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Stufentransformator Es sind Stufentransformatoren mit an den einen
Enden parallel geschalteten Regelwicklungen bekannt. Bei diesen Stufentransformatoren
verteilen sich die Anzapfungen an den Regelwicklungen derart, daß- zwischen der
Anzapfung i an der ersten Regelwicklung und der Anzapfung i an der zweiten Regelwicklung
eine gewisse Spannungsdifferenz vorhanden ist; und daß dieselbe Spannungsdifferenz
zwischen der Anzapfung i der zweiten Regelwicklung und der Anzapfung i der dritten
Regelwicklung vorhanden ist usw. Die Anzapfungen sind der Reihe nach an einen Kollektorregler
oder an die festen Kontakte eines Stufenschalters angeschlossen. Mit einer derartigen
Anordnung ist eine feinstufige Regelung möglich. Die beim Regeln auftretenden Ausgleichströme
bleiben verhältnismäßig klein, da der Stufenwiderstand, über den die Ausgleichströme
laufen, hier einen höheren Wert besitzt als der bei Schaltungen an einer einzigen
Wicklung.
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Die Erfindung bezieht sich auf einen Stufentransformator dieser Art
mit einer aus mehreren, gegebenenfalls über Widerstände parallel geschalteten Wicklungszweigen
bestehenden Anzapfwicklung, deren Anzapfungen an die festen Kontakte eines. Stufenschalters
oder eines Kollektorreglers angeschlossen sind, dessen beweglicher Kontakt mehrere
feste Kontakte überbrücken kann, und bei dem die Anzapfungen der Wicklungszweige
derart versetzt an den einzelnen Wicklungszweigen angeordnet sind, daß zwischen
zwei aufeinanderfolgenden Anzapfungen immer dieselbe Spannungsdifferenz vorhanden
ist. Die Erfindung besteht darin, -aß in jedem Stromkreis von einemWicklungszweig
zur Parallelverbindung der Wicklungszweige eine Zusatzwicklung liegt, und daß in
diesen Zusatzwicklungen in Abhängigkeit von der Bewegung des beweglichen Kontaktes
des Stufenschalters oder des Kollektorreglers solche positive oder negative Spannungen
induziert werden, daß bei Berührung von zwei nebeneinanderliegenden festen-Kontakten
des Stufenschalters oder Kollektorreglers durch den beweglichen Kontakt an diesen
festen Kontakten das gleiche Potential herrscht.
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Vorteilhafterweise können die einzelnen Zusatzwicklungen in einem
Ständer nach Art elektrischer Maschinen untergebracht sein. Die gegeneinander um
einen bestimmten Winkel versetzten Wicklungen werden von einem in dem Ständer angeordneten
wechselstromerregten Induktor beeinflußt. Dieser Induktor wird in Abhängigkeit von
der Bewegung
des beweglichen Kontaktes des Stufenschalters oder
des Kollektorreglers gesteuert.
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Im folgenden soll die Erfindung näher an Hand eines Ausftihrungsbeispiels
erläutert «-erden, das in den Fig. i -und 2 der Zeichnung veranschaulicht ist.
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In Fig. i bedeuten i bis 4. die parallel geschalteten Wicklungszweige
des Stufentransformators. Die einzelnen Wicklungszweige «-eisen nebeneinanderliegende
Anzapfungen von verschiedenem Spamiungswert auf, die so finit den Lamellen a, b,
c usw. eines Kollektors5 verbunden sind, daß jede der aufein--inderfolgenden L ainellen,
welchen eine andere Wicklung zugeordnet ist, an einer um ein;n bestimmten Betrag
höheren oder niedrigeren Spannung als die benachbarte Lamelle liegt. c> bedeutet
ein bewegliches Kontaktelement oder eine Bürste, welche über die Lamellen hinwegbewegt
werden kann und deren Breite, so gewählt ist, daß sie je nach der Stellung zwei
oder drei bzw. drei oder vier Lamellen des Kollektors 5 bedeckt. Die Bürste 6 ist
finit der Stromzuleitung ; verbunden. Jeder Wicklungszweig i bzw. 2 bzw. 3 bzw.
d. ist in bekannter Weise mit einem Widerstand 9 in Zeihe geschaltet. l?rfindungsgemäß
liegt in jedem Stromkreis von einem Wicklungsz, weig zur Parallelverbindung der
Wicklungszweige eine Zusatzwicklung i i bz«-. 12 bzw. 13 bzw. 1d.. An die Parallelverbindung
ist die zweite Zu- bzw. Ableitung 8 angeschlossen.
