DE960303C - Stufenwaehler fuer Regelwerke von Transformatoren - Google Patents

Description

Bei stufenweise regelbaren Widerständen, beispielsweise für Anlasser ist es bekannt, neben den im Kreise angeordneten Stufenkontakten Schleifbahnen anzuordnen, auf denen eine die Stufenkontakte bestreichende Bürste gleitet. Bei Regelwerken von Transformatoren, bei denen die einzelnen Spannungsstufen schon erhebliche Potentialdifferenzen haben, hat man bisher bei im Kreise angeordneten Kontakten den umlaufenden Kontakt mit einem auf der Antriebswelle des Wählers sitzenden Schleifring verbunden, der in einem der Potentialdifferenz entsprechenden axialen Abstand angeordnet war. Von diesem Schleifring wurde der Strom durch eine ebenfalls in genügendem Abstand von den Stufenkontakten angeordnete ortsfeste Bürste abgenommen.

Nach einem anderen bekannten Vorschlag hat man die Schleifringe außerhalb des Bereiches der Stufenkontakte und ihrer Träger angebracht, indem man die Anschlußleitungen für den Umlaufkontakt durch die hohl ausgeführte, aus Isolierstoff bestehende Antriebswelle nach außen führte.

Auch bei den bekanntgewordenen Stufenwählerregelwerken von Transformatoren, bei denen die im Kreise angeordneten festen Kontakte bei vollständiger Durchregelung zweimal (einmal in positiver, einmal in negativer Schaltung der Regelwicklung) von die festen Kontakte bestreichenden Umlaufkontakten, die über in der Ebene der festen Kontakte hegende Schleifringe und Bürsten angeschlossen sind, durchlaufen werden, läßt sich das Herausführen der Anschlußleiter durch

die Hohlwelle vermeiden und trotzdem die axiale Baulänge der Wähleranordnung verringern und außerdem die Lebensdauer der Umlaufkontakte erhöhen, wenn man gemäß der Erfindung zwei Umlaufkontakte vorsieht, von denen der eine bei positiver, der andere bei negativer Schaltung die Kontaktbahn durchläuft und in einer Lücke im Festkontaktkreis ein Blindkontakt angeordnet ist, auf dem der jeweils unbenutzte Umlaufkontakt ruht und ferner zwischen den beiden Umlaufkontakten und ihrer Antriebswelle noch ein bei Wicklungsumschaltung sich selbsttätig umstellendes Umkupplungsgetriebe einschaltet.

Stufenwähler nach der Erfindung sind gleich gut für Phasen- und Sternpunktregelung geeignet und zeichnen sich durch eine raumsparende Bauform sowie große Einfachheit und Übersichtlichkeit aus, wobei die Lebensdauer der Umlaufkontakte infolge ihres abwechselnden Arbeitens noch wesentlich vergrößert ist. Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert.

Fig. ι zeigt das Regelwerk eines Transformators mit den Stufenwählern I und II und dem Lastschalter III. Die Stufenwähler sind in der Axialansicht in Fig. 2 und 3 dargestellt. Fig. 4 zeigt den Wähler I im Schnitt im vergrößerten Maßstab, Fig. 5 bis 7 zeigen verschiedene Stellungen des gleichen Wählers in Axialansicht, und in Fig. 8 ist das Schaltbild des Regeltransformators dargestellt.

Ein Transformator hat erne Erregerwicklung 16, (Fig. 8) und eine mit Anzapfungen versehene Wicklung 17. Die eigentlich im Kreise angeordneten Stuf enwählerkontakte sind der Übersichtlichkeit halber in gestreckten Bahnen auseinandergezogen. Die ungeradzahligen Anzapfungen sind an die Kontakte 1 bis 13 des Wählers I, die geradzahligen an die Kontakte ο bis 12 des Wählers II angeschlossen (Fig. 2 und 3). Die Festkontakte der Wähler sind auf Isolierstäben 18 angeordnet, die durch Querverbindungsteile 19, 20 zu einem Käfig verbunden sind. Im Kreise der Festkontakte jedes Wählers ist ein Blindkontakt 14, 140 bzw. 15, 150 angebracht, die ebenfalls je auf einem Stab des Käfigs sitzen. Gebenüber den radial nach einwärts vorspringenden Festkontakten ist in der gleichen Ebene ein feststehender Schleifring 21 bzw. 22 angeordnet, der mittels eines radialen Armes 23 mit dem Blindkontakt 14 bzw. 15 verbunden ist.

