DE598858C

DE598858C - Arrangement for regulating the voltage or the current in electrical equipment

Info

Publication number: DE598858C
Application number: DE1930598858D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hermann Harz
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1930-09-13
Filing date: 1930-09-13
Publication date: 1934-06-20

Description

Anordnung zur Regelung der Spannung oder des Stromes an elektrischen Apparaten Es ist ein Verfahren bekannt, das es ermöglicht, in elektrischen Stromkreisen ein Mehrfaches der Stufenzahl eines Stufenschalters mittels einfacher Hilfsschalter zu erhalten. Das Prinzipielle des Verfahrens beruht darin, in der einen oder anderen Endlage des Stufenschalters eine Umschaltung in dem zu regelnden Kreis vorzunehmen, derart, daß bei gleichbleibender Regelgröße vor und nach dem Umlegen der Hilfsschalter keine Stellungsänderung des Stufenschalters erforderlich ist, während bei Betätigung des Stufenschalters aus der Endlage heraus die Regelgröße nach dem Umlegen der Hilfsschalter im entgegengesetzten Sinn sich ändert wie vor dem Umlegen. Ist z. B. die Spannung bei Bewegung des Stufenschalters aus der Endlage heraus vor dem Umlegen im einen Sinn angewachsen, so wächst sie nach dem Umlegen im entgegengesetzten Sinn, bzw. wenn sie vorher kleiner geworden ist, wird sie nach dem Umlegen größer. Es liegt nun eine kleine Unannehmlichkeit darin, daß die Bewegungsrichtung des Stufenschalters nicht eindeutig dem Zu- oder Abnehmen der Regelgröße bzw. deren positiver oder negativer Richtung zugeordnet ist, sondern von der Stellung der Hilfsschalter abhängig ist. Man kann zwar eine eindeutige Beziehung zwischen Antrieb und Regelgröße erhalten durch eine Kombination von Planetengetriebe und Wechselgetriebe. Die Verwendung solcher mechanischen Elemente ist jedoch in der Praxis wenig beliebt, bei größeren Antriebsleistungen der Stufenschalter entstehen auch Ausführungsschwierigkeiten. Vorliegende Erfindung soll daher zeigen, wie auf elektrischem Wege eine eindeutige Beziehung zwischen Betätigungskommando und Regelgröße erhalten werden kann, eine Lösung, die sich auch für selbsttätige Fernbetätigung eignet.Arrangement for regulating the voltage or the current on electrical Apparatus A method is known which enables it to work in electrical circuits a multiple of the number of steps of a step switch using a simple auxiliary switch to obtain. The principle of the procedure rests in one way or another End position of the tap changer to switch over in the circuit to be controlled, in such a way that, with the controlled variable remaining the same, before and after the auxiliary switch is flipped no change of position of the tap changer is required while it is actuated of the tap changer from the end position, the controlled variable after the auxiliary switch has been flipped changes in the opposite sense as before the flipping. Is z. B. the tension when moving the tap changer out of the end position before turning it in one Sense has grown, it grows in the opposite sense after turning it. if it got smaller beforehand, it gets bigger after it is turned down. It lies now a little inconvenience in the direction of movement of the tap changer not clearly the increase or decrease of the controlled variable or its positive or negative Direction is assigned, but depends on the position of the auxiliary switch. You can get a clear relationship between drive and controlled variable through a combination of planetary gear and change gear. The usage However, such mechanical elements are not very popular in practice, with larger ones Drive power of the tap changer also creates implementation difficulties. The present invention is therefore to show how an unambiguous electrical way Relationship between actuation command and controlled variable can be obtained, a Solution that is also suitable for automatic remote actuation.

