Pierwszenstwo: Opublikowano: 23. X. 1965 49816 KI.MKP UKD 21d2, 53/03 Urzedu PfcUnlowego Polski* !i!sc77'::ril3i Licowej | Twórca wynalazku: mgr inz. Jerzy Kelasz Wlaseiciel patentu: Instytut Elektrotechniki, Warszawa (Polska) Przelacznik mocy przelacznika zaczepów pod obciazeniem o jednokierunkowym lub zwrotnym ruchu ukladu ruchomego i Podstawowym elementem przelacznika zaczepów pod obciazeniem jest przelacznik mocy, który prze¬ rzuca prad obciazenia transformatora z pewnego zaczepu uzwojenia na inny uprzednio wybrany przez wybierak i zmieniacz.W wyniku wieloletniego rozwoju konstrukcji przelaczników zaczepów ustalono szereg konstrukcji przelaczników mocy, przy czym najwieksze roz¬ powszechnienie uzyskaly konstrukcje wbudowane do tulei izolacyjnej. Styki nieruchome sa w tych konstrukcjach rozmieszczone na obwodzie we¬ wnetrznym tulei w plaszczyznie prostopadlej do osi tulei, zas styki ruchome zamykaja sie i otwieraja z odpowiednimi stykami nieruchomymi przy po¬ mocy specjalnych mechanizmów prowadzacych, które zapewniaja odpowiednia kolejnosc przelacza¬ nia, (otwierania sie i zamykania zestyków) odpo¬ wiednie czasy miedzy poszczególnymi laczeniami, wystarczajace odleglosci dla niezawodnego gaszenia luku, a ponadto zapewniaja niezbedna wytrzyma¬ losc dielektryczna.Znane przelaczniki mocy o konstrukcji wbudo¬ wanej do tulei uruchamiane sa przez naped spre¬ zynowy, który w czasie przelaczania wykonuje ob¬ rót walka napedowego o kat do stu stopni na jedno przelaczenie. Nastepne przelaczenie moze nastapic tylko przez obrót walka napedowego o taki sam kat w kierunku przeciwnym. Niezbedny jest wiec me¬ chanizm, który zamienia jednokierunkowy ruch obrotowy napedu przelacznika zaczepów na ruch 10 15 20 25 10 obrotowo zwrotny przelacznika mocy. Celem ni¬ niejszego wynalazku jest takie rozwiazanie kon¬ strukcyjne przelacznika mocy, które nie wymaga¬ loby zastosowania mechanizmu zmieniajacego kie¬ runek obrotu walka napedowego.Znane przelaczniki mocy o konstrukcji wbudo¬ wanej do wnetrza tulei odznaczaja sie duza sred¬ nica i mala wysokoscia. Istnieje zapotrzebowanie na przelaczniki mocy o odwrotnej proporcji wy¬ miarowej to znaczy o malej srednicy i duzej wyso¬ kosci. Jedno z wykonan przelacznika mocy wedlug wynalazku moze posiadac taka proporcje wymia¬ rów umozliwiajac wbudowanie przelacznika mocy do wnetrza wybieraka.W przelaczniku mocy istnieja styki, które moga byc zamkniete tylko na krótki okres czasu podczas przelaczania i nosza nazwe styków pomocniczych.Polozenia przelacznika mocy w których sa zamk¬ niete tylko styki pomocnicze nazywaja sie poloze¬ niami posrednimi. Styki które moga byc zamkniete na czas nieograniczony nosza nazwe styków glów¬ nych, a polozenia przelacznika mocy, w których sa zamkniete nazywaja sie polozeniami spoczynko¬ wymi lub pozycjami.W dotychczas znanych przelacznikach mocy z opornikami rzeczywista liczba styków glównych wynosila zawsze dwa z których jeden byl przyla¬ czony do jednego zaczepu a drugi do sasiedniego zaczepu. Jednoczesne zamkniecie obu styków glów¬ nych nie moze miec miejsca, gdyz prowadziloby 4961649616 to do zwarcia cewki zaczepowej, natomiast otwar¬ cie obu -styków glównych jest konieczne ale nie moze powodowac, przerwania pradu