EP3513419A1 - Laststufenschalter, regeltransformator mit laststufenschalter und verfahren zum schalten eines laststufenschalters - Google Patents

Laststufenschalter, regeltransformator mit laststufenschalter und verfahren zum schalten eines laststufenschalters

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EP3513419A1
EP3513419A1 EP17767774.7A EP17767774A EP3513419A1 EP 3513419 A1 EP3513419 A1 EP 3513419A1 EP 17767774 A EP17767774 A EP 17767774A EP 3513419 A1 EP3513419 A1 EP 3513419A1
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EP
European Patent Office
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selector
selection
contact
contacts
fixed contact
Prior art date
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EP17767774.7A
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French (fr)
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EP3513419C0 (de
EP3513419B1 (de
Inventor
Andreas Stocker
Marco Hörl
Christian Hammer
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Maschinenfabrik Reinhausen GmbH
Scheubeck GmbH and Co
Original Assignee
Maschinenfabrik Reinhausen GmbH
Maschinenfabrik Reinhausen Gebrueder Scheubeck GmbH and Co KG
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Publication date
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Publication of EP3513419A1 publication Critical patent/EP3513419A1/de
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Publication of EP3513419C0 publication Critical patent/EP3513419C0/de
Publication of EP3513419B1 publication Critical patent/EP3513419B1/de
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    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
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    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F29/00—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00
    • H01F29/02—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with tappings on coil or winding; with provision for rearrangement or interconnection of windings
    • H01F29/04—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with tappings on coil or winding; with provision for rearrangement or interconnection of windings having provision for tap-changing without interrupting the load current
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    • H01H9/0005—Tap change devices
    • H01H9/0027—Operating mechanisms
    • H01H9/0033—Operating mechanisms with means for indicating the selected tap or limiting the number of selectable taps

Definitions

  • the invention relates to an on-load tap-changer for a control transformer, a control transformer with such an on-load tap-changer and a method for switching such an on-load tap-changer.
  • an on-load tap-changer in the simplest case comprises a fine selector with N stage contacts, which are each to be connected to an associated tap of a control winding of a control transformer, and no preselector.
  • this on-load tap changer also referred to as a linear on-load tap changer, has a position control range of N positions and a variable transformer with this on-load tap changer a voltage control range of N voltages.
  • the on-load tap-changer in addition to its fine selector, which is also referred to as a tap selector, with a
  • a turner makes it possible to connect the control winding of the control transformer either in the same direction or in opposite directions with the unregulated winding of the control transformer, which is also referred to as the main winding.
  • the main winding With the help of a Grobgreglers or Mehrfachgrobcrolers there is the possibility of a part of the main winding, which is also referred to as a coarse stage, or off several coarse grades off or zuzulit, that is, at least one coarse stage with the control winding optional to connect or not.
  • this on-load tap changer typically has a position control range of 2xN + 1 positions, namely, a low position control range of N positions in which the inverter is set to connect the control coil in opposite directions to the parent coil, an upper position control range of N positions in which the inverter is set such that it connects the control winding in the same direction with the main winding, and a center position corresponding to the commutation and in which the fine selector bridges the control winding.
  • One Control transformer with this on-load tap-changer then typically has a voltage control range of 2xN + 1 voltages.
  • the linear on-load tap-changer includes a coarse selector in addition to its fine selector with N-stage contacts
  • the fine selector typically includes a commutating contact in addition to its tap-changer contacts
  • this on-load tap changer typically has a position control range of 2xN + 1 positions, namely, a lower position control range of N positions in which the coarse-selector is set so as not to connect the coarse level to the control winding, an upper position control range of N positions in which the coarse-tone selector is set so that it connects the coarse stage with the control winding, and a center position corresponding to the commutation and in which the fine selector bridges the control winding.
  • a control transformer with this on-load tap-changer then typically has a voltage control range of 2xN + 1 voltages.
  • DE 1 178 51 1 A describes a tap changer for control transformers
  • Each tap selector includes a plurality of fixed contacts connected to the regulated winding.
  • the left stage selector comprises a fixed contact, which is connected to nothing, and in particular neither to the regulated nor to the unregulated winding and is referred to as an empty stage.
  • This known tap changer also includes a switch that establishes a temporary connection between the unregulated winding and the output of the diverter switch.
  • the tap changers are coupled to the reversing switch and the change-over switch in such a way that the connection is made within the time interval in which the tap selector runs on the idle stage and thereby switches the reversing switch from one end position to the other, and vice versa.
  • the reversing switch comprises a reversing switch arm which is connected to a contact 9 on the unregulated winding.
  • the switch includes a switch arm connected to contact 9.
  • the initial position of the contacts is shown in FIG. 2.
  • the reversing switch arm connects the fixed contact 7 at the lower end of the controlled winding with contact 9 on the unregulated winding.
  • With continued terschalt run the tap selector arms from the fixed contact 1 to the fixed contact 7 or from the fixed contact 2 to the fixed contact 6, wherein the load switching done via the diverter switch.
  • the left stage selector arm contacts contact 6 and the right stage selector arm contact 7 contacts the wrench arm contact 7 and the selector arm contacts a left idle contact 0.
  • the diverter switch connects to the right stage selector arm and contact 7.
  • the Umschalterarm goes from the left empty contact 0 to a center contact A, which is connected to the output of the diverter switch.
  • the reversing switch arm of contact 7 goes to an empty contact 0.
  • the left stage selector arm of contact 6 runs on an empty stage 8 of the tap selector.
  • FIG. 4 reached.
  • the right stage selector arm from contact 7 to contact 1 after the diverter switch has previously switched to the left Jardinngelerarm and the empty stage 8. It is the position of FIG. 5 reached.
  • the reversing switch arm goes from empty contact 0 to contact 1 and the
  • DE 197 43 864 C1 describes a tap changer according to the reactor switching principle for uninterrupted load switching by means of vacuum switching cells.
  • fixed selector contacts are provided for each phase, which can be connected by each movable selector contacts.
  • fixed preselector contacts are provided for each phase, which can be connected by a respective movable preselector contact.
  • fixed by-pass contacts are provided for each phase, which can be connected by each movable by-pass contacts.
  • a vacuum switching cell is provided for each phase, which can be actuated in each case by means of a force accumulator.
  • a separate lateral housing part is a drive mechanism for actuating all movable contacts and all vacuum switching cells in the corresponding provided the switching sequence.
  • the drive mechanism has a single Geneva wheel which is driven by a Maltese driver connected to a drive shaft and is connected to the first insulating shaft so that, at each switching, the first insulating shaft is rotatable through an angle corresponding to a switching step.
  • the drive mechanism has first actuating means acting on the second insulating shaft and second actuating means acting on the third insulating shaft.
  • the first actuating means consist of a roller on the Maltese wheel and a corresponding lever. At a certain position of the Geneva wheel, the roller engages in a section of the lever, and thereby the second insulating shaft is pivotable about a certain angle of rotation.
  • the second selection shaft actuating the movable preselector contact is coupled to the drive shaft via the first actuating means, the Geneva wheel and the Maltese driver. Consequently, the first insulating shaft actuating the movable selector contacts and the second insulating shaft actuating the movable preselector contact are coupled in common to the drive shaft via the Geneva wheel and the Maltese driver.
  • FIG. 7 shows the typical sequence of this tap-changer when switching from one tap to an adjacent tap for one phase.
  • the left movable selector contact is connected in series with a left switching impedance and forms a left branch
  • the right movable selector contact is connected in series with a right switching impedance to form a right branch.
  • the vacuum switching cell is connected, and the corresponding connection for the load dissipation is made by the by-pass contacts.
  • both movable selector contacts are connected to the same, left tap, ie the same, left fixed selector contact.
  • a formulation of the type "A is attached to B” corresponds to a formulation of the type "A is connected to B"
  • a formulation of the type "A is connected to B” has the meanings "A is directly conducting with B electrically conductive connected "and” A is indirectly, so via C, electrically connected to B “, and has a formulation of the type” A is connected to B “meaning” A is directly electrically connected to B ".
  • the invention proposes a method for switching an on-load tap-changer, wherein the on-load tap-changer comprises
  • a plurality of fixed selector contacts comprising a commutating contact, which may or should be connected to an associated tap of a main winding of a variable transformer, and a plurality of tap contacts, each of which may be connected to an associated tap of a control winding of the variable transformer;
  • a first selector arm which can selectively contact each of the selector contacts
  • a second selector arm which can selectively contact each of the selector contacts
  • a preselector which can be switched from a first position to a second position and vice versa and which can or should be connected to the control winding and the main winding and which comprises
  • a third selection fixed contact connected in the first position to the first selection fixed contact and in the second position to the second selection fixed contact;
  • a diverter switch which can be switched from a first position to a second position and vice versa and includes
  • a first port connected to the first selector arm
  • a second port connected to the second selector arm
  • a drain connected to the first terminal in the first position and to the second terminal in the second position;
  • the selector arms are or are set such that one of the selector arms contacts the commutation contact and the other selector arm does not contact any of the tap contacts,
  • the selector arms are thus adjusted during these switching of the diverter switch and the preselector such that one of the selector arms contacts the commutation contact and the other selector arm does not contact any of the tap contacts.
  • one of the selector arms may contact the commutation contact and the other selector arm may be in an intermediate position between the commutation contact and one of the tap contacts, but both selector arms may also contact the commutation contact.
  • the selector arms may, for example, change their respective positions as long as the said condition is met according to which one contacts the commutation contact and the other does not contact any of the tap contacts.
  • the preselector should be switched, for example, when the on-load tap changer receives a switching command from a control device coupled to it to execute a tap changer from the currently set start position to a target position, and if a) the starting position to one of the position control ranges, for example to the lower or upper position control range heard and the target position belongs to another of the position control ranges, for example, to the upper or lower position control range, or if b) the starting position the Middle position is and the objective belongs to one of the position control ranges, or if c) the target position is the middle position and the starting position belongs to one of the position control ranges.
  • This method allows the preselector and diverter switch to be operated at the same time at least for a certain period of time. As a result, the additional time and control effort for the operation of the preselector is saved, which significantly simplifies and speeds up the entire, required for a tap changer switching operation of the on-load tap-changer. However, this method also makes it possible that the switching of the diverter switch ends before the switchover of the preselector starts, and thus the diverter switch and preselector are operated sequentially.
  • the on-load tap changer can be designed as desired in any desired manner, for example according to the second aspect.
  • the selection includes
  • a pre-selector moving contact having a first position in which it contacts the first preset fixed contact, a second position in which it contacts the second preselector fixed contact, and an intermediate position in which it does not contact any of the preselector fixed contacts;
  • step a) the preselection moving contact from the second position to the intermediate position move is moved
  • step a ' the preselection moving contact moves from the first position to the intermediate position
  • the Vor The Vor ThelerbewegtMap may be formed as needed in any manner, such as a contact fingers in a housing.
  • Step a) can be started, for example, before or simultaneously with or after the start of step b).
  • Step c) can be ended, for example, simultaneously with or after the start of step b) and / or before or simultaneously with or after the end of step b).
  • Step a ') can be started, for example, before or simultaneously with or after step b').
  • Step c ') can be terminated, for example, simultaneously with or after step b') and / or before or simultaneously with or after the end of step b ').
  • the diverter switch comprises
  • a movable change-over contact which has a first position in which the first
  • step b) the changeover contact is switched from the first position to the bridging position and then from the bridging position to the second position;
  • the changeover contact is switched from the second position to the bridging position and then from the bridging position to the first position.
  • the changeover contact may be formed as desired in any manner, such as the movable center contact of a rotary switch in which the movable center contact is rotated, or as the movable center contact of a pull switch in which the movable center contact is pulled or pressed.
  • the diverter switch comprises
  • a resistor connected between the second terminal and the second selector arm
  • step b) and step b ') is closed.
  • the switch can be configured as desired in any manner, for example as a semiconductor switch or as a vacuum interrupter.
  • the diverter switch may be configured as desired in any manner and may include, for example, no or at least one additional switch and / or no or at least one additional resistor.
  • the invention proposes, according to a second aspect, an on-load tap-changer for a regulating transformer, comprising
  • Main winding of the control transformer can or should be connected, and a plurality of stages contacts, each of which can be connected to an associated tap of a control winding of the control transformer or should include;
  • a first selector arm which can selectively contact each of the selector contacts
  • a second selector arm which can selectively contact each of the selector contacts
  • a preselector which can be switched from a first position to a second position and vice versa and which can or should be connected to the control winding and the main winding and which comprises
  • a third selection fixed contact which in the first position with the first fixed contact and in the second position connected to the second selection fixed contact;
  • a diverter switch which can be switched from a first position to a second position and vice versa and includes
  • a first port connected to the first selector arm
  • a second port connected to the second selector arm
  • a drain connected to the first terminal in the first position and to the second terminal in the second position;
  • the selection, the fine selector and the diverter switch are each separately coupled to the drive shaft.
  • the separate coupling allows a simple and robust design and a flexible and easy adaptation of the on-load tap-changer and a significantly simplified and accelerated changeover of the on-load tap-changer and thus a faultless function.
  • the selection includes
  • a preselector moving contact having a first position in which it contacts the first selection fixed contact, a second position in which it contacts the second selection fixed contact, and an intermediate position in which it does not contact any of the preselector fixed contacts.
  • the diverter switch comprises
  • a movable switching contact which can take a first position in which it contacts the first terminal, a second position in which it contacts the second terminal, and a bridging position in which it contacts both terminals.
  • the diverter switch comprises
  • the selection includes • a selection base plate with a first side and a second, opposite side;
  • a selection-Geneva wheel on the first side rotatably mounted on the selection base plate and carrying a second selection driver;
  • the drive shaft extends through the selection base plate and is rotatably supported thereon;
  • the selection fixed contacts and the selector move away contact are arranged on the second side of the selection base plate;
  • the first selection driver interacts with the selection-Geneva wheel so that upon a complete rotation of the selection driver the selection wheel rotates only a fraction of a complete rotation, this fraction being a switching operation of the fine selector from one selector solid contact to an adjacent one Fixed selector contact corresponds;
  • the second selection-driver cooperates with the rocker such that when one of the selector arms contacted one of the tap contacts, the second Vortexler- driver with a rotation of the selection-Geneva wheel does not engage around the fraction in the mouth and, if one of the selector arms the Contacting commutation and contacted the other selector arm none of the tap contacts, the second selection driver engages the jaw so that the VorctionlerbewegtCount is switched.
