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Vormagnetisierte 'Schaltdrosselspule Schaltdrosselspulen dienen dazu,
eine stromschwache Pause (Ausschaltstufe) zu erzeugen, innerhalb der ein in Reihe
mit der Schaltdrosselspule liegender Kontakt, z. B. der Kontakt eines Kontaktumformers,
geöffnet wird. Erhält die Schaltdrosselspule keine Vormagnetisierung, so ist bei
positiv gerechnetem Laststrom der Stufenstrom negativ. Es ist aber erwünscht, daß
der Stufenstrom Null oder sogar etwas positiv wird. Man hat deshalb der Schaltdrosselspule
eine Vorrnagnet.isierung gegeben. Zu diesem Zweck sind verschiedene Schaltungen
vorgeschlagen worden. Ein Vorschlag besteht darin, die Vormagnetisierung von der
Summe aus der Spannung an der Schaltdrossel und an dem Kontakt abhängig zu machen.
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Zu diesem Zweck kann man eine besondere Vormagnetisierungswicklung
auf der Schaltdrosselspule vorsehen, die über einen ohmschen Widerstand parallel
zur Hauptwicklung der Schaltdrosselspule und den Kontaktgeschaltet wird. Man kann
aber auch diese Vormagnetisierungswicklung an einen anderen Punkt der Hauptwicklung
anschließen, z. B. an das Ende der Hauptwicklung, an welches der Kontakt angeschlossen
ist. Man kann auch eine besondere Vormagnetisierungs.wicklung dadurch sparen, daß
ein Teil der Hauptwicklung über einen ohmschen Widerstand parallel zum Kontakt geschaltet
wird. Durch geeignete Wahl der Windungszahl der Vormagnetisierungswicklung bzw.
der Anzapfung der Hauptwicklung, wenn diese als Vormagnetisierun.gswicklung benutzt
wird, und der Größe des Widerstandes kann man erreichen, daß der Stufenstrom Null
oder positiv wird..
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Gegenstand der Erfindung ist eine Weiterverbesserung einer derartigen
Einrichtung. Gemäß der Erfindung ist in dem keinen Richtleiter enthaltenden Vormagnetisierungskreis
ein Kondensator eingeschaltet.. Durch den Kondensator
wird bewirkt,
daß der Strom zunächst (während der Ausschaltstufe) fast ungehindert fließen kann,
dann aber nicht linear mit der Spannung ansteigt, sondern begrenzt wird. Dadurch
wird die Vormagnetisierungsleistung herabgesetzt.. Außerdem wird, wenn nach Öffnen
des Kontaktes die in dem Vormagnetisierungskreis wirkende Spannung nach Überschreiten
ihres Maximums wieder absinkt, durch den Kondensator ein Strom erzeugt, der dem
Vormagnetisierungsstrom entgegen gerichtet ist, welcher die Höhe der Ausschaltstufe
bestimmt. Durch diesen Strom wird erreicht, daß die Drosselspule zurückmagnetisiert
wird, also wieder gesättigt wird bei einer Richtung des Stromes, die dem Laststrom
über den Kontakt entspricht. Wenn also der Kontakt wieder geschlossen wird, braucht
der Kontaktstrom die Drosselspule nicht mehr umzumagnetisieren. Dis ist beispielsweise
bei Kontaktumformern wichtig, weil sonst besondere Mittel zur Rückmagnetisierung
der Drosselspule angewendet werden müssen.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung für
Kontaktumformer dargestellt. In Fig. i sind mit i, ib und zc die in Stern geschalteten
Sekundärwicklungen eines dreiphasigen Transformators bezeichnet. Mit 2 ist die Schaltdrosselspule
einer Phase bezeichnet, .deren Hauptwicklung 3 in Reihe mit dem Kontakt q. liegt.
Die Schaltdrosselspule besitzt eine Vormagnetisierungs-Wicklung 5, die in Reihe
mit einem ohmschen Widerstand 6 und einem Kondensator parallel zur Hauptwicklung
3 und dem Kontakt q. liegt. Mit 8 ist .die Belastung bezeichnet. Die Schaltung der
Schaltdrosselspulen und der Kontakte in den von den Transformatorwicklungen ib und
ic ausgehenden Leitungen ist die gleiche.
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Die Wirkungsweise ist folgende: Bei geschlossehem Kontakt q. ist die
Schaltdrosselspule 2 zunächst gesättigt. Erst nach der Kommutierung, wenn also der
in der Phase folgende Kontakt geschlossen ist und den Laststrom übernommen hat,
wird sie entsättigt, und unter der Einwirkung der an der Reihenschaltung von Wicklung
5, Widerstand 6, Kondensator 7 herrschenden Spannung fließt ein Vormagnetisierungsstrom.
Durch entsprechende Wahl der Windungszahl und des Wicklungssinnes der Wicklung 5
und der Größe des Widerstandes 6 kann dieser Strom so bemessen werden, daß der Stufenstrom
gleich Null oder positiv ist. Während dieser Zeit wird der Kontakt geöffnet. Nach
dem Öffnen des Kontaktes fließt der Strom über die Wicklung 5 weiter und würde der
treibenden Spannung proportional sein. Dadurch würden große Verluste entstehen.
