Regulier-Transformator. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Reguliertransformator zur stufenlosen Spannungsregulierung im vorgeschriebenen Arbeitsbereich des Sekundärstromes unter Be lastung, gekennzeichnet durch zwei auf einem durch Streujoche unterteilten Magnetkern und beidseitig dieser Streujoche auf diesem ange ordneten Prirnärwieklungen und eine auf einer dieser Primärspulen vorgesehenen Sekundär wicklung, ferner durch zwei mit dem Magnet kern als Mittelschenkel und mit den Streujochen verbundene Aussenschenkel, auf welchen in Serie geschaltete, derjenigen Primärspule, welche von der Sekundärspule frei ist, gegen überliegende, mit.
Gleichstrom gespeiste Er regerspulen angeordnet sind, wobei die letzt genannte Primärspule an einem Stufensehal- ter geführte Anzapfungen aufweist sowie Mit tel zur Regulierung der Spannung im Erreger stromkreis vorgesehen sind, wobei der Stufen schalter und der regulierbare Erregerstrom kreis dazu dienen, um damit die Sekundär spannung regulieren zu können.
Auf beiliegender Zeichnung ist ein Aus führungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt.
Der Mittelschenkel 1, 1' des Magnetkernes dient zur Aufnahme von zwei in Serie gewik- kelten Primärspulen 2, 2', zwischen welchen Verbindungskerne 4 als Streujoche vom Mit telschenkel zu den Aussenschenkeln 5 gehen, wobei die Summe der Querschnitte dieser Aussenschenkel 5 gleich dem Querschnitt des Mittelschenkels 1, 1' ist. Die Streujoche 1 sind in gleicher \Weise lamelliert wie de: übrige Teil des Magnetkernes. Die eine Pri märspule 2 besitzt Anzapfungen 6, welche zti einem Stufenschalter 7 führen.
Die Kontakt stufen dieses Schalters sind mit a, b, <I>c, d</I> be zeichnet. Dieser Schalter führt an den einen Pol 8 der Primärleitung, während der andere Pol 9 derselben mit dem Ende der andern Primärwicklung 2' verbunden ist. Über der letzteren ist die Sekundärspule 3 aufgewickelt.
Die beiden Primärspulen 2 und 2' sind so berechnet, dass jede einzelne derselben die ganze Primärspannung aufnehmen kann.
Ist der Sekundärstromkreis stark belastet, so verschiebt sich die Primärspannung von der Spule 2' auf die Spule 2, welcher keine Im pedanz entgegenwirkt. Damit verschiebt sieh auch die Kraftlinienzahl vom l@lagnetkernteil 1', der von der Primärwicklung 2' und der Sekundärwicklung 3 umgehen ist, in den von der Primärwicklung 2 umgebenen Magnet kernteil 1.
Auf den .der Primärwicklung 2 gegenüber liegenden Teilen der Aussenschenkel 5 sind über einem Regulierwiderstand 10 geschlos sene, in Serie geschaltete und im entgegen gesetzten Sinne gewickelte Spulen 11 eines Erregerstromkreises angeordnet. Dieser wird von einer an den Polen 12 angeschlossenen Gleichstromquelle, beispielsweise einem Selen gleichrichter gespeist, wodurch in den Aussen schenkeln in stets gleicher Richtung fliessende Kraftlinen erzeugt werden.
Die die Erreger wicklungen 11 tragenden Teile der Aussen- schenket. 5 sind von den übrigen Teilen dieser Schenkel durch die Streujoche 4 abgegrenzt, so dass die durch ,die Wicklungen 11 induzier ten Kraftlinien durch diese Streujoche 4 in den Magnetkern 1 zurückfliessen können.
Dabei ist die eine Leitung 13 der Erreger wicklung am einen Ende des Regulierwider standes 10 und ,die andere 14 an einem über diesen Regulierwiderstand 10 bewegbaren Schleifkontakt 15 angeschlossen.
Der Reguliervorgang spielt sich folgender massen ab. Dabei deuten auf der Zeichnung die Pfeile die Richtung des magnetischen Kraftlinienflusses an.
Wenn, wie bereits bemerkt, der Sekundär kreis belastet ist, fliesst eine grössere Kraft linienzahl durch den durch die Impedanz wenig belasteten Kernteil 1 in der Primär wicklung 2 und eine kleinere Kraftlinienzahl im Kernteil 1', und die Spule 2 erhält gegen über der Spule 2' höhere Spannung. Damit sinkt aber auch gleichzeitig die Spannung im Sekundärstromkreis 3.
Je mehr Windungen in der Primärspule 2 eingeschaltet sind, desto grösser ist die Kraft linienzahl im betreffenden Magnetkern 1 und desto kleiner der Kraftlinienfluss in den von der Primärwicklung 2' umgebenen Magnet teil 1'.
