AT269991B - Induktionsspannungsregler oder -transformator - Google Patents

Induktionsspannungsregler oder -transformator

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AT269991B
AT269991B AT943165A AT943165A AT269991B AT 269991 B AT269991 B AT 269991B AT 943165 A AT943165 A AT 943165A AT 943165 A AT943165 A AT 943165A AT 269991 B AT269991 B AT 269991B
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coils
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Louis L Marton
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Louis L Marton
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Description


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 EMI1.1 
 
LOUIS L. MARTON IN LOS ANGELES (U. S. A.)
Induktionsspannungsregler oder-transformator Angemeldet am 18. 0ktober 1965 (A 9431/65).-Beginn der Patentdauer : 15. Juli 1968. 



   Als Erfinder wird genannt : Louis L. Marton in Los Angeles. 



   Die Erfindung bezieht sich auf einen Induktionsspannungsregler oder-transformator mit einer stationären Wicklung und einer ihr gegenüber beweglichen und mit Stromabnahmekontakten versehenen beweglichen Spule. 



   Die verschiedenen Typen der bekannten Induktionsspannungsregler haben einen gemeinsamen 
 EMI1.2 
 sich das Gleichgewicht während die Spule sich bewegt ; ausserdem sind die Steuung des magnetischen
Flusses und der induktive Spannungsabfall gross und ungleichförmig über den Pfad der Bewegung. Bei den bekannten Reglerausführungen ist daher eine mechanisch feste Konstruktion notwendig, um im
Falle eines Kurzschlusses Schäden infolge der unausgeglichenen mechanischen Belastungen zu 10 verhindern. Fernerhin hat der Erregerstrom in einigen Fällen unerwünscht hohe Werte. Aus diesen
Gründen können die bekannten Induktionsspannungsregler nicht über eine bestimmte KVA-Leistung hinaus mit der erwünschten Zuverlässigkeit und Wirtschaftlichkeit gebaut werden. Zusätzlich zu der begrenzten Leistung weisen bestimmte Typen auch unerwünschte Arbeitseigenschaften auf. 



   Bei einem aus der deutschen Patentschrift Nr. 616880 bekannten Transformator dieser Art mit 15 konzentrisch angeordneten Primär- und Sekundärwicklungen, die in Richtung der Wicklungsachse gegeneinander verschiebbar sind, besteht die Sekundärwicklung aus in Reihe geschalteten
Teilwicklungen und die Primärwicklung ebenfalls aus mehreren Teilwicklungen, die jedoch parallel geschaltet sind und in gleichem Sinn wirken. Dadurch soll in jeder   Regelstellung   des Transformators eine gegenseitige Aufhebung des primären und sekundären Strombelags erreicht werden.

   Im 20 wesentlichen die gleiche Wirkung wird gemäss der deutschen Patentschrift Nr. 607129 dadurch angestrebt, dass die Primärwicklung aus einzelnen parallel geschalteten Spulen gleichen
Wicklungsschrittes besteht, die senkrecht zu ihrer Wicklungsachse, jedoch in der gleichen Ebene gegeneinander verschoben sind und nicht nur das Transformatorjoch umfassen, sondern zum Teil auch in Nuten desselben liegen. Die Sekundärwicklung, die in Nuten eines verschiebbaren Schenkels liegt, 25 besteht dabei ebenfalls aus verschiedenen Spulen, die aber alle in Reihe geschaltet sind.

   Nachteilig bei diesen bekannten Ausführungen ist vor allem, dass die Kerne der Transformatoren aus zwei gegeneinander beweglichen Teilen bestehen, in denen die primären und sekundären Spulenteile in Nuten angeordnet sind und die beim Verschieben der Spulen aufeinander gleiten, so dass ein genaues
Zusammenpassen der Magnet- und Spulenteile erforderlich ist. Diese Anordnung bedingt ausserdem, dass 30 die primären und sekundären Spulenteile in erheblichem Abstand voneinander angeordnet sind, um
Raum für die zwischen ihnen liegenden Kernteile vorzusehen. Schliesslich sind kurzgeschlossene Spulen erforderlich, um in bestimmten Stellungen der beweglichen Magnetteile eine Aufhebung der sekundären
Durchflutung zu erzielen. 



