DE554017C - Reguliervorrichtung fuer Stufentransformatoren, insbesondere fuer solche, von deren Wicklungen wenigstens eine mit Anzapfungen versehen ist - Google Patents

Description

Es sind Stufentransformatoren bekannt, von deren Wicklungen wenigstens eine mit Anzapfungen versehen ist. Die geradzahligen Anzapfungen sind "an die Kontakte eines ersten, und die ungeradzahligen an die Kontakte eines zweiten Stufenreglers oder Reglerschaltergruppe angeschlossen, wovon der eine mit dem einen und der andere mit dem anderen Ende einer ausgleichenden und mit einer mittleren Anzapfung für den Anschluß der Lastleitung versehenen Magnetwicklung verbunden ist. An die Magnetwicklung werden die benachbarten Anzapfstellen abwechselnd unter Erreichung von Zwischen-Stellungen paarweise angeschlossen. Die Magnetwicklung dient zur Dämpfung des zwischen zwei benachbarten Anzapfungen auftretenden - Ausgleichstroms und wirkt außerdem durch ihre mittlere Anzapfung als

jo Spannungsteiler.

Um kleinere Spannungsänderungen ohne Vermehrung der Anzapfungen zu erhalten, kann man auf dem Magnetkern der Ausgleichswicklung wenigstens eine von einer Hilfs-EMK gespeiste Erregerwicklung anbringen. Die auf die Erregerwicklung einwirkende EMK kann entweder umpolbar sein, oder es können zwei Erregerwicklungen vorhanden sein, die je im entgegengesetzten Sinne an die Hilfsspannungsquelle angeschlossen werden. Als Hilfsspannungsquelle können eine oder mehrere auf dem Kern des Haupttransformators aufgebrachte Hilfswicklungen dienen. Die an der Ausgleichswicklung dadurch entstehende zusätzliche Spannung muß kleiner als die Hälfte der Spannungsdifferenz zwischen zwei benachbarten Anzapfungen sein.

Die als Stromquelle für die Erregung der Ausgleichswicklung vorgesehenen Hilfswicklungen auf dem Haupttransformatorkern sind entbehrlich, wenn man erfindungsgemäß die mittlere Anzapfung der Ausgleichswicklung in zwei Parallelzweige aufteilt, von denen jeder einen eigenen Schalter enthält, der die Lastleitung über die ihm zugeordnete Wicklungshälfte der Ausgleichswicklung mit den Kontakten der Stufenregler verbindet. Die Erregerwicklung wird durch eine eigene Hilfsstromquelle gespeist, und in die Zuleitung der Hilfsstromquelle zur Erregerwicklung sind Polumschalter eingebaut, welche die auf die Erregerwicklung einwirkende EMK umpolen.

Die durch die Hilfs-EMK in jedem Parallelzweig der Ausgleichswicklung erzeugte Spannung beträgt die Hälfte der zwischen zwei benachbarten Anzapfungen des Haupttransformators herrschenden Spannung.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung dargestellt. Abb. ι zeigt ein Schaltbild der Reguliervorrichtung,

Abb. 2 stellt eine Tabelle dar, aus welcher die Reihenfolge der einzelnen Schalterstellungen zu ersehen ist. Die Schalter können beispielsweise durch eine Steuerwalze gesteuert werden.

