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DE743478C - Fine regulator control for step transformers, especially for single-phase transformers on traction vehicles - Google Patents

Fine regulator control for step transformers, especially for single-phase transformers on traction vehicles

Info

Publication number
DE743478C
DE743478C DEL104615D DEL0104615D DE743478C DE 743478 C DE743478 C DE 743478C DE L104615 D DEL104615 D DE L104615D DE L0104615 D DEL0104615 D DE L0104615D DE 743478 C DE743478 C DE 743478C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
transformer
main
winding
anodes
control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DEL104615D
Other languages
German (de)
Inventor
Dr-Ing Louis Monath
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AEG AG
Original Assignee
AEG AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AEG AG filed Critical AEG AG
Priority to DEL104615D priority Critical patent/DE743478C/en
Application granted granted Critical
Publication of DE743478C publication Critical patent/DE743478C/en
Expired legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L9/00Electric propulsion with power supply external to the vehicle
    • B60L9/16Electric propulsion with power supply external to the vehicle using AC induction motors
    • B60L9/24Electric propulsion with power supply external to the vehicle using AC induction motors fed from AC supply lines
    • B60L9/26Electric propulsion with power supply external to the vehicle using AC induction motors fed from AC supply lines single-phase motors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F29/00Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00
    • H01F29/02Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with tappings on coil or winding; with provision for rearrangement or interconnection of windings
    • H01F29/04Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with tappings on coil or winding; with provision for rearrangement or interconnection of windings having provision for tap-changing without interrupting the load current
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00Type of vehicles
    • B60L2200/26Rail vehicles

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  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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  • Sustainable Energy (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ac-Ac Conversion (AREA)

Description

Feinreglersteuerung für Stufentransformatoren, insbesondere für Einphasentransformatoren auf Triebfahrzeugen Die bekannte, zur Geschwindigkeitsregelung von Wechs@elstromlokomotiven heute all= gemein benutzte Feinreglersteuerung weist einen am Haupttransformator entlang zu schaltenden Zusatztransformator auf, von dessen einer Wicklung im. Mittelpunkt der Strom zu den Motoren abgegriffen wird. Die zweite Wicklung dieses Zusatztransformators liegt an einem auf einem ruhenden Kollektor schleifenden Bürstensystem, durch das eine veränderliche Spannung von einem als Spannungsteiler wirkenden Feinreglertransformator abgenommen wird, der seinerseits an festen Anschlüssen des Haupttransformators liegt. Jeder Hauptstufe entspricht dabei eine Drehung des Bürstensystems um r8o°. Die' Leistungsschalter am Haupttransformator sind derart mit dem Bürstensystem gekuppelt, daß das öffnen eines Hauptschalters bei größter Spannung des Zusatztransformators erfolgt, und die übersetzüng des Zusatztransformators ist so abgestimmt, daß nach der Öffnung beide Schalterpunkte praktisch die Spannung o führen, die Restspannungen in allen Stufen also möglichst o sind. Die an sich gute Steuerung hat die Schwäche, daß für große Stufenleistungen und Stufenzahlen, -wie sie für Lokomotiven besonders höher Leistung notwendig werden, der Feinreglerkollektor und das Bürstensystem große Abmessungen und Gewichte annehmen, wodurch