DE902660C - Einrichtung zur Regelung der Induktivitaet von zwei gleichstromvormagnetisierten Drosseln - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Regelung der Induktivität von zwei gleichstromvormagnetisierten Drosseln Die Erfindung betrifft eine Einrichtung, bestehend aus zwei gleichstromvormagnetisierten Drosseln, deren Induktivität in dem Sinn geändert wird, daß bei zunehmender Induktivität der einen Drossel die der anderen abnimmt. Man kann dierartige Einrichtungen beispielsweise verwenden, um bei Stufentransformatoren mit Spannungsänderung unter Last den Laststrom kontinuierlich von einer Wicklungsanzapfung des Stufentransformators zur anderen zu verschieben. Die Veränderung der Induktivität der beiden Drosselspulen erfolgt dabei auf der Gleichstromseite mittels Schalter oder Ohmscher Spannungsteiler, was bei großer Schalthäufigkeit mitunter zu, ungünstigen Verhältnissen führt.
• Demgegenüber wird erfindungsgemäß eine Verbesserung dadurch erreicht, daß die Gleichstromwickl@wngen der Drosseln angezapft sind, die Anzapfungen an einen Kollektor angeschlossen sind und durch Verstellen eines Bürstensatzes auf dien Kollektor eine feinstufige Regelung der Dros-selinduktivitäten erzielt wird. Insbesondere wird die Anordnung so getroffen, daß bei allen Bürstenstellungen: die Induktivität im Gleichstromkreis praktisch dieselbe ist.
• An sich ist es bekannt, bei Stufentransformatoren, z. B,. für elektrische Triebfahrzeuge, die Feinregelung innerhalb einer Grobstufe durch. Schalttransformatoren vorzunehmen, deren Sekundärwicklungen feinstufig unterteilt und an einen Kollektor angeschlossen sind. Durch Änderung des Übersetzungsverhältnisses der Schalttransformatoren beim Drehen des Kollektors kann der Laststrom bei diesen Anordnungen ebenfalls praktisch stufenlos von einer Anzapfung zur nächtsten, -#TT-schoben werden. Diese bekannten Kollektorregler haben aber den Nachteil, daß sie bei den insbesondere im elektrischen Bahnbetrieb auftretenden Leistungen erhebliche Abmessungen und Gewicht annehmen, was im wesentlichen. von der Größe der Stufenleistung abhängt. Demgegenüber wird, bei der Anwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung für derartige Fahrzeugstufentransformatoren eine ganz erhebliche Verkleinerung des Kollektorreglers dadurch erzielt, daß der Kollektor nicht im Wechselstromkreis, sondern im; Gleichstromkreis liegt.
• Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher beschrieben. Beiin Ausführungsbeispiel dient. der Erfindungsgegenstand zurr Lastumschaltung eines Stufentransformators. Die Erfindung ist jedoch hierauf nicht beschränkt.
• In Fig. i bedeuten i und 2 die Wechselstromwicklungen von zwei gleichstromvormiagnetisierten Drosselspulen, deren Gleichstromwicklungen mit 3 und 4 bezeichnet sind:. An der einen Seite sind die Wechselstromwicklungen an Anzapfungen 5 eines Stufentransformators 6 angeschlossen, während den beiden anderen Wicklungsenden der Laststrom zugeführt wird. Die erfindungsgemäßen Anzapfungen: der Gleichstromwicklungen 3 und .4 sind an Lamellen 7 eines Kollektors & angeschlossen, dem ein verstellbarer Bürstensatz 28 zugeordnet ist. Zur Vormagnetisierung der Drosseln wird eint dem, Laststrom proportionaler Gleichstrom: benutzt, der einer an den Stromwandler i i angeschlossenen Gleichrichteranordnung io entnommen: wird. Wie angedeutet, kann zur Kompensation der Blindleistung ein Kondensator parallel zur Wechselstromwicklung angeschlossen sein.
