DE873723C

DE873723C - Step control device for controlling transformers, chokes or capacitors under load

Info

Publication number: DE873723C
Application number: DES7918D
Authority: DE
Inventors: Max Schwaiger
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1941-03-06
Filing date: 1941-03-07
Publication date: 1953-04-16

Description

Stufenregeleinrichtung zur Regelung von Transformatoren, Drosseln oder Kondensatoren unter Last bei der Stufenregelung von Transformatoren; Drosseln oder Kondensatoren unter Last müssen leim Übergang von der einen zur anderen Anzapfung die Stufen vorübergehend überbrückt werden. Durch diese Überbrückung wird ein Stromkreis geschlossen, in dem die Differenzspannung der Anzapfungen, die Stufenspannung, wirkt und einen demLaststrom sich überlagernden Ausgleichsstrom herbeiführt. Damit dieser Ausgleichsstrom sich in .zulässigen Grenzen hält, hat man bisher sogenannte überschaltmittel in den Überbrückungsstromkreis einsgeschaltet. Diese Überschaltmittel müssen entsprechend .dem auftretenden Ausgleichsstrom bemessen werden. Die Erfindung hat die Aufgabe, diese Überschaltmittel zu vermeiden. Erfindungsgemäß erfolgt die Stufenumschaltung durch einen synchron gesteuerten Schnellumschalter, der die Stufenumschaltung bewerkstelligt und dabei die Spannungsstufe derart schnell kurzschließt, daß der Kurzschluß nur während einer verhältnismäßig kurzen Zeitspanne, in der die Stufenspannung durch Null ,geht, besteht. Der dabei auftretende Ausgleichsstrom ist somit von so kurzer Dauer und so klein, daß er auch ohne Überschaltmittel bewältigt werden kann. Auch die Abschaltung des Ausgleichsstromes durch den. Schnellumschalter ist ohne Schwierig1ceiten möglich, namentlich dann, wenn. die Kurzschlußdauer während .des Umschaltvorganges auf das Verhältnis vom Ohmschen zum induktiven Widerstand im Kurzschlußkreisderart abgestimmt ist, daß der Kurzschluß gerade beim oder unmittelbar vordem Nulldurchgang des Kürzschlußstromes aufgehoben wird.Step control device for regulating transformers, chokes or capacitors under load in step control of transformers; Chokes or capacitors under load must glue the transition from one tap to the other the steps are temporarily bridged. This bridging creates a circuit closed, in which the differential voltage of the taps, the step voltage, acts and brings about a compensating current that is superimposed on the load current. So that this Compensating current is kept within permissible limits, so-called over-switching means have been used up to now switched on in the bypass circuit. These over-switching means must accordingly .be dimensioned according to the compensating current that occurs. The invention has the task to avoid these switching means. According to the invention, the level switching takes place by means of a synchronously controlled high-speed switch that brings about the level changeover and thereby short-circuits the voltage stage so quickly that the short circuit only during a relatively short period of time in which the step voltage through Zero, goes, exists. The compensating current that occurs is therefore so short Duration and so small that it can be mastered even without switching means. Even the shutdown of the equalizing current by the. Quick switch is without difficulty possible, in particular then, if. the short circuit duration during .des Switching process to the ratio of ohmic to inductive resistance in the short circuit so it is coordinated that the short circuit is just at or immediately before the zero crossing the short-circuit current is canceled.

Die Erfindung sei an Hand der in-,der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Fig. i zeigt eine Transformatorwicklung i, deren Anzapfungen an, zwei Stufenwähler 2, 2o und 3; 30 angeschlossen sind. Jeder bewegliche Stufenwählerkontakt 2o bzw. 30 ist mit einem der feststehenden Kontakte 21, 3i eines Schnellumschalters U verbunden. Der bewegliche Kontakt ¢ des Schnellumschalters ist an die eine Lastleitung5"das nicht angezapfte Ende .derWicklüngi an die andere Lastleitung 6 des Wechselstromkreises angeschlossen. Die zweite Wicklung des Transformators ist der Einfachheit halber weggelassen. Wie ,gestrichelt angedeutet, kann die Lastleitung 5 über hochohmige Widerstände 7 mit .den Kontakten 21, 3 1 verbunden sein, um das Umlegen des. Laststromes 'bei größeren Phasenverschiebungen zu erleichtern.The invention will be explained in more detail with reference to the embodiments shown in the drawing. Fig. I shows a transformer winding i, the taps of which are indicated, two tap selector 2, 2o and 3; 30 are connected. Each movable tap selector contact 2o or 30 is connected to one of the fixed contacts 21, 3i of a rapid changeover switch U. The moving contact ¢ of the high-speed switch is connected to the one load line 5 ″, the untapped end of the winding to the other load line 6 of the AC circuit. The second winding of the transformer has been omitted for the sake of simplicity 7 be connected to the contacts 21, 3 1 in order to facilitate the switching of the “load current” in the case of larger phase shifts.

Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: In der gezeichneten Stellung fließt,der Laststrom über den Kontakt 21 und den-beweglichen Stufenwählerkontakt 2o. Der bewegliche Stufenwalhlerkontakt 30 ist praktisch stromlos und kann lichtbogenfrei auf einen beliebigen Kontakt eingestellt werden. Soll die Spannung .des Transformators geregelt, also der Laststrom von dem Stufenwähler 2, 2o auf den Stufenwähler3, 3o umgelegt werden, dann wird der bewegliche Kontakt q. des Umschalters in der Pfeilrichtung etwa innerhalb einer Halbwelle so von dem Kontakt 2 1 auf den Kontakt 3 1 umgelegt, ,d'aß kurz vor -dem Nulldurchgang der Stufenspannung die Kontakte 2i, 31 überbrückt sind, bei gleichbleibender Schaltgeschwindigkeit also in [dem Augenblick ;des Nulldurchganges der Stufenspannung etwa die Hälfte bzw.- etwas mehr als die Hälfte des Schaltweges zurückgelegt ist. Das Umlegen erfolgt beispielsweise durch einen Synchronmotor, der von einer Wechselspannung gleicher Frequenz und gleicher Phase wie die Differenzspannung zwischen den Stufenwählern oder von einer Wechselspannung, -die gegen diese Spannung eine bestimmte Phasenverschiebung hat, gespeist wird.The device works as follows: In the position shown, the load current flows through contact 21 and the movable tap selector contact 2o. The movable steppedwalhlerkontakt 30 is practically currentless and can be adjusted to any contact without arcing. If the voltage of the transformer is to be regulated, that is to say the load current is to be transferred from the step selector 2, 2o to the step selector 3, 3o, then the movable contact q. of the changeover switch in the direction of the arrow approximately within a half-wave so switched from the contact 2 1 to the contact 3 1, d'ass shortly before the zero crossing of the step voltage, the contacts 2i, 31 are bridged, with constant switching speed so at [the moment; of the zero crossing of the step voltage, about half or slightly more than half of the switching path is covered. The switching takes place, for example, by a synchronous motor, which is fed by an alternating voltage of the same frequency and phase as the differential voltage between the step selectors or by an alternating voltage that has a certain phase shift compared to this voltage.

Beim Übergang von dem Kontakt 21 auf den Kontakt 31 werden vorübergehend beide Kontakte überbrückt, - und .dadurch wird die Differenzspannung zwischen den Stufenwählern kurzgeschlossen. In der Fig.2 ist der Strom- und Spannungsverlauf unter der Annahme dargestellt, daß.der Ohmsche Widerstanddes Kurzschlußkreises sehr klein ist gegenüber dessen Induktivität. Die Kurve 8 :zeigt den zeitlichen Verlauf der Differenzspannung, .die Kurve 9, gibt .den Verlauf eines Kurzschlußstromes an, d-r auftreten würde, wenn die Kontakte 2i, 31 dauernd überbrückt wären. Die Kurve io zeigt den Verlauf :des Kurzschlußstromes für den Fall, daß die Überbrückung der Kontakte 2 i, 3 i im Zeitpunkt ti, also kurz vor dem Nulldurchgang der Stufenspannungskürve 8 eintritt. Im Punkt ti beginnt der Kurzsdhlußstrom von Null an langsam zu steigen und erreicht etwa im Nulldurchgangder Kurve 8 ein schwaches Maximum. Hierauf sinkt er im Zeitpunkt t2 wieder auf Null und würde dann nach der Kurve io in entgegengesetzter Richtung stark ansteigen. Der Kontakt q. (Fig. i) wird nun aber durch den Synchronmotor derart rasch umgelegt, @daß die Überbrückung der Kontakte 2i, 3 i nur zwischen den Zeitpunkten t1 und t2 stattfindet. Der Kurzschlußstrom kann deshalb nur die, Werte .des stark ausgezogenen, Teiles der Kurve io annehmen.During the transition from contact 21 to contact 31 , both contacts are temporarily bridged - and as a result, the differential voltage between the tap selector is short-circuited. In FIG. 2 the current and voltage curves are shown under the assumption that the ohmic resistance of the short-circuit circuit is very small compared to its inductance. The curve 8: shows the time course of the differential voltage, the curve 9 indicates the course of a short-circuit current, dr would occur if the contacts 2i, 31 were permanently bridged. The curve io shows the course: of the short-circuit current in the event that the bridging of the contacts 2 i, 3 i occurs at time ti, that is, shortly before the step voltage curve 8 crosses zero. At point ti the short-circuit current begins to rise slowly from zero and reaches a weak maximum approximately at the zero crossing of curve 8. It then drops back to zero at time t2 and would then increase sharply in the opposite direction after curve io. The contact q. (Fig. I) is now turned over by the synchronous motor so quickly that the bridging of the contacts 2i, 3i only takes place between the times t1 and t2. The short-circuit current can therefore only assume the values of the strongly extended part of the curve.

