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Dispositif pour compenser des différences d'ampères-tours dans les transformateurs avec enroulements divisés en sections et disposés de manière différente à l'intérieur des différentes sections.
La présente invention concerne un transformateur, dans lequel les enroulements sont divisés en sections écartées les unes des autres spatialement, donc entourant des branches d'aimant différentes ou des parties diffé- rentes de la même branche d'aimant, et dans lequel les divers genres d'enroulements, donc par exemple l'enroule- ment primaire et l'enroulement secondaire, sont disposés de manière différente à l'intérieur des sections, les
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diverses sections pour chaque genre d'enroulement étant couplées en série.
En cas d'enroulements tubulaires, l'enroulement primaire peut par exemple se trouver à l'in- térieur dans une section, et l'enroulement secondaire à l'extérieur, tandis que dans l'autre section, l'enroule- ment secondaire est disposé à l'intérieur et l'enroulement primaire à l'extérieur, les deux enroulements primaires et les deux enroulements secondaires étant chaque fois couplés en série.
Dans de semblables appareils, il peut se former, en plus des flux de dispersion normaux, des flux vagabonds d'importance considérable, si les diverses sections d'en- roulement ne sont pas équilibrées quant aux ampères-tours, par exemple si dans une section d'enroulement le rapport des nombres de spires entre la partie primaire et la par- tie secondaire est autre que dans l'autre section d'enrou- lement .
Il est connu de compenser des divergences dans la distribution des ampères-tours au moyen d'enroulements dits enroulements de transport. Mais dans les appareils indiqués ci-dessus, la forme d'exécution et la disposition usuelles d'enroulements de transport ne donne aucun bon résultat, et au contraire dans certaines conditions, elles contribuent,. même avec un équilibre existant des ampères- tours, à la formation de flux vagabonds considérables.
La présente invention supprime ces difficultés.
D'après l'invention, l'enroulement de transport, qui de même que les autres enroulements est divisé lui aussi en un nombre correspondant de sections, est disposé de manière inégale correspondante à l'intérieur des diver- ses sections. Les diverses sections sont couplées en huit de la manière usuelle dans les enroulements de transport et sont court-circuitées par les extrémités libres. En conséquence si par exemple dans une section l'enroulement primaire se trouve.à l'intérieur et dans l'autre section
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à l'extérieur, l'enroulement de transport est lui aussi disposé à l'intérieur dans une section et à l'extérieur dans l'autre. 'On peut aussi prévoir à la place un enrou- lement de court-circuit qui entoure les flux vagabonds, mais n'est pas enchaîné avec le flux utile proprement dit.
L'invention sera plus explicitement décrite en se reportant aux dessins ci-joints.
Les fig. 1 et 2 représentent à titre d'exemple le même transformateur monophasé avec l'enroulement pri- maire 1, l'enroulement secondaire 2 et le noyau de fer 3. Pour la lisibilité du dessin on a hachuré les deux genres d'enroulement de manière différente. Les enroule- ments sont divisés en deux sections A et B, qui sont dis- posées sur des branches différentes du noyau de fer 3; dans la section A l'enroulement secondaire 2 se trouve à l'intérieur et l'enroulement primaire 1 à l'extérieur, et dans la section B l'enroulement primaire 1 se trou- ve à l'intérieur et l'enroulement secondaire 2 à l'exté- rieur. Les enroulements sont donc disposés différemment dans les diverses sections A et B.
Une semblable disposi- tion différente peut être avantageuse pour des conditions de service déterminées, par exemple lorsque l'enroulement primaire et l'enroulement secondaire doivent tous deux comporter des dérivations ou branchements. Dans l'exemple d'exécution seule la section A de l'enroulement primai- re est pourvue au milieu de quelques dérivations.
Dans la fig. 1, il existe un équilibre des ampè- res-tours ; à l'intérieur des sections A et B les rap- ports des nombres de spires entre l'enroulement primaire et l'enroulement secondaire sont égaux. Parmi les dériva- tions 11 à 14, on a relié entre eux les points 12 et 13, qui sont les deux extrémités internes de l'enroule- ment primaire 1 de la section A divisé en deux moitiés,
Dans la disposition de la fig. 2, l'équilibre des ampères-tours est perturbé, du fait qu'une partie de
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l'enroulement secondaire est déconnectée par la connexion des points 11 et 12. En prenant un rapport de transfor- mation égal à 1, on se rend aisément compte que dans la section A les ampères-tours primaires l'emportent et dans la section B les ampères-tours secondaires.
