Regulierschalter für Stufentransformatoren. Gegenstand der Erfindung ist ein Regu lierschalter für Stufentransformataren, !der eine Spannungsregelung unter Last gestattet.
Erfindungsgemäss sind an die Anzapfstellen der regelbaren Wicklung paarweise die Kon takte der Kontaktreihen von wenigstens zwei Stufenwählern angeschlossen, die bei der Spannungsregelung nacheinander schrittweise an .den Kontakten der Reihen entlanggeschal- tet werden und an die Lastleitung über einen Lastschalter angeschlossen sind, der abwech selnd die Stufenwähler bei jedem Schalt schritt stromlos macht.
Die Fig. 1, 2, 4 bis 13 zeigen die Schalt schemata verschiedener Ausführungsformen des Regulierschalters; die Fig. 3 zeigt das Diagramm der Sclhutzdrosselspule 511 der Fig. 2; ,die Fig. 14 zeigt Konstruktionsteile des Regulierschalters in zwei verschiedenen An sichten; die Fig. 15 zeigt einen Teildes Schalter getriebes in -der Näbe der Ebene X-X der Fig. 14.
In dem Schema der Fig. 1 ist eine ein fache Form der Reguliereinrichtungdarge- stellt. Die Wicklung 1 des Transformators ist durch die Anzapfstellen 11, 12, 13 in ein zelne Stufen gleicher 'Spannung unterteilt, die andere Transformatorwicklung ist der Einfachheit halber weggelassen. An die ein zelnen Stufen sind paarweise die Kontakte 111 bis 113, 211 bis 213 der Stufenwähler 100, 200 angeschlossen, die der Einfachheit halber durch Gleitkontakte angedeutet sind.
Der Stufenwähler 100 ist über eine Primär wicklung 507 eines Transformators mit dem Kontakt 502, der Stufenwähler 200 über die andere Primärwicklung 508 mit dem Kon takt 503 des Lastschalters 500 verbunden. Die Primärwicklungen 507, 508 sind gemeinsam mit der Sekundärwicklung 509 auf einen Eisenkern aufgebracht. Die Wicklungen 507, 508 wirken magnetisch in entgegengesetztem Sinne auf den Eisenkern ein, :derart, @dass sich die von den Durchgangsströmen erzeugten Felder aufheben, wenn sich der Laststrom auf beide Wicklungen gleichmässig verteilt. In diesem Fall ist praktisch kein Spannungs abfall in den Wicklungen vorhanden.
Dies entspricht xiem normalen Betriebszustand. Der Transformator ist mit dem Wicklungsende und Odem Lastschalter 500 an den. Laststrom kreis angeschlossen.
Der Lastschalter 500 und,die Stufenwäh ler 100, 200 werden zweckmässig durch ein Getriebe miteinander gekuppelt, von solcher Wirkungsweise, dass zwangsläufig bei der Spannungsregelung jeweils zunächst der eine Stufenwähler 100 stromlos gemacht und hier auf um einen Schritt weitergeschaltet wird, hierauf beide Stufenwähler parallel geschal tet werden, dann der andere Stufenwähler 200 stromlos gemacht und auf die Span nungsstufe des ersten Wählers 100 nachge stellt wird. Schliesslich werden wieder beide Stufenwähler parallel geschaltet.
Um den Ausgleichstrom, welcher bei ,der Überbrückung .der vorübergehend an verschiedene Spannungsstufen angeschlosse nen Stufenwähler auftritt, herabzusetzen, werden zwischen den Stufenwählern und den Kontakten des Lastschalters Wider stände eingeschaltet. Dieses Einschalten kann entweder direkt oder indirekt er folgen. In dem Schema der Fig. 1 ist der Ausgleichswiderstand indirekt eingeschaltet. Es ist die Sekundärwicklung 509 an einen Ausgleichswiderstand<B>510</B> angeschlossen.
Der Widerstand 510 und das Übersetzungsver- hältnis zwischen den Wicklungen 507 bis 509 sind derart bemessen, dass der Ausgleichs strom die Höhe des halben normalen Last stromes nicht überschreitet.
Der Schalter arbeitet auf folgende V#Teise: ,Soll beispielsweise die Spannung um eine Stufe erniedrigt werden, so wird zunächst durch Drehung des Lastschalters 500 der Kontakt 502 stromlos gemacht. Hierauf .wird der Stufenwähler<B>100</B> von dem Kontakt 111 auf den Kontakt 112 weiterbewegt.
Dann wind durch Weiterdrehen -des Lastschalters im gleichen Drehsinn der Kontakt 502 mit dem Kontakt 508 wieder verbunden, hierauf durch Weiterdrehen der Kontakt 503 Strom los gemacht und der Stufenwähler 200 von dem Kontakt 211 auf den Kontakt 212 weiterbewegt und schliesslich werden durch Weiterdrehung des Lastschalters im gleichen Sinne die Kontakte 502, 503 wieder über brückt und dadurch die normale Betriebsstel lung hergestellt. Bei der Spannungserhöhung wird im umgekehrten :Sinne geschaltet.