  • the selection fixed contacts are guided from the first page through the selection base plate to the second side.
  • the preselection serves to connect the control winding in different ways to the main winding, and may be formed as desired in any manner, such as a turner or coarse picker or multiple co-selector.
  • the selection is designed as a turner
  • the second selection fixed contact can be connected to a second end of the control winding or should;
  • the third selection fixed contact can or should be connected to the trunk winding.
  • the third selection fixed contact with the commutation contact is constantly connected.
  • the selection is designed as a coarse voter
  • the first selection fixed contact can or should be connected to a first end of the trunk winding
  • the second selection fixed contact can or should be connected to a tap of the trunk winding
  • the third selection fixed contact can be connected to one end of the control winding or should.
  • the first selection fixed contact with the commutation contact is constantly connected.
  • the on-load tap-changer comprises
  • a first coupling means coupling the preselection to the drive shaft
  • the coupling devices are constructed separately from each other and / or have no common components.
  • the on-load tap-changer comprises
  • the third coupling device and the first and / or second coupling device are constructed separately from each other and / or have no common components.
  • the first coupling device may be configured as desired in any manner and may include, for example, the selection driver, the selection wheel, and the rocker.
  • the invention proposes a regulating transformer, comprising transmitting
  • the commutation contact is connected to the main winding and the tap contacts are each connected to an associated tap of the control winding;
  • the selection is associated with the control winding and the trunk winding.
  • one of the proposed methods can be carried out with each of the proposed on-load tap-changers and with each of the proposed control transformers.
  • Each of the proposed tap-changers and each of the proposed variable transformers may be exemplified and / or serve and / or adapted to carry out and / or perform one of the proposed methods.
  • FIG. 1 is a schematic side view of a preferred embodiment of a
  • FIG. 2 is a first page of a preferred embodiment of a fine selector for the on-load tap-changer of FIG. 1 ;
  • FIG. 3 shows the first side of the fine selector of FIG. 2 with the Maltese wheel removed;
  • FIG. 4 a second side of the fine selector;
  • FIG. 5 is a first page of a preferred embodiment of a preselector for the
  • FIG. 6 a second page of the preselector
  • FIG. 7 shows a first side of a preferred embodiment of a diverter switch for the on-load tap-changer of FIG. 1 ;
  • FIG. 8 a second side of the diverter switch
  • FIG. 9 is a circuit diagram for a first embodiment of a variable transformer that incorporates the on-load tap changer of FIG. 1, wherein the on-load tap-changer is in an initial position;
  • FIG. 9a-h the individual switching phases of a first embodiment of a switching sequence of a tap-change circuit of the on-load tap-changer in the control transformer of FIG. 9;
  • FIG. 10 is a timing diagram of the switching sequence of FIG. 9 to FIG. 9h;
  • FIG. 1 is a timing diagram of a second embodiment of the shifting sequence
  • FIG. 12 is a timing diagram of a third embodiment of the shifting sequence
  • FIG. 13 is a circuit diagram for a second embodiment of a variable transformer.
  • a preferred embodiment of an on-load tap-changer 11 is shown schematically.
  • the on-load tap-changer 1 1 is constructed according to the principle of resistance and has three fine-tuning 20, three preselector 40 and three diverter switch 60 on.
  • Each fine selector 20, each preselector 40 and each diverter switch 60 is associated with a particular phase of a variable transformer 10 (FIG.
  • a single-phase variant of the on-load tap changer 1 1 would thus comprise only one fine selector 20, one preselector 40 and one diverter switch 60.
  • Each fine selector 20 is mounted on a fine selector base plate 21, each selection 40 on a selection base 41, and each diverter switch 60 is mounted on a diverter switch base 61.
  • the single ones Base plates 21, 41, 61 are preferably made of an insulating material such as plastic or fiber reinforced plastic (eg, a mixture of polyamide or polyphthalamide with glass fibers). They are individually pushed onto at least one rod 16 and are held over this. The attachment of the plates 21, 41, 61 can also be done in other ways, for example via spacers, sprayed webs or other plates.
  • a common drive shaft 17 drives all the selectors 20, 40 preselector and diverter switch 60 at. In this embodiment, the drive shaft 17 extends through the plates 21, 41, 61 therethrough.
  • the drive shaft 17 is preferably driven via a bevel gear 18 by a motor 19, but can also be driven directly, so without intermediate gear, from the motor 19.
  • FIG. 2 and FIG. 4 one of the fine selectors 20 is shown, which is formed according to a preferred embodiment.
  • the fine selector base plate 21 has a first side 21 1 and a second, opposite side 212.
  • FIG. 2 and 3 show the first side 21 1, on which nine selector fixed contacts 200... 208 (FIG. 3) are arranged behind a first selector-Geneva dial 24. Five of these nine selector fixed contacts 200 ... 208 are connected to five lines 22, via which they can be connected to associated taps of a control winding 1 1 of the control transformer 10.
  • the selector contacts 200 ... 208 extend from the first side 21 1 through the fine selector base plate 21 to the second side 212.
  • the first selector-Geneva wheel 24 carries on its rear side facing the fine-dial base plate 21 a first, radially movably mounted selector arm 26 and is rotatably mounted on a first bearing axis 25 about an axis 23.
  • the bearing axis 25 is formed as a separate part mechanically connected to the fine-tuning base plate 21. However, the bearing axis 25 can be sprayed with in the manufacture of the fine-selection base plate 21 and be formed with this as a unit.
  • a first selector driver 27 is arranged, which is driven via the drive shaft 17. In this case, the first selector driver 27 to a first selector driver 28 which engages in the first selector-Geneva wheel 24 and this rotates. Upon actuation of the fine selector 20, the first selector driver 27 is rotated 360 °.
  • the first selector-Geneva wheel 24 In cooperation with the first selector-Geneva wheel 24 in this complete rotation of the first selector driver 27, the first selector-Geneva wheel 24 is only piecemeal, that is rotated by the fraction of a complete rotation. Through the combination of the first selector driver 27 and the first selector-Geneva wheel 24, the continuous rotational movement of the first selector driver 27 is transformed into a stepwise relationship. approximately piecewise rotation of the first selector-Geneva wheel 24 converted.
  • the combination of the Geneva wheel and the driver also makes it possible, in the idle state, ie before or after the operation of the fine selector 20, to block both parts against each other.
  • FIG. 4 shows the second side 212 of the fine-tuning base plate 21.
  • the second selector-Geneva wheel 34 is also rotatably mounted about the axis 23 on a second bearing axis 35.
  • a second selector driver 37 is disposed adjacent to the second selector-Geneva wheel 34 and is operated by the same drive shaft 17 as the first selector driver 27.
  • the second selector driver 37 has a second selector driver 38, which engages in the second selector-Geneva wheel 34 and this rotates.
  • the second selector-Geneva wheel 34, and thus the second selector arm 36 are step-driven by the second selector driver 37 in a manner analogous to the first selector-Geneva wheel 34 and the second selector arm 36 by the drive shaft 17.
  • FIG. 5 and FIG. 6 illustrates one of the preselector 40 formed in accordance with a preferred embodiment.
  • the preselector base 41 has a first side 41 1 and a second, opposite side 412.
  • FIG. 5 show the first side 41 1.
  • a selection-Geneva wheel 44 is mounted, which is rotatably mounted about a first axis 43 on a first bearing axis 45.
  • the first bearing axis 45 is formed as a separate, mechanically connected to the selection base 41 part. However, the first bearing shaft 45 can be sprayed with in the preparation of Vor Schlurgilervigplatte 41 and formed with this as a unit.
  • a selection driver 42 is arranged, which sits non-rotatably on the drive shaft 17.
  • the first selection driver 42 has a first selection cam 421 which can engage the selection wheel 41 and rotate it stepwise.
  • a rocker 46 is mounted on the first side 41 1, which is mounted pivotably about a second axis 47 on a second bearing axis 48.
  • the second bearing shaft 48 is also formed as a separate, mechanically connected to the selection base 41 part.
  • the second bearing axis 48 may in the manufacture of the Selection base 41 are sprayed with and be formed with this as a unit.
  • the rocker 46 has a mouth 461 which cooperates with a second selection cam 441 which projects from the selection cam 41 pointing towards the rear of the selection wheel.
  • FIG. FIG. 6 shows the second side 412 of the preselector baseplate 41.
  • a first, second, and third selection fixed contact 401, 402, 403 of the preselector 40 are disposed thereon.
  • the first and second selection fixed contacts 401, 402 are led from the first side 41 1 through the preselector base plate 41 to the second side 412 and connected to leads 49 through which they can be connected to the ends of the control winding 13.
  • the third selection fixed contact 403 can be connected to a main winding 12 of the regulating transformer 10 via a line 49 which is guided from the first side 41 1 through the preselector base plate 41 to the second side 412.
  • the selection fixed contacts 401 ... 403 are preferably made of copper and are additionally silvered.
  • the second side 412 includes a
  • Preselected moving contact 404 which is resiliently mounted in a contact housing 50.
  • the contact housing 50 is fixedly connected to the bearing shaft 48 so that the pivotal movement of the rocker 46 is transmitted to the VortexlerbewegtCount 404.
  • the preselector driver 42 is rotated by the drive shaft 17 through 360 °.
  • the first selection cam 421 intervenes in the selection wheel 41 at each complete revolution of the selector driver 42 and moves it by a fraction of a complete rotation. This fraction corresponds to a switching operation of the fine selector 20 from a fixed selector contact 200 ... 208 to an adjacent selector fixed contact 200 ... 208.
  • the rocker 46 remains untouched, since the second selection driver 441 has not yet reached the position in which it engages in the mouth 461. Only when one of the two selector arms 26, 36 contacts the commutation contact 200 and the other of the two selector arms 26, 36 does not contact any of the tap contacts 201 ...
  • the second selection driver 441 engages in the mouth 461 and pivots the rocker 46.
  • the rocker 46 and the second bearing shaft 48 is pivoted and thus the contact housing 50 with the VorschlerbewegtCount 404.
  • VortexlerbewegtCount 404 depending on the switching direction of the first to the second position or switched from the second to the first position.
  • This selection 40 can be used either as a reverser or Grobrichler, depending on how it is connected to control winding 13 and main winding 12.
  • the diverter switch base plate 61 is preferably made of an insulating material, such as e.g. Plastic or fiber reinforced plastic (e.g., a mixture of polyamide or polyphthalamide with glass fibers) and has a first side 61 1 and a second, opposite side 612.
  • FIG. 7 shows the first page 61 1.
  • a switch 62 which is formed in this embodiment as a vacuum interrupter, by means of holders 63 attached to the diverter switch base plate 61.
  • the vacuum interrupter 62 comprises a fixed contact 621 and a
  • a cam plate 64 rotatably mounted on the drive shaft 17. Between the cam plate 64 and the
  • a rocker arm 65 is rotatably mounted such that upon rotation of the cam plate 64, one end 651 of the rocker arm 65 moves off a contour 641 of the cam disk 64 and thereby actuates the vacuum interrupter 62, i. about theirs
  • Moving contact 622 closes or opens.
  • the moving contact 622 is guided during actuation in a holder.
  • FIG. 8 shows the second side 612 of diverter switch base 61.
  • a resistor 66 is arranged on the second side 612.
  • a first gear 67 which corresponds to the cam disk 64 on the first side 61 1, rotatably mounted on the second side 612.
  • Drive shaft 17, in the example shown here passes through cam plate 64, diverter switch base plate 61 and first gear 67, and drives cam plate 64 and first gear 67.
  • a switching element 68 which is driven by a combination of a second gear 69, which meshes with the first gear 67, and a connecting rod 70, mounted on the second side 612.
  • the switching element 68 is exemplified as a bridging switch, but may for example be designed as a rotary switch.
  • the arrangement of the individual parts, in particular the vacuum interrupter 62, the resistor 66 and the switching element 68, depending on the requirement on the first and / or the second side 61 1, 612 of the diverter switch base plate 61 are distributed.
  • the Actuation of the vacuum interrupter 62 and the switching element 68 can be done as required in any way, for example via gears and / or Geneva wheels and / or connecting rods.
  • the on-load tap-changer 1 1 comprises a first coupling device coupling the preselector 40 to the drive shaft 17, a second coupling device coupling the fine selector 20 to the drive shaft 17, and a third coupling device connecting the diverter switch 60 to the drive shaft 17 couples.
  • the first docking device comprises the selector driver 42, the selector Geneva wheel 44 and the rocker 46.
  • the second docking device comprises the selector drivers 27, 37 and the selector Geneva wheels 24, 34.
  • the third docking device comprises the cam plate 64, the rocker arm 65, the gears 67, 69 and the connecting rod 70.
  • FIG. 9 shows a circuit diagram for a phase of a first embodiment of a three-phase regulating transformer 10, which comprises the on-load tap-changer 1 1 of FIG. 1 and a main winding 12 and a control winding 13 with multiple taps includes.
  • the commutation contact 200 is connected to one end of the main winding 12, and the step contacts 201 ... 208 are each connected to an associated tap of the control winding 13.
  • the preselector 40 is used as a reverser and serves to connect the control winding 13 either in the same direction or in opposite directions to the main winding 12.
  • the first selection fixed contact 401 is connected to a first end of the control winding 13
  • the second selection fixed contact 402 is connected to a second end of the control winding 13
  • the third selection fixed contact 403 is connected to one end of the main winding 12 and continuously to the commutation contact 200.
  • the diverter switch 60 includes, in addition to the switch 62 and the resistor 66, a first terminal 601, a second terminal 602, and a movable change-over contact 604 connected to a drain 603 of the on-load tap changer 11 and the variable transformer 10.
  • the changeover 604 is designed as a bridging switch and contacted in a first position, the first terminal 601, in a second position, the second terminal 602 and in a
  • the first port 601 is connected via a main branch 14 to the first selector arm 26.
  • the second terminal 602 is connected via an auxiliary branch 15 to the second selector arm 36, with the resistor 66 connected in series therebetween. Between the terminals 601 and 602, the switch 62 is connected.
  • FIG. 9 and FIG. 9a to h a first embodiment of a switching sequence of a tap-change circuit of the on-load tap-changer 11 is shown.
  • the on-load tap-changer 1 1 switches, for example, from the commutation contact 200 to the eighth tap contact 208, which is also referred to as switching from a position 9 to a position 8 of the on-load tap-changer 11.