Pour faciliter la compréhension de la formation des flux de dispersion normaux et des flux vagabonds, les sections A et B de l'enroulement secondaire 2 sont court- circuitées entre elles sur les fig. 1 et 2. le plus on a supprimé sur la fig. 1 les flux de dispersion normaux pour faciliter la vue d'ensemble. On obtient alors d'après des lois connues les flux indiqués en traits mixtes. Les direc- tions des flux sont indiquées par des flèches pour l'ins- tant considéré. Le cas de charge normal, qui au point de vue de la physique, équivaut à un court-circuit imparfait de l'enroulement secondaire, s'obtient aisément sur,les fig. 1 et du fait qu'on imagine l'adjonction du flux uti- le normal se fermant dans le noyau de fer, avec diminution simultanée des flux de dispersion indiqués dans la fig.l.
Il faut en même temps imaginer l'adjonction d'un flux de dispersion pour l'enroulement secondaire, mais ces autres flux ont une importance secondaire pour la présente étude de l'invention.
Entre les flux de dispersion-représentés sur la fig : 1 et les flux vagabonds indiqués sur la fig. 2, il existe une différence physique fondamentale. Les flux de dispersion de la fig. 1 sont, quant à leur grandeur,pra- tiquement indépendante de la résistance magnétique de leur chemin et sont pratiquement déterminés exclusivement par la tension primaire imprimée ; effet les f,é,m, indui- tes par ces flux dans les sections d'enroulement A, B de l'enroulement primaire 1, s'additionnent par suite du couplage série des sections et donnent, en négligeant les chutes de tension, la tension primaire.
Cette propriété des flux de dispersion peut être illustrée de manière
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particulièrement distincte si on imagine, ainsi qu'indiqué en traits mixtes sur la gauche de la fig. l, qu'un corps K de bonne conduction magnétique est placé dans l'un des flux de dispersion. Le flux de dispersion, ou tout .au moins la somme des flux de dispersion, n'est pratiquement pas modifié de manière notable par ce corps; la diminu- tion de la résistance magnétique dans le chemin des flux de dispersion, résistance déterminée par la présence du corps, provoque uniquement une réduction correspondante du courant de magnétisation nécessaire. La somme des flu.x de dispersion doit rester inchangée, car la tension ;'primaire imprimée elle aussi ne change pas.
C'est pourquoi.les flux de dispersion ne sont pas particulièrement nuisibles lorsqu'ils se ferment en partie par du fer, done par exem- ple par la tôle de fer du récipient d'huile, par des barres profilées de l'ossature du transformateur, etc...
Les flux vagabonds de la fig. 2, qui sont engen- drés par une distribution inégale des ampères-tours, se comportent tout autrement. La cause de ces flux réside dans les surplus d'ampères-tours entre les deux genres d'enroulement à l'intérieur des diverses sections d'enrou- lement ; comme dans une section d'enroulement A ce sont, ainsi qu'indiqué ci-dessus, les spires secondaires et dans l'autre section B les spires primaires, qui l'emportent les deux flux possèdent par rapport au noyau de fer 3 une direction de circulation non pas de même sens, mais de sens opposé. Leur grandeur dépend, en plus de la grandeur des- surplus d'ampères-tours, exclusivement des résistances ma- gnétiques de leurs chemins.
Les flux se règlent toujours à une valeur telle que la chute de potentiel magnétique le long de leur chemin de passage est toujours égale au sur-- plus d'ampères-tours. En conséquence les flux deviennent d'autant plus grands que leur résistance magnétique est plus petite. Il en résulte que l'établissement d'un corps K magnétiquement conducteur, fig. 2, augmente considéra-
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blement le flux vagabond, et, comme dans les constructions normales de transformateurs, les parties de bâti portant du transformateur et les parois du récipient d'huile se trouvent dans la portée de ces flux, il se formerait dans ces parties des flux considérables qui auraient pour résul- tat un fort échauffement.
