DE895195C

DE895195C - Regulating transformer

Info

Publication number: DE895195C
Application number: DES6513D
Authority: DE
Inventors: Friedrich Fichtner; Kurt Wulsten
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1943-06-11
Filing date: 1943-06-11
Publication date: 1953-11-02

Description

Regeltransformator Die Erfindung bezieht sich auf einen Regeltransformator, bei dem ein oder mehrere Regelorgane an einer mindestens zum Teil blank gemachten Wicklung als Regelbahn -bzw. -bahnen einenbeliebigen Winkelweg zurücklegen kann bzw. können. Bei derartigen, beispielsweise für die Reglung der Spannung in Beleuchtungsanlagen oder der Heizspannung von Widerstandsöfen Verwendung findenden Regeltransformatoren ist die Wicklung auf einem ringförmigen Eisenkern vorgesehen.Control transformer The invention relates to a control transformer, in which one or more regulating organs on an at least partially blanked out Winding as a control path -or. -bahns can cover any angular path or can. With such, for example for regulating the voltage in lighting systems or the heating voltage of resistance furnaces using regulating transformers the winding is provided on an annular iron core.

Demgegenüber zeichnet sich die Erfindung im wesentlichen dadurch aus, daß der Transformatorkern aus mehreren winklig zueinander angeordneten geraden Eisenblechpaketen besteht, auf denen auswechselbare Spulenträger vorgesehen sind. Hierdurch ist es beispielsweise gegenüber den Regeltransformatoren mit einem Ringkern möglich, ohne Materialabfälle für Kerne auszukommen, das Bewickeln weitestgehend zu vereinfachen und neue Anwendungsmöglichkeiten für den Regeltransformator zu erschließen, indem man z. B. getrennte, gegebenenfalls verschiedene bzw. verschiedene Funktionen ausübende Wicklungen vorsehen kann. Trotzdem bleiben aber die vor allem in einer verlustlosen und praktisch stufenlosen Regelung bestehenden Vorteile der Regeltransformatoren mit Ringkern bestehen.In contrast, the invention is essentially characterized by that the transformer core consists of several straight sheet iron stacks arranged at an angle to one another consists, on which exchangeable coil carriers are provided. Through this it is for example, compared to the regulating transformers with a toroidal core possible without To get by with waste material for cores, to simplify the winding as much as possible and to open up new application possibilities for the regulating transformer by one z. B. performing separate, possibly different or different functions May provide windings. Nevertheless, they remain, above all, in a lossless manner and practically stepless regulation existing advantages of regulating transformers exist with toroidal core.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigen Fig. i und a den Regeltransformator in Draufsicht und im Schnitt.In the drawing, the subject matter of the invention is in one embodiment shown. It shows Fig. I and a, the control transformer in plan view and in Cut.

Der Transformator besteht aus mehreren beispielsweise vier geraden @(istabförmigen) Eisenblechpaketen i, die zu einem vieleckigen, und zwar bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel viereckigen Kern zusammengesetzt sind. Auf jedes Eisenblechpaket des Kernes ist ein Spulenträger 2 aufgebracht, der auf einfache Weise mit einer Wicklung 3 versehen werden kann. Die Spulenträger sind an ihren Enden q. auf Gehrung geschnitten, so daß sie sich auf dem viereckigen Kern zu einem geschlossenen Viereck zusammenfügen. Hierdurch wird das Wicklungsende 5 des einen . Spulenträgers 2 an den Wicklungsanfang 6 des benachbarten Spulenträgers so nahe herangerückt, daß es genügt, als Überleitungen kleine z. B. dreieckige Metallstücke? zum Ergänzen bzw. Schließen der Strombahn vorzusehen. Ein solches aus Blech bestehendes Metallstück 7 ist zweckmäßigerweise an den Spulenträgern mit Hilfe von Schrauben 8 od. dgl. befestigt, wodurch einmal die. elektrische Verbindung zu dem Wicklungsende hergestellt wird und andererseits sämtliche Spulenkörper mechanisch zusammengehalten werden. Der Strom nimmt seinen Verlauf von den Blechen 7 über die Schraube 8 zur Anschlußfahne 9, an die das Spulenende beim Wickeln angelötet wird.The transformer consists of several for example four straight lines @ (istab-shaped) sheet-iron stacks i, which form a polygonal one, namely with the The embodiment shown are composed of a square core. On each Sheet iron package a coil carrier 2 is attached to the core, which can be provided with a winding 3 in a simple manner. The coil carriers are at their ends q. mitred so that they are on the square Put the core together to form a closed square. This will end the winding 5 of the one. Coil support 2 to the winding start 6 of the adjacent coil support moved so close that it is sufficient to use small z. B. triangular pieces of metal? to be provided for supplementing or closing the current path. One made of sheet metal Metal piece 7 is expediently attached to the coil supports with the aid of screws 8 or the like attached, whereby once the. electrical connection to the winding end is produced and on the other hand, all bobbins are held together mechanically will. The current takes its course from the metal sheets 7 via the screw 8 to Terminal lug 9 to which the coil end is soldered during winding.

