wird die elfte Spule 5 durch den Regelungstransformator 9 einen Strom i-x senden, wobei 1 der Arbeitsstrom ist und χ ein Strom, welcher von 7 nach 3 geht. Man erhöht alsdann den Widerstand 11 so, daß der durch den Regelungstransformator fließende Strom geringer wird, wobei der Strom zu Null wird, wenn der Widerstand 11 geöffnet ist. In diesem Augenblick

schaltet man den Regelungstransformator aus, und der Strom geht schließlich von 7 nach 3 infolge des Kurzschlusses des Widerstandes 12. Die elfte Spule ist also so aus dem Stromkreis gebracht, ohne daß sie die Verteilung unterbrochen hat, und ohne daß die Spannung vermindert wurde.

Die verschiedenen beschriebenen Vorgänge werden selbsttätig mittels der in Abb. 2 dargestellten Anordnung hervorgebracht, in welcher bestimmte Verbindungen nur für eine Phase eines dreiphasigen Netzes dargestellt sind.

In dieser Abbildung bezeichnet 13 ein an dem neutralen Punkt 14 angeschlossenes Voltmeter, und die Dreiphasenleitung des Verteilungsnetzes von niedriger Spannung ist durch die Dreiphasenleiter 15, 16 und 17 dargestellt. Dies Voltmeter 13 kann durch einen Kontakt, welchen sein Zeiger 18 besitzt, Kontakte 19 und 20 von zwei Hilfsstromkreisen schließen, welche bei 21 an die Hauptleitungen angeschlossen sind und Elektromagnete 22 speisen. Von diesen Elektromagneten 22 kann der eine nach' links und der andere nach rechts zwei Zahnräder 23, 24 verschieben, die auf einer Welle 25 sitzen, welche durch Zahnräder 26, 27 mittels eines Uhrwerks 28 bewegt werden.

Zu diesem Zweck sind die Zahnräder 23, 24 auf den Eisenankern der beiden Elektromagnete 22 angeordnet, und diese Anker sind fest auf der Welle 25, welche außer dem in ständigem Kontakt mit dem Zahnrad 27 befindlichen Zahnrad 26 einen Haltedaumen (nicht dargestellt) für die spiralige Bewegungsfeder des Uhrwerks trägt; am anderen Ende trägt die Welle 25 eine Scheibe 29, die zwischen zwei gegeneinander wirkenden Fedem 30,31 liegt. Diese Federn führen die Scheibe 29 in ihre Ruhelage zurück, sobald! die Elektromagnete 22 nicht erregt sind. Der eine der Elektromagnete 22 wird erregt, wenn die Spannung im Netz 15-17 zu hoch ist, wenn also dfer Kontakt der Nadel des Voltmeters 13 z.B. an den Kontakten 19 anliegt, und der andere wird erregt, wenn die Spannung im Netz 15-17 zu niedrig ist, wenn also der Kontakt der Nadel des Voltmeters entsprechend auf den Kontakten 20 aufruht.

Im vorliegenden Fall möge das Zahnrad 23 oder das Zahnrad 24 mit einem Zahnrad 32 in Verbindung stehen, welches auf einer senkrecht zur Welle 25 stehenden Achse 33 sitzt und einen Kommutatorzylinder 3 4 trägt, welcher gesondert in den Abb. 3, 4, 5 dargestellt ist. Dieser Zylinder trägt auf seiner Wandung Sektoren 35 aus Kupfer, welche Verbindungen zwischen Klemmen 36 herstellen, welche mit der Stromquelle durch Leiter 37, 38, 39 verbunden sind, wie später noch ersichtlich werden wird, und Klemmen 40, welche durch Leiter 41, 42, 43 mit einem Antriebsmotor 44 verbunden sind.

An der Basis des Zylinders 34 sind zwei Flansche 45 angeordnet. Diese tragen eine Masse 46, welche infolge der Schwerkraft den Kommutator stets in seine Ruhelage bringt, sobald die Räder 23 und 32 oder 24 und 32 sich nicht mehr in Eingriff befinden, d. h. sobald die Spannungsänderung nicht mehr vorhanden ist.

