DE697907C - Transformator oder Drosselspule fuer stufenlose Regelung - Google Patents

Description

• Transformator oder Drosselspule für stufenlose Regelung Die Erfindung betrifft einen Transformator oder eine Drosselspule für stufenlose Regelung durch Änderung der wirksamen Kraftlinienzahl mittels eines oder mehrerer beweglicher Keinteile. Eine bekannte Ausführungsform eines verlustlos regelbaren Transformators ist der Schubtransformator, bei dem die aktiven Kernteile, welche aneinander anliegen, gegeneinander verschoben werden. Bei derartigen Transformatoren bereitet es erhebliche Schwierigkeiten, die Kernteile so zu führen, daß Brummgeräusche sowie Schwingungen der Kernteile unterdrückt werden. Auch sind große Verstellkräfte nötig.
• Aufgabe der Erfindung ist es, diese Schwierigkeiten bei Transformatoren und Drosselspulen zu beseitigen. Das wird dadurch erreicht, daß der oder die * mit entsprechenden Führungsflächen versehenen beweglichen Kernteile auf dem Transformatorkern oder Drosselspulenkern abgewälzt werden. Die Wälzbewegung des einen Kernteiles gegenüber dem anderen Kernteil ermöglicht es, das wirksame Magnetfeld in weitem Maße zu verändern. Ein Transformator gemäß der Erfindung kann in verschiedenen Schaltungen betrieben werden. Eine Drosselspule gemäß der Erfindung kann auch als Überschaltdrosselspule benutzt werden.
• In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele von Transforgiatoren gemäß der.Erfindung dargestellt.
• Fig: z zeigt eine Stirnansicht eines Transformators. Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch den Transformator an der Stelle y-y der Fig. r.
• Y ist ein feststehend angeordneter Kernteil, welcher die Sekundärwicklung 2 trägt. Dieser Kernteil weist an seinen Enden Jochstücke 3 auf, die mit einer verbreiterten Auflagefläche versehen sind. Neben dem Kernteil z liegt ein weiterer Kernteil q., der ebenfalls an seinen Enden zwei verbreiterte Jochstücke 5 aufweist, die neben den Jochstücken 3 des Kernteiles z liegen. Die Auflageflächen der Jochstücke liegen in der Verlängerung der Auflageflächen der Jochstücke 3. Zweckmäßigerweise können die Jochstücke 3 und 5 auch mechanisch zusammenhängen und magnetisch durch eine Kurzschlußwindung z6' getrennt sein. 6 ist ein weiterer Kernteil, der die Primärwicklung 7 trägt. Der Kernteil 6 weist an seinen Enden zwei Jochstücke 8 auf, die unten kurvenförmige Auflageflächen besitzen. Diese kurvenförmigen Auflageflächen können entweder auf den Jochteilen 3 oder auf den Jochteilen 5 oder auf beiden aufliegen. Hierzu wird eine geeignete Verstellvorrichtung, z. B. ein Zug- und Druckglied io, benutzt. Bei der Verstellung des Kernteiles 6 wälzen sich die Jochteile 8 des beweglichen Kernteiles mit ihren kurvenförmigen, insbesondere kreisbogenförmigen Auflageflächen auf den Jochstücken 3 und 5 ab. Um eine sichere Wälzbewegung zu erzielen, werden geeignete Führungsvorrichtungen vorgesehen. Bei dem Ausführungsbeispiel besteht die Führungsvorrichtung aus gekreuzt angeordneten Zugstangen 12, die mit Federtöpfen 13 in Reihe liegen und einerseits an festen Lagerstellen 14 zu beiden Seiten des Transformators, andererseits an Augen 15 des abwälzbaren Kernteiles angreifen. Durch die kreisbogenförmige Ausbildung der Wälzkurve ist es möglich, starre Zugstangen i2 zu verwenden; denn die Augen 15 des abwälzbaren Kernteiles beschreiben in diesem Fall praktisch Kreisbogen um die Lagerstellen 14.
• Statt einer derartigen Führungsvorrichtung kann aber auch eine beliebige andere verwendet werden, beispielsweise eine solche, die eine Verzahnung aufweist. Die die Verzahnung bildenden Teile liegen dabei außerhalb des Kraftflusses. Vorteilhafterweise läßt man auf den abwälzbaren Kernteil eine Federkraft oder eine andere Kraft einwirken.
• Der Transformator nach der Erfindung kann von- der beschriebenen Ausführungsform abweichen. Beispielsweise können die Oberflächen der Jochteile 3 und 5 gekrümmt ausgeführt sein. Ferner kann z. B. auch der Kernteil 4 eine Wicklung tragen. Die Wicklungen der Kernteile i und 4können dann so geschaltet werden, daß sie in Reihe liegen und entgegengesetzte Spannungen in ihnen induziert werden. Ein solcher Transformator ist z. B. als Spannungs-. teiler zum Überbrücken der Spannungsstufen von Stufentransformatoren-brauchbar.
• Weiter ist eine Abänderung in der Weise möglich, daß nur der Kernteil i oder die Kernteile i und 4 mit Wicklungen versehen sind, während der abwälzbare Kernteil 6 keine Wicklung trägt.
• Endlich kann auch der Abwälzvorgang immer an zwei bestimmten Stellen zwischen den Jochstücken 3 und 5 erfolgen. Der abwälzbare Kernteil führt dann praktisch eine Kippbewegung aus.
