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Regeleinrichtung für Stufentransformatoren Das Patent 736041 betrifft
eine Regeleinrichtung für Stufentransformatoren, bestehend aus zwei Stufenwählern,
von denen der eine den geradzahligen, der andere den ungeradzahligen Anschlüssen
der Regelwicklung zugeordnet ist, einem Lastschalter mit i`berschaltwiderständen
und einem Wendeschalter für Zu- und Gegenschaltung der Regelwicklung zur nicht regelbaren
Wicklung. Zur Vermeidung des Auftretens unwirksamer Schaltschritte beim Übergang
von der Zu- in die Gegenschaltung und umgekehrt schlägt das Patent die Anordnung
eines Umschalters vor, der gleichzeitig mit dem Wendeschalter umgelegt wird und
die Verbindungen der Stufenwählerkontakte mit den Anschlüssen der Regelwicklung
derart vertauscht, daß die Stufenwähleranordnung, nachdem sie nach einmaligem Durchlaufen
.der Regelwicklung an das eine Ende der Regelwicklung und damit in die Nullstellung
gelangt ist, beim nächsten SchaltschTitt nicht !erst auf das andere Ende der Regelwicklung,
sondern gleich auf den diesem Ende benachbarten Anschluß geschaltet wird. Hat die
Regelwicklung eine gerade Anzahl von Anschlüssen, so soll der Umschalter bei seiner
Betätigung die Verbindungen zwischen den Kontakten der beiden Stufenwähler und den
Anschlüssen der Regelwicklung miteinander vertauschen. Weist dagegen die Regelwicklung
eine ungerade Anzahl von Anschlüssen auf, so soll der Umschalter bei seiner Betätigung
die Verbindungen zwischen den Kontakten jedes der beiden Stufenwähler und den zugehörigen
Anschlüssen der Regelwicklung derart
umschalten, daß die Regelwicklungsanschlüsse
nunmehr um einen Kontakt entgegen der Drehrichtung der Stufenwähler versetzt an
diesen liegen. Bei beiden Ausführungsarten benötigt man einen vielpoligen Umschalter,
da die Zahl der Schalterpole der Zahl der Anschlüsse der Reg elwicklungentsprechen
muß.
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Die Erfindung hat eine weitere Ausbildung und Verhesserung einer derartigen
Regeleinrichtung zum Gegenstand. Erfindungsgemäß kann man mit einem einpoligen Umschalter
auskommen, wenn dieser bei seiner Betätigung lediglich die Verbindung des einen
Endes der Regelwicklung mit dem Stufenwählerkontakt, auf den die Stufenwähleranordnung
nach einmaligem Durchlaufen der R-egelwicklung gelangt, löst und diesen Kontakt
mit dem anderen Ende der Regelwicklung verbindet, und wenn die Stufenwähleranordnung
so ausgebildet ist, daß sie beim nächsten Schaltschritt (dem ersten des nveiten
Durchlaufens der Regelwicklung) auf den dem letzterwähnten Ende der Regelwicklung
benachbarten Anschluß geschaltet wird. Ein einpoliger Umschalter ist einfacher mit
dem Wendeschalter zu kuppeln und auch betriebssicherer und wohlfeiler auszubilden
als ein vielpoliger Umschalter. Auch wird die Zahl der insgesamt vorhandenen Kontaktstellen
bei einer Regeleinrichtung gemäß der Erfindung kleiner und :auch die Leitun.gsführung
einfacher. Im übrigen hat die Erfindung gegenüber den bekannten Regeleinrichtungen,
bei denen man auf andere Weise das Auftreten unwirksamer Schaltschritte vermieden
hat, die gleichen Vorteile wie die Regeleinrichtung nach dem Patent 736041 voraus.
Sie ist sowohl dann, wenn die Regelwicklung eine ungerade Zahl von Anschlüssen aufweist,
als auch dann, wenn sie .eine gerade Anzahl von Anschlüssen hat, anwendbar und gestattet
ein Hinauf- und Herunterregeln der Stufenwähleranordnung his zum jeweils letzten
Anschluß, d. h. bis zum Ende der Regelwicklung, was bei den erwähnten bekannten
Regeleinrichtungen nicht möglich ist, da bei ihnen die beiden Enden der Regelwicklung
nicht an die Stufenwähleranordnung angeschlossen sind.
