DE754479C

DE754479C - Stufenregeleinrichtung fuer Regeltransformatoren oder Regeldrosseln

Info

Publication number: DE754479C
Application number: DES143861D
Authority: DE
Inventors: Max Schwaiger
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1941-02-03
Filing date: 1941-02-03
Publication date: 1954-07-26
Also published as: FR878558A; BE444152A; CH223135A

Description

Die Erfindung "betrifft eine Stufenregeleinrichtung für Regeltransformatoren oder Regeldrosseln, bei der abwechselnd zwei Stufenwähler schrittweise an Anzapfungen der Regelwicklung entlang geschaltet werden und abwechselnd der Laststrom durch vorübergehend kurzgeschlossene Überschaltmittel von dem einen auf den anderen Stufenwähler umgelegt wird.

Die Erfindung hat die Aufgabe, die Beanspruchung der Schaltorgane bei allen Betriebsverhältnissen herabzusetzen. Die Erfindung macht dabei in an sich bekannter Weise von Überschältmitteln Gebrauch, die eine etwa der Stufenspannung entsprechende Gegen-EMK erzeugen, aber eine stark nachgiebige Spannungscharakteristik (weiche Charakteristik) haben.

Erfindungsgemäß dienen als Überschaltmittel zwei Spulen, von denen jede, solange sie kurzgeschlossen ist, den Nutzkraftfluß' des Regeltransformators, den der Regeldrossel oder den eines Hilfstransformators belastet.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert.

In Fig. ι ist 1 der Eisenkern des Regeltransformators. 2 ist die Regel wicklung, die mehrere Anzapfungen 3 besitzt. Jede Anzapfung ist mit einem festen Kontakt der Kontaktreihe 4 des einen Stufenwählers und mit

einem festen Kontakt der Kontaktreihe 5 des anderen Stufenwählers verbunden.

Die beiden Stufenwähler sind gemäß Fig. 2 geschaltet. Jeder bewegliche Stufenwählerkontakt ist unmittelbar an einem Lastschalterkontakt 8 bzw. 9 angeschlossen und außerdem über einen ohmschen Widerstand 10, einen induktiven Widerstand 11 und eine Spule 12 bzw. 13 mit dem Lastschalterkontakt 14 bzw. 15 verbunden. Der bewegliche, an die Lastleitung 16 angeschlossene Lastschalterkontakt 17 überbrückt in den Zwischenstellungen jeweils zwei der Kontakte 8,9, 14, 15. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, iS sitzen die Spulen 12 und 13 auf dem Kern 1 und sind durch einen Schlitz 18 dieses Kerns hindurchgeführt. Jede Spule umfaßt die Hälfte des Regeltransformatornutzkraftflusses. Die beiden Spulen können aber auch jeweils weniger als die Hälfte des Flusses umfassen, wie Fig. 3 zeigt. Die Windungszahl einer jeden Spule ist so gewählt, daß an jeder Spule die halbe Stufenspannung erzeugt wird. Die Stufenregeleinrichtung arbeitet folgendermaßen: Der bewegliche Lastschalterkontakt 17 läuft im Sinne des eingezeichneten Pfeils um. Sobald er den Kontakt 8 verlassen hat, wird der dadurch stromlos gewordene Stufenwählerkontakt 6 um eine Stufe weitergeschaltet. Inzwischen hat der bewegliche Lastschalterkontakt 17 die Kontakte 9 und 15 überbrückt und damit die Spule 13 vorübergehend kurzgeschlossen. Der Kraftfluß des Eisenkerns 1 wird dadurch zum größten Teil auf den von der Spule 12 umschlossenen Pfadteil abgedrängt. Sobald der Kontakt 17 den Kontakt 9 verlassen hat und nur noch mit dem Kontakt 15 in Berührung steht, erhält die Lastleitung 16 ein Potential, das der Schaltstellung des Stufenwählerkontaktes 7, vermindert um die Hälfte der Stufenspannung, nämlich vermindert um die Spannung der Spule 13, entspricht. Das Lastleitungspotential liegt also zwischen den Potentialen der Stellungen der Stufenwählerkontakte 6 und 7. Beim weiteren Drehen überbrückt der Kontakt 17 die Kontakte 15' und 14. Die Spulen 12 und 13 sind dann wie ein Spannungsteiler geschaltet, an dessen Mitte die Lastleitung 16 angeschlossen ist. Der Laststrom verteilt sich nun auf die beiden Spulen 12 und 13. Bei der weiteren Drehung des Kontaktes 17 wird die Spule 13 ausgeschaltet. Der Laststrom fließt nunmehr endgültig über die Spule 12 und den Stufenwählerkontakt 6. Jetzt kann der stromlos gewordene Stufenwählerkontakt 7 um einen Schritt fortgeschaltet werden. Hierauf überbrückt der Kontakt 17 die Kontakte 14 und 8 und schließt dadurch vorübergehend die Spule 12 kurz. Der Kraftfluß des Kerns 1 wird dabei auf den von, der Spule 13 umschlossenen Pfadteil abgedrängt und gleichzeitig das Potential der Lastleitung 16 auf das des Stufenwählerkontaktes 6 herabgesetzt. Hierauf verläßt der Kontakt 17 den Kontakt 14 und überbrückt dann die Kontakte 8 und 9. In dieser Stellung verteilt sich der Strom gleichmäßig auf die Stufenwählerkontakte 6 und 7. Dies ist die Hauptstellung der Stufenregeleinrichtung.