   Die Erfindung bezweckt nunmehr die Schaffung eines Induktionsspannungsreglers, der die 35 Nachteile der bekannten Ausführungen vermeidet und insbesondere vorteilhafte Arbeitseigenschaften besitzt, eine erheblich höhere Leistungsgrenze als die bekannten Ausführungen aufweist und bei dem auch im Falle eines Kurzschlusses keine unausgeglichenen mechanischen Beanspruchungen auftreten. 

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   Erfmdungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass die stationäre Wicklung und die bewegliche Spule mit einem stationären magnetisch leitenden Kern zusammenwirken und ein Luftspalt zwischen der stationären Wicklung und dem Kern vorgesehen ist, dass die Spulen der stationären Wicklung dicht nebeneinander oder nur mit geringem Abstand voneinander angeordnet sind, dass die stationäre
5 Wicklung aus einer ersten Spulengruppe und einer zweiten, in den Bewegungsrichtungen der beweglichen Spule hinter der ersten angeordneten Spulengruppe besteht, dass die Spulen der ersten
Spulengruppe die gleiche Anzahl von Windungen aufweisen und parallel zueinander an eine Stromquelle angeschlossen sind, dass jede der Spulen der zweiten Spulengruppe eine jeweils grösser werdende Anzahl von Windungen je Längeneinheit in Richtung von der ersten Spulengruppe weg besitzt,

   wobei die Zahl   10   der Windungen der zweiten Spulengruppe einen proportionalen Anteil des magnetischen Flusses durch den Luftspalt ablenkt zwecks Verringerung des Flusses im wesentlichen auf Null herab bei der die grösste Zahl von Windungen aufweisenden Spule, und dass jede der Spulen der zweiten Spulengruppe miteinander und mit den Spulen der ersten Spulengruppe parallel an eine Stromquelle angeschlossen sind, wodurch sich der magnetische Fluss im wesentlichen gleichmässig über den Luftspalt im Bereich   15   der zweiten Spulengruppe verteilt. 



   Durch die von der Erfindung vorgesehene Merkmalskombination werden besondere Vorteile erzielt. Da erfindungsgemäss ein feststehender Kern ohne bewegliche Teile vorgesehen und zwischen den stationären Spulen und dem Kern ein Luftspalt vorhanden ist, wird die Herstellung, der Zusammenbau und der Betrieb des Spannungsreglers wesentlich erleichtert. Insbesondere werden auch 20 Betriebsstörungen vermieden, die durch ein Aufeinandergleiten von Spulen und beweglichen
Magnetteilen auftreten könnten. Die primären und sekundären Spulen können ohne jeden
Zwischenraum voneinander angeordnet werden, wobei eine Unterbrechung nur bei bestimmten
Spulengruppen der primären Wicklung vorhanden ist, falls magnetisch leitende Teile zwischen die
Spulen eingeschaltet werden sollen.

   Die Anordnung von kurzgeschlossenen Spulen ist bei der 25 erfindungsgemässen Ausbildung des Spannungsreglers überflüssig. 



   Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von
Ausführungsbeispielen, die in den Zeichnungen dargestellt sind. In diesen   zeigen : Fig. 1   einen axialen
Mittelschnitt durch den erfindungsgemässen Spannungsregler, Fig. 2 einen Querschnitt durch eine
Ausbildungsfom, die mit einem parallel laminierten Mantelkern versehen ist, Fig. 3 einen axialen 30 Mittelschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel, Fig. 4 einen Querschnitt einer Ausbildungsform der 
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5Fig. 3, die Fig. 6 und 7 schematische Schaltbilder von zwei möglichen Verbindungen des
Spannungsreglers, Fig. 8 ein Schaltschema für die in   Fig. 6   veranschaulichte Verbindung und Fig.

   9 eine perspektivische Darstellung einer beispielsweisen Ausbildung einer Kühlrippenanordnung an einer 35 äusseren   Kernoberfläche.   



