DE925120C

DE925120C - Transformator mit regelbarer Streuung

Info

Publication number: DE925120C
Application number: DES16727D
Authority: DE
Inventors: Bernhard Dipl-Ing Duntze; Ernst Dr Scharstein; Otto Werner
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1940-05-01
Filing date: 1940-05-01
Publication date: 1955-03-14

Description

Transformator mit regelbarer Streuung Die Erfindung betrifft einen Transformator mit regelbarer Streuung. Derartige Transformatoren werden z. B. für Schweißzwecke oder zum Speisen von Gleichrichtern benötigt, die zum Laden von Akkumulatoren benutzt werden und bei denen während des Ladevorganges geregelt werden muß. Auch für alle jene Fälle, in denen eine regelbare Induktivität des Stromkreises erforderlich ist, werden regelbare Streutransformatoren verwendet. Die Streuung kann man bekanntlich auf verschiedene Weise regeln, beispielsweise kann man den Kopplungsgrad zwischen Primär- und Sekundärwicklung eines Transformators durch Zuschalten von Windungen an der einen Stelle und durch Abschalten entsprechender Windungen an einer anderen Stelle des Transformators beeinflussen. Bekannt sind z. B. Lichtbogenschweißtransformatoren, bei denen wenigstens eine der beiden Wicklungsarten zu beiden, Seiten eines Streupfades verteilt sind und bei denen durch Zu-und Abschaltung von Windungen die räumliche Verteilung der Windungen einer Wicklung geändert wird. Da derartige Transformatoren schon von vornherein eine erhebliche Streuung haben, ist es nicht möglich, diese Transformatoren durch Regelung bis auf die geringe Streuung eines gewöhnlichen Transformators zu bringen.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Transformator zu schaffen, bei dem die Streuung durch Zuschalten von Windungen an der einen Stelle der Wicklung und Abschalten entsprechender Windungen an einer anderen Stelle der Wicklung so regelbar ist, daß der Transformator sowohl mit der geringen Streuung eines gewöhnlichen Transformators als auch mit einer demgegenüber weit größeren Streuung betreibbar ist. Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß man sowohl die Primärwicklung als auch die Sekundärwicklung aus zwei Wicklungsteilen herstellt, wobei immer ein Primärwicklungsteil und ein Sekundärwicklungsteil einen Kernschenkel umfassen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
Fig. i zeigt schematisch die Wicklungsverteilung; Fig.2 und 3 geben eine mehr konstruktive Ausführungsform bei Anwendung des Erfindungsgedankens auf einen Zweischenkelkern wiedez.
11, 12 sind die auf die beiden Schenkel i io und i2o des Eisenkerns i verteilten regelbaren Teile der Primärwicklung, deren Regelkontakte mit 2 angedeutet sind. 2i und 22 sind die beiden Teile der ebenfalls auf die Schenkel ho und i2o verteilten: Sekundärwicklung. Die Joche 3 sind unter Zwischenschaltung einer unmagneti.schen Beilage 5 durch Streupakete 4. miteinander verbunden. Bei der in den Fig. 2 und 3 dargestellten Dreiphasenanordnung liegen die Lamellenebenen der Eisenkerne i parallel in einer Flucht nebeneinander. Ihre Joche 3 sind durch senkrecht zu den Lamellenebenen verlaufende Streupakete 4 miteinander verbunden. Die Wicklungen können aus Lagen oder Scheiben bestehen.
Die kleinste Streuung ergibt sich dann, wenn die Schaltung vermittels der Regeleinrichtung 2 so gewählt ist, daß immer gleich viel wirksame Windungen der Primärwicklung ii und i2 auf den beiden Schenkeln iio und 126 eingeschaltet sind und wenn gleichzeitig auch bei der Sekundärwicklung 2i,.22 eine gleichmäßige Aufteilung der wirksamen Windungen auf die beiden Schenkel i io und i2o vorliegt. In diesem Fall stellen sich am Transformator dieselben geringen Streuverhältnisse ein wie bei einem gewöhnlichen Transformator. Wenn hingegen mit Hilfe der Regeleinrichtung 2 von dem einen Wicklungsteil, z. B. ii, Windungen abgeschaltet