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Stufentransformatoranordnung zur Speisung eines oder mehrerer Motoren
Das Patent Gor 865 bezieht sich auf eine Stufentransförmatoranordnung zur Speisung
eines oder mehrerer Motoren mit regelbarer Spannung, bei welcher die Stufenwicklung
aus zwei mit Anzapfungen und zugehörigen Schaltkontakten versehenen symmetrischen
Wicklungshälften besteht. Bei dieser Anordnung ist der eine feste Pol der ersten
Wicklungshälfte mit dem verschiebbaren Schaltkontakt der anderen Wicklungshälfte
und der symmetrisch liegende feste Pol der zweiten Wicklungshälfte mit dem verschiebbaren
Schaltkontakt der ersten Wicklungshälfte verbunden. Durch Bewegung der verschiebbaren
Schaltkontakte sowie Umschaltung der Motoranschlußleitungen an die Transformatorwicklungen
kann bei dieser Schaltung eine Spannungsregelung der Motoren zunächst bei Parallelschaltung
der Wicklungsteile und darauf bei vereinigter Parallel- und Reihenschaltung der
Wicklungsteile erreicht werden, bis diese vollständig in Reihe geschaltet sind.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbesserung bzw. weitere Ausgestaltung
der im Hauptpatent geschützten Anordnung. Erfindungsgemäß wird diese dadurch erzielt,
daß nach Beendigung des Regelvorganges bei Parallelschaltung der Wicklungsteile
die festen Pole und verschiebbaren Schaltkontakte miteinander vertauscht werden.
Diese Anordnung ermöglicht es, die verschiebbaren
Schaltkontakte
stets in der gleichen Reihenfolge und im gleichen Schaltsinne sowohl bei Parallelschaltung
wie bei der gemischten Reihen- und Parallelschaltung zu betätige,@s Dies ist in
zahlreichen Fällen von Bedeute weil es durch die Anwendung der Erfindtr; ermöglicht
wird, die Schaltorgane nur :°l" einer Bewegungsrichtung laufen zu lassen.
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Im folgenden soll die Erfindung an Hand der Schaltbilder in Fig. i
bis 4. erläutert werden.
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a und b sind die beiden Zweige, ü die Stromzuleitungen der
Transformatorcvicklungen, welche mit Anzapfungen versehen sind. Mit den Enden a,
und b1 der beiden Transformatorwicklungen sind zunächst dauernd die Enden s, und
y1 der Verbindungsleitungen x und y verbunden. Die Enden-,r, und y2 bzw. die damit
verbundenen verschiebbaren Schaltkontakte der erwähnten Verbindungsleitungen, welche
bei der Spannung Null an den Punkten bi und a1 anliegen, werden beim Regeln - wie
durch Pfeile angedeutet - an den Anzapfungen der beiden Wicklungsteile entlang geschaltet,
bis sie an den Punkten u. und b. der Wicklungen liegen. In diesem Falle ist die
volle Windungszahl beider Wicklungsteile wirksam, welche parallel geschaltet sind.
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Die sich dabei ergebende Schaltung ist in Fig. 2 angedeutet. Nunmehr
«-erden die Enden b1, a; und a1, b2 der beiden Transformatorwicklungen durch die
Überbrückungsschalter -iil und u= miteinander verbunden. Darauf «-erden die Verbindungsleitungen
x und y so umgeschaltet, daß die beweglichen Schaltkontakte x. und y. mit b1 bzw.
a1 verbunden werden, während die Enden x1 und y1 mit den Erden a.. und b, der Transformatorwicklungen
verbunden werden. Die Schaltung ist in Fig.3 der Zeichnung wiedergegeben. Nunmehr
werden zunächst die Überbrückungsschalter ausgeschaltet und die beweglichen Kontakte
x2 und y2 in genau der gleichen Bewegungsrichtung wie vorher an den Anzapfungen
der Transformatorwicklungen entlang geführt, wodurch sich zunächst eine gemischte
Reihenparallelschaltung der Wicklungsteile und schließlich in der Endstellung eine
reine Reihenschaltung der Wicklungsteile ergibt (vgl. Fig. q.).
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An die Stelle von verschiebbaren Schaltkontakten, die an den Transformatorwicklungen
entlang geschaltet werden, können natürlich auch Stufenschalter treten, die in einer
bestimmten Weise nacheinander eingeschaltet werden, so daß der Anschluß an den Transformatorwicklungen
genau wie bei Verwendung eines Wanderkontakts entlang wandert.