   Die Fig. 1 und 2 zeigen einen   Kern--100-,   der aus magnetisch leitendem Material, beispielsweise aus Stahllamellen gefertigt ist. Der   Kern --100-- besteht   aus einem inneren Schenkel -   -1-- und äusseren Schenkeln -2'bzw. 2"-,   die in einigem Abstand vom inneren Schenkel   --1-- angeordnet   sind. Der innere   Schenkel --1-- ist   dabei mit den äusseren   Schenkeln --2'und   40   2"--oben   und unten durch   Joche -101-- verbunden.   Weiter erstrecken sich vom inneren Schenkel   - -1-- des Kerns -100- magnetisch   leitende dünne   Blätter --3-- nach aussen   auf die äusseren   Schenkel-2'und 2"--zu,   die sie jedoch nicht berühren. 



   Zwischen dem obersten dünnen   Blatt-3-und   dem oberen   Joch--101--sind   eine obere stationäre   Hauptspule --6a-- und   eine   Hilfsspule --5a-- angeordnet.   Auf gleiche Weise sitzen 45 zwischen dem untersten magnetisch leitenden dünnen   Blatt--3-und   dem unteren   Joch-101-   eine untere   Hauptspule --6b-- und   eine   Hilfsspule--5b--.   Die Aussenflächen der Hauptspulen   --6a   und 6b--liegen in einer Ebene mit den äusseren Enden der dünnen   Blätter --3--.   So entsteht 
 EMI2.2 
 



      --2'und 2"-- ein LuftspaltRegelspulen -7a   und   7b-sitzen   jeweils zwischen den dünnen   Blättern --3-- und   sind untereinander parallelgeschaltet. Die   Hauptspulen--6a   und   6b-- können   je einen eigenen Stromkreis aufweisen. Vorteilhafterweise bilden sie jedoch ebenfalls eine Gruppe von parallelgeschalteten Spulen, die längs der Bewegungsbahn der beweglichen Spule--5c--angeordnet sind. Die   Hauptspulen--6a   55 und   6b-und   die   Regelspulen --7a   und 7b-liegen je parallel an einer Wechselstromquelle.

   Die
Polarität ist dabei so gewählt, dass zwei zueinander entgegengesetzt gerichtete   Magnetflusse-Sa     bzw. 8b--   im oberen bzw. im unteren Teil des inneren Schenkels--1--des Kerns--100-- 

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 entstehen. Im Bereich der   Regelspulen --7a   und   7b-verlaufen   die   Magnetflüsse --8a   und 8b-- 
 EMI3.1 
 und   2"-des Kerns-100--.   



   Wenn die für die Erregung erforderlichen Stromstärken möglichst gering sein sollen, werden
5 vorteilhafterweise zwischen den einzelnen Abschnitten der beweglichen   Spule-5c--Stahllamellen   angeordnet. Das wird an Hand von Fig. 5 weiter unten näher beschrieben werden. Die Hilfsspulen - 5a und 5b-- können mit der beweglichen Spule --5c-- auf verschiedene Weise in Serie geschaltet werden. Das wird weiter unten im Zusammenhang mit Fig. 6 näher erläutert werden. 



   Die   Regelspulen --7a   und 7b-weisen von den   Jochen --101-- auf   die Mittelebene A-A zu 10 allmählich wachsende Windungszahlen auf. Dadurch erhält man im   Luftspalt--4--im   Bereich der   Regelspulen --7a   und   7b-eine im   wesentlichen konstante Flussdichte, was weiter unten an Hand der Fig. 5 und 8 noch näher beschrieben wird. Die Windungszahlen sind dabei umgekehrt proportional zum verbleibenden, also noch nicht in den   Luftspalt --4-- abgelenkten   Teil des Magnetflusses. Dabei werden die   Regelspulen --7a-- mit   der Quelle in gleicher Weise verbunden wie die Hauptspule 
 EMI3.2 
   Regelspulen --7b-- und   der Hauptspule --6b--. Für diese gilt das oben Gesagte.

   Die Regelspulen - sind also mit der Stromquelle auf die gleiche Art verbunden wie die   Hauptspule --6b--.  
Die Windungszahlen der   Regelspulen --7b-- nehmen   dabei von der Mittelebene A-A in Richtung auf 20 die stationäre   Hauptspule --6b-- ab.   



   Die bewegliche   Spule-5c-hat   vorteilhafterweise eine Länge, die gleich der halben
Gesamtlänge aller stationären Wicklungen ist. Dieser Sachverhalt ist in Fig. 1 und insbesondere in Fig. 3 gut zu erkennen. 