  • the selector arms 26, 36 contact the commutation contact 200 and the preselector 40 is in the first position.
  • the selector arms 26, 36 contact the eighth stage contact 208 and the preselector 40 is in the second position. Consequently, in this step circuit, the preselector 40 must be operated.
  • the starting position for this switching sequence is shown in FIG. 9 shown. In this starting position, the on-load tap-changer 1 1 is at position 9, the diverter switch 60 is in the first position and the switch 62 is closed.
  • a step a the pre-selection moving contact 404 is disconnected from the second preset fixed contact 402 and thus brought into the intermediate position.
  • the on-load tap-changer 1 1 is now in the position of FIG. 9a.
  • a step b the diverter switch 60 is switched.
  • the changeover 604 is first in the bridging position shown in FIG. 9b1 and then further into the second position shown in FIG. 9b2 moves.
  • the switch 62 is opened.
  • a first switching of the diverter switch 60 is completed during which no circulating current has flowed.
  • the VortexlerbewegtCount 404 is still in the intermediate position on the way to the first selection fixed contact 401st
  • the on-load tap-changer 1 1 is now in the position of FIG. 9b3.
  • a step c the pre-selection moving contact 404 is contacted with the first selection fixed contact 401 and thus brought into the second position. This completes the switchover of the preselector 40.
  • the on-load tap-changer 1 1 is now in the position of FIG. 9c.
  • a step d the first selector arm 26 is disconnected from the commutation contact 200 and contacted with the eighth stage contact 208.
  • the on-load tap-changer 1 1 is now in the position of FIG. 9d.
  • a step e the switch 62 is closed, so that the auxiliary branch 15 is connected via the switch 62 to the main branch 14 and a circulating current Ic flows through the on-load tap-changer 1 1 and the control winding 13.
  • the on-load tap-changer 1 1 is now in the position of FIG. 9e.
  • a step f the changeover contact 604 is first returned to the bridging position according to FIG. 9f1 and then further into the first position shown in FIG. 9f2 moves. Then, the switch 62 is opened again, whereby auxiliary branch 15 and main branch 14 are separated and the circulating current Ic dried up. This completes a second, "normal" switching of the diverter switch 60, which is a load switching.
  • the on-load tap-changer 1 1 is now in the position of FIG. 9f3.
  • the second selector arm 36 is disconnected from the commutation contact 200 and contacted with the eighth stage contact 208.
  • the on-load tap-changer 1 1 is now in the position of FIG. 9g.
  • a step h the switch 62 is closed. This completes the load switching to the step contact 201 and also the step switching from position 9 to position 8.
  • the on-load tap-changer 1 1 is now in the end position of FIG. 9h.
  • step circuit is now to be carried out in the opposite direction, that is to say from position 8 to position 9, then the operation shown in FIG. FIG. 9 to FIG. 9h described switching sequence in exactly the reverse order.
  • FIG. 10 shows a timing diagram of the switching sequence of FIG. 9 to FIG. 9h.
  • the arranged from top to bottom lines represent the positions of the switch 62, the changeover 604, the first selector arm 26, the second Schwarzrarmes 36 and the VorschlerbewegtWalletes 404 over time a complete stage circuit from position 8 in position 9 or in the reverse direction.
  • the vertical, dashed line marks the time at which the switching of the preselector 40 must be ended latest or may be started at the earliest, namely, when one of the selector arms 26, 36 contacted the commutation 200 and the otherêtrarm not the tap contact 208 more or not contacted yet.
  • the timing diagram to read from right to left.
  • FIG. 1 1 is a timing diagram of a second embodiment of the switching sequence shown. This embodiment is similar to the first embodiment in FIG. 1 1, so that in the following especially the differences are explained in more detail.
  • VortexlerbewegtCount 404 moved to the intermediate position and then moves according to sub-step b1, the changeover 604 from the first position to the bridge position. Then, however, unlike the first embodiment, according to step c of
  • the switching contact 604 When the selector moving contact 404 moves from the intermediate position to the first position, the switching contact 604 simultaneously moves from the bridge position to the second position according to sub-step b2, and the switch 62 is then opened in accordance with sub-step b3.
  • the switching of the preselector 40 is completed before the changeover of the diverter switch 60.
  • the switch 62 In the opposite direction, as opposed to the first embodiment of the switching sequence, the switch 62 before
  • Preselection moving contact 404 is actuated.
  • FIG. 12 is a timing chart of a third embodiment of the shifting sequence.
  • This embodiment is similar to the first embodiment in FIG. 1 1, so that in the following especially the differences are explained in more detail.
  • the switching of the diverter switch 60 and the preselector 40 are started simultaneously and terminated at the same time when viewing the switching sequence in both directions.
  • FIG. 13 shows a circuit diagram for one phase of a second embodiment of the control transformer 10.
  • the main winding 12 includes a tap 121, which forms the upper end of a coarse step of the main winding 12.
  • the lower end of the trunk ment 12 forms the lower end of the coarse stage.
  • the preselector 40 is used as a coarse selector and serves to selectively connect the coarse stage with the control winding 13 or not.
  • the first selection fixed contact 401 is connected to the lower end of the main winding 12 and continuously connected to the commutating contact 200.
  • the second selection fixed contact 402 is connected to the tap 121 of the main winding 12.
  • the third selection fixed contact 403 is connected to one end of the control winding 13.

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Abstract

Verfahren zum Schalten eines Laststufenschalters (11), der umfasst - einen Feinwähler (20), umfassend • mehrere Wählerfestkontakte, die einen Kommutierungskontakt (200), der mit einer Stammwicklung (12) eines Regeltransformators (10) verbunden werden kann, und mehrere Stufenkontakte (201...208), die jeweils mit einer zugeordneten Anzapfung einer Regelwicklung (13) des Regeltransformators verbunden werden können, umfassen; • einen ersten Wählerarm (26), der wahlweise jeden Wählerfestkontakt kontaktieren kann; • einen zweiten Wählerarm (36), der wahlweise jeden Wählerfestkontakt kontaktieren kann; - einen Vorwähler (40), der von einer ersten Stellung in eine zweite Stellung und umgekehrt umgeschaltet und mit der Regelwicklung und der Stammwicklung verbunden werden kann, umfassend • einen ersten Vorwählerfestkontakt (401), • einen zweiten Vorwählerfestkontakt (402), • einen dritten Vorwählerfestkontakt (403), der in der ersten Stellung mit dem ersten Vorwählerfestkontakt und in der zweiten Stellung mit dem zweiten Vorwählerfestkontakt verbunden ist; - einen Lastumschalter (60), der von einer ersten Stellung in eine zweite Stellung und umgekehrt umgeschaltet werden kann, umfassend • einen ersten Anschluss (601), der mit dem ersten Wählerarm (26) verbunden ist, • einen zweiten Anschluss (602), der mit dem zweiten Wählerarm (36) verbunden ist; · eine Ableitung (603), die in der ersten Stellung mit dem ersten Anschluss und in der zweiten Stellung mit dem zweiten Anschluss verbunden ist; wobei - wenn der Vorwähler umgeschaltet werden soll, dann • die Wählerarme derart eingestellt sind, dass einer der Wählerarme den Kommutierungskontakt kontaktiert und der andere Wählerarm keinen der Stufen kontakte kontaktiert, • eine Umschaltung des Lastumschalters beginnt, bevor die Umschaltung des Vorwählers beendet ist.

Description

LASTSTUFENSCHALTER, REGELTRANSFORMATOR MIT LASTSTUFENSCHALTER UND VERFAHREN ZUM SCHALTEN EINES LASTSTUFENSCHALTERS
Die Erfindung betrifft einen Laststufenschalter für einen Regeltransformator, einen Regeltransformator mit einem solchen Laststufenschalter und ein Verfahren zum Schalten eines solchen Laststufenschalters.
Bekanntlich umfasst ein Laststufenschalter im einfachsten Fall einen Feinwähler mit N Stufenkontakten, die jeweils mit einer zugeordneten Anzapfung einer Regelwicklung eines Regeltransformators verbunden werden sollen, und keinen Vorwähler. Somit hat dieser Laststufenschalter, der auch als linearer Laststufenschalter bezeichnet wird, einen Stellungsregelbereich von N Stellungen und ein Regeltransformator mit diesem Laststufenschalter einen Spannungsregelbereich von N Spannungen. Zur Erweiterung des Spannungsregelbereichs des Regeltransformators ist es bekannt, den Laststufenschalter zu- sätzlich zu seinem Feinwähler, der auch als Stufenwähler bezeichnet wird, mit einem
Vorwähler auszurüsten. Dieser kann als Wender, Grobwähler oder Mehrfachgrobwähler ausgebildet sein. Ein Wender ermöglicht es, die Regelwicklung des Regeltransformators wahlweise gleichsinnig oder gegensinnig mit der ungeregelten Wicklung des Regeltransformators, die auch als Stammwicklung bezeichnet wird, zu verbinden. Mit Hilfe eines Grobwählers beziehungsweise Mehrfachgrobwählers besteht die Möglichkeit, einen Teil der Stammwicklung, der auch als Grobstufe bezeichnet wird, beziehungsweise mehrere Grobstufen wahlweise ab- oder zuzuschalten, das heißt wenigstens eine Grobstufe mit der Regelwicklung wahlweise zu verbinden oder nicht.
Wenn der lineare Laststufenschalter beispielsweise zusätzlich zu seinem Feinwähler mit N Stufenkontakten einen Wender umfasst, dann umfasst der Feinwähler typischerweise zusätzlich zu seinen Stufenkontakten einen Kommutierungskontakt, der mit der Stammwicklung verbunden werden soll. Somit hat dieser Laststufenschalter typischerweise einen Stellungsregelbereich von 2xN+1 Stellungen, nämlich einen unteren Stellungsregelbereich von N Stellungen, in dem der Wender derart eingestellt ist, dass er die Regelwick- lung gegensinnig mit der Stammwicklung verbindet, einen oberen Stellungsregelbereich von N Stellungen, in dem der Wender derart eingestellt ist, dass er die Regelwicklung gleichsinnig mit der Stammwicklung verbindet, und eine Mittelstellung, die dem Kommutierungskontakt entspricht und in der der Feinwähler die Regelwicklung überbrückt. Ein Regeltransformator mit diesem Laststufenschalter hat dann typischerweise einen Spannungsregelbereich von 2xN+1 Spannungen.
Wenn der lineare Laststufenschalter beispielsweise zusätzlich zu seinem Feinwähler mit N Stufenkontakten einen Grobwähler umfasst, dann umfasst der Feinwähler typischerwei- se zusätzlich zu seinen Stufenkontakten einen Kommutierungskontakt, der mit der
Stammwicklung verbunden werden soll. Somit hat dieser Laststufenschalter typischerweise einen Stellungsregelbereich von 2xN+1 Stellungen, nämlich einen unteren Stellungsregelbereich von N Stellungen, in dem der Grobwähler derart eingestellt ist, dass er die Grobstufe nicht mit der Regelwicklung verbindet, einen oberen Stellungsregelbereich von N Stellungen, in dem der Grobwähler derart eingestellt ist, dass er die Grobstufe mit der Regelwicklung verbindet, und eine Mittelstellung, die dem Kommutierungskontakt entspricht und in der der Feinwähler die Regelwicklung überbrückt. Ein Regeltransformator mit diesem Laststufenschalter hat dann typischerweise einen Spannungsregelbereich von 2xN+1 Spannungen. DE 1 178 51 1 A beschreibt eine Stufenschalteinrichtung für Regeltransformatoren mit
Lastumschalter, Wendeschalter und zwei abwechselnd stromlos schaltenden Stufenwählern. Jeder Stufenwähler umfasst mehrere feststehende Kontakte, die mit der geregelten Wicklung verbunden sind. Der linke Stufenwähler umfasst zusätzlich einen feststehenden Kontakt, der mit nichts, und insbesondere weder mit der geregelten noch der ungeregel- ten Wicklung verbunden ist und als Leerstufe bezeichnet wird. Diese bekannte Stufenschalteinrichtung umfasst zudem einen Umschalter, der eine vorübergehende Verbindung zwischen der ungeregelten Wicklung und dem Ausgang des Lastumschalters herstellt. Die Stufenwähler sind mit dem Wendeschalter und dem Umschalter derart über Aussetzgetriebe gekoppelt, dass die Verbindung innerhalb des Zeitintervalls hergestellt ist, in dem der Stufenwähler auf die Leerstufe läuft und dabei der Wendeschalter von einer Endlage in die andere umschaltet, und umgekehrt.
DE 1 178 51 1 A beschreibt außerdem in ihren FIG. 2 bis 6 den Verlauf eines Umschaltvorganges dieser bekannten Stufenschalteinrichtung in zeitlicher Reihenfolge. Im Falle des Herunterschaltens der Spannung spielt sich folgender Vorgang ab: Der Wendeschal- ter umfasst einen Wendeschalterarm, der an einen Kontakt 9 an der ungeregelten Wicklung angeschlossen ist. Der Umschalter umfasst einen Umschalterarm, der an Kontakt 9 angeschlossen ist. Die Ausgangsstellung der Kontakte zeigt FIG. 2. In dieser Stellung verbindet der Wendeschalterarm den feststehenden Kontakt 7 am unteren Ende der geregelten Wicklung mit Kontakt 9 an der ungeregelten Wicklung. Bei fortgesetztem Herun- terschalten laufen die Stufenwählerarme vom feststehenden Kontakt 1 bis zum feststehenden Kontakt 7 beziehungsweise vom feststehenden Kontakt 2 bis zum feststehenden Kontakt 6, wobei die Lastumschaltungen über den Lastumschalter erfolgen. Dabei wird die Stellung der FIG. 3 erreicht. In dieser Stellung kontaktiert der linke Stufenwahlerarm Kontakt 6 und der rechte Stufenwahlerarm Kontakt 7, kontaktiert der Wendeschalterarm Kontakt 7, und kontaktiert der Umschalterarm einen linken Leerkontakt 0. Der Lastumschalter stellt die Verbindung zum rechten Stufenwahlerarm und Kontakt 7 her. Beim Weiterschalten geht der Umschalterarm vom linken Leerkontakt 0 zu einem Mittelkontakt A, der mit dem Ausgang des Lastumschalters verbunden ist. Darauf geht der Wendeschal- terarm von Kontakt 7 zu einem Leerkontakt 0. Während dieser Umschaltungen läuft der linke Stufenwählerarm von Kontakt 6 auf eine Leerstufe 8 des Stufenwählers. Dabei wird die Stellung der FIG. 4 erreicht. Hierauf läuft der rechte Stufenwählerarm von Kontakt 7 auf Kontakt 1 , nachdem der Lastumschalter zuvor auf den linken Stufenwählerarm und die Leerstufe 8 umgeschaltet hat. Es wird die Stellung der FIG. 5 erreicht. Beim Weiter- schalten geht der Wendeschalterarm von Leerkontakt 0 nach Kontakt 1 und der
Umschalterarm von Mittelkontakt A zu einem rechten Leerkontakt 0. Während dieser Umschaltungen läuft der linke Stufenwählerarm von Kontakt 8 auf Kontakt 2, nachdem der Lastumschalter zuvor wieder auf den rechten Wählerarm und Kontakt 1 zurückgeschaltet hat. Dabei wird die Stellung der FIG. 6 erreicht. In dieser Stellung verbindet der Wende- schalterarm Kontakt 1 am oberen Ende der geregelten Wicklung mit Kontakt 9 an der ungeregelten Wicklung. Hierauf laufen die Stufenwähler bei fortgesetztem Schalten von Kontakt 1 bis Kontakt 7 beziehungsweise von Kontakt 2 bis Kontakt 6. In dieser Stellung ist die unterste Stellung der gegengeschalteten geregelten Wicklung erreicht, wobei die kleinste Spannung abgenommen wird. Das Hinaufschalten der Spannung erfolgt in umge- kehrter Reihenfolge.