Die magnetischen Widerstands\-erhältnisse an den Spulen 12 und 13 sind so abgeglichen, daß der Kurzschlußstrom einer überbrückten Wicklung 12 oder 13 kleiner, insbesondere wesentlich kleiner als der Laststrom ist. Durch die Widerstände 10, 11 kann diese Abgleichung in bekannter Weise unterstützt werden.

In Fig. 4 sitzen die als Überschaltmittel dienenden Spulen 25 und 26 auf zwei Hilfstransformatoren mit den Erregerwicklungen 2j, die von einem Netz X gespeist werden. 6, 7 sind wieder die beiden beweglichen Stufenwählerkontakte, und 17 ist der an die Lastleitung 16 angeschlossene, bewegliche Lastschalterkontakt. Die feststehenden Lastschalterkontakte 19 bis 21 sind in der bei der sogenannten Flußverdrängungsschaltung üblichen Weise an die Spule 25 angeschlossen, desgleichen die Kontakte 22 bis 24 an die Spule 26. Die Hilfstransformatoren haben einen Mittelschenkel 2?· bzw. 280 und zwei Außenschenkel 29, 30 bzw. 290, 300. In der gezeichneten Stellung nach Fig. 4 ist der Stufenwählerkontakt 7 stromlos. Er kann also um eine Stufe weitergeschaltet werden, während der Stufenwählerkontakt 6 noch in der vorhergehenden Stellung bleibt. Beim Weiterschalten überbrückt der Kontakt 17 zunächst die Kontakte 19, 20. Die Magnetschenkel 28, 29 sind in dieser Schaltstellung von einer gemeinsamen Kurzschluß windung umgeben. Der Fluß schließt sich fast ausschließlich durch die Schenkel 28 und 29, und nur ein kleiner Teil gelangt zum Schenkel 30. Kurz darauf verläßt der Kontakt 17 den Kontakt 19 und steht auf dem Kontakt 20. Zwischen dem Stufenwählerkontakt 6 und dem Kontakt 20 tritt dann eine Spannungsdifferenz auf, die no etwa der Hälfte der Umlaufspannung des Schenkels 28 entspricht und die zwischen dem Potential der Stufenwählerkontakte 6 und 7 liegt. Beim Weiterschalten überbrückt der Kontakt 17 die Kontakte 20, 21. Dadurch wird eine den Schenkel 29 umschließende Kurzschlußwindung hergestellt, und der Fluß schließt sich jetzt über die Schenkel 28 und 30. Nach dem Verlassen des Kontaktes 20 steht der Kontakt 17 auf dem Kontakt 21, und die Lastleitung 16 erhält ein Potential, das, wie in der vorhergehenden Stellung, um die volle

