DE600989C - Umschalter - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
4. AUGUST 1934

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 d² GRUPPE 53

Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft in Berlin*)

Umschalter

Patentiert im Deutschen Reiche vom 12. November 1930 ab

Die Erfindung bezieht sich auf einen Umschalter zur unterbrechungslosen Leitungsvertauschung der Anschlußleitungen für die geregelte und die ungeregelte Spannungsseite eines Spartransformators mittels zweier drehbar gelagerter Doppelbontaktmesser, die mit entsprechenden feststehenden Gegenkontakten zusammenarbeiten.

Gemäß der Erfindung ist für die Schaltbewegung der Doppelkontaktmesser um ihre beiden festen Drehpunkte eine Kniehebelanordnung vorgesehen, bei welcher die Länge der Kniehebel so gewählt ist, daß bei der Umschaltung der Doppelkontaktmesser eine gleichzeitige Berührung der Doppelkontaktmesser mit den feststehenden Gegenkontakten im Verhältnis zur .Gesamtumschaltzeit nur kurzzeitig stattfindet.

Diese Anordnung hat den Vorteil, daß einmal der Schalter sehr kompakt ausgeführt werden kann und daß die gesamte· Umschaltzeit auf einen sehr kleinen Wert gebracht werden kann. Durch geeignete Wahl der Länge der Kmehebelglieder läßt sich die Zeit der gleichzeitigen Berührung der Kontakte beliebig kurz gestalten. Die gleichzeitige Berührung der Kontakte ist erforderlich, damit die Leitungsvertauschung unterbrechungslos geschieht. Sie erfordert jedoch eine Zeit, die zur Verlängerung des gesamten Umschaltvorganges beiträgt und die vor allem herabgesetzt werden muß.

In der Abbildung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es handelt sich um die Vertauschung der Leitungen I und IL die an die Regelwicklung α eines Spartransformators angeschlossen werden sollen. I ist die Anschlußleitung für die ungeregelte Spannung und II die Anschlußleitung für die geregelte Spannung, α ist die Regelwicklung des Transformators, deren Anzapfungen an Regelkontakte O₁, b₂, O₃ usw. angeschlossen sind. An den Kontakten gleitet der. Wähler c entlang. Die Regelwicklung des Transformators soll sowohl für die Erzeugung einer geregelten Spannung verwendet werden, die oberhalb der ungeregelten Spannung liegt, als auch für eine geregelte Spannung, die unterhalb der ungeregelten Spannung liegt. Zu diesem Zwecke werden, wenn von der Höherregulierung auf die Tieferregulierung übergegangen werden soll, d. h. dann, wenn der Transformator gerade sein Übersetzungsverhältnis ι : ι besitzt, die Anschlüsse der Leitungen I und II miteinander vertauscht. Für die Vertauschung der Leitungen dient der Umschalter n. Da die Vertauschung der Zuleitungen I und II bei dem Übersetzungsverhältnis 1 :1 erfolgt, steht der Wähler c während der Vertauschung in der

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dipl.-Ing. Karl Balte in Berlin-Karlshorst.

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gezeichneten Lage. Mittels seiner Gleitschiene ist er an die beiden festen Kontakte d_x, d₃ des Umschalters ti- angeschlossen. Die anderen beiden festen Kontakte £?₂ und ^₄ des Umschalters sind dauernd fest mit dem Ende der Rjegelwicklung verbunden. Die Zuleitungen I und II sind an zwei einander gegenüberliegende feststehende Drehpunkte e_t, e.₂ einer Kniehebelanordnung angeschlossen. Die Bewiegung der Kniehebelanordnung geschieht durch den Hebel/, -welcher um die Achseg drehbar ist und mittels der Arme A₁, A₂ gesteuert werden kann. Zwischen den Enden des Hebels/ und den zu jeder Zuleitung gehörenden Doppelmessern Z₁ und Z₂ bzw. A₁ und A₂ sind die Hebel OT₁, Ot₂ bzw. m₃, Ot₄ gelenkig angeordnet. Die Anordnung ist in einer Mittelstellung während ihrer Umschaltbewegung gezeichnet, in welcher alle bewegliehen Kontakte die augehörenden festen Kontakte berühren. Durch eine Drehung des Hebels/, beispielsweise im Uhrzeigersinn, gelangen die Schaltmesser und Kniehebel in eine der beiden Betriebsstellungen, in der ihre Mittellinien in der Abbildung mit stark gestrichelten Linien eingezeichnet sind. Dabei sind die sich gegenüberliegenden Schaltmesser 4 und A₁ ausgeschaltet, während die anderen beiden Schaltmesser Z₁ und A₂ mit den feststehenden Kontakten^ und d_i in Berührung sind. In dieser Stellung ist die Zuleitung I über das Schaltmesser Z₁ mit den Regelkontakten, die Zuleitung II über das Schaltmesser A₂ mit dem festen Anschlußi an dem Ende der Regelwicklung verbunden.

