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Regelgetriebe für eine Stufenschalteinrichtung für Transformatoren,
die einen doppelpoligen Wendeschalter und einen Wähler mit im Kreise angeordneten
Kontakten besitzt Um bei einer Regelanordnung für Transformatoren die Regelstufen
sowohl im positiven wie auch im negativen Sinne benutzen und damit den Regelbereich
verdoppeln zu können, werden sogenannt.e Wendeschalter verwendet, die die Anschlüsse
vertauschen. Es sind ein- und doppelpolige Wen.deschalteranordnungen bekannt. Bei
Mehrphasenanordnungen ist eine entsprechende Vielzahl solcher Wendeschalter erforderlich.
Bei einer bekannten Anordnung mit einpoligem Wendeschalter und im Kreise angeordneten
Wählerkontakten für die Regelstufen ergibt sieh ein verhältnismäßig einfaches Schaltgetriebe,
da hier bei der Regelung vom Maximal- zum Minimalwert die Wählerkantakte zweimal
im gleichen Sinne durchlaufen werden. Der Antriebsmotor behält beim Durchgang durch
die Wendestellung seine Antriebsrichtung bei und legt bei diesem Durchgang über
ein Ungleichförmigkeitsgetriebe, beispielsweise ein Malteserkreuzgetriebe, den Wendeschalter
um. Die Verwendung eines einpoligen Wendeschalters ergibt aber namentlich bei Sparschaltungen
der Regelanordnung durchschnittlich etwas größere Verluste als die Verwendung einer
Anordnung mit zweipoligem Wendeschalter, bei der in bekannter Weise die an den Regler
angeschlossenen Netze während der Wendung miteinander vertauscht werden.
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Wird ein. zweipoliger Wendeschalter verwendet und werden die Wählerkontakte
im Kreise angeordnet, dann kann man beim Durchgang durch die Wendestellung den Drehsinn
des Antriebsmotors
und der Wähler beibehalten und, wie oben angegeben,
durch ein Ungleichförmigkeitsgetriebe den Wendeschalter umlegen lassen, muß aber
dann die Anzahl der Wählerkontakte verdoppeln, Die eine Hälfte der Wählerkontakte
wird bei positiver Schaltung deir Regelstufen, die andere bei negativer Schaltung
der Regelstufen benutzt. Man erhält dadurch zwar ohne Anwendung besonderer Schaltmittel
eine selbsttätige Umlegung des Wendeschalters, braucht aber mehr Platz und Baustoff
für den Wähler.
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Will man dagegen mit der einfachen Anzahl _der Wählerkontakte auskommen,
dann muß in der Wendestellung der Antriebsmotor seine Drehrichtung wechseln und
kann infolgedessen nicht mechanisch den Wendeschalter umlegen. Zur Umlegung des
Wendeischalters benötigt man eine besondere Steueranordnung mit Hilfskraft (Schütz,
Servomotor od. dgl.), die in der Wendestellung entsprechend gesteuert weirden muß.
Dadurch wird der Aufwand für die Regelanordnung erhöht. Außerdem sind solche Anordnungen
wegen der benötigten Zwischenglieder störungsanfällig.
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Eine bekannte Regelanordnung mit Flachwähler, bei der der Wählerkontakt
durch ein endloses Seil, eine endlose Kette oder durch .eine Spindel mit vor- und
zurücklaufendem Gewindegang angetrieben wird, vermeidet diese Mängel. Es ist hier
nur die einfache Wählerkontaktzahl erforderlich. Obwohl hier die Wählerkontakte
vor und nach der Wendung im entgegengesetzten Sinne durchlaufen werden, behält der
Antriebsmotor seine Drehrichtung beim Durchgang durch die Wendestellung bei und
kann deshalb unmittelbar mechanisch den Wendeschalter umlegen. Diese bekannte Anordnung
leidet aber an dem Mangel, daß sie wegen der Anordnung der Wählerkontakte in einer
geraden Bahn in Richtung dieser Bahn sehr lang ist und deshalb viel Platz beansprucht.
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Die Erfindung macht von einer kreisförmigen Anordnung der Wählerkontakte
Gebrauch und hat sich die Aufgabe gestellt, ohne Verdoppelung der Wählenkontaktzahl
und ohne Verwendung einer besonderen Hilfskraft den doppelpoligen Wendeschalter
selbsttätig beim Durehlanfien der Wenfdestellung umzulegen.
