DE611146C

DE611146C - Transformatorstufenschaltung, insbesondere fuer Bahnmotoren

Info

Publication number: DE611146C
Application number: DEA66600D
Authority: DE
Inventors: Edwin Sieg
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1932-07-16
Filing date: 1932-07-16
Publication date: 1935-03-22

Description

Transformatorstufenschaltung, insbesondere für Bahnmotpren Es sind, insbesondere für Wechselstrom-Triebfahrzeuge und Lokomotiven, sogenannte Feinreglersteuerungen angewendet worden, mit denen es möglich ist, die Spannung an dem oder den Motoren durch funkenfreies Hochschalten der Kontaktpaare am Haupttransformator stoßfrei zu erhöhen, wobei das Öffnen und Schließen der Kontaktpaare praktisch ohne Spannungsdifferenz zwischen denselben. erfolgt.
In der Abb. i der Zeichnung wird beispielsweise eine derartige Feinreglersteuerung bekannter Art dargestellt. Hierin bedeuten a die Sekundärwicklung des Haupttransformators., b die Kontaktpaare an den verschiedenen Transformatoranzapfungen, c die Sekundärwicklung des Zusatztransformators, die dem Stromteiler bei den sonst üblichen Wechselstromsteuerungen entspricht, e deutet den oder die Triebmotoren an, d ist die Primärwicklung des Zusatztransformators, der von dem Feinreglertransformator f aus verschiedene Spannungen aufgedrückt werden können. Die Wicklung f des Feinreglertransformators erhält von einer Anzapftmg des Haupttransf<ormators Spannung.
Den Kommutator des Feinreglers, der in Abb. i der leichteren Verständlichkeit wegen als Transformator mit Gleitkontakten dargestellt ist, zeigt Abb. 3 in einer Darstellung, die der wirklichen Ausführung entspricht. Zu den einzelnen Segmenten eines feststehenden Kommutators h, die, äbgesehen von den breiten Endsegmenten, zu je zwei miteinander verbunden sind, führen Zuleitungen von den einzelnen Anzapfungen der Wicklung f des Feinreglertransformators. Durch ein drehbares Bürstenpaar i, von welchem Verbindungsleitungen zur Wicklung d des Zusatztransformators führen, kann diese Wicklung d an verschiedene Spannungen gelegt und; nach Überschreiten der Mittellage der Bürsten die Spannung an die Wicklung d in entgegengesetzter Richtung angelegt werden.
Die Erfindung bezweckt, die Feinreglersteuerung zu verbilligen; dies geschieht dadurch, daß die dem Zusatztransformator zugeführte regelbare Leistung zur Hälfte dem Feinregler und zur anderen Hälfte dem Haupttransformator entnommen wird, wobei der letztgenannte Leistungsanteil nicht regelbar ist. Bei an sich unveränderter Wirkungsweise braucht der Feinregler bei gleicher Stufenspannung wie bei der bekannten Ausführung deshalb nur für die halbe Leistung bemessen zu werden, oder er reicht bei gleicher Größe für die doppelte Stufenspannung aus.
Wenn der zu regelnde Antriebsmotor zeitlich den gleichen Stromverlauf während eines Anfahrv organfies zeigt, also stets gleiche Stromstärken vorliegen, so wird nach der bekannten in Abb. i dargestellten Schaltung vom Kollektorregler ( Feinregler) der Regelwicklung d des Zusatztransformators eine Spannung zugeführt, die zu Beginn des Anlassens der vom Haupttransformator a gelieferten ersten Stufenspannung entgegengesetzt gerichtet ist und gleich groß ist wie diese. Alsdann wird durch Verdrehen der Bürsten die vom Feinregler herrührende Gegenspannung allmählich verkleinert, auf Null gebracht, in ihrem Vorzeichen umgekehrt und auf ihren vollen nunmehr der erstgenannten Spannung gleichsinnig liegenden Wert gebracht. 'jetzt ist die dem Hauptmotor c zugeführte Spannung gleich der doppelten Stufenspannung. Das nächsthöhere Schütz kann nun stromlos eingeschaltet und sinngemäß kann der Schaltvorgang fortgesetzt werden. Demgegenüber besteht der Vorteil der vorliegenden Erfindung darin, daß vom Feinregler nur die halbe Stufenspannung regelbar zu- und gegengeschaltet zu werden braucht, während die zweite Hälfte vom Haupttransformator unmittelbar geliefert wird. Da beide Spannungen in Reihe liegen und eine gleiche Stromstärke vorausgesetzt wurde, so leuchtet es ein, daß vom Feinregler auch nur die halbe Leistung (infolge Verkleinerung der Spannung auf die Hälfte) abgegeben wird.