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In der Abb. i ist ein Ausführungsbeispiel für eine Regeleinrichtung
gemäß der Erfindung für den Fall dargestellt, d:aß die Regelwicklung eine gerade
Zahl. von Anschlüssen aufweist. Die nicht regelbare U'icklung ist mit i i, die regelbare
Wicklung mit 12, der Lastschalter mit 15, der Wendeschalter mit 16 und die vom Lastschalter
abgehende Leitung mit 18 'bezeichnet. Die Stufenwähleranordnung besteht aus den
beiden Stufenwählern 33 und 3.1. Der eine Stufenwähler 33, der entsprechend der
Anzahl der Regelwicklungsanschlüsse sechs Kontakte a bis f aufweist, durchläuft
bei Zuschaltung der Regelwicklung 'also bei der gezeichneten Stellung des Wendeschalters
16) die:mit den geradlinigen Anschlüssen 6,4 und 2 verbundenen Kontakte a, h und
c, bei Gegenschaltung der Wicklung die mit den ungeradzahligen Anschlüssen 5, 3
und i verbundenen Kontakte d, e und f. Der andere Stufenwähler 34.
durchläuft bei der Zuschaltung der Regehvicklung die mit den ungeradzahligen Anschlüssen.
5, 3 und i verbundenen Kontakte g, 1z und i, bei der Gegenschaltung der Regelwicklung
die .mit den geradzahligen Anzapfungen q. und 2 verbundenen Kontakte k und
L.
Der in Abb. i außerdem noch dargestellte Kontakt in wird nicht angeschlossen
und kann daher auch fortgelassen werden.. Der Kontakt! des Stufenwählers
34 ist je nach der Stellung des mit dem Wendeschalter 16 gekuppelten oder gleichzeitig
mit ih zu betätigenden. Umschalters 37 entweder bei der Zuschaltung mit dem Anschluß
i, d. h. dem unteren Ende der Regelwicklung oder (bei der Gegenschaltung der Regelwicklung)
mit dem Anschluß 6, d. h. dem oberen Ende der Regelwicklung, verbunden. -Die Fortschaltung
der Stufenwähler 33, 34. und das jeweilige Umlegen des Lastschalters nach jedem
Schritt eines:derbeidenabwechselndweitergedrehten Stufenwähler erfolgt in derselben
Weise, wie im Patent 736041 beschrieben ist. In der gezeichneten Stellung der Regeleinrichtung
hat die an der Leitung 18 abgenommene Spannung ihren Höchstwert, da die Regelwicklung
12 der Hauptwicklung i i zugeschaltet ist und die Leitung i 8 über den Lastschalter
i 5 und den Stufenwähler 33 an, dem Anschluß 6, also dem oberen Ende der Regelwicklung,
liegt. Zur Senkung .der Spannung werden die Stufenwähler im Gegenuhrzeigersinn abwechselnd
schrittweise gedreht, bis der Stufemvähler 33 auf den Kontakte, der Stufenwähler
34. auf den Kontakt i gelangt. Jetzt ist die Leitung 18 über den Lastschalter 15
in Rechtslage und den Stufenwähler 34. auf Kontakt 1 mit .dem Anschluß 1 und somit
auch für den Wendeschalter 16 mit dem oberen Ende der nicht regelbaren Wicklung
i i verbunden. Dies ist die sogenannte Nullstellung. Soll jetzt die Spannung weiter
herabgeregelt werden, so wird der Stufenwähler 33 auf den Kontaktd gedreht und gleichzeitig
der Wendeschalter 16 und der Umschalter 37 nach links umgelegt, Das Umlegen dieser
beiden Schalter geht in der Weise vor sich, d:aß zunächst in einer Zwischenstellung
des Wendeschalters über den Zwischenkontakt i 9 die Leitung 18 bzSV. der
mit dieser über den Lastschalter verbundene Stufenwähler 34. unmittelbar mit dem
oberen Ende der Wicklung i i verbunden wird. Erst nach Herstellung dieser Verbindung
verlassen der Wendeschalter 16 und der Umschalter 37 ihre rechten, mit dem Anschluß
i verbundenen Kontakte. Danach gelangen sie auf ihre linken, mit dem Anschluß 6
verbundenen Kontakte, worauf die unmittelbare Verbindung der Leitung 18 mit dein
oberen Ende der Wicklung i i über den Zwischenkontakt i9 unterbrochen wird. Auf
diese Weise wird ohne Stromunterbrechung der Wendeschalter umgeschaltet und der
Kontakt i, auf dem der Stufenwähler 34. in der Nullstellung steht, von dem Anschluß
i an den Anschluß 6 gelegt. Beim anschließend an das Drehen des Stufenwählers 33
auf den Kontakt.d und das Umlegen des Wendeschalters nebst Umschalters erfolgenden
Umschalten des Lastschalters nach links kommt die Leitung 18 mit 'dem Anschluß 5
der nunmehr gegengeschalteten
Regelwicklung in Verbindung, d. h.