DE 197 43 864 C1 beschreibt einen Stufenschalter nach dem Reaktorschaltprinzip zur unterbrechungslosen Lastumschaltung mittels Vakuumschaltzellen. In einem Gehäuse sind für jede Phase feste Wählerkontakte vorgesehen, die von jeweils beweglichen Wählerkontakten beschaltbar sind. In diesem Gehäuse sind für jede Phase feste Vorwähler- kontakte vorgesehen, die von jeweils einem beweglichen Vorwählerkontakt beschaltbar sind. In diesem Gehäuse sind für jede Phase feste By-pass-Kontakte vorgesehen, die von jeweils beweglichen By-pass-Kontakten beschaltbar sind. In diesem Gehäuse ist für jede Phase eine Vakuumschaltzelle vorgesehen, die jeweils mittels eines Kraftspeichers betätigbar ist. In einem separaten seitlichen Gehäuseteil ist ein Antriebsmechanismus zur Betätigung aller beweglichen Kontakte und aller Vakuumschaltzellen in der entsprechen- den Schaltsequenz vorgesehen. Bei diesem bekannten Stufenschalter sind für jede Phase getrennt alle festen Kontakte und alle beweglichen Kontakte sowie die Vakuumschaltzelle dieser Phase gemeinsam auf einer Phasenplatte angeordnet. Drei Isolierwellen erstrecken sich durch das Gehäuse und durchdringen die drei Phasenplatten. Die erste Iso- lierwelle betätigt alle beweglichen Wählerkontakte, die zweite Isolierwelle betätigt alle beweglichen Vorwählerkontakte, und die dritte Isolierwelle betätigt alle beweglichen By- pass-Kontakte und alle Vakuumschaltzellen. Der Antriebsmechanismus weist ein einziges Malteserrad auf, das von einem mit einer Antriebswelle verbundenen Maltesertreiber antreibbar ist und derart mit der ersten Isolierwelle verbunden ist, dass bei jeder Umschal- tung die erste Isolierwelle um einen Winkel drehbar ist, der einem Schaltschritt entspricht. Der Antriebsmechanismus weist erste Betätigungsmittel, die auf die zweite Isolierwelle wirken, und zweite Betätigungsmittel auf, die auf die dritte Isolierwelle wirken. Die ersten Betätigungsmittel bestehen aus einer Rolle auf dem Malteserrad sowie einem korrespondierenden Hebel. Bei einer bestimmten Stellung des Malteserrades greift die Rolle in ei- nen Ausschnitt des Hebels ein, und dadurch ist die zweite Isolierwelle um einen bestimmten Drehwinkel verschwenkbar. Somit ist die den beweglichen Vorwählerkontakt betätigende zweite Isolierwelle über die ersten Betätigungsmittel, das Malteserrad und den Maltesertreiber an die Antriebswelle gekoppelt. Folglich sind die die beweglichen Wählerkontakte betätigende erste Isolierwelle und die den beweglichen Vorwählerkontakt betätigen- de zweite Isolierwelle gemeinsam über das Malteserrad und den Maltesertreiber an die Antriebswelle gekoppelt.
DE 197 43 864 C1 beschreibt außerdem in ihrer FIG. 7 die typische Sequenz dieses Stufenschalters bei der Umschaltung von einer Anzapfung auf eine benachbarte Anzapfung für eine Phase. Der linke bewegliche Wählerkontakt ist mit einer linken Umschaltimpe- danz in Reihe geschaltet und bildet einen linken Zweig, und der rechte bewegliche Wählerkontakt ist mit einer rechten Umschaltimpedanz in Reihe geschaltet und bildet einen rechten Zweig. Zwischen die beiden Zweige ist die Vakuumschaltzelle geschaltet, und die entsprechende Verbindung zur Lastableitung wird durch die By-pass-Kontakte hergestellt. Bei der stationären Schaltposition gemäß FIG. 7a liegen beide beweglichen Wählerkon- takte an der gleichen, linken Anzapfung, d. h. am gleichen, linken festen Wählerkontakt, an. Bei der nächsten stationären Schaltposition gemäß FIG. 7f nach vollzogener Lastum- schaltung liegt der linke bewegliche Wählerkontakt an dem linken festen Wählerkontakt und der rechte bewegliche Wählerkontakt am benachbarten rechten festen Wählerkontakt an. Diese Sequenz wiederholt sich bei jeder weiteren Lastumschaltung. Vor diesem Hintergrund schlägt die Erfindung die Gegenstände der unabhängigen An- Sprüche vor. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Im Folgenden entspricht eine Formulierung der Art„A ist an B angebunden" einer Formulierung der Art„A ist mit B verbunden", umfasst eine Formulierung der Art„A ist mit B ver- bunden" die Bedeutungen„A ist direkt mit B elektrisch leitend verbunden" und„A ist indirekt, also über C, mit B elektrisch leitend verbunden", und hat eine Formulierung der Art „A ist an B angeschlossen" die Bedeutung„A ist direkt mit B elektrisch leitend verbunden".
Die Erfindung schlägt gemäß einem ersten Aspekt ein Verfahren zum Schalten eines Laststufenschalters vor, wobei der Laststufenschalter umfasst
- einen Feinwähler, der umfasst
• mehrere Wählerfestkontakte, die einen Kommutierungskontakt, der mit einer zugeordneten Anzapfung einer Stammwicklung eines Regeltransformators verbunden werden kann oder soll, und mehrere Stufenkontakte, die jeweils mit einer zugeordneten Anzapfung einer Regelwicklung des Regeltransformators verbunden werden können, umfassen;
• einen ersten Wählerarm, der wahlweise jeden der Wählerfestkontakte kontaktieren kann;
• einen zweiten Wählerarm, der wahlweise jeden der Wählerfestkontakte kontaktieren kann;
- einen Vorwähler, der von einer ersten Stellung in eine zweite Stellung und umgekehrt umgeschaltet werden kann und mit der Regelwicklung und der Stammwicklung verbunden werden kann oder soll und der umfasst
• einen ersten Vorwählerfestkontakt,
• einen zweiten Vorwählerfestkontakt,
· einen dritten Vorwählerfestkontakt, der in der ersten Stellung mit dem ersten Vorwählerfestkontakt und in der zweiten Stellung mit dem zweiten Vorwählerfestkontakt verbunden ist;
- einen Lastumschalter, der von einer ersten Stellung in eine zweite Stellung und umgekehrt umgeschaltet werden kann und der umfasst
· einen ersten Anschluss, der mit dem ersten Wählerarm verbunden ist,
• einen zweiten Anschluss, der mit dem zweiten Wählerarm verbunden ist;
• eine Ableitung, die in der ersten Stellung mit dem ersten Anschluss und in der zweiten Stellung mit dem zweiten Anschluss verbunden ist;
wobei - wenn der Vorwähler umgeschaltet werden soll oder muss, dann
• die Wählerarme derart eingestellt sind oder werden, dass einer der Wählerarme den Kommutierungskontakt kontaktiert und der andere Wählerarm keinen der Stufenkontakte kontaktiert,
· eine Umschaltung des Lastumschalters beginnt, bevor die Umschaltung des Vorwählers beendet ist.
Mit dieser Umschaltung des Lastumschalters ist hier diejenige gemeint, die erfolgt, wenn der Vorwähler umgeschaltet werden soll oder muss. Im Unterschied hierzu ist die »normale« Umschaltung des Lastumschalters unter Last zu sehen, die auch als Lastumschaltung bezeichnet wird. Bei dieser Lastumschaltung kontaktieren die Wählerarme unterschiedliche Wählerfestkontakte und liegen somit auf unterschiedlichen Potenzialen, und wechselt der von der Regelwicklung zur Ableitung führende Strompfad unterbrechungsfrei von dem einen zu dem anderen Wählerarm. Da dieser Wechsel unterbrechungsfrei erfolgen soll, sind typischerweise zumindest kurzzeitig beide Wählerarme mit der Ableitung verbunden, sodass wegen der unterschiedlichen Potenziale, die an ihnen anliegen, ein Kreisstrom durch sie, den Lastumschalter und die Regelwicklung fließt.
Gemäß dem vorgeschlagenen Verfahren sind folglich die Wählerarme während dieser Umschaltungen des Lastumschalters und des Vorwählers derart eingestellt, dass einer der Wählerarme den Kommutierungskontakt kontaktiert und der andere Wählerarm kei- nen der Stufenkontakte kontaktiert. Während dieser Umschaltungen kann beispielsweise einer der Wählerarme den Kommutierungskontakt kontaktieren und sich der andere Wählerarm in einer Zwischenstellung zwischen dem Kommutierungskontakt und einem der Stufenkontakte befinden, es können aber auch beide Wählerarme den Kommutierungskontakt kontaktieren. Außerdem können die Wählerarme während dieser Umschaltungen beispielsweise ihre jeweilige Stellung ändern, solange die genannte Bedingung erfüllt ist, gemäß der einer den Kommutierungskontakt und der andere keinen der Stufenkontakte kontaktiert.
Bekanntlich soll oder muss der Vorwähler beispielsweise dann umgeschaltet werden, wenn der Laststufenschalter von einer an ihn gekoppelten Steuereinrichtung einen Schaltbefehl erhält, eine Stufenschaltung von der aktuell eingestellten Startstellung auf eine Zielstellung auszuführen, und wenn a) die Startstellung zu einem der Stellungsregelbereiche, beispielsweise zu dem unteren oder oberen Stellungsregelbereich, gehört und die Zielstellung zu einem anderen der Stellungsregelbereiche, beispielsweise zu dem oberen oder unteren Stellungsregelbereich, gehört, oder wenn b) die Startstellung die Mittelstellung ist und die Zielstellung zu einem der Stellungsregelbereiche gehört, oder wenn c) die Zielstellung die Mittelstellung ist und die Startstellung zu einem der Stellungsregelbereiche gehört.
Dieses Verfahren ermöglicht, dass Vorwähler und Lastumschalter zumindest für einen bestimmten Zeitabschnitt zeitgleich betätigt werden. Dadurch wird der zusätzliche Zeit- und Steuerungsaufwand für die Betätigung des Vorwählers eingespart, was den gesamten, für eine Stufenschaltung erforderlichen Umschaltvorgang des Laststufenschalters bedeutend vereinfacht und beschleunigt. Dieses Verfahren ermöglicht aber auch, dass die Umschaltung des Lastumschalters endet, bevor die Umschaltung des Vorwählers beginnt, und somit Lastumschalter und Vorwähler nacheinander betätigt werden.
Der Laststufenschalter kann nach Bedarf auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein, beispielsweise gemäß dem zweiten Aspekt.
Vorzugsweise ist spezifiziert, dass
- während der Umschaltung des Vorwählers die Umschaltung des Lastumschalters er- folgt; und/oder
- die Umschaltung des Lastumschalters genau einmal erfolgt; und/oder
- während der Umschaltung des Vorwählers von der ersten Stellung in die zweite Stellung der Lastumschalter von der zweiten Stellung in die erste Stellung umgeschaltet wird, und umgekehrt. Vorzugsweise ist spezifiziert, dass
- während der Umschaltung des Lastumschalters kein Kreisstrom fließt.
Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass einer der Wählerarme den Kommutierungskontakt kontaktiert und der andere Wählerarm keinen der Stufenkontakte kontaktiert. Vorzugsweise ist spezifiziert, dass
- der Vorwähler umfasst
• einen Vorwählerbewegtkontakt, der eine erste Stellung, in der er den ersten Vor- wählerfestkontakt kontaktiert, eine zweite Stellung, in der er den zweiten Vorwähler- festkontakt kontaktiert, und eine Zwischenstellung, in der er keinen der Vorwähler- festkontakte kontaktiert, einnehmen kann;
- zum Umschalten des Vorwählers von der zweiten in die erste Stellung
• in einem Schritt a) der Vorwählerbewegtkontakt von der zweiten Stellung in die Zwi- schenstellung bewegt wird;
• in einem Schritt b) der Lastumschalter umgeschaltet wird;
• in einem Schritt c) der Vorwählerbewegtkontakt von der Zwischenstellung in die erste Stellung bewegt wird;
und umgekehrt.
Somit wird
- zum umgekehrten Umschalten des Vorwählers, also von der ersten in die zweite Stellung,
• in einem Schritt a') der Vorwählerbewegtkontakt von der ersten Stellung in die Zwi- schenstellung bewegt;
• in einem Schritt b') der Lastumschalter umgeschaltet;
• in einem Schritt c') der Vorwählerbewegtkontakt von der Zwischenstellung in die zweite Stellung bewegt.
Der Vorwählerbewegtkontakt kann nach Bedarf auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein, beispielsweise als Kontaktfinger in einem Gehäuse.
