DE607128C

DE607128C - Step transformer adjustable under load for high currents

Info

Publication number: DE607128C
Application number: DES100281D
Authority: DE
Inventors: Max Schwaiger
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1931-08-07
Filing date: 1931-08-08
Publication date: 1934-12-18

Description

Unter Last regelbarer Stufentransformator für hohe Ströme Die Erfindung betrifft einen unter Last regelbaren' Stufentransformator für hohe Ströme.Step transformer for high currents that can be regulated under load. The invention relates to a step transformer for high currents that can be regulated under load.

In Fig. i der Zeichnung ist eine der bekannten Schaltanordnungen gezeigt. An den Anzapfungen der Wicklung i gleiten die beiden Stufenwähler 2" und 2b schrittweise entlang, wobei mittels des Lastschalters 3 jeweils der Stufenwähler stromlos gemacht wird, der auf die neue Stufe vorrückt. Um während des Schaltens Kurzschlüsse zu vermeiden, werden die Überschaltwiderstände 4Q und q.b vorübergehend in die Leitung eingeschaltet. Statt des drehbaren Lastschalters 3 kann man auch Trennschalter verwenden. Die Stufenwähler können auch so eingerichtet sein, daß der eine, z. B. 2Q, nur mit den geradzahligen, der andere, 2b, nur mit den ungeradzahligen Anzapfstellen der Wicklung i in Berührung kommt.In Fig. I of the drawing, one of the known switching arrangements is shown. The two step selectors 2 ″ and 2b slide gradually at the taps on winding i along, with the step selector being de-energized by means of the load switch 3 who advances to the new level. To avoid short circuits during switching avoid, the transition resistors 4Q and q.b are temporarily in the line switched on. Instead of the rotatable load switch 3 you can also use disconnectors. The level selector can also be set up so that the one, z. B. 2Q, only with the even-numbered, the other, 2b, only with the odd-numbered taps of the Winding i comes into contact.

Allen diesen Anordnungen ist gemeinsam, daß die Lastschalteranordnung, die in allen Figuren mit 3 angedeutet ist, den über die Stufenwähler 2 fließenden Laststrom selber unterbrechen muß. Dies geht bei niederen Strömen ohne weiteres, führt jedoch bei hohen Strömen, also z. B. bei solchen für iooo Arnp. und mehr, zu unverhältnismäßig massigen Konstruktionen, die einesteils sperrig und teuer sind und andernteils wieder besonders starke Antriebsmittel erfordern. Bei dem unter Last regelbaren Stufentransformator, auf den sich die Erfindung bezieht, sind voneinander getrennt und abwechselnd bei jedem Schaltschritt praktisch stromlos arbeitende,- in parallelen Leitungszweigen der Laststromleitung liegende Stufenwähler vorgesehen und ferner zwei primärseitig in Reihe geschaltete, zwischen den parallelen Leitungszweigen angeordnete Hilfstransformatoren. Mit Hilfe eines derartigenTransformators werden nun die Nachteile der bekannten Anordnungen gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß die Sekundärseiten der in Reihe geschalteten Hilfstransformatoren an eine Lastschalteranordnung angeschlossen sind. Zum Kurzschließen einer jeden Sekundärwicklung der Hilfstransformatoren oder zum Schalten derselben auf einen Überschaltwiderständ oder zcim Stromlosmachen derselben hat die Lastschalteranordnung besondere Kontakte. Als Überschaltwiderstand können in an sich bekannter Weise induktive, rein Ohmsche oder gemischte Widerstände verwendet werden. Vorteilhaft verwendet man eine Drossel mit zwei elektrisch voneinander getrennten Wicklungen, von denen jede mit der Sekundärwicklung eines Hilfstransformators in Reihe liegt. Um den Laststrom über die kurzgeschlossenen Wicklungen der Hilfstransformatoren abführen zu können, ist der bewegliche Teil der Lastschalteranordnung an die Verbindungsleitung der Primär- und Sekundärwicklungen - der beiden Hilfstransformatoren angeschlossen.All these arrangements have in common that the load switch arrangement, which is indicated in all figures with 3, must interrupt the load current flowing through the step selector 2 itself. This is easily done with low currents, but leads to high currents, so z. B. in those for iooo Arnp. and more, to disproportionately bulky constructions, which on the one hand are bulky and expensive and on the other hand again require particularly strong drive means. In the step transformer, which can be regulated under load, to which the invention relates, step selectors that are practically de-energized are provided separately and alternately with each switching step - step selectors located in parallel branches of the load current line and, furthermore, two auxiliary transformers connected in series on the primary side and arranged between the parallel branches. With the aid of such a transformer, the disadvantages of the known arrangements according to the invention are avoided in that the secondary sides of the auxiliary transformers connected in series are connected to a load switch arrangement. The load switch arrangement has special contacts for short-circuiting each secondary winding of the auxiliary transformers or for switching them to a transition resistor or for de-energizing them. In a manner known per se, inductive, purely ohmic or mixed resistances can be used as transition resistance. It is advantageous to use a choke with two electrically separate windings, each of which is in series with the secondary winding of an auxiliary transformer. In order to be able to dissipate the load current via the short-circuited windings of the auxiliary transformers, the movable part of the load switch arrangement is connected to the connecting line of the primary and secondary windings - the two auxiliary transformers.