Die Spulenträger werden vorteilhaft an ihrer oberen Fläche mit einer kurven-, insbesondere kreisförmigen Rippe io versehen, wodurch, wie insbesondere aus der Schnittzeichnung nach Fig. 2 zu erkennen ist, die Wicklung 3 auf der Rippe io erhöht zu liegen kommt. Nach dem Bewickeln und Aufmontieren der Spulenträger auf den. Kern wind die Regelbahn kreisförmig abgeschliffen, so daß sich für einen in der Mitte des Kernes auf der Achse i i gelagerten Regelarm 12 außen eine zuverlässige Kontaktbahn ergibt. Durch die Rippe io und die dadurch auf der Kreisbahn angehobene Wicklung ergibt sich eine gute Möglichkeit, die Isolation der Bahn schnell und mühelos nur an der gewünschten Stelle abzuschleifen. Der auf der Achse i i befestigte Regelarm 12 trägt an seinem Endteil eine insbesondere aus Kohle bestehende Rolle 13 bzw. eine Bürste. Die Kohltrolle 13 ist auf einem Zapfen 14. gelagert, gegen dessen Bund 15 sie durch eine Druckfeder 16 gedrückt wird. Der Zapfen ist an einem Lagerbügel 17 befestigt, z. B. angenietet, der an dem Regelarm 12 drehbar gelagert ist, und übt mit Hilfe einer Feder 18 über die Kohltrolle 16 einen Druck auf die Kontaktbahn aus.The coil carriers are advantageous on their upper surface with a curved, in particular circular rib io provided, whereby, as in particular from the sectional drawing according to Fig. 2 can be seen, the winding 3 on the rib io comes to rest higher. After winding and assembling the coil carrier on the. Kern winds the control path circularly sanded, so that for one in the middle of the core on the axis i i mounted control arm 12 outside a reliable Contact path results. By the rib io and thereby raised on the circular path Winding results in a great way of isolating the web quickly and easily only grind off at the desired point. The control arm attached to the axis i i 12 carries at its end part a roller 13 or a brush. The cabbage roll 13 is mounted on a pin 14, against its collar 15 it is pressed by a compression spring 16. The pin is on a bearing bracket 17 attached, e.g. B. riveted, which is rotatably mounted on the control arm 12, and exerts a pressure on the contact path with the aid of a spring 18 via the carbon roller 16 the end.

Der Antrieb des Regelarmes 12 und somit der Stromabnalimerolle kann von Hand mittels eines auf der Achse i i vorgesehenen Drehknopfes od. dgl. erfolgen. Dieser Knopf kann über ein Vierkant ig auf der Achse i i aufsteckbar angebracht sein. Die Stromabnahme von der Rolle 13 erfolgt über eine Drahtspirale, die in einer Rille 2o an dem drehbaren Regelarm 12 geführt ist, so daß sie sich bei der Drehung des Regelarmes in diese Rille hinein- oder von ihr abwickelt. Der Antrieb kann auch über beliebige, elektrisch ferngesteuerte, z. B. auf induktiver Wirkung beruhende Geräte erfolgen. Hierzu können, wie dargestellt, normale kleine Elektromotoren 2ii, 22 verwendet werden. Werden beispielsweise zwei Motoren vorgesehen. .die als Induktionsmotoren ausgebildet sind und nur eine Drehrichtung haben, so werden sie in den diametral gegenüberliegenden Innenecken des durch den Kern begrenzten Raumes untergebracht. Der eine Motor dient .dabei zur Drehung in einer Richtung und der andere Motor zur Drehung in entgegengesetzter Richtung, wobei- die Übertragung der Drehung der Motorwelle auf die Achse ii über gegebenenfalls kuppelbare Zahn- oder Kegelräder erfolgt. Der Einbau der Motoren oder ähnlicher Antriebsmittel in den Innenraum des Kernes ergibt zwangsläufig ohne zusätzliche Kapselung einen guten mechanischen Schutz der empfindlicheren Teile. Zusätzlich kann natürlich noch eine Kapselung des ganzen Gerätes erfolgen.The drive of the control arm 12 and thus the Stromabnalimerolle can by hand by means of a rotary knob or the like provided on the axis i i. This button can be attached to the axis i i via a square be. The power take-off from the role 13 takes place via a wire spiral, which is in a Groove 2o is guided on the rotatable control arm 12, so that they are in the rotation of the control arm into this groove or unwinds from it. The drive can too via any electrically remote-controlled, e.g. B. based on inductive effect Devices. For this purpose, as shown, normal small electric motors 2ii, 22 can be used. For example, two motors are provided. .the as induction motors are formed and have only one direction of rotation, so they are in the diametrical housed opposite inner corners of the space bounded by the core. One motor is used to rotate in one direction and the other motor to rotate Rotation in the opposite direction, whereby- the transmission of the rotation of the motor shaft takes place on the axis ii via optionally couplable gear or bevel gears. Of the Installation of the motors or similar drive means in the interior of the core results inevitably good mechanical protection of the more sensitive ones without additional encapsulation Parts. In addition, the entire device can of course be encapsulated.