Si on essayait alors de compenser la différence de la distribution des ampères-tours de la manière usuelle par les enroulements de transport 4 couplés en huit (représentés en traits mixtes sur les fig. 1 et 2), afin de supprimer les flux vagabonds de la fig. 2, il en résul- terait l'inconvénient que même avec une distribution com- penséé des ampères-tours, comme dans la fig.l, les flux vagabonds se manifesteraient, et ce, pour les raisons sui- vantes ; dans la section d'enroulement B le flux de dis- persj.on traverse l'enroulement de transport 4 et induit une f.é.m. déterminée dans cet enroulement.. Par contre dans la section d'enroulement A, l'enroulement 4 n'est pas traversé par le flux de dispersion, et il ne peut donc y être induit aucune f.é.m. agissant contre celle de la section B.
Par suite de la f.é.m. induite unilatéralement dans la section B, il se produit dans la section A un courant qui engendre dans la branche d'aimant entourée par la section A un flux 5. Les ampères-tours des enroule- ments 1 et 2, qui jusque là ont été en équilibre pour cha- que section, sont perturbés maintenant en équilibre par ce courant de l'enroulement de transport 4, de sorte que la formation de flux vagabonds est justement favorisée à cet endroit. Dans ce cas aussi, ces flux peuvent se développer fortement suivant la résistance magnétique, car les f.é.m. induites par ces flux dans les sections d'enroulement A, B de l'enroulement 1, ne se manifestent pas aux bornes, pour les mêmes raisons que celles indiquées ci-dessus.
Ce qui vaut pour le cas de court-circuit repré- senté sur la fig. 1 vaut évidemment pour les cas de..charge
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normale, car en pareils cas aussi la section B de l'enrou- lement 4 est constamment induite par le champ de dispersion de l'enroulement primaire. La construction et la disposi- tion usuelles de l'enroulement de transport ne donnent donc aucun résultat dans les appareils du type représenté sur les fig. 1 et 2.
D'après l'invention les flux vagabonds sont sup- primés dans tous les cas du fait que, ainsi que représenté sur la fig. 3, l'enroulement de transport 4 est lui aussi disposé de manière différente dans les deux sections A et B et ce, de façon à être traversé dans le même sens par les champs de dispersion des divers genres d'enroulement.
Dans la section A, l'enroulement 4 est disposé tout à fait à l'intérieur et dans la section B tout à fait à l'exté- rieur. Aucun des deux flux de dispersion représentés n'est maintenant enchaîné avec l'enroulement 4.
Dans la section A le flux de dispersion de l'enroulement primaire 1 se trouve complètement à l'ex- térieur. car l'enroulement 2 est court-circuité, et se bloque contre le passage de flux ; la section B le chemin du flux de dispersion se trouve, il est vrai, à l'intérieur de l'enroulement, mais le flux de dispersion se ferme lui aussi à l'intérieur de cet enroulement, et est en conséquence inopérant pour l'enroulement de trans- port. L'enroulement secondaire court-circuité 2 oblige le flux de dispersion de se fermer à l'intérieur de cet enroulement secondaire.
En conséquence l'équilibre des . ampères-tours n'est pas perturbé par la présence de l'en- roulement 4, et au contraire, si par exemple les points de dérivation li, 14 sont reliés l'un à l'autre, la dis- tribution asymétrique des ampères-tours est compensée par l'enroulement de transport.
Mais on peut aussi disposer l'enroulement 4 d'autre manière que le montre la fig. 3. On peut par exemple dans la section B le disposer entre le noyau de
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fer et l'enroulement primaire 1 (il est alors erchaîné avec le flux de dispersion de cet enroulementj si dans la section A on enchaîne l'enroulement 4 lui aussi avec le flux de dispersion de l'enroulement primaire 1, du fait qu'on le dispose par exemple à proximité immédiate, ou qu'on le mélange à l'enroulement 1. On pourrait de ne-ne mélanger dans la section B les enroulements 4 et 1 l'un avec l'autre. Le mélange peut s'obtenir du fait qu'on établit chaque enroulement en bobinps séparées et qu'on fait se succéder en alternant des bobines des divers genres d'enroulement, ou du fait qu'on bobine en bifilaire les enroulements 1 et 4.