Der Antrieb des Stufenschalters erfolgt hierbei durch einen Motor. Erfindungsgemäß wird nach Erreichen der Endlage, in der das Umlegen des oder der Hilfsschalter erfolgt, selbsttätig ein Vorgang ausgelöst, durch den das Umlegen bewirkt und gleichzeitig der Antriebsmotor des Stufenschalters umgesteuert wird. Besteht das Kommando zur Änderung der Regelgröße unverändert weiter, so wird der Stufenschalter in der alten Richtung zurückbewegt. Hört es aber inzwischen auf, so bleibt der Antriebsmotor stehen, nachdem die Bereitschaft zur Wiederholung des Umschaltvorganges selbsttätig wiederhergestellt ist. Bei Eintreten des Gegenkommandos läuft der Motor wieder in der ursprünglichen Richtung um und löst in der Endlage den Umschaltvorgang erneut aus.The tap changer is driven by a motor. According to the invention, after reaching the end position in which the folding of the or the Auxiliary switch takes place, a process automatically triggered by which the switching and at the same time the drive motor of the tap changer is reversed. If the command to change the controlled variable continues unchanged, the Step switch moved back in the old direction. But it stops in the meantime so the drive motor stops after the readiness to repeat the Switching process is restored automatically. When the counter command occurs the motor runs again in the original direction and releases in the end position the switching process off again.

An Hand eines Ausführungsbeispiels soll das Wesentliche einer solchen Anordnung näher erläutert werden. Als Beispiel ist eine Spannungsregelung in +-Stufen unter- Verwendung von Lastschaltern gewählt, eine Regelungsart, die in den letzten Jahren wachsende Verbreitung gefunden hat. In der beiliegenden Zeichnung bedeute i z. B. die Wicklung eines Transformators, von der mehr oder weniger Windungen im einen oder andern Sinn in einen Stromkreis, dessen Anschhißpunkte A, B seien, eingeschaltet werden sollen. Dies geschieht mittels Anzapfungen an der M'icklung, die zu Stufenkontakten 2 bis 8 geführt sind. Auf diesen Stufenkontakten werden durch den Motor g zwei Stufenwähler io und ii entlang bewegt. In bekannter Weise ist mit dem Antrieb der Stufenwähler noch der Lastschalter 12 gekuppelt, mit dessen Hilfe es möglich ist, den Übergang der beiden Stufenwähler von einem Stufenkontakt zum andern stromlos zu gestalten. Die Wirkungsweise dieses Vorganges dürfte hinreichend bekannt sein.The essentials of such an arrangement will be explained in more detail using an exemplary embodiment. As an example, voltage regulation in + -steps using load switches has been chosen, a type of regulation that has become increasingly widespread in recent years. In the accompanying drawing i mean z. B. the winding of a transformer, of which more or less turns in one sense or the other in a circuit whose connection points are A, B are to be switched on. This is done by means of taps on the winding, which are led to step contacts 2 to 8. Two step selectors io and ii are moved along these step contacts by the motor g. In a known manner, the load switch 12 is coupled to the drive of the step selector, with the help of which it is possible to make the transition of the two step selectors from one step contact to the other without current. The mode of action of this process should be sufficiently known.

