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Stromversorgungseinrichtung für Wechselstromverbraucher Bei Stromversorgungseinrichtungen
treten oft bei der dem Verbraucher gelieferten Spannung Schwankungen auf.- Diese
können einmal von Schwankungen in der Netzspannung herrühren, zum andern ändert
sich die Verbraucherspannung mit dem Widerstand des Verbrauchers.
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In den meisten Fällen ist es jedoch. erforderlich, die Verbraucherspannung
konstant zu halten. Dies kann mit einem Kohledruckregler erfolgen. Der Widerstand
des Kohledruckreglers wird von der Verbraucherspannung -so gesteuert, daß diese
konstant bleibt. -Der Kohledruckregler enthält nörmalerweise mehrere Kohlesäulen.
Um einen großen Regelbereich zu erhalten, der bei Lastschwankungen erforderlich
ist, werden die Kohlesäulen sowohl parallel.aus auch in Reihe geschaltet. Derartige
Stromversorgungseinrichtungen mit umschaltbaren. Kohlesäulen arbeiten mit einem
schlechten Wirkungsgrad. Außerdem tritt beim Umschalten eine starke Spannungssenkung
ein.
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Auch -kennt man schon Stromversorgungseinrichtungen mit Kohledruckregler,
bei denen über einen Teil den Transformatorwicklung zwei Kohledruckregler in Reihe
als; Spannungsteiler geschaltet sind, so daß dieser Spannungsteiler sowohl den gesamten
Querstrom über der überbrückten Wicklung als auch den Verbraucherstrom führen muß.
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Gegenstand 'der Erfindung ist eine Stromversorgungseinrichtung für
Wechselstromverbraucher mit einem besseren, Wirkungsgrad, einer wesentlich kleineren
Spannungssenkung und geringerer Zahl von Kohlewiderständen. Dies wird bei einet,
Stromversorgungseinrichtung
für Wechselstromverbraucber mit Kohledruckregler
und einem Transformator mit primär- oder sekundärseitigen Anzapfungen, bei dem die
Umschaltung von einer Anzapfung auf die nächste in den Endstellungen des Kohledruckreglers
erfolgt, gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß für jeden durch die Anzapfungen
gebildeten Teil des Regelbereiches nur ein als Reihenwiderstand geschalteter Kohledruckwiderstand
im Primär- oder Sekundärkreis vorgesehen ist.
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Der Regelbereich der Verbraucherspannung wird dabei unterteilt, und
zwar ist die Anzahl der so entstandenen Teilbereiche gleich der Anzahl der durch
die Anzapfungen getrennten Wicklungsteile der Primär- oder Sekundärwicklung des
Transformators. Der Kohledruckregler braucht nun nur einen Bruchteil des gesamten
Regelbereiches auszuregeln, und außerdem ist bei der Anordnung nach der vorliegenden
Erfindung für die Regelung eines Intervalles nur ein Kohlewiderstand erforderlich,
der außerdem nur vom Verbraucherstrom durchflossen wird, also entsprechend schwach
dimensioniert sein kann. Die vernichtete Leistung wird um das gleiche Maß verkleinert.
Weiter kann der Kohledruckregler dementsprechend kleiner und einfacher gebaut sein,
und zwar kann die Anzahl der vorgesehenen Kohlesäulen verringert werden und die
Umschaltung der Kohlensäulen von Reihenschaltung auf Parallelschaltung entfallen.
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Welche der beiden Möglichkeiten, ob sekundär-oder primärseitige Anzapfung
des Transformators, zu bevorzugen ist, hängt nur von der Größe der Netzspannung
und der gewünschten Verbraucherspannung ab. Als Transformator kann beispielsweise
auch ein Transformator mit einer Wicklung, ein sogenannter Spartransformator, dienen.
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-An Hand der Zeichnung wird - nun ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung beschrieben und die Erfindung selbst näher erläutert.
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In der Figur ist eine Stromversorgungseinrichtung für Wechselstromverbraucher
mit Kohledruckregler gezeigt. Der Kohledruckregler besteht aus einer Kohlesäule
K und einem Drehmagnet M, deT den Widerstand der Kohlesäule K regelt. Mit Klemmen
r und 2 wird die Stromversorgungseinrichtung an das Wechselstromnetz angeschlossen.
Von der Klemme r führt eine Verbindung über die Kohlesäule K zu einem Kontakt lt,
der zwischen dem einen Ende 3 und der Anzapfung 4 eines Spartransformators T angeschaltet
werden kann.