On pourrait aussi disposer ltenrou- lement 4 dans les deux sections entre les enroulements 1 et 2, à condition de les placer dans les deux sections juste côté de l'enroulement primaire 1 ou de l'enrou- lement secondaire 2. On peut aussi mélanger l'enroule- ment 4 à l'enroulement 2 dans les deux sections, ou ainsi que représenté sur la fig. 3, on peut disposer l'enroulement 4 entre l'enroulement secondaire 2 et le noyau de fer dans la section A, ou l'établir juste à coté de l'enroulement ?, ou le mélanger à cet enroule- ment, dans la section B. En pareil cas il faut toujours que l'enroulement 4 soit disposé de manière semblable en ce qui concerne.les flux de dispersion des enroulements primaire et secondaire.
Dans certaines conditions, on peut aussi dans le transformateur de la fig. 3, prévoir une branche cen- trale, non bobinée, afin de forcer dans un chemin détermi- né, les flux de dispersion passant entre les culasses du noyau de fer.
Dans certains cas il sera génant de disposer l'enroulement 4 à l'extérieur, comme dans la fig. 3,section B, car on ne parvient dans ce cas que malaisément ou pas du tout à l'enroulement secondaire 2. Dans de semblables cas i.l est avantageux de diviser l'enroulement 4 en deux
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ou plusieurs anneaux 41,42, ainsi que le montre la fig. 4 ; il existe alors entre ces anneaux suffisamment de place pour le passage de conducteurs de dérivation éventuels
Si la place n'est pas encore suffisante, on peut s'aider d'autre manière, ainsi que représenté sur la fig. 5.
Dans cette figure on a disposé autour des deux sections d'en- roulement A, B, un enroulement commun 43, qui entoure les flux vagabonds, mais n'est pas enchaîné au flux utile passant en circuit par le noyau de fer 3. En cas d'asymétries éven- tuelles dans la distribution des ampères-tours à l'intérieur des diverses sections d'enroulement, les flux vagabonds se- raient, s'ils pouvaient se former comme dans la fig. 2, en- chaînés avec l'enroulement 43. Une f.é .m. serait induite dans cet enroulement.
Cette f.é.m. engendrerait dans l'en- roulement des ampères-tours agissant contre les surplus d'am- pères-tours des diverses sections d'enroulement et détrui- raient en conséquence la force magnéto-motrice de ces surplus, Comme les ampères-tours de l'enroulement 43 agiraient con- tre les surplus d'ampères-tours des diverses sections d' en- roulement, cet enroulement 43 provoque lui aussi une égali- sation de la distribution des ampères-tours. Il ne peut se former maintenant que de très faibles flux vagabonds, car leur formation ne dépend plus que de la faible différence entre les surplus d'ampères-tours des diverses sections et les ampères-tours antagonistes de l'enroulement 43.
Le reste des flux vagabonds est forcé par l'enroulement 43 de se fer- mer pour le principal à l'intérieur de cet enroulement, ainsi qu'indiqué en traits mixtes sur la fig. 5. Quant au reste l'effet est essentiellement le même que dans la fig.3.
Les fig. 6 et 7 montrent pour le cas où les sec- tions d'enroulement A, B sont disposées sur des parties dif- férentes de la même branche, la disposition correspondante de l'enroulement 4, et la fig. 6 correspond à la forme d'exécu- tion de la fig. 3, la fig. 7 à la forme d'exécution de la fig. 5.
Si l'enroulement 4 n'existait pas, ou si cet
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enroulement était disposé de façon erronée, les flux vaga- bonds auraient tendance à passer des culasses et du milieu de la branche d'aimant, dans les parties de fer voisines, La disposition d'enroulement d'après la fig. 6 concorde à un point tel avec celle de la fig. 3, qu'on peut se passer d'une description particulière ; est évident que dans la disposition de la fig. 6 on peut, ainsi qu'indiqué dans la description de la fig. 3, mélanger l'enroulement 4 avec l'un ou l'autre genr d'enroulement.
Dans la fig. 7, l'enroulement 43 possède une forme telle que représentée en développement sur la fig.8, donc la forme d'un cadre rectangulaire, qui est enroulé en un cylindre fendu. La fente est'nécessaire pour que l'enroulement 43 ne forme pas de court-circuit pour le flux utile. L'action de l'enroulement 43 peut être encore aidée par des enroulements de court-circuit 44,qui sont disposés à l'extérieur sur les culasses ; dans cer- taines conditions les enroulements 44 peuvent complètement remplacer l'enroulement 43, de sorte que ce dernier enrou- lement peut être supprimé. Suivant la disposition spatia- le des sections d'enroulement A, B. on obtient des formes différentes pour les enroulements 43, 44.
