Regeleinrichtung für Spartransformatoren mit Anzapfangen. Die Eigenart der Spartransformatoren be steht darin, dass ihre Zu- und Ableitungen (ungeregelte und geregelte Spannung) an ein und dieselbe Wicklung angeschlossen werden.
Bei Verwendung eines Spartransfor mators zur Spannungsregelung ist in. be kannter Weise die Wicklung mit Anzapfun- gen versehen, die zu Kontakten geführt sind. Diejenigen Anschlussleitungen, die an das Netz mit der ungeregelten Spannung ange schlossen sind, werden zu festen Punkten der Wicklung geführt, während die Anschluss- leitungen, die an das Netz- mit der geregel ten Spannung angeschlossen sind, je nach Be darf mit bestimmten Anzapfungen verbunden sind.
Gegenüber derartigen Anordnungen ist er findungsgemäss eine besonders einfache Aus führung, bei der weniger Kupfer nötig ist, dadurch erhalten:, dass bei einem solchen An schluss der zu den Anzapfungen geführten Leitung, die dem Übersetzungsverhältnis 1:1 entspricht, eine paarweise Vertauschung der zu den Anzapfungen geführten Anschluss- leitung mit der fest an die Regelwicklung angeschlossenen Leitung vorgesehen ist.
Die Kontaktbahn wird bei einer solchen Ausfüh rung für den ganzen Regelbereich zweimal durchlaufen, wobei einmal das ungeregelte Netz und das andere 112a1 das geregelte Netz fest an das Ende der Regelwicklung ange schlossen ist, während die andere zugeordnete Leitung an der Kontaktbahn entlang geführt wird. Die Vertauschung der Zu- und Ab leitung wird hierbei nach dem erstmaligen Durchlaufen der Kontaktbahn durch einen Umschalter vorgenommen, so dass beim aber maligen Durchlaufen in umgekehrter Rich tung eine Regelung der Spannung im glei chen Sinne wie bisher 'erfolgt.
Mit Rück sicht auf möglichst geringe Eisen- und Kup ferverluste wird am besten das äussere Ende der Wicklung zum Anschluss der Leitungen gewählt. Die Umschaltvorrichtung ist dann so einzurichten, dass die Vertauschung der Zu- und Ableitung nur dann möglich ist, wenn sich der Gleitkontakt auf einem mit dem äussern Ende der Regelwicklung ver bundenen Kontakt der Kontaktbahn befindet. Die Umschaltung geschieht zweckmässiger weise unterbrechungslos, damit unter Last geregelt werden kann. Zur Ersparung von Leitungen und besonderen Isolatoren wird der Umschalter zweckmässig an. den Durch führungsisolatoren angebracht.
In den Fig. ja, lb, 1c ist ein Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung dargestellt. a ist die Wicklung einer Phase eines Dreh stromspartransformators. Das untere Ende des Transformators ist zu dem Nullpunkt geführt. Das obere Ende des Transformators führt einerseits zu der Zuleitung e für das ungeregelte Netz und anderseits zu der Zuleitung f für das geregelte Netz. Die An schlüsse für das geregelte oder ungeregelte Netz können auch miteinander vertauscht sein. bi bis b5 sind die Anzapfungen der Wicklungen und ei bis es die an sie an geschlossenen Kontakte der Gleitbahn.
Die Zu- und Ableitungen e und f sind mit ihrem einen Ende an die Durchführungen g und la und mit ihrem andern Ende an einen Um schalter i angeschlossen, der ausserdem noch mit den Leitungen <I>k</I> und l verbunden ist. Das andere Ende der Leitung k gleitet mit dem Gleitkontakt m längs den Kontakten ei bis c5, das Ende der Leitung l ist fest bei b angeschlossen.
In Fig. la ist die Span nung des an die Ableitung f angeschlossenen Netzes niedriger als. die Spannung des an die Zuleitung e angeschlossenen ungeregel ten Netzes. In Fig. 1b sind beide Spannun gen gleich. Bei dieser Stellung des Gleit- kontaktes in erfolgt die Umschaltung an dem Umschalter i in die gestrichelte Stellung. Alsdann wird zum Weiterregulieren der Kon takt m in umgekehrter Bewegungrichtung von ei nach<B>e5</B> verschoben.