Fig. 3 gilt für den Fall, daß im Kurzschlußkreis-,das Verhältnis vom Ohmschem Widerstand R zur Selbstinduktion w L gleich 0,75 °ist. Die Kurve ist deshalb gegen die Kurve 8 vorgeschoben. Auch zeigt die Kurve io einen etwas anderen Verlauf. Die Kurzschluß,dauer; also .die Lage -des Punktes t2 (Fig. 2 und 3) läßt sich stets derart auf die Widerstandswerte des Kurzschlußkreises abstimmen, daß beim Aufheben -des Kurzschlusses im Zeitpunkt t2 der Kurzschlußstrom gerade durch Null geht oder unmittelbar vor dem Nulldurchgang steht.Fig. 3 applies to the case that in the short circuit, the ratio of the ohmic resistance R to the self-induction w L is equal to 0.75 °. The curve is therefore advanced towards curve 8. The curve io also shows a somewhat different course. The short circuit, permanent; The position of point t2 (FIGS. 2 and 3) can always be matched to the resistance values of the short circuit so that when the short circuit is canceled at time t2, the short circuit current just goes through zero or is just before the zero crossing.

Nach idem Überschalten des Kontaktes q. auf den Kontakt 31 führt der bewegliche Stufenwählerkontakt 3ö .den Laststrom, und der bewegliche Stufenwähler'kontakt2o kann nun auf einen anderen festen Kontakt umgestellt werden.After switching over the contact q. the leads to contact 31 Movable tap selector contact 3ö. the load current, and the movable tap selector contact2o can now be switched to another permanent contact.

