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Regeltransformator.
Die Erfindung betrifft einen Regeltransformator mit einer durch Anzapfungen regelbaren Wicklung und einer zweiten nieht regelbaren Wicklung, die vorzugsweise, wie es für Regeltransformatoren solcher Art bekannt ist, dieselbe Windungszahl hat wie die regelbare Wicklung. Bei solchen Transformatoren ist es bereits bekannt, durch Zu-und Gegenschaltung der regelbaren Wicklung einen Spannungsbereich stufenweise zu beherrschen, der der doppelten Spannungsstufenzahl der regelbaren Wicklung entspricht.
Die Erfindung ermöglicht bei derselben Wicklungsanordnung eine stufenweise Spannungsregelung über einen noch grösseren Bereich bis zur vierfachen Stufenzahl bzw. dem vierfachen Spannungsbereich der regelbaren Wieklung, ohne dass hiebei die unter Last zu schaltenden Schalter grösser gemacht werden brauchen als bei der bisher bekannten Anordnung, Erfindungsgemäss wird dies durch eine Schalterkombination erreicht, die ohne Leistungs-oder Stromunterbrechung ein umgekehrtes Einschalten nicht nur der regelbaren, sondern auch der nicht regelbaren Wicklung gestattet.
Das umgekehrte Einschalten der nicht regelbaren Wicklung erfolgt zweckmässig dann, wenn die Regelspannung durch Null hindurchgeht, wobei die Spannung Null entweder durch Gegenschaltung der beiden Wieklungen des Transformators herbeigeführt werden kann oder durch aufeinanderfolgendes Ausschalten der nicht regelbaren und der regelbaren Wicklung.
Bei einer Schaltanordnung der erstgenannten Art wird z. B. zweckmässig nach Durchlaufen der zunächst gleichsinnig mit der nicht regelbaren Wicklung geschalteten regelbaren Wicklung diese umgekehrt, also gegensinnig zur nicht regelbaren Wicklung angeschlossen, so dass nach Einschalten sämtlicher Stufen der regelbaren Wicklung die Spannung Null am Transformator erreicht wird. Bei dieser Spannung wird zweckmässig unter Überbrückung des Transformators die nicht regelbare Wicklung umgepolt und gleichzeitig die regelbare Wicklung, zu ihr entgegengesetzt gerichtet, angeschlossen.
Durch stufenweises Abschalten der regelbaren Wicklung wird nun eine der früheren Spannung des Transformators entgegengesetzt gerichtete Spannung aufgebaut, die nachdem der Regelbereich der regelbaren Wicklung erschöpft ist, durch umgekehrte stufenweise Einschaltung dieser Wicklung weiter erhöht wird.
Eine Regelschaltung der zweitgenannten Art, bei der die Transformatorspannung Null durch aufeinanderfolgendes Ausschalten beider Wicklungen herbeigeführt wird, kann gemäss der Erfindung vorteilhaft in der Weise arbeiten, dass nach Durchlaufen der zunächst gleichsinnig mit der nicht regelbaren Wicklung geschalteten regelbaren Wicklung die erstere durch die regelbare Wicklung ersetzt wird und durch stufenweises Abschalten dieser nunmehr allein eingeschalteten Wicklung die Spannung am Transformator auf Null gebracht wird.
Bei dieser Spannung wird zweckmässig unter Überbrückung des Transformators sowohl die regelbare als auch die nicht regelbare Wicklung ohne Leistungs-oder Stromunterbrechung umgepolt, zuerst jedoch nur die regelbare Wicklung stufenweise eingeschaltet und hierauf, nachdem diese voll eingeschaltet ist, die nicht regelbare Wicklung an ihrer Stelle eingeschaltet, worauf durch gleichsinnige Zuschaltung der regelbaren Wicklung die Spannung stufenweise weiter erhöht werden kann.