Schritt a) kann beispielsweise vor oder gleichzeitig mit oder nach dem Start von Schritt b) gestartet werden. Schritt c) kann beispielsweise gleichzeitig mit oder nach dem Start von Schritt b) und/oder vor oder gleichzeitig mit oder nach dem Ende von Schritt b) beendet werden. Schritt a') kann beispielsweise vor oder gleichzeitig mit oder nach Schritt b') gestartet werden. Schritt c') kann beispielsweise gleichzeitig mit oder nach Schritt b') und/oder vor oder gleichzeitig mit oder nach dem Ende von Schritt b') beendet werden.
Vorzugsweise ist spezifiziert, dass
- der Lastumschalter umfasst
· einen beweglichen Umschaltkontakt, der eine erste Stellung, in der er den ersten
Anschluss kontaktiert, eine zweite Stellung, in der er den zweiten Anschluss kontaktiert, und eine Brückungsstellung, in der er beide Anschlüsse kontaktiert, einnehmen kann;
- in Schritt b) der Umschaltkontakt von der ersten Stellung in die Brückungsstellung und danach von der Brückungsstellung in die zweite Stellung geschaltet wird;
- in Schritt b') der Umschaltkontakt von der zweiten Stellung in die Brückungsstellung und danach von der Brückungsstellung in die erste Stellung geschaltet wird. Der Umschaltkontakt kann nach Bedarf auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein, beispielsweise wie der bewegliche Mittelkontakt eines Drehschalters, bei dem der bewegliche Mittelkontakt gedreht wird, oder wie der bewegliche Mittelkontakt eines Zugschalters, bei dem der bewegliche Mittelkontakt gezogen beziehungsweise gedrückt wird.
Vorzugsweise ist spezifiziert, dass
- der Lastumschalter umfasst
• einen Schalter, der zwischen die Anschlüsse geschaltet ist;
• einen Widerstand, der zwischen den zweiten Anschluss und den zweiten Wählerarm geschaltet ist,
- der Schalter während Schritt b) und Schritt b') geschlossen ist.
Der Schalter kann nach Bedarf auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein, beispielsweise als Halbleiterschalter oder als Vakuumschaltröhre.
Der Lastumschalter kann nach Bedarf auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein und beispielsweise keinen oder wenigstens einen zusätzlichen Schalter und/oder keinen oder wenigstens einen zusätzlichen Widerstand umfassen.
Die Erfindung schlägt gemäß einem zweiten Aspekt einen Laststufenschalter für einen Regeltransformator vor, umfassend
- einen Feinwähler, der umfasst
• mehrere Wählerfestkontakte, die einen Kommutierungskontakt, der mit einer
Stammwicklung des Regeltransformators verbunden werden kann oder soll, und mehrere Stufen kontakte, die jeweils mit einer zugeordneten Anzapfung einer Regelwicklung des Regeltransformators verbunden werden können oder sollen, umfassen;
• einen ersten Wählerarm, der wahlweise jeden der Wählerfestkontakte kontaktieren kann;
• einen zweiten Wählerarm, der wahlweise jeden der Wählerfestkontakte kontaktieren kann;
- einen Vorwähler, der von einer ersten Stellung in eine zweite Stellung und umgekehrt umgeschaltet werden kann und mit der Regelwicklung und der Stammwicklung verbunden werden kann oder soll und der umfasst
• einen ersten Vorwählerfestkontakt,
• einen zweiten Vorwählerfestkontakt,
• einen dritten Vorwählerfestkontakt, der in der ersten Stellung mit dem ersten Fest- kontakt und in der zweiten Stellung mit dem zweiten Vorwählerfestkontakt verbunden ist;
- einen Lastumschalter, der von einer ersten Stellung in eine zweite Stellung und umgekehrt umgeschaltet werden kann und der umfasst
• einen ersten Anschluss, der mit dem ersten Wählerarm verbunden ist,
• einen zweiten Anschluss, der mit dem zweiten Wählerarm verbunden ist;
• eine Ableitung, die in der ersten Stellung mit dem ersten Anschluss und in der zweiten Stellung mit dem zweiten Anschluss verbunden ist;
- eine gemeinsame Antriebswelle für den Vorwähler, den Feinwähler und den Lastumschalter,
wobei
- der Vorwähler, der Feinwähler und der Lastumschalter jeweils separat an die Antriebswelle gekoppelt sind.
Die separate Kopplung ermöglicht einen einfachen und robusten Aufbau sowie eine flexible und leichte Anpassung des Laststufenschalters und einen bedeutend vereinfachten und beschleunigten Umschaltvorgang des Laststufenschalters und dadurch eine fehlerfreie Funktion.
Vorzugsweise ist spezifiziert, dass
- der Vorwähler umfasst
• einen Vorwählerbewegtkontakt, der eine erste Stellung, in der er den ersten Vorwählerfestkontakt kontaktiert, eine zweite Stellung, in der er den zweiten Vorwählerfestkontakt kontaktiert, und eine Zwischenstellung, in der er keinen der Vorwähler- festkontakte kontaktiert, einnehmen kann.
Vorzugsweise umfasst der Lastumschalter
- einen beweglichen Umschaltkontakt, der eine erste Stellung, in der er den ersten Anschluss kontaktiert, eine zweite Stellung, in der er den zweiten Anschluss kontaktiert, und eine Brückungsstellung, in der er beide Anschlüsse kontaktiert, einnehmen kann.
Vorzugsweise umfasst der Lastumschalter
- einen Schalter, der zwischen die Anschlüsse geschaltet ist;
- einen Widerstand, der zwischen den zweiten Anschluss und den zweiten Wählerarm geschaltet ist.
Vorzugsweise ist spezifiziert, dass
- der Vorwähler umfasst • eine Vorwählergrundplatte mit einer ersten Seite und einer zweiten, gegenüberliegenden Seite;
• einen Vorwähler-Treiber auf der ersten Seite, der drehfest auf der Antriebswelle sitzt und einen ersten Vorwähler-Mitnehmer trägt;
· ein Vorwähler-Malteserrad auf der ersten Seite, das drehbar an der Vorwählergrundplatte gelagert ist und einen zweiten Vorwähler-Mitnehmer trägt;
• eine Wippe auf der ersten Seite, die schwenkbar an der Vorwählergrundplatte gelagert ist und ein Maul für den zweiten Vorwähler-Mitnehmer aufweist;
- die Antriebswelle sich durch die Vorwählergrundplatte hindurch erstreckt und drehbar an dieser gelagert ist;
- die Vorwählerfestkontakte und der Vorwählerbewegtkontakt auf der zweiten Seite der Vorwählergrundplatte angeordnet sind;
- die Wippe drehfest mit dem Vorwählerbewegtkontakt verbunden ist;
- der erste Vorwähler-Mitnehmer derart mit dem Vorwähler-Malteserrad zusammenwirkt, dass sich bei einer vollständigen Drehung des Vorwähler-Treibers das Vorwähler- Malteserrad nur um einen Bruchteil einer vollständigen Drehung dreht, wobei dieser Bruchteil einem Schaltvorgang des Feinwählers von einem Wählerfestkontakt auf einen benachbarten Wählerfestkontakt entspricht;
- der zweite Vorwähler-Mitnehmer derart mit der Wippe zusammenwirkt, dass, wenn einer der Wählerarme einen der Stufenkontakte kontaktiert, der zweite Vorwähler- Mitnehmer bei einer Drehung des Vorwähler-Malteserrads um den Bruchteil nicht in das Maul eingreift und, wenn einer der Wählerarme den Kommutierungskontakt kontaktiert und der andere Wählerarm keinen der Stufenkontakte kontaktiert, der zweite Vorwähler-Mitnehmer in das Maul derart eingreift, dass der Vorwählerbewegtkontakt umgeschaltet wird.
Vorzugsweise ist spezifiziert, dass
- die Vorwählerfestkontakte von der ersten Seite durch die Vorwählergrundplatte hindurch bis auf die zweite Seite geführt sind.
Bekanntlich dient der Vorwähler dazu, die Regelwicklung auf unterschiedliche Arten mit der Stammwicklung zu verbinden, und kann nach Bedarf auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein, beispielsweise als Wender oder Grobwähler oder Mehrfachgrobwähler.
Vorzugsweise ist spezifiziert, dass
- der Vorwähler als Wender ausgebildet ist;
- der erste Vorwählerfestkontakt mit einem Ende der Regelwicklung verbunden werden kann oder soll;
- der zweite Vorwählerfestkontakt mit einem zweiten Ende der Regelwicklung verbunden werden kann oder soll;
- der dritte Vorwählerfestkontakt mit der Stammwicklung verbunden werden kann oder soll.
Vorzugsweise, und insbesondere in diesem Fall, ist spezifiziert, dass
- der dritte Vorwählerfestkontakt mit dem Kommutierungskontakt ständig verbunden ist.
Vorzugsweise ist spezifiziert, dass
- der Vorwähler als Grobwähler ausgebildet ist;
- der erste Vorwählerfestkontakt mit einem ersten Ende der Stammwicklung verbunden werden kann oder soll;
- der zweite Vorwählerfestkontakt mit einer Anzapfung der Stammwicklung verbunden werden kann oder soll;
- der dritte Vorwählerfestkontakt mit einem Ende der Regelwicklung verbunden werden kann oder soll.
Vorzugsweise, und insbesondere in diesem Fall, ist spezifiziert, dass
- der erste Vorwählerfestkontakt mit dem Kommutierungskontakt ständig verbunden ist.
Vorzugsweise umfasst der Laststufenschalter
- eine erste Kopplungseinrichtung, die den Vorwähler an die Antriebswelle koppelt;
- eine zweite Kopplungseinrichtung, die den Feinwähler an die Antriebswelle koppelt; wobei
- die Kopplungseinrichtungen separat voneinander aufgebaut sind und/oder keine gemeinsamen Bauteile aufweisen.
Vorzugsweise umfasst der Laststufenschalter
- eine dritte Kopplungseinrichtung, die den Lastumschalter an die Antriebswelle koppelt; wobei
- die dritte Kopplungseinrichtung und die erste und/oder zweite Kopplungseinrichtung separat voneinander aufgebaut sind und/oder keine gemeinsamen Bauteile aufweisen.
Die erste Kopplungseinrichtung kann nach Bedarf auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein und beispielsweise den Vorwähler-Treiber, das Vorwähler-Malteserrad und die Wippe umfassen.
Die Erfindung schlägt gemäß einem dritten Aspekt einen Regeltransformator vor, umfas- send
- eine Stammwicklung;
- eine Regelwicklung mit mehreren Anzapfungen;
- einen Laststufenschalter, der gemäß dem zweiten Aspekt ausgebildet ist;
wobei
- der Kommutierungskontakt mit der Stammwicklung verbunden ist und die Stufenkontakte jeweils mit einer zugeordneten Anzapfung der Regelwicklung verbunden sind;
- der Vorwähler mit der Regelwicklung und der Stammwicklung verbunden ist.
Mit jedem der vorgeschlagenen Laststufenschalter und mit jedem der vorgeschlagenen Regeltransformatoren kann beispielhaft eines der vorgeschlagenen Verfahren durchgeführt werden.
Jeder der vorgeschlagenen Stufenschalter und jeder der vorgeschlagenen Regeltransformatoren kann beispielhaft derart ausgebildet sein und/oder dazu dienen und/oder dafür geeignet sein, dass er eines der vorgeschlagenen Verfahren ausführt und/oder ausführen kann.
Die Erläuterungen zu einem der Aspekte der Erfindung, insbesondere zu einzelnen Merkmalen dieses Aspektes, gelten entsprechend auch analog für die anderen Aspekte der Erfindung.
Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung beispielhaft anhand der beige- fügten Zeichnungen näher erläutert. Die daraus hervorgehenden einzelnen Merkmale sind jedoch nicht auf die einzelnen Ausführungsformen beschränkt, sondern können mit weiter oben beschriebenen einzelnen Merkmalen und/oder mit einzelnen Merkmalen anderer Ausführungsformen verbunden und/oder kombiniert werden. Die Einzelheiten in den Zeichnungen sind nur erläuternd, nicht aber beschränkend auszulegen. Die in den An- Sprüchen enthaltenen Bezugszeichen sollen den Schutzbereich der Erfindung in keiner Weise beschränken, sondern verweisen lediglich auf die in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsformen.
Die Zeichnungen zeigen in
FIG. 1 eine schematische Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines
Laststufenschalters mit einem Feinwähler, einem Vorwähler und einem Lastumschalter;
FIG. 2 eine erste Seite einer bevorzugten Ausführungsform eines Feinwählers für den Laststufenschalter der FIG. 1 ; FIG. 3 die erste Seite des Feinwählers der FIG. 2 bei entferntem Malteserrad; FIG. 4 eine zweite Seite des Feinwählers;
FIG. 5 eine erste Seite einer bevorzugten Ausführungsform eines Vorwählers für den
Laststufenschalter der FIG. 1 bei teilweise ausgeschnittenem Malteserrad;
FIG. 6 eine zweite Seite des Vorwählers;
FIG. 7 eine erste Seite einer bevorzugten Ausführungsform eines Lastumschalters für den Laststufenschalter der FIG. 1 ;
FIG. 8 eine zweite Seite des Lastumschalters; FIG. 9 einen Schaltplan für eine erste Ausführungsform eines Regeltransformators, der den Laststufenschalter der FIG. 1 umfasst, wobei sich der Laststufenschalter in einer Ausgangsposition befindet;
FIG. 9a-h die einzelnen Schaltphasen einer ersten Ausführungsform eines Schaltablaufs einer Stufenschaltung des Laststufenschalters in dem Regeltransformator der FIG. 9;
FIG. 10 ein Zeitablaufdiagramm des Schaltablaufs der FIG. 9 bis FIG. 9h;
FIG. 1 1 ein Zeitablaufdiagramm einer zweiten Ausführungsform des Schaltablaufs;
FIG. 12 ein Zeitablaufdiagramm einer dritten Ausführungsform des Schaltablaufs;
FIG. 13 einen Schaltplan für eine zweite Ausführungsform eines Regeltransformators. In FIG. 1 ist eine bevorzugte Ausführungsform eines Laststufenschalters 1 1 schematisch dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist der Laststufenschalter 1 1 nach dem Widerstandsprinzip aufgebaut und weist drei Feinwähler 20, drei Vorwähler 40 und drei Lastumschalter 60 auf. Jeder Feinwähler 20, jeder Vorwähler 40 und jeder Lastumschalter 60 ist einer bestimmten Phase eines Regeltransformators 10 (FIG. 9) zugeordnet. Eine ein- phasige Variante des Laststufenschalters 1 1 würde somit nur einen Feinwähler 20, einen Vorwähler 40 und einen Lastumschalter 60 umfassen. Jeder Feinwähler 20 ist auf einer Feinwählergrundplatte 21 , jeder Vorwähler 40 auf einer Vorwählergrundplatte 41 , und jeder Lastumschalter 60 auf einer Lastumschaltergrundplatte 61 montiert. Die einzelnen Grundplatten 21 , 41 , 61 bestehen bevorzugt aus einem isolierenden Material wie z.B. Kunststoff oder faserverstärktem Kunststoff (z.B. eine Mischung aus Polyamid oder Polyphthalamid mit Glasfasern). Sie sind einzeln auf wenigstens einen Stab 16 aufgeschoben und werden über diesen gehaltert. Die Befestigung der Platten 21 , 41 , 61 kann auch auf andere Weise erfolgen, z.B. über Abstandhalter, aufgespritzte Stege oder weitere Platten. Eine gemeinsame Antriebswelle 17 treibt alle Feinwähler 20, Vorwähler 40 und Lastumschalter 60 an. Bei dieser Ausführungsform erstreckt sich die Antriebswelle 17 durch die Platten 21 , 41 , 61 hindurch. Die Antriebswelle 17 wird vorzugsweise über ein Kegelradgetriebe 18 von einem Motor 19 angetrieben, kann jedoch auch direkt, also ohne zwischengeschaltetes Getriebe, von dem Motor 19 angetrieben werden.
