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Regeleinrichtung für Stufentransformatoren Um bei Regeltransformatoren
die Spannung von einen positiven Maximum über -Null bis zu einem negativen Maximum
regeln zu können, sind Stufenregeleinrichtungen bekannt, die aus einer Stufenwähleranordnung,
einem Lastschalter mit Überschaltwiderständen und einem Wendeschalter für Zu- und
Gegenschaltung der Regelwicklung zur nicht regelbaren Wicklung bestehen. Die Regelwicklung
wird bei diesen Regeltransformatoren bei der Regelung vom positiven zum negativen
Maximum zweimal durchlaufen; in der Nullstellung der Stufenwähleranordnung erfolgt
die Umschaltung der Regelwicklung durch den Wendeschalter auf Zu- oder Gegenschaltung.
Bei diesen bekannten Regeleinrichtungen. treten beim Überging von der Zu- in die
Gegenschaltung Schaltschritte auf, die keine Spannungsänderung zur Folge haben.
Das Auftreten dieser Schaltschritte ist nicht nur bei Betätigung der Stufenregeleinrichtung
von Hand, sondern insbesondere auch bei Antrieb der Regeleinrichtung durch einen
mittels eines Druckknopfschalters o. dgl. gesteuerten Motor störend. Bei motorischem
Antrieb der Stufenregeleinrichtung kann man dafür sorgen, daß die Regeleinrichtung
selbsttätig, also ohne besonderes Steuerkommando, diese unwirksamen Schaltschritte
ausführt. Dies hat aber den Nachteil, daß eine besondere Steuereinrichtung für den
Antriebsmotor vorgesehen sein muß, die für das selbsttätige Weiterschalten über
die unwirksamen Schaltschritte hinweg sorgt, und daß die Zeit für das Weiterschalten
verlängert bleibt.
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Bei bekannten Regeleinrichtungen für Stufentransformatoren, bei denen
die Stufenwähleranordnung entweder aus zwei Stufenwählern, die schrittweise nacheinander
fortgeschaltet werden, derart, daB in den einzelnen Dauerschaltstellungen beide
Stufenwähler immer auf die gleiche Anzapfstufe geschaltet
sind und
der Laststrom sich auf beide Stufenwähler praktisch gleichmäßig verteilt, oder aus
einem einzigen, gegebenenfalls gleichzeitig als Lastschalter ausgebildeten Stufenwähler
besteht, hat man das Auftreten solcher unwirksamen Schaltschritte dadurch vermieden,
daß der Anfang und das Ende der Regelwicklung nicht an Kontakte der Stufenwähleranordnung,
sondern lediglich an je einen Kontakt des mit der nicht regelbaren Wicklung und
mit einem Nullkontakt der Stufenwähleranordnung verbundenen Wendeschalters angeschlossen
werden. Auf die gleiche Art und Weise kann man das Auftreten unwirksamer Schaltschritte
auch bei einer Regeleinrichtung für Stufentransformatoren vermeiden, bei welcher
die Stufenwähleranordnung aus zwei abwechselnd fortschaltbaren Stufenwählern besteht,
von denen der eine den geradzahligen, der andere den ungeradzahligen Anschlüssen
der Regelwiclz#-lung zugeordnet ist, sofern man dafür sorgt, daß die Regelwicklung
eine ungerade Anzahl von Anschlüssen aufweist. Hat die Regelwicklung eine gerade
Anzahl von Anschlüssen, so läßt sich das Auftreten unwirksamer Schaltschritte auf
diese Weise nicht v er= meiden.
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Die Erfindung betrifft eine Regeleinrichtung für Stufentransformatoren,
bestehend aus zwei Stufenwählern, von denen der eine den geradzahligen, der andere
den ungeradzahligen Anschlüssen der Regelwicklung zugeordnet ist, einem Lastschalter
mit Überschaltwiderstärnden und einem Wendeschalter für Zu- und Gegenschaltung der
Regelwicklung zur nicht regelbaren Wicklung. Erfindungsgemäß wird das Auftreten
unwirksamer Schaltschritte bei einer solchen Regeleinrichtung durch Anordnung eines
Umschalters vermieden, der gleichzeitig mit dem Wendeschalter umgelegt wird und
die Verbindungen der Stufenwählerkontakte mit den Anschlüssen der Regelwicklung
derart vertauscht, daß die Stufenwähleranordnung, nachdem sie nach, einmaligem Durchlaufen
der Regelwicklung an das eine Ende der Regelwicklung und damit in die Nullstellung
gelangt ist, beim nächsten Schaltschritt nicht erst auf das aridere Ende der Regelwicklung,
sondern gleich auf den diesem Ende benachbarten Anschluß geschaltet wird.
