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Spannungsregeleinrichtung Zur feinstufigen Spannungsregelung ist ein
Regeltransformator mit auf fder Regelwicklung laufender Kohlerolle als Stromabnehmer
vielfach im Gebrauch. Dieser sogenannte Kohlerollenregler hat sich,in der Praxis
sehr :gut bewährt; jedoch ist seine Leistungsfähigkeit insofern begrenzt, als die
Wiudungsspannung nicht wesentlich höher als i Volt gewählt und' die Köhlerolle mit
höchstens 40 Ampere belastet werden darf. Das entspricht einer Drehstromdeis,tung
vom. ioo kVA. Um die Leistung zu erhöhen:, müßte man .die Bauhöhe des Kohlerollenreglers
beträchtlich vergrößern, da idie Windungs;spannung nicht erhöht werden darf. Dieser
Weg ist ungünstig und meist auch aus räumlichen Gründen ungangbar.
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Zur Beseitigung dieses Mangels greift die Erfindung -zurück auf die
bekannten. Spannungsregeleinrichtungen mit einem Grobregeltrans.formator und einem
dessen Stufung überbrückenden, praktisch stufenlos arb-eitendcn Feinregeltransformator,
der bei der Regelung nacheinander zwischen zwei aufeinanderfolgende Wicklungsanzapfungen
dies Grobregeltranisrformators mittels zweier diesem zugeordneter Stromabnehmer
geschaltet wird. Erfindungsgemäß wird bei einer solchen Spannungsregeleinrichtung
als Grohregeltransformator ein Transformator mit wenigstens teilweise blank gemachter
Wicklung und zwei auf dieser laufenden, abwechselnd um jeweils eine Windung oder
ein geradzahtiges Vielfaches davon fo@rtschaltbaren Stromalin-ehmern aus elektrisch
gut leiterndern Werkstoff benutzt, deren Kontaktbahnen im Abstand einer halben Windung
oder eines geradzahligen Vielfachen davon voneinander entfernt liegen,
während'
als Feinregeltransformator ein Transformator mit zwei über Widerstände parallel
geschalteten Regelwicklungen verwendet -#vird, derenLeiter nach Art einer zweigängigen
- Schraube, nebeneinander auf einem Spulenkörper gewickelt sind. und auf ,deren
mindestens teilweise blank gemachter Oberfläche ein Stromabnehmer aus, elektrisch
gut leitendem Werkstoff läuft, der beim Übergang von der einen Windung zur nächsten
Windung der einen Regelwicklung vorübergehend die zwischen diesen. Windungen liegende
Windung der anderen. Regelwicklung berührt, welche dabei durch den Stromabnehmer
zunächst mit der einen, nachher mit der anderen von den boiden genannten. Windungen
der ersten Regelwicklung vorübergehend verbünden wird. Die Fortschaltung der Stromabnehmer
des Grobregeltransformators erfolgt funken@los; der Feinregeltransformator kann
ohne -weiteres für eine sehr kleine Win(dungsspannung, z. B. etwa o,5 Volt, aus-gelegt
-,ver,den und dementsprechend die Widerstände, über welche die beiden Wicklungen
des Feinregeltransformators miteinander verbunden sind, angemessen dimensioniert
werden:. Denn der Feinregeltransformator dient'nur zur Feinregelung der Stufenspannung
des Grobregeltransformators und sorgt dabei für ein funkenlo.ses Fortschalten des
jeweils weiterzubewegenden Stromabnehmers des Grobregeltransformators. Die Regeleinrichtung
gemäß der Erfindung ist also in erster Linie für den Leistungsbereich geeignet,
der über .dem des Kohlerollenreglers liegt und für den. die bekannten Schub- und
Drehtransformatoren aus wirtschaftlichen, Gründen noch nicht in Frage kommen.
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In. der A!bb. i ist schematisch ein Ausführungsbeispiel für eine Spann.ungsregeleinrichtung
gemäß .der Erfindung dargestellt. Der Grobregeltransformator weist neben einer Erregerwicklung
i eine Regelwicklung 2 auf, die mit verhältnismäßiig.großem Windungsabst.and auf
einen Isolierzylinder aufgewickelt ist. Die Abb. 2 zeigt einen. Teil dieses Isolierzyliniders.3,
auf den der die Wicklung bil-.dernde Leiter 2 aufgewickelt ist. Die einzelnen Wirndiungen
der Wi-eklung 2 werden im gleichen Abst'an'd voneinander durch einen spiralförmig
aufgeschnittenen Hartpapierzyli.nider 4 gehalten., der zwischen die e@inz"!lnen
Windungen eingearbeitet wird. Die Wicklung 2 wird, falls zu ihrer Herstellung nicht
schon wie in Abb. 2 ein blanker, nicht isolierter Leiter verwendet wird-, auf ihrer
Oberfläche mindestens teilweise blank gemacht, so daß zwei Kontaktbahnen. entstehen,
auf denen zwei Stromabnehmer 5 und, 6 laufen.