   Die Fig. 1 und 2 zeigen weiter, dass der aus einem Stapel von Stahllamellen gebildete Kern 25 --100-- durch Verlängerung eines Teils der Kernlamellen auf der Stapelaussenseite --9-- bzw. auf der Stapelinnenseite --10-- mit Kühlrippen versehen ist. Auch die Aussenfläche der beweglichen
Spule --5c-- kann mit   Kühlrippen --11-- versehen   werden, die auf der Oberfläche eines
Metallschildes angebracht sind, der in gut wärmeleitender Verbindung mit der beweglichen Spule steht. 



   Im folgenden soll nun die Arbeitsweise des Induktionsspannungsreglers nach den Fig. 1 und 2 30 erläutert werden. 



   Die Hauptspule --6a-- und die ihr zugeordnete   Regelspule --7a-- sind   derart an eine
Wechselstromquelle angeschlossen, dass der Strom diese Spulen in ein und derselben Richtung durchfliesst. Gleichzeitig sind die   Hauptspule --6b-- und   die ihr zugeordnete   Regelspule --7b--   mit der Wechselstromquelle so verbunden, dass in ihnen ebenfalls ein Strom in ein und derselben 35 Richtung fliesst, die aber zur eben erwähnten Richtung des Stromflusses in der   Hauptsspule-6a-   und der Regelspule --7a-- entgegengesetzt ist. Bei einer derartigen Schaltung wird in der beweglichen   Spule-5c-oberhalb   der Mittelebene A-A eine Spannung einer Polarität erzeugt, die zu der
Polarität der Spannung entgegengesetzt ist, die in der beweglichen Spule unterhalb der Mittelebene A-A erzeugt wird.

   Als Ergebnis erhält man also eine Spannung zwischen den Enden der beweglichen Spule   40-5c--,   die von der Stellung dieser Spule relativ zur Mittelebene A-A abhängt. Insbesondere wird in einer Mittelstellung, in der die bewegliche   Spule-5c-zur   Mittelebene A-A symmetrisch steht, keine Spannung zwischen den Endanschlüssen dieser Spule auftreten. Steht die bewegliche Spule - 5c-jedoch in ihren Endstellungen gegenüber der   Hauptspule --6a-- oder   der   Hauptspule --6b,   so liegt zwischen ihren Endanschlüssen eine maximale Spannung. Deren Polarität hängt dabei davon ab, 45 ob sich die bewegliche   Spule-5c-gegenuber   der oberen stationären   Hauptspule --6a-- oder   der unteren stationären Hauptspule --6b-- befindet. 



   Ohne Last erzeugen die an die Wechselstromquelle angeschlossenen Spulen bei Erhalt eines geeigneten Erregungsstroms den   Magnetfluss --8a, 8b--.   Legt man nun eine Last an die Endanschlüsse der beweglichen Spule --5c--, so wird diese von einem Laststrom durchflossen. Die bewegliche Spule 50-5c--erzeugt so selbst ein Magnetfeld. Der durch dieses Feld hervorgerufenen Störung wird durch das von der der beweglichen   Spule--5c--benachbarten stationâren   Wicklung erzeugte Feld entgegengewirkt. Das Mass der Wirkung jeder der stationären Wicklung hängt dabei vom Kopplungsgrad mit der beweglichen Spule--5c--ab.

   In der in   Fig. 1   gezeigten Stellung der beweglichen Spule 
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    währendHauptspule --6a-- zur   Lieferung des Laststromes ständig, während der Beitrag der Hauptspule   - -6b-- abnimmt,   bis die bewegliche   Spule --5c-- ihre obere   Endstellung erreicht hat. 



   Streufluss und induktiver Spannungsabfall des Reglers ändern sich während der Verschiebung der beweglichen   Spule --5c-- längs   der stationären Spulen kaum, weil der Strom hauptsächlich durch die
5 der beweglichen Spule jeweils benachbarten Wicklungen der stationären Spulen fliesst. Die
Gleichmässigkeit des Streuflusses und des induktiven Spannungsabfalles können weiter noch dadurch erhöht wwerden, dass man die stationären Wicklungen in eine ganze Anzahl parallelgeschalteter
Scheibenspulen unterteilt, die entlang der Bewegungsbahn der beweglichen   Spule-5c-   nebeneinander angeordnet sind. 