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Die Erfindung hat gegenüber den zuletzt erwähnten bekannten Regeleinrichtungen
den Vorteil, daß sie sowohl dann, wenn die Regelwicklung eine ' ungerade Anzahl
von Anschlüssen aufweist, als auch dann, wenn sie eine gerade Anzahl von Anschlüssen
hat, anwendbar ist und das Auftreten von unwirksamen Schaltschritten vermeidet.
Außerdem unterscheidet sich die Regeleinrichtung gemäß der Erfindung von allen obenerwähnten
bekannten, das Auftreten von unwirksamen Schaltschritten vermeidenden Regeleinrichtungen
vorteilhaft dadurch, daß auch die Enden der Regelwicklung für die Regelung herangezogen
werden und demzufolge der Regelbereich um zwei Stufen größer ist als bei den bekannten
Einrichtungen.
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In der Abb. i ist ein Ausführungsbeispiel für eine Regeleinrichtung
gemäß der Erfindung für den Fall dargestellt, daß die Regelwicklung eine geradeAnzahl
von Anschlüssen aufweist. Mit i i ist die nicht regelbare Wicklung, mit 12 die mit
acht Anschlüssen versehene regelbare Wicklung des Stufentransformators bezeichnet.
Die Stufenregeleinrichtung besteht in bekannter Weise aus zwei Stufenwählern 13
und 14, einem Lastschalter 15, der in bekannter Weise ausgebildet sein kann und
mit Überschaltw i:derständen versehen ist, und aus einem Wendeschalter 16, mit dessen
Hilfe die Regelwicklung 12 der nicht regelbaren Wicklung ii zu- oder gegengeschaltet#
werden kann. Mit 17 ist ein Umschalter bezeichnet, über dessen Kontakte die Anschlüsse
der Regelwicklung i2 an die Kontakte a-h der beiden Stufenwähler 13, 14 angeschlossen
sind. In der dargestellten Stellung des Umschalters 17 liegen die geradzahligen
Anschlüsse 2, 4, 6, 8 an den Kontakten a-d des Stufenwählers 13, die ungeradzahligen
Anschlüsse 1, 3, 5, 7 an den Kontakten e-h des Stufenwählers 14. In der anderen
Stellung des Umschalters 17 sind die geradzahligen Anschlüsse an die Kontakte e-h
des Stufenwählers 14, die ungeradzahligen Anschlüsse an die Kontakte a-d des Stufenwählers
13 geführt. Der Umschalter 17 wird gleichzeitig mit dem Wendeschalter 16 umgelegt
und kann zu diesem Zweck mit ihm gekuppelt oder baulich vereinigt sein. Der Antrieb
der aus den Stufenwählern 13, 14, dem Lastschalter 15 und dem Wendeschalter 16 bestehenden
Stufenregeleinrichtung geht, wie üblich, in der Weise vor sich, daß nach Weiterschalten
des einen Stufenwählers der Lastschalter auf die von diesem Stufenwähler gewählte
nächste Stufe umgelegt wird, worauf der andere Stufenschalter weitergeschaltet wird
und der Lastschalter auf die- jetzt ausgewählte weitere Stufe umgelegt wird.
