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Drehstrom-Hochspannungstransformator zur Speisung von
Gleichrichtern für Röntgenapparate
Die Erfindung geht aus von einem Drehstrom-Hochspannungstransformator für Röntgenapparate zur Erzielung einer Gleichspannung geringer Welligkeit, bei dem die drei Sekundärwicklungen je für sich. in Wicklungsgruppen aufgeteilt sind, die Höhe der von jeder Wicklungsgruppe abgegebenen Ausgangsspannung gleich ist und die eine Wicklungsgruppe mit drei Spulen in Stern und die andere Wicklungsgruppe mit drei Spulen in Dreieck geschaltet ist.
In der Fig. 1 ist diese bekannte Schaltungsanordnung dargestellt. Den in Stern geschalteten Primärwicklungen l, 2,3 eines Drehstromtransformators sind je die in Stern geschalteten Wicklungsteile 4, 5,6 und die in Dreieck geschalteten Wicklungsteile 7, 8, 9 zugeordnet. Durch die Vektordiagramme der Fig. 2 sind die gegenseitigen Phasenlagen der an den Anzapfungspunkten a - f abnehmbaren Spannungen angedeutet. Durch Gleichrichtung der Spannungen jeder Sekundärwicklungsgruppe mittels der Gleichrichter 10 erhält man Gleichspannungen U+ und U- mit 13. 5 % Pulsation (Pulsation = Abweichung der Spannungsminima von den Spannungsmaxima). Durch Addition der Spannungen U+ und U-erhält man an der Röhre 11 eine Gesamtspannung U mit nur 3, 5 % Pulsation (s. Fig. 3).
Die bekannte Anordnung mit einer in Stern und einer in Dreieck geschalteten Sekundärwicklungsgruppe hat folgende Nachteile :
1. erfordert die Dreieckwicklungsgruppe je Spule eine höhere Windungszahl als jede der Spulen der Sternwicklungsgruppe, so dass die Spulen der Sternwicklungsgruppe und der Dreieckswicklungsgruppe kon-
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zum Antang der nächsten usw. ergibt sich die Notwendigkeit, alle Spulenenden und die erforderlichen Verbindungsleitungen zwischen den Spulen der Dreieckwicklungsgruppe sorgfältig zu isolieren.
Die Erfindung strebt daher an, bei gleicher Schaltungsweise aller Sekundärwicklungsgruppen in Stern die für die Phasenverschiebung zwischen den Strömen dieser beiden Wicklungsgruppen erforderlichen Schaltungsmassnahmen auf der Primärseite des Hochspannungstransformators vorzunehmen, da Schaltungsmassnahmen an den Primärspule des Hochspannungstransformators wegen der im Vergleich zur Sekundärseite niedrigen Spannung isolationstechnisch keinen besonderen Aufwand erfordern und wegen der niedrigen Windungszahlen auch fabrikatorisch einfacher zu beherrschen sind.
In der Fig. 4 sind schematisch zwei Drehstrom-Transformatoren dargestellt, deren magnetische Flüsse gemäss den eingezeichneten Pfeilen gerichtet sein sollen. Wenn beide Transformatoren primärseitig gleichartig geschaltet sind, heben sich die Flüsse in den einander zugekehrten Jochen 13a auf. In einem solchen Falle wäre eine Vereinigung beider Transformatoren zu einem einzigen Kern unter Weglassung eines Jochs zwischen den Spulen möglich. Voraussetzungsgemäss soll aber zwischen den sekundären Anschüssen beider Transformatorwicklungsgruppen eine Phasenverschiebung von 300 bestehen. Weiterhin sollen die Sekundärwicklungen gleichartig geschaltet und aufgebaut sein und die Phasenverschiebung durch die Primärwicklungen z.
B. dadurch bewirkt werden, dass die dem einen Transformator zugeordnete Primärwicklungsgruppe in Stern und die dem andern Transformator zugeordnete Primärwicklungsgruppe in Dreieck geschaltet ist. Dadurch ergeben sich Phasenverschiebungen von 300 zwischen den Flüssen bei-
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der Transformatoren. Aus diesem Grunde heben sich bei einer Vereinigung beider Transformatoren ge- mäss Fig. 5 die Flüsse im Querjoch zwischen den Spulen nicht vollständig auf, sondern reduzieren sich entsprechend der Phasenverschiebung von 300 auf die Hälfte. Es ergibt sich daraus, dass die Wicklungen beider Transformatoren auf einem gemeinsamen Eisenkern gemäss Fig. 5 untergebracht werden können, dessen Querjoch 13 (Fig. 5) nur den halben Querschnitt der übrigen Jochteile aufzuweisen braucht.
Es sind zwar bereits Anordnungen bekannt, bei denen zwei Drehstrom-Leistungstransformatoren elek- trisch derart zusammengeschaltet sind, dass die Primärwicklungsgruppe des einen Transformators gegen die Primärwicklungsgruppe des andern Transformators eine Phasenverschiebung von 30 aufweist, und bei denen die entsprechenden sekundären Wicklungsgruppen gleichartig geschaltet sind. Die Verwendung von zwei getrennten Transformatoren ist jedoch sehr aufwendig und besonders aus fabrikatorischen Gründen nachteilig.
Erfindungsgemäss wird daher bei einem Drehstrom-Hochspannungstransformator für Röntgenapparate mit zwei getrennten, gleichartig, vorzugsweise in Stern geschalteten Sekundärwicklungsgruppen, denen
Primärwicklungsgruppen zugeordnet sind, deren Schaltung so gewählt ist, dass sie um 300 gegeneinander phasenverschobene Flüsse erzielen lassen, vorgeschlagen, die beiden primären und sekundären Wicklungs- gruppen auf einem einzigen Eisenkern anzuordnen, der mit einem Querjoch versehen ist, dessen Quer- schnitt etwa die Hälfte des Querschnittes der übrigen Jochteile beträgt.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, die beiden Primärwicklungs- gruppen in Zickzack-Schaltung so auszuführen, dass die eine Wicklungsgruppe z. B. gegenüber einer
Sternschaltung einen Phasenwinkel von +150 und die andere Wicklungsgruppe einen Phasenwinkel von - 150 erhält. Diese Schaltungsart empfiehlt sich deshalb, weil 1. dadurch in deiDreieckswicklung auf- tretende Ausgleichsströme vermieden werden und 2. ein symmetrischer Wicklungsaufbau auch für die
Primärwicklungen erzielt ist.
In der Fig. 5 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Der Dreischenkelkern
12 eines Drehstrom-Röntgenhochspannungstransformators weist ein Querjoch 13 auf, dessen Querschnitt die Hälfte des Querschnittes der übrigen Jochteile beträgt. Jedes der sechs Spulenpakete 14 - 19 besteht aus einer inneren Primärwicklung und einer äusseren Sekundärwicklung. Gemäss Fig. 6 sind je drei Pri- märwicklungen in Zickzack +150 bzw. Zickzack -150 und je drei Sekundärwicklungen in Stern geschal- tet.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Drehstrom-Hochspannungstransformator zur Speisung von Gleichrichtern für Röntgenapparate mit zwei getrennten, gleichartig, vorzugsweise in Stern geschalteten Sekundärwicklungsgruppen, denen Pri- märwicklungsgruppen zugeordnet sind, deren Schaltung so gewählt ist, dass sie um 300 gegeneinander phasenverschobene magnetische Flüsse erzielen lassen, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden primä- ren und sekundären Wicklungsgruppen auf einem einzigen Dreischenkelkern angeordnet sind, der mit einem Querjoch versehen ist, dessen Querschnitt etwa die Hälfte, des Querschnittes der übrigen Jochteile beträgt.