DE718986C

DE718986C - Mittels Spannungsteiler unter Last regelbarer Transformator

Info

Publication number: DE718986C
Application number: DEA77130D
Authority: DE
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1935-09-21
Filing date: 1935-09-21
Publication date: 1942-03-26

Description

Mittels Spannungsteiler unter Last regelbarer Transformator Bei (der Erfindung handelt es sich um einen Transformator für große Stromstärken und feinstufige Regelung.. Derartige Transformatoren wenden beispielsweise für die Unterspannungssteuerung von elektrischen Lokomotiven benötigt.
Es ist bekannt, zum Zwecke der Beherrschung der in diesen Fällen auftretenden großen Stromstärken Anordnungen zu benutzen, bei denen ein Hauptspannungsteiler, von dessen Mitte die geregelte Spannung abgenommen wird, mit seinen Enden an die Mitten von zwei Zwischenspannungsteilern gelegt ist und die Enden dieser Zwischenspannung.steiler mit je zwei zu einer angezapften Regelwicklung gehörenden Kontaktbahnen verbunden sind. Hierdurch wird der jeweils zu schaltende Strom auf ein Viertel seines Gesamtwertes herabgesetzt. Dabei ist es ferner bekannt, die Zwischenspannungsteiler mit Erregerwicklungen zu versehen, denen eine veränderliche; von der angezapften Transforinatorwicklungabgegriffene Spannung aufgedrückt wird. Man kann auf diese Weise ein funkenfreies Schalten an -den Kontaktbahnen sowie eine Feinunterteilung .der Spannung ,der durchdie Stufenwählerkontakte gegebenen Grobstufen erzielen. Jedoch ergibt sich daraus eine verhältnismäßig verwickelte Schaltung und die Zuhilfenahme eines zusätzlichen Stufenwählers, so daß die Gesamtanordnung kompliziert und verteuert wird: Gemäß der Erfindung wind eine Vereinfachung der bekannten Schaltungen bei funkenlosem Überschalter der Stufenwählerkontakte dadurch erzielt, daß die Erregerwicklung .des Spannungsteilers eines jeden Zweiges von zwei parallel geschalteten Regelspulen, deren zugeordnete Spannungsteiler über einen Hauptspannungsteiler miteinander in Verbindung stehen, mittels eines Umschalters nicht nur, wie an sich bekannt, an Spannung gelegt oder kurzgeschlossen, sondern auch geöffnet werden kann und daß das Übersetzungsverhältnis an diesen Zwischenspannungsteilerwicklungen so gewählt ist, .daß die durch,den beim Regelvorgang als Lastschalter wirkenden Umschalter zu bewältigenden Stromstärken gegenüber den an ,den Kontaktbahnen auftretenden Stromstärken wesentlich herabgesetzt sind. Infolge dieser Ausbildung ist zunächst für je zwei zu einer Regelspule gehörenden Kontaktbahnen nur ein Lastschalter erforderlich, und außerdem kann dieser Lastschalter wesentlich schwächer bemessen werden, als wenn er für die volle Stärke des an einer Kontaktbahn zu schaltenden Stromes gebaut werden müßte. Das tote Gewicht des Fahrzeuges wird daher verringert, und außerdem ergibt sich eine einfache Schaltung. Eine genügende Feinstufigkeit der Regelung läßt sich :dabei ohne weiteres durch die nacheinander erfolgende Verstellung der Stufenwählerkontakte an den Kontaktbahnen erzielen, cla sich dann die Spannung bei entsprechender Bemessung -der Regelspulen bei Verstellung eines Stufenwählerkontaktes jeweils um ein Viertel -der Spannung einer Schaltstufe an den Regelspulen ändert.
Ein derartiges Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Auf dieser sind mit i der Hauptspannungsteiler und mit 2 und 3 die beiden Zwischenspannungsteiler bezeichnet. Die letzteren sind mit ihren Enden an die Kontaktbahnen q., j und G, 7 von zwei angezapften Regelspulen 8 und 9 angeschlossen, die untereinander parallel geschaltet sind. Durch -diese Ausbildung beträgt,der Dauerstrom, der auf jeden der Stufenwählerkontakte 10, 11, 12 und 13 entfällt, nur ein Viertel des Gesamtstromes. Da die Regelspulen gleichartig ausgebildet sind, wird bei Verstellung eines Stufen «#ählerkontaktes um eine Stufe die an der Mitte des Hauptspannungsteilers abgenorninene geregelte Spannung um ein Viertel der Spannung einer Regelstufe verändert. Erst die nacheinander erfolgende Verstellung der vier Stufenwählerkontakte uni eine Stufe ergibt eine Änderung der geregelten Spannung um die Spannung einer vollen Regelstufe. Daraus folgt beim Ausführungsbeispiel, da die Regelspulen 8, 9 je sieben Stufen aufweisen, ein Gesamtregelbereich von 28 Stufen.
Jeder der Zwischenspannungsteiler 2 und 3 weist ferner eine Erregerwicklung 1.1 bzw. 15 auf, die mit einem Uniscbalter 16 bzw. 17 zusammenwirkt. Die Umschalter 16, 17 besitzen drei Schaltstellungen, durch die die Erregerwicklungen geöffnet, kurzgeschlossen oder an Spannung gelegt werden können. Das Übersetzungsverhältnis der Zwischenspannungsteilerwicklungen ist so gewählt, daß die durch die als Lastschalter wirkenden Umschalter zni bewältigenden Stromstärken erheblich kleiner sind als die an den Stüfenwählerkontakten auftretenden Stromstärken. Gleichzeitig ermöglichen die Erregerwicklungen ein funkenloses Öffnen und Schließen der Stufenwählerkontakte.
Die Wirkungsweise der Unnschalteranordnung an jedem Zwischenspannungsteiler ist folgende: Stehen beispielsweise die beiden Stufenwählerkontakte der zu einem Zwischenspannungsteiler gehörenden Kontaktbahnen .auf ein und derselben Anzapfung, und soll einer der beiden Kontakte auf die nächste Anzapfung verstellt werden, so werden zunächst die Erregerwicklungen des betreffenden Zwischenspannungsteilers durch den Umschalter kurzgeschlossen, wodurch die Hauptwicklung die Spannung lull erhält. Bei dieser Schaltung des Zwischenspannungsteilers wird der Stufenwählerkontakt geöffnet, wobei die zu trennenden-Kontakte ebenfalls die Spannung Null haben. Dann wird der Zwischenspannungs--teiler durch die Erregerwicklung auf die gleiche Spannung gebracht, die zwischen zwei Anzapfungen der Regelwicklung herrscht, so ilaß der an die nächste Anzapfung anzulegende geöffnete Stufenwählerkontakt die gleiche Spannung aufweist wie diese selbst, worauf der Stufenwählerkontakt endgültig auf die neue Anzapfung verstellt wird, ohne daß dabei eine Lastschaltung auftritt. Der Umschalter wird nunmehr in die Ofenschaltung gebracht.
Erfolgt dagegen der Regelschritt derart, daß von zwei benachbarten Anzapfungen der Regelspule auf eine Anzapfung geschaltet wird, ;dann wird die Erregerwicklung des Zwischenspaminngsteilers zuerst erregt un,l dann kurzgeschlossen.
Bei dein vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel liegen die Anzapfungen der Schaltspulen für die Stufenwähler an den gleichen Stellen. Es ist natürlich auch möglich, statt dessen bei entsprechender Abänderung des Unischalters auch Regelspulen mit gegeneinander versetzten Anzapfungen zu benutzen.
Voraussetzung für die erfindungsgemäße Lastreglerschaltung ist, daß sich die einzelnen Schaltvorgänge bei einer Lastschaltung in der richtigen Reihenfolge vollziehen, was jedoch durch einen Schaltantrieb finit einer entsprechenden Kinematik erreicht werden kann. Dabei ist es zweckmäßig, die Stufenwähler im Öl des Transformators unterzubringen, die Lastschalter jedoch außerhalb des Transformatorgehäuses zu belassen und ihre in Luft liegenden Schaltkontakte mit einer Druckluftanblasung auszustatten. Dadurch ist eine leichte Zugänglichkeit der der Abnutzung unterworfenen Teile gewährleistet.