Eine andere Ausführungsform, bei der der Ausgleichswiderstand direkt in den Last stromkreis eingeschaltet ist, zeigt die Fig. 2. Hier hat der Lastschalter 500 vier Kontakte 501 bis 504. Die Kontakte 501, 502 sind mit einander kurzgeschlossen, die Kontakte 503, 504 durch den Widerstand 505 überbrückt, der am besten gleich dem Quotienten aus Stufenspannung und normalem Laststrom gemacht wird. Im übrigen ist die Einrichtung ebenso getroffen wie bei Fig. 1. Für die ein ander entsprechenden Teile sind dieselben Bezugszeichen verwendet.
Auch das Schalt verfahren ist im wesentlichen das gleiche, nur mit dem Unterschied, .dass der Lastschalter 500, wenn die Stufenwähler 100, 200 an ver schiedene Spannungsstufen angeschlossen sind, -den Widerstand 505 dazwischen schal tet. Der Drehsinn des Lastschalters ist,durch einen Pfeil angedeutet.
Der Ausgleichswiderstand 505 kann., da er nur kurzseitig Strom führt, verhältnis mässig schwach bemessen werden. Es be steht aber dann die Gefahr, dass er bei einem äusseren Kurzschluss des Transfor mators zerstört wird. Um diese Gefahr zu beseitigen, wird zum Ausgleichswider stand 505 eine Drosselspule 511 parallel ge schaltet, deren Eisenquerschnitt man zweck mässig so gering bemisst, dass ihr Eisen ge sättigt ist, bei einer Klemmenspannung, die dem betriebsmässig auftretenden Spannnngs- a.bfall zwischen den Enden des Ausgleichs widerstandes 505 entspricht.
Die Abhängigkeit des zwischen ihren Klemmen auftretenden Spannungsabfalles von dem sie durchfliessenden Strom ist in dem Diagramm der Fig. 3 dargestellt. Hier ist E die Spannungsdifferenz, die während des normalen Betriebes vorübergehend zwischen den Enden des Ausgleichswiderstandes 505 beim Reguliervorgang auftritt. Bei dieser Spannung ist das Eisen der Drosselspule schon gesättigt. Die Drosselspule nimmt -da bei einen verhältnismässig kleinen !Strom J auf.
Nimmt bei Überlastung oder bei Kurz schlüssen der Spannungsabfall zwischen den Enden des Regulierwiderstandes auch nur wenig zu, beispielsweise um den Betrag e, Fig. 3, so entzieht die Drosselspule 511 dem Ausgleichswiderstand 505 den weitaus gröss ten Teil des Belastungsstromes. Der Strom in der Drosselspule steigt um den Betrag i an. Dadurch wind der Ausgleichswiderstand vor Überlastungen geschützt.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird der Ausgleichswiderstand 505 der Fig. 2, nicht unmittelbar in den Stromkreis des Stufenwählers eingeschaltet, sondern er wird, ähnlich wie in Fig. 1, unter Zwischenschaltung eines Transformators elek trisch davon getrennt. Das Schaltbild einer solchen Anordnung zeigt die Fig. 4.
Hier ist, abweichend von der Fig. 2, zwischen die Kontakte 503, 504 des Lastschalters die Pri märwicklung 508 eines Transformators ein- gesehaltet, an deren Sekundärwicklung 509 erst der Ausgleichswiderstand 510 ange- chlossen ist. Dies bietet den Vorteil, dass der Widerstand auf ein niedriges Potential ge bracht werden kann und nicht an die volle Betriebsspannung angeschlossen ist.
Er kann deshalb bequem ausserhalb des Transforma- toröls oder auch ausserhalb des Transforma- torbehälters angebracht werden, ohne dass teuere, für hohe Spannungen isolierte Durch führungen erforderlich sind. Sollte gerade im eingeschalteten Zustand des Widerstandes ein Kurzschluss erfolgen, der den Widerstand stark erhitzt, so wird wenigstens die von dem Widerstand erzeugte Wärme von dem Trans- formatorenöl ferngehalten. Sollte der Wider stand zerstört werden, so kann er, da er ausserhalb des Behälters angebracht ist, be quem ganz oder teilweise ausgewechselt wer den.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der Widerstand bei richtiger Bemessung des Eisenquerschnittes des Transformators, in dessen :Sekundärstromkreis er eingeschaltet ist, bequem gegen Überströme, wie sie bei Kurzschlüssen auftreten, geschützt werden kann. Zweckmässig wird der Eisenkern des Transformators,derart bemessen, dass er schon bei dem normalerweise auftretenden Strom gesättigt ist. Es nimmt beim Auftreten von Kurzschlussströmen die sekundäre Klemmen spannung nur wenig zu. Die Schutzwirkung kann noch durch besondere Streuvorrichtun gen erhöht werden.