  10 Der erfindungsgemässe Induktionsspannungsregler kann auch dadurch abgewandelt werden, dass man beispielsweise die unter der Mittelebene A-A liegende Hälfte des Kerns und die entsprechende
Hälfte des stationären Wicklungssystems, also die   Spulen --5b, 6b und 7b-- weglässt.   



   Selbstverständlich bleiben dabei die durch die Erfindung erzielten Vorteile erhalten. Der zur Verfügung stehende Spannungsregelbereich beträgt allerdings nur die Hälfte des bei der Ausführungsform nach   15   Fig. 1 zur Verfügung stehenden Regelbereichs. Weiter kann die bewegliche   Spule --5c-- nach  
Belieben, wie in der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 gezeigt, ausserhalb, aber auch innerhalb des stationären Spulensystems liegen. 



   Die Fig. 3 und 4 zeigen eine Ausführungsform, bei der die Anordnung der beweglichen Spule ausserhalb des stationären Spulensystems besondere Vorteile erbringt. Bei der in diesen Figuren 
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 seinem oberen und unteren Ende von stationären   Hauptspulen-13a--umgeben.   Zwischen diesen 25 liegen gegen die Mittelebene B-B der Anordnung hin   Regelspulen --13b, 13c   und 13d--. Die gesamte
Anordnung ist zur Mittelebene B-B symmetrisch. Innerhalb der stationären   Spulen --13-- liegen     Kühlkanäle--14--.   Das ganze System der stationären Spulen--13-ist von einer beweglichen   Spule --15- umgeben,   die im   Magnetfluss --16a, 16b--   innerhalb eines Luftspaltes-17- verschieblich angeordnet ist. 
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5einzelne Abschnitte unterteilt ist.

   Die dünnen   Blätter --15a-- bestehen   aus magnetisch leitendem
MateriaL In gleicher Weise ist das stationäre Spulensystem durch magnetisch leitende Teile--19--in einzelne Abschnitte unterteilt. Die Verbindung zwischen dem inneren   Schenkel --12-- des  
Magnetkerns und seinem äusseren   Schenkel--20-- wird   durch ebenfalls aus Stahllamellen bestehende 35 Ringe-21a bzw. 21b- hergestellt, die mit Kühlkanälen --22-- versehen sind. Der äussere 
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Ein bestimmter Teil des Magnetflusses durchsetzt im Bereich der   Regelspulen --13b, 13c   und   13d-jeweils   den Luftspalt-17-.

   Dadurch nimmt der Magnetfluss im inneren   Schenkel--12--   40 vom oberen und unteren Ende des stationären Spulensystems her auf die Mittelebene B-B zu allmählich ab und wird schliesslich an der Mittelebene B-B zu Null. 



   Eine gleichmässige Flussverteilung im Bereich der Regelspulen wird dadurch erreicht, dass man die
Windungszahl der Regelspulen vom Ende des stationären Spulensystems her auf die Mittelebene B-B zu allmählich anwachsen lässt. Dabei sollen die Windungszahlen umgekehrt proportional zum jeweils noch 45 vorhandenen Magnetfluss sein. Die in der Mittelebene B-B angeordnete   Regelspule-13e-kann   kurzgeschlossen werden. Ihre Windungszahl ist beliebig. Zum Unterbringen der Regelspulen mit angehobener Windungszahl wird zweckmässig der Durchmesser des inneren   Schenkels-12-   entsprechend verringert. Zur Erleichterung des Aufbaus des Induktionsreglers ist es dabei zweckmässig, den inneren   Schenkel --12-- in   der Mittelebene B-B zu unterteilen.

   Zwischen dem inneren Schenkel   50-12-und   den Spulen ist eine   Isolation --26-- angeordnet.   