bei schnellem Schalten erhebliche mechanische Leistungen aufzubringen sind. Man mußte daher seit einiger Zeit zur Bedienung der Steuerung durch einen Hilfsmotor übergehen, -wodurch die Anordnung verwickelter wurde. Dabei waren besondere Maßnahmen erforderlich, um genügend kurze Schaltzeiten zu erhalten, die aus Betriebsgründen nicht zu lang werden dürfen. Es mußte also der Hilfsmotor ausreichend groß gewählt werden und ferner ein besonderer zusätzlicher Bremsgenerator zur genauen Einhaltung der Bürstenlage auf den Dauerstufen vorgesehm -werden. Der Bremsgenerator hat dabei die Aufgabe, die erhebliche lebendige Kraft der umlaufenden Massen, in erster Linie der Bürstenarme und Halter, schnell zu vernichten. Auch dann kann aber eine bestimmte kürzeste Zeit zum Durchschalten sämtlicher Stufen nicht unterschritten werden. Schließlich Haftet der bekannten Steuerung der Nachteil an, daß ein längeres Verharren auf den Lamellen, also den zahlreichen Zwischenstufen, zu einer Anbrennung der Lamellen führt. Es sind daher strenge Anweisungen darüber erforderlich, in -welchem Zeitmaß das überschalten, insbesondere bei schweren Anfahrten. erfqlgen muß. Auch bei richtiger Bedienung bedarf der Feinreglerkollektor einer gewissen Wartung.Fine regulator control for step transformers, especially for single-phase transformers on traction vehicles The well-known one for speed control of alternating current locomotives Fine regulator control, which is commonly used today, has one on the main transformer along additional transformer to be switched on, one of which is a winding in the. Focus the power to the motors is tapped. The second winding of this additional transformer is due to a brush system dragging on a stationary collector through which a variable voltage from a precision regulator transformer acting as a voltage divider is removed, which in turn is connected to fixed connections of the main transformer. Each main stage corresponds to a rotation of the brush system by r8o °. The' Circuit breakers on the main transformer are coupled to the brush system in such a way that that the opening of a main switch at the highest voltage of the additional transformer takes place, and the translation of the additional transformer is matched so that after the opening both switch points practically carry the voltage o, the residual voltages are therefore as o as possible in all stages. The inherently good control has the weakness that for large stage performances and numbers of stages, -as they are especially for locomotives higher power are necessary, the fine control collector and the brush system large Assume dimensions and weights, which means that with rapid switching, considerable mechanical Services are to be provided. For some time now, you have had to operate the Override control by an auxiliary motor, making the arrangement more intricate became. Special measures were necessary to ensure sufficiently short switching times which, for operational reasons, must not be too long. So it had to the auxiliary motor can be chosen to be sufficiently large and also a special additional one Brake generator provided for precise maintenance of the brush position on the duration levels -will. The brake generator has the task of generating considerable living force of the rotating masses, primarily the brush arms and holders, to be destroyed quickly. Even then, however, there can be a certain shortest time to switch through all stages not are undercut. Finally, the known control has the disadvantage that a longer stay on the lamellas, i.e. the numerous intermediate stages, leads to burning of the lamellas. There are therefore strict instructions about it required, in what amount of time the override, especially with difficult approaches. must be met. Even with correct operation, the fine control collector needs a certain maintenance.