In Abb. ι besteht der Stufentransformator 11 aus der primären Wicklung-12 und der sekundären Wicklung 13, die mit den Anzapfungen 21 bis 24 versehen ist. Die Primärwicklung 12 stellt im allgemeinen die Hoch-Spannungswicklung dar, die mit der Fernleitung 14, 15 verbunden ist, während die Sekundärwicklung 13 die Niederspannungswicklung sein soll, die durch die Leitungen 16, 17 mit dem Erzeuger oder mit dem Verbrauchsapparat verbunden ist. Die Anzapfstellen 21 bis 24 sind an die gleichnamigen Kontakte der Stufenregler angeschlossen, und zwar sind die geradzahligen Kontakte mit dem einen Ende der Wicklungshälfte 31 einer Ausgleichswicklung 32 und die ungeradzahligen Kontakte mit dem einen Ende der Wicklungshälfte 29 der Ausgleichswicklung 32 verbunden. Die mittlere Anzapfung der beiden Wicklungshälften ist in zwei Parallelzweige aufgeteilt, von denen jeder einen eigenen Schalter 18, 19 enthält. Durch den Schalter 18 wird die Lastleitung 17 über die Wicklungshälfte 29 mit den ungeradzahligen Kontakten des Stufenreglers und durch den Schalter 19 die Lastleitung 17 über die Wicklungshälfte 31 mit den geradzahligen Kontakten des Stufenreglers verbunden. Auf dem Magnetkern der Ausgleichswicklung 32 ist die Erregerwicklung 33 angebracht, welche aus einer eigenen Wechselstromquelle über die Leiter 34 und 35 gespeist wird. Die Wicklung 33 kann an einem Ende, beispielsweise bei 36, oder in der Mitte geerdet sein. Die Anzapfschalter 21 bis 24 und die Verbin- *⁵ dungsschal ter 18 und 19 bewirken, daß immer eine der Wicklungshälften 29 oder 31 in den Sekundärkreis des Stufentransformators geschaltet ist, während die Polumschalter 25 und 26 oder 2y und 28 die Wicklungshälften 29 und 31 der Ausgleichswicklung 32 in verschiedenen Richtungen erregen, wodurch die Spannung zwischen den Zuleitungen 16 und 17 erhöht oder erniedrigt wird. Die verschiedenen Schalter können entweder von Hand betätigt werden, oder besser selbsttätig durch eine Steuerwalze, und zwar in Übereinstimmung mit der Schaltertabelle der Abb. 2. Die Ausgleichswicklung 32 ist so dimensioniert, daß ihre Wicklungshälften 29 und 31 je eine Spannung erzeugen, die die Hälfte der Spannung zwischen benachbarten Wicklüngsanzapfungen der Transformatorwicklung¹13 beträgt. Wenn die Lastleitung 17 über die Verbindungsschalter 18 oder 19 und über die Anzapfschalter 21 bis 24 mit dem Stufentransformator verbunden ist, und die Erregerwicklung 33 der Ausgleichswicklung 32 durch das Schließen entweder der Polumschalter 25 und 26 oder der Polumschalter 27 und 28 gespeist wird, so wird die Ausgleichswicklung je nach der Stellung der Polumschalter in entgegengesetzten Richtungen erregt. Die Spannung des Lastleiters 17 wird dann einer Spannung des Punktes der Transformatorwicklung 13 entsprechen, der in der Mitte zwischen zwei benachbartenTransformatoranzapfstellen liegt und mit welchem der Leiter 17 augenblicklich verbunden ist.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung soll an Hand der Abb. 2 erläutert werden.

In der Schalterstellung 1 sind die Schalter 18, 21, 25 und 26 geschlossen und so der Leiter 17 über den Schalter 18, die Wicklumgshälfte29 und den Anzapf schalter 21 mit der ersten Anzapfung der Transformatorenwicklung 13 verbunden. Die Schalter 25 und 26 sind geschlossen, und es wird deshalb in der Wicklungshälfte 29 eine Spannung induziert, welche die Klemmenspannung zwischen den Leitern 16 und 17 unter die Spannung zwisehen dem Leiter 16 und der Anzapfung 21 um einen Betrag senkt, der gleich der Hälfte der Spannung zwischen benachbarten Anzapfungen der Wicklung 13 ist. In der nächsten Schalterstellung 2 bleiben die Schalter 18 und 21 geschlossen, und die Schalter 25 und 26 werden geöffnet. Dann ist die Erregung der Hilfswicklung 32 abgeschaltet, und die Klemmenspannung zwischen den Leitern 16 und 17 entspricht wieder der Spannung zwischen dem Leiter 16 und der Anzapfung 21. In der dritten Schalterstellung bleiben die Schalter 18 und 21 geschlossen, und es werden nunmehr die Polumschalter 27 und 28 geschlossen. Die Hälfte 29 der Ausgleichswicklung wird dadurch in einem solchen Sinne erregt, daß sie die Klemmenspannung zwischen den Leitern 16 und 17 erhöht, und zwar auf einen solchen Wert, der erreicht werden würde, wenn der Leiter 17 an einer gedachten Anzapfstelle der no Transformatorwicklung 13 in der Mitte zwischen den beiden Anzapfstellen 21 und 22 angeschlossen wäre.

