DE756006C

DE756006C - Voltage divider arrangement consisting of two voltage dividers with an iron core

Info

Publication number: DE756006C
Application number: DES141901D
Authority: DE
Inventors: Fritz Dipl-Ing Rampacher
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1940-08-06
Filing date: 1940-08-06
Publication date: 1953-03-30

Description

Aus zwei Spannungsteilern bestehende Spannungsteileranordnung mit Eisenkern Es ist bekannt, für die Regelung von Fahrzeugmotoren, die mit Wechselstrom gespeist werden, Transformatoren anzuwenden, die eine völlig stetige Veränderung der Spannung gestatten. Beispielsweise wird dies bei einer bekannten Anordnung dadurch ermöglicht, daß der Strom an den Stirnseiten der Sekundärwicklung von beweglichen Kontakten abgenommen wird, die spiralförmig an den Windungen der Sekundärwicklung entlang bewegt werden. Wenn: sich auch betrieblich mit diesen bekannten Transformatoren eine vollkommen stetige Regelung der Motoren erzielen läßt, so besteht ein Nachteil in der Anwendung der spiralförmig bewegten Kontakte, die von einem rotierenden Kontaktträger getragen werden. Insbesondere sind bei der bekannten Anordnung Schwierigkeiten mit Rücksicht auf die erforderliche Isolation sowie durch die Verschmutzung des öles unvermeidlich. Weiter ist die bekannte Bauart deswegen ungünstig, weil der Kontaktträger innerhalb des Transformators und innerhalb der Wicklung angeordnet werden muß.Voltage divider arrangement consisting of two voltage dividers with Iron core It is known for the regulation of vehicle engines that run on alternating current fed to apply transformers, which are a completely constant change allow the tension. For example, this is the case in a known arrangement allows the current to move at the end faces of the secondary winding Contacts is removed, the spirals on the turns of the secondary winding be moved along. If: also operationally with these well-known transformers can achieve a completely continuous control of the motors, there is a disadvantage in the application of the spirally moving contacts that are driven by a rotating contact carrier be worn. In particular, there are difficulties with the known arrangement Consideration of the required insulation as well as the contamination of the oil inevitable. Furthermore, the known design is unfavorable because of the contact carrier must be placed inside the transformer and inside the winding.

Ferner sind zur stufenlosen Spannungsregelung Spannungsteilerschaltungen mit einer Doppeldrosselspule bekanntgeworden. Die Wicklungen der Doppeldrosselspule liegen auf einem gestreckten Schenkel eines Mantelkernes, wobei der mittlere Schenkel durch zwischen den beiden Drosselwicklungen angeordnete Ansätze verdickt ist. Die Regelung erfolgt mit Hilfe einer zwischen den beiden Drosselwicklungen verschiebbaren kurzgeschlossenen Steuerwicklung, welche so bemessen ist, daß sie auch durch den Spalt zwischen den Ansätzen des mittleren Eisenschenkels und den äußeren Schenkel verschoben werden kann.Voltage divider circuits are also used for stepless voltage regulation with a Double inductor became known. The windings of the Double inductors lie on an elongated limb of a jacket core, with the middle leg by lugs arranged between the two inductor windings is thickened. The regulation takes place with the help of one between the two inductor windings displaceable short-circuited control winding, which is dimensioned so that it also through the gap between the approaches of the middle iron leg and the outer leg can be moved.

Gegenstand der Erfindung ist eine verbesserte, aus zwei Spannungsteilern bestehende Spannungsteileranordnung mit Eisenkern,. bei der an jedem Spannungsteiler ein Fahrzeugmotor oder ein anderer Verbraucher angeschlossen ist. Erfindungsgemäß sind bei dieser Anordnung die beiden parallel oder in Reihe geschalteten Spannungsteilerwicklungszweige auf einem doppel-T-förmigen, geschlossenen, außen kreisförmigen Eisenkern derart angeordnet, daß jede Wicklung des einen Wicklungszweiges. einer Wicklung des anderen Wicklungszweiges gegenüberliegt. Diese Anordnung zeichnet sich ferner dadurch aus, daß für die Spannungsregelung der beiden Verbraucher vom Null- bis zum Höchstwert und umgekehrt zwei gegenüberliegende, gemeinsam verdrehbare Kurzschlußwicklungen vorgesehen sind, von denen jede in den beiden Endstellungen je eine von zwei gegenüberliegenden Wicklungen' der beiden Wicklungszweige umfaßt. Bei der Anordnung nach der Erfindung ergibt sich vor allem der Vorteil, daß der gesamte Aufwand an Material, insbesondere an Eisen, gegenüber der erwähnten Anordnung beträchtlich verringert ist und daß wegen der drehbaren Anordnung der Kurzschlußwicklung eine wesentlich verbesserte Führung derselben vorhanden ist. Die an der Kurzschlußwicklung auftretenden Kräfte können in vollkommener Weise beherrscht und aufgenommen werden.The invention relates to an improved, two voltage dividers existing voltage divider arrangement with iron core. at the at each voltage divider a vehicle engine or another consumer is connected. According to the invention are in this arrangement the two voltage divider winding branches connected in parallel or in series on a double-T-shaped, closed, externally circular iron core like this arranged that each winding of the one winding branch. one winding of the other Opposite winding branch. This arrangement is also characterized by that for the voltage regulation of the two consumers from zero to maximum value and vice versa, two opposing, mutually rotatable short-circuit windings are provided, each of which in the two end positions is one of two opposite Windings' of the two winding branches includes. In the arrangement according to the invention there is above all the advantage that the entire cost of material, in particular of iron, is considerably reduced compared to the aforementioned arrangement and that because of the rotatable arrangement of the short-circuit winding a significantly improved Management of the same is available. The forces occurring on the short-circuit winding can be perfectly mastered and absorbed.

Drosselspulen als sog. Drehdrosselspulen auszubilden, ist bereits bekannt, jedoch ist bei diesen bekannten Drehdrosselspulen auch ein drehbarer Eisenkern erforderlich, der mit einer Wicklung versehen ist.Developing choke coils as so-called rotary choke coils is already a thing of the past known, but these known rotary inductors also have a rotatable iron core required, which is provided with a winding.

In Fig. i ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt. A und B bedeuten zwei Fahrmotoren oder Gruppen von Fahrmotoren. Zur Regelung der den Motoren zugeführten Spannung ist der Spannungsteilertransformator io vorgesehen. An diesem Transformator sind zwei parallele Wicklungszweige i i und 12 vorhanden, die je zwei in Reihe geschaltete, in Nuten liegende Spulen i ia und i ib bzw. i2a und 12L aufweisen. Die Spulen sitzen auf den Außenschenkeln des kreisförmigen Eisenkernes 13. Grundsätzlich können selbstverständlich an Stelle der konzentrierten Spulen der Wicklungszweige für die einzelnen Spulen auch Gruppen von nebeneinanderliegenden Spulen vorgesehen werden. In dem Eisenkern sind kreisförmige Luftspalte 15 von gleichbleibender Stärke vorhanden, durch die die Außenschenkel i9 von dem inneren Kernteil 2o des Transformators getrennt werden.An exemplary embodiment is shown in FIG. A and B mean two traction motors or groups of traction motors. The voltage divider transformer io is provided to regulate the voltage supplied to the motors. This transformer has two parallel winding branches ii and 12, each of which has two series-connected coils i ia and i ib or i2a and 12L, which are located in slots. The coils sit on the outer legs of the circular iron core 13. In principle, of course, instead of the concentrated coils of the winding branches for the individual coils, groups of coils lying next to one another can also be provided. In the iron core there are circular air gaps 15 of constant thickness, by means of which the outer limbs 19 are separated from the inner core part 2o of the transformer.

Zunächst stehen die Kurzschlußspulen 16 in der mit x-x bezeichneten Stellung. Dies hat zur Folge, daß die durch den Luftspalt und durch die Spulen i ja, 12L verlaufenden Felder infolge der Wirkung der Kurzschlußspulen unterdrückt werden. Die Spannung an den genannten Wicklungen und damit den 1lotoren A und B ist in diesem Fall praktisch gleich Null. Die ganze dem Spannungsteiler zugeführte Spannung muß dann an den Wicklungen i 1L, i2a auftreten. Werden der Spulenträger 18 und damit die Kurzschlußspulen 16 im Sinn einer Linksdrehung verdreht, so ergibt sich, daß allmählich wieder ein zunehmendes Feld in den Spulen i ia, 12L entsteht, wodurch sich ergibt, daß die Spannung an diesen Spulen und damit an den Motorengruppe-n A und B ansteigt. Befinden sich die Kurzschlußwicklungen 16 in der mittleren Stellung y-y zwischen zwei Spulen, so ist die Spannung auf die Spulen , ja bzw. iib und i2a bzw. i2L annähernd zur Hälfte verteilt. Bei weiterer Bewegung der Kurzschlußspulen 16 wird allmählich das durch die Spulen 11L, i2a verlaufende Feld geschwächt und bei Erreichung der Stellung z-z schließlich gänzlich unterdrückt. In diesem Fall tritt die volle Spannung an den Spulen i i", i 2b auf. Die Fahrmotorengruppen A bzw. B erhalten die volle Spannung. Vorzugsweise werden die Spulen der Wicklungszweige in Nuten des Eisenkernes angeordnet.First, the short-circuit coils 16 are in the position indicated by xx. As a result, the fields running through the air gap and through the coils i ja, 12L are suppressed as a result of the action of the short-circuit coils. The voltage on the windings mentioned and thus on the rotors A and B is practically zero in this case. The entire voltage supplied to the voltage divider must then appear on the windings i 1L, i2a. If the coil carrier 18 and thus the short-circuit coils 16 are rotated counterclockwise, the result is that an increasing field gradually arises again in the coils i ia, 12L, which results in the voltage on these coils and thus on the motor group. n A and B increases. If the short-circuit windings 16 are in the middle position yy between two coils, then the voltage between the coils , ja or iib and i2a or i2L is distributed approximately to half. As the short-circuit coils 16 continue to move, the field passing through the coils 11L, i2a is gradually weakened and, when the zz position is reached, is finally completely suppressed. In this case, the full voltage occurs at the coils ii ″, i 2b. The traction motor groups A and B receive full voltage. The coils of the winding branches are preferably arranged in slots in the iron core.

Eine weitere Verbesserung der beschriebenen Anordnung ist noch dadurch möglich, daß den Wicklungszweigen, die vom vollen Motorstrom durchflossen werden, Kondensatoren parallel geschaltet werden. Um eine günstigere Bemessung der Kondensatoren zu erzielen, können die Kondensatoren auch über Hilfswicklungen mit den magnetischen Feldern verkettet werden. Schematisch ist in Fig. i die ParallelschaltungderKondensatoren2i zu den Wicklungen angedeutet.A further improvement of the described arrangement is still thereby possible that the winding branches through which the full motor current flows, Capacitors are connected in parallel. To a more favorable rating of the capacitors To achieve this, the capacitors can also use auxiliary windings with the magnetic Fields are concatenated. The parallel connection of the capacitors 2i is shown schematically in FIG indicated to the windings.

Die Erfindung eignet sich vorzugsweise zum Anlassen von Wechselstrom-Reihenschluß-Motoren. Grundsätzlich kann der Erfindungsgedanke aber auch zum Anlassen von Drehstrom-Reihenschluß-Motoren sowie zur Regelung der anderen Verbraucherstromkreisen zugeführten Spannung dienen. Beispielsweise kann der Erfindungsgedanke auch bei Bühnenreglern Anwendung finden.The invention is particularly suitable for starting AC series motors. In principle, however, the idea of the invention can also be used to start three-phase series motors as well as to regulate the voltage supplied to other consumer circuits. For example, the concept of the invention can also be used in stage controls.

Fig. 2@ der Zeichnung gibt ein weiteres Beispiel wieder, bei dem die Wicklungszweige i i und 12 in Reihe geschaltet sind. In der Endstellung der Kurzschlußspulen kann eine unmittelbare Reihenschaltung der Motoren herbeigeführt werden, wobei der Transformator abgeschaltet wird.Fig. 2 @ of the drawing gives another example again, in which the winding branches i i and 12 are connected in series. In the end position of the short-circuit coils, a direct series connection of the motors can be brought about the transformer is switched off.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Voltage divider arrangement consisting of two voltage dividers with an iron core, with a vehicle engine or another on each voltage divider Consumer is connected, characterized in that the two are in parallel or series-connected voltage divider winding branches on a double-T-shaped, closed, outside circular iron core that each winding of the one sit Winding branch of a winding of the other winding branch is opposite, and that for the voltage regulation of the two consumers from zero to maximum value and vice versa, two opposing, mutually rotatable short-circuit windings are provided, each of which in the two end positions is one of two opposite Includes windings of the two winding branches.

2. Arrangement according to claim i, characterized characterized in that the coils or track groups of the voltage divider windings - lie in grooves in the outer legs of the iron core.

3. Arrangement according to claim i, characterized in that the double-T-shaped iron core in its central part Is designed in the shape of a circular arc and opposite the outer circular iron back yoke includes an air gap of constant strength.

4. Arrangement according to claim i, characterized in that the two short-circuit turns of a support arm be worn, which can be rotated about the central axis of the circular iron core is.

5. Arrangement according to claim i and following, characterized in that the Coils of the voltage divider winding branches either directly or capacitors are connected in parallel indirectly via a coupling winding. To delimit the The subject of the invention from the prior art are the following in the grant procedure Publications have been considered: German Patent Specifications No. 211 692, 537 012, 647 965..