Um im Sekundärstromkreis die Spannung zu erhöhen, werden durch den Schalter 7 Wicklungsgruppen in der Primärwicklung 2 ausgeschaltet, damit die Kraftlinienzahl in dem zugehörigen Magnetteil 1 vermindert und so entsprechend die Kraftlinienzahl in dem von der Primärwicklung 2' umflossenen Magnetkernteil 1' erhöht. Dabei verschiebt sich .ein Teil der Primärspannung von der Wicklung 2 auf die Wicklung 2', wodurch wieder die Spannung im Sekundärstromkreis 3 erhöht wird. Das ist die Grobregulierung; welche von Stufe zu Stufe durch den Schalter 7 bewerkstelligt wird.
Diese Kraftlinien fliessen zum Teil wieder durch die Streujoche 4 nach .dem Mittelkern 1 zurück. Dieser Kraftlinienfluss ist somit am grössten, wenn der Schalter 7 auf dem Kon takt a steht, und am kleinsten auf dem Kon- takt d. Diesem Kraftlinienfluss entspricht auch die Grösse der in den Erregerwicklun gen induzierten elektromotorischen Kraft.
Da die gesamte, vom Primärstrom induzierte elek tromotorische Kraft konstant ist, so verändert sich je nach der Schaltung in der Spule 2 die hraftlinienzahl, und damit ändert sich diese umgekehrt in dem von der Sekundärspule 3 umgebenen Teil des Mittelschenkels 1', das heisst je kleiner die Kraftlinienzahl im Mittel kern 1 in der Primärspule 2 ist, desto grösser ist sie in dem von der Spule 2' umgebenen Kernteil 1'.
Zur Feinregulierung dient der Erreger stromkreis, dessen Spannung mittels des Widerstandes 10 und des Schleifkontaktes 15 praktisch beliebig fein zwischen Null und der vollen Erregerstromspannung regulierbar ist.
Der Erregerstrom erzeugt in den von ihm umflossenen Schenkelteilen 5 einen stets gleichgerichteten Kraftlinienfluss, welcher durch die Streujoche 4 in den Magnetkern 1 zurückfliesst und je nach der periodischen Richtung der Kraftlinien im Kernteil 1 unter der Primärwicklung 2 diese vermehren oder paralysieren, so dass eine Störung in diesem Kraftfeld dadurch eintritt, dass durch die Gleichstrom-Vormagnetisierung der Wechsel stromwiderstand durch Parallelverschiebung verändert wird. Dadurch wird die Primär spannung entsprechend dieser Störung von der Primärspule 2 auf die Spule 2' verlagert und damit die Sekundärspannung verändert.
Je grösser die Spannung im Erregerstromkreis ist, desto grösser ist die nach dem Magnetkern 1 durchfliessende Kraftlinienzahl und,damit die Spannungserhöhung im Sekundärstromkreis. Durch die Feinregulierung der Erregerstrom spannung kann somit die Spannung im Se kundärstromkreis verändert werden. Die Va riation der Erregerstromspannung, um die Spulen 11 nicht zu stark zu dimensionieren, sollen sie nur so gross sein, dass sie zur Aus regulierung der Primärspannung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Anzapfungen a, h. c, d der Primärspule 2 genügt.
Es finden somit zwei Regulierungsarten, eine Grobregulierung und eine Feinregulierung. statt. Die Grobregulierung wird durch den Stufenschalter über die Kontakte a, b,<I>c, d</I> bewirkt. Wenn beispielsweise angenommen wird, dass die primäre Wicklung im Verhält nis von 2 : 3 auf die beiden Spulen 2, 2' ver teilt ist, und die ganze Primärspannung 220 Volt beträgt, so beträgt die Primärspan nung in der Spule 2 bei der Stellung des Stufenschalters 7 auf dem Kontakt a etwa 88 Volt, auf b 66 Volt, auf c 44 Volt und auf d 22 Volt. Das ist die Grobregulierung. Die Feinregulierung geht am Regulierwiderstand 10 vor sich.
Damit kann jede einzelne Stufe der Grobregulierung praktisch stufenlos bis auf Null herab bzw. im vorgeschriebenen Ar- beitsbereich dadurch ausreguliert werden, dass der Schleifkontakt 15 auf dem Regulierwider stand verschoben wird. So ist der Erreger stromkreis kurzgeschlossen, wenn der Schleif kontakt 15 sich am Anschlusspunkt ,des Regu lierwiderstandes 10 an der Erregerleitung 13 befindet, und damit ist die Spannung zwi schen den Polen 12 gleich Null.
Eine weitere Ausbildung ist dadurch mög lich, dass man auch die zweite Primärspule 2' regulierbar ausgestaltet, indem man .deren einzelne Wicklungen oder Wicklungsgruppen auf einen weiteren, nicht. gezeichneten Stufen schalter herausführt und durch die stufen weise Regulierung der Primärwicklung 2' den Kraftlinienfluss im Magnetschenkel l.' be- einflusst.
Es handelt sich hiermit nicht. um eine Drosselung, sondern um eine praktisch ver lustfreie Induktionsregulierung.