• Die Änderung der Gleichstromvormagnetisierung wird durch Ausgleichsströme in der Gleichstromwicklung verzögert. Da aber jeweils eine Drossel mit abklingender Vormagnetisierung in Reihe mit einer Drossel zunehmender Vormagnetisierung liegt, tritt eine weitgehende Kompensation der Ausgleichsvorgänge; und, damit eine Abkürzung des Schaltvorganges ein. Es kann sogar durch geeignete Wahl der Anzapfungen erreicht werden, daß sich die Summe der magnetischen Energie im Gleichstromkreis praktisch nicht ändert. Bei konstantem magnetischem Leitwert der Drosseln wird diese Bedingung erfüllt, wenn man die Anzapfungen der Drosseln nach denn Sinusgesetz abstuft. Bei Drehsbromanordnungen besteht die Möglichkeit, durch Reihenschaltung der entsprechenden Gleichstromwicklungen in den drei Phasen die 2. und 4. und alle nicht durch 3 teilbaren Spannungsharmonischen aufzuheben" die bei einphasigen Anordnungen in der Gleichstromwicklung auftreten. Bei mehrphasigen Anordnungen: ist es zweckmäßig, die Teilkerne verschiedener Phasenzugehörigkeit, aber gleichen Vormagnetisierungsverlaufs mit einer gemeinsamen Gleichstromwicklung zu umschließen. Es treten dann die genannten Spannungsoberwellen in der Gleichstromwicklung überhaupt nicht in Erscheinung. Gibt man: dagegen den Teilkernen getrennte Gleichstromwicklungen, so ist es nob@ endiig, sämtliche sich entsprechenden Wicklungsgruppen der einzelnen Phasen; in Reihe zu schalten, um beim Kurzschluß einer Wicklungsgruppe durch die Kollektorbürsten auch innerhalb: dieser Gruppe eine Kompensation der wichtigsten Spa,nnungsharmonischen zu erzielen. Man hat dann auch hier den Vorteil, mit einem einzigen Kollektor für alle drei Phasen auszukommen. Die Gleichstromwicklungen bestehen hierbei., wie Fig. 2 zeigt, nicht aus durchgehenden Wicklungen mit Anzapfungen, sondern aus Teilspulens 18, i9; 2o, 21, die für alle direi Phasen. in Reihte geschaltet sind; die Stromzuführungen z2 zu. den Lamellen 23 des Kollektors 24. sind: an den Verbindungspunkten 25 der einzelnen Teilspu:lengruppen 26 angeschlossen. Durch.. Zusammenschalten mehrerer benachbarter Lamellen, z. B:. bei 30, erhält der Kollektor Ruhezonen, in denen die Umschaltung des Tran.sformatorstufenwählers vorgenommen wird.
• Statt einphasiger Doppelkerne lassen sich auch alle bekannten- Modifikationen und Zusammenfassungen der ein- und mehrphasigen vo@rmagnetisierten Drossel verwenden. Wichtig sind in allen Fällen geeignete Mittel zur Unterdrückung von Oberwe lenspannungen im Gleichstromkre'.is, die in bekannter Weise aus Kurzschlußwicklungen@, Dreieckwicklungen, Kondensatoren undiResonan.zk:reisen bestehen..
• Die erfindungsgemäße Einrichtung läßt sich sinngemäß bei allen Steuer- und Regelvorgängen mit vormagnetisierten: Drosseln anwenden, bei denen es darauf ankommt, mit geringen Gleichstromleistungen kurze Zeitkonstanten zu erzielen.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur Regelung der Induktivität von zwei gleichstromvormagnetisierten Drosseln in dem Sinn, daß bei zunehmender Induktivität der einen Drossel: die der anderen abnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichstromwicklungen. der Drosseln angezapft sind, die Anzapfungen an einen Kollektor angeschlossen sind und, duTch Verstellen einfies Bürstensatzes auf dem, Kollektor eine feinstufige Regelung der Drosselinduktivitäten erzielt wird.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei allen Bürstenstellungen die Induktivität im. Gleichstromkreis praktisch dieselbe ist.
3. 3.. Einrichtung nach Anspruch. i für Dreiphasenstrom, dadurch gekennzeichnet, daß die zu den einzelnen Phasen gehörenden Teildrosseln in einer Drossel (Drosselsatz) eine gemeinsame tragen und die Anz.apfungen dieser Wicklungen an, einen einzigen, Kollektor angeschlossen sind.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch, i für Dreiphasenstrom, dadurch gekennzeichnet, d@aß -die zu den, einzelnen Phasen gehörenden Teildrosseln einer Drossel (Drosselsatz) entsprechend den Anzapfumgen Gleichstromwicklungsteile: (i8 bis 2!i) haben, d@aß die zusammengehörigen: Wicklungsteile zu Wicklungsgruppen in Reihe geschaltet sind und die einzelnen Wicklungsgruppen ebenfalls in Reihe liegen (Fig. 3).
5. 5. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch ge- kennzeichnet, daß der Wechselist,ramwicklung jeder Drossel ein Kondensator parallel geschaltet ist.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch i, die zum Umschalten unter Last bei Stufentransformatoren dient.
7. 7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, da,B zur Varmagnetisierung der Drosseln ein dem Laststrom proportionaler Gleichstrom dient. B. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, da,ß mehrerebenachbarteLamellen des Kollektors miteinander verbunden sind und Ruhezonen ergehen, in dienen die Umschaltung des T'ransfarmatarstufenwählers erfolgt.