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Dreiphasentransformator mit drei bewickelten Kernen und Sieherungsvorriehtung.
Bei sterngeschalteten Dreiphasentransformatoren, bei denen im Betrieb grosse stossweise Belastungen auftreten, insbesondere bei Transformatoren für Schweissgleichrichter, ist es erwünscht, eine Sicherungsvorrichtung anzubringen, die anspricht, wenn die Summe der Sekundärströme von Null abweicht. Diese Vorrichtung dient nicht zunächst zur Sicherung des Transformators selbst, sondern der angeschlossenen Röhren. Der Fall, dass die Summe der Sekundärströme ungleich Null ist, tritt ein, wenn in einer der Röhren ein Rückschlag auftritt. In diesem Fall ist es von Wichtigkeit, dass der Transformator baldmöglichst ausgeschaltet wird. um die Röhre, in welcher der Rückschlag stattfindet, vor durch Bogenbildung bedingten Beschädigungen zu schützen.
Ferner soll die Sicherungsvorrichtung vermeiden, dass, wenn eine der Gleichrichterröhren Schaden erlitten hat und keinen Strom mehr liefert, die andern Röhren überlastet werden. Die Vorrichtung soll zweckmässig selbsttätig arbeiten, da das Auftreten des letzterwähnten Fehlers im allgemeinen nicht von der bedienenden Person bemerkt wird.
Es ist schon bekannt, für den Zweck der Sicherung das Streufeld auszunutzen, das entsteht, wenn die Summe der Ströme eines Dreiphasentransformators von Null abweicht. Bei den bekannten Vorrichtungen wird von diesem Streufeld in einer besonderen Wicklung ein Strom erzeugt, den man auf eine Relaisspule wirken lässt.
Es ist von der Anmelderin gefunden worden, dass in den vorhererwähnten Fällen zwischen dem oberen und dem unteren Joch ein Streufeld von solcher Stärke entsteht, dass es sofort für die Bestätigung der Sicherung verwendet werden kann.
Nach der Erfindung wird ausserhalb der Wicklungen zwischen dem oberen und dem unteren Joch ein magnetisches Relais angebracht, das unter der Wirkung des Streufeldes anspricht, das entsteht, wenn die Summe der Sekundärströme von Null abweicht.
Bei einer sehr einfachen Ausführungsform besteht das Relais aus einem magnetischen Körper und einer mit ihm verbundenen Kontaktvorrichtung.
Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise näher erläutert.
In Fig. 1 ist eine Ausführungsform einer Kontaktvorrichtung dargestellt, die bei einer Einrichtung. nach der Erfindung benutzt werden kann. Sie besteht aus einem zweckmässig luftleeren oder mit einem inerten Gas gefüllten Glasrohr, in dem ein magnetisierbarer Körper 2 unter dem Einfluss von magnetischen Kräften auf-und abbeweglich ist. Am unteren Ende befinden sich zwei mit Quecksilber gefüllte Ansätze, mit denen die Anschlusskontakte 7 und 7'verbunden sind. Mit dem Körper 2 sind zwei Kontakte 3 und 4 verbunden, die unter gewöhnlichen Bedingungen in das Quecksilber eingetaucht sind, so dass die Leiter 7 und 71 untereinander verbunden sind.
Eine Vorrichtung von der in Fig. 1 dargestellten Art wird nun zwischen dem unteren und oberen Joch an einer Stelle angebracht, an der der Eisenkörper 2 in bezug auf das Streufeld unsymmetrisch liegt.
Unter der Wirkung des Streufeldes wird der Körper 2 in die Mittellage, z. B. nach aufwärts gezogen und der Kontakt unterbrochen und infolgedessen wird der Transformator ausgeschaltet oder eine Alarmvorrichtung eingeschaltet.
Fig. 2 zeigt, wie das Relais zwecks Erzielung einer möglichst grossen Empfindlichkeit zweckmässig angeordnet wird.
In Fig. 2 bezeichnet 8 das obere Joch. 9 das untere Joch und 15, 16 und 17 bezeichnen die Wicklungen. Vorausgesetzt ist, dass die Jochbleche mittels Winkeleisen 10 und 11 zusammengepresst werden.