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Die Eingangsklemme 2 ist direkt mit dem anderen Ende der Transformatorwicklung
verbunden. An zwei Ausgangsklemmen 5 und 6 wird die Ver-1>raucherspannung abgenommen.
Zwischen die Ausgangsklemmen 5 und 6 ist ein Widerstand R mit einer Gleichrichter-Graetz-Schaltung
Gli in Reihe geschaltet. Der Ausgang der Gleichrichterbrücke führt zu dem MagnetM.
Dieser steuert den Widerstand der Kohlesäule K, was durch die gestrichelte Linie
7 angedeutet ist. Das auf die Kohlesäule einwirkende Regelorgan des Magnets .M schließt
in der oberen Endstellung das Kontaktpaar ei und in der unteren das Kontaktpaar
e2 kurz. Durch Kurzschließen eines dieser Kontaktpaare kann ein Kipprelais
H mit seinem Kontakt la umgeschaltet werden-In der in der Figur gezeigten
Stellung kann das Kipprelais H nur durch Kurzschließen der Kontakte e2 geschaltet
werden. Die Spule Spe wird dann über den Schalter S2 erregt. Die Spule Spi kann
dagegen nicht erregt.werden, weil der Schalter S1 geöffnet ist. In dieser Stellung
verbindet der Kontakt 7a die Kohlesäule mit dem einen Ende 3 der Wicklung des Transformators
T. Die Speisung des Kipprelais H erfolgt aus dem Netz über einen Transformator T1
und eine Gleichrichter-Graetz-Schaltung G12.
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Ist die Netzspannung viel größer als die Verbraucherspannung, dann
befindet der Drehmagnet M sich in der Nähe der oberen Grenze des Regelbereiches.
'Die Einrichtung befindet sich dann in dem in der Figur gezeigten Zustand. Sinkt
nun die Verbraucherspannung an den Punkten 5 und 6 z. B. durch Absinken der Netzspannung
bis in den unteren Teil des Regelbereiches äh, dann wird über die Gleichrichterbrücke
Gli der Magnet M so gesteuert, daß er seine untere Endstellung einnimmt. Dabei werden
die Kontakte e2 kurzgeschlossen, das Kipprelais H schaltet um und legt seinen Kontakt
h an die Anzapfung 4 des Transformators. In diesem Zustand wird die Spannung im
Transformator herauftransformiert. Nach dieser Grobregelung steuert die an den Ausgangsklemmen
5 und 6 auftretende Verbraucherspannung wiederum den Magnet M. Dieser regelt den
Widerstand der Kohlesäule K so, daß die Verbraucherspannung den gewünschten Wert
erreicht. Steigt die Verbraucherspannung z, B. durch Anstieg der Netzspannung wieder
in den oberen Teil des Regelbereiches, dann geht der Magnet 111 in seine obere Endstellung,
die Kontakte ei werden kurzgeschlossen, und das Kipprelais H schaltet seinen Kontakt
h auf das Ende 3 der Transformatorwicklung. Durch den Magnet M und die Kohlesäule
K wird die Verbraucherspannung dann wieder auf den erwünschten Wert gebracht.
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Die Einrichtung arbeitet genau so, -wenn die Verbraucherspannung aus
irgendwelchen anderen Gründen, z. B. infolge Änderung der Belastung von dem gewünschten
Wert abweicht.
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Ist der Widerstand des Verbrauchers so hoch und damit der Verbraucherstrom
so niedrig, daß die Verbraucherspannnung die obere Grenze des Regelbereiches übersteigt,
dann braucht man nur durch einen weiteren Widerstand, den man dem Verbraucher parallel
schaltet, den. Strom so viel zu vergrößern, daß die Verbraucherspannung wieder in
den Regelbereich fällt.
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Ist der erforderliche Regelbereich so groß, daß mehrere Anzapfungen
des Transformators T vorgesehen werden müssen, dann tritt an die Stelle des Kipprelais
H ein Gerät, das einen vorwärts und rückw4rts schaltenden Impulsgeber enthält. Iii
der oberen Endstellung des Kohledruckreglers wird dann bei primärseitiger Anzapfung
des
Transformators der Impulsgeber vorwärts schaltend und in der
unteren. Endstellung rückwärts schaltend betätigt. Die Impulsgeber bewirken dann
die Umschaltung von einer Anzapfung auf die nächste. Ist der Transformator T sekundärseitig
angezapft, dann muß die Erregung der Impulsgeber natürlich umgekehrt erfolgen.