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Transformator mit mindestens zwei von einer gemeinsamen Primärwicklung
induzierten Wicklungen, von denen die zweite (und jede weitere) auf das Endpotential
der ersten gebracht werden soll Die Erfindung bezieht sich auf Transformatoren mit
mindestens zwei konzentrisch angeordneten, von einer gemeinsamen Primären induzierten
oder sekundären Wicklungen, von denen die zweite (letzte) das Endpotential der ersten
(vorletzten) aufgedrückt erhalten soll, was bisher durch leitende Verbindung (solche
liegt auch bei Sparschaltung der beiden Sek-undän,#icklungen vor) geschah. Der zweiten
(letzten) Sekundärwicklung das Endpotential der ersten (vorletzten) aufzudrücken
oder wenigstens eine annähernde Gleichheit der beiden Potentiale herbeizuführen,
ist aus dem Grunde angebracht, weil sich sonst die zweite (letzte) Sekundärwicklung
auf ein wildes Potential einstellen und arge Störungen des statischen Feldes (z.
B. Durchschläge) hervorrufen kann. Diese Umstände sind insbesondere zu berücksichtigen
bei Transformatoren mit stufenweiser Erreichung der Höchstspannung, bei denen von
der zweiten Sekundärwicklung die primäre Speisung der nächsthöheren Spannungsstufe
abgeleitet wird, ferner bei Transformatoren, bei denen die zweite Sekundärwicklung
den Strom für den Betrieb eines Hilfsapparates, z. B. eines Synchronmotors, liefert.
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Erfindungsgemäß wird die zweite (letzte) Sekundärwicklung durch kapazitive
Kopplung in der Weise annähernd auf das Endpotentialder ersten (vorletzten) Sekundärwicklung
gebracht, daß bei an sich bekannter lagenweiser Wicklung der ersten (vorletzten)
Sekundärwicklung die zweite (letzte) Sekundärwicklung mit tunlichst geringem Abstand
an die letzte Lage der ersten herangebracht, nämlich um oder in diese letzte Lage
herum- bzwi. hineingelegt wird.
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Es wird also erfindungsgemäß die kapazitive Eigenwirkung von der.
ersten Sekundären angehörigen Wicklungen in ebenso einfacher wie günstiger Weise
- bei der denkbar engsten Kopplung - zur kondensatorartigen Aufladung der zweiten
Sekundären benutzt.
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Die Erfindung setzt eine mit Bezug auf die Länge der Bewicklungen
symmetrische Anordnung der Gesamtbewicklung voraus und erreicht damit, indem sie
die kapazitive Kopplung ermöglicht, zugleich den Vorteil durchaus symmetrischer
Beanspruchung des Induktionssystems. Durch den Fortfall leitender Verbindungen werden
auch Lötstellen --rspart, die man im Transformatorenbau aus guten Gründen nach Möglichkeit
zu vermeiden sucht. Die Erfindung läßt sich auch bei mehr als zwei Sekundärwicklungen
verwirklichen. Wenn die zweite und jede weitere Sekundärwicklung gleichermaßen das
volle oderannähernd volle Endpotential der ersten oder vorletzten Sekundärwicklung
erhalten sollen, so werden diese weiteren Sekundärwicklungen ineinandergeschachtelt
auf die
letzte Lage der ersten oder vorletzten Sekundärwicklung
oder zwischen die beiden letzten Lagen der ersten oder vorletzten Sekundärwicklung
gelegt.
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Eine dritte Sekundärwicklung kann etwa zur Heizung von Glühkathoden-,Ventilröhren
dienen oder für weitere über den Grundtransformator zu staffelnde Transformatoren.
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Die Erfindung kann und wird zweckmäßig so ausgeführt werden, daß man
das Spannungsgefälle innerhalb der letzten Wicklungslage der ersten (vorletzten)
Sekundärwicklung möglichst gering macht, indem man sie z. B. in Gestalt einer geschlitzten
Metallröhre oder mehrerer im Kreise verteilter parallel geschalteter (streifenförmiger)
Leiter auf eine Windung zurückführt. Annähernd im wesentlichen gleich günstig ist
aber auch die Herstellung der besagten letzten Wicklungslage aus einigen wenigen
Windungen. Mit besonderem Vorteil legt man die zweite (letzte) Sekundärwicklung
zwischen zwei letzte Wicklungslagen, die dann geradezu als Faradayscher Käfig wirken;
.als letzte Wicklungslagen sollen diese beiden Lagen in sich ein möglichst geringes
Spannungsgefälle haben, wie es in bezug auf die eine wirklich letzte Wicklungslage
oben angegeben ist. Die beiden letzten Wicklungslagen können aus diesem Grunde auch
parallel geschaltet werden. Diese Einlagerung der zweiten (letzten) Sekundärwicklung
hat den Vorteil, daß der Einfluß der Erdkapazität praktisch ausgeschaltet wird.
Hinsichtlich der räumlichen Anordnung sei bemerkt, daß die Folge _der insgesamt
mindestens drei Wicklungen, welche, vom Kern aus gerechnet, gewöhnlich die: Primäre,
erste Sekundäre, zweite Sekundäre - sein wird, auch umgekehrt werden kann, wie auch
die zwei (oder mehr) Sekundärwicklungen ihre Reihenfolge unter sich vertauschen
können.
