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Publication number: DEM0016523MA
Authority: DE

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 3. Dezember 1952 Bekanntgemacht am 12. Juli 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

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.

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 normalerweise 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.

Auch kennt man schon Stromversorgungseinrichtungen mit Kohledruckregler, bei denen über einen Teil der 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.

Gegenstand der Erfindung ist eine Stromversorgungseinrichtung für Wechselstromverbraucher mit einem besseren Wirkungsgrad, einer wesentlich kleineren Spannungssenkung und geringerer Zahl von Kohlewiderständen. Diesi wird bei einer; Strom-

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versorgungseinrichtung 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.

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 Kohlesaulen von Reihenschaltung auf Parallelschaltung entfallen.

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."

An Hand der Zeichnung wird nun ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben und die Erfindung selbst näher erläutert.

In der Figur ist eine Stromversorgungseinrichtung für Wechselstromverbraucher mit Kohledruckregler gezeigt. Der Kohledruckregler besteht aus einer Kohlesäule K und einem Drehmagnet M, der den Widerstand der Kohlesäule K regelt. Mit Klemmen 1 und 2 wird die Stromversorgungseinrichtung an das Wechselstromnetz angeschlossen. Von der Klemme 1 führt eine Verbindung über" die Kohlesäule K zu einem Kontakt h, der zwischen "dem einen Ende 3 und der Anzapfung 4 eines Spartransformators T angeschaltet werden kann.

Die Eingangsklemme 2 ist direkt mit dem anderen Ende der Transformatorwicklung verbunden, An zwei Ausgangsklemmen,5 und 6 wird die Verbraucherspannung abgenommen. Zwischen die Ausgangsklemmen 5 und 6 ist ein Widerstand R mit einer Gleichrichter-Graetz-Schaltung Gl₁ in Reihe geschaltet. Der Ausgang der Gleichrichterbrücke führt zu dem Magnet M. 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 e_x und in der unteren das Kontaktpaar e₂ kurz. Durch Kurzschließen eines dieser Kontaktpaare kann ein Kipprelais H mit seinem Kontakt /»,umgeschaltet werden. In der in der Figur gezeigten Stellung kann das Kipprelais H nur durch Kurzschließen der Kontakte e₂ geschaltet werden. Die Spule Sp₂ wird dann über den Schalter S₂ erregt. Die Spule Sp₁ kann dagegen nicht erregt werden, weil der Schalter S₁ geöffnet ist. In dieser Stellung verbindet der Kontakt/} die Kohilesäule mit dem einen Ende 3 der Wicklung des Transformators T. Die Speisung des Kipp relais H erfolgt aus dem Netz über einen Transformator T₁ und eine Gleichrichter-Graetz-Schaltung GZ₂.

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 ab, dann wird über die Gleichrichterbrücke Gl₁ 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 ζ.,Β. durch Anstieg der Netzspannung wieder in den oberen Teil des Regelbereiches, dann geht der Magnet M in seine obere Endstellung, die Kontakte e_t 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.

Die Einrichtung arbeitet genau so, wenn die Verbraucherspannung aus irgendwelchen anderen Gründen, z.B. infolge Änderung der Belastung von dem gewünschten Wert abweicht.

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 schältet, den Ström soviel zu vergrößern, daß die Verbraucherspannung wieder in den Regelbereich fällt.

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 rückwärts schaltenden Impulsgeber enthält. In der oberen Endstellung des Kohledruckreglers wird dann bei primärseitiger Anzapfung des

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Transformators der Impulsgeber vorwärts schaltend und in der unteren EndsteMung 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.

Claims

Patentansprüche:

.1. Stromversorgungseinrichtung für Wechselstromverbraucher mit einem Kohledruckregler und einem Transformator mit primär- oder sekundärseitigen Anzapfungen, wobei in den Endstellungen des Kohledruckreglers von einer Anzapfung auf die nächste geschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden durch die Anzapfungen gebildeten Teil des Regelbereiches nur ein als Reihenwiderstand geschalteter Kohledruckwiderstand im Primär- oder Sekundärkreis vorgesehen ist.
2. Einrichtung nach Anspruch ι mit nur einer Anzapfung des Transformators, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohledruckregler in seiner unteren bzw. seiner oberen Endstellung die Erregung eines Kipprelais (H) bewirkt, so daß das Relais (H) vom Ende (3) der Transformatorwicklung (T) auf die Anzapfung (4) bzw. umgekehrt umschaltet.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 mit mehreren Anzapfungen des Transformators, dadurch gekennzeichnet, daß ein vorwärts und rückwärts schaltender Impulsgeber vorgesehen ist, der in den Endstellungen des Kohledruckreglers erregt wird und von einer Anzapfung auf die nächste umschaltet.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 575 692.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen .

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