DE603566C - Control transformer with two alternating and step-wise working tap changers per phase - Google Patents
Control transformer with two alternating and step-wise working tap changers per phaseInfo
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Description
Regeltransformator mit zwei abwechselnd und schrittweise arbeitenden Stufenwählern je Phase Die Erfindung betrifft einen Reguliertransformator mit wenigstens zwei parallel geschalteten Stufenwählern, deren Kontakte paarweise an die Anzapfstellen der regelbaren Wicklung angeschlossen sind. Die Stufenwähler werden abwechselnd in der Weise betätigt, daß zuerst der eine um eine Spannungsstufe vorausgeschaltet und hierauf der andere auf dieselbe Spannungsstufe nachgeschaltet wird. Die Stufenwähler sind über einen Lastschalter mit dem Laststromkreis verbunden. Der Lastschalter macht jeweils den Stufenwähler, der die Schaltbewegung ausführt, stromlos.Regulating transformer with two working alternately and gradually Step selector per phase The invention relates to a regulating transformer with at least two tap selectors connected in parallel, whose contacts are connected in pairs to the taps the adjustable winding are connected. The level selectors are alternating operated in such a way that first one is connected in advance by one voltage level and then the other is connected downstream to the same voltage level. The level selector are connected to the load circuit via a load switch. The load switch de-energizes the tap selector that carries out the switching movement.
Wenn nun der erste Stufenwähler im stromlosen Zustand um eine Spannungsstufe vorausgeschaltet ist und der zweite Stufenwähler auf diese Stufe nachgeschaltet werden soll, muß der Laststrom von dem zweiten auf den ersten Stufenwähler umgeschaltet werden. Damit in dem Augenblick dieser Umschaltung, in dem eine Stufe vorübergehend durch den Lastschalter überbrückt wird, der Ausgleichstrom nicht allzu hohe Werte annimmt, kann man. zwischen den Kontakten des Lastschalters noch einen Vorkontakt anbringen, der durch einen Widerstand oder eine Drosselspule mit dem einen Hauptkontakt verbunden ist. Bei Transformatoren großer Leistung, namentlich bei Transformatoren mit sehr hohen Stromstärken, fallen aber diese Widerstände oder Drosselspulen sehr groß aus, sie beanspruchen viel Platz und sind sehr teuer. Die Erfindung beseitigt diesen Nachteil. Erfindungsgemäß wird wenigstens zwischen einem Hauptkontakt und einem Vorkontakt des Lastschalters statt des Widerstandes oder der Drosselspule eine zusätzliche Wicklung des Regeltransformators, und zwar mit höherer Streuung als die der Primär- und Sekundärwicklungen, eingeschaltet. Diese zusätzliche Wicklung erzeugt eine Spannung solcher Größe, daß das Potential des Vorkontakts zwischen dem Potential des benachbarten Hauptkontakts und des benachbarten Vorkontakts des Lastschalters liegt. Diese zusätzliche Wicklung kann entweder auf einem besonderen, an die Erregerspannung des Haupttransformators angeschlossenen Hilfstransformator oder auf dem Eisenkern des Haupttransformators selbst angebracht werden. Besonders die letzte Ausführungsart ist vorteilhaft, weil hier außer dem Haupttransformator kein weiterer Hilfsapparat erforderlich ist. Um der Transformatorwicklung im Vorkontaktzweig große Streuung zu geben, am günstigsten ist eine Streuung von xoo °/o, kann man den Luftkanal zwischen dieser Wicklung und der Erregerwicklung entsprechend weit bemessen, oder man kann die Streuung durch Anbringung von besonderen eisengeschlossenen Streupfaden erhöhen. Bei Dreiphasentransformatoren läßt sich leicht dadurch eine erhöhte Streuung erzielen, daß man die Transformatorwicklung im Vorkontaktzweig der einen Phase auf einem oder beiden Magnetschenkeln der anderen Phasen, möglichst in der Jochgegend, unterbringt.If now the first step selector in the de-energized state by one voltage step is connected upstream and the second step selector is connected downstream to this step is to be, the load current must be switched from the second to the first tap selector will. So at the moment of this changeover, in which a stage is temporarily is bridged by the load switch, the equalizing current is not too high values one can assume. a preliminary