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Die Erfindung ergibt neben anderen baulichen Vorteilen insbesondere
den Vorteil einer guten induktiven Kopplung der zweiten (letzten) Sekundärwicklung
mit der Primärwicklung, weil man jene konzentrisch über einen beliebig großen Teil
der Länge der Primärwicklung legen kann, ohne andere räumliche Beschränkung als
diejenige, welche mit Rücksicht auf die Innehaltung des erforderlichen Abstandes
vom Eisenkern schon durch die erste Sekundärwicklung gegeben ist. Außerdem wirkt
bei der erfindungsgemäßen Anordnung die zweite (letzte) Sekundärwicklung beim Auftreten
von überspannungswellen mit Bezug auf die Gesamtwicklung ausgleichend.
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Auch der Umstand, daß die zweite (letzte) Sekundärwicklung dickdrähtig
ist oder doch dickdrähtig gemacht werden kann, ist wegen der Herabsetzung der spezifischen
elektrostatischen Beanspruchung und der damit verbundenen Vergleichmäßigung des
statischen Feldes erwähnenswert; dies ist so zu verstehen, daß der Vorteil der dickdrähtigen
zweiten (letzten) Sekundärwicklung bei der erfindungsgemäßen Anordnung vermöge der
lagenweisen Wicklung der ersten Sekundärwicklung und der übereinanderlagerung der
Wicklungen im Gegensatz zu vorbekannten Anordnungen zur Geltung kommt.
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Die 'Zeichnung gibt zunächst in Abb. 2, 3, 4 schematische Darstellungen
der erfindungsgemäßen Anordnung im Vergleich mit einer bekannten, dem gleichen Zwecke
dienenden Anordnung (Abb. i). Die Abbildungen sind als obere Hälften eines schematischen
Längsschnittes durch einen Transformator oder Gliedtransformator zu verstehen, so
daß die Linie I-I die Mittelachse des bewickelten Kernes darstellen. Dabei ist aber
der Kern selbst und die Primärwicklung nicht mit dargestellt.
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Bei der bekannten Anordnung, die hinsichtlich annähernder Erreichung
des gleichen Zweckes unter Verwendung anderer Mittel dem Erfindungsgegenstand am
nächsten kommt, reicht der Teil S'i der ersten Sekundärbewicklung in konzentrischer
Scheibenwicklung nur über einen Teil der Kernlänge. Bei Erreichung eines gewissen
Potentials hört dieser Wicklungsteil auf, um sich in dem Wicklungsteil S' 2 fortzusetzen,
der wiederum in Scheibenwicklung in größerem Abstande vom Kern liegt, aber wieder
nur einen Teil der Kernlänge umschließt, um eine günstige räumliche Beziehung der
Endklemme z und des Endpotentials zu dem Eisen des Kernes zu erhalten. Die zweite
Sekundärwicklung S" aber ist, um ihr das gleiche Potential aufzudrücken, mit dem
Ende der Wicklungslage S' 2 bei y leitend verbunden.
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Im Gegensatz hierzu greift bei der erfindungsgemäßen Anordnung nach
Abb.-2 bis 4 für die erste Sekundärbewicklung S' die bekannte Wicklungsweise in
abwechselnd nach rechts und links gehenden, soweit wie möglich über die Kernlänge
reichenden und einander deckenden Lagen i, 2 ... unter Zwischenlegung von
Isolierrohren a Platz. Innerhalb der Wicklungslagen kann und wird zwecks Unterbringung
der Gesamtwicklung in nicht allzu vielen Lagen eine an die Scheibenspulenwicklung
erinnernde übereinanderlagerung der Drähte in mit einigem Abstand nebeneinanderliegenden
Wickeln stattfinden. Die nach außen fortschreitende Verminderung der Länge der Wicklungslagen
gibt im Verein mit der 'Zunahme des radialen Abstandes denn Endpunkt der Gesamtbewicklung
S' und damit dem Endpotential hinreichenden Abstand vom Eisenkern. Um ein weiteres
Isolierrohr a
ist nun die zweite Sekundärwicklung S" gelegt, welcher
lediglich durch die kapazitive Kopplung ein dem Endpotential der Wicklung S' nahehegendes
Potential aufgedrückt wird.
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Die vorstehende Erläuterung gilt zunächst für Abb.2. Nach Abb.3 liegt
die zweite Sekundärwicklung S" zwischen den Wicklungslagen 4 und 5 von S', welche
zusammen die letzte Lage von S' im Sinne der Einleitung bilden. Das Endpotential
von S" entspricht hier dem Mittelwert der Potentiale der Lagen 4 und 5.
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In Abb.4 wiederholt sich die Wicklungsweise nach Abb. 2, doch wird
hier die Wicklung S" durch einen geschlitzten Blechmantel b abgedeckt, welcher gegenüber
dem äußeren Jochschenkel bzw. gegenüber dem Erdpotential als Faradayscher Käfig
wirkt.
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Abb. 5 veranschaulicht bei im übrigen gleicher Darstellungsweise wie
die übrigen Abbildungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung des näheren. Die Isolierrohre
a sind gegenseitig durch in Sektoren aufgeteilte und mit den nötigen Durchlässen
für die Drähte und das isolierende Öl versehene Scheiben c abgestützt. Die Enden
je zweier von innen nach außen hin aufeinanderfolgender Isolierrohre a sind in statisch
einwandfreier Weise durch die von Hohlwulsten gebildeten geschlitzten Metallringe
d verbunden.