• Ein anderes vorteilhaftes Ausführungsbeispiel ist in den Fig. 3 und 4 dargestellt. Dieser Transformator zeichnet sich dadurch aus, daß sämtliche Wicklungen auf feststehenden Kernteilen angeordnet sind, die abwälzbaren Kernteile also keine Wicklungen tragen. Der mit den Wirklungen versehene Eisenkörper besteht aus zwei magnetisch voneinander getrennten Teilen 27 und 22-26. Er besitzt drei parallel zueinander in einer Ebene liegende und magnetisch voneinander getrennte Schenkel 23, 24, 27. Der mittlere Schenkel 27 trägt die Wicklung 21 der einen Ordnung. Die aus zwei Teilwicklungen 2o, und tob bestehende Wicklung der anderen Ordnung ist auf einem U-förmigen Kernteil 22 angeordnet, der in einer Ebene senkrecht zu den Schenkeln 23, 24, 27 liegt. Falls die Jochstücke 25 des Schenkels 23 mit den Jochstücken 26 des Schenkels 24 direkt zusammenhängen, kann die magnetische Trennung durch Kurzschlußwindungen 28 erzielt werden. Um die Größe und Richtung des mit der Wicklung 21 verketteten Kraftflusses beliebig ändern zu können, sind die abwälzbaren Kernteile 30 und 31 vorgesehen. Diese sind an den Flächen, die die Stirnseite des Schenkels 27 bzw. der Jochstücke 25 und 26 berühren, kurvenförmig bearbeitet und an geeigneten Führungsgliedern befestigt. Der Verlauf des Kraftflusses ist für einen Fall in der Zeichnung durch gestrichelte Linien, Punkte und Kreuze angedeutet. Zur Führung der Kernteile 30 und 31 sind die Verbindungsglieder 32 und 33 vorgesehen. In dem einen Verbindungsglied 33 befindet sich ein elastisches Zwischenglied 34. Außerdem greifen noch an der linken Seite der Kernteile 30, 31 die einen Enden,von Führungsarmen 35, 36 an. Die anderen Enden der Führungsarme sind in festen Lagern 37 und 38 gelagert. Wird auf einen der Kernteile 30 oder 31, beispielsweise bei x, in der durch Pfeile angedeuteten Weise eine Kraft ausgeübt, so tritt die gewünschte Wälzbewegung der Kernteile ein, die eine Regelung der Spannung nach Größe und Richtung verursacht.
• Der an Hand der Fig. 3 und 4 beschriebene Transformator kann in verschiedener - Weise abgeändert werden. Beispielsweise kann, wie mit gestrichelten Linien angedeutet ist, noch ein zusätzlicher fester Kernteil 40 vorhanden sein.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Transformator oder Drosselspule für stufenlose Regelung durch Änderung der wirksamen Kraftlinienzahl mittels eines oder mehrerer beweglicher Kernteile, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die mit entsprechenden Führungsflächen versehenen beweglichen Kernteile auf dem Transformatorkern oder Drosselspulenkern abgewälzt werden.
2. 2. Transformator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der abwälzbare Kernteil den beiden Jochen eines feststehenden, zweischenkligen Eisenkernes gegenüberliegt, und daß der Transformatorfluß je nach der Stellung des abwälzbaren Kernteiles durch den einen oder anderen Schenkel oder gleichzeitig durch beide Schenkel verläuft (Fig. i und 2).
3. 3. Transformator nach Anspruch i; gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zur Führung des oder der abwälzbaren Kernteile.
4. 4. Transformator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungs-, vorrichtung aus gekreuzt angeordneten Zugstangen besteht, die -einerseits an festen Lagerpunkten, andererseits an dem abwälzbaren Kernteil angreifen. 1 5. Transformator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsvorrichtung eine Verzahnung aufweist. 6. Transformator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß auf den abwälzbaren' Kernteil eine Federkraft oder eine andere Kraft einwirkt. 7. Transformator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Joche des zweischenkligen Eisenkerns von Kurzschlußwindungen umgeben sind. B. Transformator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß .der abwälzbare Kernteil wicklungslos ist. g. Transformator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwei durch geeignete Führungsmittel miteinander verbundene, abwälzbare und wicklungslose Kernteile derart auf dem mit den Wicklungen der beiden Ordnungen versehenen Eisenkörper abgewälzt werden, daß die Größe und Richtung des mit der Sekundärwicklung verketteten Kraftflusses beliebig geändert werden kann (Fig. 3, 4). io. Transformafor nach Anspruch g, dadurch gekennzeichnet, daß der mit den Wicklungen versehene Eisenkörper aus zwei magnetisch voneinander getrennten Teilen (27 und 22-26) besteht (Fig.3, 4). ii. Transformator nach Anspruch io, dadurch gekennzeichnet, daß der . mit den Wicklungen versehene Eisenkörper drei parallel zueinander in einer Ebene liegende und magnetisch voneinander getrennte Schenkel (23, 24, 27) aufweist, daß der mittlere Schenkel (27) die Wicklung . (2i) der einen Ordnung trägt, während die aus zwei Teilwicklungen (2o" und 20b) bestehende Wicklung der anderen Ordnung - auf -einem U-förmigen Kernteil (22) angeordnet ist, der in einer Ebene senkrecht zu den genannten Schenkeln liegt.