   In den Fig. 3 und 4 ist beispielsweise auch eine Halterung der Spulensysteme und eine
Bewegungssteuerung gezeigt. An der beweglichen   Spule --15-- sind   dabei Verbindungsstangen   - 27-angebracht,   die über zwei   Scheiben --28-- miteinander   verbunden sind. Ein Gewindebolzen - durchsetzt die   Bohrung -24-- des   inneren   Schenkels--12-des   Kerns und verbindet 55 diese beiden Scheiben starr miteinander. Eine an ihrem Umfang als Zahnrad ausgebildete Mutter   --30-- wird   in einem   Träger --31-- gehalten   und kämmt mit einem   Ritzel,   das auf die Achse eines   Motors-32-aufgekeilt   ist.

   Auf diese Weise kann über den   Motor --32-- eine   Verschiebung 

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 der beweglichen   Spule --15-- längs   dem stationären Spulensystem bewirkt werden. 



   Fig. 5 zeigt vergrössert eine Einzelheit des Induktionsspannungsreglers nach den Fig. 3 und 4 im
Bereich der Regelspulen. Man erkennt, dass die   Hauptspulen-13a-durch   magnetisch leitende Teile   - -19a-- in einzelne   Abschnitte zerlegt sind. Gleichmässigkeit des Streuflusses kann auch durch 5 Benutzung von Überbrückungsstreifen --33-- geeigneter Grösse erzielt werden. Diese werden jeweils 
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 denen ebenfalls ein dünner magnetisch leitender Teil--19b--angeordnet ist. 



   Die   Regelspule-13b-weist   eine angehobene Windungszahl auf. Nimmt   z. B.   die Regelspule 10-13b-4, 7% der halben Länge der Flusskreuzungszone in axialer Richtung ein, dann wird ihr eine 
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   Die restlichen 4, 7% des gesamten Magnetflusses durchsetzen den   Luftspalt --17-- und   die bewegliche   Spule-15-in   Richtung auf den äusseren   Schenkel-20--.   



    15   Die sich anschliessende Regelspule --13c-- besteht beispielsweise aus vier hintereinander liegenden Abschnitten, die beispielsweise die nächsten   9, 3%   der Hälfte der axialen Länge der
Flusskreuzungszone einnehmen. Die Abschnitte der   Regelspule-13c-sind   durch magnetisch leitende   Teile --19c-- voneinander   getrennt. Die Windungszahl ist auf das 1, 163-fache angehoben. 



   Der verbleibende Restfluss beträgt das 0, 86-fache des gesamten Magnetflusses, von dem weitere 20   9, 3%   die   Spule-15-und   den   Luftspalt --17-- in   Richtung auf den äusseren   Schenkel--20--   durchsetzen. Man erkennt, dass die Gleichmässigkeit des Streuflusses durch geeignete Wahl der
Windungszahlen für die Regelspulen gesteuert werden kann. Dabei ist jeweils das Produkt aus dem verbleibenden Restfluss und der Windungszahl gleich einer Konstanten. So gilt für die oben vorgerechneten Fälle   1, 05 X 0, 953   =   1, 163 X 0, 86   = 1. Ebenso ergibt sich für die dritte Regelspule 25-13b--, die etwa 10% der Hälfte der axialen Länge der Flusskreuzungszone einnimmt, bei
Fortführung der obigen Rechnung   : 1, 317 X 0, 76   = 1.

   Wieder werden 10% des gesamten Magnetflusses über die die Regelspulc --13d-- unterteilenden magnetisch leitenden   Teile --19d-- abgelenkt   und durchsetzen die bewegliche   Spule --15-- und   den   Luftspalt --17-- in   Richtung auf den äusseren   Schenkel-20-.   



  30 Zum Wickeln von Spulenscheiben geringer Stärke können vorteilhafterweise dünne Kupferstreifen - verwendet werden. Die magnetisch leitenden Teile können vorteilhafterweise als
Potentialabschirmung mit der nächsten Windung der Spule verbunden sein. Die gesamte Spulengruppe kann imprägniert und mit einer festen   Isolationsschicht --35-- abgedeckt   werden. 



   Fig. 6 zeigt beispielsweise drei Schaltungsmöglichkeiten für den erfindungsgemässen 35 Induktionsspannungsregler in der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2. 



