DEM0016523MA

DEM0016523MA -

Info

Publication number: DEM0016523MA
Authority: DE

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

Tag der Anmeldung: 3. Dezember 1952 Bekanntgemacht am 12. Juli 1956Date of registration: December 3, 1952. Advertised on July 12, 1956

DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE

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 the case of power supply devices, the voltage supplied to the consumer often occurs Fluctuations on. These can arise from fluctuations in the mains voltage, on the other hand, the consumer voltage changes with the resistance of the consumer.

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.In most cases, however, it is necessary to keep the load voltage constant. this can be done with a coal pressure regulator. The resistance of the coal pressure regulator is determined by the Load voltage controlled so that it remains constant. The coal pressure regulator usually contains several coal columns. In order to obtain a large control range that can be used in the event of load fluctuations is required, the coal columns are connected in parallel as well as in series.

Derartige Stromversorgungseinrichtungen mit umschaltbaren Kohlesäulen arbeiten mit einem schlechten Wirkungsgrad. Außerdem tritt beim Umschalten eine starke Spannungssenkung ein.Such power supply devices with switchable coal columns work with a poor efficiency. Also occurs when Switch on a strong voltage drop.

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.We also already know power supply devices with coal pressure regulators, where over part of the transformer winding two carbon pressure regulators connected in series as a voltage divider are so that this voltage divider both the entire cross current across the bridged winding as well as the consumer current must lead.

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-The invention relates to a power supply device for AC consumers with better efficiency, a much smaller voltage drop and fewer numbers of carbon resistors. Diesi is at one; Electricity-

609 549/382609 549/382

M 16523 VIIIb/21 cM 16523 VIIIb / 21 c

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.supply device for AC consumers with a coal pressure regulator and a transformer with taps on the primary or secondary side, in which the switchover from one Tapping to the next takes place in the end positions of the coal pressure regulator, according to the invention achieved in that for each part of the control range formed by the taps only one carbon pressure resistor connected as a series resistor in the primary or secondary circuit is provided.

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.The control range of the consumer voltage is divided, namely the number of so resulting partial areas equal to the number of winding parts separated by the taps the primary or secondary winding of the transformer. The coal pressure regulator now only needs to regulate a fraction of the entire control range, and in addition is with the arrangement According to the present invention, only one carbon resistor is required for regulating an interval, which is also only traversed by the consumer current, so correspondingly weak can be dimensioned. The lost power is reduced by the same amount. Can continue the coal pressure regulator can be built accordingly smaller and simpler, namely the number of the intended .Kohlesäulen be reduced and the switching of the Kohlesulen from series connection no need for parallel connection.

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."Which of the two options, whether secondary or primary-side tapping of the transformer, is preferable, depends only on the size of the mains voltage and the desired consumer voltage away. A transformer with a winding, for example, can also be used as a transformer. a so-called autotransformer. "

An Hand der Zeichnung wird nun ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben und die Erfindung selbst näher erläutert.With reference to the drawing, an embodiment of the invention will now be described and the Invention itself explained in more detail.

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.The figure shows a power supply device for alternating current consumers with a coal pressure regulator. The coal pressure regulator consists of a coal column K and a rotary magnet M, which regulates the resistance of the coal column K. The power supply device is connected to the AC mains with terminals 1 and 2. A connection leads from terminal 1 via "the coal column K to a contact h which can be connected between" one end 3 and the tap 4 of an autotransformer T.

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.The input terminal 2 is connected directly to the other end of the transformer winding. The consumer voltage is taken from two output terminals, 5 and 6. Between the output terminals 5 and 6, a resistor R is connected in series with a rectifier Graetz circuit Gl _1. The output of the rectifier bridge leads to the magnet M. This controls the resistance of the coal column K, which is indicated by the dashed line 7. The. The regulating element of the magnet M acting on the carbon column shorts the contact pair e _x in the upper end position and the contact pair e ₂ in the lower end position. By short-circuiting one of these contact pairs, a toggle relay H can be switched over with its contact / ». In the position shown in the figure, the toggle relay H can only be switched by short-circuiting the contacts e ₂ . The coil Sp ₂ is then excited via the switch S _2. The coil Sp ₁ , however, cannot be excited because the switch S _{1 is} open. In this position, the contact /} connects the carbon column to one end 3 of the winding of the transformer T. The tilt relay H is fed from the mains via a transformer T ₁ and a Graetz rectifier circuit GZ ₂ .

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.If the mains voltage is much higher than the consumer voltage, the rotary magnet M is near the upper limit of the control range. The device is then in the state shown in the figure. If the consumer voltage drops at points 5 and 6 z. B. by lowering the mains voltage down to the lower part of the control range, then the rectifier bridge Gl _{1 of} the magnet M is controlled so that it assumes its lower end position. The contacts e _{2 are} short-circuited, the toggle relay H switches over and places its contact h on the tap 4 of the transformer. In this state, the voltage in the transformer is stepped up. After this coarse regulation, the consumer voltage occurring at the output terminals 5 and 6 in turn controls the magnet M. This regulates the resistance of the carbon column K so that the consumer voltage reaches the desired value. If the consumer voltage increases ζ., Β. when the mains voltage rises again in the upper part of the control range, the magnet M then moves to its upper end position, the contacts e _t are short-circuited, and the toggle relay H switches its contact h to the end 3 of the transformer winding. The consumer voltage is then brought back to the desired value by the magnet M and the carbon column K.

Die Einrichtung arbeitet genau so, wenn die Verbraucherspannung aus irgendwelchen anderen Gründen, z.B. infolge Änderung der Belastung von dem gewünschten Wert abweicht.The device works exactly the same when the consumer voltage comes from any other Reasons, e.g. as a result of a change in the load, deviates from the desired value.

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.Is the resistance of the consumer so high and thus the consumer current so low that If the consumer voltage exceeds the upper limit of the control range, then you only need through a further resistor that is connected in parallel to the consumer, the flow is so much increase so that the consumer voltage falls back into the control range.

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 desIf the required control range is so large that several taps of the transformer T have to be provided, then the toggle relay H is replaced by a device which contains a pulse generator that switches forwards and backwards. In the upper end position of the coal pressure regulator, the primary-side tapping of the

60954W38260954W382

M 16523 VIHb/21 cM 16523 VIHb / 21 c

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.Transformer the pulse generator is switched forwards and operated in the lower end position to switch backwards. The pulse generators then switch from one tap to the next. If the transformer T is tapped on the secondary side, then the excitation of the pulse generator must of course be reversed.

Claims

Patent claims:

.1. Power supply device for AC consumers with a coal pressure regulator and a transformer with primary or secondary-side taps, in which End positions of the coal pressure regulator is switched from one tap to the next, thereby characterized in that for each part of the control range formed by the taps only one carbon pressure resistor connected as a series resistor in the primary or secondary circuit is provided.

2. Device according to claim ι with a single tap of the transformer, characterized in that the coal pressure regulator in its lower or its upper end position causes the excitation of a latching relay (H), so that the relay (H) from the end (3) of the transformer winding (T) switches to tap (4) or vice versa.

3. Device according to claim 1 with several Taps of the transformer, characterized in that one forward and one backward switching pulse generator is provided, which is in the end positions of the coal pressure regulator is excited and switches from one tap to the next.

Considered publications:
German patent specification No. 575 692.

1 sheet of drawings.