obciazenia transformatora i w zwiazku z tym musi byc zamk¬ niety co najmniej jeden styk pomocniczy polaczony z uzwojeniem transformatora poprzez opornik rze¬ czywisty, a czasem indukcyjny.Liczba styków pomocniczych nie jest ograniczona, jednak w ^stosowanych konstrukcjach wynosi prze¬ waznie jeden, dwa, cztery lub szesc dla kazdej fazy % przelacznika.Przelacznik mocy nie moze miec takich polozen, w których jednoczesnie bylyby otwarte wszystkie styki glówne i pomocnicze.Przelacznik mocy jest przewaznie urzadzeniem niezaleznym od pozostalych urzadzen przelacznika zaczepów istnieja jednak konstrukcje uproszczone w których przelacznik mocy spelnia jednoczesnie funkcje wybieraka. Rozwiazanie takie nosi nazwe wybieraka pod obciazeniem. W tym przypadku uklad stykowy wybieraka jest uproszczony ponie¬ waz styki nieruchome spelniaja jednoczesnie role styków glównych, pomocniczych jak równiez sty¬ ków wybieraka przylaczonych do zaczepów uzwo¬ jenia transformatora.Poniewaz wynalazek odnosi sie tylko do prze¬ laczników zaczepów nieuproszczonych to wybieraki pod obciazeniem nie sa*omawiane w opisie niniej¬ szym.Istote wynalazku objasniono na przykladach wy¬ konania przedstawionych na zalaczonym rysunku,, na którym fig. 1, 2 przedstawiaja zasade dzialania znanego rozwiazania przelacznika mocy z toczacy¬ mi sie sektorami i dwoma opornikami stopniowymi, a fig. 3, 4, 5 przedstawiaja schematy polaczen zna- • nych rozwiazan przelaczników mocy.Dalsze fig. rysunku przedstawiaja przelacznik mocy wedlug wynalazku, przy czym fig. 6 przedsta¬ wia przyklad rozwiazania przelacznika mocy z czte¬ rema opornikami stopniowymi fig. 7, 8, 9 przedsta¬ wiaja schematy polaczen przelaczników mocy, zas fig. 10, 11 przedstawiaja najprostsze rozwiazania tych przelaczników.Znany sektorowy przelacznik mocy przedstawio¬ ny jest schematycznie na fig. 1, 2 rysunku, przy czym na fig. 1 narysowano go w polozeniu spoczyn¬ kowym w pozycji I, w której zamkniety jest styk glówny X zas na fig. 2 w polozeniu spoczynkowym, w pozycji II, w której zamkniety jest styk glów¬ ny Y. Miedzy polozeniami spoczynkowymi istnieje kilka polozen posrednich,- których nie uwidoczniono na figurach rysunku, a podano nizej, okreslajac ze¬ styki zamkniete dla kazdego polozenia. Przy prze¬ laczeniu przelacznika mocy z pozycji I do pozycji II wystepuja polozenia posrednie ax, a, am, m, my.Taki ciag polozen posrednich odpowiada kolejnosci zwanej „flagowa" a ciag polozen xa, xam, am, amy, my ,,odpowiada kolejnosci proporczykowej". Dla przelaczania przelacznika mocy z pozycji II do po¬ zycji I wystepuje ciag polozen posrednich ym, yma, ma,a, ax; przy kolejnosci „flagowej" lub ym, yma, ma, max, ax przy kolejnosci „proporczykowej".Schematy, znanych przelaczników mocy przedsta¬ wione na fig. 1, 2 uwidaczniaja w sposób ogólny uklad kinematyczny przelaczników sektorowych.Przez 1 oznaczono element konstrukcyjny nazywa¬ ny lacznikiem sektorów, który wykonuje ruch obro¬ towy wokól osi 2 prostopadlej do plaszczyzny ry¬ sunku i którego ruch obrotowy jest ograniczony 5 do okolo 100 stopni katowych. Lacznik sektorów 1 sprzega trzy sektory 3 po jednym dla kazdej fazy, przy czym na figurach podano tylko po jednym dla kazdej fazy. Sektory 3 sa nosnikami styków ru¬ chomych 4, których jest cztery w przykladzie roz- io wiazania przedstawionym na fig. 1 i 2. Styki nie¬ ruchome 5 sa rozmieszczone na obwodzie walca w plaszczyznie prostopadlej do osi walca i zamoco¬ wane do wsporników izolacyjnych niewidocznych na figurach rysunku. 