In der Zeichnung ist je ein Ausführungsbeispiel für beide vorgenannten Schaltungen im vereinfachten Schaltbild dargestellt, wobei die Primärwicklung des Transformators weggelassen ist. Die Fig. 1-9 zeigen den Aufbau und an Hand der wesentlichen Schaltschritt die Arbeitsweise einer Schaltung, bei der die Spannung Null am Transformator durch Gegeneinanderschaltung der Transfor-
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matorwicklungen herbeigeführt wird, nach den Fig. 10-18 wird die Spannung Null durch aufeinanderfolgendes Ausschalten der Transformatorwieklungen erreicht.
In den Figuren bedeutet a die regelbare Transformatorwicklung mit den Anzapfungen IV, längs denen der als Lastschalter ausgebildete Regelkontakt c geführt wird. b ist die nicht regelbare Wicklung des Transformators, 1, 2, 3, 4 sind die erfindungsgemäss vorgesehenen strom-und leistungs-
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Kontakt 7 verbundener weiterer Kontakt, der ebenfalls vom Regelkontakt e bestrichen werden kann. 13, 14 sind die Transformatoranschlussleitungen. Mit den Pfeilen ist die Richtung der in den Wicklungen induzierten Spannung angedeutet.
In Fig. 1 ist zunächst eine Schalterstellung angenommen, bei der die Transformatorwicklungen a und b gleichsinnig in Reihe geschaltet sind, so dass sich ihre Spannungen addieren. Ja nach der Stellung des Kontaktes c wird also eine grössere oder kleinere Spannung aus der Wicklung a zur Spannung der Wicklung hinzugesetzt. Ist die Regelwicklung a durchlaufen, der Kontakt e also auf dem Kontakt V angelangt, so wird im stromlosen Zustand der Sehalter 3 geschlossen und hierauf der Kontakt e auf VI gebracht. In diesem Falle ist die nicht regelbare Wicklung b allein eingeschaltet (Fig. 2).
Der Schalter 1 kann nun strom-und leistungslos von 6 auf 5 umgelegt werden (Fig. 3), so dass die Wicklung a
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aus a der Spannung von b entgegengeschaltet bis schliesslich (Fig. 4) beide Wicklungen a und b einander in ihrer vollen Grösse entgegenwirken, die Spannung am Transformator also Null ist.
Nun ist es möglich, die Wicklungen zwecks Umpolung von den Transformatorleitungen abzutrennen, was dadurch geschieht, dass ein einfacher Nebenschluss zu ihnen hergestellt wird, indem zuerst der mit einem verlängerten Kontaktstück versehene Schalter 4 in stromlosen Zustand auf 11 umgelegt und hierauf der Regel-
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Leistungsunterbrechung die nicht regelbare Wicklung b durch Umlegen des Sehalters 2 von 9 auf 8 umgepolt und zugleich die regelbare Wicklung a durch Umlegen des Schalters 1 von 5 auf 6 zu ihr gegensinnig angeschlossen werden. Gleichzeitig ist auch der Schalter 4 von 11 auf 12 weiterzubewegen.
Wird nun, wie in Fig. 6 gezeigt, der Regelkontakt c auf die Anfangsstufe I gebracht, so sind beide Wicklungen a und b wieder eingeschaltet, jedoch beide umgekehrt wie früher, so dass sieh auch nach der Umpolung wieder die Spannung Null am Transformator ergibt. Durch stufenweises Abschalten der Regelwieklung wird nun eine gegen früher entgegengesetzt gerichtete Spannung wieder aufgebaut (Fig. 7). Ist die regelbare Wicklung vollständig durchlaufen, so wird durch Überführen des Regel-
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Leistungsunterbrechung ermöglicht, so dass sich bei stufenweisem Einschalten der Regelwicklung nun deren Spannung zur Spannung der nicht regelbaren Wicklung addiert (Fig. 9).