Die Kniehebel sind nun derart mit den beweglichen Kontakten verbunden, daß bei einer Betätigung des Antriebsgestänges, beispielsweise bei Drehung des Hebels/, entgegen dem Uhrzeigersinn der Gelenkpunkt der Kniehebelanordnung seinen Abstand von der eingeschalteten Lage des vor der Vertauschung eingeschalteten Kontaktes Z₁ bzw. A₂ so lange nur wenig verändert, bis der einzulegende Kontakt Z₂ bzw. A₁ seinen Gegenkontakt d-2 bzw. fi?3 berührt hat. In diesem Augenblick stehen sämtliche Kontakte miteinander in elektrischer Verbindung, wie es in der Abbildung dargestellt ist. Da sich während des Umschaltvorganges der Wähler c in der gezeichneten Lage befindet, besitzen sämtliche Kontakte gleiches Potential, und die Umschaltung geht ohne jeden Stromstoß vor sich. Ein Kurzschluß von Windungsteilen findet infolgedessen ebenfalls nicht statt. Damit die gesamte Umschaltzeit möglichst kurz ist, sind die einzelnen Kniehebelglieder so gewählt, daß die gemeinsame Berührungszeit der Kontakte sehr kurz ist. So wird bei der gezeichneten Anordnung bei der Weiterbewegung des Hebels/ der Abstand zwischen dem Gelenkpunkt des Kniehebels und der eingeschalteten Lage des Kontaktes Z₁ bzw. A₂ sehr rasch vergrößert, so daß die Ausschaltung nunmehr sehr schnell vor sich 6g geht.

Die Verbindungsglieder OT₁... OT₄ zwischen Kniehebelgelenkpunkt und den zu bewegenden Kontakten sind derart angeordnet, daß sie sich in der Mittelstellung des Schalthubes, d. h. in der in der Abbildung dargestellten Lage, spiegelbildlich zu einer durch den Drehpunkt der Kontakte und den Gelenkpunkt des Kniehebels gelegten Ebene befinden. Auf diese Weise ist es erreicht, daß hinsichtlich der einzulegenden Kontakte Z₃ bzw. A₁ der umgekehrte Bewegungsrhythmus eintritt wie für die auszuschaltenden Kontakte, d.h. die einzulegenden Kontakte werden zunächst sehr rasch mit ihren Gegenkontakten in Berührung gebracht und verändern dann den Abstand zwischen ihrer endgültigen Lage und dem Kniehebelgelenkpunkt nur noch sehr wenig, so daß die Kontakte für die zweite Hälfte des Schalthubes . in eingeschaltetem Zustand bleiben.

Nach der Beendigung der Schaltbewegung ist die Zuleitung I über Z₂ ■ mit dem Ende der Regelwicklung und die Zuleitung II über A₁ mit den Regelkontakten verbunden. Da bei der Umschaltung jeweils nur die unbedingt nötigen Schaltbewegungen ausgeführt werden, kann die ganze Umschaltung so rasch erfolgen, daß sie sich leicht in einer Zeit ausführen läßt, die zum normalen Schalten von einer Stufe zur anderen benötigt wird. Die Umschaltvorrichtung läßt sich daher in einfacher Weise mit dem Stufenwähler c derart kuppeln, daß die Leitungsvertauschung zwangsläufig dann erfolgt, wenn die Kontakte des Umschalters gleiches Potential besitzen. Durch geeignete Wahl der Hebelabmessungen der Kniegelenke hat man es in der Hand, die einzelnen Phasen des Bewegungsrhythmus der Umschalteinrichtung vollkommen zu hestimmen.

In der Abbildung ist die gesamte Umschaltvorrichtung auf einer Grundplatte zusammengebaut dargestellt. Mit der Grundplatte wird sie am Transformatorgehäuse befestigt.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Umschalter mit zwei drehbar gelagerten Doppelkontaktmessern, die mit entsprechenden feststehenden Gegenkontakten zusammenarbeiten, zur unterbrechungslosen Leitungsvertauschung der Anschlußleitungen für die geregelte und die ungeregelte Spannungsseite eines Spartransformators, dadurch gekennzeichnet, daß

   für die Schaltbewegung der Doppelkontaktmesser (I₁, i₂ bzw. A₁, A₂) um ihre beiden festen Drehpunkte (e_1} e₂) eine Kniehebelanordnung (m_x bis m₄ und /) vorgesehen ist, bei welcher die Länge der Kniehebel (Jn₁ bis /%) so gewählt ist, daß bei der Umschaltung der Doppelkontaktmesser eine gleichzeitige Berührung der Doppelkontaktmesser mit den feststehenden Gegenkontakten (^₁ bis Cl₄) im Verhältnis zur gesamten Umschaltzeit nur kurzzeitig stattfindet.
2. 2. Umschalter -nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kniehebel (ιη_χ bis /K₄) zwischen den gemeinsamen Kniehebelgelenkpunkten (X₁, X₂) und den Doppelkontaktmessern derart angeordnet sind, daß sie sich in der Mittelstellung des Umschalters in spiegelbildlicher Lage zu einer durch die Drehpunkte (e_± bzw. e₂ ) der Doppelkontaktmesser und die gemeinsamen Gelenkpunkte der Kniehebel gelegten Ebene befinden.
3. 3. Umschalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung der Doppelkontaktmesser bei einem Übersetzungsverhältnis 1 : 1 des Spartransformators erfolgt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen