Einrichtung zum Steuern von Wecnselstromkommutatormotoren mit Hilfe eines Stufentransformators unter Verwendung einer Stromteilerdrosselspule und eines ruhenden Hilfstransformators. Die Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen zum Steuern von Wechselstromkommutator- motoren mit Hilfe eines Stufentransformators unterVerwendung einer Stromteilerdrosselspule und eines ruhenden Hilfstransformators, nach Patent Nr. 111697, bei denen die Stromteiler drosselspule und der Hilfstransformator einen gemeinsamen Eisenkörper besitzen.
Die Erfin d ung bezweckt, eine Einrichtung dieser Art so zu verbessern, dass der Ersatz eines Einzelschalters durch einen parallel dazu liegenden Einzel schalter zwecks Übergangs von einer Trans formatorstufe zur andern möglichst funkenfrei vor sich geht.
Auf der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung an zwei Ausführungsbeispielen sche matisch veranschaulicht, und zwar zeigt Fig. 1 das erste und Fig. 2 das zweite Ausführungsbeispiel.
A. bezeichnet die an ihrem einen Ende a.1 geerdete Sekundärwicklung des Stufentrans formators, dessen Primärwicklung nicht dar gestellt ist. Die Sekundärwicklung A besitzt drei Anzapfstellen az, a3 und a4, die über je einen Schalter a5, a6 und a' mit den zugleich die Sekundärwicklung des Hilfstransformators bildenden Wicklungen b1 und b2 der Strom- teilerdrosselspule derart verbunden sind,
dass die Schalter a5 und a.' in Parallelschaltung an die Spule b1 und der Schalter a' an die Spule b2 angeschlossen sind. Die miteinander vereinigten freien Enden der Stromspulen b1 und b' sind mit einem geerdeten Einphasen serienmotor C verbunden. Die Stromspulen b1, b' sind unter Freilassung des mittleren Schenkels auf die Aussenschenkel eines drei- schenkligen Eisenkörpers B gewickelt.
Auf denselben Schenkeln des Eisenkörpers B be finden sich auch die die Primärwicklung des Hilfstransformators darstellenden Spannungs spulen b3 und b@, und zwar ist die Spannungs spule b3 der Stromspule b1 und die Spannungs spule b1 der Stromspule b= zugeordnet. Die Spulen b1, b', b3 und b4 sind so bemessen, dass bei allen vier Spulen die Quotienten aus Selbstinduktionskoeffizient und Ohmschem Widerstande
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untereinander gleich sind.
Im übrigen sind die Spannungsspulen b3, b' genau so gewickelt und geschaltet wie die entsprechenden Spulen b' und bl in Fig. des Hauptpatentes; auch ist genau wie dort ein Stromwenden<I>D</I> und ein Kurzschliesser<I>d'</I> im Stromkreise der vom Stufentransformator A gespeisten Spannungsspulen vorgesehen.
Ein Unterschied gegenüber der Schaltung des Hauptpatentes besteht jedoch erstens insofern, als zwischen den Stromwender D und die Spannungsspulen b' ein durch einen Schalter f 1 kurz schliessbarer Schutzwiderstand I' ein geschaltet ist, der den Zweck hat, bei ge schlossenem Schalter d' einen Kurzschluss im Stromkreise zu verhindern, und zweitens in sofern, als die Spannungsspule b3 durch einen Schalter b' und die Spannungsspule b1 durch einen Schalter b\' je für sich kurz schliessbar sind.
Befinden sieh alle erwähnten Schalter in der aus Fig. 1 ersichtlichen Stellung, bei der insbesondere die Einzelschalter ab, aE, sowie der Kurzschliesser d' geschlossen sind, so wirkt auf den Motor C da beide Primärspulen des Hilfstransformators kurz geschlossen sind, die Mittelspannung der durch die Anzapfstellen a= und<B>0</B> begrenzten Spannungsstufen des Stufentransformators.
Bezeichnet man die zwischen je zwei benachbarten Anzapfstellen herrschende Spannung als Stufenspannung und die zwischen der Anzapfstelle a2 und Eide gemessene Spannung als Grundspannung e, so erhält der 11Totor C bei der Schaltung gemäss Fig. 1 die Splnnung e+s/2, das heisst die um eine halbe Stufenspannung vermehrte Grundspannung aufgedrückt.
Wird dagegen der Kurzschliesser b' geschlossen und der Kurz schliesser d' geöffnet, so dass die Spannungs spule b3 für sich allein kurz geschlossen ist, so ist das Feld des Motorstromes, in dem die Spulen b' und b3 tragenden Schenkel des Eisenkörpers B kompensiert und der ganze Motorstrom nimmt seinen Weg übenden Einzel schalter a , während durch die Stromspule b= nur der Magnetisierungsstrom der Strom- teilerdrosselspule fliegt.