werden und zu dem anderen Wicklungsteil, 12, hinzugeschaltet werden, so daß also die wirksamen Windungszahlen des Wicklungsteils 12, größer sind als die des Wicklungsteils i i, dann wird die Streuung- des Transformators mit- zunehmendem Unterschied der Windungszahlen auf den beiden Schenkeln immer größer. Es treten also immer mehr Kraftlinien durch die Streujoche q.. Am größten ist die Streuung, wenn die wirksamen Windungen. der Sekundärwicklung gleichmäßig auf .die beiden Schenkel zio -und i2o verteilt sind, während dagegen die Primärwicklung so geschaltet ist, daß die wirksamen Windungen eines Pri.märwicklungstei.ls auf einem Schenkel liegen, während der andere Schenkel keine wirksamen Windungen der Primärwicklung trägt.
Die Erfindung bietet den Vorteil, daß sich bei einem Transformator die Streuung in verhältnismäßig weiten Grenzen vom Höchstwert bis herab zu dem bei gewöhnlichen Transformatoren üblichen Minimalwert ändern läßt. Diese Streuungsregelung ist durch geringen Aufwand an Eisen und Wicklungskupfer erzielbar. Besonders vorteilhaft ist die Erfindung für Drehstromsysteme, da sich bei Dreiphasentransformatoren eine erhebliche Material- und Platzersparnis erzielen läßt. Zur Herstellung eines Drehstromtransformators mit regelbarer Streuung gemäß der Erfindung brauchen nämlich nur die Jochteile der zweischenkligen Kerne durch Streujoche miteinander verbunden zu werden. Am besten läßt man die Streujoche senkrecht zu den Blechebenen der parallel in einer Flucht angeordneten Zweischenkelkerne verlaufen. Etwaige Unsymmetrien in der Streuung können durch Zusatzwicklungen oder durch ungleichmäßige Windungsverteilung oder durch verschieden starke Beilagen zwischen den Jochen und Streupaketen ausgeglichen werden.
Der Erfindungsgedanke läßt sich sowohl auf Transformatoren mit zwei Schenkeln als auch auf solche mit drei und mehr Schenkeln anwenden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Transformator mit regelbarer Streuung mit zwei angezapften Windungsgruppen der Primär- und/oder Sekundärwicklung, bei dem durch Abschalten der Windungen der einen Gruppe und Einschalten der gleichen Anzahl von Windungen der anderen Gruppen die Streuung geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Primärwicklung als auch die Sekundärwicklung aus zwei Wicklungsteilen besteht und daß immer ein Primärwicklungsteil und ein Sekundärwicklungsteil einen Kernschenkel umfassen.
2. Transformator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in der Schaltstellung, die der geringsten Streuung entspricht, die wirksamen Windungen der Wicklungen (1i, 12, 21, 22) auf beide Schenkel (iio, i2o) gleichmäßig verteilt sind.
3. Transformator nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Joche des Eisenkerns unter Zwischenlage einer unmagnetischen Beiläge durch Streupakete miteinander verbunden sind und daß insbesondere die Größe der Streuung vermittels verschieden starker unmagnetischer Beilagen einstellbar ist. q..
Aus mehreren Einphasentransformatoren nach Anspruch i zusammengesetzter Mehrphasentransformator, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die auf der einen Seite liegenden als. auch die auf der anderen Seite liegenden Eisenkernjoche aller Einphasentransformatoren je durch ein gemeinsames Streupaket miteinander verbunden sind. g.
Mehrphasentransformator nach Anspruch 3 und q., dadurch gekennzeichnet, daß die Bleche der Streupakete senkrecht auf den Blechen der Kerne stehen,
6. Mehrphasentransformator nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der gleichen Streuung bei jedem Einphasentransformator entweder durch Verwendung verschieden starker unmagnetischer Beilagen zwischen den jochen und Streupaketen oder durch besondere Anzapfwindungen oder besondere abweichende Bemessung der abschaltbaren Windungen auf die gleiche Größe erfolgt.