Der Kommutator 34 ist, wie schon erwähnt, mit der Stromquelle durch die Leiter 37, 38, 39 verbunden. Diese enden in einem Hilfskommutator 47, dessen Verbindungen in Abb. 2 dargestellt sind und dessen Konstruktion aus den Abb. 6 und 7 hervorgeht. Dieser Kommutator trägt einen zylindrischen Umfang, welcher innen metallische Segmente 48 besitzt, denen der Strom durch Bürsten 49 zugeführt wird. Diese sind durch Leiter 50, 51, 52 (Abb. 2) mit den Dreiphasenleitern 15, 16, 17 des Verteilungsnetzes von niedriger Spannung verbunden.

Die Segmente 48 sind mit den Leitern 37, 38, 39 verbunden, welche von dem Kommutator 34 derart ausgehen, daß der Strom in der in Abb. 7 dargestellten Lage, direkt zu den Klemmen 36 des Kommutators 34 übergeht.

Außer den Segmenten 48 befinden sich im Zylinder 47 noch Segmente 53 und 54, welche durch die Leiter 55, 56, 57 mit den Leitern 41, 42, 43 verbunden sind, und diese führen art die Klemmen des Motors 44. Anderseits verbinden die Leiter 58, 59, 60 zwei zu zwei die Segmente" 53 und 54 derart, daß sie die Speisung des Motors 44 für die Drehung in dem einen oder andern Sinn bewirken, je nachdem die Bürsten 49 sich auf der einen oder anderen dieser beiden Serien von Segmenten 53 oder 54 befinden.

Die Bürsten 49 sind durch eine Achse 61 getragen, welche normal in der Stellung der Abb. 6 und 7 durch Einwirkung einer doppelten Feder 62 (Abb. 9) gehalten wird. Gegen die Enden derselben stützt sich eine Traverse 63 ab, die auf dem oberen Ende der Achse 61 abgestützt ist. An ihrem unteren Ende trägt die Achse 61 einen Zahn 64, weleher normal in die eine Lücke 65 (Abb. 8) einer Scheibe 66 eingreift, die sich auf der Achse 67 eines Kontrollers 68 befindet, welcher mit dem Kombinator 69 verbunden · ' ist, der die Verbindungen der Sekundärspulkreise des Arbeitstransformators 70 (Abb. 2) herstellt.

Unter diesen Bedingungen bewegt der Motor 44, sobald er in Drehung versetzt ist, den Kontroller 68 und den Kombinator 69. Hier-. durch wird die auf der Achse des Kontrollers 68 montierte Scheibe 66 mitgedreht. Diese

bewegt den Zahn 64 nach der einen oder anderen Richtung, entsprechend der Drehrichtung des Kontrollers, und bewirkt die Rotation der Bürsten 49, welche sich auf die Segmente 53 oder 54 (Abb. 2 und 7) bewegen. Auf diese Weise kann der Strom des Motors 44 durch die Leiter 55, 56, 57 direkt hindurchtreten. Diese Kontakte werden so lange aufrechterhalten, als die Scheibe 66 nicht eine vollkommene Umdrehung vollendet hat, d. h. so lange, als der Kontroller 68 nicht in seine normale Lage zurückgekehrt ist.

Wenn dies der Fall ist, steht die Lücke 65 wieder vor dem Zahn 64, welcher unter der Einwirkung der doppelten Feder 62 (Abb. 8) in die Lücke 65 wieder einspringt, demzufolge die Verbindung zwischen den Bürsten 49 und den mit dem Kommutator 34 verbundenen Segmenten 48 wieder hergestellt ist. Der Kommutator ist jetzt wieder in seiner Ruhestellung, der Motor 44 hält an, und in; diesem Augenblick befinden sich der Konj-¹ troller 68 und der Stromkreiskombinator 69 in normaler Stellung.

