DE633832C

DE633832C - Stufenlos regelbarer Transformator

Info

Publication number: DE633832C
Application number: DET44124D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1934-06-23
Filing date: 1934-07-01
Publication date: 1936-08-08

Description

Stufenlos regelbarer Transformator Die Erfindung bezieht sich auf einen stufenlos regelbaren Transformator, dessen Regelung durch einen magnetischen Nebenschluß in Form eines Rotors stattfindet.
Es sind bereits verschiedene stufenlos regelbare Transformatoren bekanntgeworden, bei welchen die Regelung der Stromstärke im Sekundärstromkreis mittels eines drehbaren Rotors als Streuglied zur Erzeugung eines veränderlichen magnetischen Streuflusses erfolgt. Die bekannten Transformatorausführungen mit beweglichen Teilen weisen jedoch den Nachteil auf, daß die beweglichen Teile durch die auftretenden magnetischen Kräfte in Schwingungen versetzt werden, was sich durch ein starkes Brummen bemerkbar macht.
Diesen Nachteil der bekannten Transformatorausführungen hat man durch besonders starre Ausbildung des Ankers oder durch die Anordnung von die Schwingungen dämpfenden bzw. verhindernden Kurzschlußwicklungen auszuschalten versucht, wodurch aber die Schnelligkeit der Regelung stark beeinträchtigt oder der Transformator sehr teuer wird.
Von dem Bekannten unterscheidet sich der Transformator gemäß der Erfindung durch einen Rotor, der konisch gelagert ist und solche Luftschlitze besitzt, daß er in einer Stellung einen minimalen, in einer anderen Stellung einen maximalen Streufluß durchläßt. Zum schwingungsfreien Festklemmen des Rotors am Transformatorkörper dient eine in Richtung der Rotorachse verschiebbare Klemmhülse. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigen: Fig. i einen Längsschnitt durch den Transformator mit einigen Teilen in Ansicht, Fig.2 eine teilweise Vorderansicht des Transformators, Fig.3 einen Querschnitt durch den Transformator in kleinem Maßstabe und Fig. q. und 5 je eine Einzelheit zu Fig. 2 in größeren Maßstab in einer Vorder- und Seitenansicht.
Der aus Dynamoblech zusammengesetzte Eisenkörper des Transformators weist zwei durch Joche 2 verbundene Schenkel i auf. Jeder Schenkel ist mit einem polschuhförmigen Ansatz 3 ausgestattet. Zwischen diesen Polschuhen ist ein auf einer Welle q. aufgebrachter zylinderförmiger Rotor 5 drehbar angeordnet,' der zweckmäßig ebenfalls aus einzelnen Blechen zusammengesetzt ist. Dieser Rotor besitzt unter sich parallele und parallel zur Achsrichtung des Rotors liegende, durchgehende Luftschlitze, die bis nahe an seinen äußeren Umfang heranreichen. Auf dem Eisenkörper des Transformators sind die nicht gezeichneten Primär- und Sekundärwicklungen derart angeordnet, daß zwischen diesen ein Streufluß über den Rotor sich schließen kann.
Wie aus Fig. i ersichtlich ist, sind die Bleche des Rotors durch zwei kegelstumpfförmige, auf der Welle q. befestigte Endstücke 7 aus einem unmagnetisierbaren Werkstoff unter Pressung zusammengehalten. Die Kegelflächen dieser Endstücke 7 bilden die Lagerstellen des -Rotors. -Die Lager selbst sind durch zwei Preßplatten 8, 9 aus einem unmagnetisierbaren Werkstoff, beispielsweise aus einem Hartgewebe, gebildet, die mittels, Schraubenbalzen io zusammengehalten werden. Die Preßplatte 8 ist mit einer konischen Bohrung zur Aufnahme des einen Endstückes 7 versehen, während die Preßplatte 9 zylindrisch gebohrt ist und zur Aufnahme einer das Lager für das andere Endstück 7 bildenden, längsgeschlitzten, außen zylindrisch und innen konisch gedrehten Klemmhülse i i dient. Diese Klemmhülse wird durch eine nachstehend beschriebene Vorrichtung in axialer Richtung des Rotors auf das Endstück 7 gedrückt, so daß der Rotor. beiderseits in einen Konus eingespannt ist lind durch die auf den Rotor einwirkenden magnetischen Kräfte nicht in Schwingungen versetzt werden kann.
Zur Verdrehung des Rotors bzw. seiner Welle ,¢ dient eine nicht gezeichnete Zahnradübersetzung, die mit einer Vorrichtung zur Aufhebung der Klemmwirkung der Klemmhülse i i auf den Rotor in Verbindung stellt. Vorgesehen ist eine Ritzelwelle, auf der sich ein- Handrad befindet. Diese Ritzehvelle selbst ist der Länge nach durchbohrt.' In der Bohrung ist ein Stift untergebracht, der auf der Handradseite einen' Kopf trägt. Dieser Stift steht über ein Gestänge 12 (Feg. i) mix dem einen Ende .eines Exzenterhebels 13 in Verbindung. Das abgewinkelte andere Ende dieses Exzenterhebels i 3 -ist an -einem rohrförmigen, einen rechteckigen Querschnitt aufweisenden Verbindungsstück i4 drehbar gelagert. Das Verbindungsstück 14 ist auf die Schraubenbalzen io aufgesetzt -und mittels Muttern und Gegenmuttern festgehalten. Seitlich von diesem Verbindungsstück 14 befindet sich je eine Schiene 15, die an der Klemmhülse i i befestigt sind und an den Seiten des Verbindungsstückes-14 geführt sind.