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Gemäß der weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann das im vorstehenden
erläuterte Schaltungsverfahren bei Feinreglern angewendet werden, um feinstufig
die in einem Zusatztransformator erzeugte Spannung ver-T-P,liclern zu können. Fig.5
gibt schematisch iwhe derartige Anordnung wieder, die sich '`;feine Feinreglersteuerung
für eine elek-'t`i-,ische Lokomotive bezieht. i bedeutet in dem Schaltbilde den
Fahrzeugmotor, einen einphasigen Wechselstromreihenschlußmotor. Zur Speisung dient
ein Transformator 2, an dessen Anzapfungen über Stufenschalter I bis VI der Fahrzeugmotor
angeschlossen werden kann. Um ein stromfreies Überschalten von der einen Transformatoranzapfung
an die andere zu ermöglichen, ist ein Zusatztransformator 3 vorgesehen, dessen eine
Wicklung 3" beim Übergang von der einen Schaltstufe auf die andere mit den fraglichen
beiden Schaltstufen verbunden wird. Die Erregung dieses Zusatztransformators
3, erfolgt durch eine Erregerwicklung 3b, die durch einen Umschalter 4 umgeschaltet
werden kann. Zur Speisung der Erregerwicklung 3b dient der Regeltransformator 5.
Der Regeltransformator 5 weist zwei Wicklungsteile 6 und 7 auf. Die Wicklungsteile
sind mit Anzapfungen 6" 61" 6, bzw. 7., 71, 7s versehen. Jede
dieser Anzapfungen kann durch j e einen Schalter 6" 61" 6, bzw. 7e,
7t, 7." mit einer Sammelleitung bzw. dem Kontakt jll eines Umschalters 8 undebenso
durch je einen Schaltkontakt 6,", 6b', 6,* bzw. 7,', 77, 7g'
mit einer Sammelleitung bzw. dem Kontakt 1' eines zweiten Umschalters 9 verbunden
werden. Die erwähnten Umschalter 8 und 9 weisen außer den Kontakten all und R, noch
die Kontakte B, E bzw. F, C auf. Der Kontakt E ist mit dem Anzapfpunkt
6, der Wicklung 6 und der Kontakt B mit der Anzapfung 7e der Wicklung 7 verbunden.
Weiter sind die Kontakte F und C mit- den Anzapfungen 7g bzw. 6" der Wicklungen
6 und 7 verbunden. Außerdem sind noch zwei weitere Umschalter io und ii vorgesehen.
Die mittleren Kontakte O, P dieser Umschalter sind mit der Transformatorwicklung
3b bzw. dem Umschalter 4 verbunden, während einerseits die Kontakte A und
H .mit den Anzapfungen 7, und 7g der Transformatorwicklung 7 und die Kontakte
D und G mit den Anzapfungen 6, und 6a der Transformatorwicklung 6 verbunden sind.
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Durch geeignete Steuerung der einzelnen Schalter kann bei der beschriebenen
Anordnung eine feinstufige Veränderung der Spannung des Zusatztransformators und
damit ein stromloses -Überschreiten von der einen Anzapfung auf die andere Anzapfung
des Stufentransformators erzielt werden. Aus der in Fig. 6 wiedergegebenen Schalttabelle
geht hervor, in welcher Weise die einzelnen Umschalter
8 bis i
i, ferner die Verbindungen finit den Anzapfungen der Transformatorwicklungen durch
die zugehörigen Schalter hergestellt werden. Weiter geht aus der Schalttabelle hervor,
wie der Umschalter zu steuern ist, damit die Verbindungen mit den Kontakten i, y
bzw. i', y' hergestellt werden.
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In Fig. 5 ist eine Anordnung angegeben, bei der die Kontakte M und
N durch eine größere Anzahl von Einzelschaltern mit den Anzapfungen der Transformatorwicklungsteile
verbunden sind. Wie aus Fig. 7 hervorgeht, kann eine wesentlich günstigere Anordnung
dadurch erzielt werden, daß zur Regelung ein Kollektorregler verwendet wird. In
diesem Fall werden die Anzapfungen 6,6b, 6, der Transformatorwicklung 6 und
ebenso die Anzapfungen 7e, 7t, 7, der Transformatorwicklung 7 mit Segmenten eines
Kollektors K verbunden. An diesem Kollektor schleifen versetzt zwei Bürsten in und
n, andererseits liegen die Bürsten an zwei Schleifringen s1 und s. an, von denen
der Schleifring s1 dauernd mit der Leitung und dem Umschaltkontaktibl und der zweite,
s2, mit derLeitung und dem Umschaltkontakt N verbunden ist. Bei Drehung der Bürstenbrücke
gegenüber dem Kollektor werden also abwechselnd die Leitungen 1I7 bzw. N durch die
Bürsten mit den Anzapfungen 7e, 71, 7,g bzw. 6d, 6b, 6, verbunden.
Man erkennt leicht, daß es bei dieser Anordnung möglich ist, die Bürstenbrücke während
des Regelvorganges stets im gleichen Drehsinne anzutreiben. Die Schalttabelle gilt
grundsätzlich auch für diesen Fall. Für die mit einem Beistrich versehenen Schaltstellungen
gilt, daß die Anzapfungen mit Kontakt N verbunden sind, während auf den übrigen
Stellungen eine Verbindung mit Kontakt 31 besteht. Die auf den Zwischenstellungen
bzw. Übergangsstellungen sich ergebenden Verbindungen sind in Fig.6 eingerahmt,
d und h sind Zwischensegmente auf dem Kollektor.