Der Stromkreiskömbinator 69, dessen Abwicklung für eine Phase in der Abb. 10 ge* zeigt ist, besteht aus einem Zylinder 71, welcher außen metallische Segmente 72 trägt, die die Verbindungen zwischen den verschiedenen Spulen des Arbeitstransformators 70 (Abb. 2) und des Regelungshilfstransformators 9, 10 bei den Bedingungen herstellen, welche durch Abb. ι gegeben sind.

An den Segmenten 72, deren Zahl mit der | Zahl der Spulen 5 (Abb. 10) sich ändert, welche man hinzufügen oder abschalten kann, stützen sich Kontakte 73, welche an den j Enden der veränderlichen Spulen 5 ange- 1 bracht sind. Diese Segmente 72 sind durch : Verbindungen 74 mit zwei anderen Serien von ! Segmenten 75 und 76 im Zusammenhang. An | der Serie der Segmente 7 5 liegt ein Kontakt ', 77 an, welcher die direkte Verbindung 78 mit dem Kontroller 68 herstellt, und an der Serie der Segmente 76 liegt ein Kontakt 79 an, welcher die Verbindung mit dem Kontroller 68 über die Primärspule 9 des Regelungshilfstransformators vornimmt.

Der Kontroller 68 (Abb. 2 und 10) wird durch einen zylindrischen Mantel gebildet, auf dessen innerer Wandung eine Reihe von Segmenten 80, 81, 82, 83 ausgebildet sind.

Die Serie der Segmente 80 ist durch den Leiter 78, den Kontakt 77 und die Segmente j 75 und 72 des Kombinators 69 mit dem Teil \ der Sekundärspule 70 (Abb. 2) des Arbeits- ■ transformators verbunden, welcher im betrachteten Augenblick in Tätigkeit ist. Das nicht unterbrochene Segment 81 ist einerseits mit dem Ende der folgenden Spule des Sekundärteiles dieses Transformators verbunden, aber durch die Primärspule 9 des Regelungstransformators hindurch, und anderseits mit der zweiten Serie der festen Spulen des Arbeitstransformators.

■ Das nicht unterbrochene Segment 82 ist mit i einer Klemme des Sekundärteiles 10 des Re- • gelungstransformators verbunden und die j Serie der Segmente 83 mit der anderen ι Klemme des Sekundärteiles dieses Transfermators.

Zwischen den Teilsegmenten, welche die Serie 80 bilden, sind Teil widerstände 84 eingeschaltet, die insgesamt den schon erwähnten Widerstand 12 (Abb. 1) bilden, und zwischen den Teilsegmenten, welche die Serie 83 bilden, sind Teilwiderstände 85 zwischengeschaltet, die den Widerstand 11 (Abb. 1) bilden, welcher in dem Sekundärkreis des Regelungstransformators schaltbar ist. Diese Wider- stände sind in jedem Fall entsprechend der Größe des Arbeitstransformators berechnet und der höchstzulässigen Spannlingsänderung. Im Innern des Kontrollerzylinders 68 dreht sich eine Achse, welche Kontakte 86 und 87 trägt, die Verbindungen zwischen den Segmenten 80 und 81 bzw. 82, 83, herstellt.

Der Motor 44 bewegt durch eine Reihe von Zahnrädern die Achse des Kontrollers 68 und den Zylinder des Kontrollers 69 derart, daß für eine Umdrehung der Achse des Kon« trollers 68 der Kombinator 69 den Teil einer Umdrehung vollführt, derart, daß er in eine normale Stellung zurückgeführt wird, d. h. in eine Stellung, in welcher der Widerstand 12 und der Regelungshilfstransformator 9, ι ο aus den Stromkreisen ausgeschaltet sind, wobei der Strom direkt zur Leitung 4 (Abb. 1) durch die Verbindung 7,3 oder durch die Verbindung 8, 6 geht, nach Einschalten oder Ausschalten der erwähnten Hilfsspule 5 (Abb. i). Der Regelungshilfstransformator 9, 10, welcher bei der oben beschriebenen Regelungsvorrichtung verwendet wird, kann von gewöhnlicher Art sein. Seine Primärspannung muß gleich dem Unterschied zwischen der Maximalspannung und der Minimalspannung sein, welche für die Verteilung zugelassen ist. Seine Leistungsfähigkeit muß gleich dem Produkt dieser Spannung und dem Maximal,-strom sein, welchen der Arbeitstransformator bei voller Belastung gibt.