Der umlaufende Kontakt 24 des Wählers I besteht aus zwei durch Federn 25 gegeneinander gedrängten Teilen 26, 27, die mit ihren einen Enden den Schleifring 21 umfassen (vgl. insbes. Fig. 4). Der Umlaufkontakt 24 ist an einem Mitnehmerarm 270 gelagert, der mit einer Nabe 28 eine auf einer Isolierhohlwelle 29 sitzende Büchse 30 lose umschließt. Er ist mit einem zylindersektorförmigen Fortsatz 31 versehen (vgl. insbes. Fig. 4 und 5), der einen Ausschnitt 32 hat. Dieser Fortsatz ragt in den Spalt 33 zwischen einem gehäuseartigen Ansatz 34 des Schleifringes 21 mit den Nuten 35, 36 und einem Bund 37 der Büchse 30 mit den Nuten 38, 39. Der Stufenwähler I hat noch einen zweiten Umlaufkontakt 40, der mit einer Nabe 41 die Büchse 29 lose umschließt und mit einem zylindersektorförmigen Fortsatz 42 ebenfalls in den Spalt 33 greift. Der Fortsatz hat einen Ausschnitt 43. 44,45 sind Rollen oder Kugeln, die in die Ausschnitte 32, 35, 38 usw. passen.

Die gleiche Anordnung ist bei dem Wähler II getroffen.

Die Hohlwelle 29 ist mit einem kegelförmigen Malteserkreuz 46 verbunden, das schrittweise durch einen Trieb 47 auf der Antriebswelle 48 fortgeschaltet wird. Ein weiteres Malteserkreuz 49 ist mit einer entsprechenden Hohlwelle 51 für den Wähler II verbunden, so daß also beide Wähler I und II abwechselnd nacheinander um einen Schritt fortgeschaltet werden. Das Getriebe 46 bis 50 ist nur des leichteren Verständnisses halber als Malteserkreuzgetriebe gezeichnet. Statt dessen können auch andere, mehr Raum und Baustoff sparende Schaltgetriebe, ähnlich wie sie für den Antrieb der Kontakte 24 usw. benutzt sind, verwendet werden. Die beweglichen Kontakte des Wählers II sind mit 52, 53 bezeichnet. Die Welle 48 treibt ferner durch Kegelzahnräder 54 eine durch die Hohlwelle 29 nach außen geführte Welle 55 für den Lastschalter III an, und auf der Hohlwelle 51 sitzen ferner die beweglichen Teile eines Wendeschalters IV (Fig. 8), dessen Bauform und Wirkungsweise an sich bekannt ist und deshalb nicht näher erläutert werden soll.

Die Anordnung arbeitet folgendermaßen: Bei der Durchregelung der gegengeschalteten Wicklung 17 im Schaltsinne aufwärts sei der Umlaufkontakt 40 des Wählers I gerade auf dem Kontakt 13 angelangt, während sich der Umlaufkontakt 24 noch auf dem Blindkontakt 150 (vgl. Fig. 3, 7 und 8) befinde. Der Umlaufkontakt 53 des Wählers II stehe schon auf dem Blindkontakt 14, während der Umlaufkontakt 52 auf dem Kontakt 0 steht (vgl. auch Fig. 2 und 8). Der Lastschalter III hat auf den Wähler II umgeschaltet (Fig. 8). Beim nächsten Schaltschritt wird die jetzt stromlose Wicklung 17 durch den Wendeschalter IV zugeschaltet. Der Umlaufkontakt 40 wird auf den Blindkontakt 15, der Umlaufkontakt 24 auf den Kontakt i, wie später beschrieben wird, umgelegt. Hierauf schwingt der Lastschalter III in die andere Endstellung über, so daß nunmehr der Wähler I, der bei positiver Schaltung der Wicklung 17 auf der Stufe 1 steht, eingeschaltet wird. Der nunmehr stromlose Wähler II wird mit seinem Kontakt 52 auf die Stufe 2 umgelegt, dann der Lastschalter III wieder auf den Wähler II umgeschaltet. Der Umlaufkontakt 53 bleibt während dieser Schaltbewegung und auch später auf dem Blind- tio kontakt 14 stehen. Hierauf wird der Umlaufkontakt 24 auf den Kontakt 3 umgeschaltet und der Lastschalter III auf den Wähler I umgelegt. Der Umlaufkontakt 40 bleibt dabei auf dem Blindkontakt 15 stehen, usw. Dadurch wird stufenweise weiter und weiter in den positiven Bereich hineingeregelt.