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Die Wirkungsweise der in Abb. i dargestellten Regeleinrichtung ist
folgende: In der gezeichneten Stellung der Stufenregeleinrichtung hat die an der
Leitung i8 abgenommene Spannung ihren niedrigsten Wert, da die Regelwicklung 12
der Hauptwicklung gegengeschaltet ist und die. Leitung 18 über den Lastschalter
und den Stufenwähler 13 an dem Anschluß 8 der Regelwicklung liegt. Soll die Spannung
erhöht werden, so wird der Lastschalter
nach rechts umgelegt, so
däß die Leitung 18 nunmehr über den Stufenwähler 14 auf -den Kontakt f mit dem Anschluß
7 verbunden wird. Zur weiteren Erhöhung der Spannung wird der Stufenwähler 13 vom
Kontakt b auf den Kontakt c geschaltet und anschließend der Lastschalter 15 in die
gezeichnete Stellung umgelegt. Zur weiteren Erhöhung der Spannung wird der Stufenwähler
14 vom Kontakt f auf den Kontakt g geschaltet und anschließend wieder der- Lastschalter
nach rechts umgelegt. Zur noch weiteren Erhöhung der Spannung werden die Stufenwähler
13, 14 abwechselnd weiter im Uhrzeigersinne schrittweise verstellt, wobei immer
der Lastschalter nach rechts bzw. nach links umgelegt wird, bis schließlich sämtliche
Anschlüsse der Regelwicklung r:2"durchlaufen sind, chie Leitung ig also über den
Lastschalter in Rechtslage und den Stufenwähler 14 auf Kontakt e mit dem Anschluß
i verbunden wird. In der Abb. i a ist zum besseren Verständnis diese Stellung der
Stufenwähler, des Lastschalters und des Wendeschalters herausgezeichnet, wobei der
Lastschalter 15 der Einfachheit halber unter -Fortlassung der Überschaltwiderstände-
als einfacher Umschalter schematisch angedeutet ist. Weiter sind der besseren Übersicht
halber an die Kontakte a-h der beiden Stufenwähler 13, 14 und an die Kontakte des
Wendeschalters 16 - die Nummern der mit diesen Kontakten verbundenen Anschlüsse
der Regelwicklung 12 angeschrieben. Die Leitung 18 ist in dieser Stellung der Stufenregeleinrichtung
über den Kontakt e des Stufenwählers 14 mit dem Ende der nicht regelbaren Wicklung
i i verbunden. Die A#bb. i a zeigt also die sogenannte Nullstellung. Soll die Spannung
weiter erhöht werden, so wird der Stufenwähler 13 von dem Kontakt a auf den Kontakt
b weitergeschaltet und dabei. gleichzeitig der Wendeschalter 16 und der Umschalter
17 umgeschaltet, so daß in dem Augenblick, in dem der Stufenwähler 13 ,uf den Kontakt
b gelangt, die geräjdzahligen Anschlüsse an den Kontakten a-d des Stufen-@vählers
13 liegen und das Ende der nicht regelbaren Wicklung ä i über -den Wendes=chalter
16 mit dem Anschluß 8 der Regelwicklung 12 verbunden ist. Hierauf wird, wie üblich,
der Lastschalter 15 nach links umgelegt,- so daß die Leitung 18 maimehr über den
Stufenwähler 13 mit dem Anschluß 7 der Regelwicklung verbunden ist. Diese Stellung
der Stufenregeleinrichtung zeigt .die Abb. i b. Zur weiteren Erhöhung der Spannung
wird jetzt der Stufenwähler 14 von dem Kontakt e auf den Kontakt f weitergeschaltet
und anschließend der Lastschalter 15 nach rechts umgelegt. Dann wird der Stufenwähler
13 von Kontakt b auf Kontakt c weitergeschaltet und der Lastschalter 15 -wieder
nach links umgelegt. Zur weiteren Erhöhung der Spannung werden die Stufenwähler
im Uhrzeigersinne und der Lastschalter in der entsprechen= den Weise weitergeschaltet,
bis schließlich der Stufenwähler 14 auf dem Kontakt h steht, der Stufenwähler 13
auf den Kontakt a weitergeschaltet und der Lastschalter 15 in die in der Abb. i.
gezeichnete Stellung umgelegt ist. Dann ist die Leitung 18 über den Lastschalter
und den Stufenwähler 13 auf Kontakt a mit dem Änschlußs der jetzt der nicht regelbaren
Wicklung i i zugeschalteten Regelwicklung i2 verbunden. Die Spannung hat damit ihren
Höchstwert erreicht. Zur Erniedrigung der Spannung werden die Stufenwähler im Gegenuhrzeigersinne
abwechselnd schrittweise nacheinander weitergeschaltet. Beim Weiterschelten des
Stufenwählers 13 von dem Kontakt b auf den Kontakt a erfolgt die T-Tmschaltüng
des Wendeschalters und des Umschalters zurück in die in der Abb. z dargestellte
Stellung.
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Die vorstehende Beschreibung zeigt, daß unwirksame Schaltschritte
- nicht auftreten, sondern daß jede Verstellung der Stufenregeleinrichtung um einen
Schritt eine Spannungsändtrung um eine Stufe zur Folge hat.