Der Arbeitstransformator unterscheidet sich dagegen von den gewöhnlichen Transformatoren durch die Anordnung der Wicklungen. Die Wicklung für hohe Spannung gleicht der gewöhnlichen Wicklung, muß aber durch eine Anzahl von Spulen gebildet sein, welche untereinander identisch sind. Diese Spulen 88 (Abb. 11) sind auf dem Kern 89 symmetrisch zu einer Achse 90 angeordnet, welche zur Mitte des Kernes senkrecht steht. Die Wick-

lung niedriger Spannung 70 (Abb. 2) besteht aus einer Reihe von Spulen, deren Zahl von der Sekundärspannung abhängt, von der zulässigen Änderung und der Zahl der Spulen, welche hinzuzufügen oder abzuschalten sind, entsprechend dem Maximalunterschied, welcher sich in der Speisespannung ausbilden, kann.

Diese Spulen umfassen eine Anzahl von, Spulen 91 in Paarzahl, welche die festen Spulen bilden und symmetrisch an jedem Ende des Kernes 89 angeordnet sind.

Jede Spule gibt eine Spannung, welche gleich der zugelassenen Änderung ist. Zwischen diesen Spulen sind die veränderlichen Spulen (Abb. 1 und 10) angeordnet, welche in Paarzahl auftreten und unterteilt sind, und zwar jede in zwei Elemente tja, wobei jedes Element eine Spannung gibt, die gleich der Hälfte der zugelassenen Änderung ist. Diese Elemente 92 sind symmetrisch zu der senkrecht zum Kern angeordneten Achse 90 gestellt. Sie sind in Serie symmetrisch zur Achse 90 durch Leiter 93 verbunden. Von jedem der Verbindungsptmkte der veränderlichen Spulen, welche der zulässigen Spannungsänderung entsprechen, gehen die Leiter 94 ab, welche die auf dem Kombinator 69 angeordneten Kontakte 73 speisen und so das Anschließen oder Abschalten der entsprechenden Spule gestatten.

Nach den obigen eingehenden Angaben ist es leicht, die Wirkungsweise der beschriebenen selbsttätigen Regelungsvorrichtung zu verstehen.

Wenn sich eine Spannungsänderung vollzieht, welche die Einfügung einer Hilfsspule 5 (dargestellt durch zwei Elemente 92, Abb. 11, die symmetrisch zu dem Kern angeordnet sind) nötig macht, so überbrückt das Violtmeter 13 die Kontakte 19 oder 20 und erregt dadurch einen der Elektromagnete 22. Die Bewegung des Uhrwerks 28, welches in diesem Augenblick ausgelöst wird, bewegt den Kommutator 34 durch eines der Zahnräder 23 oder 24 in dem einen Sinne oder dem andern. Dieser Kommutator leitet den Strom niedriger Spannung von den Leitern 50, 51, 52 durch die Kontakte 48 des Kommutators 47 und die Leiter 37, '38, 39 zu dem Motor 44 über die Leiter 41, 42, 43. Sobald der Motor sich dreht, führt die Scheibe 66 die Bürsten 49 auf die Kontakte 53 oder 54 des Kommutators 47 und sichert so die Spei- !

sung des Motors durch die Leiter SS, 56, 57, während der Kommutator 34, welcher nur zwischen Anschlägen 95 (Abb. 3) schwingen kann, in seine Ruhestellung durch die Masse 46 zurückgeführt wird. Von diesem Augenblick ab bleibt der Motor im Stromkreis, bis die Scheibe 66 und infolgedessen der Kontroller 68 eine vollkommene Umdrehung zurückgelegt haben. Gleichzeitig dreht sich der Kombinator 69 um einen Umdrehungswinkel, wobei die Stellungen, welche von ι bis 18 in Abb. 10 markiert sind, den Stellungen ι bis 18 entsprechen, welche eine vollkommene Umdrehung des Kontrollers 68 darstellen.

