DEP0051768DA

DEP0051768DA - Infinitely variable transformer

Info

Publication number: DEP0051768DA
Authority: DE
Inventors: Kurt Schneider
Original assignee: Gebr. Ruhstrat, Göttingen
Publication date: 1951-02-08

Description

Feinstufig regelbare Transformatoren sind in der Form von Schiebe- oder Gleittransformatoren mit direkt auf der Wicklung gleitenden Kontakten bekannt. Diese weisen über immer noch kleine Sprünge in der Regulierung auf, die bei normalen Verhältnissen nicht ins Gewicht fallen und den meisten praktischen Zwecken genügen. Die Spannungsunterschiede zwischen den einzelnen Windungen sind gewöhnlich gering und die Stromstärken sind derart, dass Schwierigkeiten beim Übergang der Kontaktrolle oder des Gleitschiebers von einer Windung zur anderen kaum entstehen oder mit einfachen Mitteln zu beheben sind. Anders ist es dagegen, wenn es sich um die direkte Regelung sehr starker Ströme handelt und man dabei die Windungsspannung nicht extrem niedrig halten kann, oder wenn es sich um die Feineinstellung von Messpannungen handelt, welche eine Stufigkeit von der Grösse der Windungsspannung nicht vertragen. Bei der Verwendung von Kontaktrollen wird die Kontaktfläche zu klein oder man müsste aussergewöhnlich hohen Kontaktdruck anwenden. Bei Bürsten, deren Kontaktfläche man grösser gestalten könnte, besteht die Gefahr zu grosser Kurzschlussbildung zwischen den einzelnen Windungen.Finely adjustable transformers are known in the form of sliding or sliding transformers with contacts sliding directly on the winding. These still show small jumps in regulation that are of no consequence under normal conditions and that meet most practical purposes. The voltage differences between the individual windings are usually small and the current intensities are such that difficulties in the transition of the contact roller or the slide from one winding to the other hardly arise or can be remedied with simple means. On the other hand, it is different when it is a matter of direct regulation of very strong currents and the winding voltage cannot be kept extremely low, or when it is a matter of fine-tuning measurement voltages that cannot tolerate a gradation of the magnitude of the winding voltage. When using contact rollers, the contact area is too small or you would have to apply unusually high contact pressure. In the case of brushes, the contact area of which could be made larger, there is a risk of excessive short-circuit formation between the individual windings.

Durch die Erfindung werden diese Schwierigkeiten bei der Stromabnahme von der Windung behoben und zugleich findet eine stetige, also völlig stufenlose Regelung statt.The invention eliminates these difficulties when drawing current from the winding and, at the same time, there is a constant, that is, completely stepless, regulation.

Die Erfindung besteht aus einem drehbaren Zylinder aus Isolierstoff A (Fig. 1 und 2) mit einer Wicklung aus hochkant-gewickeltem Flachkupfer B oder anderem Metall oder Metallegierung. Dieser Zylinder läuft auf Führungsrollen C, die in besonderen Haltestücken aus Isolierstoff D gelagert sind. Die Haltestücke D sind auf dem Transformatorenkern E befestigt, dessen Querschnittsform quadratisch oder auch anders sein kann. Der Zylinder A ist somit frei um den feststehenden Kern E drehbar. Fest angeordnet ist auch eine glatte Führungsschiene oder Schieberstange F, auf der ein Schieber G gleitet, der die Kontaktbürsten H trägt. Weiter befinden sich auf dem Zylinder A noch die mehrteiligen Schleifringe J für die Stromzuführung sowie ein Zahnkranz K zum Antrieb des Zylinders A durch ein Übersetzungszahnrad L, dessen Achse M von Hand oder einem Motor angetrieben werden kann.The invention consists of a rotatable cylinder made of insulating material A (FIGS. 1 and 2) with a winding made of edgewise-wound flat copper B or other metal or metal alloy. This cylinder runs on guide rollers C, which are held in special holding pieces made of insulating material D are stored. The holding pieces D are attached to the transformer core E, the cross-sectional shape of which can be square or different. The cylinder A is thus freely rotatable about the fixed core E. A smooth guide rail or slide rod F, on which a slide G, which carries the contact brushes H, slides, is also fixed. The multi-part slip rings J for the power supply and a ring gear K for driving the cylinder A through a transmission gear L, the axis M of which can be driven by hand or a motor, are also located on the cylinder A.