In FIG. 2, FIG. 3 und FIG. 4 ist einer der Feinwähler 20 dargestellt, der gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ausgebildet ist. Die Feinwählergrundplatte 21 weist eine erste Seite 21 1 und eine zweite, gegenüberliegende Seite 212 auf. FIG. 2 und 3 zeigen die erste Seite 21 1 , auf der neun Wählerfestkontakte 200...208 (FIG. 3) hinter einem ersten Wähler-Malteserrad 24 angeordnet sind. Fünf dieser neun Wählerfestkontakte 200...208 sind mit fünf Leitungen 22 verbunden, über die sie mit zugeordneten Anzapfungen einer Regelwicklung 1 1 des Regeltransformators 10 verbunden werden können. Die Wählerfestkontakte 200...208 erstrecken sich von der ersten Seite 21 1 durch die Feinwählergrundplatte 21 zur zweiten Seite 212. Die Wählerfestkontakte 200...208 bestehen vor- zugsweise aus Kupfer und sind zusätzlich versilbert. Das erste Wähler-Malteserrad 24 trägt an seiner zur Feinwählergrundplatte 21 hin weisenden Rückseite einen ersten, radial beweglich gelagerten Wählerarm 26 und ist um eine Achse 23 drehbar auf einer ersten Lagerachse 25 gelagert. Die Lagerachse 25 ist als separates, mit der Feinwählergrundplatte 21 mechanisch verbundenes Teil ausgebildet. Die Lagerachse 25 kann jedoch bei der Herstellung der Feinwählergrundplatte 21 mit aufgespritzt werden und mit dieser als eine Einheit ausgebildet sein. Neben dem ersten Wähler-Malteserrad 24 ist ein erster Wähler-Treiber 27 angeordnet, der über die Antriebswelle 17angetrieben wird. Dabei weist der erste Wähler-Treiber 27 einen ersten Wähler-Mitnehmer 28 auf, der in das erste Wähler-Malteserrad 24 eingreift und dieses dabei dreht. Beim Betätigen des Feinwählers 20 wird der erste Wähler-Treiber 27 um 360° gedreht.
Beim Zusammenwirken mit dem ersten Wähler-Malteserrad 24 wird bei dieser vollständigen Drehung des ersten Wähler-Treibers 27 das erste Wähler-Malteserrad 24 nur stückweise, also um den Bruchteil einer vollständigen Drehung gedreht. Durch die Kombination aus dem ersten Wähler-Treiber 27 und dem ersten Wähler-Malteserrad 24 wird die konti- nuierliche Drehbewegung des ersten Wähler-Treibers 27 in eine schrittweise bezie- hungsweise stückweise Drehung des ersten Wähler-Malteserrades 24 umgewandelt. Die Kombination aus Malteserrad und Treiber ermöglicht auch im Ruhezustand, also vor oder nach der Betätigung des Feinwählers 20, eine Sperrfunktion beider Teile gegeneinander.
FIG. 4 zeigt die zweite Seite 212 der Feinwählergrundplatte 21. Auf der zweiten Seite 212 ist analog zur ersten Seite 21 1 ein zweites Wähler-Malteserrad 34 mit einem zweiten
Wählerarm 36 (nicht dargestellt) angebracht. Das zweite Wähler-Malteserrad 34 ist ebenfalls um die Achse 23 drehbar auf einer zweiten Lagerachse 35 gelagert. Ein zweiter Wähler-Treiber 37 ist neben dem zweiten Wähler-Malteserrad 34 angeordnet und wird von derselben Antriebswelle 17 wie der erste Wähler-Treiber 27 betätigt. Dabei weist der zweite Wähler-Treiber 37 einen zweiten Wähler-Mitnehmer 38 auf, der in das zweite Wähler-Malteserrad 34 eingreift und dieses dabei dreht. Das zweite Wähler-Malteserrad 34 und somit der zweite Wählerarm 36 werden über den zweiten Wähler-Treiber 37 analog zu dem ersten Wähler-Malteserrad 34 und dem zweiten Wählerarm 36 durch die Antriebswelle 17 schrittweise angetrieben. Die neun Wählerfestkontakte 200...208 (nicht dargestellt) sind analog zur ersten Seite 21 1 hinter dem zweiten Wähler-Malteserrad 34 angeordnet. Die übrigen vier Wählerfestkontakte 200...208, die nicht auf der ersten Seite 21 1 mit den fünf Leitungen verbunden ist, sind mit vier weiteren Leitungen 22 verbunden, über die sie mit zugeordneten Anzapfungen der Regelwicklung 1 1 verbunden werden können. In FIG. 5 und FIG. 6 ist einer der Vorwähler 40 dargestellt, der gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ausgebildet ist. Die Vorwählergrundplatte 41 weist eine erste Seite 41 1 und eine zweite, gegenüberliegende Seite 412 auf. FIG. 5 zeigen die erste Seite 41 1. Auf dieser ist ein Vorwähler-Malteserrad 44 angebracht, das um eine erste Achse 43 drehbar auf einer ersten Lagerachse 45 gelagert ist. Die erste Lagerachse 45 ist als separates, mit der Vorwählergrundplatte 41 mechanisch verbundenes Teil ausgebildet. Die erste Lagerachse 45 kann jedoch bei der Herstellung der Vorwählergrundplatte 41 mit aufgespritzt werden und mit dieser als eine Einheit ausgebildet sein. Neben dem Vorwähler- Malteserrad 44 ist ein Vorwähler-Treiber 42 angeordnet, der drehfest auf der Antriebswelle 17 sitzt. Der erste Vorwähler-Treiber 42 weist einen ersten Vorwähler-Mitnehmer 421 auf, der in das Vorwähler-Malteserrad 44 eingreifen kann und dieses dabei schrittweise dreht. Weiterhin ist auf der ersten Seite 41 1 eine Wippe 46 angebracht, die um eine zweite Achse 47 schwenkbar auf einer zweiten Lagerachse 48 gelagert ist. Die zweite Lagerachse 48 ist ebenfalls als separates, mit der Vorwählergrundplatte 41 mechanisch verbundenes Teil ausgebildet. Die zweite Lagerachse 48 kann jedoch bei der Herstellung der Vorwählergrundplatte 41 mit aufgespritzt werden und mit dieser als eine Einheit ausgebildet sein. Die Wippe 46 hat ein Maul 461 , das mit einem zweiten Vorwähler-Mitnehmer 441 zusammenwirkt, der von der zur Vorwählergrundplatte 41 hin weisenden Rückseite des Vorwähler-Malteserrads 44 absteht. FIG. 6 zeigt die zweite Seite 412 der Vorwählergrundplatte 41. Auf dieser sind ein erster, ein zweiter und ein dritter Vorwählerfestkontakt 401 , 402, 403 des Vorwählers 40 angeordnet. Der erste und zweite Vorwählerfestkontakt 401 , 402 sind von der ersten Seite 41 1 durch die Vorwählergrundplatte 41 hindurch bis auf die zweite Seite 412 geführt und mit Leitungen 49 verbunden, über die sie mit den Enden der Regelwicklung 13 verbunden werden können. Der dritte Vorwählerfestkontakt 403 kann über eine Leitung 49, die von der ersten Seite 41 1 durch die Vorwählergrundplatte 41 hindurch bis auf die zweite Seite 412 geführt ist, mit einer Stammwicklung 12 des Regeltransformators 10 verbunden werden. Die Vorwählerfestkontakte 401 ...403 bestehen vorzugsweise aus Kupfer und sind zusätzlich versilbert. Weiterhin umfasst die zweite Seite 412 einen
Vorwählerbewegtkontakt 404, der federnd in einem Kontaktgehäuse 50 gelagert ist. Das Kontaktgehäuse 50 ist fest mit der Lagerachse 48 verbunden, sodass die Schwenkbewegung der Wippe 46 auf den Vorwählerbewegtkontakt 404 übertragen wird. Dieser kontaktiert in der ersten Stellung den ersten Vorwählerfestkontakt 401 , in der zweiten Stellung den zweiten Vorwählerfestkontakt 402 und in der Zwischenstellung keinen dieser beiden Kontakte.
Zur Betätigung des Vorwählers 40 wird der Vorwähler-Treiber 42 durch die Antriebswelle 17 um 360° gedreht. Dabei greift der erste Vorwähler-Mitnehmer 421 bei jeder vollständigen Umdrehung des Vorwähler-Treibers 42 in das Vorwähler-Malteserrad 44 ein und bewegt dieses um einen Bruchteil einer vollständigen Drehung. Dieser Bruchteil entspricht einem Schaltvorgang des Feinwählers 20 von einem Wählerfestkontakt 200...208 auf einen benachbarten Wählerfestkontakt 200...208. Bei diesen Schaltvorgängen bleibt die Wippe 46 unberührt, da der zweite Vorwähler-Mitnehmer 441 noch nicht die Position erreicht hat, in der er in das Maul 461 eingreift. Erst wenn einer der beiden Wählerarme 26, 36 den Kommutierungskontakt 200 kontaktiert und der andere der beiden Wählerarme 26, 36 keinen der Stufenkontakte 201 ...208 kontaktiert, greift der zweite Vorwähler- Mitnehmer 441 in das Maul 461 ein und schwenkt die Wippe 46. Über die Schwenkbewegung der Wippe 46 wird auch die zweite Lagerachse 48 geschwenkt und somit das Kontaktgehäuse 50 mit dem Vorwählerbewegtkontakt 404. Dadurch wird der
Vorwählerbewegtkontakt 404 je nach Schaltrichtung von der ersten in die zweite Stellung oder von der zweiten in die erste Stellung geschaltet. Dieser Vorwähler 40 kann wahlweise als Wender oder Grobwähler eingesetzt werden, je nachdem, wie er mit Regelwicklung 13 und Stammwicklung 12 verbunden wird.
In FIG. 7 und FIG. 8 ist einer der Lastumschalter 60 dargestellt, der gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ausgebildet ist. Die Lastumschaltergrundplatte 61 besteht vor- zugsweise aus einem isolierenden Material wie z.B. Kunststoff oder faserverstärktem Kunststoff (z.B. eine Mischung aus Polyamid oder Polyphthalamid mit Glasfasern) und weist eine erste Seite 61 1 und eine zweite, gegenüberliegende Seite 612 auf. FIG. 7 zeigt die erste Seite 61 1 . Auf dieser ist ein Schalter 62, der bei dieser Ausführungsform als Vakuumschaltröhre ausgebildet ist, mittels Haltern 63 an der Lastumschaltergrundplatte 61 befestigt. Die Vakuumschaltröhre 62 umfasst einen Festkontakt 621 und einen
Bewegtkontakt 622, über den die Vakuumschaltröhre 62 geöffnet beziehungsweise geschlossen wird. Weiterhin ist auf der ersten Seite 61 1 eine Nockenscheibe 64 drehfest auf der Antriebswelle 17 angebracht. Zwischen der Nockenscheibe 64 und dem
Bewegtkontakt 622 ist ein Kipphebel 65 derart drehbar gelagert, dass beim Drehen der Nockenscheibe 64 ein Ende 651 des Kipphebels 65 eine Kontur 641 der Nockenscheibe 64 abfährt und dadurch die Vakuumschaltröhre 62 betätigt, d.h. über deren
Bewegtkontakt 622 schließt oder öffnet. Der Bewegtkontakt 622 wird beim Betätigen in einem Halter geführt.
FIG. 8 zeigt die zweite Seite 612 der Lastumschaltergrundplatte 61 . Auf der zweiten Seite 612 ist ein Widerstand 66 angeordnet. Weiterhin ist ein erstes Zahnrad 67, welches mit der Nockenscheibe 64 auf der ersten Seite 61 1 korrespondiert, auf der zweiten Seite 612 drehbar gelagert. Die Antriebswelle 17 geht in dem hier gezeigten Beispiel durch die Nockenscheibe 64, die Lastumschaltergrundplatte 61 und das erste Zahnrad 67 hindurch und treibt die Nockenscheibe 64 und das erste Zahnrad 67 an. Weiterhin ist ein Schalt- element 68, welches über eine Kombination aus einem zweiten Zahnrad 69, das mit dem ersten Zahnrad 67 kämmt, und einem Pleuel 70 angetrieben wird, auf der zweiten Seite 612 angebracht. Durch Betätigung der Antriebswelle 17 wird das Schaltelement 68 über die Zahnräder 67, 69 und den Pleuel 70 betätigt. Hier wird also die Drehbewegung der Antriebswelle 17 in eine lineare Bewegung des Schaltelements 68 umgewandelt. Das Schaltelement 68 ist beispielhaft als ein brückender Schalter ausgebildet, kann aber beispielsweise auch als Drehschalter ausgebildet sein.