In der Stellung 1 (Abb. 10) beispielsweise ist keine Hilfsspule 5 eingeschaltet, und der Kontakt 86 des Kontrollers verbindet direkt die Segmente 80 und 81 ohne Einschaltung irgendeines Widerstandes. In dieser Stellung gibt der Kontakt 87 keine Verbindung zwisehen den Segmenten 82 und 83 des Kontrollers, und der Sekundärkreis 10 des .Regelungstransformators ist geöffnet.

Bei der Stellung 5 des Kontrollers 68 und des Kombinators 69 hat sich dagegen das zweite Segment 72 des Kombinators unter den Kontakt 73 gestellt, welcher durch den Leiter 94 an die erste Hilfsspule 5 angeschlossen ist. In diesem Augenblick hat der Kontakt 87 des Kontrollers die Widerstände 85 in dem Sekundärkreis 10 des Regelungstransformators abgeschaltet, während der Primärteil dieses Transformators durch das Segment 76 parallel zur direkten Verbindung 78 geschaltet wurde (der Primärteil 9 war in diesem Augenblick in Hintereinanderschaltung mit der Spule S).

Es ist leicht aus Abb. 10 zu ersehen, daß beispielsweise in der Stellung 10 der Widerstand 12 (84) vollkommen in die direkte Verbindung 78 eingeschaltet ist, während der Sekundärteil 10 des Regelungstransformators fast kurzgeschlossen ist, indem nur ein einziges Element 8 5 des Widerstandes 11 noch eingeschaltet ist. -

Bei der Stellung 18 dagegen ist der direkte Stromlauf zwischen dem Leiter 78 und dem Segment 81 des Kontrollers hergestellt, während der Sekundärkreis 10 des Regelungstransformators von neuem geöffnet ist und der Stromlauf im Kombinator 69 nur noch durch die erste Hilfsspule 5 des Sekundär-* teiles des Arbeitstransformators erfolgen kann, und zwar durch das zweite Segment 72, die Verbindung 74 und das zweite Segment 75. Abb. 10 gestattet infolgedessen, Schritt für Schritt den Operationen des Einschaltens oder Ausschaltens der veränderlichen Spulen 5 zu folgen, genau unter den für die Abb. 1 angegebenen Bedingungen.

Da nach einer vollkommenen Umdrehung der Achse des die Kontakte 86 und 87 tragenden Kontrollers der Kombinator hierdurch in einer seiner normalen Stellungen steht, so hält die Scheibe 66 wiederum die Lücke 65 vor dem Zahn 64. Dieser fällt wieder in die Lücke unter Einwirkung der Federn 62, der-

art, daß die Bürsten 49 des Kommutators 47 wieder ihre normale Lage auf den Segmenten 48 einnehmen. Das Ganze ist nun in die normale Stellung zurückgekehrt, und der Regler ist für eine neue Arbeit bereit, wobei die Drehung des Motors 44 in dem einen Sinne die Einschaltung der veränderlichen Spulen 5 hervorbringt, während seine Drehung nach der anderen Richtung (abhängig von der Einwirkung des Voltmeters 13) die Ausschaltung dieser Spulen im Sekundärkreis des Arbeitstransformators bewirkt.