15 W przykladzie rozwiazania przedstawionym na fig. 1, 2 sa cztery styki nieruchome oznaczone x, a, m, y, gdzie x, y, sa to styki glówne polaczone bez¬ posrednio z wyprowadzeniami I i II zas styki a, m, sa stykami pomocniczymi polaczonymi z wyprowa- 20 dzeniami I i II poprzez jednakowe oporniki stop¬ niowe 6. Uklad styków ruchomych 4 toczac sie po ukladzie styków nieruchomych 5 realizuje omawia¬ ny wyzej ciag polozen, który zaczyna sie i konczy polozeniami spoczynkowymi I, II a miedzy poloze- 25 niami spoczynkowymi wystepuje pewna liczba po¬ lozen posrednich.W przypadku znanego rozwiazania przedstawio¬ nego na fig. 1, 2, polozen posrednich jest piec. Sche¬ mat elektryczny dzialania tego rozwiazania jest 30 uwidoczniony na fig. 3 rysunku przy prostolinio¬ wym przedstawieniu ukladu styków nierucho¬ mych 5, xa, my, zas uklad styków ruchomych 4 przedstawiony jest w postaci jednego styku Z po¬ ruszajacego sie prostoliniowo w kierunku strzalki 35 po ukladzie styków nieruchomych 5.Na fig. 1, 2, 3 rysunku przedstawiono tylko jeden przyklad znanego rozwiazania przelacznika mocy z dwoma stykami glównymi i dwoma pomocniczy¬ mi. Na fig. 4 rysunku przedstawiono schematy zna- 40 nych pola:zen przelaczników mocy dla rozwiazan z jednym, dwoma, czterema i szescioma stykami pomocniczymi.Dla wszystkich przelaczników pokazanych na fig. 4 przelaczenie odbywa sie w kierunku od pozy- 45 cji I do pozycji II, a na fig. 5 rysunku pokazano piec tych samych znanych przelaczników mocy, lecz przelaczajacych w kierunku od pozycji II do pozy¬ cji I.Na fig. 4, 5, oznaczono styki pomocnicze a, b, c 50 przynalezne do styku glównego x zas styki pomoc¬ nicze m, n, o, przynalezne do styku glównego y a oporniki stopniowe 6 oznaczone odpowiednio przez R, S. Cecha znamienna znanych przelaczni¬ ków mocy jest taka wlasciwosc, ze po wykonaniu 55 przelaczenia z pozycji I do pozycji II poprzez od¬ powiednie polozenia posrednie w sposób przedsta¬ wiony strzalka na fig. 4 moze nastapic przylaczenie z pozycji II do pozycji I tylko przez te same polo¬ zenia posrednie w odwrotnej kolejnosci w sposób 60 przedstawiony strzalka na fig. 5, a wiec dla kazdej pozycji spoczynkowej, istnieje tylko jedna mozli¬ wosc dokonania przelaczenia do drugiej pozycji , spoczynkowej. Przelacznik mocy bedacy przedmio¬ tem niniejszego wynalazku posiada taka sama wla- w sciwosc jak znany przelacznik mocy, a poza tym49616 moze wykonywac przelaczenia z pozycji n do po¬ zycji I w sposób uwidoczniony na fig. 6, 7, 8, 9; 10, 11, rysunku przez tworzenie stycznosci miedzy zna¬ nymi stykami ruchomymi, a dodatkowym ukladem styków nieruchomych a, b, c, oraz m, n, o, wedlug wynalazku których znane przelaczniki mocy nie posiadaja.Dodatkowe styki nieruchome moga tez byc na¬ zwane blizniaczymi, gdyz spelniaja ta sama role co znane styki ruchome i sa z mmi polaczone bezpo¬ srednio lub przez oporniki stopniowe. Rozwiazanie bedace przedmiotem wynalazku upraszcza mecha¬ nizm napedowy i odznacza sie