die Spannung ist bei diesem Schaltschritt wie bei jedem der vorhergehenden um eine
Stufe verringert worden. Beim nächsten Schritt wird der Stufenwähler 34 auf den
mit dem Anschlug 4 verbundenen Kontakt k geschaltet usw., bis schließlich der Stufenwähler
33 auf den mit Ansehluß i verbundenen Kontakt/ gelangt und damit die niedrigste
Spannung erreicht ist. Zum Erhöhen der Spannung werden die Stufenwähler im Uhrzeigersinn
gedreht. Die Umschaltung dies Wendeschalters und des Umschalters finden, dabei statt,
wenn der Stufenwähler 34 auf dem Kontakt i steht und der Stufemvähler 33 vom Kontakt
d auf den Kontakt c geschaltet wird.
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Bei dem in Abb.2 dargestellten Ausführungsbeispiel hat die Regehvicklung
22 eine ungerade, Zahl von Anschlüssen, beispielsweise sieben. Die ungeregelte Wicklung
ist mit 21, der Lastschalter mit 25, der Wendeschalter mit 26 und die vom Lastschalter
abgehende Leitung Mit 28 bezeichnet. Der Stufenwähler 43 weist sieben Kontakten
bis t
auf. Die Kontakten, a und p sind an die ungeradzahligen Anschlüsse ,-,
5 und 3, die Kontakte r, s und i an die unigerad-rahligen Anschlüsse 5, 3 und i
der Regelwicklung geführt. Der Kontakt g, auf den der Stufenwähler 43 nach dem ersten
Durchlaufen der Regelwicklung (bei der Zuschaltung) gelangt, der also der Nullstellung
entspricht, wird durch den mit dem Wendeschalter 26 gekuppelten Umschalter 47 entweder
mit dem Anschlug i (bei der Zuschaltung) oder mit dem Anschlug 7 (bei der Gegenschaltung
der Regelwicklung) verbunden. Die Kontakte u, v und w des zweiten Stufenwählers
44 sind ebenso wie dessen Kontakte x, y und z mit den geradzahligen Anschlüssen
6, 4 bzw. 2 der Regelwicklung verbunden. Der Wendeschalter 26 und der Umschalter
47 werden umgelegt, wenn der Stufenwähler 44 von Kontakt w auf Kontakt x geschaltet
wird. Sie werden wieder in die in der Abb. 2 gezeichnete Stellung zurückgelegt,
wein der Stufenwähler 44 von Kontakt x auf Kontakt w geschaltet wird. Die Arbeitsweise
dieser Regeleinrichtung ist im übrigen prinzipiell die gleiche wie bei dem in Abb.
i dargestellten Beispiel, nur wird der Stufenwähler 43 sowohl beim ersten als auch
beim zweiten Durchlaufen der Regelwicklung an den ungeradzahligen Anschlüssen, der
Stufenwähler 44 beide Male an den geradzahligen Anschlüssen entlang geschaltet.
Der siebente, nicht angeschlossene Kontakt des Stufenwählers 44 kann genau wie der
Kontakt m in Abb. i auch fortgelassen werden. Der Hilfskontakt 29 des Wendeschalters
hat den gleichen Zweck wie der Hilfskontakt 19 in Abb. i. Unwirksame Schaltschritte
treten auch bei dieser in Abb. 2 dargestellten Regeleinrichtung mit einer ungeraden
Zahl von Anschlüssen an .der Regelwicklung nicht auf.