Es empfiehlt sich, die Hilfstransformatoren mit der Lastschalter- und Stufenwähleranordnung gemeinsam auf einem gegen Erde für die Betriebsspannung isolierten Gestell anzuordnen. Dann kann erheblich an Raum und Isoliermaterial für die gesamte Schalteranordnung gespart werden, da man nun nicht mehr jeden einzelnen Apparat getrennt mit der vollen Betriebsspannung gegen Erde zu isolieren hat. Die einzelnen Teile brauchen untereinander nur in der Höhe der Stufenspannung isoliert zu werden.It is advisable to connect the auxiliary transformers to the load switch and tap selector arrangement together on one against earth for the operating voltage to arrange insulated frame. Then there can be considerable space and insulation material for the entire switch arrangement can be saved, since you no longer have to deal with every single one The apparatus has to be isolated separately with the full operating voltage from earth. the individual parts only need to be isolated from one another to the level of the step voltage to become.

Zu ,besonders günstigen Konstruktionen kommt man, wenn man auch bei Mehrphasentransformatoren jeder Phase ihre eigenen Hilfstransformatoren gibt.You can get particularly cheap constructions if you also at Polyphase transformers each phase gives its own auxiliary transformers.

In den Fig. 2 und 3 der Zeichnung ist die neue Schaltung in zwei verschiedenen Stellungen und Ausführungsformen gezeigt. i bezeichnet wieder die Stufenwicklung des Transformators, an dessen Anzapfungen die Wähler 2a und 2b entlang gleiten. Beide Wähler sind über die beiden Primärwicklungen El und E, der Hilfstransformatoren HI und H2 miteinander verbunden. Die Ableitung des Laststroms erfolgt über die Mittelanzapfung. Die Sekundärseiten der Hilfstransformatoren können durch einen Lastschalter 3 entweder 1@urzgeschIossen (Fig. 2) oder über einen Widerstärid'bzW:"erieDrossel (Fig.3) geschlossen oder endlich auch geöffnet werden.- Bei geöffneter Sekundärwicklung ist der Widerstand der Primärwicklung sehr groß und bei kurzgeschlossener Sekundärwicklung sehr klein. In der Grundstellung (Fig. 2) sind beide Sekundärwicklungen kurzgeschlossen, der Widerstand der Primärwicklungen ist vernachlässigbar klein, der Laststrom verteilt sich gleichmäßig auf die beiden Wähler 2" und 2b. Während des Schaltens soll sich der bewegliche Lastschalterkontakt im Uhrzeigersinn drehen. Dann wird zunächst die Sekundärwicklung S2 geöffnet, der Widerstand der Wicklung E2 wird gegenüber dem der Wicklung Ei sehr groß, und der Laststrom wird praktisch allein über den Wähler 2Q fließen. Damit ist aber der Wähler 2b praktisch stromlos und kann ohne weiteres auf die neue Stufe vorrücken.In Figs. 2 and 3 of the drawing the new circuit is in two different ways Positions and embodiments shown. i again denotes the step winding of the transformer, on whose taps the selectors 2a and 2b slide along. Both selectors are on the two primary windings El and E, the auxiliary transformers HI and H2 linked together. The load current is derived via the center tap. The secondary sides of the auxiliary transformers can either by a load switch 3 1 @ short-circuit (Fig. 2) or via a resistor or: "erie throttle (Fig. 3) closed or finally also be opened.- When the secondary winding is open, the resistance is the primary winding very large and very small when the secondary winding is short-circuited. In the basic position (Fig. 2), both secondary windings are short-circuited, the The resistance of the primary windings is negligibly small, the load current is distributed evenly on the two selectors 2 "and 2b. During the switching should be turn the movable load switch contact clockwise. Then the Secondary winding S2 open, the resistance of winding E2 is compared to the the winding Ei is very large, and the load current is practically solely via the selector 2Q flow. But this means that the selector 2b is practically de-energized and can easily advance to the new level.

