DE667589C

DE667589C - Regulating transformer

Info

Publication number: DE667589C
Application number: DEM127882D
Authority: DE
Original assignee: HELMUT MISSLING DIPL ING
Current assignee: HELMUT MISSLING DIPL ING
Priority date: 1934-06-27
Filing date: 1934-06-27
Publication date: 1938-11-15

Description

Regeltransformator Die Erfindung betrifft einen Regeltransformator, bei dem das Übersetzungsverhältnis unter Last durch Zu- oder Abwickeln von Windungen geändert wird. Die. bekanntgewordenen Vorschläge für den Aufbau solcher Transformatoren haben sich in der Praxis nicht eingebürgert. Dies liegt daran, daß bisher weder auf die Kurzschlußfestigkeit des Transformators Rücksicht genornmen, noch die Schwierigkeit der Stromabnahme von dem um den Transformatorkern sich drehenden Ende der Wicklung beseitigt worden ist. Das Abwickeln erfolgt nach den bekannten Vorschlägen mit gleichzeitiger Änderung der axialen Spulenlänge, während man für die Stromabnahme das Wicklungsende auf den Jochblechen schleifen läßt. Die axiale Verkürzung der Regelspule bei gleichbleibender Länge der Erregerspule des Transformators bedingt aber hohe axiale Schubkräfte im Kurzschluß, denen die an sich schon nicht feste Regelwicklung in keiner Weise gewachsen ist. Das Schleifenlassen des Wicklungsendes auf den Dachblechen verhindert zwar das Auftreten einer kurzgeschlossenen Windung, gibt aber keine in mechanischer und elektrischer Beziehung einwandfreie Stromabnahme.Control transformer The invention relates to a control transformer, in which the transmission ratio under load by winding or unwinding turns will be changed. The. known proposals for the construction of such transformers have not become naturalized in practice. This is because so far neither Take into account the short-circuit strength of the transformer, nor the difficulty the current draw from the end of the winding rotating around the transformer core has been eliminated. The unwinding takes place according to the known proposals with simultaneous Change the axial length of the coil, while the end of the winding is used to draw current grind on the yoke plates. The axial shortening of the control coil while remaining the same However, the length of the transformer's excitation coil requires high axial thrust forces Short circuit, which the control winding, which is not fixed in itself, is in no way equal to is. Allowing the end of the winding to loop on the roof plates prevents it the appearance of a short-circuited turn, but there are none in mechanical and electrical relationship flawless power consumption.

Erfindungsgemäß bestehen zur Aufrechterhaltung einer praktisch symmetrischen Verteilung der Amperewindungen längs des Streuweges die zu- oder abzuwickelnden Windungen der Regelwicklung aus Blech mit einer Breite entsprechend der Länge der Erregerwicklung. Es können dann axiale Schubkräfte nicht mehr auftreten. Gleichzeitig bleibt auch die Streuung der Wicklungen annähernd konstant, so daß die bei den bisherigen Vorschlägen unvermeidlichen, zusätzlichen Streufelder vermieden werden, die den Spannungsabfall und die Kupferverluste ungünstig beeinflussen.According to the invention exist to maintain a practically symmetrical Distribution of the ampere turns along the scattering path to be wound or unwound Turns of the standard winding made of sheet metal with a width corresponding to the length of the Excitation winding. Axial thrust forces can then no longer occur. Simultaneously the spread of the windings also remains approximately constant, so that the previous Proposals inevitable, additional stray fields are avoided that the The voltage drop and the copper losses have an unfavorable effect.

Für die Stromabnahme wird ein lamellierter Eisenring mit einer blanken, in sich geschlossenen Wicklung verwendet, der den Eisenkern des Transformators umschließt und sich mit der Regelwicklung, d. h. der Wicklung mit der veränderlichen Windungszahl, dreht. Eine Windung der Ringwicklung wird mit dem inneren Ende der Regelwicklung leitend verbunden. Von der blanken Wicklung des Eisenringes wird dann der Strom durch feststehende Bürsten abgenommen. Die Vorteile dieses Ringes sind folgernde: In der kurzgeschlossenen Wicklung des Eisenringes wird die Spannung einer Windung des Regeltransformators erzeugt. Da die Windungen der kurzgeschlossenen Wicklung den Eisenring umgeben, fließt in dieser nur ein geringer Strom.A laminated iron ring with a bare, self-contained winding used, which encloses the iron core of the transformer and deal with the regular winding, d. H. the winding with the variable number of turns, turns. One turn of the ring winding connects to the inner end of the regular winding conductively connected. The current is then generated from the bare winding of the iron ring removed by fixed brushes. The advantages of this ring are as follows: In the short-circuited winding of the iron ring, the voltage is one turn of the regulating transformer. Because the turns of the short-circuited winding surround the iron ring, only a small current flows in it.