Die Wirkungsweise des Getriebes beim Übergang der Umlaufkontakte 24 und 40 des Wählers I in die nächste Schaltstellung wird an Hand der Fig. 5 bis 7 erläutert. In der Stellung der Fig. 7, die dem Schaltbild Fig. 8 mtspricht, ist gerade der den Umlaufkontakt 40 tragende Arm mit seinen Fortsätzen 42 auf den Fortlatz 31 des Armes für den anderen Kontakt 24 gestoßen und die Nut 38 des Bundes 37 wird bei der weiteren Drehung der Nut 35 des Teiles 34 gegenübergestellt. Wird nun mit der Welle 29 der Bund 37 um einen

Schritt fortgeschaltet, dann drängt der Fortsatz 31 die Rolle 44 aus der Nut 35. Die Rolle 44 tritt durch den Ausschnitt 32 in die Nut 38 (vgl. Fig. 6) und wird darin durch den Gehäuseteil 34 bei der weiteren Drehung gehalten. Gleichzeitig hat sich der Uralauf kontakt 24 ein Stück weit von dem Blindkontakt 150 entfernt. Der Umlauf kontakt 40 hat sich dafür dem Blindkontakt 15 genähert, er wird und wurde vorher schon von der Rolle 45 mitgenommen, da diese Rolle sowohl in den Ausschnitt 43, wie in die Nut 39 greift und dadurch den Arm des Umlaufkontaktes 40 mit der Welle 29 kuppelt. Ein Außereingriffkommen der Rolle 45 während des vorhergehenden Weges wurde durch den Gehäuseteil 34 verhütet. Auf entsprechende Weise ist gemäß Fig. 6 die Kupplung zwischen der Welle 29 und dem Umlaufkontakt 24 zustande gekommen.

Sobald der Umlaufkontakt 40 den Blindkontakt 15 erreicht hat (Fig. 5), ist die Nut 39 gegenüber der Nut 36 angelangt, die Rolle 45 wird durch den Ausschnitt 43 des Fortsatzes 42 aus der Nut 39 in die Nut 36 hinübergedrängt. Dadurch wird der Kontakt 40 verriegelt, die Rolle 45 wird bei der weiteren Drehung des Teiles 37 in der Verriegelungsstellung gehalten, während gleichzeitig der Kontakt 24 seine Schaltbewegung fortsetzt. Entsprechendes gilt bei rückläufiger Schaltbewegung und bei der Schaltbewegung des Wählers II.

Der in Ruhestellung zum Kontakt 15 gehende Kontakt 40 kann mit zwei oder mehreren Schaltschritten einen größeren Weg dorthin machen, wenn man mit Rücksicht auf die Spannungsdifferenz den Abstand zwischen den Anfangs- und Endkontakten der Regelwicklung und dem an den Träger herausgeführten Schleifringanschluß größer machen will.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   i. Stufenwähler für Regelwerke von Transformatoren, bei dem die im Kreis angeordneten festen Kontakte bei vollständiger Durchregelung zweimal (einmal in positiver, einmal in negativer Schaltung der Regelwicklung) von die Festkontakte bestreichenden Umlaufkontakten, die über in der Ebene der Festkontakte liegende Schleifringe und Bürsten angeschlossen sind, durchlaufen werden, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Umlaufkontakte (24, 40) vorgesehen sind, von denen der eine bei positiver, der andere bei negativer Schaltung die Kontaktbahn durchläuft, daß in einer Lücke im Festkontaktkreis (1 bis 13) ein Blindkontakt (15, 150) angeordnet ist, auf dem der jeweils unbenutzte Umlaufkontakt (24 bzw. 40) ruht, und daß zwischen den beiden Umlaufkontakten (24, 40) und ihrer Antriebswelle (29) ein bei der Wicklungsumschaltung sich selbsttätig umstellendes Umkupplungsgetriebe (31, 32 usw.) eingeschaltet ist.
2. 2. Stufenwähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifring (21, Fig. 4) mittels eines radialen Armes (23) an einem in einer Lücke des Festkontaktkreises angeordneten Träger (Stab 18) befestigt ist.
3. 3. Stufenwähler nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände zwischen den Anfangs- und Endkontakten der Regelwicklung und dem am Träger (Stab 18) herausgeführten Schleifringanschluß größer sind als die übrigen Kontaktabstände.
4. 4. Stufenwähler nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifring (21, Fig. 4 und 5) mit seinem radialen Arm (23) an dem Blindkontakt (15, 150) oder seinem Träger angebracht ist.
5. 5. Stuf en wähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der durch einen Mitnehmerarm (23, Fig. 4) mit der Wählerantriebswelle (29) verbundene Umlaufkontakt (24), der aus zwei gegeneinander federnden Teilen (26, 27) besteht, in an sich bekannter Weise mit den einen Teilenden jeweils einen Festkontakt (z. B. 150), mit den anderen Enden den Schleifring (21) umgreift.

   In Betracht gezogene Druckschriften:

   Französische Patentschrift Nr. 887 247;

   Aufsatz »Transformatoren für Spannungsregelung unter Last« aus der Zeitschrift ETZ, Ausgabe 1934, Heft 43, S. 1054 bis 1057.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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