wieksza trwaloscia laczeniowa.Na fig. 6 rysunku przedstawiono przyklad wyko¬ nania przelacznika mocy wedlug wynalazku, który jest przelacznikiem mocy z; czterema opornikami stopniowymi posiadajacymi* dla kazdego opornika stopniowego 6 cztery styki pomocnicze rozmiesz¬ czone na obwodzie kola walca^ izolacyjnego lub w inny sposób. Jesli pod pojeciem przelaczenia przelacznika mocy rozumiec ciag; polozenjprzelacz- nika od jednej pozycji spoczynkowej do-drugiej lub odwrotnie poprzez pewne pozycje' posrednie to przelacznik mpcy wet|lug „y^ynalazku posiada ta wlasciwosc, ze dla kazdej pozycji spoczynkowej,/na przyklad I daje dwie mozliwosci wykonania prze¬ laczenia do drugiej pozycji spoczynkowej II fcrzez przestawienie styku ruchomego z lub uklacfu sty¬ ków ruchomych 4 co jest uwidocznione na fig.fc6; 7, 8, 9, 10, 11. W rozwiazaniu przedstawionym na fig. 6 z pozycji spoczynkowej I w której zamkniety jest styk ruchomy z ze stykami nieruchomymi x mozna dokonac przelaczenia do pozycji II wedlug znanego rozwiazania przez zamykanie a nastepnie otwiera¬ nie w odpowiedniej kolejnosci styków pomocni¬ czych a, b, n, m lub wedlug rozwiazania wedlug wynalazku przez zamykanie i otwieranie w odpo¬ wiedniej kolejnosci styków pomocniczych a, b, n, m.W rozwiazaniu wedlug wynalazku ciag styków nieruchomych dla przelacznika mocy jest zamk¬ niety, ^to znaczy, ze ostatni styk nieruchomy jest jednoczesnie stykiem pierwszym, wtedy dla kazdej pozycji spoczynkowej istnieja dwie mozliwosci wy¬ konania przelaczenia do sasiedniej pozycji. Na fig. 7, 8 rysunku przedstawiono przyklady rozwiazania r przelacznika mocy wedlug wynalazku, gdzie ostatni styk nieruchomy jest jednoczesnie stykiem pierw¬ szym, poniewaz uklad styków nieruchomych musi tworzyc ciag zamkniety.Dla lepszego zrozumienia istoty wynalazku na fig. 9 pokazano jeszcze ogólniejszy przyklad roz¬ wiazania w którym uklad styków nieruchomych x, a, b, c, o, n, m, y, przelacznika mocy z szescioma opornikami stopniowymi Ri, R2, R3, S3, S2, Si, jest powtórzony czterokrotnie, jednak bez powiekszania liczby oporników.Mozliwosc przelaczania przelacznika mocy we¬ dlug wynalazku przy jednokierunkowym ruchu ukladu ruchomego lub zwrotnym ruchu, który jest stosowany w znanych rozwiazaniach nie wymaga powiekszenia liczby oporników stopniowych 6 co jest widoczne z fig. 7, 8, 9, 11. 5- .Wyjatkiem jest rozwiazanie wedlug wynalazku przedstawione na fig. 10 dla przelacznika mocy skladajacego sie z dwóch styków glównych x, yf jednego styku pomocniczego a oraz jego styku bliz- niaczego ala W tym przypadku poza rozwiazaniem jak na*fig. 11 mozna zastosowac dwa oporniki R, S, z których jeden R laczy styk pomocniczy a ze sty¬ kiem glównym x, a styk blizniaczy ax zamiast byc polaczonym ze stykiem a jest polaczony przez opor- nik stopniowy S ze stykiem Y.Rozwiazanie to ze wzgledu na swa prostote konstrukcyjna posiada najwieksze znaczenie prak¬ tyczne; v / y v Ze wzgledu na koniecznosc stworzenia zamknie- 20 tego tsaajju^ ^tykó^alnieruchomych przelacznik mocy wedlug' wynalazku*jest elementem jednofazowym.Dla otrzjfanajfia trójfazowego przelacznika mocy nalezy\elemahty*jednofazowe polaczyc mechanicz¬ nie doyfbdnego walka napedowego. ¦¦ ¦ \ ' ¦?¦ i*¦ ¦, • 25 / 4 \ #. -.-;¦ - PL