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Beim Umschalten des Umschalters 17 und des Wendeschalters 16 muß dafür
gesorgt werden, daß während des Umschaltvorganges die Verbindung der Leitung 1,8
mit dem oberen Ende der nicht regelbaren Wicklung i i nicht unterbrochen wird. Dies
läßt sich ohne Schwierfgkeiten dadurch erreichen, daß der Wendeschalter 16 einen
Hilfskontakt i9 erhält, der in der Mitte zwischen den beulen mit den Anschlüssen
i und '8 -verbundenen Kontakten liegt und. der entweder unmittelbar an die Leitung
i8 oder, wie in der Abb. i dargestellt, an die vom Lastschalter zum Stufenwähler
14 führende Leitung angeschlossen ist. Der Wendeschalter 16 ist nun so ausgebildet,
daß er beim Umschalten den Kontakt, auf dem er bisher stand, erst vt;rläßt; nachdem
er in Berühiung mit dem Hilfskontakt i9 gekommen ist, und @daß er diesen erst-wieder
verläßt, nachdem er in Berührung mit dem anderen Kontakt gekommen ist. In der Abb.
i ist dies durch Verbreiterung des Schalthebels des Wendeschalters angedeutet.
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In der Abb. 2 ist ein Beispiel für die Anwendung der Erfindung bei
einem Regeltransformator gezeichnet, dessen Regehvicklung eine ungerade Anzahl von
Anschlüssen aufweist. Die nicht regelbare Wicklung ist hier mit 21, die regelbare
Wicklung, die sieben Anschlüsse i bis 7 besitzt, ist mit 22, die beiden Stufenwähler
sind mit 23, 24, der Lastschalter mit, z5 und der Wendeschalter
mit
26 bezeichnet. Die Kontakte der beiden Stufenwähler 23, 24 haben wie in Abb. z die
Bezugzeichen a-h erhalten. Der Umschalter zum Vertauschen der Verbindungen zwischen
den Anschlüssen der Regelwicklung und den Kontakten der Stufenwähler ist mit 27
bezeichnet. In der in der Abb. 2 gezeichneten Stellung der Stufenregeleinrichtung
ist die abgehende Leitung 28 über den -Lastschalter 25, den Stufenwähler 24 auf
Kontakt g mit dem Endanschluß 7 der Regelwicklung 22 verbunden, die jetzt der nicht
regelbaren Wicklung2z gegengeschaltet ist, da das obere Ende der Wicklung 2,1 über
den Wendeschalter 26 mit dem Endanschluß r der Regelwicklung 22 in Verbindung steht.
Die an der Leitung 28 abgenommene Spannung hat also ihren niedrigsten Wert. Zur
Erhöhung der Spannung wird zunächst der Lastschalter 25 nach links umgelegt und
damit die Leitung 28 mit dem Anschluß 6 verbunden. Darauf wird der Stufenwähler
24 von Kontakt g auf Kontakt h geschaltet und der Lastschalter 25 in die in der
Abb. 2 gezeichnete Stellung umgelegt. Dann wird der Stufenwähler 23 von Kontakt
c auf Kontakt d geschaltet und der Lastschalter 25 wieder nach links gelegt. Durch
entsprechendes Weiterschalten der Stufenregeleinrichtung wird die Spannung Stufe
um Stufe erhöht, bis schließlich der Stufenwähler 23 auf den Kontakt a und danach
der Stufenwähler 24 auf den Kontakt f gelangt und der Lastschalter 25 in"die .in
der Abb. 2 gezeichnete Stellung umgelegt wird. Damit ist die_sogenannte Nullstellung
erreicht, in der die Leitung 28 über den Lastschalter 25, den Stufenwähler 24 auf
den Kontakt f finit dem Anschluß z der Regelwicklung 22 und damit über den Wendeschalter
26 mit dem oberen Ende der nichtregelbaren Wicklung 2 r verbunden ist. In der Abb.
2 a ist zum besseren Verständnis diese- Stellung der Stufenwähler 23, 24, des Lastschalter
25 und des Wendeschalters 26 herausgezeichnet, wobei der Lastschalter 25 der Einfachheit
halber unter Fortlassung der Überschaltwiderstände als einfacher Umschalter schematisch
angedeutet ist. Weiter sind der besseren Übersicht halber an die Kontakte a-h der
beiden Stufenwähler 23, 24 und -an die Kontakte des Wendeschalters 26 die Nummern
der mit diesen Kontakten verbundenen Anschlüsse der Regelwicklung 22 angeschrieben.
Der Kontakt b des Stufenwählers 23 ist, wie auch aus der Abb. 2 ersichtlich ist,
in diesem Falle (bei der gezeichneten Stellung des Umschalters 27) mit keinem Anschluß
der Regel`vicklung 22 in Verbindung. Soll jetzt die Spannung um eine weitere Stufe
erhöht werden, so wird der Stufenwähler 23 von dem Kontakt a auf den Kontakt b umgelegt.
Gleichzeitig erfolgt bei diesem Schritt die Umschaltung des Wendeschalters 26 und
des Umschalters 27. Anschließend wird, wie üblich, der Lastschalter 25 umgelegt.