In der bei Anzapftransformatorern bekannten Weise kann man die Stufenwähler auch motorisch verstellen, beispielsweise durch Druckknopfsteurung, und durch entsprechende Kupplung der beweglichen Stufenwä;hlcrkontakte mit den Betätigungsorganen des Umschalters U dafür sorgen, ,daß der Umschalter erst nach der Verstellung des jeweils stromlosen Stufenwählers betätigt wird. Da solche Steuer- und Antriebsvorrichtungen an sich bekannt sind, sollen sie nicht näher erläutert werden. Die folgenden Erläuterungen beschränken sich -deshalb auf .die besondere synchrone Betätigung des Schnellumschalters U. Wird zur Betätigung ein Synchronmotor verwendet, dann kann man diesen Motor entweder dauernd laufen lassen oder ihn nur jeweils wäJhrend der Stufenregelung in Betrieb setzen. Im letzteren Fall muß der Synchronmotor dann jeweils angeworfen oder angelassen werden, und man muß ihm -genügend Zeit zum Hochläufen lassen, bevor er den Schnellumschalter umlegt, weil man sonst keine Gewähr dafür hat, daß der Schnellumschalter synchron beim Nulldurchgang der Stufendifferenzspannung betätigt wird. Das Anwerfen bzw. Anlassen wird am besten selbsttätig in demAugenblick bewirkt, in dem der eine Stufenwähler umgestellt ist. Um Zeit für das Hochlaufen zu gewinnen, kann zwischen dem Synchronmotor und dem Betätigungsorgan des Schnellumschalters ein ausreichender Leergang eingeschaltet werden, oder man kann den Synchronmotor zunächst leer hochlaufen lassen und dann das Betätigungsorgan für -den Schnellumschalter einkuppeln. Die: Kupplung muß derart ausgeführt sein, daß sie nur bei einer bestimmten Relativstellung zwischen dem Läufer des Synchronmotors und der Kupplung faßt (Einzahnkupplung od.,dgl.). Statt einer Kupplung kann aber auch ein Differentialgetriebe verwendet werden, .dessen erster Teil mit dem Synchronmotor, dessen .zweiter Teil mit dem Schnellumschalter und dessen dritter Teil mit einem Gesperre gekuppelt ist. Bei der Stufenumschaltung ist ,das Gesperre zunächst ausgerückt, so daß der dritte Teil leer umlaufen kann. Der mit dem Schnellumschalter verbundene zweite Teil bleibt dann in Ruhe. Erst wenn der Synchronmotor hochgelaufen ist, wird der dritte Teil des Differentialgetriebes in einer bestimmten Lage gesperrt, so daß die ganze Bewegung es Synchronmotors nunmehr auf den zweiten, Teil des Differentialgetriebes, also auf den Schnellumschalter übertragen wird. Nach der Umlegung es Schnellumschalters wird der dritte Teil des Differentialgetriebes wieder entsperrt, so daß er wieder leer umläuft, während der zweite Teil des Differentialgetriebes stillsteht. Der Synchronmotor kann dabei -weiterlaufen oder abgeschaltet sein.The tap selector can be used in the manner known from tap transformers also adjust by motor, for example by push button control, and by appropriate Coupling of the movable tap selector contacts with the actuating elements of the switch U ensure that the changeover switch only after the adjustment of the currentless Step selector is operated. Since such control and drive devices per se are known, they should not be explained in more detail. The following explanations are therefore limited to the special synchronous actuation of the high-speed switch U. If a synchronous motor is used for actuation, then this motor can either let it run continuously or only operate it during the step control set. In the latter case, the synchronous motor must then be started or started and you have to give it enough time to run up before the quick switch flips because otherwise there is no guarantee that the quick switch will be synchronous is actuated when the step difference voltage crosses zero. Starting or Starting is best done automatically at the moment when the one tap selector is changed. In order to gain time for starting up, the synchronous motor and the actuator of the quick switch switched on a sufficient idle or you can first let the synchronous motor run up empty and then Engage the actuator for the quick changeover switch. The: clutch must be like this be executed that they only at a certain relative position between the rotor of the synchronous motor and the clutch (single-tooth clutch or the like). Instead of a clutch, however, a differential gear can also be used first part with the synchronous motor, the second part with the quick changeover switch and the third part of which is coupled with a locking mechanism. When switching between levels is, the locking mechanism is initially disengaged so that the third part can circulate empty. The second part connected to the quick switch then remains at rest. Only when the synchronous motor has run up, the third part of the differential gear becomes locked in a certain position, so that the whole movement is now synchronous motor on the second, part of the differential gear, i.e. on the quick switch is transmitted. After switching it, the third part of the Differential gear unlocked again, so that it revolves empty again during the second part of the differential gear stands still. The synchronous motor can continue to run or be switched off.

Schaltet man zwischen :dein zweiten Teil des Differentialgetriebes und dem Schnellumschalter einen ausreichendem Leergang ein, dann kann das Einrücken des Gesperres am dritten Teil des Differentialgetriebes und das Anlassen bzw. Anwerfen des Synchronmotors auch im gleichen Zeitpunkt erfolgen. Eine Ausführungsform einer solchen Anordnung, bei der als Differentialgetriebe ein Schraubengetriebe verwendet wird, ist in den Fig. 4 und 5 dargestellt.If you switch between: your second part of the differential gear and the quick switch a sufficient idle, then the engagement can the locking mechanism on the third part of the differential gear and starting or cranking of the synchronous motor also take place at the same time. One embodiment of a such an arrangement in which a helical gear is used as the differential gear is shown in Figs.