Da der Ausgleichswiderstand verhältnis mässig grosse Leistungen vernichten muss, ist er ziemlich teuer. Für bestimmte Betriebsver hältnisse kann es aber vorteilhaft sein, wenn nicht bloss in dem Stromzweig des einen Stufenwählers, sondern in den Stromzweigen beider Stufenwähler Vorrichtungen zur Ver minderung der Ausgleichsströme angebracht sind.
Um in diesem Falle mit einem einzigen Widerstand auskommen zu können, wird, ähnlich wie in Fig. 1, der sekundärseitig. Wicklung 509, Fig. 5, mit dem Ausgleichs widerstand 510 verbundene Transformator mit zwei Primärwicklungen 507, 508 ver sehen, die je in einen Stromzweig der Stufen wähler 100, 200 zwischen den Hauptkontak ten 502, 503 und den Vorkontakten 501, 504 des Lastschalters 500 eingeschaltet werden.
Ist an die regulierbare Wicklung des Transformators ein Stromkreis angeschlossen, der sowohl Energie verbrauchen, wie Energie erzeugen kann, so ist es zweckmässig, den Ausgleichswiderstand entweder auf beide Stromkreise der Stufenwähler gleichmässig zu verteilen, oder die Regulieranordnung so auszuführen, dass die Ausgleichswiderstände je nach der Richtung der Energieströmung in den einen oder andern iStromzweig !der Stufenwähler eingeschaltet werden können..
Zur näheren Erläuterung der Wirkungs weise ist in der Fig. 6 und 7 nochmals die Anordnung entsprechend Fig. 2 dargestellt, in Fig. 6 mit einer Stromverteilung, .die einem Stromverbrauch in -der angeschlosse nen Leitung entspricht, in Fig. 7 mit einer Stromverteilung, die einer Stromerzeugung in ,der angeschlossenen Leitung entspricht.
Wirkt die angeschlossene elektrische Ma schine 9, Fig. 6, als Motor, und haben die Stufenwähler 100, 200 die gezeichnete Stel lung, sind sie also an verschiedene Span nungsstufen angeschlossen, so hat der Last strom den durch die stark ausgezogenen Pfeile 600 angedeuteten Verlauf. Der Ver lauf des Ausgleichstromes ist durch die schwach ausgezogenen Pfeile 700 gekenn zeichnet.
Der Laststrom teilt sich in zwei Zweige, Der eine Teil, geht .von ider Wick- Iung 1 über den Kontakt 112, den Stufen wähler 100, den Kontakt 501, den Lastschal ter 500 zum Motor 9, der andere Teil von der Wicklung 1 aus über ;den Kontakt 213, den Stufenwähler 200, den Ausgleichswider stand 505, den Kontakt 504, den Lastschal ter 500 ebenfalls zum Motor 9.
Der Aus gleichsstrom, der durch die zwischen den Anzapfstellen 12, 13 vorhandene Spannung erzeugt und .durch den Widerstand 505 un gefähr in der Grösse des halben Laststromes gehalten wird, schliesst sich von dem Kontakt 112 aus durch den Stufenwähler 100. den Kontakt 501, den Lastschalter 500, den Kon takt 504. den Ausgleichswiderstand 505, den Stufenwähler 200 und den Kontakt 213.
Wie die Fig. 6 erkennen lässt, tritt sowohl am Kontakt 504, wie am Ausgleichswider stand 505 nur die Differenz des einen Teils des Laststromes und des Ausgleichsstromes auf. Der Kontakt und der Widerstand sind deshalb nur wenig beansprucht. Wenn der Lastschalter 500 bei :der Drehung nach dem Kontakt 501 zu -dem Kontakt 504 verlässt, ist deshalb eine Zerstörung des Kontaktes 504 nicht zu befürchten.
Anders liegen idie Verhältnisse, wenn die elektrische Maschine 9 als Stromerzeuger ar beitet. Dieser Fall ist- in Fig. 7 dargestellt. Die Schaltstellung ist dieselbe wie in Fig. 6. Auch der Ausgleichsstrom 700 hat dieselbe Richtung; dagegen ist der Laststrom 600 um gekehrt gerichtet. Dies hat -den Nachteil, Üass an dem Schaltkontakt 504 und in dem Widerstand 505 jetzt ein wesentlich höherer Strom, nämlich die Summe eines Teils des Laststromes und des Ausgleichsstromes, auf tritt. Diese Teile müssten deshalb entspre chend widerstandsfähiger gebaut werden.
Da der Widerstand 505 eine verhältnismässig grosse Leistung vorübergehend vernichten muss und deswegen ziemlich teuer ausfällt, würde diese stärkere Bemessung des Wider standes erhebliche Kosten verursachen..