Fig. 3 zeigt die Mittelstellung, in der beide Sekundärwicklungen über einen Widerstand, und zwar hier über die Drossel 4, kurzgeschlossen sind. Der Widerstand der beiden Primärwicklungen ist hier wieder gleich, weshalb sich der Laststrom ziemlich gleichmäßig auf die beiden Stufenwähler 2Q und 2b verteilt. Da aber die Sekundärseiten nicht vollkommen kurzgeschlossen sind, tritt an den Primärklemmen der beiden Hilfstransformatoren ein merklicher Spannungsabfall auf, und zwar wird man den Überschaltwiderstand gerade so bemessen, daß die Summe dieser primären Spannungsabfälle gleich der Spannung einer Stufe der Wicklung i ist.Fig. 3 shows the middle position in which both secondary windings over a resistor, namely here via the throttle 4, are short-circuited. The resistance of the two primary windings is here again the same, which is why the load current is pretty much evenly distributed between the two level selectors 2Q and 2b. But there the secondary pages are not completely short-circuited, occurs at the primary terminals of the two auxiliary transformers there is a noticeable voltage drop, and indeed the transition resistance is straight dimensioned so that the sum of these primary voltage drops equals the voltage one stage of the winding i is.

Im weiteren Verlauf des Regelvorganges wird zunächst die Sekundärwicklung S1 geöffnet, wodurch der Stufenwähler2a praktisch stromlos wird und ebenfalls in die neue Stel-. lung vorrücken kann. Wenn der bewegliche Lastschalterkontakt wieder die in Fig. 2 dargestellte Lage einnimmt, ist die neue Grundstellung erreicht.In the further course of the control process, the secondary winding is first activated S1 opened, whereby the tap selector 2a is practically de-energized and also in the new job. ment can advance. When the moving load switch contact again assumes the position shown in Fig. 2, the new basic position is reached.

Wie strichliniert in Fig. 2 angedeutet, kann für die Hilfstransformatoren auch die Sparschaltung angewendet werden.As indicated by dashed lines in FIG. 2, for the auxiliary transformers the economy circuit can also be used.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung beT steht auch darin, daß zum Schalten verschieden starker Lastströme die gleichen Lastschaltertypen verwendet werden können, wenn man das Übersetzungsverhältnis der Hilfstransformatoren und die Überschaltwiderstände den verschiedenen Stromstärken entsprechend abändert. Dadurch kann die Typenzahl und die Lagerhaltung der Lastschalter wesentlich vereinfacht werden.A particular advantage of the invention is also that for The same load switch types are used to switch load currents of different strengths can be when considering the transformation ratio of the auxiliary transformers and changes the transition resistances according to the different currents. This can significantly simplify the number of types and the storage of the load switches will.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Step transformer adjustable under load for high currents with separated and alternating with each switching step practical de-energized tap selector located in parallel branches of the load current line and with two primary side connected in series between the parallel line branches arranged auxiliary transformers, characterized in that the secondary side Auxiliary transformers (HI, H2) connected in series to a load switch arrangement (3) are connected. a. Step transformer according to claim i, characterized in that that to short-circuit each secondary winding of the auxiliary transformers or to switch the same to a transition resistor (4Q, 4b) or to switch off the current same the load switch arrangement (3) has special contacts (Fig.2). 3. Step transformer according to claim 2 with transition resistance, characterized in that as transition resistance a choke with two electrically separated windings is used, each of which is in series with the secondary winding of an auxiliary transformer (Fig. 3). 4. Step transformer according to claim i to 3, characterized in that that the interconnected potential points of the primary windings and that of the secondary windings of both auxiliary transformers with the moving part the load switch assembly are electrically connected. 5. Step transformer according to Claim 4, characterized in that the auxiliary transformers, the tap selector and the load switch arrangement together on one against earth for the operating voltage insulated frame are arranged.