Hier sind statt des umlegbaren Kontaktes 4 in Fig. i zwei ein- und ausschaltbare Kontakte 41, 42 verwendet, die durch Federn 43, 48 mit je einem einen Isolierteil 44 enthaltenden Schaltgestänge verbunden sind. Die Federn 45 suchen :die Gestänge mit den Rollen 46 gegen den Umfans der Zylinderkörper i i bzw. 12 zu .drängen. Diese Zylinderkörper haben verschiedene Durchmesser und sind durch eine .beispielsweise schraubenförmige Übergangszone 13 miteinander verbunden. Sie sitzen auf der Gewindespindel 14, die unverdrehbar, aber axial verschiebbar auf einer von einem Synchronmotor 15 angetriebenen Welle 16 gelagert ist. Auf der Gewindespindel 14 sitzt die Mutter 17, die durch Anschläge 18 gegen Axialverschiebung gesichert ist. Die aus magnetisch nicht leitendem Material bestehende Mutter i 7 hat an einer Stelle einen eingesetzten Eisenanker, den der Elektromagnet i9 im Einschaltzustand festhält. 25 ist ein Antriebsmotor für eine Welle 26 zur Betätigung der Stufenwähler. Der Motor 25 ist über eine Rutschkupplung oder über eine nur einseitig wirkende Kupplung 22 mit dem Synchronmotor 15 verbunden und dient zugleich als Anwurfmotor. Die Welle 26 betätigt über ein Ühersetzungsgetriebe23 einenDrehschalter 24 für den Motor 15 und den Magnet i9. Die Anordnung ist der Einfachheit halber nur für eine Drehrichtung dargestellt. Die Umschalt- oder Umkupplungsvorric htungen, die für die Betätigung in beiden Drehrichtungen erforderlich sind, sind bekannt und der Einfachheit halber weggelassen. Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: Durch Einschalten des Motors 25 wird über die Welle 2E in bekannter Weise der stromlose Stufenwähler verstellt. Gleichzeitig wird über die Kupplung 22 der Synchronmotor 15 angeworfen. Der Synchronmotor 15 und der Magnet 19 sind vorerst noch nicht eingeschaltet, die Mutter 17 sowie die Teile i i bis 14 laufen leer mit der Welle 16 mit, die Rollen 46 laufen dabei auf dem Zylinder i i, :das Schaltgestänge bleibt in Ruhe. Sobald der Stufenwähler seine neue Lage erreicht hat, werden durch .den Schalter 24 der Synchronmotor 15 und der Magnet i9 eingeschaltet. Die Welle 16 läuft also, wenn auch nicht augenblicklich, so .doch nach einer bestimmten Zeit synchron. Die Mutter 17 wird in einer bestimmten Stellung an dem eingesetzten Eisenanker von dem Magnet i9 festge'halten. Dadurch wird die Spindel 14 gezwungen, sich axial längs .der Welle 16 zu verschieben. Sobald die Übergangszone 13 zwischen den Zylindern i i und 12 unter die Rollen 46 gelangt, bewegen sich beide Schaltgestänge in der Pfeilrichtung. Unter .der Einwirkung der Feder 43 bleibt der Kontakt 41 vorerst noch geschlossen, während der Kontakt 42 in die Schließstellung gelangt. Bei der weiteren Bewegung der Schaltgestänge wird der Kontakt 41 geöffnet und der Kontakt 42 fest angedrückt, bis schließlich die Rollen 46 auf den .dünneren Steuerzylinder 12 gelangt sind. Dieübergangszone 13 ist so abgeglichen, daß gerade zwischen den Zeitpunkten t1 und t. (Fig. 2 und 3) beide Kontakte 41, 42 geschlossen sind. Der Synchronmotor 15 läuft dann noch -weiter, bis die Rollen 46 sich dem linken Ende des Zylinders 12 nähern. Dann schaltet der Schalter 24 den Synchronmotor 15 und en Magnet i9 ab, ebenso wird der Motor 25 stillgesetzt. Der Laststrom ist nunmehr von dem beweglichen Stufen-Wählerkontakt 20 (Fig. 5) auf den beweglichen Stufenwählerkontakt 30 umgeschaltet. Beim nächsten Schaltvorgang wird die Drehrichtung des Synchronmotors 15 umgekehrt. Praktisch wird der Synchronmotor gleich .durch den Schalter 24 am Ende des vorhergehenden Regelvorganges umgeschaltet. Die Vorrichtung arbeitet dann in ähnlicher Weise, jedoch wandern jetzt die Rollen 46 von dem dünneren Zylinder 12 nach dem dickeren Zylinder i i.Instead of the foldable contact 4 in FIG Switchable contacts 41, 42 are used, which by springs 43, 48 each with a one Insulating part 44 containing shift linkage are connected. Find the springs 45 : the linkage with the rollers 46 against the circumference of the cylinder body i i or 12 to .rush. These cylinder bodies have different diameters and are through a. For example, helical transition zone 13 connected to one another. she sit on the threaded spindle 14, which cannot rotate but is axially displaceable a shaft 16 driven by a synchronous motor 15 is mounted. On the threaded spindle 14 sits the nut 17, which is secured against axial displacement by stops 18 is. The nut i 7 made of magnetically non-conductive material has on one Place an inserted iron armature, which the electromagnet i9 in the switched-on state holds on. 25 is a drive motor for a shaft 26 for actuating the step selector. The motor 25 is via a slip clutch or via a one-way clutch Coupling 22 is connected to the synchronous motor 15 and also serves as a starter motor. The shaft 26 actuates a rotary switch 24 for the via a transmission gear 23 Motor 15 and magnet i9. The arrangement is only for one for simplicity Direction of rotation shown. The Umschalt- or Umkupplungsvorric htungen, which for the actuation in both directions of rotation are required, are known and the Omitted for the sake of simplicity. The device works as follows: By switching on of the motor 25 is the currentless tap selector via the shaft 2E in a known manner adjusted. At the same time, the synchronous motor 15 is started via the clutch 22. The synchronous motor 15 and the magnet 19 are not yet switched on, the Nut 17 and parts i i to 14 run idle with the shaft 16, the rollers 46 run on cylinder i i,: the shift linkage remains at rest. As soon the step selector has reached its new position, are through .the switch 24 of the Synchronous motor 15 and the magnet i9 switched on. The shaft 16 runs so when not immediately either, but synchronously after a certain time. The mother 17 is in a certain position on the iron armature used by the magnet I9 held tight. As a result, the spindle 14 is forced to move axially along the shaft 16 to move. As soon as the transition zone 13 between the cylinders i i and 12 comes under the rollers 46, both shift linkages move in the direction of the arrow. Under the action of the spring 43, the contact 41 remains closed for the time being. while contact 42 is in the closed position. With further movement the switching linkage, the contact 41 is opened and the contact 42 is firmly pressed, until finally the rollers 46 have reached the thinner control cylinder 12. The transition zone 13 is balanced so that just between the times t1 and t. (Fig. 2 and 3) both contacts 41, 42 are closed. The synchronous motor 15 is running then continue until the rollers 46 approach the left end of the cylinder 12. Then the switch 24 turns off the synchronous motor 15 and the magnet i9, likewise the motor 25 stopped. The load current is now from the movable tap selector contact 20 (Fig. 5) switched to the movable tap selector contact 30. At the next Switching operation, the direction of rotation of the synchronous motor 15 is reversed. Becomes practical the synchronous motor same .by the switch 24 at the end of the previous control process switched. The device then operates in a similar manner, but now wanders the rollers 46 from the thinner cylinder 12 to the thicker cylinder i i.