Hierbei liegt zum Beispiel in der Stellung von Fig. 1e das Netz mit der geregelten- Spannung am festen An schlusspunkt der Wicklung und die Zuleitung des Netzes mit der ungeregelten Spannung ist- zu den Anzapfungen geführt. Die ge- regelte Spannung ist jetzt höher als die un geregelte Spannung.
Um trotz der zwei Bewegungsrichtungen .des Gleitkontaktes m für ein und denselben Regelsinn ein eindeutig wirkendes Verstell organ zum Höher- und Tieferregeln zu er halten, sieht man ein Zahnradwendegetriebe vor, das beim Umschalten der zu- und ab gehenden Leitungen ebenfalls umgesteuert wird, wodurch sich die Bewegung der Gleit- kontakte umkehrt, ohne dass die antreibende Kurbel des Wendegetriebes ihre Drehrich tung zu ändern braucht. Dieser Vorgang lässt sich bei elektrisch betätigtem Regelmechanis mus ohne Wendegetriebe durch einfache Um kehr der Drehrichtung des Antriebsmotors, also durch Vertauschen zweier Pole, bewirken.
Die Umschaltung der Zu- und Ableitung kann auch elektromechanisch vorgenommen werden, wozu bekannte Einrichtungen zur Anwendung kommen.
In Fig. 2 sind schematisch die wesent lichsten Betätigungsorgane dargestellt. Bei Handantrieb dient .die Handkurbel n dazu, über die Kegelräder gi und<I>r</I> bezw. q2 und<I>r</I> die Regeleinrichtung anzutreiben. Ein Schneckenantrieb ist mit einem beweglichen Anschlag ti und einem festen Anschlag t2 ausgeführt. Diese begrenzen die Bewegung in der einen und andern Richtung.
Der Um schalter wird durch die Stange v mit dem Antriebshebel w oder einem ähnlichen Or gan betätigt. Der Angriff der Stange v an dem Umschalter ist nicht mehr dargestellt. Wird beispielsweise mit der Kurbel n in der gezeichneten Stellung des Kegelrad getriebes die Spannung höher reguliert, so erzielt man zunächst beim Anschlagen von ti an t2 die mittlere Spannung mit dem Über setzungsverhältnis 1:1. Um ein Weiterdrehen der Kurbel n in gleichem Drehsinne zu er möglichen, wird alsdann das Kegelräd- getriebe so umgeschaltet, dass das Rad g2 mit r zum Eingriff kommt.
Dadurch bleibt unter Beibehaltung des vorherigen Dreh sinnes der Kurbel n auch der Sinn der Re gelung (nach aufwärts) bestehen, obwohl auf der Kontaktbahn nunmehr eine Rückwärts bewegung erfolgt. Diese Umschaltung wird gleichzeitg mit der Betätigung des in Fig. 1 dargestellten Umschalters i durch die Stange v vorgenommen, welche dabei an diesem Um schalter und an der Verstellgabel p für das gegelradgetriebe angreift.
In der Fig. 2 sind ferner bei elektromechanischem Antrieb die jenigen Teile dargestellt, welche von diesen Vorgängen gleichfalls beeinflusst werden -und die zur Betätigung eines Hilfsmotors dienen, welcher anstatt der Kurbel n den Antrieb der Regelvorrichtung bewerkstelligen kann. Es sind dies der Betätigungsschalter x, der Umschalter y und das Umschaltschütz z zum Schalten des Hilfsmotors in eine der beiden erforderlichen Drehrichtungen. Wird die Aufwärtsregelung durch den Hilfsmotor an statt durch den Kurbelantrieb vorgenommen, so wird der Betätigungsschalter x in -eine der beiden Schaltstellungen gebracht. Der Strom fliesst über den Umschalter y und schaltet durch das Umschaltschütz z den Hilfsmotor in dem betreffenden Drehsinne ein.