Les mêmes mesu- res peuvent évidemment être appliquées dans les trans- formateurs polyphasés, et ce aussi bien dans des transforma- teurs du type à noyau, que dans des transformateurs du type à chemise ; sont également applicables de manière analogue sans difficultés aux transformateurs monophasés du type à chemise ou enveloppe, à trois branches bobinées.
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Device for compensating for differences in ampere-turns in transformers with windings divided into sections and arranged differently within the different sections.
The present invention relates to a transformer, in which the windings are divided into sections spaced apart from each other spatially, thus surrounding different magnet branches or different parts of the same magnet branch, and in which the various kinds windings, thus for example the primary winding and the secondary winding, are arranged differently inside the sections, the
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various sections for each kind of winding being coupled in series.
In the case of tubular windings, the primary winding can for example be inside in one section, and the secondary winding outside, while in the other section, the secondary winding. is arranged inside and the primary winding outside, the two primary windings and the two secondary windings being each time coupled in series.
In such devices, in addition to the normal dispersing fluxes, stray fluxes of considerable importance may be formed if the various winding sections are not balanced with respect to ampere-turns, for example if in a winding section the ratio of the number of turns between the primary part and the secondary part is other than in the other winding section.
It is known to compensate for discrepancies in the distribution of ampere-turns by means of so-called transport windings. But in the devices indicated above, the usual embodiment and arrangement of transport windings does not give good results, and on the contrary under certain conditions, they contribute. even with an existing balance of amperes-turns, to the formation of considerable stray fluxes.
The present invention overcomes these difficulties.
According to the invention, the transport winding, which like the other windings is also divided into a corresponding number of sections, is correspondingly unevenly arranged within the various sections. The various sections are eight-coupled in the usual manner in transport windings and are shorted by the free ends. Consequently if for example in one section the primary winding is located inside and in the other section
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outside, the transport coil is also arranged inside in one section and outside in the other. It is also possible to provide instead a short-circuit winding which surrounds the stray flows, but is not chained with the useful flow itself.
The invention will be more explicitly described with reference to the accompanying drawings.
Figs. 1 and 2 show by way of example the same single-phase transformer with the primary winding 1, the secondary winding 2 and the iron core 3. For the legibility of the drawing, the two types of winding have been hatched in such a way. different. The windings are divided into two sections A and B, which are arranged on different branches of the iron core 3; in section A secondary winding 2 is inside and primary winding 1 outside, and in section B primary winding 1 is inside and secondary winding 2 outside. The windings are therefore arranged differently in the various sections A and B.
Such a different arrangement may be advantageous for certain service conditions, for example where the primary winding and the secondary winding are both to have branches or branches. In the exemplary embodiment, only section A of the primary winding is provided in the middle with a few branches.
In fig. 1, there is a balance of amperes-turns; within sections A and B the ratios of the number of turns between the primary winding and the secondary winding are equal. Among the branches 11 to 14, points 12 and 13, which are the two internal ends of the primary winding 1 of section A divided into two halves, have been connected together.
In the arrangement of FIG. 2, the balance of the ampere-turns is disturbed, because part of
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the secondary winding is disconnected by connecting points 11 and 12. By taking a transformation ratio equal to 1, we can easily see that in section A the primary ampere-turns prevail and in section B the secondary ampere-turns.
To make it easier to understand the formation of the normal dispersion flows and the stray flows, the sections A and B of the secondary winding 2 are short-circuited together in figs. 1 and 2. most have been deleted in FIG. 1 normal dispersion flows for easy overview. We then obtain, according to known laws, the flows indicated in phantom lines. The directions of the flows are indicated by arrows for the current time. The normal load case, which from the point of view of physics, is equivalent to an imperfect short-circuit of the secondary winding, is easily obtained on, fig. 1 and from the fact that we imagine the addition of the normal useful flux closing in the iron core, with simultaneous decrease in the dispersion fluxes indicated in fig.l.
At the same time, it is necessary to imagine the addition of a dispersion flux for the secondary winding, but these other fluxes are of secondary importance for the present study of the invention.