Es sei zunächst angenommen, die beiden Stufenwähler befinden sich auf dem obersten Kontakt 8 und der Umschalter 13 sei nach rechts gelegt. Dann wird von A ausgehend die Wicklung i von 2 nach 8 durchlaufen und endigt in B. Der Hebel 1.4 befindet sich dabei mit seinem gabelförmigen Ende nach oben geklappt. Infolge des mit 14 verbundenen Gestänges 15 ist hierbei der doppelpolige Umschalter 16 in seine obere Lage gebracht, in der er durch eine Verklinkung 17 festgehalten wird. Die beiden Kontakte I und V dieses Umschalters können über einen zweiten Umschalter 18 wahlweise an 'die Phasen S und T gelegt werden. Der Umschalter 18 hat hierbei die Aufgabe eines Kommandoschalters, durch Linkslegen soll z. B. ein Anwachsen der zu regelnden Spannung, durch Rechtslegen eine Verminderung erfolgen, ohne daß er durch die Stellung des Umschalters 13 in = seinem Kommando beeinflußt werden soll. Der Motor g erhalte nun z. B. über den Kommandoschalter i8 Befehl, die Stufenwähler io und ii nach abwärts zu bewegen und dadurch die in den Kreis A-B eingeführte Spannung zu vermindern, deren Richtung durch die Rechtslage des Schalters 13 in dem einen Sinn vorgeschrieben ist. Der Lauf des Motors für diesen Zweck ist ohne weiteres möglich. Die Phase R ist direkt durchgeführt, und die beiden anderen Phasen S und T haben Verbindung über die Kontakte I, II bzw. V, VI des Umschalters 16 sowie über die Umschalter ig und 28. DE r Umschalter ig ist mit dem Umschalter 13 gekuppelt, und beide werden angetrieben durch den Drehmagneten 2o. Hat der Motor g die beiden Stufenwähler io und ii in die unterste Stellung auf dem Kontakt 2 gebracht, so wird durch einen Mitnehmer 21 der Hebel 14 nach unten geklappt. Eine Feder 22 bewirkt, daß das Umklappen nach Erreichen der Mittellage rasch erfolgt. Durch diesen Vorgang fällt zunächst der Schalter 28 nach unten, und damit wird der Stromkreis des Motors 9 geöffnet und der Stromkreis des Drehmagneten 20 geschlossen. Dieser schnappt nach links, wobei er nach Erreichen der Mittellage ebenfalls durch eine Feder 23 unterstützt werden kann, und erfüllt dabei folgende Aufgaben: Er legt zunächst den Umschalter 13 nach links. Dadurch ändert sich an der Spannung im Stromkreis A-B zunächst noch gar nichts, denn es sind überhaupt keine Windungen der Wicklung i in diesen Stromkreis eingeschaltet. Dagegen wird die Wicklung, sobald die Stufenwähler auf den anderen Kontakten 3 bis 8 stehen, jetzt in der Richtung A-8-2-B durchlaufen. Die Richtung der Spannung hat sich also gegenüber früher umgekehrt und nimmt bei Bewegung der Stufenwähler von 2 nach 8 an Größe zu. Weiterhin wird durch das Umschnappen des Drehmagneten 2o die Verklinkung 17 gelöst, dadurch fällt der Umschalter 16 nach unten, wobei er noch durch eine Feder 29 unterstützt werden kann. Die Verbindungen zwischen den Kontakten I, II sowie V, VI des Umschalters 16 werden gelöst, und der Drehmagnet 2o wird stromlos. ' Gleichzeitig werden die unteren Kontakte III, IV bzw. VII, VIII des Umschalters 16 überbrückt, und der Motor g bekommt jetzt die beiden Phasen S und T über die Kontakte III und VII zugeführt. Der Umschalter 28 unterbricht infolge seiner Ausbildung als Umschalter eine sonst zwischen dem Motor g und dem Drehmagneten 2o über den Umschalter ig bestehende Verbindung, durch die bei Fallen des Umschalters 16 der Drehmagnet 2o erneut Strom bekäme, während die Stromzufuhr doch dadurch unterbrochen werden soll. Die Schaltung ist dabei stets so getroffen, daß der Motor g bei dieser Stellung des Umschalters 16 die Stufenwähler io und ii vom Kontakt 2 in der Richtung nach 8 bewegt. Hierbei wird aber der Hebel 14 durch den Mitnehmer 21 wieder nach oben umgelegt. Damit wird die Stromzuführung des Motors g von den Kontakten III, IV bzw. VII, VIII des Umschalters 16 wieder auf die oberen Kontakte I, II bzw. V, VI und auf den Umschalter ig verlegt. DerUmschalter ig hat jetzt aber entgegengesetzte Lage wie ursprünglich, so daß, wenn der Kommandoschalter 18 in seiner alten Lage geblieben ist, der Motor g nunmehr die Stufenwähler io und ix in der Richtung 2-8 bewegt. Gleichzeitig mit dem Hochziehen des Schalters 16 wird auch der Umschalter 28 hochgezogen, wodurch einmal Speisung des Drehmagneten 2o über die Schalter 16 und 18 verhindert, anderseits der Stromkreis des Motors g über die Schalter 18, 16, 28, ig geschlossen wird. Mit dem Hochziehen des Schalters 16 fällt auch die Verklinkung 17 wieder ein, so daß sich der ursprüngliche Vorgang wiederholen kann, was eintritt, wenn der Kommandoschalter 18 Gegenkommando gibt. Damit die Verklinkung 17 beim Hochziehen des Schalters z6 einspringen kann, muß dieser Schalter etwas höher gezogen werden, als der Stellung entspricht, in der er durch die Verklinkung gehalten wird. Dadurch könnte sich die Notwendigkeit ergeben, daß das Gestänge 15 fortwährend den Schalter 16 zu halten habe und erst beim Umlegen des Hebels 14 durch die Verklinkung abgelöst werde. Man kann dies dadurch vermeiden, daß man ein U-förmiges Stück 24 an einem Drehpunkt 25 des Gestänges befestigt, auf dessen unterem Teil der eigentliche Mitnehmer 26 aufliegt, der sich nach oben aufklappen kann. Wenn der Schalter 16 gehoben werden soll, befindet sich der Mitnehmer 26 unterhalb einer entsprechenden Angriffsfläche des Schalters. Beim Hochziehen stößt das U-förmige Stück gegen einen festen Anschlag 27, so daß sich das ganze U-förmige Stück um den Punkt 25 dreht und den Schalter 16 freigibt. Dieser legt sich nunmehr auf die Verklinkung 17. Der