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Bei beiden Ausführungsbeispielen kann der Wendeschalter gegebenenfalls
auch die Funktion. des Umschalters mitübernehmen; zu diesem Zweck braucht man in
Abb. i nur den Kontakt i mit dem beweglichen Glied des Wendeschalters 16, d. h.
mit dem oberen Ende der dicht regelbaren 'Wicklung i i, zu verbinden. Entsprechend
verbindet man in Ab b. 2 den Kontakt g mit dem beweglichen Glied des Wendeschalters
26, d. h. mit dem oberen Ende der nicht regelbaren «'icklung 21. In beiden Fällen
kommt dann der Umschalter 37 bzw. 47 in Fortfall, da der Wendeschalter selbst gleichzeitig
den Umschalter bildet. übrigens kann hier auch der Zwischenkontakt i 9 bzw. 29 des
Wendeschalters fortfallen, so daß die gesamte Regeleinrichtung noch einfacher wird.
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Diese Vereinfachung weisen die in den Abb.3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiele
auf, bei denen außerdem die Zahl der Stufenwählerkontakte gegenüber den beiden ersten
Beispielen auf ein Minimum verringert ist.
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In der Abb. 3 hat die Regelwicklung 12 ebenso wie in Abb. i eine gerade
Anzahl Anschlüsse, nämlich sechs. Die beiden Stufenwähler 33 und 34 laufen hier
über-ein und dieselbe, aus den Kontakten A, B, C, D und E bestehende Kontaktreihe.
Sie drehen .sich um die gleiche Achse, sind aber natürlich voneinander isoliert.
Ihre Fortschaltung erfolgt wie in Abb. i schrittweise abwechselnd, beim HerabTegeln
der Spannung im Gegenuhrzeigersinn, beim Heraufregeln im Uhrzeigersinn drehend.
Die Kontakte B und C sind mit den Anschlüssen 4 und 2, die Kontakte D und E mit
den Anschlüssen 5 und 3 der Regelwicklung 12 verbunden. Der Kontakt A ist an einen
Umschalter 38 angeschlossen, der drei verschiedene Stellungen einnehmen kann. Steht
er auf dem Kontakt 39, so ist der Kontakt A mit dem Anschlug 6, d. h. reit dem oberen
Ende der Regel-%i"icklung, verbunden. Auf denn Kontakt 40 verbindet der Schalter
38 den Kontakt A mit dem oberen Ende der Wicklung i i und damit auch je nach der
Stellung des Wendeschalters 16 mit dem Anschlug t oder 6 der Regelwicklung. Steht
der Umschalter auf dem Kontakt 41, so ist der Kontakt A mit dem Anschlug i, d. h.
dem unteren Ende der Regelwicklung, in Verbindung. Von dem Kontakt 39 auf den Kontakt
4o wird der Umschalter 38 umgelegt, nachdem beim Herabregeln der Spannung der Stufenwähler
33 den Kontakt A verlassen hat und 'bevor der Stufenwähler 34 auf den Kontakt A
geschaltet wird, also z. B. dann, wenn der Stufenwähler 33 von B nach C gedreht
wird. Auf den Kontakt 41 wird der Umschalter 38 umgelegt, nachdem der Stufenwähler
34 den Kontakt A verlassen hat und bevor der Stufenwähler 33 auf diesen Kontakt
wieder ,gelangt, also z. B. dann, wenn der Stufenwähler 33 von D nach E geschaltet
wird. Wenn die Stufenwähler zum Erhöhen der Spannung im Uhrzeigersinn fortgeschaltet
werden, erfolgt die Umschaltung des Schalters 38 zu entsprechenden Zeitpunkten,
also z. B. von 41 auf 4o dann, wenn der Stufenwähler,33 von E nach D gedreht
wird, und von 40 auf 39 dann, wenn der Stufenwähler 33 von C nach
B gedreht wird. Der Umschalter 38 kann also ebenso wie der Wendeschalter
16 von dem Stufenwählerantri@eb aus ,gesteuert werden. Der Wendeschalter 16 wird
umgelegt, wenn der Stufenwähler 33 vom C nach D bzw. umgekehrt geschaltet wird.
Die
beiden Stufenwähler können auch gemeinsam verstellt werden, wenn die Kontakte entsprechend
verbreitert werden. In der Abb.3a ist eine solche Anordnung dargestellt. Die beiden
Stufenwähler sind hier mit 33' und 34', die von ihnen bestrichenen Kontakte mit
A' bis E' bezeichnet. Die verschiedenen Stellungen sind durch strichpunktierte
Linien angedeutet. Sowohl diese als auch die in Abb.3 dargestellte Stufenwählera:nordnung
ist an sich bereits bekannt.