Erfindungsgemäss wird diese Schwierig keit dadurch beseitigt, d.ass der Ausgleichs widerstand nicht, wie in Fig. 6 und 7, stets zwischen dem einen Kontaktpaar 503, 504 des Lastschalters 500 eingeschaltet bleibt,, sondern dass eine besondere Schaltvorrichtung vorgesehen wird, die abwechselnd zwischen die Kontakte ,der beiden Paare 501 und 502, 503 und 504 den Ausgleichswiderstand ein schaltet oder die zwischen -die Kontakte .der Paare eingeschalteten Ausgleichswiderstände abwechselnd kurzschliesst.
Solche Schaltvorrichtungen zeigen die Fig. 8 bis 10. In. Fig. 8 ist zwischen das Kontaktpaar 501, 502 der Widerstand 5052 mit der Kurzschlussvorrichtung 5053, zwi schen das Kontaktpaar 503, 504 der Wider stand 5051 mit der Kurzschlussvorrichtung 5054 eingeschaltet. Bei Belastungsverhältnis sen entsprechend Fig. 6 wird der Widerstand 5052, bei Belastungsverhältnissen entspre chend Fig. 7 der Widerstand 5051 durch die entsprechenden Schalter überbrückt.
Bei der Anordnung gemäss Fig. 9 wird der Ausgleichswiderstand 505 mit der parallel geschalteten Drosselspule 511 durch die Schalter 5056, 5057 abwechselnd zwischen die Kontaktpaare<B>501</B> und 502, 503 und 504 eingeschaltet, wobei das andere Kontaktpaar jeweils über den Leiter 5055 kurzgeschlossen wind.
In Fig. 10 ist der Ausgleichswiderstand <B>510</B> wieder indirekt in die Laststromzweige eingeschaltet. Er ist an die Sekundärwick lung 509 eines Transformators angeschlossen, dessen Primärwicklungen 507, 508 abwech selnd zwischen die Kontaktpaare des Last schalters 500 durbh die Schalter 5072, 5082 -Eirr@b@-esaha-1'Ee wer en konn@erda@ -au= dere Kontaktpaar jeweils durch einen Leiter 5071 bezw. 5081 kurz geschlossen wird.
Auch bei den Ausführungsformen nach Fig. 9 und 10 liegt,der Ausgleichswiderstand im Stromkreis des :Stufenwählers 200 bei Be lastungsverhältnissen entsprechend Fig. 6, im Stromkreis des Stufenwählers 100 bei Belastungsverhältnissen entsprechend Fig. 7.
Die Umschaltung des Widerstandes er folgt, wenn die Energieströmung in der Transformatorwicklung 1 ihre Richtung wechselt. Die Umschaltung kann von Hand vorgenommen werden. Man kann aber auch die Schaltvorrichtung durch ein Strom- oder Energierichtungsrelais überwachen lassen. das selbsttätig diese Umschaltung vornimmt. Die Umschaltung gestattet, dass -der Aus gleichswiderstand stets in jenen Stromzweig des Lastschalters eingeschaltet werden kann, in -dem die Differenz von Ausgleichs- und Laststrom auftritt. Der Widerstand kann des halb entsprechend schwächer bemessen wer den.
Eine weitere .Entlastung der Kontakte des Lastschalters 500 kann dadurch herbei geführt werden, dass man zwei parallel ge schaltete, synchron arbeitende Lastschalter verwendet, die zwecks Aufteilung der Schaltleistung über eine Ausgleichsdrossel spule an die Lastleitung angeschlossen sind. Eine derartige Anordnung zeigt die Fig. 11. Hier sind die Lastschalter 5001, 5002, die im einzelnen mit der Ausführung nach Fig. 2 übereinstimmen, zueinander parallel geschal tet und auf einer gemeinsamen Welle ange bracht. Der Lastschalter 5001 ist an das eine Ende 5005, der Lastschalter 5002 an das an dere Ende 5006 der Drosselspule 5004 ange schlossen, deren Mitte 5007 mit der Last leitung 5003 verbunden ist.
Sollen mehr als zwei Lastschalter zueinander parallel ge schaltet werden, so kann durch eine Kombi- nation von Drosselspulen leicht eine gleich mässige Verteilung der Schaltleistung auf,die einzelnen Schalter herbeigeführt werden. Sollen zum Beispiel vier Lastschalter parallel arbeiten, so ist die Anordnung nach -Fig,_ 11 ._zn__@@xdnppelny_Ilie@P-itnngen_5OQ@ werden nicht unmittelbar an ,die Lastleitung angeschlossen, sondern genau so wie die Last schalter 5001 und 5002 über eine weitere Drosselspule, deren Mitte mit der Lastleitung verbunden wird.
Um den Regulierbereich des Transforma tors zu vergrössern, ohne eine feinstufige Unterteilung der gesamten Transformator wicklungen notwendig zu machen, wird ausser der feinstufig unterteilten Wicklung noch eine wenigstens aus einer Stufe bestehende Grobstufenwicklung verwendet. Die Span nung einer Grobstufe wird wenigstens an nähernd gleich der Spannung der Summe der fein unterteilten Wicklungsstufen gemacht. Wie für die Feinstufenwicklung, werden auch für die Grobstufenwicklung zwei Stu fenwähler vorgesehen, deren Kontakte paar weise an die Anzapfstellen der Grobstufen wicklung angeschlossen sind.
