Stufenschalter zum unterbrechungsfreien feinstufigen Schalten von
Wechselspannungen. Feinstufige Regulierung der Klemmenspannung eines elektrischen
VerbrauchskÖrpers erfolgt durch Vorschalten Ohmscher oder induktiver Widerstände.
Soll innerhalb eines großen Spannungsbereiches eine besonders feinstufige Unterteilung
erreicht werden, so pflegt man die Widerstände, Drosselspulen oder Transformatoren
grob zu unterteilen und den Grobstufen einen fein unterteilten Hilfsschaltkörper
parallel zu schalten, dessen Teilung dem Grad der erreichbaren Feinregulierung entspricht.
Bisher wurden verlust-und unterbrechungsfreie Spannungsänderung durch ein Schaltverfahren
erreicht, bei dem der Hilfsschaltkörper durch Umklappen der Reihe- nach zu den einzelnen
Grobstufen parallel geschaltet wird. Bei jedem Umklappen findet jedoch eine Stromumkehrung
in den Feinstufen statt, wodurch ein elektrisch und magnetisch vollständig gesonderter
Hilfsschaltkörper erforderlich wird. Als solchen verwendet man eine Reihe Drosselspulen,
Spartransformator, Drehtransformator usw.Step switch for uninterrupted fine-step switching of
Alternating voltages. Fine adjustment of the terminal voltage of an electrical
Consumption body is done by connecting ohmic or inductive resistors.
Should a particularly fine subdivision be made within a large voltage range
can be achieved, the resistors, inductors or transformers are maintained
to be roughly subdivided and the coarse stages a finely subdivided auxiliary switch body
to be connected in parallel, the division of which corresponds to the degree of fine adjustment that can be achieved.
So far, loss-free and uninterrupted voltage changes have been made by a switching process
achieved, in which the auxiliary switching body by folding down one after the other to the individual
Coarse stages is connected in parallel. However, with each flip there is a current reversal
in the fine stages instead, making an electrically and magnetically completely separate
Auxiliary switch body is required. A number of inductors are used as such,
Auto transformer, rotary transformer, etc.
Folgendes neues Schaltverfahren ermöglicht es, unter Vermeidung eines
Hilfsschaltkörpers eine Grobstufe selbst durch Unterteilung zur Feinregulierung
heranzuziehen.The following new switching method makes it possible to avoid a
Auxiliary switch body a coarse stage itself through subdivision for fine adjustment
to use.
Die Abbildung zeigt eine einfache, betriebsfähige Anordnung in Anwendung
auf einen Spartransformator, welcher von einem Einphasennetz gespeist und durch
den Verbrauchskörper V belastet wird. Die Wickelung zerfällt in gleiche Windungsgruppen
als Grobstufen, die letzte Grobstufe ist feinstufig unterteilt und kann durch die
Gleitstücke A und B zu den anderen Grobstufen parallel geschaltet
werden. Die Wickelung der letzten Feinstufe fällt aus, so daß der Kontakt a als
Leerkontakt von den Feinstufen abgetrennt und die Parallelschaltung unterbrochen
ist. So können die Gleitstücke A und B auf demselben Grobstufenkontakt liegen, ohne
daß dadurch die Feinstufengruppe kurzgeschlossen ist, wie die Zeichnung erkennen
läßt. Die Anschlußpunkte der Grobstufen führen an die Kontakte i, 2, 3 . . ., auf
denen die Gleitstücke A und B
gleiten. Auf den Feinstufenkontakten
a, b,
c, d ... spielt die Kurbel K, die nach Art der Zellenschalter
als Doppelbürste mit Widerstand auszuführen ist. Der Strom wird dem Anschlußpunkt
i und der Kurbel K entnommen. Der Schaltvorgang bei Spannungssteigerung ist folgender:
Bewegt sich die Kurbel K aus der in der Zeichnung gegebenen Nullage im Sinne des
Uhrzeigers,
so steigt die Spannung bei jedem Kontaktübergang um eine Feinstufe. Indessen legt
man das Gleitstück B an den Anschlußpunkt 2, so daß auch Kontakt a dessen Spannung
annimmt. Zwischen den Kontakten f und a herrscht jetzt eine Spannungsdifferenz in