Die Anordnung der einzelnen Teile, insbesondere der Vakuumschaltröhre 62, des Widerstands 66 und des Schaltelements 68, kann je nach Anforderung auf die erste und/oder die zweite Seite 61 1 , 612 der Lastumschaltergrundplatte 61 verteilt werden. Auch die Be- tätigung der Vakuumschaltröhre 62 und des Schaltelements 68 kann nach Bedarf auf beliebige Weise, beispielsweise über Zahnräder und/oder Malteserräder und/oder Pleuelstangen erfolgen.
Bei dieser Ausführungsform umfasst der Laststufenschalter 1 1 eine erste Kopplungsein- richtung, die den Vorwähler 40 an die Antriebswelle 17 koppelt, eine zweite Kopplungseinrichtung, die den Feinwähler 20 an die Antriebswelle 17 koppelt, und eine dritte Kopplungseinrichtung, die den Lastumschalter 60 an die Antriebswelle 17 koppelt. Die erste Kopplungseinrichtung umfasst den Vorwähler-Treiber 42, das Vorwähler-Malteserrad 44 und die Wippe 46. Die zweite Kopplungseinrichtung umfasst die Wähler-Treiber 27, 37 und die Wähler-Malteserräder 24, 34. Die dritte Kopplungseinrichtung umfasst die Nockenscheibe 64, den Kipphebel 65, die Zahnräder 67, 69 und den Pleuel 70. Diese drei Kopplungseinrichtungen sind folglich separat voneinander aufgebaut und weisen keine gemeinsamen Bauteile auf.
In FIG. 9 ist ein Schaltplan für eine Phase einer ersten Ausführungsform eines dreiphasi- gen Regeltransformators 10 dargestellt, der den Laststufenschalter 1 1 der FIG. 1 sowie eine Stammwicklung 12 und eine Regelwicklung 13 mit mehreren Anzapfungen umfasst. Der Kommutierungskontakt 200 ist mit einem Ende der Stammwicklung 12 verbunden, und die Stufen kontakte 201 ...208 sind jeweils mit einer zugeordneten Anzapfung der Regelwicklung 13 verbunden. Bei dieser Ausführungsform ist der Vorwähler 40 als Wender eingesetzt und dient dazu, die Regelwicklung 13 wahlweise gleichsinnig oder gegensinnig mit der Stammwicklung 12 zu verbinden. Der erste Vorwählerfestkontakt 401 ist mit einem ersten Ende der Regelwicklung 13 verbunden, der zweite Vorwählerfestkontakt 402 ist mit einem zweiten Ende der Regelwicklung 13 verbunden, und der dritte Vorwählerfestkontakt 403 ist mit einem Ende der Stammwicklung 12 und ständig mit dem Kommutierungskontakt 200 verbunden.
Bei dieser Ausführungsform umfasst der Lastumschalter 60 zusätzlich zu dem Schalter 62 und dem Widerstand 66 einen ersten Anschluss 601 , einen zweiten Anschluss 602, und einen beweglichen Umschaltkontakt 604, der an eine Ableitung 603 des Laststufenschalters 1 1 und des Regeltransformators 10 angeschlossen ist. Der Umschaltkontakt 604 ist als brückender Schalter ausgebildet und kontaktiert in einer ersten Stellung den ersten Anschluss 601 , in einer zweiten Stellung den zweiten Anschluss 602 und in einer
Brückungsstellung beide Anschlüsse 601 , 602. Dabei verbindet dieser in der ersten Stellung die Ableitung 603 mit dem ersten Anschluss 601 , in der zweiten Stellung die Ablei- tung 603 mit dem zweiten Anschluss 602 und in der Brückungsstellung beide Anschlüsse 601 , 602 mit der Ableitung 603. Der erste Anschluss 601 ist über einen Hauptzweig 14 mit dem ersten Wählerarm 26 verbunden. Der zweite Anschluss 602 ist über einen Hilfszweig 15 mit dem zweiten Wählerarm 36 verbunden, wobei dazwischen der Widerstand 66 in Reihe geschaltet ist. Zwischen die Anschlüsse 601 und 602 ist der Schalter 62 geschaltet.
In FIG. 9 und FIG. 9a bis h ist eine erste Ausführungsform eines Schaltablaufs einer Stufenschaltung des Laststufenschalters 1 1 dargestellt. Durch diese Stufenschaltung schaltet der Laststufenschalter 1 1 beispielhaft von dem Kommutierungskontakt 200 auf den achten Stufenkontakt 208, was auch als Schaltung von einer Stellung 9 auf eine Stellung 8 des Laststufenschalters 1 1 bezeichnet wird. In Stellung 9 kontaktieren die Wählerarme 26, 36 den Kommutierungskontakt 200 und befindet sich der Vorwähler 40 in der ersten Stellung. In Stellung 8 kontaktieren die Wählerarme 26, 36 den achten Stufenkontakt 208 und befindet sich der Vorwähler 40 in der zweiten Stellung. Folglich muss bei dieser Stufenschaltung der Vorwähler 40 betätigt werden. Die Ausgangsposition für diesen Schaltablauf ist in FIG. 9 dargestellt. In dieser Ausgangsposition befindet sich der Laststufenschalter 1 1 auf Stellung 9, der Lastumschalter 60 in der ersten Stellung und ist der Schalter 62 geschlossen.
In einem Schritt a wird der Vorwählerbewegtkontakt 404 vom zweiten Vorwählerfestkon- takt 402 getrennt und somit in die Zwischenstellung gebracht. Der Laststufenschalter 1 1 befindet sich nun in der Position der FIG. 9a.
In einem Schritt b wird der Lastumschalter 60 umgeschaltet. Dabei wird der Umschaltkontakt 604 zunächst in die Brückungsstellung gemäß FIG. 9b1 und danach weiter in die zweite Stellung gemäß FIG. 9b2 bewegt. Daraufhin wird der Schalter 62 geöffnet. Hiermit ist eine erste Umschaltung des Lastumschalters 60 beendet, während der kein Kreisstrom geflossen ist. Der Vorwählerbewegtkontakt 404 ist noch in der Zwischenstellung auf dem Weg zum ersten Vorwählerfestkontakt 401 . Der Laststufenschalter 1 1 befindet sich nun in der Position der FIG. 9b3.
In einem Schritt c wird der Vorwählerbewegtkontakt 404 mit dem ersten Vorwählerfestkontakt 401 kontaktiert und somit in die zweite Stellung gebracht. Hiermit ist die Umschal- tung des Vorwählers 40 beendet. Der Laststufenschalter 1 1 befindet sich nun in der Position der FIG. 9c.
Nun folgen die für die Vollendung der Stufenschaltung auf Stellung 8 erforderlichen Schaltschritte.
In einem Schritt d wird der erste Wählerarm 26 vom Kommutierungskontakt 200 getrennt und mit dem achten Stufenkontakt 208 kontaktiert. Der Laststufenschalter 1 1 befindet sich nun in der Position der FIG. 9d. In einem Schritt e wird der Schalter 62 geschlossen, sodass der Hilfszweig 15 über den Schalter 62 mit dem Hauptzweig 14 verbunden ist und ein Kreisstrom Ic durch den Laststufenschalter 1 1 und die Regelwicklung 13 fließt. Der Laststufenschalter 1 1 befindet sich nun in der Position der FIG. 9e.
In einem Schritt f wird der Umschaltkontakt 604 zunächst erneut in die Brückungsstellung gemäß FIG. 9f1 und danach weiter in die erste Stellung gemäß FIG. 9f2 bewegt. Daraufhin wird der Schalter 62 wieder geöffnet, wodurch Hilfszweig 15 und Hauptzweig 14 getrennt werden und der Kreisstrom Ic versiegt. Hiermit ist eine zweite, »normale« Umschal- tung des Lastumschalters 60 beendet, die eine Lastumschaltung darstellt. Der Laststufenschalter 1 1 befindet sich nun in der Position der FIG. 9f3. In einem Schritt g wird der zweite Wählerarm 36 vom Kommutierungskontakt 200 getrennt und mit dem achten Stufenkontakt 208 kontaktiert. Der Laststufenschalter 1 1 befindet sich nun in der Position der FIG. 9g.
In einem Schritt h wird der Schalter 62 geschlossen. Hiermit ist die Lastumschaltung auf den Stufenkontakt 201 und auch die Stufenschaltung von Stellung 9 auf Stellung 8 been- det. Der Laststufenschalter 1 1 befindet sich nun in der Endposition der FIG. 9h.
Soll nun beispielsweise die Stufenschaltung in der entgegengesetzten Richtung, also von Stellung 8 auf Stellung 9 durchgeführt werden, so erfolgt der in FIG. FIG. 9 bis FIG. 9h beschriebene Schaltablauf in genau umgekehrter Reihenfolge.
FIG. 10 zeigt ein Zeitablaufdiagramm des Schaltablaufs der FIG. 9 bis FIG. 9h. Die von oben nach unten angeordneten Zeilen bilden die Positionen des Schalters 62, des Umschaltkontaktes 604, des ersten Wählerarmes 26, des zweiten Wählerarmes 36 und des Vorwählerbewegtkontaktes 404 im Zeitverlauf einer kompletten Stufenschaltung von Stellung 8 in Stellung 9 beziehungsweise in umgekehrter Richtung ab. Die senkrechte, gestrichelte Linie markiert den Zeitpunkt, zu dem die Umschaltung des Vorwählers 40 spätes- tens beendet sein muss beziehungsweise frühestens begonnen werden darf, nämlich dann, wenn einer der Wählerarme 26, 36 den Kommutierungskontakt 200 kontaktiert und der andere Wählerarm den Stufenkontakt 208 nicht mehr oder noch nicht kontaktiert. Für die in FIG. 9 bis h beschriebene erste Ausführungsform des Schaltablaufs ist das Zeitablaufdiagramm von rechts nach links zu lesen. Anhand des Zeitablaufdiagramms ist erkennbar, dass zunächst gemäß Schritt a der Vorwählerbewegtkontakt 404 von der zweiten Stellung in die Zwischenstellung bewegt wird, dann gemäß Teilschritten b1 und b2 der Umschaltkontakt 604 von der ersten Stellung in die Brückenstellung und von dort in die zweite Stellung bewegt wird, daraufhin gemäß Teilschritt b3 der Schalter 62 geöffnet wird, und dann gemäß Schritt c der Vorwählerbewegtkontakt 404 von der Zwischenstellung in die erste Stellung bewegt wird. Bei Betrachtung des Zeitablaufdiagramms von links nach rechts findet dieser Ablauf in genau umgekehrter Reihenfolge statt. In FIG. 1 1 ist ein Zeitablaufdiagramm einer zweiten Ausführungsform des Schaltablaufs dargestellt. Diese Ausführungsform ähnelt der ersten Ausführungsform in FIG. 1 1 , sodass im Folgenden vor Allem die Unterschiede näher erläutert werden. Bei dieser Ausführungsform wird, wie bei der ersten Ausführungsform, zunächst gemäß Schritt a der
Vorwählerbewegtkontakt 404 in die Zwischenstellung bewegt und dann gemäß Teilschritt b1 der Umschaltkontakt 604 von der ersten Stellung in die Brückenstellung bewegt. Dann wird jedoch, anders als bei der ersten Ausführungsform, gemäß Schritt c der
Vorwählerbewegtkontakt 404 von der Zwischenstellung in die erste Stellung bewegt, wird gleichzeitig gemäß Teilschritt b2 der Umschaltkontakt 604 von der Brückenstellung in die zweite Stellung bewegt, und wird daraufhin gemäß Teilschritt b3 der Schalter 62 geöffnet. Somit ist bei dieser Ausführungsform die Umschaltung des Vorwählers 40 vor der Um- schaltung des Lastumschalters 60 beendet. In entgegengesetzter Richtung wird als Unterschied zur ersten Ausführungsform des Schaltablaufs der Schalter 62 vor dem
Vorwählerbewegtkontakt 404 betätigt.
In FIG. 12 ist ein Zeitablaufdiagramm einer dritten Ausführungsform des Schaltablaufs dargestellt. Diese Ausführungsform ähnelt der ersten Ausführungsform in FIG. 1 1 , sodass im Folgenden vor Allem die Unterschiede näher erläutert werden. Bei dieser Ausführungsform werden bei Betrachtung des Schaltablaufs in beiden Richtungen die Umschaltungen des Lastumschalters 60 und des Vorwählers 40 gleichzeitig begonnen und auch gleichzeitig beendet. In FIG. 13 ist ein Schaltplan für eine Phase einer zweiten Ausführungsform des Regeltransformators 10 dargestellt. Diese Ausführungsform ähnelt der ersten Ausführungsform der FIG. 9, sodass im Folgenden vor Allem die Unterschiede näher erläutert werden. Bei dieser Ausführungsform umfasst die Stammwicklung 12 eine Anzapfung 121 , die das obere Ende einer Grobstufe der Stammwicklung 12 bildet. Das untere Ende der Stammwick- lung 12 bildet das untere Ende der Grobstufe.
Bei dieser Ausführungsform ist der Vorwähler 40 als Grobwähler eingesetzt und dient dazu, die Grobstufe mit der Regelwicklung 13 wahlweise zu verbinden oder nicht. Der erste Vorwählerfestkontakt 401 ist mit dem unteren Ende der Stammwicklung 12 und ständig mit dem Kommutierungskontakt 200 verbunden. Der zweite Vorwählerfestkontakt 402 ist mit der Anzapfung 121 der Stammwicklung 12 verbunden. Der dritte Vorwählerfestkontakt 403 ist mit einem Ende der Regelwicklung 13 verbunden.