Der Hilfsmotor wirkt gleichfalls auf die Antriebswelle und damit auf den Schnek- kenantrieb mit den Anschlägen ti und t2 ein. Ist wieder die Mittelstellung mit der Span nungsübersetzung 1:1 erreicht, wobei ti ge gen t2 schlägt, so ist, wie bereits vorher ge schildert, zur Weiterregulierung die Um schaltung des Umschalters i der Fig. 1 er forderlich.
Dies geschieht unter gleichzeitiger Umschaltung der Drehrichtung des Hilfs motors mittelst der Stange v entweder von Hand oder auch durch einen doppelt wirken den Elektromagneten.
In manchen Fällen ist jedoch die An ordnung eines Zähnradwendegetriebes uner wünscht, da hierdurch die Regeleinrichtung unter Umständen verteuert wird. In Fig. 3 ist eine Schaltung dargestellt; bei der das Zahnradwendegetriebe in Wegfall kommt.
a ist wieder die Transformatorwicklung. bi bis b5 sind die Anzapfungen. pi und p2 sind die Durchführungen für die Zu- bezw. Ableitungen des Netzes mit der ungeregelten bezw. geregelten Spannung. i -ist der Um- sehälter mit dem bei dem Übersetzungsver hältnis 1:1 die Anschlussleitungen vertauscht werden. Für die Anzapfungen sind zwei Kontaktbahnen vorgesehen.
Betrachtet man zunächst die rechte Kontaktbahn ci bis cs, so erkennt man, dass für jede Anzapfung zwei Kontakte vorgesehen sind. Diese Kon takte sind so angeordnet, dass die miteinander verbundenen, zu derselben Anzapfung gehö renden Kontakte gleichweit von der Mitte der Kontaktbahn entfernt sind. Der mittlere Kontakt, welcher die Übersetzung 1:1 er gibt, ist an das Ende der Regelwicklung an geschlossen.
Ist der Gleitkontakt von ci nach <B>e5</B> verschoben worden, und will man in demsel ben Sinne weiter regulieren, so braucht man nicht mehr wie bei der Anordnung nach Fig. 1 die Bewegungsrichtung des Gleitkontaktes umzukehren, sondern er wird in derselben Richtung weiter verschoben.
Die zweite Kontaktbahn di bis d9 und der Spannungsteiler h dienen dazu, ohne Un terbrechung von einer Stufe auf die andere umzuschalten. Zu diesem Zwecke sind die bei den Gleitkontakte e und f über die Leistungs schalter gi und g2 an die Enden des Span nungsteilers h angeschlossen. Das Ende der Regelwicklung b5 ist mit den Kontakten ki, k2 des Umschalters i verbunden.
Von der Mitte o des Spannungsteilers 1a führt eine Verbindung zu den Kontakten ni, n2 des Umschalters i, dessen mittlere Kontakte nai, nag an die zu den Durchführungen pi und p2 geführte Zu- bezw. Ableitung angeschlossen sind.
Die Ver tauschung der Leitungen durch den Um schalter i erfolgt bei einer Stellung der Gleitkontakte e und f in der Mittelstellung der Kontaktbahn, also bei den Kontakten c.5 bezw. d5. Die Umschaltung mittelst des Um schalters i findet ohne Unterbrechung statt.. In Fig. 3 ist die mittlere Stellung während ,des Umschalters dargestellt, in der alle Kon takte des Umschalters miteinander verbunden sind.
Im Betriebe liegt der Umschalter der art, dass, je nachdem, ob es sich um eine Spannungsregelung unterhalb oder oberhalb des Übersetzungsverhältnisses 1:1 handelt, entweder die Kontakte ki, mi oder n2, m2 oder die Kontakte ni, mi und k2, nag über brückt. sind.
Bei dieser Anordnung wird zweckmässig die Bewegung des die zu der Regelwicklung führenden Zu- bezw. Ab leitung vertauschenden Umschalters mit der Bewegung der Kontakte auf der Kontaktbahn zwangläufig gekuppelt.