Größe einer Feinstufe, welche die hier ausgefallene Feinstufenwickelung ersetzt.The figure shows a simple, operational arrangement applied to an autotransformer, which is fed by a single-phase network and loaded by the consumer element V. The winding is divided into equal groups of turns as coarse stages, the last coarse stage is subdivided into fine stages and can be connected in parallel to the other coarse stages using the sliders A and B. The winding of the last fine stage fails, so that contact a is separated from the fine stages as an empty contact and the parallel connection is interrupted. The sliding pieces A and B can thus lie on the same coarse step contact without the fine step group being short-circuited as a result, as the drawing shows. The connection points of the coarse steps lead to contacts i, 2, 3. . ., on which the sliders A and B slide. The crank K, which is designed as a double brush with resistance like the cell switch, plays on the fine-level contacts a, b, c, d ... The current is taken from the connection point i and the crank K. The switching process when the voltage increases is as follows: If the crank K moves clockwise from the zero position given in the drawing, the voltage increases by one fine level with each contact transition. In the meantime, the slider B is placed at the connection point 2, so that contact a also assumes its voltage. There is now a voltage difference of the size of a fine step between the contacts f and a, which replaces the fine step winding which has failed here.
In dem Augenblick, in dem die Kurbel K von Kontakt f nach
a übergeht, d. h. solange die Hauptbürste noch auf Kontakt f liegt, während
die vorlaufende Nebenbürste bereits a berührt. ist die Parallelschaltung der Feinstufengruppe
zu der ersten Grobstufe über dem Widerstand der Kurbel K geschlossen. Die ausgefallene
Feinstufe bedingt hierbei einen Ausgleichstrom, der gleich dem Strom in einer durch
die Doppelbürste der Kurbel K kurzgeschlossenen Feinstufe ist. Geht dann auch die
Hauptbürste auf Kontakt a, so liegt statt der Feinstufen die erste Grobstufe im
Stromkreis, und die Spannung am Verbrauchskörper steigt wieder um eine Feinstufe,
so daß jeglicher toter Gang der Kurbel K vermieden ist.At the moment when the crank K changes from contact f to a , ie as long as the main brush is still on contact f, while the leading secondary brush is already touching a. the parallel connection of the fine stage group to the first coarse stage via the resistance of the crank K is closed. The failed fine stage causes a compensating current that is equal to the current in a fine stage short-circuited by the double brush of the crank K. If the main brush then also goes to contact a, the first coarse step is in the circuit instead of the fine steps, and the voltage on the consumer element increases again by a fine step, so that any dead gear of the crank K is avoided.
Die stromfreien Feinstufen können jetzt durch das Gleitstück A an
den Anschlußpunkt 2 angelegt werden. Dreht man nun die Kurbel K weiter, so erfolgt
wieder eine allmähliche Spannungssteigerung. Dieser Vorgang läßt sich beliebig wiederholen.
Die Schaltbewegungen der Gleitstücke A und B, die mechanisch starr verbunden sein
können, lassen sich zwangläufig in Abhängigkeit von der Bewegung der Kurbel K bringen.The current-free fine stages can now be switched on by sliding piece A.
the connection point 2 can be created. If you now turn the crank K further, it takes place
again a gradual increase in tension. This process can be repeated as desired.
The switching movements of the sliders A and B, which are mechanically rigidly connected
can, can inevitably be brought as a function of the movement of the crank K.
Die Vorteile der neuen Erfindung liegen einerseits in der Ersparung
des Hilfsschalt= körpers, andererseits in dem einfachen Schaltapparat.The advantages of the new invention are, on the one hand, the savings
of the auxiliary switch body, on the other hand in the simple switchgear.
Durch eine dritte Unterteilung kann die Kontaktzahl nötigenfalls noch
weiter herabgesetzt werden.If necessary, the number of contacts can still be broken down by a third subdivision
be further reduced.