Between the dispersion flows shown in fig: 1 and the stray flows shown in fig. 2, there is a fundamental physical difference. The dispersion flows of FIG. 1 are, as to their magnitude, practically independent of the magnetic resistance of their path and are practically determined exclusively by the printed primary voltage; effect the f, é, m, induced by these fluxes in the winding sections A, B of the primary winding 1, are added as a result of the series coupling of the sections and give, neglecting the voltage drops, the primary voltage.
This property of dispersion fluxes can be illustrated in a way
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particularly distinct if we imagine, as indicated in phantom on the left of fig. 1, that a body K of good magnetic conduction is placed in one of the dispersion flows. The dispersion flux, or at least the sum of the dispersion fluxes, is hardly significantly changed by this body; the decrease in the magnetic resistance in the path of the dispersing fluxes, resistance determined by the presence of the body, only causes a corresponding reduction in the necessary magnetization current. The sum of the dispersion fluids must remain unchanged, since the voltage of the printed primary also does not change.
This is why the dispersion flows are not particularly harmful when they are partly closed by iron, for example by the iron sheet of the oil container, by profiled bars of the frame of the transformer, etc ...
The stray flows of fig. 2, which are caused by an unequal distribution of ampere-turns, behave quite differently. The cause of these fluxes is the excess ampere-turns between the two types of winding within the various winding sections; as in a winding section A these are, as indicated above, the secondary turns and in the other section B the primary turns, which outweigh the two flows have with respect to the iron core 3 a direction of circulation not in the same direction, but in the opposite direction. Their magnitude depends, in addition to the magnitude of the surplus ampere-turns, exclusively on the magnetic resistances of their paths.
The fluxes always adjust to a value such that the drop in magnetic potential along their path is always equal to the over-plus ampere-turns. Consequently the fluxes become all the greater as their magnetic resistance is smaller. It follows that the establishment of a magnetically conductive body K, fig. 2, increases considerably
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stray flux, and, as in normal transformer constructions, the supporting frame parts of the transformer and the walls of the oil container are within range of these fluxes, there would be considerable fluxes in these parts which would have the result is a strong heating.
If we then tried to compensate for the difference in the distribution of ampere-turns in the usual way by the transport windings 4 coupled in eight (shown in phantom in fig. 1 and 2), in order to suppress the stray fluxes of the fig. 2, this would result in the drawback that even with a compensated distribution of ampere-turns, as in fig. 1, stray fluxes would occur, for the following reasons; in the winding section B the flow of dispersion passes through the transport winding 4 and induces an emf. determined in this winding .. On the other hand in the winding section A, the winding 4 is not crossed by the dispersion flow, and therefore no emf can be induced therein. acting against that of section B.
As a result of the emf unilaterally induced in section B, there is produced in section A a current which generates in the magnet branch surrounded by section A a flux 5. The ampere-turns of windings 1 and 2, which until then have been in equilibrium for each section, are disturbed now in equilibrium by this current of the transport winding 4, so that the formation of stray flows is favored at this point. In this case also, these flows can develop strongly according to the magnetic resistance, because the emf. induced by these flows in the winding sections A, B of the winding 1, do not appear at the terminals, for the same reasons as those indicated above.
This applies to the case of short-circuit shown in fig. 1 obviously applies to load cases
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normal, because in such cases also the section B of the winding 4 is constantly induced by the stray field of the primary winding. The usual construction and arrangement of the transport coil therefore do not give any result in apparatus of the type shown in FIGS. 1 and 2.
According to the invention the stray flows are suppressed in all cases because, as shown in FIG. 3, the transport winding 4 is also arranged differently in the two sections A and B, so as to be traversed in the same direction by the dispersion fields of the various kinds of winding.
In section A, winding 4 is placed completely on the inside and in section B completely on the outside. Neither of the two dispersion flows shown is now chained with winding 4.
In section A the dispersion flow of the primary winding 1 is completely outside. because winding 2 is short-circuited, and blocks against the flow passage; section B the path of the dispersion flow is, it is true, inside the winding, but the dispersion flow also closes inside this winding, and is consequently inoperative for the transport winding. The short-circuited secondary winding 2 forces the dispersion flow to close inside this secondary winding.