   Die stationären Spulen sind in allen drei gezeigten Beispielen an eine Stromquelle EI angeschlossen. Bei der Schaltung nach Beispiel A erhält man eine von der Primärwicklung isolierte
Sekundärwicklung mit einem Regelbereich dE2, der von Null bis EI reicht. Dabei sind die Hilfsspulen - 5a und   5b-mit   sich addierenden Spannungen hintereinander und in Reihe mit der beweglichen 40 Spule--5c--geschaltet. Auch bei der Schaltung nach Beispiel B sind die   Hilfsspulen--5a   und   5b-mit   sich addierenden Spannungen hintereinandergeschaltet. Sie sind in diesem Beispiel jedoch mit der Primärwicklung nach Art eines Autotransformators verbunden. Die bewegliche   Spule--5c--ist   an die Mittelanzapfung zwischen den   Hilfsspulen--5a   und 5b--angeschlossen.

   Unter Benutzung der andern, zur Verfügung stehenden Anzapfungen und bei Berücksichtigung der Möglichkeit des gestrichelt 45 eingezeichneten umgekehrten Anschlusses der   Hilfsspulen-5a   und   5b-ergeben   sich insgesamt fünf verschiedene Lagen für den Regelbereich dE2. Bei der Schaltung nach Beispiel C ist die bewegliche   Spule --5c-- in   zwei   Teilspulen-5c'und 5c"-aufgeteilt,   die jeweils die halbe Windungszahl der beweglichen   Spule --5c-- aufweisen.   Es handelt sich hier um eine Anordnung zur Belieferung von "Drei-Leiter" Verteilungssystemen. Man erhält gegenüber den Schaltungen nach den Beispielen A und B 50 bei der Schaltung nach Beispiel C nur den halben Regelbereich dE2/2, der in drei verschiedenen
Stellungen zur Verfügung steht. 



   Fig. 7 zeigt eine mögliche Autotransformatorschaltung für den Induktionsspannungsregler nach den
Fig. 3 und 4. Das stationäre   Wicklungssystem-13-aus   parallelgeschalteten Spulen-13a, 13b, 13c und 13d-sowie der kurzgeschlossenen   Spule --13e-- ist mit   der   Stromquelle --1-- verbunden.   



  55 Man erhält einen Regelbereich dE2. Die Spannung kann also zwischen E2 max und E2 minje nach der
Stellung der beweglichen Spule--15--einen beliebigen Wert erhalten. Die bewegliche Spule kann dabei an eine beliebige Anzapfungsstelle des stationären Wicklungssystems angeschlossen werden. 

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   Gegebenenfalls kann sie auch in einem vom stationären   Wicklungssystem   isolierten Stromkreis benützt werden. 



   Fig. 8 zeigt ein Schaltscheme für den Induktionsspannungsregler nach den Fig. 7 bzw. nach den
Fig. 3 und 4. Gegenüber der schematischen Darstellung von Fig. 7 erkennt man auf Fig. 8 die Schaltung
5 in ihren Einzelheiten. 



   Fig. 9 zeigt einen Teil der den Kern aufbauenden   Stahllamellen --45--,   von denen ein Teil mit   Kühlrippen -46-- versehen   ist. Diese sind durch horizontale Schnitte in   Streifen --47-- unterteilt,   die einen   KuMfluË-49-der   Luft mit besonders hohem Wirkungsgrad ergeben. Der Wirkungsgrad   ist dabei so hoch, dass selbst ursprünglich für ölkühlung entworfene Einheiten ohne wesentliche 10 Leistungsänderungen oder Temperaturerhöhungen in Luft gekühlte Einheiten umgebaut werden könne.   



   PATENTANSPRÜCHE : 15 1. Induktionsspannungsregler oder-transformator mit einer stationären Wicklung und einer ihr gegenüber beweglichen und mit Stromabnahmekontakten versehenen beweglichen Spule, 
 EMI6.1 
 und die bewegliche Spule (5c   bzw. 15)   mit einem stationären magnetisch leitenden Kern (100   bzw. 12, 21a, 21b, 20)   zusammen wirken und ein Luftspalt (4 bzw. 17) zwischen der stationären Wicklung 20 und dem Kern vorgesehen ist, dass die Spulen der stationären Wicklung dicht nebeneinander oder nur mit geringem Abstand voneinander angeordnet sind, dass die stationäre Wicklung aus einer ersten
Spulengruppe (6a oder 13a bzw. 6b oder 13b) und einer zweiten, in den Bewegungsrichtungen der beweglichen Spule (5c oder 15) hinter der ersten angeordneten Spulengruppe (7a bzw. 7b oder
13b, 13c, 13d) besteht, dass die Spulen (6a oder 13a bzw.