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111 Fig. 2 sind schematisch die Lage der Zusatzwicklungen i i bis
i.1 in einem Ständer nach Art der elektrischen Maschinen sowie der zugehörige Induktor
1 5 angedeutet. Die einzelnen Zusatzwicklungen i i bis 14 sind hier räumlich gegeneinander
um 90° versetzt. Wird der wechselstronigespeiste Induktor gegenüber diesen Wicklungen
gedreht, so werden in den einzelnen Zusatzwicklungen Spannungen verschiedener Größe
erzeugt. Die Größe und Richtung der Spannungen hängt N an der Stellung des Induktors
gegenüber den Zusatzwicklungen ab. Erfolgt nun der Antrieb des Induktors 15 in Abhängigkeit
von der Bewegung der Bürste 6, so ist es möglich, solche positive oder negative
Spannungen in den "Zusatzwicklungen zu induzieren, daß bei Berührung von zwei nebeneinanderliegenden
festen Kontakten des Stufenschalters durch die Bürste an diesen festen Kontakten
das gleiche Potential herrscht.
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Iin folgenden soll die Wirkungsweise näher erläutert werden.
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Wird mit der Regelung bei der Spannung Null begonnen, so gelangt die
Bürste zunächst auf die erste Kommutatorlainelle a, die an eine Anzapfung der Wicklung.
entsprecheiid einer Spannung von 3 Volt angeschlossen ist. Gleichzeitig besitzt
dabei die zusätzliche Spannung in der Spule 1¢ den Wert von -3 Volt. Die resultierende
Spannung ist daher zunächst gleich Null. Bei weiterer Bewegung der Bürste und des
Induktors ändert sich der Wert der Zusatzspannung von -3 Volt über -1,5 Volt nach
Null. Dabei steigt die resultierende Spannung zunächst nach I/8 Umdrehung auf 1,5
Volt, nach 1/q Umdrehung auf 3 Volt. Sobald die Spannung von 3 Volt an der Lamelle
a erreicht ist, berührt die Bürste die Lamelle b, die an eine Anzapfung der Wicklung
3 entsprechend einer Spannung von 6 Volt angeschlossen ist. Da nun zusätzlich in
der Wicklung 13 gleichzeitig eine Spannung von -,3 Volt induziert wird, ergibt sich
als resultierende Spannung der Lamelle b ebenfalls eine Spannung von 3 Volt. Wenn
nun die Bürste und entsprechend der Induktor weiterbewegt werden, steigt die Spannung
nach 1/a Umdrehung in der Wicklung 14 auf + 1,5 Volt, in der Wicklung 13 fällt sie
auf -1,5 Volt, so daß die resultierende Spannung an beiden Lamellen :I,5 Volt beträgt.
Bei weiterer Bewegung der Bürste und des Induktors steigt die Zusatzspannung in
der Wicklung 14 weiter an, während die Zusatzspannung in der Wicklung 13 sich weiter
verringert. Sobald die Bürste mit der dritten Lamelle c in Berührung gelangt, beträgt
die Zusatzspannung der Wicklung 14 -f- 3 Volt und die der Wicklung 13 o Volt, so
daß die resultierende Spannung an den Lamellen a und b 6 Volt beträgt.
An der Lamelle c besteht dann ebenfalls eine Spannung von 6 Volt, weil die Lamelle
c an einer Anzapfung entsprechend 9 Volt angeschlossen ist, jedoch in der Zusatzwicklung
12 eine Zusatzspannung von -3 Volt induziert wird. Bei weiterer Regelung wird zunächst
die Lamelle a ausgeschaltet und die Spannung an den Lamellen b und c durch Vergrößerung
bzw. Verkleinerung der Zusatzspannungen in den Wicklungen 13 bzw. 12 weiter gesteigert.
Dabei wiederholt sich im Prinzip der Regelvorgang in der bereits erläuterten Weise.
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Der Stufentransformator gemäß der Erfindung gestattet eine sehr feinstufige
kontinuierliche Regelung, ohne daß dabei Ausgleichströme auftreten können. Unter
Umständen können die in dem Schaltbild vorhandenen Dämpfungswiderstände 9 fortfallen.
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Einzelheiten der beschriebenen Anordnung können selbstverständlich
abgeändert werden, beispielsweise ändert sich mit der Anzahl der parallel geschalteten
Wicklungszweige sinngemäß auch die Anzahl und die Versetzung der Zusatzwicklungen
im Ständerkörper: Selbstverständlich können die Zusatzspannungen auch auf anderem
Wege erzeugt werden.