Im Verbindungsstück 14 ist eine Hülse 16 drehbar gelagert. Auf dem Umfang dieser Hülse sind Zähne eingearbeitet. Sie besitzt an beiden Enden je einen Stirnzapfen 17, welche durch die Wandungen des Verbindungsstückes 14 hindurchgreifen. Die Hülse 16 ist mit einer exzentrischen Bohrung 18 versehen, wie aus der Fig. 5 ersichtlich ist, die zur Aufnahme eines mit zwei Stirnzapfen 21 versehenen Exzenters i9 dient (Feg. 4), dessen Zapfen 2o in eine Bohrung des Exzenterhebels 13 eingefügt und in dieser Bohrung festgehalten ist.
Am freien Ende -des Exzenterhebels 13 ist das eine Ende einer Zugfeder 22 angeordnet, welche eine Zugwirkung in Richtung auf die 'Preßplatte 9 ausübt. Wird das Gestänge 12 derart bewegt, daß die Feder 22 gespannt wird, .so wird durch die Auswärtsdrehung des Exzenterhebels 13 der Exzenter 19 (Feg. 4.) in der Hülse 16 (Feg. 5) verdreht und die exzentrisch in bezug auf den Zapfen 20 sitzenden Stirnzapfen 21, die mit den .Schienen 15 in Arbeitsverbindung stehen, bewirken, daß die Klemmhülse i i in axialer Richtung vom Transformator wegbewegt wird. Dieses Weichen der Klemmhülse i i bewirkt, daß ihre Klemmwirkung auf das Endstück 7 aufgehoben wird und der Rotor 5 verdreht werden kann.
Wie bereits erwähnt, ist die äußere Mantelfläche der Hülse 16 mit einem Zahnkranz ausgestattet, der in Arbeitsverbindung mit eileer Schraube 23 steht, die im Verbindungsstück 14 gelagert ist. Durch Verdrehen dieser Schraube 23 wird die Hülse 16 um einen gewissen Winkel verdreht, was sich dahingehend auswirkt, daß, je nach dem Drehsinn, über die Schienen 15 eine Lockerung oder Verstärkung des Druckes der Klemmhülse i i auf das Endstück 7 und die Preßplatte 9 stattfindet.
Der Rotor 5 bildet im Transformator einen Streusteg, durch den ein Teil des Hauptkraftflusses der Primärwicklung von der Sekundärwicklung abgelenkt wird. In der in Fig.3 gezeichneten Rotorstellung, in «-elcher die Luftschlitze 6 parallel zu den Schenkeln i des Eisenkörpers liegen, ist die magnetische Leitfähigkeit des Rotors und der durch diesen abgelenkte Streufluß ein Minimum und somit der im belasteten Sekundärstromkreis induzierte Strom ein Maximum. Wird nun der Rotor um 9o° verdreht, so nimmt der durch den magnetischen Nebenschluß abgelenkte Kraftfluß zufolge der Zunahme der Rotorleitfähigkeit einen maximalen Wert an, und der im Sekundärstromkreis induzierte Strom sinkt auf eil' Minimum. Da der Rotor .in jeder beliebigen Stellung zwischen ö und 9o° festklemmbar ist, läßt sich somit der Sekundärstrom stufenlos zwischen einem Maximal- und einem Minimalwert leicht einregeln.
Der Transformator gemäß der Erfindung zeichnet sich gegenüber den bekannten Transformatoren durch eine sehr stabile Rotorlage .in jeder Regelstellung aus und ist frei von mechanischen Schwingungen. Er eignet sich speziell als Schweißtransformator, läßt sich aber auch für andere Zwecke verwenden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Stufenlos regelbarer Transformator, dessen Regelung dur eh einen magnetischen Nebenschluß in Form eines Rotors stattfindet, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (5) konisch gelagert ist und solche Luftschlitze (6) besitzt, daß er in einer Stellung einen minimalen, in einer anderen Stellung einen maximalen Streufluß durchläßt, und daß zum schwingungsfreien Festklemmen des Rotors am Transformatorkörper eine in Richtung der Rotorachse verschiebbare Klemmhülse (11) dient.
2. Transformator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftschlitze (6) im Rotor zueinander parallel und parallel zur Achsrichtung des Rotors liegen und däß jedes Rotorende ein konisches, auf der Rotorwelle (.l) sitzendes und die Rotorbleche zusammenpressendes Endstück (7) aufweist.
3. Transformator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Lagerung der konischen Endstücke (7) des Rotors zwei am Eisenkörper des Transformators befestigte Preßplatten (8, 9) dienen, von denen die eine konisch, die andere zylindrisch gebohrt ist. q..
Transformator nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotorwelle (:i), die die Rotorbleche zusammenpressenden Endstücke (?) und die deti Transformatorkörper zusammenhaltenden Preßplatten (8, 9) aus einem unmagnetisierbaren Werkstoff bestehen.
5. Transformator nach Anspruch i bis q, dadurch gekeniizeichitet; daß die Klemmhülse (i i) zum Festklemmen des Rotors (5) geschlitzt ist, außen zylindrisch ausgebildet und innen konisch gebohrt ist, in der zylindrischen Bohrung der einen Preßplatte (9) sitzt und das eine Endstück (7) des Rotors umschließt.
6. Transformator nach Anspruch i und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebung der Klemmhülse (i i) durch einen unter dem Einfluß einer Zugfeder (22) stehenden Exzenterhebel (i3), _ eineu mit diesem Exzenterhebel in Verbindung stehenden, in einem Verbindungsstück (i.1) drehbar gelagerten Exzenter (i 9) und von diesem beeinflußten und mit der Klemmhülse (i i) verbundenen Schienen (15) erfolgt. -7. Transformator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenter (i9) innerhalb einer exzentrisch gebohrten, an ihrem Außenmantel mit einem Zahnkranz versehenen Hülse (16) gelagert .ist, die mittels einer Schraube (23) verdrehbar ist.