Die vorliegende Erfindung vermeidet die genannten Nachteile, behält aber die bewährte Grundlage des Steuerverfahrens bei, also die Schaltwalze mit den Hauptschaltern, dem Zusatztransformator und dem Feinregle.rtransformator. Sie besteht darin, daß der Spannungsteiler über an seinen Anzapfungen liegende gittergesteuerte Entladungsstrecken auf den Zusatztransformator geschaltet ist und diese Entladungsstrecken in an sich bekannter Weise stromführend gemacht werden. Die Entladungsstrecken treten also an die Stelle der bisher durch die Kollektorschleifbahn und die Bürsten gebildeten mechanischen Kontakte. Die trägheitslose Arbeitsweise der Gittersteuerung, bei der auch keine Kontaktabnutzung eintritt, da die willkürliche Regelung durch sehr geringe Ströme geschieht, vermeidet die obengenamiten Schwierigkeiten. Besonders nachdem heute im pumpenlosen Eisengleichrichter ein einfaches und robustes Steuerelement vorliegt, ist dieser nette Weg sehr vorteilhaft. Der sonst mit der Gittersteuerung verbundene erhebliche Nachteil, daß der totale Leistungsfaktor. bestehend aus dem Produkt von cos g,- und Verzerrungsfaktor, bei weitgehend; r Gittersperrung wesentlich verschlechtert wird, tritt hier nur in ganz geringem Maße auf, da sich diese Verschlechterung nur auf die vom Zusatztransformator beim überschalten einer Feinstufe übertragene Leistung, also einen geringcnTeil der Leistungsaufnahme der Motoren, bezieht. Vor allem aber dauert diese Absenkung nur Bruchteile von Sekunden, denn nach der Erfindung wird jede Zwischenstufe so ausgebildet, daß auf ihr eine Anode bzw. Anodengruppe des Entladungsgefäßes voll ausgesteuert ist, so daf3 dann die Verzerrung der Stromkennlinie ganz unerheblich wird.The present invention avoids the disadvantages mentioned, retains but the proven basis of the control method, i.e. the shift drum with the Main switches, the additional transformer and the precision control transformer. she consists in that the voltage divider is grid-controlled via its taps Discharge paths is switched to the additional transformer and these discharge paths are made live in a manner known per se. The discharge paths occur in other words, in place of those previously formed by the collector slideway and the brushes mechanical contacts. The inertia-free mode of operation of the grid control, in which also no contact wear occurs, since the arbitrary regulation by very little Flowing, avoids the difficulties mentioned above. Especially after today a simple and robust control element in the pumpless iron rectifier present, this nice way is very beneficial. The one else with the grid control associated significant disadvantage that the total power factor. consisting of the Product of cos g, - and distortion factor, at largely; r grid closure essential is deteriorated, occurs here only to a very small extent, since this deterioration only to that transmitted by the additional transformer when switching over a fine level Power, i.e. a small part of the power consumption of the motors. before But above all, this lowering only takes a fraction of a second, because according to the invention each intermediate stage is formed in such a way that an anode or group of anodes is placed on it of the discharge vessel is fully modulated, so that the distortion of the current characteristic curve becomes completely irrelevant.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil liegt darin, daß bei entsprechender Ausbildung des als regelbares Ventil wirkenden Entladungsgefäßes jede Zwischenstufe der Steuerung ohne Schaden längere Zeit bestehen bleiben kannwährend der normale Feinreglerkollektor trotz seiner Widerstandsverbindungen dieses bekanntlich nicht erlaubt.Another important advantage is that with the appropriate Formation of the discharge vessel acting as a controllable valve every intermediate stage the control can persist for a long time without damage during normal Precision regulator collector, despite its resistance connections, is known not to do so permitted.