Zur selbsttätigen Endabschaltung der Antriebsmotoren sind, wie der Fig. i zu entnehmen ist, entweder zwei einzelne oder ein kombinierter, einen schwenkbaren Schalthebel enthaltender Endschalter 23 vorgesehen, der durch einen an dem Regelarm vorgesehenen Stift 2q. direkt angestoßen wird und dadurch die Abschaltung herbeiführt.For the automatic end shutdown of the drive motors, like the Fig. I can be seen, either two individual or a combined, one pivotable Switch lever containing limit switch 23 is provided by a on the control arm provided pin 2q. is triggered directly and thereby causes the shutdown.

Die Wicklung auf den Kern kann auch so ausgebildet werden, daß für die vier Spulen Drähte verschiedener Stärke, und zwar entsprechend der Stromverminderung %bei der Drehung des Kontaktarmes verwendet werden. Weiterhin können ein oder mehrere Spulenträger mit einer primären Erregerwicklung bewickelt sein, die dann keine Kontaktbahnen besitzt. Die übrigen Spulenkörper tragen dann eine Sekundärwicklung, die die Kontaktbahn aufweist.The winding on the core can also be designed so that for the four coils have wires of different strengths, according to the current reduction % can be used when rotating the contact arm. Furthermore, one or more Coil carrier be wound with a primary excitation winding, which then has no contact tracks owns. The remaining bobbins then have a secondary winding that forms the contact track having.

Die Anordnung kann auch so getroffen werden, daß die Spulenträger sich auf einem beispielsweise fünf-, sechs- oder achteckigen Kern zu einem Fünf-, Sechs- bzw. Achteck zusammenfügen. Auch bei diesen Bauarten finden an ihren Enden schräg abgeschnittene Spulenträger Anwendung.The arrangement can also be made so that the coil carrier on a five-, six- or octagonal core to a five-, Put the hexagon or octagon together. Also with these types of construction there are at their ends Diagonally cut bobbin application.

An Stelle von normalen Elektromotoren können zum Antrieb des Regelarmes durch in der Zeiteinheit veränderbare Stromimpulse ferngesteuerte, z. B. über Trockengleichrichter an den Regler angeschlossene Schrittmotoren (Schrittschaltwerke), bei denen an der Motorwelle ein pulsierendes Drehmoment erzeugt wird, bzw. sogenannte uneigentliche Schrittmotoren verwendet werden, bei denen ein normaler Elektromotor in Verbindung mit Kurbelgetriebe und Schaltwerk oder in Verbindung mit Maltesergetriebe die eigentliche Antriebswelle schrittweise weiterdreht, Wird ein eigentlicher Schrittmotor verwendet, so kann er mit einem Schwing- oder Drehanker ausgerüstet sein. Statt eines Schrittmotors kann jedoch beispielsweise ein Schaltmagnet, ein Druckluftantrieb od. dgl. verzvendet werden. Der Regelarm kann aber auch durch einen mechanischen Antrieb z. B. über Seilscheiben oder Kettenregler angetrieben werden.Instead of normal electric motors, you can drive the control arm remotely controlled by current pulses that can be changed in the unit of time, e.g. B. via dry rectifier Stepper motors connected to the controller (stepping mechanisms), where the Motor shaft a pulsating torque is generated, or so-called improper Stepper motors are used in which a normal electric motor is connected with crank gear and rear derailleur or in connection with Geneva gear the actual The drive shaft continues to turn in steps, If an actual stepper motor is used, it can be equipped with a swing or swivel anchor. Instead of a stepper motor however, a switching magnet, a compressed air drive or the like can be used, for example will. The control arm can also be driven by a mechanical drive z. B. over Pulleys or chain regulators are driven.