In der Abb.2 der Zeichntng wird beispielsweise eine Ausführung gemäß der Erfindung dargestellt. Die aus der Abb. i bekannten Elemente sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Bei dieser Schaltung ist der Feinreglertransformator in eine Primärwicklung g', die fest an einer Anzapfung des Haupttransformators liegt, und eine Sekundärwicklung f' unterteilt. Ferner ist ein Umschalter k vorgesehen, welcher zwang släufig mit der Drehvorrichtung des Bürstenpaares i bewegt wird. Stehen die Feinreglerbürsten i an den Enden der Transformatorwicklung f', so liegt die Wicklung d des Zusatztransformators bei der gezeichneten Stellung des Schalters k an einer Spannung, die sich zusammensetzt aus der Gesamtspannung der Wicklung f' und einer gleich großen, vom Haupttransformator abgenommenen Spannung. Die Ausführung des Feinreglerkommutators entspricht wieder der Abb. 3.
Nun sei angenommen, daß zwei Transformatorkontaktpaare b geschlossen sind. Nach Öffnen eines Kontaktpaares wird durch Verdrehen des Bürstenpaares i der der Wicklung f' entnommene Spannungsteil für die Wicklung d allmählich verringert, bis das Bürstenpaar i seine Mittellage erreicht hat. Alsdann wird dieser Spannungsanteil in seiner Richtung umgedreht und wenn das Bürstenpaar i um i8o° verdreht ist, ist die Spannung der Wicklung f, der gleich großen, dem Haupttransformator entnommenen festen Spannung entgegengerichtet. Die Spannungsdifferenz zwischen den Enden der Wicklung d des Zusatztransformators ist also gleich iKull geworden.
Jetzt wird der Schalter k derart umgeschaltet, daß zunächst die Wicklung d durch den Belag l kurzgeschlossen ist. In dieser Stellung (Mittellage) kann, wenn auch nur ein Kontaktpaar b zur Zeit kurzgeschlossen ist, die Steuerung einige Zeit stehenbleiben, bis die beim Überschalten entsprechend der Spannungserhöhung am Motor angewachsene Stromstärke wieder genügend weit abgeklungen ist. Alsdann werden durch Weiterschalten des Schalters k die Zuleitungen zu der Wicklung d des Zusatztransformators gegenüber dem bisherigen Zustand gekreuzt.
Nunmehr wird das Bürstenpaar i um weitere i8o° gedreht, so daß sich die gesamte Spannung der Wicklung wieder zu der gleich großen festenTransformatorspannungaddiert. Diese Gesamtspannung liegt jedoch nunmehr in umgekehrter Richtung an der Wicklung d und das nächste Transformatorenkontaktpaar b kann geschlossen werden, womit der Schaltvorgang beendet ist.
Da die dem Zusatztransformator durch die Wicklung d aufzudrückende Leistung zur Hälfte dem Haupttransformator entnommen wird, braucht der Feinregler und insbesondere auch der Kollektor nur noch für die halbe aufzubringende Leistung bemessen werden. Zu beachten ist, daß beim Ü'berschalten von einer Hauptfahrstufe auf die nächste, das Bürstenpaar um 36o° gedreht werden muß, was sich durch entsprechende Bemessungen der Übersetzung in der Wellenleitung vom Führerstand zum Feinregler ohne weiteres erreichen läßt.
Besonders vorteilhaft ist die Möglichkeit, auf dem halben Wege des Ü'berschaitvorganges die Steuerung einige Zeit anhalten und auf dieser Zwischenstufe fahren zu können, um so.den Stromanstieg beim überschalten zu unterteilen und die insgesamt erforderliche Stufenzahl gegenüber der bekannten Schaltungsanordnung verringern zu können.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Transformatorstufenschaltung, insbesondere für Bahnmotoren, unter Verwendung eines von einem Feinregler gespeisten Zusatztransformators, dadurch gekennzeichnet, äaß die dem Zusatztransformator (d, c) zugeführte regelbare Leistung zur Hälfte dem Feinregler (f', g') und zur anderen Hälfte unmittelbar dem Haupttransformator (a) entnommen wird, wobei der letztgenannte Leistungsanteil nicht regelbar ist.
2. Transformatorstufenschaltung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in jener Stellung der Bürsten, bei welcher die Spannung an der Primärwicklung (d) des Zusatztransformators Null ist, diese Wicklung (durch besondere Kontakte) kurzgeschlossen wird, wobei diese Kurzschlußstellung kurzzeitig als Zwischenstufe dienen kann, und daß die Wicklung (d) hierauf wieder, und zwar iri entgegengesetztem Sinne, an den Feinregler (f', g') und Haupttransformator (a) angeschlossen wird.
3. Transformatorstufenschaltung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschalten der Primärwicklung (d) des Zusatztransformators nach Zurücklegung des halben Schaltweges durch einen von dem Feinreglerantrieb gesteuerten Umschalter (k) erfolgt. q.. Transformatorstufenschaltung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärwicklung (d) des Zusatztransformators, der Feinregler und ein fester Teil des Haupttransformators untereinander in Reihe liegen.