Die Arbeitsweise dieses vorbeschriebenen Transformators ist folgende:The operation of this transformer described above is as follows:

Die auf dem drehbaren Zylinder A festgelagerte Hochkantwicklung B aus blankem Kupfer hat einen gewissen Windungsabstand, sodass ein flachgängiger Schraubengang entsteht. Die Bürste H fasst von beiden Seiten auf die Flanken der Hochkantwicklung B und ist so ausgebildet, dass ein Kurzschluss mit der Nachbarwindung nicht folgen kann. Da die Schieberstange F feststeht, wird bei Drehung des Zylinders A der Schieberkasten G durch die Bürste mitgenommen und er gleitet auf der Schieberstange weiter. Die veränderliche Stromabnahme findet von der Windung B über die Bürste H und den Schieberkasten G zur Schieberstange F statt. Durch Drehung des Zylinders A kann die Bürste H die ganze Länge der Wicklung B ohne irgend welche Unterbrechung bestreichen.The edgewise winding B made of bare copper, which is fixed on the rotatable cylinder A, has a certain pitch so that a flat screw thread is created. The brush H grabs the flanks of the edgewise winding B from both sides and is designed so that a short circuit with the neighboring winding cannot follow. Since the slide rod F is stationary, when the cylinder A rotates, the slide body G is taken along by the brush and it slides on the slide rod. The variable current consumption takes place from the turn B via the brush H and the valve body G to the valve rod F. By rotating the cylinder A, the brush H can sweep the entire length of the winding B without any interruption.

Die Stromzuleitung zu der Wicklung B erfolgt durch die an den Enden des Zylinders A angeordneten Schleifringe J, die derart ausgebildet sind, dass sowohl keine kurzgeschlossene Windung entsteht, wie auch keine Stromunterbrechung stattfindet. Dr in Fig. 2 dargestellte dritte Schleifring dient gegebenenfalls zu einer Anzapfung der Wicklung an beliebiger Stelle.The current is fed to the winding B through the slip rings J which are arranged at the ends of the cylinder A and are designed in such a way that neither a short-circuited turn is created and no current interruption takes place. The third slip ring shown in FIG. 2 is optionally used to tap the winding at any point.

Die Verwendung des stufenlos regelbaren Transformators ist vielseitig. In allen Fällen, wo grosse Stromstärken auftreten, wird er mit Vorteil angewendet, weil seine Bauart gegenüber dem bisher Bekannten viel einfacher und betriebssicherer ist.The infinitely variable transformer can be used in a variety of ways. In all cases where high currents occur, it is used with advantage because its design is much simpler and more reliable than what was previously known.

Als Netzspannungsregler und ganz besonders in Prüffeldern, Laboratorien usw. wird er mit Vorteil angewandt.It is used to advantage as a mains voltage regulator and especially in test fields, laboratories, etc.

Claims

1. Infinitely variable transformer with contact brushes sliding directly on the winding, characterized in that the tubular bobbin carrying the control winding is rotatable about its axis, the rotary movement of the bobbin inevitably causing the longitudinal movement of the contact slide sliding on a fixed, smooth guide rail in that the Winding takes along the contact brushes like a lead screw, which in this way sweep the full length of the turns without interruption.

2. Infinitely variable transformer according to claim 1, characterized in that the winding consists of edgewise wound flat profile wire, on the two flanks of which a double brush slides as a sliding contact.

3. Infinitely variable transformer according to claim 1, characterized in that the tubular winding body is provided at one end or at both with a ring gear for the purpose of driving by hand or with a motor.

4. Infinitely variable transformer according to claim 1, characterized in that the power supply rings are subdivided in such a way that, on the one hand, there is no short-circuit winding, but on the other hand, there is also no power interruption.