DE755475C - Nach Art eines Phasentransformators ausgebildeter Phasenschieber, auf dessen blank gemachter Sekundaerwicklung Stromabnehmer gleiten - Google Patents

Description

• Nach Art eines Phasentransformators ausgebildeter Phasenschieber, auf dessen blank gemachter SekündärwicklungStromabnehmer gleiten Es sind Phasenschieber bekannt, die nach Art eines Ringkerntransformators auggebildet sind. Auf einem ringförmigen Kern sind eine Primärwickhrng und eine über den ganzen Kern gelegte Sekundärwicklung vorgesehen, von denen lelbztere außen liegt. Ein Teil der Sekun.därwncklung ist blank macht, so- daß durch Schleifbürsten oder ähnliche Mittel ein Strom abgenommen werden kann. Die Primärwicklung dieses Phasenschiebers, die symmetrisch mit drei Anzapfungen versehen ist, liegt an einer Dreaiphasenstromquelle. Solche Phasenschieber erzeugen ein Drehfeld, und man kann s.ie daher als Dmehfeldphasenschieber bezeichnen. Ihr Nachteil besteht darin, daß bei unsymmebrischerBelastung wegen des gemeinsamen Eisenkerns für alle Wicklungen Ausgleichströme in allen drei Wicklungen auftreten:. Dadurch wird das sekundärseitige Spannungssystem verzerrt-.
• Aufgabe der Erfindung ist eis, einen Phasenschieber mit praktisch unverzerr'tetn, sekundärseitigem Spannungssystem zu bauen. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß der Eisenkern des Phasenschiebers in magnetisch nicht miteinander verkettete Teilkerne unterteilt ist.
• In Fig. i ist eine Ausführungsform eines Phasenschiebers dargestellt, der primär an ein Dreiphasennetz angeschlossen und dem sekundär Einphasenstrom entnommen wird. Es sind hier die den einzelnen Pha.senspannungen zugeordneten Wicklungen auf voneinander unabhängigen ringför'migein Eisenkernen angeordnet, und zwar so, da.ß jede Sekundärwicklung 1/s eines Pingu-mfanbes bedeckt. Wie man erkennt, sind die drei Sekundärwicklungen R, S, T räumlich so angeordnet, daß sie; in der senkrechten Projektion betrachtet, einen geschlossenen Kreis bilden. Hier treten jedoch im Gegensatz zii dem bekannten Phasenschieber mit nur einem einzigen Kern kein Drehfeld, sondern nur vollkommen voneinander gitrennte Wechselflüsse auf.
• Im einzelnen ergibt: sich, wie Fig. i erkennen läßt, der Aufbau des neuen Pliase ischiebers wie folgt: Auf einer Grundplatte, i sind durch nicht gezeichnete Haltevorrichtungen drei in sich geschlossene Eisenringe, 2, 3, :.l übereinander atigeo@rdnet. Jeder Ring trägt eine 1/s des Umfanges bedeckende Sekundärwicklung. Die drei Sekundärwicklungen sind entsprechend ihrer Zugehärigileit zu den drei Phasen eines Drehstromnetzes mit R, S, T bezeichnet und in nicht dargestellter Weise nach der Reihenfolge ihrer Phasen in Dreieck geschaltet. Auf der Grundplatte i ist eine Säule 5 befestigt, die zur Lagerung eines Doppelarmes 6 dient. An diesem sind isoliert zwei Stroinabnelimer angeordnet, die je drei Rollen 7, 8, 9 bzw. 1o, 1i, 12 tragen. Ab-,yechselnd je eine Rolle jedes Stromabnehmers macht mit einer Sekundärwicklung Kontakt, wenn man den Doppelarm 6 mittels eines Handgriffes 13 dreht. Zur Stromableitung sind zwei bewegliche Zuleitungen 1d., 1s vorgesehen, die abgebrochen gezeichnet und milt zwei nicht dargestellten Abnahmeklemmen: verbunden sind.
• Einer solchen Anordnung haftet noch der groß Nachteil an, daß bei der Phasenregelung die Größe der sekundären Spannungen sich ändert. Uni dem abzuhelfen, kann man folgendermaßen vorgehen: Man teilt die Sekundärwicklungen R, S, T in je zwei Hälften Ri, R." Si, S#, T1, T, auf und ordnet die zu jedem Ringkern gehörigen Wicklungshälften auf dem Ringkern gegenüberliegend an. Alle Wicklungshälften werden entsprechend Fig. 2 zu einem geschlossenen Sechseck verbunden. Bezeichnet man- die in jeder Wicklung induzierte Spannung mit L', so erkennt man, daß die abgenommene Spannung ('i gleich a L' ist, wenn die Stromabnahme an zwei Eckpunkten des Sechsecks erfolgt. Erfolgt die Stromabnahme jedoch in den Wicklungsmitten, so ist die abgenommene Spannung LT, - 2 LT . cos 30`=' = 1,732 U. Die abgenommene Spannung schwankt hier also um 1 7'10.
• Wie bereits aus der Gegenüberstellung der Apparate nach den Fig. i und 2 hervorgeht, lassen sich die bei der Stromabnahme auftretenden Spannungsschwankungen durch Unterteilung der Sekundärwicklung stark herabsetzen. Rein schaltungsmäßig betrachtet, kann man sich etwa dahingehend ausdrücken, daß man zu Schaltungsvielecken größerer Seitenzahl übergehen muß, um kleinere Spannungsschwankungen zu erhalten.
• Zur Verkürzung der Kraftlini.enpfade, die bei denn Phasenschieber gemäß Fig. i verhältnismäßig lang sind, kann man eine Ausführungsform nach Fig. 3 wählen, bei der jede der sekundären Teilwicklungen auf einem Teilkern untergebracht ist, der in sich geschlossen sein muß. Jeder Sekundärteilwicklung ist dann eine Primärteilwicklung zuzuordnen. Die zu zwei zusammengehörigen Sekundärteilwicklungen erforderlichen Primärteilwicklungen «-erden in diesem Falle an ein und dieselbe Phasenspannung angeschlossen. An der Schaltungsweise der Sekundärteilwicklungen, wie sie an Hand der Fig. 2 bereits erläutert worden ist, ändert sich bei der Aufteilung der Eisenkerne nichts. Ebenfalls wird auch die räumliche Anordnung der Sekundärteilwicklungen beibehalten, so daß diese Wicklungen, in der senkrechten Projektion betrachtet, wieder einen geschlossenen Kreis bilden. Die beiden gegenüberliegenden Teile jedes Teilkerns sind hier nicht vollkommen selbständig, sondern durch einen ringförmigen Eiseiikärper - zu -einem einheitlichen Teilkern verbunden. Aus der Darstellung erkennt-man jedoch eindeutig die Verkürzung der Kraftlinienpfade.
• Wie Fig.3 erkennen läßt, sind hier also auf dem Teilkern 16 die Wicklungssy-stieme R1 und R, aufgebracht. N"on den beiden darunterliegend zu denkenden, nicht dargestellten Teilkernen sind nur die Wicklungssysteine S1, S#, und Ti, TZ angedeutet. Man erkennt, daß sich die sechs 'Fei.lwicklungen zu einem Kreis ergänzen. Jedes System bestellt aus einer nicht gezeichneten Primärwicklung und einer zugehörigen Sekundärwicklung. Die drei Primärwicklungen sind an die drei Phasenspannungen oder an die drei verketteten Spannungen eines Drehstromnet7es angeschlossen. Am äußeren Umfang sind die Sekundärwicklungen blank gemacht, so daß der Einphasenstrom durch zwei Stromabnehmer 17, 18, die entsprechend Fig. i ausgebildet sind, abgenommen werden kann. Sie sind durch Schleifkontakte mit Schaeifringen i9 und 2o verbunden. Von diesen aus wird der abgenommene Strom zu dem Klemmenpaar 2i geleitet.
• Ein Phasenschiecher, der sich durch besonders kleine Spannungsschwankungen auszeichnet, isst in Fitg. 4 dargestellt. Hier sind zwei aus je sechs geschlossenen, je eine Primärwicklung und eine Sekundärwicklung tragenden Eisenkernen bestehende Ringe derart gegeneinander versetzt übereinander angeordnet, daß die Stromabnehmer ab-,vechselnd mit den auf den beiden Ringen angeordneten Sekundärwicklungen zusammenarbeiten. Sämtliche Sekundärwicklungen sind in einer der Phasenfolge entsprechenden Aufeinanderfolge, zu einem geschlossenen Zwölfeck zusammengeschaltet. Der obere Ring bes:teht aus sechs voneinander getrennten geschlossienen Eisenkernen 22 bis 27, die derart im Kreis angeordnet sind, daß die Sekundärwicklungen je i/12 des, Kreilsumfanges einnehmen. Die Wieklunaien der Kerne 22 und 25 sind im Schnitt, die übrigen in Ansicht gezeichnet. Gleichachsig dazu liegt ein unterer Ring, der ebenfalls aus sechs in der gleichen Weise bewickelten Kernen 28 bis 33 besteht, wobei diese aber um 111,2 des Umfanges gegenüber dem oberen Ring versetzt angeordnet sind. Die Primärwicklungen von je zwei einander gegenüberliegenden Kernen, z. B. 22 und 25, 23 und 26 usw., sind nun an die drei Phasenspannungen bzw. verketteten Spannungen eines D@rehsibro.mnetzes angeschlossen. In diesem Fall erhält man beim Drehen der Stromabnehmer 34, 35, die abwechselnd die Sekundärwicklungen der beiden Ringe berühren, im Leerlauf nur noch Spannungsschwankungen im Betrage. von ± i,61/o, was im allgemeinen praktisch als belanglos zu betrachten ist. Bei dem vorerwähnten Aufbau deis Kernes in zwei Ebenen kommt man im übrigen mit je zwei Rollen je Stromabnehmer aus. Die Spannung wird hier wieder über Schleifrinlge 36 und 37 einem Klemmenpaar 38 zuggeführt.
• Bei den: dargestellten Ausführungsbeispielen isst der Einfachheit halber davon ausgegangen, daß dem Phasenschieber ein Einphasenstrom entnommen werden soll. In diesem Fall sind, wie gezeichnet, nur zwei Stromabnehmer vorzusehen. Es steht jedoch nichts. im Wege, dem Phasenschieber beispielsweise auch Dreiphasenstrom zu entnehmen, wozu lediglich erforderlIch ist, drei entsprechend versetzte Stromahnehmer vorzusehen.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Nach Art eines Ph:asenzahltransformators ausgebildeter Phasenschieber, auf dessen blank gemachter Se#lcundärwicklung Stromabnehmer gleiten, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung eines praktisch unverzerrten sekundären Spannungssystems der Eisenkern in magnetisch nicht miteinander verkettete Teilkerne (z. B. 2, 3, 4 in Fig. i) u@nte@rteil,t ist.
2. 2. Phasenschieber nach Anspruch i, dadurch, gekennzeichnet, da.ß jeder Teilkern zwei diametral gegenüberliegende Sekundärwicklungsteile trägt.
3. 3. Phasenschieber nach. Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärwicklungsteile zu einem regelmäßigen Polygon zusammengeschaltet sind.
4. 4. Phasenschieber nach Anspruch: 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Polygon eine verhältnismäßig große Seitenzahl besitzt.
5. 5. Phasenschieber nach einem der Ansprüche i bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Sekundärwickl;ungsteile, in der senkrechten Projektion betrachtet, als äußere Umgrenzungslinie einen Kreis haben. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschriften Nr. 2.18 243, 248380, 255 574 416 775, 538 303, 567 643 österreichische Patentschrift Nr. 142 092; britische Patentschrift Nr. 422 411; Schmiede 1, »Die Prüfung der Ellektrizi,tätszähler«, 2. Aufl., Berlin, Verlag Julius Springer, 1924, S. 35, Abs. 2 und 3 ; Niethammer, »Elel@trotechni sches Praktikum«, Stuttgart, Verlag Ferdinand Enke, 1902, S 165, Fig. 275, und S. 166, Abs. 1 ff.; »Elektrotechnische Zeitschrift«, 1896, S. 501, rechte Spalte, vorletzter Absatz.