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Stufenregeleinrichtung für Transformatoren oder Drosseln Die Erfindung
betrifft eine Stufenregeleinrichtung für Transformatoren oder Drosseln, bei der
durch einen Wendewähler eine ±-Regelung erzielt wird, öhne daß dabei Blindstufen,
nämlich Schaltschritte, durchlaufen werden, in denen keine Spannungsänderung eintritt.
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Es sind verschiedene Stufenregeleinrichtungen bekannt, bei denen Blindstufen
vermieden werden. Bei vielen derartigen von Blindstufen freien Regeleinrichtungen
ist keine ± -Regelung möglich, bei ,der nämlich die regelbare Wicklung der Hauptwicklung
zu- und gegenschaltbar ist, sondern hierbei kann die Regelwicklung entweder immer
nur zu-oder nur gegengeschaltet werden, oder sie besteht aus zwei Teilen, von denen
der eine nur zuschaltbar, der andere aber nur gegenschaltbar ist. Bei einem anderen
bekannten Regeltransformator, bei dem die Regelwicklung durch einen Wendeschalter
zu- und gegenschaltbar ist, ist der Antrieb der Regelanordnung so getroffen, daß
die bei der Wendung auftretende Blindstufe bis zur nächst wirksamen Regelstufe durchlaufen
wird. Auch ist es vorgeschlagen worden, zwecks Vermeidung der Blindstufe die Enden
der Regelwicklung nicht an Stufenw,ählerkontakte, sondern an diie Kontakte eines
Wendeschalters anzuschließen. Bei einem anderen bekannten Transformator wird die
Blindstufe durch Verdoppelung der Stufenkontakte vermieden, indem je für die Zusatz-
und die Gegenschaltung besondere Kontakte verwendet werden. Die Erfindung hat die
Aufgabe, einen neuen Weg für die Zu- und Gegenschaltung der Regelwicklung
ohne
'Blindstufe zu schaffen, der vor allem in den Fällen vorteilhaft ist, in denen Regeleinrichtungen
mit zweipoligem Wender zur Verfügung stehen. Während beiden. bekannten Ausführungen
dieser Art die Kontakte beirrt Durchlaufen des Regelbereiches nur einmal ausgenutzt
werden, -soll die Erfindung bei unwesentlichen Änderungen des Wenderantriebs und
der Kontaktgabe des Wenders eine doppelte Ausnutzung der Kontakte unter Vermeidung
von Blindstellungen gestatten.
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ErfindungsgemM ist außer einer aus mehreren Wicklungsstufen 'bestehenden
Regelwicklung eine zwei Wicklungsstufen aufweisende Hilfswicklung vorgesehen. Der
Wendewähler ;besitzt vier feststehende Kontakte. Von diesen sind zwei- an- die Enden
der Regelwicklung und zwei an die Enden der Hilfswicklung angeschlossen.- Die Mittelanzapfun.g
der Hilfswicklung ist zu einem mit der Regelwicklung nicht verbundenen Kontakt des
Stufenwählers geführt, und die Kontakte des Wende-,vählers sind so angeordnet, daß
stets der bewegliche Wendewählerkontakt ein Ende der Regelwicklung mit einem Ende
der Hilfswicklung verbindet.
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Die Zeichnung gibt Ausführungsbeispiele der Erfindung.
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In Fig. i ist mit der als Erregerwicklung dienen-.den Hauptwicklung
i eines in Sparschaltung ausgeführten Transformators eine mit drei Anzapfungen 2
bis q. versehene, aus zwei Wicklungsstufen ioo und ioi bestehende Hilfswicklung
in Reihe geschaltet. Diese kann sich über die letzte Anzapfung 4 hinaus noch fortsetzen,
wie durch 5 angedeutet ist. 6 ist eine Regelwicklung, 7 die Stufenkontaktbahn und
o ein Nullkontakt. Die Kontakte 7 können bei der praktischen Ausführung im Kreise
angeordnet sein. 8 ist der an den Kontakten 7 und o entlang schaltbare Stufenwählerkontakt.
Mit 9 ist ein Wendewlähler bezeichnet, der vier Kontakte io bis 13 hat. Der Kontakt
io ist mit ,dem einen Ende 1q., der Kontakt i i mit dem anderen Ende 15 der
Regelwicklung 6 verbunden. Der Nullkontakt o ist an- die Mittelanzapfung 3 der Hilfswicklung
angeschlossen. Der Kontakt 12 des Wendewählers ist mit der Anzapfung 2 und der Kontakt
13 mit der Anzapfung 4 verbunden. Die Spannungsdifferenz sowohl zwischen den Anzapfungen
2 und 3 als auch zwischen 3 und 4 ist gleich der Spannungsdifferenz zwischen zwei
aufeinanderfolgenden Kontakten der Stufenkontaktbahn. 7.
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Die Stufenregeleinrichtung arbeitet folgendermaßen: In der gezeichneten
Schaltstellung ist die Regelwicklung 6 mit der Hauptwicklung i gleich-' sinnig in
Reihe geschaltet. Die Spannung auf der Transformatorseite II ist also größer als
die auf .der Gegenseite I. Soll die Spannung auf der Seite II erniedrigt werden,
dann wird der bewegliche Stufenwählerkontakt 8 in ider Pfeilrichtung bis zum Nullkontakt
o entlang geschaltet. Die Wicklung 6
ist in dieser Schaltstellung stromlos.
Infolgedessen kann der Wendewähler 9 stromlos umgelegt werden, so daß er, wie gestrichelt
angedeutet ist, die Kontakte io und »1:2 überbrückt. Die Regelwicklung 6 ist dann
nach der Umlegung des Wendewählers entgegengeschaltet. Es kann nun bei im Kreise
angeordneter Kontaktbahn durch Fortschalten des beweglichen Stufenwählerkontaktes
8 von dem _ Nullkontakt o, also zunächst auf den mit dem Ende 14 verbundenen Kontakt,
die Spannung auf der Seite II weiter erniedrigt werden. Eine Blindstufe tritt bei
der Wendung der Regelwicklung nicht auf, da ja beim Auflaufen des Stufenwählerkontaktes
8 auf den mit dem Ende 14 verbundenen Stufenkontakt der Hilfswicklungsteil ioo abgesetzt
wird. Diese Ausführungsform der Regelanordnung ist namentlich für Sparschaltung
von besonderem Vorteil, weil sie kleine Kupferverluste ergibt.
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Soll die Spannung von einem positiven zu einem negativen Maximum stufenweise
geregelt werden, dann wird nur mit den zwischen denAnzapfungen2 bis q, liegenden
Hilfswicklungsteilen gearbeitet. Eine solche Ausführungsform zeigt die Fig.2. Statt
eines beweglichen Stufenwählerkontaktes werden hier zwei bewegliche Stufenwählerkontakte
8o und 81 benutzt, von denen jeder an eine feinstufig regelbare Wicklung 16 bzw.
17 angeschlossen ist. An den Stufenkontakten dieser feinstufig regelbaren Wicklungen
16 und 17 wird der Feinstufenwähler 18 entlang geschaltet. Im übrigen entspricht
die Anordnung der der Fig. i. Die zweite Arbeitswicklung des Transformators ist
der Einfachheit halber weggelassen.
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Die Einrichtung arbeitet folgendermaßen: Bei Erniedrigung der Spannung
wird der Feinstufenwählerkontakt 18 im Sinne des Pfeils von den Stufen der Wicklung
16 bis zur letzten Stufe der Wicklung 17 entlanggeschaltet.Die nunmehr stromlos
gewordene Wicklung 16 wird mittels des beweglichen Stufenwählerkontaktes 8o auf
den übernächsten Kontakt der Stufenkontaktbahn 7 umgelegt. Hierauf wird der Feinstufenwählerkontakt
i8 von dem letzten Kontakt der Wicklung 17 auf den obersten Kontakt .der Wicklung
16 umgeschaltet. Die Stufenkontakte der Wicklungen 16 und 17 sind zu diesem Zweck
im Kreise angeordnet, jedoch ist der Übersichtlichkeit halber diese Anordnung in
Fig.2 in der Abwicklung dargestellt. Die nunmdhr stromlos gewordene Wicklung i7
wird mittels des beweglichen Stufenwählerkontaktes 8i auf den übernächsten Kontakt
der Stufenw!ä)hlerkontaktbahn 7 umgelegt usw., bis schließlich der bewegliche Stufenwählerkontakt
8o auf den Nullkontakt o gelangt ist und der Feinstufenwählerkontakt 18 auf die
Wicklung 16 übergeschaltet wurde. Jetzt wird der Wendewähler 9 auf die Kontakte
io und 12 umgelegt und dadurch die Regelwicklung 6 umgepolt. Nunmehr können -die
beweglichen Stuf enwählerkontalcte 8o, 81 weiter an der Wicklung 6 entlang geschaltet
werden. Dabei wird durch den umlaufenden Feinstufenwählerkontakt 18 jeweils der
zu verstellende Grobstufenwählerkontakt 8o bzw. 81 stromlos gemacht.
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Eine weitere Ausführungsform einer Stufenregeleinrichtung gemäß der
Erfindung zeigt Fig. 3. Hier sind zwei Stufenwähler 82, 83 vorhanden, die
in
der üblichen Weise durch einen Lastschalter i9 abwechselnd stromlos gemacht werden.
Die im Irreise angeordneten Stufenw,ählerkontakte 71 bis 76 sind folgendermaßen
mit der Regelwicklung 6 verbunden: der Kontakt 71 mit dem einen Ende 15, der Kontakt
73 mit der Anzapfung 63, der Kontakt 75 mit der Anzapfung 65. Hierauf folgt der
mit der Anzapfung 3 der Hilfswicklung verbundene Nullkontakt o. Der Kontakt 72 ist
mit der Anzapfung 62, der Kontakt 74 mit der Anzapfung 64 und der Kontakt 76 mit
dem Ende 14. verbunden. Die Wicklungsstufen zwischen den Anzapfungen 2 und 3 und-
3 und q. der Hilfswicklung, die Zusatzwicklung 5 und die Regelwicklung 6 erstrecken
sich bei lagenweiser Wicklung je über die ganze Schenkellänge des Transformators.
Im übrigen entspricht die Anordnung der der Fig. i.
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Die Einrichtung arbeitet folgendermaßen: In der gezeichneten Stellung
fließt der Laststrom über den Lastschalter i9, den Stufenwähler 83, den Kontakt
i i, den Wendewähler 9 und den Kontakt 13 zur Anzapfung q.. Es ergibt sich also
die in Fig. i gestrichelt durch 84 angedeutete Schaltstellung. Die Regelwicklung
6 ist zugeschaltet. Soll die Spannung erniedrigt werden, dann wird durch Umlegen
des Lastschalters i9 von dem Stufenwähler 83 auf den Stufenwähler 82, also auf den
Nullkontakt, der an die Anzapfung 3 angeschlossen ist, umgeschaltet. Hierauf werden
die beiden an einem doppelarmigen Hebel angebrachten beweglichen Wählerkontakte
82, 83 im Pfeilsinne gedreht, und von dem einen Hebelarm wird der Wendewähler 9
auf die Kontakte io, 12 umgeschaltet. Der stromlose Wählerkontakt 83 veriäßt dabei
den Kontakt 71 und gelangt zum Kontakt 76. Die Wicklung 6 ist jetzt gegengeschaltet.
Nunmehr wird wieder der Lastschalter i9 umgelegt, der den Laststrom von dem Wähler
82 auf den Wähler 83 und über den Kontakt 76 auf das Wicklungsende 1.1. schaltet.
Da das Wicklungsende 14 mit der Anzapfung 2 und damit mit der Hauptwicklung i verbunden
ist, ist jetzt die Spannung um eine Stufe erniedrigt. Hierauf wird durch Drehen
der beweglichen Wählerkontakte im Pfeilsinne unter fortgesetztem Umlegen des Lastschalters
i9 weitergeschaltet, bis das Ende 15 der Regelwicklung 6 erreicht ist.
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Bei Aufwärtsregelung spielen sich die Vorgänge in umgekehrter Reihenfolge
ab. Unter Beibehaltung der gleichen Schaltung können auch andere als in der Zeichnung
dargestellte Stufenregeleinrichtungen verwendet werden. So kann man an der Stufenkontaktbabn
7 der Fig. i in bekannter Weise einen beweglichen Stufenwähl-erhauptkontakt mit
einem durch Widerstände verbundenen Vorkontakt entlang schalten. Ein Lastschalter
ist dann entbehrlich. Ferner können an der Stufenkontaktbahn 7 in bekannter Weise
zwei bewegliche Stufenwählerkontakte schrittweise nacheinander entlang geschaltet
werden. Endlich ist es auch möglich, ähnlich wie in Fig. 3, die geradzahligen Anzapfungen
an die Kontaktreihe des ersten, die ungeradzahligen Anzapfungen an die Kontaktreihe
des zweiten Stufenwählers anzuschließen. Ein Lastschalter macht diese beiden Stufenwähler
abwechselnd stromlos. Da solche Stufenregeleinrichtungen an sich bekannt sind, sollen
sie nicht näher erläutert werden.