Es ergibt sich dann die in Abb. 2b herausgezeichnete Schaltstellung. Bei der Umschaltung
des Umschalters 27 sind, wie ein Vergleich der Abb. 2 a und 2 b ohne weiteres erkennen
läßt, die Anschlüsse innerhalb,der beiden Stufenwähler 23, 24 um,einen Schritt im
Gegenuhrzeigersinne versetzt worden, so daß also der Kontakt a jetzt mit keinem
Anschluß in Verbindung steht, dagegen der Kontakt b mit dem Anschluß 6, der Kontakt
c mit dem Anschluß 4 und der Kontakt d mit dem Anschluß :2 in Verbindung steht.
Die Kontakte e bis lt, die vorher mit Anschlüssen 3, r, 7, 5 in Verbindung
standen, liegen jetzt an den Anschlüssen z, 7, 5, 3 der Regelwicklung 22. Beim Übergang
derVStufenregeleinrichtung aus der in Abb. -2a gezeichneten Stellung in die nächste
in der Abb. 2b gezeichnete Stellung hat sich die Spannung wieder um eine Stufe erhöht.
Denn die Leitung 28 steht jetzt über dem Lastschalter 25 und dem Stufenwähler auf
Kontakt b mit dem Anschluß 6 der jetzt der nicht regelbaren Wicklung 2r zugeschalteten
Regelwicklung 22 in Verbindung. Zur weiteren Erhöhung der Spannung werden die Stufenwähler
23, 24 und, der Lastschalter 25 in der beschriebenen Weise Stufe für Stufe weitergeschaltet,
bis schließlich der Stufenwähler 23 auf den Kontakt d, der. Stufenwähler 24 auf
den Kontakt e gelangt und der Lastschalter 25 nach rechts in die in der Abb. :9
gezeichnete Stellung umgelegt wird. Dann ist die Leitung 28 über den Lastschalter
25 und den Stufenwähler 24 auf Kontakt e mit dem Endanschluß z der mit der nicht
regelbaren Wicklung 21 in Reihe geschalteten Regelwicklung 22 in Verbindung. Die
Spannung hat damit ihren Höchstwert erreicht. Soll die Spannung wieder erniedrigt
werden, so werden die Stufenwähler 23, 24 im Gegenuhrzeigersinne abwechsend Schritt
für Schritt unter entsprechender Betätigung des Lastschalters 25 verstellt, bis
wieder die sogenannte Nullstellung erreicht ist. Wird jetzt der Stufenwähler 23
zur weiteren Erniedrigung der Spannung von dem Kontakt b auf den Kontakt a umgelegt,
so werden gleichzeitig der Umschalter 27 und der Wendeschalter 26 in die in der
Ahb. 2 gezeichnete Stellung umgelegt. Zur weiteren Erniedrigung der Spannung werden
die Stufenwähler 23, 24 im Gegenuhrzeigersinne weitergeschaltet, bis schließlich
die in Abb. 2 gezeichnete Betriebsstellung erreicht ist.
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Aus vorstehendem ergibt sich, daß bei jedem Schaltschritt der Stufenregeleinrichtung
die Spannung um eine Stufe erhöht bzw.
erniedrigt wird, däß also
keinerlei unwirksame Schaltschritte- auftreten. Ebenso wie bei dem in Abb. i dargestellten
Ausführungsbeispiel muß auch. beim Ausführungsbeispiel nach Abb.2 dafür gesorgt
werden, daß beim Umschalten des Umschalters 27 und des Wendeschalters 26 die Verbindung
der Leitung 28 mit dem oberen Ende der nicht regelbaren Wicklung 2i nicht unterbrochen
wird. Dies kann auch hier in derselben -Weise, wie es an Hand des ersten- Ausführungsbeispiels
geschildert worden ist, durch Anordnung eines Hilfskontaktes 29 an dem Wendeschalter
26 erreicht werden. Der Hilfskontakt 29 ist hier an die vom Lastschalter zum. Stufenschalter
24 führende Leitung angeschlossen, kann aber auch mit der Leitung 28 unmittelbar
verbunden sein.
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Bei den in den Abb. i und 2 dargestellten Ausführungsbeispielen ist
der Regeltransformator in Sparschaltung .geschaltet; er eignet sich also als regelbarer
Zusatztransformator. In beiden Fällen läßt sich natürlich auch ein Transformator
mit besonderer Erregerwicklung verwenden, so daß diese Transformatoren als regelbare.Leistungstransformatoren
brauchbar sind.