Claims

PATENT ANSpRf:cHR: i. Unter Last regelbarer Transformator für sehr hohe Stromstärken in Spannungsteilerschaltung, wobei die Enden des Spannungsteiler s mit zwei zu einer Regelspule gehörenden Kontaktbahnen verbunden sind und der Spannungsteiler finit einer Erregerwicklung versehen ist, die an Spannung gelegt und kurzgeschlossen werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerwicklung des Spannungsteiler eines jeden Zweiges von zwei parallel geschalteten Regelspulen, deren zugeordnete Spaninungsteiler über einen Hauptspannun,-steiler miteinander in Verbindung stehen, mittels eines Umschalters nicht nur, wie an sich bekannt, an Spannung gelegt oder kurzgeschlossen. sondern auch geöffnet werden kann, und daß das Übersetzungsverhältnis an ,diesen Zwischenspannungsteilerwicklungen so gewählt ist, daß die durch den beim Regelvorgang als Lastschalter wirkenden. Umschalter zu bewältigemden Stromstärken gegenüber den andenKontaktbahnen auftretenden wesentlich herabgesetzt sind.
2. Transformator nach Anspruch i"dadurch gekennzeichnet, daß jedem Zwischenspannungsteiler eine besondere Regelspule (8 bzw. 9) zugeordnet ist und die Regelspulen untereinander parallel geschaltet sind.
3. Transformator nach Anspruch i, da-,durch gekennzeichnet, daß die Erregerwicklungen (1d., 15) der Zwischenspannungsteiler durch die Umschalter (i6, 17) an die volle Spannung .der Regelspulen (8, 9) gelegt werden.
Transformator nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Regelspulen (8, 9) die gleiche Schaltstufe aufweisen und ein Anzapfpunkt jeder Regelspule mit den beiden zugehörigen Kontaktbahnen verbunden ist, so idaß die Verstellung eines Stufenwählerkontaktes die am Hauptspannungsteiler alygenommene mittlere Spannung jeweils um ein Viertel der Größe der Spannung einer Schaltstufe der Regelspule verändert wird.
5. Transformator nach Anspruch ,., da-.durch gekennzeichnet, daß die taktmäßige Bedienung oder Stufenwähler und Umschalter durch einen Schaltapparat erfolgt, bei dem die Stufenwähler im 01 des Transformators untergebracht sind und die in Luft angeordneten Umschalterkontakte mit einer Druckluftbehlasung versehen sind.