An Stelle eines Regelarmes können an dem in stehender oder liegender Aufstellung Verwendung findenden Regeltransformator nach der Erfindung beispielsweise zwei oder mehr Regelarme, und zwar an einer oder beiden Seiten des Regeltransformators angebaut werden. Die Regelarme werden unabhängig voneinander bewegt oder mechanisch miteinander gekuppelt.Instead of a control arm, you can use the one in a standing or lying position Setting up using the regulating transformer according to the invention, for example two or more regulating arms on one or both sides of the regulating transformer be cultivated. The control arms are moved independently or mechanically coupled together.

Der Regeltransformator nach der Erfindung kann zur Spannungs-, Strom- oder Wi.derstandsregulierung verwendet werden. Er kann aber auch z. B. zusammen mit einem Spannungsrelais zum Konstanthalten der Spannung benutzt werden. Ein derartiger Regeltransformator kann in Beleuchtungsanlagen, z. B. für die Raumbeleuchtung bzw. Verdunklung in Theatern, darunter für Bühnenanlagen in Lichtbildhäusern, Reklameanlagen, Prüffeldern, zur Regelung der Heizspannung der Glühöfen (Widerstandsöfen), und allgemein an Stelle von Widerständen und Drosselspulen überall dort verwendet werden, wo z. B. eine Ohmsche Belastung zu regeln ist.The regulating transformer according to the invention can be used for voltage, current or resistance regulation be used. But he can also z. B. used together with a voltage relay to keep the voltage constant will. Such a regulating transformer can be used in lighting systems, e.g. B. for room lighting or darkening in theaters, including for stage systems in Photo houses, advertising systems, test fields, to regulate the heating voltage of the Annealing furnaces (resistance furnaces), and generally in place of resistors and inductors be used wherever z. B. an ohmic load is to be regulated.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Regulating transformer, in which one or more regulating arms on an at least partially bare winding as regulating path or paths can or can cover any angular path, characterized in that the transformer core consists of several straight iron sheets arranged at an angle to one another, on which exchangeable coil carriers are provided.

2. Regulating transformer according to claim i, characterized in that the ends of the coil supports are bevelled are so. that they immediately collide.

3. Control transformer according to claim i and 2., characterized in that the provided on adjacent sheet iron stacks Windings are electrically connected to one another by pieces of metal, which in particular Miter-cut ends of the coil carriers at their joints at least partially cover. .

4. Control transformer according to claim 3, characterized in that that the metal pieces complementing or closing the control path on the spool carriers with the help of fasteners that make the electrical connection In addition, produce the end or beginning of the winding and, at the same time, mechanically produce the coil carriers stick together.

5. Control transformer according to claim i to q., Characterized in that that the coil carriers, especially on their upper surfaces, have one or more curve, in particular have circular ribs, whereby the winding of the coil carrier is partially raised.

6. Control transformer according to claim i to 5, characterized in that that after winding and applying bobbins to the core .die control path for. the control arm provided in the middle of the space delimited by the core is ground in a circle.

7. Control transformer according to claim i to 6, characterized in that the individual coils consist of wires of different thicknesses. B. regulating transformer according to claim i to 7, characterized in that the one or more bobbins is or are wound with a primary excitation winding which has or have no contact track. G. Regulating transformer according to Claims 1 to 8, characterized by its use in a standing or lying position. ok Control transformer according to claims i to g ,, characterized in that a bearing bracket is rotatably attached to the control arm, the pin of which carries a current pick-up roller. 11. Control transformer according to claim i to io, characterized in that on the drive of the control arm and thus the power take-off roller an exchangeable, in particular attachable handle, for. B. a rotary knob is provided for direct actuation of the control arm by hand. 12. Control transformer according to claim i to ii, characterized in that for remote actuation of the control arm inside the space delimited by the transformer core, one or more drive means, in particular based on inductive action, such as electric motors or stepper motors controlled by current pulses that can be changed in the time unit (stepping mechanisms), Lifting magnets or the like. Are provided. 1 3. Control transformer according to claim 12, characterized in that a drive means movable in one direction is provided for each direction of rotation of the lever arm. i4 .. regulating transformer according to claim 12 and 13, characterized in that the drive means are provided in diametrically opposite inner corners of the core. l5. Control transformer according to Claims i to 1d, characterized in that the current is drawn from the roller or grinding brush via a wire spiral which is guided in a groove on the rotatable control arm in such a way that it moves into or into the groove when the control arm is rotated is handled by this.