Wie die Fig. 6 zeigt, kann der Schnellumschalter U statt durch einen Synchronmotor auch ,durch Elektromagnete 27, 28 synchron umgelegt werden. Die Wicklungen der Elektromagnete 27, 28 sind an die festen Kontakte 29, 32 eines Umschalters 33 angeschlossen. Dieser Umschalter mit seinem beweglichen Kontakt 34 weist eine Kontaktschiene 35 sowie einen weiteren festen Kontakt 36 auf. Der bewegliche Kontakt 34 wird über ein Maltesergetriebe 37 von der Stufenregeleinrichtung betätigt, und zwar abwechselnd jeweils nach der Einstellung eines Stufenwählers auf eine neue Stufe, wird also einmal nach dem Kontakt 29 und einmal nach dem Kontakt 32 geschwenkt. Die Kontaktschiene 35 ist an die eine Seite, das Entladungsgefäß 38 an die andere Seite eines Kondensators 39 angeschlossen, der über die Röhre 5o aus einem Hilfsnetz N aufgeladen wird. Das Gitter 51 des Entladungsgefäßes 38 ist an einen Steuerstromkreis 52 angeschlossen, der an einer Hilfswicklung 53 des zu regelnden Transformators liegt. In dem Steuerstromkreis ist eine ungesättigte Drossel 54 und eine -gleichzeitig als Kopplungstransformator dienende hochgesättigteDrossel55 eingeschaltet. ZweiDauermagnete 56 und -der auf der Welle des Kontaktes 40 sitzende Anker 57 halten den Kontakt auch nach Abschaltung der Magnete 27, 28 in der eingenommenen Stellung fest.As FIG. 6 shows, the quick changeover switch U can also be switched over synchronously by electromagnets 27, 28 instead of by a synchronous motor. The windings of the electromagnets 27, 28 are connected to the fixed contacts 29, 32 of a switch 33. This changeover switch with its movable contact 34 has a contact rail 35 and a further fixed contact 36. The movable contact 34 is actuated by the step control device via a Geneva gear 37, namely alternately each time a step selector has been set to a new step, i.e. it is pivoted once to the contact 29 and once to the contact 32. The contact bar 35 is connected to one side and the discharge vessel 38 to the other side of a capacitor 39 which is charged from an auxiliary network N via the tube 5o. The grid 51 of the discharge vessel 38 is connected to a control circuit 52 which is connected to an auxiliary winding 53 of the transformer to be regulated. An unsaturated choke 54 and a highly saturated choke 55, which simultaneously serves as a coupling transformer, are switched on in the control circuit. Two permanent magnets 56 and the armature 57 seated on the shaft of the contact 40 hold the contact firmly in the assumed position even after the magnets 27, 28 have been switched off.