Es ist bekannt, eine Spannungsregelung in einer aus Haupt- und Zusatztransformator hestehenden Anordnung dadtireh vorzwichtncn, daß der Erregerwickiunb des Zusatztransformators eine allein mittels elektrischer, gittergesteuerter Ventile veränderbare Spannung zugeführt wird. Dieses Regelverfahren hat jedoch den Nachteil, daß sich die durch die-Gittersperrung bedingte proportionale Absenkung des totalen Leistungsfaktors auf die volle Stufenleistung auswirkt. Die Erfindung vermeidet jedoch diesen Übelstand. Bei ihr wird nämlich nicht der Zusatztransforinator von einer konstanten Spannung über Entladungsgefäße durch veränderliche Aussteuerung verschieden erregt, sondern gittergesteuerte Entladungsstrecken werden dazu benutzt, durch nacheinanderfolgende Anodenzündungen den Zusatztransformator von verschiedenen Anzapfungen eines Spannungsteilers mit steigender oder fallender Spannung zu speisen. Die Anode, die an die höhere Spannung angeschlossen ist, löst stets die vorhergehende ab. Die Gittersteuerun"; dient also bei der Einrichtung nach der Erfindung nur dazu, den Wechsel der Sperrung der aufeinanderfolgenden Anoden vorzunehmen. Die gesteuerten Lichtbögen treten hier genau an die Stelle der einzelnen Kollektorlamellen und Bürsten der bekannten Feinr eglersteuerung.It is known to have voltage regulation in a main transformer and an auxiliary transformer The above arrangement dadtireh vorzwichtncn that the exciter winding of the additional transformer a voltage that can be changed solely by means of electrical, grid-controlled valves is fed. However, this control method has the disadvantage that the the grid blocking caused proportional lowering of the total power factor affects the full stage output. However, the invention avoids this drawback. With it the additional transformer does not have a constant voltage Excited differently via discharge vessels through variable modulation, but rather Grid-controlled discharge paths are used by successive Anode ignitions the additional transformer from different taps of a voltage divider to be fed with rising or falling voltage. The anode attached to the higher Voltage is connected, always replaces the previous one. The grid control "; so is used in the device according to the invention only to change the lock of the successive anodes. The controlled arcs occur here exactly in place of the individual collector lamellas and brushes of the well-known Feinr regulator control.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Steuerung sei im einzelnen an dem Ausführungsbeispiel nach Abb. i klargelegt Die Wechselstrombahnmotoren Al werden von dem Haupttransformator T über den Zusatztransformator ZT in bekannter Weise gespeist. Die eine Wicklung des vorgenannten Zusatztransformators wird mittels einer Nok--kenwa.lze, welche die Hauptschalter 1, 11, 111 ... steuert, in bekannter Weise - am Haupttransformator T entlang geschaltet. Der Feinreglertransformator FT liegt mit seinen Endpunkten an einer festen Spannung des Haupttransformators. Sein Mittelpunkt ist an den Mittelpunkt der zweiten @WickIttng des Zusatztransformators ZT gelegt. Im Ausführungsbeispiel nach Abb. i sind zwei Entladungsgefäße in Form von Quecksilberdampf -stromrichtern mit ihren Kathoden K, und K_ an die Wicklungsendpunkte i und z der z«-eiten Wicklung des Zusatztransformators Z7-angeschlossen. Die einzelnen gesteuerten ' Anoden ttl . . . lat bzw. sind mit den Anzapfungen des Feinreglertransforiuators in der gezeichneten U% eise verbunden. Sind nur die außenliegenden Anoden a, und ac" voll geöffnet, alle übrigen dagegen gespurt, dann fließt während der einen Spannungshalbwelle ein Strom vom AnzapfpunktAi über a1 Kt auf die linke Hälfte 0, der Wicklung des Zusatztransformators ZT,während der anderen Spannungshalbwelle fließt ein Strom vom Anzapfpunkt .i2 über a2 K2 auf die rechte Hälfte 02. Entsprechend der sixlusföimigen Spannung, die dem Feinreglertransformator FT vom Haupttransformator aufgedrückt wird, sind die Stromkennlinien sinusförmige Halbwellen, so daß in der Wicklung I', 2' des Zusatztransformators ZT eine sinusförmige Spannung induziert wird. Das Übersetzungsverhältnis des Zusatztransformators -wird so gewählt, daß unter Berücksichtigung des geringen Anodenabfalls in den Stromrichtern die in der Wicklung I', 2' induzierte Spannung gleich der Trransformatorstufenspannung ist. Es ist dann bei geschlossenem Hauptschalter II die Spannungsdifferenz am offenen Schalter I gleich o, und der Schalter Il kann funkenlos geöffnet und geschlossen werden.The mode of operation of the control according to the invention is explained in detail in the exemplary embodiment according to FIG. I. The AC traction motors A1 are fed in a known manner from the main transformer T via the additional transformer ZT. One winding of the aforementioned additional transformer is switched along the main transformer T in a known manner by means of a cam roller which controls the main switches 1, 11, 111. The endpoints of the fine control transformer FT are connected to a fixed voltage of the main transformer. Its center point is placed at the center point of the second @WickIttng of the additional transformer ZT. In the exemplary embodiment according to FIG. I, two discharge vessels in the form of mercury vapor converters with their cathodes K 1 and K_ are connected to the winding endpoints i and z of the z "-side winding of the additional transformer Z7. The individual controlled 'anodes ttl . . . lat or are connected to the taps of the precision regulator transformer in the drawn U%. If only the external anodes a, and ac "are fully open, all others are tracked against it, then during one voltage half-wave a current flows from the tapping point Ai via a1 Kt to the left half 0, the winding of the additional transformer ZT, while the other voltage half-wave a current flows from the tap point .i2 via a2 K2 to the right half 02. Corresponding to the sixlusoidal voltage that is applied to the fine control transformer FT by the main transformer, the current characteristics are sinusoidal half-waves, so that a sinusoidal voltage is induced in the winding I ', 2' of the additional transformer ZT The transformation ratio of the additional transformer is chosen so that, taking into account the low anode drop in the converters, the voltage induced in winding I ', 2' is equal to the transformer stage voltage. With main switch II closed, the voltage difference at open switch I is then the same o, and the switch II can be sparkless be opened and closed.