contact between the contacts of the load switch attach, through a resistor or a choke coil to one of the main contacts connected is. In the case of transformers with a high output, in particular in the case of transformers with very high currents, these resistors or inductors drop a lot large, they take up a lot of space and are very expensive. The invention eliminated this disadvantage. According to the invention, at least between a main contact and a pre-contact of the load switch instead of the resistor or the choke coil an additional winding of the regulating transformer, with a higher spread than that of the primary and secondary windings, switched on. This extra winding generates a voltage of such magnitude that the potential of the pre-contact between the potential of the neighboring main contact and the neighboring pre-contact of the Load switch lies. This additional winding can either be on a special, auxiliary transformer connected to the excitation voltage of the main transformer or on the iron core of the main transformer itself. Particularly the last embodiment is advantageous because it has the main transformer as well no further auxiliary apparatus is required. To the transformer winding in the pre-contact branch To give a large spread, the best is a spread of xoo ° / o, one can the air duct between this winding and the excitation winding is correspondingly wide dimensioned, or you can reduce the spread by attaching special iron-closed Increase spreading paths. In the case of three-phase transformers, a Achieve increased scattering that you have the transformer winding in the pre-contact branch the one phase on one or both Magnet legs of the other Phases, if possible in the yoke area, accommodates.
Die große Streuung der Vorkontaktwicklung ist erforderlich, damit der Ausgleichstrom in den Stellungen, wo der Lastschalter diese Wicklung überbrückt, nicht unzulässig hohe Werte annimmt.The large spread of the pre-contact winding is required so the equalizing current in the positions where the load switch bridges this winding, does not assume impermissibly high values.
Um die Belastung des Lastschalterkontakts, an dem dieser Ausgleichstrom abgeschaltet werden muß, zu verringern, gibt man erfindungsgemäß dem Ausgleichstrom zweckmäßig eine solche Phasenlage, daß er durch den Laststrom, der ebenfalls durch diesen Kontakt hindurchgeht, wenigstens teilweise ausgeglichen wird. Als Beispiel ist angenommen, daß der Laststrom mit der Transformatorspannung in Phase ist, der Ausgleichstrom aber der Spannung der Vorkontaktwicklung wegen der hohen Streuung der letzteren um ungefähr go ° nacheilt. Sorgt man nun dafür, daß die Spannung der Vorkontaktwicklung um go ° gegen die Hauptspannung verschoben ist, was bei Anbringung dieser Wicklung auf den Schenkeln der anderen Phasen ohne weiteres geschehen kann, so ist der Aizsgleichstrom dem Laststrom entgegengerichtet. Gelingt es nun, den Ausgleichstrom gleich dem Laststrom zu machen, so kann der Lastschalter an dem erwähnten Kontakt überhaupt stromlos geschaltet werden.To the load on the load switch contact at which this equalizing current Must be switched off to reduce, according to the invention, the equalizing current is given expediently such a phase position that it is through the load current, which is also through passes through this contact, is at least partially balanced. As an an example it is assumed that the load current is in phase with the transformer voltage, the Compensating current but the voltage of the pre-contact winding because of the high scatter the latter lags behind by about go °. If one now ensures that the tension of the Pre-contact winding is shifted by go ° against the main voltage, which is when it is attached this winding can easily be done on the legs of the other phases, so the Aizs DC current is opposite to the load current. It succeeds now, the To make equalizing current equal to the load current, the load switch can be connected to the mentioned Contact can be switched off at all.
Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sollen an Hand der Schaltbilder der Zeichnung erläutert werden.Embodiments of the subject matter of the invention should be based on the Schematics of the drawing are explained.
In Fig. i ist i die Primärwicklung, 2 die Sekundärwicklung, 3 die Vorkontaktwicklung des Transformators. Die Sekundärwicklung hat die Anzapfungen 21 bis 25, die an die Kontakte im bis r25 des Stufenwählers zoo und an die Kontakte 221 bis 225 des Stufenwählers 2oo angeschlossen sind. Der Stufenwähler ioo ist an die Kontakte 501, 5o2 des Lastschalters 5oo, der Stufenwähler Zoo an den Kontakt 5o3 des Lastschalters angeschlossen. Zwischen dem Hauptkontakt 503 und dem Vorkontakt 504 ist die dritte Wicklung 3 eingeschaltet, die mit einem Widerstand 505 und einer Drosselspule 5o6 zur Abgleichung des Ausgleichstroms in Reihe geschaltet ist. Von den Widerständen 505, 5o6 können einer oder auch beide weggelassen werden, und die Abgleichung des Ausgleichstroms kann durch Regelung der Streuung der Wicklung 3, beispielsweise mittels verschiebbarer Eisenteile, erfolgen. Der Verbraucherstromkreis ist an den Lastschalter 5oo und an das Ende 26 der Wicklung 2 angeschlossen.In Fig. I i is the primary winding, 2 the secondary winding, 3 the pre-contact winding of the transformer. The secondary winding has taps 21 to 25 which are connected to the contacts in to r25 of the step selector zoo and to the contacts 221 to 225 of the step selector 2oo. The stage selector ioo is connected to the contacts 501, 5o2 of the load switch 5oo, the stage selector Zoo to the contact 5o3 of the load switch. The third winding 3, which is connected in series with a resistor 505 and a choke coil 506 for balancing the equalizing current, is connected between the main contact 503 and the pre-contact 504. One or both of the resistors 505, 506 can be omitted, and the balancing current can be adjusted by regulating the scatter of the winding 3, for example by means of displaceable iron parts. The consumer circuit is connected to the load switch 5oo and to the end 26 of the winding 2.
Der Lastschalter 5oo, der als Drehschalter ausgebildet ist, ist durch die Kegelräder ior und das Malteserkreuzgetriebe 102, 103 mit dem Stufenwähler ioo, durch das Kegelradgetriebe toi und das Malteserkreuzgetriebe 2o2; 2o3 mit dem Stufenwähler Zoo gekuppelt.The load switch 5oo, which is designed as a rotary switch, is through the bevel gears ior and the Maltese cross gear 102, 103 with the step selector ioo, through the bevel gear toi and the Maltese cross gear 2o2; 2o3 with the step selector Zoo coupled.
Die -Regelung geschieht auf folgende Weise: Die gezeichnete Stellung entspricht der größten Spannung. Soll die Spannung um eine Stufe erniedrigt werden, so wird der Lastenschalter 500 im Sinne des Pfeils 5o7 gedreht; sobald er den Kontakt 502 verlassen hat, wird der Stufenwähler ioo von dem Kontakt izi auf den Kontakt i22 weitergeschaltet. Erreicht der Lastschalter den Kontakt 504, so wird die Wicklung 3 überbrückt (strichlinierte Stellung), und es fließt der durch die strichlinierten Pfeile 508 angedeutete Ausgleichstrom außer dem an sich vorhandenen, durch ausgezogene Pfeile 2o angedeuteten Laststrom.The control takes place in the following way: The position shown corresponds to the greatest voltage. If the voltage by one level can be lowered, the load switch 500 is rotated in the direction of the arrow 5o7; as soon as it has left contact 502 , step selector ioo is switched from contact izi to contact i22. When the load switch reaches contact 504, winding 3 is bridged (dashed line position), and the equalizing current indicated by dashed arrows 508 flows in addition to the load current indicated by solid arrows 2o.
Sobald der Schalter 5oo den Kontakt 503 verläßt, wird der Aasgleichstrom unterbrochen; die Spannung der Wicklung 3 setzt sich nunmehr mit der Spannung der Wicklung 2 zusammen. Der Größe-und Richtung nach wird die Spannung der Wicklung 3 wenigstens so bemessen, daß in dieser Stellung das Potential des Kontakts 504 nicht höher liegt als das des Kontakts 503. Man wird aber- noch weitergehen und dafür sorgen, daß das Potential des -Kontakts 504 zwischen den--Potentialen der Kontakte 503 und 501 liegt, damit nicht bei der Weiterdrehung des Lastschalters 5oo ein zu hoher Ausgleichstrom auftritt. Zweckmäßig macht man die Spannung der Wicklung 3 gleich der Hälfte der Spannung einer Wicklungsstufe der Wicklung 2 und schaltet die Wicklungen so,, daß sich die EMKe subtrahieren. Es sinkt dann beim Übergang von dem Kontakt 5o3 auf den. Kontakt 504 die Spannung um eine halbe Stufe und beim Übergang von dem Kontakt 504 auf den Kontakt-50I wiederum um eine halbe, Stufe.As soon as the switch 500 leaves the contact 503 , the direct current is interrupted; the voltage of the winding 3 is now made up of the voltage of the winding 2. In terms of magnitude and direction, the voltage of the winding 3 is at least dimensioned so that in this position the potential of the contact 504 is not higher than that of the contact 503. But one will go further and ensure that the potential of the contact 504 lies between the potentials of the contacts 503 and 501, so that an excessively high equalizing current does not occur when the load switch 5oo is turned further. It is expedient to make the voltage of winding 3 equal to half the voltage of a winding stage of winding 2 and to switch the windings so that the EMFs are subtracted. It then sinks at the transition from contact 5o3 to. Contact 504 increases the voltage by half a step and when changing from contact 504 to contact 50I again by half a step.
Für die. Wahl der Spannung der Wicklung 3, können aber auch noch andere Gesichtspunkte maßgebend sein, insbesondere die Entlastungdes Kontaktes 503, an dem der Ausgieichstrom 5o8 bei der Weiterdrehung des Lastschalters aus der strichliniert gezeichneten Stellung ab= geschaltet werden muß. -Dieser Kontakt kann fast vollständig entlastet werden, wenn, man, wie erwähnt, dafür sorgt, daß sich -an dieser. Stelle der Laststrom 2o- .und der. Ausgleichstrom 5o8, gegenseitig, aufheben.For the. Choice of the voltage of the winding 3, but also others Considerations are decisive, in particular the relief of the contact 503 which the equalizing current 5o8 with the further rotation of the load switch from the dashed line position shown must be switched off =. -This contact can be almost complete be relieved if, as mentioned, one takes care of this. Job the load current 2o. and the. Compensating current 5o8, cancel each other.
. Bei der Weiterschaltung des Lastschalters von dem Kontakt 504 auf- den Kontakt 501 wird vorübergehend die Spannungsstufe zwischen den Anzapfstellen 2z,,22 überbrückt; der dadurch entstehende Ausgleichstrom wird aber durch die Wicklung 3 starke herabgedrückt- Sobald der Lastschalter den Kontakt 504 verlassen hat, wird der Stufenwähler Zoo auf den Kontakt 222 weitergeschaltet. Der Lastschalter wird dann über den Kontakt 502 in die gezeichnete Stellung weitergedreht.. In derselben Weise wird bei jeder folgenden Regestufa: verfahren.. When switching the load switch from contact 504 to the contact 501 temporarily becomes the voltage level between the taps 2z ,, 22 bridged; however, the resulting equalizing current is passed through the winding 3 strong depressed - As soon as the load switch has left contact 504, will the step selector Zoo switched to contact 222. The load switch will then rotated further via the contact 502 into the position shown .. In the same We will proceed with each of the following Regestufa:
Um die Streuung.der Wicklung 33u erhöhen, kann diese bei .dem Dreiph#isentransformator gemäß Fig. 2 auf den einzelnen Schenkeln angeordnet werden. Hier ist die Wicklung 3 in zwei Teile 3a, 3b unterteilt. Unter der Voraussetzung, daß die dazugehörige Hauptwicklung 2 der Phase S angehört, werden die Wicklungsteile 3a, 3b auf den Magnetschenkeln der beiden anderen Phasen RT möglichst in Jochnähe angeordnet; dadurch ergibt sich eine hohe Streuung. Im Ausführungsbeispiel sind die Wicklungsteile 3a, 3b derart bemessen und geschaltet, daß die resultierende Spannung 31 (Fig. 3), die sich aus den Komponenten 32, 33 mit der Phasenlage der Spannungsvektoren RT zusammensetzt, ungefähr um go ° dem Spannungsvektor S der Hauptwicklung 2 nacheilt. Der strichliniert eingezeichnete Ausgleichstrom 5o8 (Fig. 3) ist wegen der hohen Streuung der Wicklung ,3 nahezu um go ° in der Phase gegen die Spannung 31 verschoben; gegen den Vektor 2o des Laststroms, der nur wenig die Spannung S nacheilt, ist der Ausgleichstrom 5o8 nahezu um i8o ° verschoben, die beiden Ströme heben sich deshalb bis auf einen kleinen Restbetrag gegenseitig auf, so daß bei dem Kontakt 503 (Fig. x) nur geringe Energien abgeschaltet werden müssen.In order to increase the spread of the winding 33u, it can be arranged on the individual legs of the three-phase transformer according to FIG. 2. Here the winding 3 is divided into two parts 3a, 3b. Assuming that the associated main winding 2 belongs to phase S, the winding parts 3a, 3b are arranged on the magnet legs of the two other phases RT as close as possible to the yoke; this results in a high degree of scatter. In the exemplary embodiment, the winding parts 3a, 3b are dimensioned and connected in such a way that the resulting voltage 31 (FIG. 3), which is composed of the components 32, 33 with the phase position of the voltage vectors RT, is approximately about go ° the voltage vector S of the main winding 2 lags behind. The equalizing current 5o8 (FIG. 3), shown in dashed lines, is shifted in phase with respect to voltage 31 by almost go ° because of the high scatter of the winding 3; Compared to the vector 2o of the load current, which only slightly lags the voltage S, the compensating current 5o8 is almost shifted by 180 °, the two currents therefore cancel each other out except for a small residual amount, so that at the contact 503 (Fig. x) only small energies have to be switched off.
Ein anderes Mittel zur Verringerung des Ausgleichstroms ist in der Fig. 4 dargestellt. Hier besteht der Lastschalter 5oo aus einem sogenannten Sprungschalter. Außerdem ist hier nicht bloß zwischen die Kontakte 503, 504 eine Transformatorwicklung eingeschaltet, Wicklung 3, sondern auch zwischen die Kontakte 501, 502, Wicklung 35. Die Spannungen der Wicklungen 3 und 35 sind derart bemessen, daß das Potential des Kontakts 504 um den dritten Teil einer Spannungsstufe tiefer liegt als das Potential des Kontakts 503, das Potential des Kontakts 501 um denselben Betrag höher liegt als das des Kontakts 5o2. Der bewegliche Kontakt des Lastschalters 500 und die feststehenden Kontakte 5oi bis 504 sind derart bemessen und angeordnet, daß zwischen den Kontakten 503, 504; 504, 501; 501, 502 überhaupt nie eine Überbrückung eintritt; die Länge des beweglichen Schaltkontakts ist um den Betrag a kleiner als der derAbstand dieser Kontakte, im Bogenmaß gemessen. Die Strecke a ist derart bemessen, daß sie durch einen Lichtbogen, der mit der Spannung einer Stufe oder auch des dritten Teils einer Stufe gespeist wird, nicht überbrückt werden kann, dafür aber mit Leichtigkeit durch den Lichtbogen des mit der Gesamtspannung gespeisten Laststroms. Beim Übergang des Schalters 5oo, beispielsweise von dem Kontakt 503 nach Kontakt 504, tritt deshalb nur so lange ein Lichtbogen auf, bis der bewegliche Kontaktteil den Kontakt 504 berührt, also nur so lange, als der Laststrom keine andere Möglichkeit hat, zu dem beweglichen Kontaktteil zu gelangen. In dem Augenblick, wo dieser den Kontakt 504 erreicht, erlischt der Lichtbogen am Kontakt 503, da die Spannung der Wicklung 3 nicht ausreicht, um diesen Lichtbogen aufrechtzuerhalten. Durch den Widerstand des Lichtbogens wird der Ausgleichstrom erheblich herabgedrückt; man kann deshalb u. U. die Streuung der- Wicklungen 3 und 35 in Fig. 4 wesentlich kleiner halten als die Wicklung 3 in Fig. r.Another means of reducing the equalizing current is shown in FIG. Here the load switch 5oo consists of a so-called snap switch. In addition, a transformer