Accordingly the balance of. ampere-turns is not disturbed by the presence of winding 4, and on the contrary, if for example the branching points li, 14 are connected to each other, the asymmetrical distribution of amperes -turns is compensated by the transport winding.
But it is also possible to arrange the winding 4 in another way as shown in FIG. 3. We can for example in section B place it between the core of
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iron and the primary winding 1 (it is then chained with the dispersion flow of this winding j if in section A we also link the winding 4 with the dispersion flow of the primary winding 1, because we For example, it is placed in the immediate vicinity, or that it is mixed with the winding 1. It is possible not to mix in section B the windings 4 and 1 with each other. The mixture can be obtained from the fact that each winding is established in separate coils and that coils of the various types of winding are made to follow one another by alternating, or from the fact that coils 1 and 4 are wound in two-wire.
It is also possible to place the winding 4 in the two sections between the windings 1 and 2, provided that they are placed in the two sections just next to the primary winding 1 or the secondary winding 2. It is also possible to mix winding 4 to winding 2 in both sections, or as shown in fig. 3, we can place the winding 4 between the secondary winding 2 and the iron core in section A, or set it up right next to the winding?, Or mix it with this winding, in the section B. In such a case winding 4 must always be arranged in a similar way with regard to the dispersion flows of the primary and secondary windings.
Under certain conditions, it is also possible in the transformer of FIG. 3, provide a central branch, not coiled, in order to force in a determined path, the flow of dispersion passing between the yokes of the iron core.
In some cases it will be inconvenient to have the winding 4 on the outside, as in FIG. 3, section B, because in this case it is difficult or not at all to reach secondary winding 2. In similar cases it is advantageous to divide winding 4 into two
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or more rings 41,42, as shown in FIG. 4; there is then sufficient space between these rings for the passage of possible branch conductors
If the space is not yet sufficient, it is possible to help each other in another way, as shown in fig. 5.
In this figure, a common winding 43 has been arranged around the two winding sections A, B, which surrounds the stray flows, but is not chained to the useful flow passing in circuit through the iron core 3. In In the event of possible asymmetries in the distribution of ampere-turns inside the various winding sections, the stray fluxes would be, if they could be formed as in fig. 2, chained with the winding 43. A f.e .m. would be induced in this winding.
This emf would generate in the winding ampere-turns acting against the excess ampere-turns of the various winding sections and would consequently destroy the magneto-motive force of these surpluses, As the ampere-turns of the The winding 43 would act against the excess ampere-turns of the various winding sections, this winding 43 also causes an equalization of the distribution of the ampere-turns. It is now possible to form only very weak stray fluxes, because their formation only depends on the small difference between the surplus ampere-turns of the various sections and the antagonistic ampere-turns of winding 43.
The remainder of the stray streams is forced by winding 43 to close for the main part inside this winding, as indicated in phantom in FIG. 5. As for the rest, the effect is essentially the same as in fig.3.
Figs. 6 and 7 show for the case where the winding sections A, B are arranged on different parts of the same branch, the corresponding arrangement of the winding 4, and FIG. 6 corresponds to the embodiment of FIG. 3, fig. 7 to the embodiment of FIG. 5.
If winding 4 did not exist, or if this
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winding was arranged in an erroneous manner, the stray fluxes would tend to pass from the yokes and the middle of the magnet branch, into the neighboring iron parts. The winding arrangement according to fig. 6 agrees to such an extent with that of FIG. 3, that one can do without a particular description; is evident that in the arrangement of FIG. 6 it is possible, as indicated in the description of FIG. 3, mix winding 4 with either kind of winding.
In fig. 7, the winding 43 has a shape as shown in development in fig.8, therefore the shape of a rectangular frame, which is wound into a split cylinder. The slot is necessary so that the winding 43 does not form a short circuit for the useful flux. The action of the winding 43 can be further aided by short-circuit windings 44, which are arranged externally on the cylinder heads; under certain conditions the windings 44 can completely replace the winding 43, so that the latter winding can be omitted. Depending on the spatial arrangement of the winding sections A, B. different shapes are obtained for the windings 43, 44.
The same measures can of course be applied in polyphase transformers, both in core type transformers and in jacket type transformers; are also applicable in a similar manner without difficulty to single-phase transformers of the jacket or jacket type, with three wound branches.