Schaltet man, jedoch erfindungsgemäß einen Kondensator 7 ein, so kann man, diese
Verluste weitgehend herabsetzen. Der Kondensator beeinflußt den Vormagnetisierungsstrom,
welcher die Stufe erzeugt, praktisch nicht, er begrenzt jedoch nach Öffnen des Kontaktes
den Strom über die Wicklung 5.
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Der Kondensator hat noch den weiteren Vorteil, daß durch ihn eine
Rückmagnetisierung der Drosselspule vor dem Wiederschließen des Kontaktes j erfolgt,
so daß die Drosselspule beim Schließen. des Kontaktes wieder gesättigt ist, und
zwar in der gleichen Richtung, wie sie der nun über den Kontakt fließende Strom
erzeugen würde. Diese Wirkungsweise beruht darauf, daß, sobald die im Vormagnetisierungsstromkreis
wirkende Spannung nach Überschreiten ihres Maximums sich wieder dem Nullwert nähert,
der Kondensator einen Entladestrom erzeugt, der dem Vormagnetisierungsstrom, der
die Stufenhöhe bestimmt, entgegengesetzt gerichtet ist.
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Wie bereits erwähnt; kann man auch die Vorm.agnetisierungswicklung
5 an einen anderen Punkt der Hauptwicklung, beispielsweise auch an das untere Ende
anschließen; wesentlich ist nur, daß ihre Windungszahl und ihr Wicklungssinn und
die Größe des Widerstandes 6 so gewählt werden., d;aß die gewünschte Wirkung auf
die Höhe des Stufenstromes beim Ausschalten eintritt.
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Wie bereits erwähnt, kann man auch einen Teil der Hauptwicklung selbst
als Vormagnetisierungswicklung benutzen, indem man einen Punkt der Hauptwicklung
über den Widerstand. 6 und den Kondensator 7 parallel zum Kontakt q. schaltet.
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Die Kontakte des Kontaktumformers können beispielsweise mechanisch
mit Hilfe eines Synchronmotors gesteuert werden. Man kann aber auch als Kontakte
elektromagnetisch gesteuerte Schalter vorsehen. Derartige Schalter können beispielsweise
durch Impulse gesteuerte Schalter sein. Diese bestehen beispielsweise aus einem
Anker, der entgegen der Wirkung einer Feder vom Haltefluß eines Haltemagneten festgehalten
wird. Dieser Haltemagnet bekommt eine Ausschaltwicklung, die, wenn sie von einem
Ausschaltimpuls erregt wird, z. B. eine Gegenerregung gibt und damit den Haltefluß
über den Anker so schwächt b.zw. zu Null macht, daß der Anker von. der Feder abgerissen
wird. Der- Anker kommt dann in dien Bereich eines zweiten Haltemagneten, der ihn
festhält. Gibt man diesem ebenfalls eine Wicklung, die jedoch von den Einschaltimpulsen
erregt wird, so wird durch einen Einschaltimpuls eine so starke Gegenerregung gegeben,
daß der Haltefluß dieses Magneten praktisch zum Verschwinden gebracht wird, so daß
der Anker von der Feder abgerissen und wieder in den Bereich des ersten Haltemagneten
gebracht wird, der ihn: festhält.
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Die Einschaltimpulse kann man von der Wechselspannung des Umformers
abhängig machen, die Ausschaltimpulse beispielsweise vom Vormagnetisierungsstrom
der Schaltdrosselspule. Ein Ausführungsbeispiel hierfür ist in Fig. z dargestellt.
Soweit die Teile mit denen der Fig. i übereinstimmen, sind die gleichen Bezugszeichen
gewählt. Zum Unterschied von :der Anordnung näch Fig. i ist keine besondere Vormagnetisierungswicklung
5 vorgesehen, sondern ein Anzapfpunkt der Hauptwicklung 3 ist an die Reihenschaltung
des ohmschen Widerstandes 6 und des Kondensators 7 angeschlossen, so daß die Hauptwicklung
selbst als Vormagnetisierungswicklung wirkt. In diese Reihenschaltung -ist noch
die Primärwicklung i i eines Schaltwandlers io eingeschaltet, dessen Sekundär-
Wicklung
12 über ein Ventil 13 die Ausschaltwicklung 14 des Kontaktes 4, der als Impulsschalter
ausgebildet ist, erregt. Der Wandler i i ist schon bei geringen Strömen gesättigt.
Während der Ausschaltstufe wird er ummagnetisiert und erzeugt in der Sekundärwicklung
einen Stromimpuls, der die Wicklung 14 erregt und damit die Öffnung dies Kontaktes
q. bewirkt. Sobald der Wandler io wieder gesättigt ist, ist er wirkungslos. Er wird,
ebenso wie früher für die Drosselspule 2 beschrieben, vor Schließen des Kontaktes
q. durch den Kondensatorstrom rückmagnetisiert; damit hierbei kein Impuls wirksam
wird, ist das Ventil, z. B. der Trockengleichrichter 13, vorgesehen.
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Die Anordnung nach der Erfindung ist nicht nur bei Kontaktumformern
anwendbar, sondern auch bei anderen Schaltungen, bei denen in Reihe mit der Schaltdrosselspule
ein Kontakt liegt, der während der durch die Schaltdrosselspule erzeugten Ausschaltstufe
geöffnet und zu einem gewählten Zeitpunkt geschlossen wird.