   6b oder 13b) der ersten Spulengruppe die 25 gleiche Anzahl von Windungen aufweisen und parallel zueinander an eine Stromquelle angeschlossen sind, dass jede der Spulen (7a bzw. 7b oder 13b-d) der zweiten Spulengruppe eine jeweils grösser werdende Anzahl von Windungen je Längeneinheit in Richtung von der ersten Spulengruppe weg besitzt, wobei die Zahl der Windungen der zweiten Spulengruppe einen proportionalen Anteil des magnetischen Flusses durch den Luftspalt (4 oder 17) ablenkt zwecks Verringerung des Flusses im 30 wesentlichen auf Null herab bei der die grösste Zahl von Windungen aufweisenden Spulen (7a oder 7b bzw. 13d), und dass jede der Spulen (7a oder 7b bzw. 13b-d) der zweiten Spulengruppe miteinander und mit den Spulen (6a oder 6b bzw.

   13a) der ersten Spulengruppe parallel an eine Stromquelle angeschlossen sind, wodurch sich der magnetische Fluss im wesentlichen gleichmässig über den Luftspalt (4 oder 17) im Bereich der zweiten Spulengruppe verteilt. 
 EMI6.2 


Claims (1)

  1. dass die stationäre Wicklung aus zwei Hälften besteht, die zur Erzeugung magnetischer Flüsse (8a, 8b oder 16a, 16b) in einander entgegengesetzter Richtung ausgebildet und angeschlossen sind, und dass jede der Hälften aus einer ersten Spulengruppe (6a bzw. 6b oder 13a) und einer zweiten Spulengruppe (7a bzw. 7b oder 13b-d) besteht und die Anzahl der Windungen der Spulen der zweiten Spulengruppe jeder 40 Hälfte gegen die andere Hälfte hin zunimmt und dadurch der magnetische Fluss im Kern auf der Grenze zwischen den beiden Hälften im wesentlichen auf Null herabgesetzt und über den Luftspalt (4 bzw. 17) im Bereich der zweiten Spulengruppe im wesentlichen gleichmässig verteilt wird.
    3. Spannungsregler oder Transformator nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n - zeichnet, dass magnetisch leitende Teile (3 oder 19a-d) zwischen jeder Spule der zweiten 45 Spulengruppe (7a bzw. 7b oder 13b-d) zwecks Verringerung der magnetischen Reluktanz im Pfade des abgelenkten Flusses anschliessend an jede der Spulen eingefiigt sind.
    4. Spannungsregler oder Transformator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, EMI6.3 13b-d) der zweiten Spulengruppe umgekehrt proportional ist dem verbleibenden Teil des gesteuerten 50 Flusses und jede der zweiten Spulengruppen in Richtung von der ersten Spulengruppe (6a bzw. 6b oder 13a) weg koppelt.
    5. Spannungsregler oder Transformator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, EMI6.4 Bewegung der beweglichen Spule (5c oder 15) schmal sind und dass zwischen sie dünne Blätter (3 oder 55 19a-d) aus magnetisch leitendem Material eingefügt sind.
    6. Spannungsregler oder Transformator nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch ge- kennzeichnet, dass eine oder mehrere stationäre Hilfsspulen (5a, 5b) in Reihe mit der <Desc/Clms Page number 7> beweglichen Spule (5c) geschaltet sind.
    7. Spannungsregler oder Transformator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine stationäre Hilfsspule (5a, 5b) mit der primären Wicklung als ein Autotransformator geschaltet ist und dass die bewegliche Spule an eine 5 Anzapfung des stationären Wicklungssystems angeschlossen ist.
    8. Spannungsregler oder Transformator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, EMI7.1 ist, von denen jeder eine Hälfte der gesamten Windungen bildet, und dass die zwei Hälften der beweglichen Spule zur Belieferung von "Drei-Leiter" Verteilungssystemen verbunden sind.
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