Die Grobstufen- w ähler stehen mit der Feinstufenwicklung in Verbindung.
Um mit einer verhältnismässig geringen Stufenzahl auskommen zu können, wird nach einer besonderen Ausführungsform der Erfin dung .die Regulieranordnung so ausgestattet, dass sie sowohl eine Reihen- wie eine Gegen schaltung der regulierbaren Wicklungsteile ge stattet. Zu diesem Zweck wird der Anfang und das Ende der Feinstufenwicklung an je einen Kontakt eines mit der Grobstufenwicklung verbundenen Wendeschalters angeschlossen. Man kann noch weiter gehen und kann auch den Anfang und das Ende der Grobstufen wicklung an je einen Kontakt eines mit einer weiteren Wicklung verbundenen Wende schalters anschliessen.
Um bei Gegenschaltung der feinstufig regelbaren Wicklung Span nungssprünge zu verhüten, ist noch eine Er satzwicklung vorgesehen, die eine der Ge- samtstufenzahl der feinstufig unterteilten Wicklung entsprechende Spannung liefert, mit den Endkontakten -der Stufenwähler die ser Wicklung verbunden ist und durch einen Zwischenschalter beim Übergang von der Reihenschaltung in die Gegenschaltung einem Stufenwähler der grobstufig unterteilten 1wiclkIung vorguscliä;ILeu -wird. Das--Schetna einer -solchen Anordnung zeigt die Fig. 12.
1 ist die feinstufig unterteilte Wicklung mit den Anzapfstellen 11 bis 19, 2 die grob stufig unterteilte Wicklung mit den Anzapf- stellen 21 bis 29. 3 ist eine nicht regelbare Wicklung. 4 ist die Ersatzwicklunb, die beim Übergang von der Reihen- zur Gegen schaltung eingeschaltet wird.
Die Anzapfstellen 12 bis 18 der fein stufig unterteilten Wicklung sind an die Kontakte 112 bis 118 des Stufenwählers 100 und an die- Kontakte 212 bis 218,des Stufen wählers 200 angeschlossen. Die Anzapfstel- len 21 bis 28 der Grobstufenwicklung sind mit den Kontakten 321 bis 328 des Stufen wählers 300 und mit .den Kontakten 421 bis 427 des Stufenwählers 400 verbunden.
Der Stufenwähler 100 ist an die kurzge schlossenen Kontakte 501, 502, der Stufen wähler 200 an die durch den Widerstand 505 und die Drosselspule 511 verbundenen Kon takte 503 und 504 des Lastschalters 500 an geschlossen.
Der Endkontakt 119 des Stufenwählers 100 ist zusammen mit dem Endkontakt 219 des Stufenwählers 200 an das Ende 41 der Ersatzwicklung und an den: Kontakt 51 des Zwischenschalters 5 angeschlossen. Der An fang 42 dieser Wicklung ist mit dem andern Kontakt 52 dieses Schalters verbunden.
Der Anfang 19 der feinstufig unterteilten Wicklung 1 ist an,den Kontakt 61, das Ende 11 dieser Wicklung an den Kontakt 62 des Wendeschalters 6 angeschlossen. Der Zwi schenschalter 5 ist mit dem Stufenwähler 400, der Wendeschalter 6 mit dem Stufen wähler 300 verbunden.. Der Kontakt 321 des Stufenwählers 300, der mit dem Wicklungs ende 21 der grobstufig unterteilten Wicklung 2 verbunden ist, ist an den Kontakt 72, der Anfang 28 dieser Wicklung an den Kontakt 71 des Wendeschalters 7 angeschlossen. Der Wendeschalter selbst ist mit .der nicht regel baren Wicklung 3 und mit :dem Kontakt 428 des Stufenwählers 400 verbunden.
Der Schaltsektor des 'Lastschalters 500 ist duroh-oirc--14la@te@erkreu@be@i-iebe--mitwdc@n- Trieb 120 und dem achtzackigen Malteser kreuz 121 niit,dem Stufenwähler 100, ferner durch Idas Malteserkreuzgetrxebe mit dem Trieb 220 und dem Halteserkreuz 221 mit dem Stufenwähler 200 gekuppelt.
Der Stu fenwähler 100 ist durch das Malteserkreuz- getriebe mit dem Trieb 310, dem Malteser kreuz 311 mit dem Stufenwähler 300, der Stufenwähler 200 durch :das Ma,lteserkreuz- getriebe mit dem Trieb 410 und dem Kreuz 411 mit dem Stufenwähler 400 verbunden. Auf der Welle des Stufenwählers 300 sitzt der Trieb 312 eines weiteren Malteserkreuz- getriebes,dessen Kreuz 313 mit den Wende schaltern 6 und 7 .gekuppelt ist. Desgleichen sitzt auf der Welle des Stufenwählers 400 der Trieb 412, dessen Kreuz 413 mit dem Zwischenschalter 5 verbunden ist.