Sperrt man bei geschlossenen Schaltern I. und I I die Anode a1 und a., dann wird die Wicklung I, 2 des Zusatztransformators ZT stromlos und der Zusatztransformator zur ein- -fachen Doppeldrosselspule. Man hat als Spannung der Hauptstufe S1 das Mittel der Spannungen an den Schalterpunkten EI und EI,. If the anode a1 and a. Is blocked with switches I. and II closed, the winding I, 2 of the additional transformer ZT is de-energized and the additional transformer becomes a single double inductor. The voltage of the main stage S1 is the mean of the voltages at the switch points EI and EI ,.

Der Vorgang der Regelung von der Hauptstufe S, auf die Hauptstufe S2 verläuft in folgenden Stufen: I. Anoden a., und a2' sind geöffnet, alle anderen gesperrt, Schalter I und II geschlossen.The process of regulation from the main stage S to the main stage S2 runs in the following stages: I. Anodes a., And a2 'are open, all others locked, switches I and II closed.

2. Wie I., jedoch Schalter I geöffnet.2. As I., but switch I open.

g. Anoden a1 und a2 werden allmählich gesperrt und im selben Maß die Anoden bi und b2 der benachbarten Anzapfung geöffnet. Der Strom geht auf die letzteren über, und die durch den Zusatztransformator im Wicklungsteilm! abgesetzte Spannung verringert sich.G. Anodes a1 and a2 are gradually blocked and, to the same extent, the Anodes bi and b2 of the adjacent tap are open. The current goes to the latter over, and through the additional transformer in the winding part! remote voltage decreases.

In gleicher Weise wird die abgesetzte Spannung durch Überschalter auf die Anoden cl, c2 und darauf auf dl, d2 verringert.In the same way, the offset voltage is reduced by over-switches to the anodes cl, c2 and then to dl, d2.

Werden dann die Anoden ,e" e2 ge- öffnet, so dreht sich die Strom- und Spannungsrichtung in der Wicklung I, 2 im Verhältnis zur Spannung im Transformator T, d.-11. es-wird jetzt Spannung zugesetzt.Then the anodes, e "e2 overall opens, then the current and voltage direction 2 rotates in the winding I, in relation to the voltage in the transformer T, d.-11. Voltage, it-is now added.

6. Durch gleichartiges Überschalter auf die Anoden f l, f2, g l, ä 2 und hl, h2 -wird die volle Netzspannung erzeugt, damit Spannungsgleichheit am Schalter III, so daß mit dem Einschalten des Schalters II I die zweite Hauptstufe erreicht ist.6. By similar over- switches on the anodes fl, f2, gl, ä 2 and hl, h2 - the full mains voltage is generated so that the voltage at switch III is equal, so that when switch II I is switched on, the second main stage is reached.

Um die Stromrichtergefäße klein zu halten, wird man sie, da ihre Abmessungen hauptsächlich durch die Stromstärken bestimmt sind, vorteilhaft für mittlere oder höhere, Spannungen auslegen.In order to keep the converter vessels small, they will be used because of their dimensions mainly determined by the currents, advantageous for medium or interpret higher voltages.

Die Gitterregelung kann nach jedem der bekannten Verfahren vorgesehen werden, z. B. durch Drehregler, die den Gittern Spannungen geeigneter Phase aufdrücken. Dabei wird man dann die Bewegung der Drehregler mit den Stellungen der Hauptschaltwalze in- ähnlicher Weise in Verbindung bringen, wie bei der normalen Feinreglersteuerung Bürstendrehung und Schaltwalze gekuppelt sind. Hat man die Stromrichter so reichlich gewählt, daß jedes der einzelnen Anodensysteme den Stroin längere Zeit allein oder zusammen mit den benachbarten Systemen führen kann, so kann jede dieser Zwischenstellungen als eigentliche Fahrstufe aufgefaßt werden. Dabei ist allerdings Voraussetzung, daß der allein eingeschaltete Hauptschalter - im obigen Beispiel der Schalter I I - den vollen Motorstrom während dieser Zeit ohne unzulässige Erwärmung verträgt. Die Bewegung der Drehregler, also die Aussteuerung der Anoden, erfolgt ganz beliebig schnell, so daß eine völlig stufenlose Regelung möglich ist, die der eines Kollektorfeinreglers mit unendlich großer Lamellenzahl entspricht.The grid control can be provided according to any of the known methods be e.g. B. by means of rotary controls that press voltages of the appropriate phase onto the grids. In doing so, you will then move the rotary control with the positions of the main switching drum Connect in a similar way as with normal fine control Brush rotation and shift drum are coupled. There are so many power converters chosen that each of the individual anode systems the Stroin alone or for a long time can lead together with the neighboring systems, so can each of these intermediate positions can be understood as the actual speed step. However, it is a prerequisite that that the only switched on main switch - in the above example switch I I - can withstand the full motor current during this time without inadmissible heating. The movement of the rotary controls, i.e. the control of the anodes, is completely arbitrary fast, so that a completely stepless regulation is possible, that of a collector fine regulator with an infinitely large number of lamellae.