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Erfindungsgemäß ist der während des Wendevorgangs seine Drehrichtung
beibehaltende Antrieb der Stufensehalteinrichtuug, der beim Durchlaufen der Wendestellung
den Wendeschalter umlegt, mit dem Wähler über ein Umkehrgetriebe verbunden, das
beim Durchgang durch die Wendestellung selbsttätig seine Drehrichtung umkehrt. Der
Wähler kann ein Lastwähler sein, es kann aber auch' ein Wähler mit besonderem Lastschalter
verwendet werden.
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Die Zeichnung gibt Ausführungsbeispiele der Erfindung wieder.
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Fig. i zeigt ein vereinfachtes Schaltbild. Die Wählerkontakte i sind
an Anzapfungen einer Wicklung 2 angeschlossen und -im Kreise angeordnet. Der bewegliche
Wählerkontakt 3 ist mit Sem einen Pol 4, das eine Wicklungsende 5 mit dem anderen.-
Pol 6 des doppelpoligen Wendeschalters W °verbunden. Da die Schaltung und Wirkungsweise
einer solchen Wähler- und Wendeschalteranondnung an sich bekannt ist, soll sie nicht
näher erläutert werden. Aus. dem gleichen Grunde ist der Wähler w vereinfacht dargestellt.
Es ist nur ein einziger beweglicher Kontakt 3 gezeichnet. Für den Fall eines Lastwählers
ist in bekannter Weise der bewegliche Kontakt durch entsprechende Vorkontakte mit
Vorwiderstän:den zu ergänzen. Im Falle einer Wähleranordnung mit Lastschalter sind
zwei Wählerkontakte zu verwenden, die in bekannter Weise mit dem Lastschalter zusammenarbeiten.
Trotz dieser Vereinfachung im Schaltbild läßt dieses abier ohne weiteres erkennen,
daß beim Durchgang durch die Wendestellung der Wähler 31 seine Umlaufrichtung
ändern muß.
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Eine mehr konstruktive Ausführungsform zeigt die Fig. 2@. Hier ist
wieder W der doppelpolige Wendeschalter, w der Wähler und Lastschalter. Doch kann,
wie mit L angedeutet, der Lastschalter auch vom Wähler w getrennt sein. Der Antriebsmotor
M treibt unter Zwischenschaltung eines isolierenden Zwischengliedes 7 eine Welle
8 für den Lastschalter L an, die mit einer Welle 9 gekuppelt ist. .Die Welle gt
ist mit zwei Maltesertriebrädern io verbunden, von denen das eine schrittweise die
Welle ii mit verhältnismäßig kleiner Übersetzung, das andere mit entsprechend größerer
Übersetzung die Welle i2 antreibt. Auf der Welle ii sitzt ein Zahnrad 13 größeren
Durchmessers und ein Zahnrad 14 kleineren Durchmessers. Die beiden Zahnräder können
abwechselnd mit einem Rad 15 kleineren und einem Rad 16 größeren Durchmessers kämmen,
wenn ider Raidsatz 15, 1d in axialer Richtung verstellt wird. Der Radsatz ist zu
diesem Zweck axial verschiebbar, aber unverdrehbar auf der Welle 17 angeordnet,
die den ersten Teil 18 eines Differentialgetriebes. D antreibt. Der zweite Teil
i9 dieses Getriebes wird von der Welle i i über die Zahnräder 2o: angetrieben, während
der dritte Teil 21 - des Differentialgetriebes mit der Antriebswelle 22 des Wählers
w verbunden ist. Die Kontakte des Wählers sind im Kreise angeordnet.
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Die Welle 12 ist mit einer Steuerscheibe 2i3 verbunden, idie zur Axialverschiebung
des Radsatzes 15, 16 dient, und führt zu einem Unggleichförmigkeitsgetriebe, das
in den Wendestellungen den doppelpoligen Wendeschalter W umlegt.