Die Regelvorrichtung arbeitet auf fol gende Weise: Soll die Spannung :des Trans formators von einem Höchstwert stufenweise herabreguliert werden;] so wird der Last schalter 500 in dem durch den Pfeil angedeu teten Sinn gedreht.. Sobald sein Schaltsektor den Kontakt 502 verlassen hat, wird durch das Malteserkreuzgetriebe 120, 121 der Stu fenwähler 100 von dem Kontakt 112 auf den Kontakt 113, also um eine Stufe zurückge schaltet. Der Stufenwähler 200 bleibt solange auf dem Kontakt 212 stehen, bis der Schalt sektor die Kontakte 504, 501 überbrückt.
Zweckmässig wird, wie in. Fig. 2, der Wider stand 505 derart bemessen, -dass der Quotient aus der Spannung einer Stufe der fein unter teilten Wicklung 1 und dem Widerstand 505 gleich dem halben normalen Laststrom ist.
Sobald der Schaltsektor,des Lastschalters 500 den Kontakt 504 verlässt, wird über das Malteserkreuzgetriebe 220, 221 der Stufen wähler 200 auf den Kontakt 213, also auf dieselbe Spannungsstufe :des Stufenwählers 100 geschaltet. Dieser Vorgang wiederholt sich bei fort gesetzter Drehung des Lastschalters 500 so lange, bis der Stufenwähler 100 auf dem Kontakt 119, der Stufenwähler 200 auf dem Kontakt 219 angelangt ist.
Verlassb jetzt der Schaltsektor des Last schalters 500 wieder den Kontakt 502, so wird der Stufenwähler 100 von dem Kontakt 119 auf den Kontakt 112 weitergedreht, gleichzeitig aber auch über das Malteser- kreuzgefriebe 810, 311 der Stufenwähler 800 von dem Kontakt 321 auf den Kontakt 322. Es wird also der Anfang 19 der feinstufig unterteilten Wicklung 1 von der Anzapf- atelle 21 der grobstufig unterteilten Wick lung 2 auf die nächstniedrige Anzapfstelle 22 umgeschaltet.
Während dieses Umschalt vorganges fliesst der ganze Laststrom nur über den Stufenwähler 200, .den Kontakt 219, den Kontakt 51 des Stufenwählers 5 und den Kontakt 421 des Stufenwählers 400 zur An zapfstelle 21 der grobstufig unterteilten Wicklung. Die ganze feinstufig unterteilte Wicklung ist in diesem Augenblick stromlos, kann also ohne weiteres in der angegebenen Weise umgeschaltet werden.
Verlässt nun .der Lastschalter 500 bei weiteren Drehungen den Kontakt 504, so wird im stromlosen Zustand !der Stufenwäh ler 200 von dem Kontakt 219 auf den Kon takt 212 weitergeschaltet, gleichzeitig aber auch über das Malteserkreuzgetriebe 410, .111, der Stufenwähler 400 von dem Kontakt 421 auf den Kontakt 422. Der ganze Last strom wird dabei über denStufenwähler 100, die feinstufig unterteilte Wicklung 1, :den Kontakt 61 des Wendeschalters 6, den Kon takt 822 des Stufenwählers 300 und die An zapfstelle 22 von der grobstufig unterteilten Wicklung 2 abgenommen.
Von nun an wiederholt sich der Schalt vorgang wieder wie vorher, bis die ganze feinstufig unterteilte Wicklung 1 durchge schaltet ist. Dann werden wieder die Stufen wähler 800 und 400 der grobstufig unterteil ten Wicklung 2 nacheinander um einen Kon takt weitergeschaltet u. ff., bis diese Wähler auf den Endkontakten 828 und 428 ange langt sind.
Von jetzt ab beginnt die Gegenschaltung der Wicklungsstufen. Verlässt jetzt wieder der Lastschalter 500 .den Kontakt 502, so wird im stromlosen Zustand der Stufenwäh ler 100 von dem Kontakt 119 auf den Kon takt 112, gleichzeitig der Stufenwähler 300 von dem Kontakt 328 auf den Kontakt<B>321,</B> ferner werden über das Malteserkreuzgetriebe 312, 313 der Wendeschalter 6 von dem Kon takt 61 auf den Kontakt 62 und der Wende schalter 7 von dem Kontaht 71 auf den Kon takt 72 umgeschaltet.