Auch bei Teilaussteuerung der Anoden arbeitet man einwandfrei, da bekanntlich beim gleichzeitigen Brennen von Anoden benachbarter Anzapfungen die Verzerrung der Stromkennlinie geringer ist, als wenn nur allein die an höherer Spannung liegende Anode auf gleiche effektive Spannung gebracht ist. Wählt man das Übersetzungsverhältnis des Zusatztransformators so, daß auf den Hauptstufen, also beim Schließen und Öffnen der Hauptschalter, nicht nur die Außenanoden a1, a.# brennen, wie oben angenommen wurde, sondern auch die Nachbaranoden b1, b, einer Teilstrom führen, so ergibt sich die vorteilhafte Möglichkeit, durch eine etwas verschiedene Einstellung des Gitterdrehreglers auf den einzelnen Hauptstufen die dem Zusatztransformator aufgedrückte Spannung willkürlich zu regeln. Hierdurch kann man in genauerer Weise die Restspannungen an den Hauptschaltern auf einen Mindestwert herabdrücken, als dieses mit der heutigen Feinreglersteuerung möglich ist, bei der peinliche Einhaltung gleicher Streuungsverhältnisse auf den einzelnen Fahrstufen hierzu das einzige Mittel ist, das eine sorgfältige, aber kostspielige Ineinanderschachtelung der Spulen des Leistungstransformators voraussetzt. Das geschilderte Steuerverfahren ergibt grundsätzlich auch die Lösung für die Aufgabe, den Unterschied der StufenspannungendU ungleich groß zu machen und, -wie. es vorteilhaft ist., die unteren und mittleren Stufen mit kleinen AU, die oberen mit größerem d U auszuführen. Man erreicht dann mit kleinerer Gesamtstufenzahl, also kleinerer Zahl von Schaltern und Anzapfungen, die gleiche höchste Spannung, ohne größere Zugkraftsprünge zu erhalten, da man bei niedrigen Geschwindigkeiten. auf dem flacheren Ast, bei hohen auf dem steileren Ast der Zugkraftkennlinie arbeitet.Even with partial modulation of the anodes one works perfectly, since it is well known that when the anodes of adjacent taps are burning at the same time, the distortion of the current characteristic is less than when only the anode at the higher voltage is brought to the same effective voltage. If the transformation ratio of the additional transformer is chosen so that on the main stages, i.e. when the main switch is closed and opened, not only the external anodes a1, a. # Burn, as was assumed above, but also the neighboring anodes b1, b, carry a partial current, there is the advantageous possibility of arbitrarily regulating the voltage applied to the additional transformer through a somewhat different setting of the grid knob on the individual main stages. This allows the residual voltages at the main switches to be reduced to a minimum value in a more precise manner than is possible with today's fine-tuning control, with the embarrassing compliance with the same distribution ratios on the individual speed levels, the only means for this is to carefully but expensive nesting of the coils of the power transformer. The described control method basically also provides the solution for the task of making the difference in the step voltages dU unequal and how. it is advantageous to carry out the lower and middle stages with small AU, the upper with larger d U. With a smaller total number of stages, that is to say a smaller number of switches and taps, the same highest voltage is then achieved without having to get larger jumps in pulling force, since one is at low speeds. works on the flatter branch, at high branches on the steeper branch of the tractive force characteristic.

