DE425601C

DE425601C - Verfahren zum Schalten von Transformatoren in Sparschaltung

Info

Publication number: DE425601C
Application number: DES58599D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Johannes Sessinghaus
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Priority date: 1922-01-07
Filing date: 1922-01-07
Publication date: 1926-02-22

Description

Verfahren zum Schalten von Transformatoren in' Sparschaltung. Beim Anlassen von elektrischen Maschinen mittels Transformatoren in Sparschaltung wird der Ständer in der Anlaßstellung an eine geringe, in der Betriebsstellung an eine höhere Spannung, nämlich die Netzspannung, gelegt. Wird dabei in der bisher üblichen Weise der Ständerstrom unterbrochen, so mul., der Motor in der Betriebsstellung von neuem magnetisiert werden. Dabei treten erhebliche Rushströme auf, die Spannungsschwankungen im Netz verursachen und gerade durch die Verwendung des Transformators vermieden werden sollen. Es kommt noch hinzu, daß der Schlupf des in der Anlaßstellung nahezu auf synchrone Drehzahl gebrachten Motors während der kurzseitigen Stromunterbrechung sich vergrößert, wodurch eine weitere Erhöhung des Stromes auftritt. Durch die Stromunterbrechung wird daher irt doppelter Weise der Anlauf verschlechtert und abgesehen von den Spannungsschwankungen 'im Netz auch die Motorwicklung ungünstig beansprucht.
Nach der Erfindung werden diese t`b°1-stände gegenüber bekannten Schaltungen neuartig dadurch beseitigt, daß der eine der in Reihe liegenden Wicklungsteile des Transformators in Sparschaltung so umgeschaltet wird, daß die Gegen-EMK des einen Teiles auch die Gegen-EMK des anderen vernichtet, d. h. also, daß die gegenseitige induktive Einwirkung der Wicklungsteile aufeinander sich aufhebt. auf diese Weise können elektrische Maschinen von Anlaßspannung auf Betriebsspannung umgeschaltet werden, ohne daß in einer Leitung der Anschluß unterbrochen würde, indem die Stromrichtung des einen ZVicklungsteiles zu der des anderen umgekehrt wird.
Die induktive Einwirkung der Wicklungsteile aufeinander kann man z. B. dadurch aufheben, daß man in den beiden Wicklungsteilen den Arbeitsstrom in gegenläufig,- Richtungen schaltet. Ein Ausführungsbeispiel ist in Abb. i veranschaulicht.
rc ist eine Drehstromleitung, b ein Asynchronmotor, c der eine, d der andere Wicklungsteil des Transformators in Sparschaltung. Zum Anlassen des Motors b werden, um die neutrale Verbindung der Wicklungsteile d herzustellen, die Schalthebel f auf die Kontakte n gelegt und dann der Hauptschalter k :geschlossen. Ist der ,Motor in dieser Schaltung mit verringerter Netzspannung angelaufen und nahezu auf synchrone Drehzahl gekommen, so werden die Schalthebel f auf die mittleren Kontakte m gelegt. Dadurch treten in den Wicklungen d und c entgegengerichtete Ströme auf, deren magnetische Induktionswirkungen sich kompensieren, so daß den Motor die volle Netzspannung erreicht.
Um den Übergang von der Anlaßspannung auf die Betriebsspannung zu mildern, wird die Umschaltung zweckmäßig über Widerstände i vorgenommen. Der Schalter f liegt in der Endstellung allein auf dem Kontakt m'. Nach Beendigung des Schaltvorganges läßt sich der Transformator durch eine Umgehungsleitung u und die Schalter t und t' ganz vom Netz abschalten.
Der Motor b läßt sich somit ohne Unterbrechung in irgendeiner Phase von Anlaßspannung auf Betriebsspannung umschalten: die Magnetisierung des Motors wird dabei nicht unterbrochen, und die starken Stromstöße, die sonst beim Umschalten auftreten, werden vermieden.
Man kann die Gegen-EMK der beiden Wicklungsteile des Spartransformators auch dadurch aufheben, daß man einen Wicklungsteil kurzschließt. Ein Schaltungsbeispiel hierfür ist in der Abb. z angegeben. Die Wicklung d kann nach Anlaufen des Motors durch die Schalter f von den '\#,'icklungen c getrennt und kurzgeschlossen werden. Dabei bleibt eine induktive Wirkung der Wicklungsteile c und d aufeinander bestehen. Der Kurzschlußstrom in den Wicklungen d wirkt infolgedessen dem Laststrom entgegen, vernichtet das Magnetfeld des Transformators fast völlig und bedingt damit eine Abnahme der Gegen-EMK in den Wicklungen c auf nahezu Null. Darauf werden die -\Vicklungen c durch die Leitung mit dem Schalter z ebenfalls kurzgeschlossen. Durch die Umgehungsleitung u und die Schalter t und t' ist das Abschalten des Transformators vom Netz auch hier möglich. Dazu erfolgt die Herausnahme des Schalters k. Auch hier können die Widerstände i wiederum dazu dienen, die Regelung feinstufiger zu machen.
Die Kontaktstücke der Umschalter f in den Abb. i und 2 werden zweckmäßig so breit gehalten, da.ß sie gleichzeitig zwei Kontakte (z. B. m und n) berühren können, so da.ß das Umschalten der Stromrichtungen in den Wicklungsteilen ohne Stromunterbrechung erfolgt. Um den Transformator mit Sicherheit voi G=efahren, die bei Überlastung und Kurzschluß auftreten., zu schützen, können die einzelnen Schalter mechanisch oder elektrisch mit einer Vorrichtung gekuppelt werden, die den Umschaltmechanismus einschließlich der Umgehungsleitung beim Auftreten von überlastungen oder Kurzschlußströmen betätigt. Die Auslösung kann z. B. von einem Sperrmagneten bewirkt werden, der beim Überschreiten einer bestimmten Stromstärke eine Klinke anhebt, so daß der beispielsweise unter der Spannung einer Feder stehende Schaltinechanismus betätigt wird.' Es empfiehlt sich außerdem, die ganze Schalteinrichtung in Form einer Anlaßwalze o. dgl. auszuführen, um die richtige Reihenfolge der einzelnen Schaltvorgänge unabhängig von der Aufmerksamkeit des Arbeiters sicherzustellen.

Claims

PATEN T-ANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Schalten von Transformatoren in Sparschaltung, bei dem die Transformatorwicklungen zeitweise ganz oder zum Teil als Drosselspulen wirken, dadurch gekennzeichnet, daß der eine der in Reihe liegenden Wicklungsteile des Transformators so umgeschaltet wird, daß die Gegen-EMK des anderen Wicklungsteiles vernichtet wird.
2. Verfahren nach dem Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Wicklungsteil gegen den anderen Wicklungsteil geschaltet wird.
3. Verfahren nach dem Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß durch Kurzschließen eines Wicklungsteiles der in diesem induzierte Kraftfluß den Kraftfluß in dem vom Arbeitsstrom durchflossenen Wicklungsteil nahezu aufhebt.
4. Verfahren nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Schalter mechanisch oder elektrisch miteinander und mit einer Vorrichtung gekuppelt sind, die den Umschaltmechanismus einschließlich der Umgehungsleitung beim Auftreten von überlastungs- oder Kurzschlußstrom betätigt.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Schaltwalze, die die richtige Reihenfolge der einzelnen Schaltvorgänge sichert.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es zum Anlassen elektrischer Maschinen verwendet wird.