DieVorrichtung arbeitet folgendermaßen: Sobald der bewegliche Kontakt 30,des einen Stufenwählers auf die heue Stufe eingestellt ist, wird durch das Malteserkreuzgetriebe 37 der Kontakt 34 auf den Kontakt 32 umgelegt. Im . Augenblick des Nulldurchganges der- Differenzspannung zwischen den beiden Stufenwählern; Kurve 8 (Fig. 7); erhält das Gitter 51 einen Impuls, Kurve 58 (Fig. 7), der die Entladung des Kondensators 39, der vorher über die Röhre 5o von dem Netz N aufgeladen wurde, über,die Wicklung ,des Magnets 28-'herbeiführt. Der Magnet 28. schwenkt seinen Anker und kippt den Kontakt 40 von dem Kontakt 2i auf den Kontakt 3,1. Dadurch wird der Laststrom von dem-beweglichen Stufenwählerkontakt 2o auf den beweglichen StufenwählerkOntakt 30 umgelegt. Hierauf wird @du.rch ,das Malteserkreuzgetriebe 37 der Kontakt 34 wieder auf .den Kontakt 36 geschaltet. Bei der Weiterregelung wird der Kontakt 34 auf .den Kon-. takt 29. umgelegt und dadurch der Magnet 27 eingeschaltet, der nun denKontakt4o von dem Kontakt 31 auf -den Kontakt 21 umlegt. Dadurch wird der Laststrom von dem beweglichen: Stufenwählerkontakt 3o auf den inzwischen fortgeschalteten Stu£enwählerkontakt 2o umgelegt: Die Wirkungsweise von Steuerstromkreisen mit ungesättigter und gesättigter Drossel bei Entladungsröhren ist an sich bekannt und soll deshalb nicht näher erläutert wer-,den. Weiterhin sind Ausführungsformen möglich, bei denen der Schnellumschalter durch Kraftspeicher betätigt wird und nur zur synchronen Auslösung ein Synchronmotor oder eine magnetisch wirksame Klinkvorrichtung -dient. Zur Sperrung ,des Schaltvorganges .bei Netzkurzschluß kann eine besondere vom Netzstrom beeinflußte Verriegelungsvorrichtung vorgesehen sein.The device works as follows: As soon as the movable contact 30 of one step selector is set to the current step, the contact 34 is switched over to the contact 32 by the Maltese cross gear 37. In the . Moment of zero crossing of the differential voltage between the two step selectors; Curve 8 (Figure 7); the grid 51 receives a pulse, curve 58 (FIG. 7), which causes the discharge of the capacitor 39, previously charged via the tube 5o from the network N, via the winding of the magnet 28- '. The magnet 28 pivots its armature and tilts the contact 40 from the contact 2i to the contact 3.1. As a result, the load current is transferred from the movable tap selector contact 2o to the movable tap selector contact 30 . Then @ du.rch, the Maltese cross gear 37, the contact 34 is switched back to the contact 36. In the further regulation, the contact 34 is on .den Kon-. clock 29 thrown over and thereby the magnet 27 switched on, which now converts the contact 4o from the contact 31 to the contact 21. As a result, the load current is transferred from the movable: step selector contact 3o to the step selector contact 2o, which has been switched in the meantime: The mode of operation of control circuits with unsaturated and saturated chokes in discharge tubes is known per se and should therefore not be explained in more detail. Furthermore, embodiments are possible in which the quick changeover switch is actuated by an energy store and a synchronous motor or a magnetically effective latching device is used only for synchronous triggering. A special locking device influenced by the mains current can be provided to block the switching process.