Im gezeichneten Ausführungsbeispiel käme das darin zum Ausdruck, daß auf den unteren Stufen die Stromrichter z. B. nur mit den Anodengruppen b ... jc und erst auf den oberen, weiter auseinanderliegenden Spannungsstufen mit den Gruppen a. ...1i ausgesteuert werden.In the illustrated embodiment that would be expressed in the fact that the converter z. B. only with the anode groups b ... jc and only on the upper, further apart voltage levels with the groups a. ... 1i are controlled.

Nach dem Ausführungsbeispiel in Abb.2 kann man auch die zwei Entladungsgefäße zu einem einzigen vereinigen, indem die Kathode K in den :Mittelleiter des ZusatztransformatorsZT gelegt wird. Dabei erhält der Feinreglertransformator FT drei Wicklungen., die an fester Spannung des Haupttransformators liegende Wicklung A.1. A. und zwei gleiche, elektrisch getrennte Wicklungen, die an die Anoden a,1 ... 7t1 und ü@ . . . It@ mit ihren Anzapfungen in der gezeichneten Weise angeschlossen sind. Bei gleicher Feinstufenzahl bleibt die Anodenzahl die gleiche wie in Abb. i.According to the exemplary embodiment in Fig. 2, the two discharge vessels can also be combined into a single one by placing the cathode K in the center conductor of the additional transformer ZT. The fine control transformer FT receives three windings, the winding A.1, which is connected to the fixed voltage of the main transformer. A. and two identical, electrically separate windings connected to the anodes a, 1 ... 7t1 and ü @ . . . It @ are connected with their taps in the manner shown. With the same number of fine stages, the number of anodes remains the same as in Fig. I.

In manchen Fällen wird man die verwikkeltere Ausführung des Feinreglertransformators in Kauf nehmen, um dafür den Vorteil eines einzigen Entladungsgefäßes zu haben.In some cases, the more complicated version of the precision regulator transformer is used accept in order to have the advantage of a single discharge vessel.

In den Ausführungsbeispielen sind mehranodige Gefäße benutzt. Die Erfindung ist hierauf jedoch nicht beschränkt, sondern kann in genau gleicher Weise mit der entsprechenden vergrößerten Anzahl cinanodiger Ventile verwirklicht werden. Sie ist auch nicht nur für Einphasentransformatoren geeignet, sondern auch für Drehstromtransformatoren.In the exemplary embodiments, multi-anode vessels are used. the However, the invention is not limited to this, but can be used in exactly the same way can be realized with the corresponding increased number of cinanodiger valves. It is also suitable not only for single-phase transformers, but also for three-phase transformers.