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Die Stro:m@abnehmer bestehen aus einer oder mehreren Rollen aus elektrisch
gut leitendem-Werkstoff. Der Abstand der einzelnen Windungen voneinander und ,der
Durchmesser der auf der Wicklung laufenden Stromabnehmerrolle sind so gewählt, daß
die Rolle beim Ubergang von einer Windlang .zur näehs,ten Windung :die erste Windung
schon verlassen hat, bevor sie ,die folgende Windung berührt. In der Alb. 2 ist
:gestrichelt die Zwischenstellung angedeutet, in welcher die Stromabnehmerrolle
keine von den beiden benachbarten Windungen berührt. Die beiiden Kontaktbahnen liegen
um den Abstand einer halben Windung voneinander entfernt, d. h. sie befinden
sich auf eihander gegenüberliegenden Seiten des Wicklungszylinders. D.ie beiden
Stro:maibnehmer 5 und 6 sind längs zweier Kontaktschienen 7 und 8 verschiebbar;
ihr Antrieb erfolgt beispielsweise mittels zweier endloser Stahlbänder, Ketten oder
Seile, "die über Stifträlder 9 .und 9a bewegt wenden und über ein Maltesergetriebe
io mit der von: Hand oder motorisch angetriebenen Welle i i gekuppelt sind. Mit
dieser Welle ist über einen Kurbeltrieb. 12 der Feinre:geltransformator gekuppelt.
Dieser besitzt zwei Wicklungen 13 und 14, deren Leiter nach Art einer zweigängigen
Schraube nebeneinander auf einen Spulenkörper gewickelt sind. Die beiden Enden 'der
Wicklung 13 sind an zwei verbreiterte Kontaktstücke 15 bzw. 16 angeschl.ossen, die
wiederum elektrisch leitend .mit den Kontaletsahenen.8 unid 7 :des Grobregeltransformators
verbunden: sind. Die beiden Enden der Wicklung 14 des Feinreglers sind über Widerstände
17 b:zw. i@ an die Kontaktstücke 15 und 16 angeschlossen. Die wenigstens: teilweise
blank gemachte Oberfläche ,der beiden Wicklungen 13 und 14 dient als Kontraktbahn
für den. Stromabnehmer 1g, der längs einer Kontaktschiene verschiebbar ist und durch
den Kurbeltrieb 12 mit der Antriebswelle i i gekuppelt ist. Bei Drehung der Welle
i i wird: also .der Stromabnehmer eine hin und her gehende Bewegung zwischen dien
beiden Endkontaktstücken 15 und 16 .ausführen. Die Regeleinrichtung ist in, Sparschaltung
als( Zusatztransformator geschaltet; an die Klemme U wird also die ungeregelte Spannung
:geführt, und von der Klemme zc wird. die geregelte Spannung abgenommen.
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Soll (die regelbare Spannung erhöht werden:, so wird,die Antriebswelle
i i in Pfeilrichtung gedreht. Dabei wird der Stromabnehmer i9 durch den Kurbeltrieb
mach oben verschoben, bis er an dem Endkontaktstück 15 anlangt. Jetzt steht :.die
abgehende Leitung a, über das Kontaktstück, 15 unmittelbar iniVerbindung mit dem
Stromabnehmer 6. Es kann id.aher jetzt der Stromabnehmer 5 funkenlos auf tdiie nächste
Windung fo:rtgescha,ltet werden. D,iesi erfolgt über ,den Maltesertrieb, der in
der Zeit, während welcher ,sich ;der Stromabnehmer i9 auf dem Kontakt 15. befindet,
über den Madtesertrieb das Stiftrad 9 um einen solchen Betrag dreht, daß der Stromabnehmer
5 um eine Windung nach oben hin verschoben wird. Bei dem Weiterdrehen der Antriebswelle
ii in Pfeilrichtung wan,diert der Stromabnehmer ig nach unten,, bis er :das Endkontaktstück
16 erreicht. Jetzt wird. über den Maltesertrieb und das Stiftrad. ga der Stromabnehmer
6 um eine Windung weitergeschaltet, was ebenfalls, furnkenlosi erfolgt, da während
dieses Schaltvorganges die Leitung u. über das Kontaktstück 1:6 unmittelbar mit
dem Stromabnehmer 5 verbunden ist. Die Arbeitsweise des Feinregeltransformato:rs
bedarf keiner näheren Erläuterung, da derartige Regeltransformatoren. mit zwei nebeneinander
aufgewickelten und über Widerstände parallel geschalteten Wicklungen und einem auf
diesen,
Wicklungen. laufenden Stromabnehmer an sich bereits bekannt sind. Der Feinregler
arbeitet ohne Stromunterbrecher und praktisch funkenfrei, da. die beiden Wicklungen
13 und 14 über die Widerstände 17 und 1ä miteinander verbunden. sind.
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Die Erfindung ist nicht nur bei regelbaren Zusatztransformatoren,
sonldern auch bei regelbaren Ixistungs.trans@orm-atoren anwendbar. Wie dabei das
in. Abb. i dargestellte Ausführungsbeispiel schaltungsgemäß abgeändert werden muß,
versteht sich von selbst.
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Der Grobregeltransform.atorkann auch so, ausgebi1 det sein, daß die
beiden Stromabnehmer abwechselnd um jeweils zwei Windungen fortgeschaltet werden.
Dann müssen die beiden. Kontailctibahnen im Abstand einer ganzen. Windung voneinander
entfernt liegen, d. h. sie müssen praktisch dicht nebeneinander auf der Wicklung
a angeordnet sein, jedoch so, daß der eine Stromabnehmer nur die gemdzahligen, der
andere Stromabnehmer nur die ungeradzahligen Windungen berühren kann. Der Feinregeltransformator
muß natürlich dieser gröberen Stufung des Grobregeltransform:ators angepaßt sein.
Es ist auch eine noch: gröbere Stufung des Grobregeltransformators möglich. Am vorteilhaftesten
ist jedoch die in der Abbildung dargestellte Ausführungsform, hei der die Kontaktbahnen
um eine halbe Windung voneinander entfernt liegen, weil hier die Anoridnung der
Kontaktbahnen: konstruktiv am einfachsten ist,