Mitnehmer 26 befindet sich jetzt oberhalb der Angriffsfläche. Beim Niedergehen des Gestänges kann der Mitnehmer 26 aber ungehindert diese Fläche passieren, weil er sich um seinen Drehpunkt nach oben klappt.It is initially assumed that the two step selectors are on the top contact 8 and the switch 13 is placed to the right. Then, starting from A, the winding i is run through from 2 to 8 and ends in B. The lever 1.4 is here with its fork-shaped end folded upwards. As a result of the linkage 15 connected to 14, the double-pole changeover switch 16 is brought into its upper position in which it is held by a latch 17. The two contacts I and V of this changeover switch can optionally be connected to the phases S and T via a second changeover switch 18. The changeover switch 18 has the task of a command switch, by turning left z. B. an increase in the voltage to be regulated, a decrease by turning to the right, without it being influenced by the position of the switch 13 in = his command. The engine g now get z. B. via the command switch i8 command to move the step selector io and ii downwards and thereby reduce the voltage introduced into the circuit AB, the direction of which is prescribed by the right position of the switch 13 in one sense. The engine can easily be run for this purpose. Phase R is carried out directly, and the other two phases S and T are connected via contacts I, II and V, VI of changeover switch 16 and via changeover switches ig and 28. DE r changeover switch ig is coupled to changeover switch 13, and both are driven by the rotary magnet 2o. If the motor g has brought the two step selectors io and ii into the lowest position on the contact 2, the lever 14 is folded down by a driver 21. A spring 22 has the effect that the folding over takes place quickly after reaching the central position. As a result of this process, the switch 28 first falls, and thus the circuit of the motor 9 is opened and the circuit of the rotary magnet 20 is closed. This snaps to the left, whereby it can also be supported by a spring 23 after reaching the central position, and thereby fulfills the following tasks: It first sets the changeover switch 13 to the left. As a result, initially nothing changes in the voltage in the circuit AB, because no turns of the winding i are switched into this circuit at all. On the other hand, as soon as the tap selector is on the other contacts 3 to 8, the winding is now run through in the direction A-8-2-B. The direction of the voltage has therefore reversed compared to earlier and increases in size when the step selector is moved from 2 to 8. Furthermore, when the rotary magnet 2o snaps over, the latch 17 is released, as a result of which the changeover switch 16 falls down, whereby it can still be supported by a spring 29 . The connections between the contacts I, II and V, VI of the switch 16 are released, and the rotary magnet 2o is de-energized. At the same time, the lower contacts III, IV and VII, VIII of the switch 16 are bridged, and the motor g now receives the two phases S and T via the contacts III and VII. The changeover switch 28 interrupts, due to its design as a changeover switch, an otherwise existing connection between the motor g and the rotary magnet 2o via the changeover switch ig, through which the rotary magnet 2o would get power again if the changeover switch 16 were to drop, while the power supply should be interrupted as a result. The circuit is always made in such a way that the motor g moves the step selector io and ii from contact 2 in the direction according to FIG. 8 when the switch 16 is in this position. Here, however, the lever 14 is turned back upwards by the driver 21. Thus, the power supply of the motor g is relocated from the contacts III, IV or VII, VIII of the changeover switch 16 to the upper contacts I, II or V, VI and to the changeover switch ig. The switch ig is now in the opposite position as originally, so that if the command switch 18 has remained in its old position, the motor g now moves the step selector io and ix in the 2-8 direction. Simultaneously with the pulling up of the switch 16, the changeover switch 28 is also pulled up, which on the one hand prevents the rotary magnet 2o from being fed via the switches 16 and 18, and on the other hand closes the circuit of the motor g via the switches 18, 16, 28, ig. When the switch 16 is pulled up, the latch 17 also engages again, so that the original process can be repeated, which occurs when the command switch 18 gives an opposing command. So that the latch 17 can jump in when the switch z6 is pulled up, this switch must be pulled a little higher than the position in which it is held by the latch. This could make it necessary for the linkage 15 to continuously hold the switch 16 and only be released by the latch when the lever 14 is turned over. This can be avoided by attaching a U-shaped piece 24 to a pivot point 25 of the linkage, on the lower part of which the actual driver 26 rests, which can fold upwards. When the switch 16 is to be lifted, the driver 26 is located below a corresponding contact surface of the switch. When it is pulled up, the U-shaped piece strikes a fixed stop 27, so that the entire U-shaped piece rotates around the point 25 and releases the switch 16. This now lies on the notch 17. The driver 26 is now located above the attack surface. When the rod goes down, the driver 26 can pass this area unhindered because it folds upwards around its pivot point.

