Regeltransformator mit zwei parallelen Flußpfaden zur Entnahme von
Wechselstrom gleichbleibender Spannung aus einem Netz schwankender Spannung Die
Erfindung bezieht sieh auf einen Regeltransformator für Spannungsgleichhaltung,
der die schwankende Spannung des Speisenetzes in eine gleichbleibende Spannung für
die Entnahmestelle umwandelt. Unter anderem hat man solche Transformatoren derart
ausgeführt, daß sie in Abhängigkeit von den Schwankungen der Netzspannung mittels
unter der Einwirkung einer Gegenkraft stelieiider beweglicher Eisenteile selbsttätig
den magnetischen Widerstand eines Flußpfades derart ändern, daß die Sekundärwicklung
dauernd von einem konstanten Fluß durchsetzt ist, oder daß bei Sparschaltung oder
Zusatztransformatorschaltung jeweils der Spannungsanstieg oder -abfall ausgeglichen
wird. Solche Spannungsgleichhalter haben den Nachteil, daß die Spannungsregelung
stark von der Phase und Größe des Laststromes abhängig ist.Control transformer with two parallel flux paths for the extraction of
Alternating current of constant voltage from a network of fluctuating voltage Die
The invention relates to a regulating transformer for voltage equalization,
which converts the fluctuating voltage of the supply network into a constant voltage for
converts the extraction point. Among other things, you have such transformers
executed that it means depending on the fluctuations in the mains voltage
under the action of a counterforce, the movable iron parts are automatically positioned
change the reluctance of a flux path such that the secondary winding
is continuously permeated by a constant flow, or that with economy circuit or
Additional transformer circuit compensates for the rise or fall in voltage
will. Such voltage equalizers have the disadvantage that the voltage regulation
is strongly dependent on the phase and size of the load current.
Die Erfindung hat die Aufgabe, hier Abhilfe zu schaffen. Sie betrifft
einen Regeltransformator mit zwei parallelen Flußpfaden zur Entnahme von Wechselstrom
gleichbleibender Spannung aus einem
Netz schwankender -Spannung;-
bei dem der-magnetische Widerstand des einen Flüßpfades praktisch konstant ist und
der magnetische Widerstand des anderen Flußpfades durch einen in diesem. Flußpfad
liegenden beweglichen und der Einwirkung einer Gegenkraft ausgesetzten Eisenanker
im Sinn des Spannungsausgleichs selbsttätig geändert wird.The object of the invention is to provide a remedy here. She concerns
a regulating transformer with two parallel flux paths for drawing alternating current
constant tension from one
Mains fluctuating voltage; -
in which the magnetic resistance of the one flux path is practically constant and
the reluctance of the other flux path through one in this one. River path
lying movable iron anchors exposed to an opposing force
is changed automatically in the sense of voltage equalization.
Erfindungsgemäß wirkt auf den beweglichen Eisenanker außer der Magnetkraft
des gesteuerten Flußpfades und der Gegenkraft noch eine von der Größe und Phase
der Belastung abhängige Hilfskraft derart ein, daß die Spannungsregelung von der
Last unabhängig ist.According to the invention acts on the movable iron armature in addition to the magnetic force
of the controlled flux path and the opposing force another one of size and phase
the load-dependent auxiliary worker in such a way that the voltage regulation of the
Load is independent.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to the drawing.