Beim Drehen des Ringes werden die einzelnen Windungen der Ringwicklung nacheinander kurzgeschlossen. Man hat es aber in der Hand, die Spannung einer Windung so niedrig zu halten, daß Funken unter der Bürste auch bei sehr hohen Stromstärken völlig vermieden werden. Der Eisenring mit kurzgeschlossener Wicklung kann nicht nur bei Regeltransformatoren mit ab- und zuzuwickelnden Windungen verwendet werden, sondern ganz allgemein beiallen Regeltransformatoren mit drehbarer Wicklung/und feststehenden Bürsten oder feststehender Wicklung und drehbaren Bürsten: Die Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung Ausführungsbeispiele der Erfindung. In Fig. i ist der Transformatorkern mit x bezeichnet. Um den Kern i ist die Erregerwicklung 2 gewickelt, die von der Regelwicklung 3 durch einen Isolierzylinder q. getrennt ist. Die Regelwicklung 3 besteht aus dünnem Kupferblech, das in seiner Breite der Höhe der Erregerwicklung 2 entspricht. Beim Ab-oder Zuwickeln des Kupferbleches bleibt somit die gleichmäßige Verteilung der Amperewindungen der Spulen ungeändert; es. können somit keine axialen Schubkräfte im Falle eines Kurzschlusses auftreten.When the ring is turned, the individual turns of the ring are wound short-circuited one after the other. But you have it in your hand, the tension of a coil to be kept so low that sparks under the brush even with very high currents be avoided entirely. The iron ring with short-circuited winding can not only be used for regulating transformers with unwinding and unwinding windings but in general for all regulating transformers with rotatable winding / and fixed brushes or fixed winding and rotating brushes: the drawing shows a schematic representation of exemplary embodiments of the invention. In Fig. I the transformer core is marked with x. The excitation winding is around the core i 2 wound, which q by the control winding 3 through an insulating cylinder. separated is. The control winding 3 consists of thin copper sheet, the width of the Height of the excitation winding 2 corresponds. When unwinding or unwinding the copper sheet thus the uniform distribution of the ampere turns of the coils remains unchanged; it. therefore no axial thrust forces can occur in the event of a short circuit.

Die Regelwicklung 3 ist mit dem inneren, sich um den Kern i drehenden Ende mit einem Kupferzylinder 8 verbunden, der in axialer Richtung -schlitzt ist, um eine Kurzschlußwindung zu vermeiden. Mit diesem Zylinder 8 sind ebenfalls geschlitzte Lagerringe 13 für den Zylinder verbunden, von denen einer zur Stromabnahme dient.The control winding 3 is connected to the inner end rotating around the core i with a copper cylinder 8 which is slotted in the axial direction in order to avoid a short-circuit turn. Slotted bearing rings 13 for the cylinder are also connected to this cylinder 8, one of which is used to draw power.

Die abzuwickelnden Windungen werden auf einen Metallzylinder 5 aufgewickelt, mit dein das äußere Ende der Regelwicklung verbunden ist. Der Zylinder 5 ist auf einer Achse 6 drehbar gelagert. Der Strom wird durch eine Spiralfeder 7 vom Zylinder 5 zur Achse 6 geleitet.The windings to be unwound are wound onto a metal cylinder 5, to which the outer end of the regular winding is connected. The cylinder 5 is open an axis 6 rotatably mounted. The current is drawn from the cylinder by a spiral spring 7 5 directed to axis 6.