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Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: Der Motor M läuft vom Maximum
de"s eingeregelten Wertes bis zum Minimum in der gleichen Drehrichtung durch. Bis
zur Erreichung der Wendestellung bleibt die Stellung des Zahnradsatzes 15, ii(y
erhalten.. Bei dieser Stellung wird der Teil i9 des Differentialgetriebes D im Sinne
des eingezeichneten Pfeils angetrieben. Würde der Teil 18 des Differentialgetriebes
stillstehen, dann würde ider Teillzi entgegen tdem Sinne des eingezeichneten Pfeils
laufen, also im selben Sinne wie der Teil i9. Würde der Teil -1.,9 des Differentialgetriebes
stillstehen,
aber der Teil 18 im Sinne des eingezeichneten. Pfeils laufen, dann würde sich der
Differentialgetriebeteil 2i im Sinne des eingezeichneten Pfeils drehen. Da n:un
aber die Zahnräder 13, 15 weniger stark untersetzen als die Zahnräder 20, überwiegt
die Drehgeschwindigkeit des Teils 18 die des Teils ig, mit der Folge, daß sich der
Differentialgetriebetei121 und damit die Welle 22 im Pfeilsinne entsprechend der
Differenz .der genannten Bewegungen drehen. Sobald der oder die Wählerkontakte bis
zur Nullstufe durchgelaufen sind, schaltet die Scheibe 23, die inzwischen schrittweise
von dem Triebrad io fortbewegt wurde, den Zahnradsatz 15, 16 um. Dadurch werden
die Zahnräder 13, 15 ausgerückt und die Zahnräder 14., 16- eingerückt. Die Bewegung
des Differentialgetriebeteil.s i8 wird jetzt stärker untersetzt, mit der Folge,
daß jetzt der Bewegungseinfiuß des Differentialgetriebeteils ig überwiegt und der
Differentialgetriebeteil 21 samt der Welle 22 jetzt entgegen der Pfeilrichtung umläuft.
Bei :der Umschaltung des Zahnradsatzes 15, 16 ist auch in bekannter Weise der Wendeschalter
W umgelegt worden. Die Wählerkontakte werden jetzt im entgegengesetzten Sinne durchlaufen.
Der Motor M braucht also bei dem Durchgang durch die Wendestellung seine Drehrichtung
nicht zu wechseln.
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Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform des Wendegetriebes. Die Welle
i i wird vom Motor wie in Fig.2 angetrieben, jedoch fallen jetzt die Steuerscheibe
23 und der umschaltbare Radsatz 15, 16 fort. Stattdessen ist mit der Welle i r über
ein Kardangelenk 24 oder über ein, biegsames Zwischenstück ein Ritze125 verbunden,
das eine auf der Wählerwelle 22 sitzende, mit Triebstöcken 2Y versehene Scheibe
27 antreibt. In der Wendestellung wechselt, wie die Fig. q. zeigt, das Ritzel 25
von dem äußeren Umfang der Triebstockreihe nach dem inneren Umfang über und kehrt
dadurch die Drehrichtung um. Das Umwechseln kann durch .einen Führungsteil 28 erleichtert
werden. Doch kann dieser Teil auch weggelassen werden, wenn es darauf ankommt, möglichst
den vollen Umfang der Scheibe 27 für die Drehung aus: zunutzen, weil dann an Stelle
des Teils 28 ein oder zwei weitere Triebstöcke Platz finden können. Nur die Lücke
für das Durchtreten des Ritzels 25 muß in diesem Falle zwischen zwei Triebstöcken
vorhanden sein.
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In Fig. 5, die im wesentlichen der Fig. 2 entspricht, ist eine umschaltbare
Kupplung für das Wechselgetriebe verwendet. Der Fig. 2 entsprechende Teile sind
mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Welle i i treibt über die Zahnräder 29
die Kupplungshälffe 30 im Sinne des eingezeichneten Pfeils an, während die
Kupplungshälfte 31 über die Zahnräder 32 im entgegengesetzten Sinne angetrieben
wird. Der verstellbare Kupplungsteil 313 sitzt unverdrehbar, aber axial verschiebbar
auf der Wählerwelle 22. Beim Durchgang durch die Wendestellung wird durch die Steuerscheibe
23 die Kupplungshälfte 3:3 aus dem Kupplungsteil 3o ausgerückt und mit dem Kupplungsteil
31 gekuppelt, so daß bei der weiteren Bewegung die Wählerwelle im entgegengesetzten
Sinne angetrieben wird.
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Die Erfindung bietet den Vorteil, daß trotz Anordnung der Wählerkontakte
auf dem Umfang eines Kreises ohne Verdoppelung der Wählzrkontaktzahl der doppelpolige
Wendeschalter unmittelbar mechanisch von dem Antrieb umgelegt werden kann. Das Regelgetriebe
beansprucht wenig Platz und Baustoff und zeichnet sich durch hone Betriebssicherheit
aus.