Die Erfindung ist nicht auf die Einzelheiten der konstruktiven Ausbildung des Kommutators, Kombinators und Kontrollers, wie sie beschrieben wurden, beschränkt. Diese Konstruktionen können in weitem Maße geändert sein, falls nur die beschriebene Wirkungsweise erreicht wird. Es ist ersichtlich, daß man bei dem beschriebenen Regelungssystem zwischen der Zentralstation und dem Transformatorstand Linienführungen geringeren Querschnittes als bisher verwenden kann, deren Abmessungen nicht nur noch durch einen größeren Prozentsatz des Spannungsabfalls, die Stromstärke und den zulässigen Joule-Verlust geregelt werden. Wenn die Maximalbelastung täglich nur noch während einiger Stunden auftritt, kann es vorteilhafter sein, während dieser Zeit einen ziemlich hohen Joule-Verlust zuzulassen, als große Kapitalien zu investieren, indem man den Leitungsquerschnitt erhöht.

Claims (5)

1. Patent-Anspküche:

   i. Spannungsregelung in Wechselstromnetzen!, in denen zwischen der Zentrale j und Verteilungsstellen konstanter Spannung ein Spannungsabfall zugelassen wird, ' mittels Zu- und Abschaltung von Sekundärwicklungsstufen eines Transformators ■ durch elektromagnetische Mittel, dadurch ; gekennzeichnet, daß die Zu- und Abschal- 1

   tung der Wicklungsstufen ohne Leitungs- I unterbrechung und Spannungssprung derart vollzogen wird, daß ein Hilfsregelungstransformator (9, 10) mit seiner Primärspule (9) zwischen Haupttransformatorstufe (5) und Netz (4) geschaltet wird, dessen eigene Sekundärspule über einen; Widerstand (11) kurzschließbar ist und die Anschlußleitung des Anfanges der Wicklungsstufe an das Netz (4) dabei über einen in einen Parallelzweig gelegten, veränderbaren Widerstand ausschaltbar ist.
2. 2. Spannungsregelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein an die. Leiter des Verteilungsnetzes von niedriger Spannung angeschlossenes Voltmeter (13 j im Falle des Auftretens einer nicht zulässigen Spannungsänderung einen Hilfsstromkreis (19,22 oder 20,22) schließt, welcher durch die Bewegung eines Uhrwerks (28) einen Kommutator (34) in Tätigkeit setzt, der einen Motor (44) an das Netz schaltet, welcher zwei Kombinatoren (68, 69) betreibt, von denen der eine die Verbindungen zwischen den Stromleitungen herstellt und der andere, als Kontroller dienende den Widerstand der Stromkreise ändert und auch die Wirkungsweise des Hilfsregelungstransformators.
3. 3. Spannungsregelung nach den An-Sprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der durch das Uhrwerk beeinflußte, Kommutator (34) nur die Bewegung des Motors für die Kombinatoren (68, 69) hervorruft, während die Speisung des Motors alsdann durch einen zweiten Kommutator (47) bewirkt wird, welcher mit dem ersten parallel geschaltet ist, dessen Ingangsetzung aber von der Rotation der Kombinatoren abhängt, derart, daß die Speisung des Motors bis zu dem Augenblick aufrechterhalten wird, da die Kombinatoren nach ihrer Umdrehung wieder ihre normale Anfangsstellung erreicht haben.
4. 4. Spannungsregelung nach den An- go Sprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Transformator im Sekundärteii eine Anzahl von festen, gleichartigen Spulen (91, Abb. 11) besitzt, die symmetrisch mit den beiden Enden des Kernes verbunden sind, und eine Anzahl von veränderlichen Spulen (92), deren jede aus zwei gleichartigen Elementen besteht, die symmetrisch zur senkrechten Achse in der Mitte des Kernes zwischen den festen Spulen angeordnet sind.
5. 5. Spannungsregelung nach den Ansprüchen ι bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bewegungskommutator (47) für den Motor (44) durch eine Scheibe (66) beeinflußt wird, deren Drehung in Abhängigkeit von der Drehung des Kontroller-Kombinators steht, wobei diese Scheibe, den Kommutator in der Stellung festlegt, welche der Drehung des Motors in dem einen Sinne oder im andern Sinne entspricht, bis zu dem Augenblick, da der Kontroller in seine normale Stellung zurückgelangt ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.