Dabei fliesst der ge samte Laststrom über den Kontakt 219 des Stufenwählers 200, den Kontakt 51 des Zwi schenschalters 5 und den Kontakt 428 des Stufenwählers 400 zur nicht regelbaren Wicklung B. Es ist also in diesem Augen blick die feinstufig und die grobstufig unter teilte Wicklung stromlos, kann also ohne weiteres umgepolt werden. Nach diesem Schaltvorgang ist nicht mehr der Anfang 19, sondern das Ende 11 der feinstufig unterteil ten Wicklung 1 an den Stufenwähler<B>300</B> und nicht mehr der Anfang 28, sondern das Ende 21 der grobstufig unterteilten Wick lung 2 an die nicht regelbare Wicklung 3 angeschlossen.
Wird nun beim Verlassen des Kontaktes 504. des Lastschalters 500 der Stufenwähler 200 stromlos, so wird dieser von dem Kon takt 219 auf den Kontakt 212, gleichzeitig aber auch -der Stufenwähler 400 von dem Kontakt 428 auf den Kontakt 421, ferner über das Malteserkreuzgetriebe 412, 418 der Zwischenschalter 5 von dem Kontakt 51 auf den Kontakt 52 umgeschaltet. Da=durch wird zwischen die Endkontakte 119 und 219 der Stufenwähler 100 und 200 und den Stufen wähler 400 die Ersatzwicklung 4 eingeschal tet.
Die Spannung dieser Wicklung ist eben so gross .wie die Gesamtspannung der fein- stufig unterteilten Wicklung 1 und ist wie diese der nicht unterteilten Wicklung 3 ent- gegengeschaltet. Die Ersatzwicklung 4 ist normalerweise stromlos und übernimmt nur dann -an Stelle ,der- feinstufig unterteilten Wicklung den Laststrom, wenn die Stufen wähler<B>100,</B> 200 nach dem Durchlaufen der Kontaktreihen an den Endkontakten 119,<B>219</B> angelangt sind, um eine Umschaltung. der feinstufig unterteilten Wicklung 1.
von der einen auf die andere Stufe der grobstufig unterteilten Wicklung 2--im"strömlosen-Z-- stand zu ermöglichen: Die Schalter und Wähler arbeiten bei der Gegenschaltung in derselben Weise, wie bei der Reihenschaltung. Bei Beginn der Cäegenschaltung ist zunächst die fein- und die grobstufig unterteilte Wicklung strom los.
Beim nächsten Schaltschritt wird die Spannungsstufe zwischen den Anzapfstellen 11, 13 der feinstufig unterteilten Wicklung, dann die Spannungsstufe zwischen. -den An zapfstellen 11, 13 der Wicklung 3 entgegen beschaltet usw., bis die Anzapfstelle 18 er reicht ist.
Dann wird statt der feinstufig unterteilten Wicklung die Ersatzwicklung 4 entgegengeschaltet. Hierauf wird statt der Ersatzwicklung 4 die erste Stufe zwischen den Anzapfstellen 21, 22 der grobstufig unterteilten Wicklung und die erste Stufe zwischen den Anzapfstellen 11, 12 der fein unterteilten Wicklung der Wicklung 3 ent gegengeschaltet usw., bis die Anzapfstelle 18 wieder erreicht ist.
Von hier ab wiederholt sich der Vorgang in :der Weise, dass, sobald die feinstufig unterteilte Wicklung durch reguliert ist, sie durch die Ersatzwicklung 4 ersetzt, dann eine neue Spannungsstufe der grobstufig unterteilten Wicklung hinzuge schaltet wird.
Bei Spannungserhöhung wird der Last schalter 500 in dem dem Pfeil entgegenge setzten Sinne gedreht und die beschriebene Schaltfolge rückwärts durchlaufen.
Eine andere Ausführungsform :der Re gulieranordnung mit grob- und feinstufig unterteilter Wicklung ist in,der Fig. 13 dar gestellt. Sie bietet den Vorteil, dass eine Feinstufe erspart werden kann und die zu den Feinstufen gehörende Erregerwicklung nur den halben Kupferaufwand der Erreger wicklung nach Fig. 2 erfordert. Hier ist der Anfang 11 der feinstufig unterteilten Wicklung 1 mit dem einen Grobstufenwähler 300, das Ende 18 dieser Wicklung mit dem andern Grobstufenwähler 400 verbunden und die feinstufige Wicklung 1 ist in zwei Teile ja,- 1b unterteilt,
idie elektrisch voneinander getrennt sind. Die Unterteilung ez@olgt-en-t= Verbindung zweier Stufen oder noch besser durch Heraus nehmen einer, zweckmässig der mittleren, Stufe. Normalerweise führt höchstens die eine Hälfte, also entweder la oder 1b, der Feinstufenwicklung Strom; die .dazugehörige Erregerwicklung kann deshalb viel schwä cher bemessen werden als bei der Ausfüh rung nach Fig. 2, bei der in gewissen Schalt stellungen die ganze Feinstufenwicklung vom Laststrom durchflossen wird.
Die Spannung der Gesamtstufenzahl -der Feinstufenwick- lung 1 ist um eine Stufe kleiner als die Spannung einer Grobstufe.