Abgesehen von dem doppelpoligen Umschalter 13 im Hauptstromkreis werden zum Betätigen der Hilfskreise 4 doppelpolige Umschalter benötigt, ferner ein Drehmagnet, alles Apparate, die aus dem Aufzugsbau in robuster und bewährter Form vorliegen. Es lassen sich also mit verhältnismäßig einfachen Mitteln die Vorteile erzielen, die durch die Verwendung geradlinig angeordneter Stufenkontakte mit hin und zurück bewegten Stufenschaltern geboten werden und die vor allem im Wegfall blinder Kontakte und in der Erhöhung der möglichen Stufenzahl liegen.Apart from the double-pole changeover switch 13 in the main circuit 4 double-pole changeover switches are required to operate the auxiliary circuits, as well as a rotary magnet, all devices that are available from elevator construction in a robust and proven form. The advantages can be achieved with relatively simple means, through the use of step contacts arranged in a straight line with there and back moving on-load tap-changers are offered, especially in the absence of blind contacts and in increasing the number of possible stages.

Für die Betätigung der Hilfskreise kann ruhig Drehstrom verwendet werden im Gegensatz zur Betätigung von Olschaltern usw., die auch bei ausbleibender Spannung betätigt werden müssen. Denn wenn keine Spannung da ist, braucht auch keine geregelt zu werden. In besonderen Fällen kann jedoch für die Hilfskreise auch Gleichstrom oder Preßluft verwendet werden. Die alsdann zur Anwendung kommenden Hilfsgeräte und Schalter sind dann jeweils für die in Betracht kommenden Triebquellen sinngemäß abzuändern.Three-phase current can be used to operate the auxiliary circuits are in contrast to the actuation of oil switches, etc., which also do not occur Voltage must be actuated. Because if there is no tension, there is no need to be regulated. In special cases, however, direct current can also be used for the auxiliary circuits or compressed air can be used. The auxiliary devices that are then used and switches are then analogous to the drive sources in question to change.

Claims

PATENT CLAIMS: e.g. Arrangement for regulating the voltage or the current on electrical equipment (transformers, resistors, etc.) with step-by-step Regulation via taps and step switches, in which those with taps and step switches provided winding of the device in the end positions of the tap changer by auxiliary switches The control circuit is switched over in such a way that before and after switching the auxiliary switch If the controlled variable remains the same, it is not necessary to change the position of the multiple switch is, characterized in that means are provided by which after reaching the end position automatically triggers a process by electrical means which causes the switching of the auxiliary switch and, at the same time, the drive of the multiple switch is reversed.

2. Arrangement according to claim z, characterized in that the The tap changer is driven by a special motor (c9) that is used in all Positions of the tap changer with the exception of the one end position command over receives a control switch (Z8) that clearly determines the change in the controlled variable, while only one existing auxiliary switch (r3) is turned over by a rotary magnet (2o) which simultaneously with the switching of the auxiliary switch also the drive motor of the tap changer reverses, further characterized in that the rotary magnet triggers a switch operation, which once sends another command to the rotary solenoid withdrawn, further canceled the control command for the tap changer drive motor and he is given such a command that he is back a little from the end position runs out, restoring the readiness to repeat the switching process and, after this has happened, free again for the original control command is.

3. Arrangement according to claim r and 2, characterized in that with the drive the tap changer is coupled to a load switch (i2) of known design and the tap changer itself is designed as a double step switch.