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Dreiphasentransformator.
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Wenn diese Brückenbildung auf den beiden Seiten des Eisenkernes, an denen die Schnittränder der Blechschichten liegen, auftritt, so entsteht ein geschlossener Stromkreis, der von den beiden äussersten Bleehschichten Bi und und von den aufeinanderfolgenden Brücken zwischen den benachbarten Blechschichten gebildet wird. In diesem Stromkreis wird eine Spannung induziert, die offenbar ebenso gross ist wie die Umlaufspannung des Eisenkernes.
Dieser Strom kann sehr gefährlich werden. Er ist im Anfang zwar klein, aber er erhitzt die vorhandenen Brücken b, verbessert durch Verkohlung des Isoliermaterials und Verschmelzung kleinster Eisenteilchen die Leitfähigkeit der Brücken, wodurch er selbst wieder verstärkt wird, mit der Folge, dass sich seine Wirkung, die Leitfähigkeit der eigenen Strombahn zu verbessern, weiter verstärkt. Dieser Vorgang kann schliesslich dazu führen, dass ein grosser Teil des Eisenkernes schmilzt und wegfliesst, was dann die Zerstörung des ganzen Apparates herbeiführt, Der ganze Vorgang wird als"Eisenbrand" bezeichnet.
In Ansehung des Zweckes der Herabsetzung der höchsten an dem Kern vorkommenden Umlaufspannung ist darum bei diesem bekannten Eisenkern die Auflösung in drei Rahmen überhaupt nicht wirksam. Ferner ist rein mechanisch dieser bekannte Kernaufbau weniger einfach als der Aufbau gemäss vorliegender Erfindung, besonders wenn die Rahmen einzeln noch weiter in mehrere ineinandersteckende Teilrahmen aufgelöst werden sollen.
Auch einfensterige Kerne für Einphasentransformatoren, die aus zwei ineinandersteckenden Rahmen L, M, Fig. 3, bestehen, sind in verschiedener Bauweise bekanntgeworden. Bei der einen sind die Rahmen ferromagnetisch voneinander getrennt, linke Seite der Fig. 3, bei der andern sind sie ferromagnetisch miteinander verbunden (rechte Seite der Fig. 3) durch Blechpaket N, die die Spalte 0 zwischen dem inneren L und dem äusseren Rahmen M lasehenartig überdecken und teilweise mit Löchern P für den Durchgang des kühlenden Öles versehen sind. Aber für die zweifensterigen Kerne von Dreiphasentransformatoren ist keine dieser Bauweisen bisher verwendet worden.
Zwischen den erwähnten einfensterigen Transformatoren mit zwei voneinander getrennten Rahmen und dem zweifensterigen Transformator nach der Erfindung besteht der grundsätzliche Unterschied, dass bei letzterem am mittleren Schenkel ein Kraftfluss zwischen dem äusseren und den inneren Rahmen übertreten muss, während bei der einfensterigen Anordnung die Kraftflüsse im äusseren und im inneren Rahmen durchwegs getrennt verlaufen können. Es liegt also keineswegs nahe, auch bei zweifensterigen Transformatoren ganz durchgehende Zwischenräume zwischen den ineinandergesteckten Rahmen zu lassen.
Erst durch die Erkenntnis, dass bei zweifensterigen Transformatoren zwischen dem äusseren und den inneren Rahmen ein völlig ausreichender Übertritt der Kraftlinien auch ohne besondere magnetische Verbindungsstucke durch die Luftschlitze selbst bewirkt wird, wobei diese die Kühlung des Transformatorkernes verbessern, wurde es möglich, auch bei zweifensterigen Kernen die Umlaufspannung im Sinne der Erfindung herabzusetzen.
Die zweite Bauweise mit Verlaschung der Rahmen ist für den zweifensterigen Kern des Dreiphasentransformators nicht vorteilhaft, weil sie dazu führt, dass Bleche sowohl in den Rahmen wie in den Laschenblechpaketen quer zu ihren Ebenen von magnetischen Flüssen durchsetzt werden und hieraus beträchtliche zusätzliche Wirbelstromverluste entstehen.
Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines gemäss der Erfindung zusammengesetzten Eisen-
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von I umschlossen. Die Eisenkerne sind voneinander getrennt durch Spalte s, die mit magnetisch und elektrisch nicht leitendem Stoff, der ein Kühlmittel, wie Öl, sein kann, erfüllt zu denken sind. Die Teile, die bei der praktischen Ausführung anzuordnen wären, um die Eisenkerne in ihren Lagen zu sichern, sind in der Zeichnung nicht mit dargestellt.
W,., W"Wf, sind die Spulenwicklungen der drei Schenkel des Dreiphasensystems. Sie sind einzeln mit den Klemmen R, S, T verbunden und an einen gemeinsamen Nullpunktleiter 0 angeschlossen. Sie mögen beispielsweise die Oberspannungswicklung darstellen, die Unterspannungswicklung ist zur Vereinfachung der Zeichnung fortgelassen.
Die Eisenkerne i, Xs, K ;, bilden drei voneinander getrennte Magnetkreise. Wie die Zeichnung erkennen lässt, durchsetzt jeder dieser Magnetkreise die Spulenwicklungen von zwei Schenkeln des Drei-
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Ein derartiger Aufbau des Eisenkörpers bietet wesentliche praktische Vorteile : Die Eisenkerne können aus schmalen, auf der Schere herstellbaren Blechstreifen zusammengesetzt werden. Die Schmalheit der Streifen erleichtert das durch Fig. 6 für eine Ecke veranschaulichte sogenannte Verblatten oder Schachteln der Bleche an den Stossstellen unter Schonung der Isolierschichten, mit denen sie versehen sind. Dieselbe Verbindung wird angewendet, wenn in einem langen Blechpaket wegen der Kürze der zur Verfügung stehenden Blechstreifen eine Stossstelle angelegt werden muss. Die Spalte s ermöglichen bei genügender Breite eine vorzügliche Kühlung des ganzen Eisenkörpers, die besonders wirksam ist, weil die Spalte quer zu den Blechebene verlaufen.
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Diese vorteilhaften Wirkungen können noch gesteigert werden, wenn man die Magnetkreise des gezeichneten Eisenkörpers wieder in mehrere voneinander getrennte Magnetkreise unterteilt, indem man beispielsweise jeden der dreiKerne & , X,, in zweiineinandersteckende durch einen rund umlaufenden Spalt magnetisch und elektrisch voneinander getrennte schmälere Kerne zerlegt.
Die gezeichnete Sternschaltung der Wicklungen ist kein wesentlicher Bestandteil der Erfindung.
Die Wicklungen können vielmehr auch im Dreieck oder in irgendeiner andern für Drehstromtransformatoren bekannten Weise geschaltet werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Dreiphasentransformator mit einem zweifensterigen Kern, der aus zwei in einer Ebene nebeneinander angeordneten inneren Rahmen und einem sie umschliessenden äusseren Rahmen zusammengesetzt ist, wobei die Zwischenräume zwischen den drei Rahmen als Kiihlschlitze ausgenutzt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenräume zwischen den beiden inneren Rahmen und zwischen diesen und dem äusseren Rahmen in ihrer ganzen Ausdehnung von Eisen freigehalten sind.