N ist das Netz mit der schwankenden Spannung, n sind die Anschlußleiter
für die gleichbleibende Spannung. An das Netz N ist die Primärwicklung I angeschlossen,
die die beiden Schenkel i von zwei Eisenkernen 2, 3 umfaßt. Auf den anderen Schenkeln
4, 5 der Eisenkerne sitzen Sekundärwicklungen 2i, 22 in Zusatzschaltung. In dem
einen Joch des Eisenkerns 2 liegt ein beweglicher Eisenanker 6 von solcher Form,
daß sich bei seiner Drehung der magnetische Widerstand des Flußpfades von Kern 2
ändert. Die in Reihe liegenden Wicklungen 2i, 22 erzeugen zwei einander entgegengerichtete
Zusatzspannungen, von denen die Zusatzspannung der Wicklung 22 etwa unveränderlich
ist, während sich die Zusatzspannung der Wicklung 2,1 bei der Drehung des Ankers
6 verhältnismäßig stark ändert, und zwar steigt sie bei Drehung des Ankers im Sinn
des eingezeichneten Pfeiles an. Auf die Welle des Ankers 6 wirkt eine Feder 7, die
mit ihrem einen Ende an einem Hebelarm 8 befestigt ist. Der Arm 8 sitzt auf einer
Welle 9, auf der ebenfalls ein Anker io angeordnet ist. Auf die Welle 9 wirkt eine
Feder ii ein. Der Anker io befindet sich in dem Maul eines Elektromagneten 12, dessen
Wicklung über eine Widerstandsanordnung 13 an die Entnahmestellen angeschlossen
ist. Durch die Widerstandsanordnung fließt ein dem Laststrom nach Phase und Größe
angepaßter Hilfsstrom, der von einem Stromwandler 14 erzeugt wird. Dadurch wird
der gleichbleibenden Entnahmespannung für den Magneten i2 ein künstlicher Spannungsabfall
oder eine Zusatzspannung überlagert, und zwar in Abhängigkeit von der Größe und.
Phase des Laststromes. Diese Zusatzspannung, die Form des Magnetankers io, die Kräfte
der Federn 7 und i i und die Länge des Hebelarmes 8 sind derart aufeinander abgestimmt,
daß unabhängig von der Phase und Größe der Belastung an der Entnahmestellen stets
die gleiche Spannung herrscht.N is the network with the fluctuating voltage, n are the connecting conductors
for the constant tension. The primary winding I is connected to the network N,
which comprises the two legs i of two iron cores 2, 3. On the other thighs
4, 5 of the iron cores sit secondary windings 2i, 22 in an additional circuit. By doing
a yoke of the iron core 2 is a movable iron armature 6 of such a shape,
that when it rotates, the magnetic resistance of the flux path of core 2
changes. The series of windings 2i, 22 produce two oppositely directed windings
Additional voltages, of which the additional voltage of the winding 22 is roughly unchangeable
is, while the additional voltage of the winding 2.1 is when the armature rotates
6 changes relatively strongly, namely it increases in the sense of rotation of the armature
of the arrow drawn. A spring 7 acts on the shaft of the armature 6, which
is attached at one end to a lever arm 8. The arm 8 sits on one
Shaft 9, on which an armature io is also arranged. One acts on the shaft 9
Spring ii a. The armature io is located in the mouth of an electromagnet 12, the
Winding connected to the tapping points via a resistor arrangement 13
is. The load current flows through the resistor arrangement according to phase and size
adapted auxiliary current generated by a current transformer 14. This will
the constant extraction voltage for the magnet i2 is an artificial voltage drop
or an additional voltage superimposed, depending on the size and.
Phase of the load current. This additional tension, the shape of the armature io, the forces
the springs 7 and i i and the length of the lever arm 8 are matched to one another in such a way that
that regardless of the phase and size of the load at the extraction point always
the same tension prevails.
Die Anordnung arbeitet folgendermaßen: Angenommen, die Spannung N
wachse an, damit wächst auch der Fluß im Eisenkern a. Durch die Steigerung dieses
Flusses erfährt der Anker 6 eine Drehung im Pfeilsinn entgegen der auf ihn einwirkenden
Gegenkraft der Feder 7. Auch die in der Wicklung 21 induzierte, der Netzspannung
entgegenwirkende Zusatzspannung wird dadurch gesteigert und -somit für einen bestimmten
Belastungsfall der Spannungsanstieg im Netz N .für die Entnahmestelle iz ausgeglichen.
Wird nun an der Entnahmestelle viel Strom entnommen, dann wird der F lußanstieg
im Eisenkern 2, verringert. Der Anker 6 dreht sich infolgedessen entgegengesetzt
der Pfeilrichtung und erhöht dadurch den magnetischen Widerstand im Kern 2. Dies
hat aber eine Verringerung des Flusses zur Folge. Dadurch wird die- Zusatzspannung
der Wicklung 21 herabgesetzt und der Spannungsanstieg des Netzes 7a nicht genügend
ausgeglichen. Nun erzeugt aber der dem Laststrom proportionale Sekundärstrom des
Stromwandlers 14 in der Widerstandsanordnung 13 eine Zusatzspannung, die sich bei
der Anordnung des Ausführungsbeispiels von der Spannung der Entnahmestelle n, absetzt.