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE: i. Feinre glersteu.erung für Stufentransformatoren, insbesondere für Einphasentransformatoren auf Triebfahrzeugen, bei der eine Wicklung eines Zusatztransformators am Haupttransformator - entlang geschaltet wird, dessen zweite Wicklung zur Schaffung der Zwischenstufen von einem als Feinregler wirkenden, voni Haupttransformator gespeisten Spannungsteiler regelbar gespeist wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsteiler über an seinen Anzapfungen liegende gittergesteuerte Entladungsstrecken auf den Zusatztransformater geschaltet ist und diese Entladungsstrecken in an sich bekannter Weise stromführend gemacht werden. PATENT CLAIMS: i. Precision regulator control for step transformers, especially for single-phase transformers on traction vehicles, in which one winding of an additional transformer is switched along the main transformer, the second winding of which is controllably fed by a voltage divider that acts as a precision regulator and is fed by the main transformer to create the intermediate stages, characterized in that that the voltage divider is connected to the additional transformer via grid-controlled discharge paths located at its taps, and these discharge paths are made live in a manner known per se. 2. Steuerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Wicklung des Zusatztransformators und auch die Feinreglertransformatorwicklung in nvei Hälften aufgeteilt sind und daß je eine Halbwicklung des Zusatztransformators mit ihrer Endklemme an die Kathode des Entladungsgefäßes geführt ist, während die einzeln gesteuerten Anoden an sämtliche Anzapfungen des Feinreglertransformators geführt sind. 2. Control according to claim i, characterized in that the second winding of the additional transformer and also the precision regulator transformer winding are divided into nvei halves and that one half-winding of the additional transformer with its end terminal on the cathode of the discharge vessel is performed, while the individually controlled anodes to all Taps of the precision regulator transformer are performed. 3. Steuerung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Entladungsgefäße pumpenlose Quecksilberda.mpf-Eisengleichrichterverwendet werden. a. 3. Control according to claim i and 2, characterized in that pumpless mercury da.mpf iron rectifiers are used as discharge vessels will. a. Steuerung nach Anspruch i. dadurch gekennzeichnet, daß die Gitterregelung der Anoden in Abhängigkeit von den Stellungen der Hauptsteuerwalze erfolgt, welche den Zusatztransformator am Haupttransformator entlang schaltet. Control according to claim i. characterized in that the grid control of the anodes takes place depending on the positions of the main control roller, which switches the additional transformer along the main transformer. 5. Steuerung nach Anspruch i und q., dadurch gekennzeichnet. daß die Aussteuerung der Anoden auf den einzelnen Hauptstufen, d. h. den Stufen, auf denen am Haupttransformator zwei Hauptschalter gleichzeitig geschlossen sind, etwas verschieden eingestellt wird, und zwar so, daß beim öffnen eines Hauptschalters die daran auftretenden Restspannungen auf allen Stufen möglichst gering sind. 5. Control after Claims i and q., Characterized. that the control of the anodes on the individual main stages, d. H. the steps on which there are two main switches on the main transformer are closed at the same time, something is set differently, in such a way, that when you open a main switch, the residual stresses occurring on all Levels are as low as possible. 6. Steuerung nach Anspruch i und ¢, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsdifferenz zwischen zwei Anzapfungen am Haupttransformator auf den unteren Fahrstufen kleiner gemacht wird als auf den oberen und daß dementsprechend die Entladungsgefäße auf den unteren Stufen nicht mit allen Anoden der Reihe nach ausgesteuert werden, sondern jeweils nur so weit, bis die Restspannung am Hauptschalter ungefähr o ist. 6. Control according to claim i and ¢, characterized in that that the voltage difference between two taps on the main transformer on the lower speed steps is made smaller than on the upper and that accordingly the discharge vessels on the lower steps do not have all the anodes one after the other are controlled, but only so far until the residual voltage on the main switch is about o. 7. Steuerung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Entladttngsgefäße zu einem vereinigt werden, indem die zweite Wiclaung des Zusatztransformators mit ihrem Mittelpunkt an die Kathode gelegt wird, und daß die Endpunkte dieser Wicklung an die Mittelpunkte von zwei gleichen. elektrisch getrennten Wicklungen des Feinreglertransformators gelegt werden, die mit ihren Anzapfungen an die einzelnen getrennt gesteuerten Anoden bzw. Anodengruppen des Gefäßes angeschlossen werden, während seine dritte Wicklung mit fester Spannung vom Haupttransformator gespeist wird. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgege.nstandes vom Stand der Technik; ist im Erteilungsverfahren folgende Druckschrift in Betracht gezogen «-orden: schweizerische Patentschrift .. Nr. i6 i i55.7. Control according to claim i and 2, characterized in that the two discharge vessels are united into one by the second winding of the additional transformer is placed with its center on the cathode, and that the end points of this winding to the midpoints of two equal. electric separate windings of the precision regulator transformer are placed with their Taps on the individually controlled anodes or groups of anodes of the Vessel connected to it while its third winding is at a fixed voltage fed by the main transformer. To delimit the subject of the registration from the state of the art; the following publication may be considered in the granting procedure drawn "order: Swiss patent specification .. No. i6 i i55.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH161155A (en) * 1932-02-10 1933-04-15 Oerlikon Maschf Arrangement for voltage regulation under load of single and multi-phase transformers in connection with at least one additional transformer.

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH161155A (en) * 1932-02-10 1933-04-15 Oerlikon Maschf Arrangement for voltage regulation under load of single and multi-phase transformers in connection with at least one additional transformer.

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