Die nächste Schalterstellung ist die Schalterstellung 4, die aber erst über zwei zwischenliegende Schalter Stellungen α und b erreicht wird. In der Stellung α sind alle bereits in der Schalterstellung 3 geschlossenen Schalter ebenfalls geschlossen, außerdem noch die Schalter 19 und 22. Die Wicklungshälfte 31 der Ausgleichswicklung 32, die nun mit dem Anzapfschalter 22 und dem Lei-

tungsschalter 19 verbunden ist, erzeugt auch eine Spannung gleich der Hälfte der zwischen benachbarten Anzapfungen herrschenden Spannung, und während der Schalterstellung α subtrahiert sich diese erzeugte Spannung von der Spannung zwischen den Anzapfungen 21 und 22, während die Wicklungshälfte 29 zu der Spannung der Anzapfung 21 den gleichen Spannungsbetrag hinzufügt. Es bleibt also die Spannung des Leiters 17 auf einem Wert bestehen, der der Spannung eines mittleren Wicklungspunktes zwischen den beiden Anzapfungen 21, 22 entspricht. In der Schalterstellung b bleiben die Schalter 19, 22, 27 und 28 geschlossen, während die Schalter 18 und 21 geöffnet werden. In der Schalterstellung 4 werden die Polumschalter 27 und 28 geöffnet, die Ausgleichswicklungen 32 also nicht erregt und dadurch der Leiter 17 direkt an die Anzapfung 22 geschaltet. Die weitere Reihenfolge der Schaltungen ergibt sich aus dem Schaltschema der Abb. 2.
Zu beachten ist, daß die ganze Spannungsregelung eigentlich nur durch die Betätigung der Polumschalter 25 und 26 oder 27 und 28 vorgenommen wird, so daß die Schalter 18 und 19 und die Anzapf schalter 21, 22, 23 und 24 den Strom in der Transformatorwicklung nicht unterbrechen. Vorteilhaft ist, daß die Polumschalter 25, 26, 27 und 28 nur verhältnismäßig niedrige Wechselspannungen zu schalten haben, da die die Leitungen 34 und 35 speisende Hilfsstromquelle eine verhältnismäßig geringe Leistung hat. Die von den Polumschaltern zu schaltenden Leistungsmengen sind im Vergleich zu den im Stromkreis des Haupttransformators zu schaltenden Leistungen nur klein.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Regelung des Stufentransformators ohne Unterbrechung des Belastungsstromkreises des Transformators vorgenommen werden kann.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Reguliervorrichtung für Stufentransformatoren, insbesondere für solche, von deren Wicklungen wenigstens eine mit Anzapfungen versehen ist, von denen die geradzahligen an die Kontakte eines ersten und die ungeradzahligen an die Kontakte eines zweiten Stufenreglers oder Regelschaltergruppe angeschlossen sind, so daß der eine Regler oder Reglergruppe mit dem einen und der andere mit dem anderen Ende einer ausgleichenden, mit einer mittleren Anzapfung für den Anschluß der Lastleitung versehenen Magnetwicklung, an die die benachbarten Anzapfungen abwechselnd unter Erreichen von Zwischenstellungen paarweise angeschlossen werden, verbunden sind, und auf den Magnetkern der Ausgleichswicklung wenigstens eine von einer Hilfs-EMK gespeiste Erregerwicklung angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Anzapfung der Ausgleichswicklung in zwei Parallelzweige aufgeteilt ist, von denen jeder einen eigenen Schalter enthält, der die Lastleitung über die ihm zugeordnete Wicklungsnälfte der Ausgleichswicklung mit den Kontakten der Stufenregler verbindet.

2. Reguliervorrichtung nach An-Spruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die mittels besonderer Polumschalter umpolbare Erregerwicklung der Ausgleichswicklung durch eine eigene, von der Spannung des Haupttransformators unabhängige Hilfsstromquelle gespeist wird.

3. Reguliervorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Hilfs-EMK in jedem Parallelzweig der Ausgleichswicklung erzeugte Spannung die Hälfte der zwischen zwei benachbarten Anzapfungen des Haupttransformators bestehenden Spannung ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen