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Regelanordnung für Stufentransformatoren, an welchen ein Zusatztransformator
mit Feinregler entlang geschaltet wird Es sind Wechselstromregelvorrichtungen bekanntgeworden,
bei denen an den Stufen eines Haupttransformators ein Zusatztransformator entlang
geschaltet wird, dessen Erregerwicklung von einem Feinregler gespeist wird. Der
Feinregler ist als Kommutator ausgeführt, an dessen Segmente die Windungen eines
Hilfstransformators angeschlossen sind. Auf den Segmenten schleifen Bürsten, welche
an die Erregerwicklung des an dem Haupttransformator entlang geschalteten Zusatztransformators
angeschlossen sind. Während des Unterbrechens und Schließens der Stufenschalter
gleitet jede Bürste jeweils über ein verhältnismäßig breites Kornmutatorsegment
des Feinreglers, um während der Umschaltung keine Spannungsänderungen herbeizuführen.
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Handelt es sich bei Steuerungen dieser Art um Haupttransformatoren
mit v6rhältnismäßig geringer Stufenzahl, so sind die- Spannungsunterschiede zwischen
je zwei Stufen entsprechend groß. Wenn nicht allzu hohe Zuggewichte angefahren werden
sollen, können Schwierigkeiten in nennenswertem Maße Izaum auftreten. Die Bedienung
der Steuerung erfordert aber erhebliche Umsicht, wenn schwere Zuggewichte in Bewegung
gesetzt werden sollen. Es kann z. B. leicht vorkommen, daß auf einer vollen Stufe
die Motoren nicht imstande sind, anzuziehen, auf der nächsten Stufe dagegen infolge
Gleitens der Triebräder durchgehen. Zur Vermeidung dieses Mißstandes müßte der Fahrer
ganz langsam schalten oder die Steuerung zwischen zwei Stufen für eine Zeitlang
anhalten. Dabei würden aber die Bürsten und Feinreglersegmente durch das anhaltende
Schaltfeuer und durch den Kurzschlußstrom unter den Bürsten beschädigt werden. Der
Bedienende kann sich in einem solchen Falle höchstens insofern behelfen, als er
die Bürsten auf dem Feinregler in einer Zwischenstellung hin und her bewegt, um
ein Festbrennen zu verhindern. Dies ist jedoch nur eine Behelfsmaßnahme, die volle
Aufmerksamkeit erfordert und leicht zu Fehlschaltungen Veranlassung geben kann.
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Erfindungsgemäß wird zur Vermeidung des beschriebenen Mangels zwischen
zwei Hauptstufen noch eine zusätzliche Zwischenstufe dadurch vorgesehen, daß weitere
verbreiterte Ruhesegmente in, der go'-Stellung (Kurzschlußstellung) der Bürsten
angeordnet werden. Auf diesen gegenüber den anderen verbreiterten Segmenten können
die Bürsten angehalten werden, ohne einen Kurzschluß benachbarter Segmente herbeizuführen.
Um diese Ruhesegmente, deren Breite von dem vorhandenen oder mit der Zeit sich einstellenden
Spiel zwischen dem Steuerorgan und den Bürsten abhängig sein müßte, möglichst klein
zu halten, ist es zweckmäßig, eine Rückmeldeeinrichtung, z. B. eine Signallampe,
vorzusehen, die dem Führer anzeigt, daß die Bürsten auf den zusätzlichen Ruhesegmenten
voll aufliegen.
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In den Zeichnungen ist ein Ausführungs-
Beispiel dargestellt,
und zwar bezieht sich die Abb. z auf die Schaltanordnung mit dem Feinregler, während
die Abb. 2 die Schaltanordnung für die Rückmeldevorrichtung darstellt. In Abb. z
ist die Sekundärwicklung des Haupttransformators mit t und die Anzapfungen bzw.
Stufenschalter mit z bis 6 bezeichnet. Die Erregerwicklung e des Zusatztransformators
z ist an die Bürsten b1 und b2 des Feinreglers f angeschlossen- Die normalen" mit
s bezeichneten Segmente des Feinreglers sind mit den Windungen def beiden Wicklungshälften
hl und h2 des Spannungsteilers über Widerstände verbunden. In der Kurzschlußstellung
des Feinreglers f sind verbreiterte Ruhesegmente y angeordnet, die durch
die Leitung c miteinander verbunden und an die Verbindungsleitung zwischen den beiden
Wicklungshälften hl und h2 angeschlossen sind. Der Feinregler besitzt außerdem an
sich bekannte breite Segmente a, auf denen die Bürsten b1 und b2 aufliegen, wenn
die Hauptschalter z bis 6 geöffnet oder geschlossen werden.
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Der Betrieb vollzieht sich im allgemeinen wie folgt: Es wird zunächst
der Schalter n geschlossen, so daß die beiden Wicklungshälften hl und h2 vom Strom
durchflossen sind und die Primärspule e des Zusatztransformators z über die Bürsten
b1, b2 und die Segmente a an die volle Spannung gelegt wird. In jeder Hälfte der
Sekundärspule des Zusatztransformators z wird nun eine Spannung induziert, welche
der halben Stufenspannung entspricht und in Richtung der ausgezogenen Pfeile liegt.