Der Regulierschalter arbeitet in der gleichen Weise wie der der Fig. 2, bis die Stufenwähler 100, 200 die Anzapfstelle 14 erreicht haben. Dabei führt, solange die Stufenwähler 100, 200 mit den Kontakt paaren 11 bis 14 verbunden sind, der Grob- stufenw ähler 300, sobald sie mit den Kon taktpaaren 15 bis 17 verbunden sind, der Grobstufenwähler 400 den Laststrom. Ein abnormaler Spannungssprung beim Übergang von der Stufe 14 zur Stufe 15 findet nicht statt, da die Potentialdifferenz zwischen die sen Stufen gleich der einer Feinstufe ist.
Von der Endstellung aus, wo die Stufen wähler 100, 200 auf dem Kontaktpaar 1 7 stehen, wird nach Stromlosmachen des Wäh lers 100 zuerst der Wähler 300 auf den Kon takt 22, dann der Wähler 100 auf den Kon takt 11 geschaltet. Nach dem Einschalten des Wählers 100 und dem Stromlosmachen des Wählers 200 wird dieser auf den Kontakt 11 nachgeschaltet. Nunmehr ist der Wicklungs teil 15 bis 18 der feinstufigen Wicklung stromlos und der Grobstufenwähler 400 kann von dem Kontakt 22 auf den Kontakt 23 weiterbewegt werden.
Von jetzt .ab erfolgt die Spannungsregulierung, wie vorher, durch Stromlosmachen und Weiterschelten der Stufenwähler 100 und 200, bis wieder die letzte Schaltstufe 17 erreicht ist. Dann wer den wieder die Grobstufenwähler weiterge schaltet usf.
Um das Auftreten von Schubkräften beim Abschalten einzelner Wicklungsstufen zu ver hüten, werden die beiden Teile ja, 1b der feinstufig unterteilten Wicklung 1 magne tisch gut miteinander verkettet, beispiels weise dadurch, dass man zwischen je zwei Spulen -des einen Teils ja eine Spule des an dern Teils 1b anordnet.
Die Anzapfstellen 14, 15 können, um elektrostatische Aufladun- gen einzelner Wicklungsteile zu verhüten, durch einen hohen Ohmschen Widerstand oder dergleichen überbrückt werden.
In den Fig. 14 und 15 ist eine mehr kon struktive Ausführung des Schaltergetriebes dargestellt. Die elektrische Verbindung der einzelnen Schalterteile ist hier weggelassen.
Der bewegliche Teil des Lastschalters 500 wird mittelst des Kegelradgetriebes 513 in Drehungen versetzt. 502, 503 sind die Schalterkontakte entsprechend Fig. ?. Die Kontakte 501, 504 sind verdeckt. Die Teile 'a.00 bis 504 sind mittelst Isolatoren an einer Behälterwand des Transformators gelagert. Mit dem Schalter 500 ist die 'Scheibe 512 mit den Stiften<B>1220,</B> 220 gekuppelt. Der Stift 120 arbeitet mit dem Malteserkreuz 121, der Stift 220 mit,dem Malteserkreuz221 zusammen.
Das Malteserkreuz 121 ist mittelst der Welle 122 mit der Bürste 223 und dem Schleifring 22.1 des Stufenwählers 200 verbunden, desgleichen das Malteserkreuz 221 mittelst der Hohlwelle 222 mit der Bürste 123 und dem Schleifring 124 des Stufenwählers 100. Von den im Kreis angeordneten Kontakten der Stufen wähler sind je nur zwei diametral gegenüber stehende Kontakte 11,<B>116</B> und 212, 216 dar gestellt. Über :diese Kontakte gleiten beim Regulieren die Bürsten 123 bezw. 223 hin weg.
Von den Schleifringen 124, 224 werden mittelst der Bürsten 125, 225 die Ströme ab genommen und den Kontakten 501 bis 5.04 des Schalters 500 zugeführt. Sämtliche Kon takte und Bürsten sind isoliert ,angeordnet; sie sitzen zum Beispiel auf Isoliermanschet- ten, nur der Schleifring 124 und die Bürste 123, ferner der Schleifring 224 und die Bürste 223 sind leitend miteinander verbun den.
Die Malteserkreuze werden, sobald der Lastschalter durch das Getriebe 513 in Bewe- "ung gesetzt wird, abwechselnd durch die um l80 gegeneinander versetzten, auf gegenüber liegenden Seiten der Scheibe 512 angebrachten Stifte120,220 beijeder Umdrehung-derScheibe 512 um einen Zacken weitergeschaltet.
Der Winkel, den benachbarte Zacken eines Mal teserkreuzes miteinander einschliessen, ist gleich dem Winkel, unter dem die einzelnen Anzapfkontakte, zum Beispiel 112, gegenein ander versetzt sind: Die Antriebswelle des Kegelradgetriebes 513 wird mittelst einer durch die Behälterwand des Transformators herausgeführten Welle angetrieben.