De Erfindung bietet den Vorteil, daß trotz Stufenschaltung unter Last -die sonst üblichen Überschaltmittel entbehrlich sind und,der Abbrand an den Kontakten des Schnellumschalters auf ein Minimum herabgesetzt wird. Während ferner bei den bekannten Anzapftransformatoren immer nur in einer bestimmten Reihenfolge von Stufe zu Stufe fortges.chaltet werden konnte, ist es .bei der Erfindung auch möglich, den stromlosen Stufenwähler auf die zweitnächste, drittnächste usw. Stufe zu schalten und dann umzuschalten.De invention offers the advantage that despite step switching under load -the otherwise usual switching devices are dispensable and the burn-up on the contacts of the quick switch is reduced to a minimum. While furthermore with the known tapping transformers always only in a certain order of level could be advanced to stage, it is also possible with the invention to switch the de-energized level selector to the second next, third next, etc. level and then toggle.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Step control device for regulating transformers = Chokes or capacitors under load, characterized in that they are synchronous controlled quick changeover switch that brings about the level changeover and -during this, the voltage stage is bridged for a short time in this way; @ that the short circuit exists only during the fraction of a half-wave (t1 to t2, FIGS. 2 and 3), the includes the zero crossing or step voltage.

2. Device according to claim i, characterized in that; that with the movable selector contacts (20, 30, Fi.g. 1) connected fixed contacts (2r, 31) of the high-speed switch (U) via high-resistance Resistors (7) with the load line closed on the moving contact (4) of the high-speed switch än: (5) are connected.

3. Device according to claim i, characterized in that the short-circuit duration during the switching process to the ratio of the ohmic is matched to the inductive resistance in the short circuit so that the short circuit at or immediately before the zero crossing (t2, FIGS. 2 and 3) of the short-circuit current (Curve io) is canceled.

4. Device according to claim i, characterized by a differential gear, the first part (z. B. 16, Fig. 4) with a synchronous motor (e.g. 15, Fig. 4) is coupled, while the second part (i i and 14, Fig. 4) is on the quick switch acts and its .third part (z. B. 17, Fig. 4) with a Locking device .cooperates.

5. Device according to claim 4, characterized by a control device for the actuation of the quick switch assembly, which locks the third part of the differential gear with a delay, namely only after the synchronous motor has started up.

6. Device according to claim 4, characterized characterized, @ that between the second part, the differential gear and the Fast changeover switch to a sufficient idle speed for the synchronous motor to run up is switched on:

7. Device according to claim 4 and 6, characterized -characterized, & ß - the differential gear is in a differential screw gear (Fig. 4 and 5), id whose spindle (14) is rotated by a synchronous motor (15) and two interconnected by a transition zone (13) Control cylinder (ii, 12) of various diameters, on which control rollers (46), which actuate the quick switch contacts (41, 42), run, and that the locking device (magnet i9) is rotatable but not in the unlocked state axially displaceable nut (17) acts on the spindle. B. Device according to claim i, characterized in that two electromagnets (27,: 28) are provided for synchronous control of the quick changeover switch (U; Fig. 6), each of which is driven by an alternating current-controlled discharge vessel i (38) at the zero crossing - the step differential voltage (

8, Fig. 7) receive a current pulse (curve 58) and then operate the quick switch.

9. device .for regulating transformers according to claim 8, characterized in that that the grid (5i) of the controlled discharge vessel (38) is connected to an auxiliary winding (53) of the transformer connected. is the one with the step voltages to be switched supplies in-phase voltage.