Ein Strom kann aber noch nicht fließen, da die Stufenschalter = bis 6, an welche
die beiden Endklemmen der Sekundärwicklungherangeführt sind, noch offenstehen.
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Nunmehr wird der Schalter x geschlossen. Es liegen nunmehr die erste
Transformatorstufe und die rechte Hälfte der Zusatzdrosselspule in Reihe, wobei
deren Spannungen einander entgegengerichtet sind. Es fließt nunmehr ein Strom durch
den Motor, welcher von der Transformatorwicklung t über den Stufenkontakt 1, die
rechte Hälfte der Sekundärwicklung des Zusatztransformators x über den Motoranker
m zur Erde fließt. Entsprechend dem Spannungsunterschied zwischen der ersten Stufe
des Transformators und dem Zusatztransformator fließt durch den Motor ein Strom,
welcher den Zug in Bewegung setzt. Nunmehr werden die Bürsten b1 und b2 entgegen
dem Uhrzeigersinne verschoben, so daß sie auf die Segmente s zu liegen kommen und
eine kleinere Spannung abgreifen als die ursprüngliche, wie sich aus der Zeichnung
unmittelbar ergibt. Sind die Bürsten auf den Segmenten y angekommen, dann greifen
sie die Spannung o ab, denn sie sind miteinander durch die Leitung c kurzgeschlossen.
Am Motor liegt also die volle Spannung der Transformatorstufe =. Werden nun die
Bürsten weitergedreht, dann steigt die von ihnen abgegriffene Spannung wieder langsam
an, aber im entgegengesetzten Sinne als vorher, so daß in der Sekundärwicklung des
Zusatztransformators eine Spannung im Sinne des gestrichelten Pfeiles entsteht.
Die Spannung des Motors steigt also an, da sich nun die beiden Spannungen, addieren.
Sind die Bürsten auf die Segmente a gelegt, dann liegt am Motor eine Spannung, welche
sich zusammensetzt aus der ersten Stufenspannung und der Spannung des Zusatztransformators.
Diese Spannung hat einen Wert, welcher in der Mitte zwischen den Spannungen an der
Stufenspannung z und 2 liegt.
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Nunmehr wird der Schalter 2 geschlossen, und zwar stromlos, da über
den Schalter 2 zum Motor kein Strom fließen kann. Die Mittelanzapfung der Sekundärwicklung
des Zusatztransformators hat nämlich die Spannung der Stufe r -f- der der halben
Sekundärwicklung induzierten Spannung Die Spannung. der linken Klemme ist um eine
weitere halbe Zusatzspannung höher, hat also das gleiche Potential wie die Anzapfung
z. Beim Schließen des Schalters an der Anzapfung 2 besteht daher zwischen den beiden
Kontakten keine Potentialdifferenz.
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Auf diese Weise wird der Zusatztransformator an der ganzen Niederspannungswicklung
t entlang geschaltet.
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Sollen kleinere Zuggewichte angefahren werden, so kann der Führer
jeweils so weit schalten, daß die Bürsten aus der dargestellten Lage um je 18o',
d. h. also um eine volle Stufe; weiterbewegt werden. Sofern es sich jedoch darum
handelt, schwere Zuggewichte in Bewegung zu setzen, so können die Bürsten aus der
dargestellten Lage auch bloß so weit (um go °) verschoben werden, daß sie auf den
verbreiterten Ruhesegmenten y aufliegen. Nach Erreichen einer entsprechenden Geschwindigkeit
können dann die Bürsten bis in die z8o'-Lage weiterbewegt werden. Daß die Bürsten
auf den Ruhesegmenten y voll aufliegen, kann dem Führer durch eine beliebige Anzeigevorrichtung,
z. B. eine Signallampe, kenntlich gemacht werden. Der Stromkreis für diese Lampe
kann durch in die verbreiterten Segmente y isoliert eingebaute Kontakte geschlossen
werden oder durch eine Kontaktvorrichtung, die von einer Schleifringeinrichtung
bedient wird. Hierbei ist immer die Gewähr vorhanden, daß die Lampe nur dann aufleuchtet,
wenn sich die Bürsten tatsächlich in der betreffenden Schaltstellung befinden. In
Abb. 2 der Zeichnung ist mit d die in der Null- bzw. =8o'-Lage dargestellte Schleifringanordnung
angedeutet, mit der der Strom den Bürsten des Reglers zugeführt wird. An dem Teil
d sind Nocken g vorgesehen, welche mit
einer Rolle i zusammenarbeiten.
Letztere ist mit einem Kontaktbalken versehen, welcher beim Auflaufen eines der
Nocken g auf die Rolle die Kontakte k überbrückt. Die Kontakte k liegen im Zuge
einer Leitung, welche die Meldelampe m enthält. Das eine Ende der Leitung ist an
die 2oo-Volt-Anzapfung des Transformators t angeschlossen, während das andere Ende
an Erde liegt. Wenn die Bürsten auf die breiten Ruhesegmente r auflaufen, was in
der go'-Lage des Reglers erfolgt, werden die Kontakte k geschlossen, und die Meldelampe
leuchtet auf.
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Durch den Kontakt l wird die Wicklung e auf den Zwischenstellungen
kurzgeschlossen, so daß zwischen den Bürsten kein Strom fließen kann.