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Bei dem in Abb.4 gezeichneten Ausführungsbeispiel hat die Regelwicklung
22 ebenso wie in Abb. leine ungerade Anzahl von Anschlüssen, nämlich sieben. Die
Stufenwähler 43 und 44 weisen je drei Kontakte auf. Die Kontakte U, V und W des
Stufenwählers 44 sind mit den geradzahligen Anzapfungen 6, 4 bzw. 2 der Regelwicklung
verbunden. Die Kontakte O und P des Stufenwählers 43 sind mit den Anschlüssen 5
und 3 der Regelwicklung 22 verbunden. Der Kontakt N des Stufemvählers 43 ist an
einen Umschalter 48 angeschlossen, der drei verschiedene Stellungen einnehmen kann.
Dieser Umschalter verbindet, wenn er ,auf seinem Kontakt 49 steht, den Kontakt N
mit dem Anschluß 7, d. h. mit dem oberen Eine der Regelwicklung. Steht der Umschalter
48 auf dem Kontakt 5o, so ist der Kontakt N mit dem oberem Ende der nicht regelbaren
Wicklung 2i und damit auch je nach der Stellung des Wendeschalters 26 mit dem Anschluß
i oder 7 der Regelwicklung in Verbindung. Steht der Umschalter 48 auf dem Kontakt
5 i, so liegt der Kontakt N an dem Anschluß i, d. h. am unteren Ende der Regelwicklung.
Die Fortschaltung der Stufenwähler 43 und 44 erfolgt wie in Abb.2 schrittweise abwechselnd,
und zwar beire. Herabregeln der Spannung im Gegenuhrzeigersinn, beim Heraufregeln
im Uhrzeigersinn drehend. In der in der Abb. 4 gezeichneten Stellung der Regeleinrichtung
hat die an der Leitung 28 abgenommene Spannung ihren Höchstwert. Der Umschalter
48 wird von dem Kontakt 49 auf den Kontakt 5o umgelegt, nachdem beim Herabregeln
der Spannung der Stufenwähler 43 den Kontakt N verlassen hat und bevor er zum zweiten
Mal :auf diesen Kontakt gelangt, also z. B. dann, wenn der Stufenwähler 44 von dem
Kontakt V auf den Kontakt W geschaltet wird. Auf den Kontakt 51 wird der Umschalter
48 umgelegt, nachdem der Stufemvähler 43 den Kontakt N zum zweiten Mal verlassen
hat und bevor er auf ihn zum dritten Mal gelangt (Niedrigstwert der Spannung), also
z. B. dann, -wenn der Stufenwähler 44 von U nach V weitergeschaltet wird. Wein die
Stufenwähler 43, 44 zum Erhöhen der Spannung im Uhrzeigersinn fortgeschaltet werden,
erfolgt die Umschaltung des Schalters 48 zu entsprechenden Zeitpunkten, also z.
B. von 51 auf 5o dann., wenn der Stufenwähler 44 von V nach U gedreht wird, und
von 5o auf 49 dann, wenn der Stufenwähler 44 von W nach V geschaltet wird. Der Umschalter
48 kann also ebenso wie der Wendeschalter 26 von dem Stufenwählerantrieb aus gesteuert
werden. Der Wendeschalter 26 wird umgelegt, wenn der Stufenwähler 44 von dem Kontakt
W auf den Kontakt U umgelegt wird. Wenn die Regelwicklung a2 neun Anschlüsse aufweist,
so erhält jeder der beiden, Stufenwähler 43 und 44 vier Kontakte.
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Die aus den Abb.3 und 4 ersichtliche Ausführungsform der Erfindung
mit dem Umschalter 38 bzw. 48 ist zur Beseitigung unwirksamer Schaltschritte auch
bei solchen Regeleinrichtungen mit Vorteil anwendbar, -die nur einen mit Vorkontakt
versehenen, gegebenenfalls gleichzeitig als Lastumschalter ausgebildeten Stufenwähler
oder zwei Stufenwähler aufweisen, id e zwar abwechselnd weitergeschaltet werden,
,aber nach jedem Schritt beide immer mit dem gleichen Anschluß der Regelwicklung
in Verbindung sind, so da:ß sich der Laststrom auf beide Stufenwähler praktisch
gleichmäßig verteilt.