Die auf den Anker io einwirkende Magnetkraft läßt infolgedessen nach, und die Feder
i i, die stärker ist als die Feder 7, dreht den Anker in der Pfeilrichtung. Dadurch
wird auch der Hebelarm 8 in der Pfeilrichtung verschwenkt und die Feder 7 etwas
entspannt. Diese Entspannung bewirkt eine Zusatzdrehung des Ankers 6 in der Pfeilrichtung,
die eine Verringerung des magnetischen Widerstandes im Kern 2, eine Flußvergrößerung
und damit eine Steigerung der Zusatzspannung in der Wicklung 21 hervorruft. Die
Widerstandsanordnung 18, die Form der Anker 6, io, die auf diese Anker einwirkenden
Magnetkräfte, die Spannungen der Federn 7 und ii und die Länge und Lage des Hebelarmes
8 können leicht so abgeglichen werden, daß die Spannungsregelung nunmehr unabhängig
von der Belastung ist. Da sich mit der Phase des-Belastungsstromes auch die Phase
des Sekundärstromes des Stromwandlers 14 ändert, ändert sich auch die Phase der
der Wicklung des Magneten i2 zugeführten Spannung, und infolgedessen ist die Magnetkraft
des Magneten 12 auch von der Phase der Belastung abhängig. Deshalb ist man in der
Lage, die Spannungsregelung auch von der Phase der Belastung unabhängig zu machen,
wenn man die Konstanten der Widerstandsanordnung 13 entsprechend einstellt.The arrangement works as follows: Assuming that the tension N increases, so that the flux in the iron core a also increases. The increase in this flow causes the armature 6 to rotate in the direction of the arrow against the opposing force of the spring 7 acting on it . Balanced for the extraction point iz. If a lot of current is now drawn from the extraction point, the increase in flux in the iron core 2 is reduced. The armature 6 consequently rotates in the opposite direction of the arrow and thereby increases the magnetic resistance in the core 2. However, this results in a reduction in the flux. As a result, the additional voltage of the winding 21 is reduced and the increase in voltage of the network 7a is not sufficiently compensated. Now, however, the secondary current of the current transformer 14, which is proportional to the load current, generates an additional voltage in the resistor arrangement 13 which, in the arrangement of the exemplary embodiment, is separated from the voltage of the tapping point n. The magnetic force acting on the armature io decreases as a result, and the spring ii, which is stronger than the spring 7, rotates the armature in the direction of the arrow. As a result, the lever arm 8 is also pivoted in the direction of the arrow and the spring 7 is relaxed somewhat. This relaxation causes an additional rotation of the armature 6 in the direction of the arrow, which causes a reduction in the magnetic resistance in the core 2, an increase in the flux and thus an increase in the additional voltage in the winding 21. The resistance arrangement 18, the shape of the armature 6, io, the magnetic forces acting on these armatures, the tensions of the springs 7 and ii and the length and position of the lever arm 8 can easily be adjusted so that the voltage regulation is now independent of the load. Since the phase of the secondary current of the current transformer 14 also changes with the phase of the load current, the phase of the voltage supplied to the winding of the magnet i2 also changes, and consequently the magnetic force of the magnet 12 is also dependent on the phase of the load. It is therefore possible to make the voltage regulation independent of the phase of the load if the constants of the resistor arrangement 13 are set accordingly.
Die Erfindung ist auch bei analogen Anordnungen, wie eine solche beispielsweise
in Fig.2 dargestellt ist, brauchbar. In Fig. 2 ist wieder I die Primärwicklung,
die auf dem Schenkel i sitzt. Die jetzt in Hauptschaltung liegende Sekundärwicklung
1I sitzt nur auf dem Schenkel 5, während der Schenkel 4 wicklungsfrei ist.The invention is also applicable to analogous arrangements such as such for example
is shown in Fig.2, useful. In Fig. 2 I is again the primary winding,
which sits on the leg i. The secondary winding now in the main circuit
1I sits only on leg 5, while leg 4 is winding-free.