winding is not only connected between the contacts 503, 504, winding 3, but also between the contacts 501, 502, winding 35. The voltages of the windings 3 and 35 are dimensioned such that the potential of the contact 504 around the third Part of a voltage level is lower than the potential of contact 503, the potential of contact 501 is higher than that of contact 502 by the same amount. The movable contact of the circuit breaker 500 and the fixed contacts 5oi to 504 are dimensioned and arranged such that between the contacts 503, 504; 504, 501; 501, 502 a lock-up never occurs at all; the length of the movable switching contact is smaller by the amount a than the distance between these contacts, measured in radians. The distance a is dimensioned in such a way that it cannot be bridged by an arc fed with the voltage of a stage or the third part of a stage, but can easily be bridged by the arc of the load current fed with the total voltage. At the transition of switch 5oo, for example from contact 503 to contact 504, an arc therefore only occurs until the movable contact part touches contact 504, i.e. only as long as the load current has no other option to reach the movable contact part to get. At the moment when this reaches contact 504, the arc at contact 503 is extinguished, since the voltage of winding 3 is not sufficient to maintain this arc. The equalizing current is considerably reduced by the resistance of the arc; therefore, under certain circumstances, the spread of the windings 3 and 35 in FIG. 4 can be kept significantly smaller than the winding 3 in FIG.
Damit der Lichtbogen keinen Schaden anrichtet, darf er nur kurzzeitig, beispielsweise nur während des tausendsten Teils einer Sekunde, auftreten. Solche Schaltzeiten können mit Sprungschaltern ohne weiteres erreicht werden. Diese Schalter wirken in der Weise, daß der bewegliche Schaltteil zunächst durch ein Gesperre gehindert wird, der Bewegung des Handgriffs zu folgen, mit dem er durch eine Feder verbunden ist. Die Feder wird dabei gespannt. Sobald der Handgriff eine bestimmte Stellung erreicht hat, wird das Gesperre ausgelöst, und der bewegliche Schalterteil wird unter der Einwirkung der gespannten Feder mit hoher Geschwindigkeit in die neue Stellung gebracht, in er ebenfalls durch ein Gesperre festgehalten wird.So that the arc does not cause any damage, it may only be used briefly, for example, occur only during the thousandth part of a second. Such Switching times can easily be achieved with snap switches. These switches act in such a way that the movable switching part is initially prevented by a locking mechanism will follow the movement of the handle to which it is connected by a spring is. The spring is then tensioned. Once the handle has a certain position reached, the lock is triggered and the movable part of the switch is under the action of the tensioned spring at high speed into the new one Positioned in which he is also held by a lock.
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 muß zwischen den Kontakten 503, 504; 504, 501 ; 501, 502 und umgekehrt die Schaltbewegung sprungartig erfolgen. Zwischen den Kontakten 502, 503 dagegen ist dies nicht notwendig.In the embodiment according to FIG. 4, between the contacts 503, 504; 504, 501; 501, 502 and vice versa the switching movement takes place abruptly. In contrast, this is not necessary between the contacts 502, 503.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES86149D DE603566C (en) | 1928-06-14 | 1928-06-15 | Control transformer with two alternating and step-wise working tap changers per phase |
Applications Claiming Priority (2)
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Publications (1)
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Family
ID=25795865
Family Applications (1)
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DES86149D Expired DE603566C (en) | 1928-06-14 | 1928-06-15 | Control transformer with two alternating and step-wise working tap changers per phase |
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-
1928
- 1928-06-15 DE DES86149D patent/DE603566C/en not_active Expired
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