Die Summen-
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In den Fig. 10-18 bedeutet a wieder die regelbare Wieklung, b die nicht regelbare Wicklung c den Regelkontakt, der auf den Anzapfungen I-V der regelbaren Wicklung gleitet, 1-4 sind die erfindungsgemäss angeordneten Schalter ; 5,6, 7, 8 die zugehörigen Umsehaltkontakte, VI ist ein mit dem Schalter 4 verbundener Kontakt, der ebenfalls vom Regelkontakt c bestrichen werden kann. In der Schaltung Fig. 10 sind die Wicklungen a und b gleichsinnig eingeschaltet, so dass sich ihre Spannungen addieren. Fig. l1 zeigt jene Schaltphase, bei der nach Durchlaufen der regelbaren Wicklung nur mehr allein die nicht regelbare Wieklung b eingeschaltet ist.
Gemäss Fig. 12 wird nun durch Umlegen des Sehalters 2 von 7 auf 6 und darauffolgendes Überführen des Regelkontaktes e auf Stufe I die regelbare Wicklung a an Stelle der nicht regelbaren Wicklung eingeschaltet. Ist wie, Fig. 13 zeigt, im Verfolg der weiteren Spannungsregelung der Regelkontakt c auf der Stufe V angelangt, die regelbare Wicklung
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nun möglich, beide Transformatorwicklungen stromlos umzupolen. Dies wird durch Umlegen des Schalters 1 auf Kontakt 5 bzw. des Schalters 3 auf Kontakt 7 erreicht ; die Verbindung des Schalters 2 mit Kontakt 6 wird gleichzeitig unterbrochen und hierauf der Regelkontakt c auf die Anfangsstufe I übergeführt (Fig. 15).
Durch stufenweises Weiterschalten des Regelkontaktes c wird die Spannung entgegengesetzt wie früher wieder aufgebaut. Die nicht regelbare Wicklung ist hiebei zunächst noch ausgeschaltet. Ist der Regelkontakt c auf der Stufe V angelangt, so ist die regelbare Wicklung zur Gänze eingeschaltet (Fig. 16). Durch Überführen des Regelkontaktes auf den Kontakt VI wird die
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stromlos auf den Kontakt 6 umzulegen (Fig. 18). Wird nun wieder der Regelkontakt c auf die Stufe I gebracht, so kann nun die regelbare Wicklung a gleichsinnig zur Wicklung b stufenweise zugeschaltet werden, bis, nachdem der Regelkontakt c die Stufe V erreicht hat, die beiden Wicklungen entsprechende volle Spannung erreicht ist (in Fig. 18 gestrichelt gezeichnet).
Durch die Erfindung ist es gegenüber den bisher bekannten Anordnungen möglich, einen Lastschalter mit gegebener Sehaltleistung für die doppelte Regelstufenzahl bzw. für einen Regelbereich
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zu verwenden, der doppelt so gross ist als bei den bisherigen Anordnungen : d. h. es kann also ein bestimmter gegebener Lastschalter für einen wesentlich grösseren Regelbereich verwendet werden oder bei gegebenem Regelbereich ein wesentlich kleinerer Lastschalter als bisher zur Anwendung kommen.
Die Wendeschalter werden zweckmässig, wie dies an sieh schon bei den bisherigen Regeltransformatoren bekannt ist, durch entsprechende Steuerorgane (Nockenwelle u. dgl.) zwangläufig in Abhängigkeit von der Regelantriebswelle betätigt, um richtiges und zeitgerechtes Schalten selbsttätig zu erzielen.
Mit den Wicklungsteilen des Regeltransformators nach der Erfindung (a und b in der Zeichnung) können naturgemäss auch weitere allenfalls nicht geregelte Wicklungsteile noch in Reihe geschaltet sein, die entweder bei 13 oder 14 oder auch an beiden Stellen an die Wicklungen a und b angeschlossen sind.
PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Regeltransformator mit einer durch Anzapfungen regelbaren Wieklung und einer zweiten nicht regelbaren Wicklung von zweckmässig gleicher Windungszahl, gekennzeichnet durch eine Schalterkombination, die ohne Leistungs-und Stromunterbreehung ein umgekehrtes Einschalten nicht nur, wie bekannt, der regelbaren, sondern auch der nicht regelbaren Wicklung gestattet, zum Zwecke, den gesamten Regelbereich auf mehr als zweifache, vorzugsweise auf die vierfache Stufenzahl der regelbaren Wicklung zu erhöhen.