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dient, M und J'. 3 bezeichnen magnetisch leitende Teile, durch die für das Streufeld ein Weg von geringem magnetischen Widerstand gebildet wird. Da unter üblichen Bedingungen kein Streufeld den so gebildeten Kreis durchläuft, braucht dieser nicht lamelliert zu sein. Die Teile 12 und 13 können z. B. Eisenröhren sein. An der Stelle der Unterbrechung ist der magnetische Körper der Kontaktvorrichtung M angebracht.
Die beschriebene Anordnung hat zur Folge, dass die Empfindlichkeit stark vergrössert wird.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist die folgende : Bekanntlich sind die magnetischen Kräfte
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klein wie möglich gemacht wird. Beim Entstehen eines Feldes zwischen den einander zugekehrten Enden der Eisenrohren 12 und 13 ist daher der Eisenkörper 2 bestrebt, den Luftspalt zwischen den zwei Röhren zu überbrücken. Ist also das Relais derart angeordnet, dass sich der Eisenkörper 2 etwa im oberen Teil der unteren Röhre 13 in der Nähe des Luftspaltes befindet, so wird, wenn infolge einer Abweichung der sekundären Ströme von Null ein Streufeld entsteht, der Eisenkörper unter Einfluss der magnetischen Kräfte in die in ; Fig. : l gestrichelt gezeichnete Lage nach oben gezogen, so dass der Stromkreis unterbrochen wird.
Es kommt vor, dass mehrere Schweissgleichrichter parallel arbeiten. Um in diesem Fall trotzdem
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vorrichtungen angebracht.
Die dabei angewandte Schaltung ist in Fig. 3 dargestellt, wobei angenommen ist, dass zwei Schweissgleichrichter parallel arbeiten sollen. 18 und 19 bezeichnen die Kontaktvorrichtungen für den ersten Transformator, 23, 24 diejenigen für den zweiten Transformator. Die Anschlüsse der Vorrichtungen 19, 24 sind mit Buchsenkontakten 22 bzw. 27 verbunden. Die Spulen 20 und 25, welche die Sicherungsvor- richtung bedienen, liegen mit Stromquellen, z. B. Transformatorwicklungen 30, 31, in Serie und sind über Steckerkontakte 21, 26 mit dem Relais 18 bzw. 23 verbunden. Wird nur einer der Transformatoren, z. B. der erste, verwendet, so wird der Steckerkontakt 21 mit den Buchsen 22 verbunden. Sollen die zwei Vorrichtungen parallel arbeiten, so verbindet man 21 und 27 und 26 mit 22.
Tritt ein Schaden ein, so werden beide Transformatoren ausgeschaltet.
Die beschriebene Vorrichtung lässt sich überall anwenden, wo ein Verbrauchsgerät gewöhnlich starken Belastungsstössen ausgesetzt ist und lediglich ausgeschaltet werden soll, wenn die Summe der Ströme von Null abweicht. Beispielsweise ist noch ein Drehstrommotor mit Kurzschlussanker zu erwähnen. Beim Einschalten treten starke Stromstösse auf, welche die Sicherungsvorrichtung jedoch nicht beeinflussen dürfen. Für den Fall, dass eine der Wicklungen Schaden erlitten hat, soll der Motor vom Netz abgeschaltet werden. Dies lässt sich z. B. dadurch erreichen, dass in Reihe mit dem Motor und dem Netz eine Dreiphasendrosselspule geschaltet wird, die auf die vorher beschriebene Weise mit einer Kontaktvorrichtung versehen ist, die auf das Entstehen eines Streufeldes sofort anspricht.
Es ist festgestellt worden, dass die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung unabhängig von der Kurvenform ist. Dies ist von Wichtigkeit, weil in vielen Fällen, insbesondere bei plötzlich auf- tretenden Belastungsstössen, die Kurvenform erheblich von der Sinusform abweichen kann.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Dreiphasentransformator mit drei bewickelten Kernen und einer Sicherungsvorrichtung, gekennzeichnet durch ein ausserhalb der Wicklungen zwischen dem oberen und dem unteren Joch angebrachtes magnetisches Relais, das unter der Wirkung des Streufeldes anspricht, das entsteht, wenn die Summe der Sekundärströme von Null abweicht.