In Fig.2 ist eine Vorrichtung dargestellt, die den bei jedem Umlauf des Kupferzylinders 8 auftretenden Kurzschlußstrom in dem Lagerring 13, der zur Stromabnahme dient, begrenzen soll. Auf diesem Ring sind zwei Bürsten i i und 12 in einem gewissen Abstand voneinander angeordnet, und beide können über einen Widerstand 9 durch einen Schalter io verbunden werden. Die Stromabnahme erfolgt zwischen dem Widerstand 9 und dem Schalter io. Der Schalter io ist für gewöhnlich geschlossen. Nimmt der geschlitzte Lagerring i3 in bezug auf die feststehenden Bürsten i i und 12 die in Fig. 2 gezeichnete Stellung ein, so, ist er über den Widerstand 9 und den Schalter io kurzgeschlossen; der Kurzschlußstrom wird aber durch den Widerstand 9 begrenzt. In dieser Stellung wird dann der Schalter io geöffnet, so daß der abzunehmende Strom über den Widerstand 9 fließen muß. Die Fig. 2 zeigt bereits den geöffneten Schalter. Ist der Lagerring 13 im Uhrzeigersinn so weit gedreht worden, daß die feststehende Bürste 12 wieder auf dem Lagerring aufgelaufen ist, dann wird der Schalter wieder geschlossen, und der Strom fließt nun über den Schalter io. Der Schalter io übernimmt also das Unterbrechen 'des -durch den Widerstand 9 begrenzten Kurzschlußstromes. Es wird so "eine Funkeni>il,ditng unter den Bürsten vermieden.In Figure 2, a device is shown, which is intended to limit the short-circuit current occurring with each revolution of the copper cylinder 8 in the bearing ring 13, which is used to draw current. On this ring two brushes ii and 12 are arranged at a certain distance from one another, and both can be connected via a resistor 9 by a switch io. The current is drawn between the resistor 9 and the switch io. The io switch is usually closed. If the slotted bearing ring i3 assumes the position shown in FIG. 2 with respect to the stationary brushes ii and 12, it is short-circuited via the resistor 9 and the switch io; the short-circuit current is limited by the resistor 9. In this position, the switch io is opened so that the current to be drawn must flow through the resistor 9. Fig. 2 already shows the open switch. If the bearing ring 13 has been rotated clockwise so far that the stationary brush 12 has run up again on the bearing ring, then the switch is closed again and the current now flows through the switch io. The switch io takes over the interruption of the short-circuit current limited by the resistor 9. This avoids sparking under the brushes.

':-Die Betätigung des Schalters io erfolgt in Abhängigkeit vom Antrieb für das Auf- oder Abwickeln der Regelwicklung 3.': -The operation of the switch io takes place depending on the drive for winding or unwinding the regular winding 3.

Bei Benutzung der Vorrichtung nach Fig. 2 wird beim Zu- bzw. Abwickeln jeder Windung durch Üffnen des Schalters io die Spannung sprungweise um je eine Windungsspannung steigen. Eine fast stetige Regelung kann erreicht werden, wenn nach Fig. 3 ein Eisenring 16, der den Transformatorkern umfaßt, mit kurzgeschlossener, blanker Wicklung 15 für die Stromabnahme verwendet wird. Das innere Ende der Regelwicklung 3 wird mit einer Windung der in sich geschlossenen Ringwicklung 15 elektrisch verbunden. Der Eisenring 16 besteht aus einzelnen Ringblechen, die geschlitzt sind.When using the device according to FIG. 2, when winding or unwinding each winding, the voltage will increase suddenly by one winding voltage by opening the switch. An almost continuous regulation can be achieved if, according to FIG. 3, an iron ring 16, which includes the transformer core, with a short-circuited, bare winding 15, is used for the current draw. The inner end of the control winding 3 is electrically connected to one turn of the self-contained ring winding 1 5. The iron ring 16 consists of individual ring plates that are slotted.

Selbstverständlich kann auch der Ring 16 mit der kurzgeschlossenen Wicklung 15 feststehen und eine mit dem inneren Ende der Regelwicklung 3 verbundene Bürste auf der Ringwicklung schleifen. Die abgehende Leitung ist dann mit einer Windung der Ringwicklung fest verbunden.Of course, the ring 16 can also be short-circuited with the Winding 15 are fixed and one connected to the inner end of the control winding 3 Grind the brush on the ring winding. The outgoing line is then with one Turn of the ring winding firmly connected.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Regulating transformer in which the transformation ratio is changed under load by winding or unwinding windings, characterized in that that to maintain a practically symmetrical distribution of the AmMewindungen the turns of the control winding to be wound up or to be unwound along the scattering path Sheet metal with a width corresponding to the length of the field winding exist.

2. regulating transformer, in particular according to claim i, characterized in that the current decrease from one self-contained, conductively connected to the inner end of the control winding (3) Winding (i5) takes place in a number of. Turn = around a lamellar part, the transformer core surrounding iron ring (i6) is wound (Fig. 3).

3. Regulating transformer according to claim 1, characterized in that the control winding with its inner End is connected to a slotted, conductive ring, and that the current draw from this ring by two sliding contacts arranged at a certain distance from one another takes place, which in certain control positions via a resistor and a Switches are interconnected (Fig. 2). 4 .. Control transformer make a claim i, characterized in that the turns of the control winding to be wound are wound on a drum (5) which rotates around a conductive axis (6), and that the axis with the outer end of the rule winding to be wound on the drum is firmly connected by a copper tape that can be wound around the axle (Fig. I).