Eine weitere Verbesserung der Erfindung erhält man dadurch, dass man die bei dem Übersetzungsverhältnis l: l vorzunehmende Umschaltung dem Takte der Regulierung einordnet, das heisst dass die Umschaltung durch den Umschalter i innerhalb eines sol chen Zeitraumes erfolgt, der zum normalen Schalten von einer Regelstufe zur andern er forderlich ist. Auf diese Weise können be sondere Leerstufen vermieden werden, die im andern Falle _ während der Umschaltung durchlaufen werden müssten. Bei der prak tischen Ausführung einer solchen Einrich tung wird zweckmässig ein doppelseitiger Umschalter vorgesehen, bei welchem die be weglichen Kontakte durch Kniehebelgelenke gemeinsam angetrieben werden.
Durch ge eignete Wahl der Hebelabmessungen kann man dabei die Zeitdauer bestimmen; während der sämtliche Umschälterkontakte mitein ander in Berührung sind. Ein derartiger Um schalter ist in Abb. 4 dargestellt. e und f sind die beiden Leitungen, die vertauscht und an die Wicklung cc des Spartransformators angeschlossen werden sollen.
Der an den Regelkontakten<B>ei,</B> c2..<B>e5</B> entlang verschieb bare Gleitkontakt 7n ist an die beiden festen Kontakte ni und n2 des Umschalters. änge- schlossen. Die andern beiden festen Kontakte ki und k2 des Umschalters stehen mit dem jenigen Ende der Regelwicklung in Verbin dung, welches der Übersetzung 1:
1 entspricht. Die Zuleitungen e und f sind -an zwei ein ander gegenüberliegende feststehende Dreh punkte ini und -Ins der Kniehebelanordnung angeschlossen.
Die Bewegung der Kniehebel anordnung geschieht durch den Hebel 1, wel= eher um die Achse 2 drehbar ist - und mit- telst der Arme 3 und 4 gesteuert werden kann. - Zwischen den Enden des Hebels 1 und den zu jeder Zuleitung gehörenden Doppelmessern 5 und 6 bezw. 7 und 8 sind die Hebel 9 und 10 bezw. 11 und 12 ge lenkig angeordnet. Die Anordnung ist in einer Stellung gezeichnet, in welcher sämt liche Kontakte gleichzeitig berühren.
Durch eine Drehung des- Hebels 2, beispielsweise im Uhrzeigersinne, gelangen die Schaltmesser und Kniehebel in eine Stellung, in der ihre Mittellinien in der Abbildung mit stark ge strichelten. Linien eingezeichnet sind. Dabei trennen die sich gegenüberliegenden Schalt messer 6 und 7 sehr schnell auf .grossen Kon taktabstand, während die beiden andern Schaltmesser 5 und 8 mit den feststehenden Kontakten ni und k2 in Berührung bleiben.
In dieser Stellung ist die Zuleitung e über das Schaltmesser 5 mit den Regelkontakten, die Zuleitung f über das Schaltmesser 8 mit dem festen Anschluss' an dem Ende der Regel wicklung verbunden. Wird jetzt der Hebel 1 durch das Gestänge 3, 4 gegen den Uhrzeiger sinn gedreht, so ergibt sich kurzzeitig die Zwischenstellung, wie sie in der Abbildung dargestellt ist und bei der sämtliche Kontakte gleichzeitig in Berührung sind. Diese Be rührungszeit ist nur sehr kurz, denn bei ge ringer Weiterdrehung werden sofort die Schaltmesser 5 und 8 geöffnet, so dass nur noch 6 und 7 eingeschaltet sind. Die Zu leitung e ist jetzt über .6 mit dem Ende der Regelwicklung und die Zuleitung f über 7 mit den Regelkontakten verbunden.
Die Umschaltung erfolgt .dabei so schnell, dass sich diese Schaltbewegung leicht in einer Zeit ausführen lässt, die zum nor malen Schalten von einer Stufe auf die an dere benötigt wird. Die Umschaltvorrichtung lässt sich daher auch unmittelbar mit dem Wähler kuppeln. Die gesamte Umschaltvor richtung ist auf einer Grundplatte 13 zu sammengebaut und am Transformator- gehKuse befestigt.