Umlaufspannung des Schenkels 28 von dem des Stufenwählerkontaktes 6 verschieden ist. Die volle Umlauf spannung des Schenkels 28 zusammen mit der des Schenkels 280 ergibt genau eine Spannung, die der Stufenspannung des Transformators das Gleichgewicht hält. Wenn deshalb im folgenden der Kontakt 17 die Kontakte 21 und 22 überbrückt, dann wirken die beiden Hilfstransformatoren wie ein Spannungsteiler, dessen Enden an die Stuf en wähler kontakte 6 und 7 angeschlossen sind und an dessen Mitte die Lastleitung 16 liegt. Bei der Überbrückung der Kontakte 2t, 22 wurde der Laststrom auch schon, teilweise zum Stuf en wähler kontakt 7 hinübergeleitet. Verläßt nun der Kontakt 17 den Kontakt 21, dann wird der Stufenwähler kontakt 6 stromlos und kann um einen Schritt weitergeschaltet werden. Der weitere Schaltvorgang über die Kontakt 22, 23, 24 spielt sich nun in der gleichen Weise ab wie der bei den Kontakten 19 bis 21 beschriebene. Die Kontakte 19 bis 24 sind der Einfachheit halber in der Abwicklung gezeichnet, tatsächlich sind sie wie die Kontakte 8, 9, 14, 15 der Fig. 2 im Kreise angeordnet.

In Fig. 5 ist die Schaltung des einen Manteltransformators noch besonders dargestellt.

Wie die Fig. 6 zeigt, kann statt zweier Hilfstransformatoren auch ein einziger verwendet werden. Die Erregerwicklung 27 dieses Hilfstransformators kann an eine Wicklung 31 angeschlossen sein, die nur einen Teil des Haupttransformatorkerns 1 umschließt.

Beim Erfindungsgegenstand ist die Beanspruchung der Schaltelemente wesentlich kleiner als die bei den bekannten Stufenregeleinrichtungen. Abgesehen von den Abgleichwiderständen 10, 11, die unter Umständen entbehrlich sind, sind keine besonderen Überschaltwiderstände erforderlich.

Claims

Patentansprüche:

r. Stufenregeleinrichtung für Regeltransformatoren oder Regeldrosseln, bei der abwechselnd zwei Stufenwähler schrittweise an Anzapfungen der Regelwicklung entlang geschaltet werden und abwechselnd der Laststrom durch vorübergehend kurzgeschlossene Überschaltmittel von dem einen auf den anderen Stufenwähler umgelegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Überschaltmittel zwei Spulen (z. B. 12 und 13) dienen, von denen jede, solange sie kurzgeschlossen ist, den Nutzkraftfluß des Regeltransformators, den der Regeldrossel oder den eines Hilfstransformators belastet.
2. Stufenregeleinrichtung für Regeltransformatoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von den beiden Überschaltspulen die eine die eine Hälfte und die andere die andere Hälfte des Regeltransformatornutzkraftflusses umfaßt oder beide jeweils weniger als die Hälfte umfassen.
3. Stufenregeleinrichtung nach den Ansprüchen ι und 2, gekennzeichnet durch eine derartige Abgleichung der magnetischen Widerstandsverhältnisse an den Überschaltspulen und durch eine derartige Abgleichung der gegebenenfalls im Stromkreis der Überschaltspulen vorhandenen ohmschen und induktiven Widerstände (10, 11), daß der Kurzschluß strom einer überbrückten Überschaltspule kleiner, insbesondere wesentlich kleiner als der Laststrom ist.
4. Stufenregeleinrichtung mit einem oder zwei Hilfstransformatoren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Hilfstransformatoren solche mit Flußverdrängung verwendet werden.
5. Stufenregeleinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerwicklung des Hilfstransformators oder die Erregerwicklungen der Hilfstransformatoren an eine Wicklung angeschlossen sind, die nur einen Teil des Nutzkraftflusses des Regeltransformators umschließt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

1 9535 7.54