Infolgedessen liegt nun am Motor C lediglich die Grundspannung e. Öffnet man jetzt den Kurzschliefäer b\ und sclilief.')t den Schutzwiderstand F durch Schliefen des Schalters f' kurz, so wirken beide Spannungsspulen b3, b' in Reilie ge schaltet transformatorisch in spannungsver minderndem Sinne auf die Stromspulen b', U2 ein, und es ergibt sich ein Wert der Motor spannung,
der zwischen der Grundspannung e und der um die halbe Stufenspannung s vermehrten Grundspannung liegt. Dieser Spannungswert kann dabei, durch e--@-;\2-h ausgedrückt werden, wenn h die konstante, durch die Spulen b3, b' transforinatorisch erzeugte Spannungsverminderung bedeutet.
In genau entsprechender Weise ergeben sich zwei 3Totorspannungsstufen e+12+k und e -+- s oberhalb der der Stellung der Schalter nach Fig.1 entsprechenden Spannung e -,- s/2, wenn man den Stromwender D in seine andere Endstellung umlegt und danach den Schalter b\ zwecks Kurzschliessung der Spannungsspule b' sclilief,')t. Wie man sieht, hat die zuletzt erwähnte Spannungsstufe e --,
- s den Wert der um eine volle Stufenspannung erhöhten Grundspannung, das ist genau der selbe Wert, den man erhalten würde, wenn man bei der zuletzt erwähnten Stellung des Stromwenders D und der übrigen Schalter den Einzelschalter n.' schliessen und den parallel dazu liegenden bisher benutzten Einzelschalter a5 üffnen würde.
Das Offnen des Einzelschalters a', also der Überbang zu einer neuen Trans- formatorstufe erfolgt also praktisch funkenfrei, da nur der dein Motorstrom übergelagerte, verhältnismässig kleine AIagnetisierungsstrom der Drosselspule b', b2 zu unterbrechen ist.
Auf der neuen Transforniatorstufe ergeben sich bei sinngem:IsserWiederholung des vor stehend geschilderten Sehaltverfahrens die Motorspannungsstufen e -f- s, e --j- a" s,.'2 -- I,, e -j- 3s2, <I>e</I> -i- 3s/2 --+- h, e -+- <I>2s.</I>
Alle diese Schaltvorgänge werden natürlich zweckmässig statt durch die abgebildeten Schalter a', a'', a', <I>b',<B>V</B>, D,</I> d', <I>f 1</I> durch eine einzige (nicht dargestellte) Schaltwalze aus geführt.
Desgleichen könnte inan je nach Be- darf die Zahl der Transformatorstufen beliebig vermehren, indem man zu den Einzelschaltern a5, a'', <I>a'</I> weitere, mit andern Anzapfstellen der Sekundärwicklung A des Stufentransfor mators verbundene Einzelschalter in Parallel schaltung anordnet. Grundsätzlich würde da durch an der Wirkungsweise der Einrichtung nichts geändert.
Das durch Fig. 2 veranschaulichte Aus führungsbeispiel unterscheidet sich von dem vorstehend beschriebenen nur dadurch, dass in der Zuleitung zur Spannungsspule b3 ein Schalter b' und parallel zu diesem ein an eine Anzapfstelle der Spule b3 angeschlossener Schalter b" liegt.
Die Lage der A nzapfstelle ist so gewählt, dass bei geschlossenem Schalter b' und geöffnetem Schalter b' in der Spule b3 ein Kraftfluss erregt wird, der ausreicht, bei geöffnetem Schalter a5 und kurz ge schlossener Spannungsspule bi in der Strom spule b1 eine der Stufenspannung s gleiche Spannung züi induzieren.
Von den Schaltern b' und b' ist der Schalter b' gewöhnlich ge schlossen und der Schalter b8 gewöhnlich geöffnet. Solange dies der Fall ist, wirkt in folgedessen die Einrichtung nach Fig. 2 nicht anders als die Einrichtung nach Fig.1. Schliesst man aber kurz vor dem Übergang von der ersten zur zweiten Spannungsstufe des Stufen transformators bei kurz geschlossener Span nungsspule b4 und noch geschlossenem Schalter a' den Schalter b3 und öffnet den Schalter b',
so fliesst der gesamte Motorstrom über den Einzelschalter a' und die Stromspule b' und es herrscht an den Klemmen des Einzel schalters al die Spannung Null. Der Schalter a' kann- daher nach Schliessung des Einzel schalters a' geöffnet werden, ohne dass an ihm der geringste Schaltfunke entsteht, da durch die in der beschriebenen Weise bewirkte Über erregung der Spannungsspule b3 auch der sonst durch die Stromspule b1 fliessende Magneti- sierungsstrom der Stromteilerdrosselspule bi,
b' kompensiert ist. Nachdem der Schalter a' geschlossen und der Schalter a' geöffnet ist, stellt man durch Schliessen des Schalters b' und Öffnen des Schalters b$ den früheren Zu stand der Spannungsspulen b3 wieder her. Die zuletzt erläuterte Einrichtung eignet sich besonders für solche Fälle, wo der Magneti- sierungsstrom der Stromteilerdrosselspule b1, b' so gross ist, dass er beim Öffnen des Einzel schalters al an diesem einen unerwünschten Unterbrechungslichtbogen hervorrufen würde.