BEZUGSZEICHEN
10 Regeltransformator
1 1 Laststufenschalter
12 Stammwicklung von 10
121 Anzapfung von 12
13 Regelwicklung von 10
14 Hauptzweig von 1 1
15 Hilfszweig von 1 1
16 Stab
17 Antriebswelle von 1 1
18 Kegelradgetriebe
19 Motor
20 Feinwähler von 1 1
200 Kommutierungskontakt von 20
201 .. ..208 Stufenkontakte von 20
200.. ..208 Wählerfestkontakte von 20
21 Feinwählergrundplatte
21 1/212 erste/zweite Seite von 21
22 Leitungen
23 Achse
24 erstes Wähler-Malteserrad
25 erste Lagerachse
26 erster Wählerarm
27 erster Wähler-Treiber
28 erster Wähler-Mitnehmer
29 Anschluss 34 zweites Wähler-Malteserrad
35 zweite Lagerachse
36 zweiter Wählerarm
37 zweiter Wählertreiber
38 zweiter Wähler-Mitnehmer
39 Anschluss
40 Vorwähler von 1 1
401/402/403 erster/zweiter/dritter Vorwählerfestkontakt von 40
404 Vorwählerbewegtkontakt von 40
41 Vorwählergrundplatte
41 1/412 erste/zweite Seite von 41
42 Vorwähler-Treiber
421 erster Vorwähler-Mitnehmer
43 erste Achse
44 Vorwähler-Malteserrad
441 zweiter Vorwähler-Mitnehmer
45 erste Lagerachse
46 Wippe
461 Maul von 46
47 zweite Achse
48 zweite Lagerachse
49 Leitungen
50 Kontaktgehäuse
60 Lastumschalter von 1 1
601/602 erste/zweite Anschluss von 60
603 Ableitung von 60
604 beweglicher Umschaltkontakt von 60
61 Lastumschaltergrundplatte
61 1/612 erste/zweite Seite von 61
62 Schalter
621/622 Festkontakt/Bewegtkontakt von Fehler! Verweisquelle konnte nicht gefunden werden.
63 Halter
64 Nockenscheibe
641 Kontur von 64
65 Kipphebel ein Ende von 65 Widerstand erstes Zahnrad Schaltelement zweites Zahnrad Pleuel

Claims

ANSPRÜCHE
1 . Verfahren zum Schalten eines Laststufenschalters (1 1 ), wobei der Laststufenschalter (1 1 ) umfasst
- einen Feinwähler (20), der umfasst
• mehrere Wählerfestkontakte (200...208), die einen Kommutierungskontakt (200), der mit einer Stammwicklung (12) eines Regeltransformators (10) verbunden werden kann, und mehrere Stufen kontakte (201 ...208), die jeweils mit einer zugeordneten Anzapfung einer Regelwicklung (13) des Regeltransformators (10) verbunden werden können, umfassen;
• einen ersten Wählerarm (26), der wahlweise jeden der Wählerfestkontakte
(200...208) kontaktieren kann;
• einen zweiten Wählerarm (36), der wahlweise jeden der Wählerfestkontakte
(200...208) kontaktieren kann;
- einen Vorwähler (40), der von einer ersten Stellung in eine zweite Stellung und umgekehrt umgeschaltet und mit der Regelwicklung (13) und der Stammwicklung (12) verbunden werden kann und der umfasst
• einen ersten Vorwählerfestkontakt (401 ),
• einen zweiten Vorwählerfestkontakt (402),
• einen dritten Vorwählerfestkontakt (403), der in der ersten Stellung mit dem ersten Vorwählerfestkontakt (401 ) und in der zweiten Stellung mit dem zweiten Vorwählerfestkontakt (402) verbunden ist;
- einen Lastumschalter (60), der von einer ersten Stellung in eine zweite Stellung und umgekehrt umgeschaltet werden kann und der umfasst
• einen ersten Anschluss (601 ), der mit dem ersten Wählerarm (26) verbunden ist,
• einen zweiten Anschluss (602), der mit dem zweiten Wählerarm (36) verbunden ist;
• eine Ableitung (603), die in der ersten Stellung mit dem ersten Anschluss (601 ) und in der zweiten Stellung (602) mit dem zweiten Anschluss verbunden ist;
wobei
- wenn der Vorwähler umgeschaltet werden soll, dann
• die Wählerarme derart eingestellt sind, dass einer der Wählerarme (26, 36) den Kommutierungskontakt (200) kontaktiert und der andere Wählerarm keinen der Stufenkontakte (201 ...208) kontaktiert,
• eine Umschaltung des Lastumschalters beginnt, bevor die Umschaltung des Vorwählers (40) beendet ist.
2. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, wobei
- während der Umschaltung des Vorwählers (40) die Umschaltung des Lastumschalters (60) erfolgt.
3. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, wobei
- die Umschaltung des Lastumschalters (60) genau einmal erfolgt;
- während der Umschaltung des Lastumschalters (60) kein Kreisstrom fließt.
4. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, wobei
- der Vorwähler (40) umfasst
• einen Vorwählerbewegtkontakt (404), der eine erste Stellung, in der er den ersten Vorwählerfestkontakt (401 ) kontaktiert, eine zweite Stellung, in der er den zweiten
Vorwählerfestkontakt (402) kontaktiert, und eine Zwischenstellung, in der er keinen der Vorwählerfestkontakte (401 , 402) kontaktiert, einnehmen kann;
- zum Umschalten des Vorwählers (40) von der zweiten in die erste Stellung
• in einem Schritt a) der Vorwählerbewegtkontakt (404) von der zweiten Stellung in die Zwischenstellung bewegt wird;
• in einem Schritt b) der Lastumschalter (60) umgeschaltet wird;
• in einem Schritt c) der Vorwählerbewegtkontakt (404) von der Zwischenstellung in die erste Stellung bewegt wird;
und umgekehrt;
- der Lastumschalter (60) umfasst
• einen beweglichen Umschaltkontakt (604), der eine erste Stellung, in der er den ersten Anschluss (601 ) kontaktiert, eine zweite Stellung, in der er den zweiten An- schluss (602) kontaktiert, und eine Brückungsstellung, in der er beide Anschlüsse (601 , 602) kontaktiert, einnehmen kann;
- in Schritt b)
• bei der Umschaltung des Vorwählers (40) von der zweiten in die erste Stellung der Umschaltkontakt (604) von der ersten Stellung in die Brückungsstellung und danach von der Brückungsstellung in die zweite Stellung geschaltet wird;
• bei der umgekehrten Umschaltung des Vorwählers (40) der Umschaltkontakt (604) von der zweiten Stellung in die Brückungsstellung und danach von der
Brückungsstellung in die erste Stellung geschaltet wird.
5. Verfahren nach dem vorigen Anspruch, wobei
- der Lastumschalter (60) umfasst
• einen Schalter (62), der zwischen die Anschlüsse (601 , 602) geschaltet ist; • einen Widerstand (66), der zwischen den zweiten Anschluss (602) und den zweiten Wählerarm (36) geschaltet ist;
- der Schalter (62) während Schritt b) geschlossen ist.
6. Laststufenschalter (1 1 ) für einen Regeltransformator (10), umfassend
- einen Feinwähler (20), der umfasst
• mehrere Wählerfestkontakte (200...208), die einen Kommutierungskontakt (200), der mit einer Stammwicklung (12) des Regeltransformators (10) verbunden werden kann, und mehrere Stufen kontakte (201 ...208), die jeweils mit einer zugeordneten Anzapfung einer Regelwicklung (13) des Regeltransformators (10) verbunden wer- den können, umfassen;
• einen ersten Wählerarm (26), der wahlweise jeden der Wählerfestkontakte
(200...208) kontaktieren kann;
• einen zweiten Wählerarm (36), der wahlweise jeden der Wählerfestkontakte
(200...208) kontaktieren kann;
- einen Vorwähler (40), der von einer ersten Stellung in eine zweite Stellung und umgekehrt umgeschaltet werden kann und mit der Regelwicklung (13) und der Stammwicklung (12) verbunden werden kann und der umfasst
• einen ersten Vorwählerfestkontakt (401 ),
• einen zweiten Vorwählerfestkontakt (402),
· einen dritten Vorwählerfestkontakt (403), der in der ersten Stellung mit dem ersten
Festkontakt (401 ) und in der zweiten Stellung mit dem zweiten Vorwählerfestkontakt (402) verbunden ist;
- einen Lastumschalter (60), der von einer ersten Stellung in eine zweite Stellung und umgekehrt umgeschaltet werden kann und der umfasst
· einen ersten Anschluss (601 ), der mit dem ersten Wählerarm (26) verbunden ist,
• einen zweiten Anschluss (602), der mit dem zweiten Wählerarm (36) verbunden ist;
• eine Ableitung (603), die in der ersten Stellung mit dem ersten Anschluss (601 ) und in der zweiten Stellung (602) mit dem zweiten Anschluss verbunden ist;
- eine gemeinsame Antriebswelle (17) für den Vorwähler (40), den Feinwähler (20) und den Lastumschalter (60),
wobei
- der Vorwähler (40), der Feinwähler (20) und der Lastumschalter (60) jeweils separat an die Antriebswelle (17) gekoppelt sind.
7. Laststufenschalter (1 1 ) nach dem vorigen Anspruch, wobei - der Vorwähler (40) umfasst
• einen Vorwählerbewegtkontakt (404), der eine erste Stellung, in der er den ersten Vorwählerfestkontakt (401 ) kontaktiert, eine zweite Stellung, in der er den zweiten Vorwählerfestkontakt (402) kontaktiert, und eine Zwischenstellung, in der er keinen der Vorwählerfestkontakte kontaktiert, einnehmen kann.
8. Laststufenschalter (1 1 ) nach einem der vorigen Ansprüche, umfassend
- einen beweglichen Umschaltkontakt (604), der eine erste Stellung, in der er den ersten Anschluss (601 ) kontaktiert, eine zweite Stellung, in der er den zweiten Anschluss (602) kontaktiert, und eine Brückungsstellung, in der er beide Anschlüsse (601 , 602) kontaktiert, einnehmen kann;
- einen Schalter (62), der zwischen die Anschlüsse (601 , 602) geschaltet ist;
- einen Widerstand (66), der zwischen den zweiten Anschluss (602) und den zweiten Wählerarm (36) geschaltet ist.
9. Laststufenschalter (1 1 ) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei
- der Vorwähler (40) umfasst
• eine Vorwählergrundplatte (41 ) mit einer ersten Seite (41 1 ) und einer zweiten, gegenüberliegenden Seite (412);
• einen Vorwähler-Treiber (42) auf der ersten Seite (41 1 ), der drehfest auf der Antriebswelle (17) sitzt und einen ersten Vorwähler-Mitnehmer (421 ) trägt;
· ein Vorwähler-Malteserrad (44) auf der ersten Seite (41 1 ), das drehbar an der Vorwählergrundplatte (41 ) gelagert ist und einen zweiten Vorwähler-Mitnehmer (441 ) trägt;
• eine Wippe (46) auf der ersten Seite (41 1 ), die schwenkbar an der Vorwählergrundplatte (41 ) gelagert ist und ein Maul (461 ) für den zweiten Mitnehmer (441 ) aufweist; - die Antriebswelle (17) sich durch die Vorwählergrundplatte (41 ) hindurch erstreckt und drehbar an dieser gelagert ist;
- die Vorwählerfestkontakte (401 , 402, 403) und der Vorwählerbewegtkontakt (404) auf der zweiten Seite (412) der Vorwählergrundplatte (41 ) angeordnet sind;
- die Wippe (46) drehfest mit dem Vorwählerbewegtkontakt (404) verbunden ist;
- der erste Mitnehmer (421 ) derart mit dem Vorwähler-Malteserrad (44) zusammenwirkt, dass sich bei einer vollständigen Drehung des Vorwähler-Treibers (42) das Vorwähler- Malteserrad (44) nur um einen Bruchteil einer vollständigen Drehung dreht, wobei dieser Bruchteil einem Schaltvorgang des Feinwählers (20) von einem Wählerfestkontakt (200...208) auf einen benachbarten Wählerfestkontakt (200...208) entspricht;
- der zweite Mitnehmer (441 ) derart mit der Wippe (46) zusammenwirkt, dass, wenn ei- ner der Wählerarme einen der Stufenkontakte (201 ...208) kontaktiert, der zweite Mitnehmer (441 ) bei einer Drehung des Vorwähler-Malteserrads (44) um den Bruchteil nicht in das Maul (461 ) eingreift und, wenn einer der Wählerarme den Kommutierungskontakt (200) kontaktiert und der andere Wählerarm keinen der Stufen kontakte (201 ...208) kontaktiert, der zweite Mitnehmer (441 ) in das Maul (461 ) derart eingreift, dass der Vorwählerbewegtkontakt (404) umgeschaltet wird.
10. Laststufenschalter (1 1 ) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei
- der Vorwähler (40) als Wender ausgebildet ist;
- der erste Vorwählerfestkontakt (401 ) mit einem ersten Ende der Regelwicklung (13) verbunden werden kann;
- der zweite Vorwählerfestkontakt (402) mit einem zweiten Ende der Regelwicklung (13) verbunden werden kann;
- der dritte Vorwählerfestkontakt (403) mit der Stammwicklung (12) verbunden werden kann;
- der dritte Vorwählerfestkontakt (403) mit dem Kommutierungskontakt (200) ständig verbunden ist.
1 1 . Laststufenschalter (1 1 ) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei
- der Vorwähler (40) als Grobwähler ausgebildet ist;
- der erste Vorwählerfestkontakt (401 ) mit einem Ende der Stammwicklung (12) verbun- den werden kann;
- der zweite Vorwählerfestkontakt (402) mit einer Anzapfung der Stammwicklung (12) verbunden werden kann;
- der dritte Vorwählerfestkontakt (403) mit einem Ende der Regelwicklung (13) verbunden werden kann;
- der erste Vorwählerfestkontakt (401 ) mit dem Kommutierungskontakt (200) ständig verbunden ist.
12. Laststufenschalter (1 1 ) nach einem der vorigen Ansprüche, umfassend
- eine erste Kopplungseinrichtung, die den Vorwähler (40) an die Antriebswelle (17) koppelt;
- eine zweite Kopplungseinrichtung, die den Feinwähler (20) an die Antriebswelle (17) koppelt;
wobei
- die Kopplungseinrichtungen separat voneinander aufgebaut sind und/oder keine gemeinsamen Bauteile aufweisen.
13. Regeltransformator (10), umfassend
- eine Stammwicklung (12);
- eine Regelwicklung (13) mit mehreren Anzapfungen;
- einen Laststufenschalter (1 1 ), der gemäß einem der vorigen Ansprüche ausgebildet ist; wobei
- der Kommutierungskontakt (200) mit der Stammwicklung (12) verbunden ist und die Stufenkontakte (201 ...208) jeweils mit einer zugeordneten Anzapfung der Regelwicklung (13) verbunden sind;
- der Vorwähler (40) mit der Regelwicklung (13) und der Stammwicklung (12) verbunden ist.
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