<Desc/Clms Page number 1>
Manteltransformator mit Einrichtung zum Vergrössern der Streuung.
Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Transformator mit künstlich vergrösserter Streuung, zum Zwecke, die Wicklungen vor Überlastung zu schützen.
Es sind bereits Transformatoren bekannt, bei welchen Streustege zwischen die Wicklungen eingeschaltet sind. Bei diesen sind jedoch entweder ausgesprochen Luftstrecken eingeschaltet oder aber
EMI1.1
Hauptfeld dieselben nicht mehr beeinflussen kann, wodurch der Streusteg nicht mehr als ausgesprochen luftspaltfrei gelten muss.
Die künstliche Vergrösserung der Streuung wird gemäss der Erfindung dadurch erreicht, dass der rechteckige Eisenkörper in einer senkrecht zum Kern durch die Streustege gelegten Ebene in zwei symmetrische dreizackige Eisenkörper geteilt ist, zwischen die ein aus rechteckigen Blechstreifen gebildeter Streusteg mit kleinerem Querschnitt wie der Hauptkern derart eingelassen ist, dass die unvermeidlichen, vom Streufeld zu durchsetzenden Luftspalte auch vom Hauptfeld durchsetzt sind.
Durch Abschneiden der Zacken auf einer Seite an den Teilblechen für den Teil des Eisenkörpers, in welchen die Streubleche eingelegt werden, werden die Stossfugen zwischen Joch, Kern und Streublechen in die Mitte des Eisenkörpers verlegt, wodurch sowohl im Joch als auch im Kern die Stossfugen des Streusteges vollständig vom Hauptkraftfluss durchflossen sind und damit ihr magnetischer Widerstand herabgesetzt wird.
In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in zwei Hauptausführungsformen als Manteltransformator für Einphasen-und Drehstrom mit verschiedenen Streublechanordnungen dargestellt, und es zeigt Fig. 1 die schematische Ansicht eines Manteltransformators mit eingelassenen Streublechen, den Wicklungen und dem Verlauf der Streuflüsse, Fig. 2 den Schnitt der Kerne, der Joche und der eingelassenen Streubleche des Manteltransformators nach Fig. 1, wenn die eingelassenen Streubleche nur zwischen die Kerne und Joche eingesetzt sind, Fig. 3 den Schnitt der Kerne, der Joche und der eingelassenen Streubleche des Manteltransformators nach Fig. 1, wenn die eingelassenen Streubleche zum Teil zwischen die Kerne und Joche und zum andern Teil auf der Aussenseite angeordnet sind, Fig.
4 die Ansicht eines kompletten Bleches für den Teil des Eisenkörpers, in welchen keine Streubleche eingelegt werden, Fig. 5 die Ansicht eines kompletten Bleches für den Teil des Eisenkörpers, in welchen die inneren Streubleche eingelegt werden, Fig. 6 die Ansicht eines kompletten Bleches für den Teil des Eisenkörpers, welchen die äusseren Streubleche bilden, Fig. 7 eine Darstellung der Sekundärspannungals Funktion
EMI1.2
und Kurve 3 für äussere und innere Streubleche zusammen, Fig. 8 die schematische Ansicht eines Drehstromtransformators mit fünf Schenkeln und Streublechen zwischen den Wicklungen, Kernen und Jochen, mit den Wicklungen, den Streuflüssen und deren Verlauf, wenn der Blechkörper aus symmertischen zweigeteilten Teilblechen von zwei nebeneinander liegenden Einphasentransformatoren entsprechend der Fig.
1 zusammengesetzt ist, Fig. 9 den Schnitt der Kerne, der Joche und der eingesetzten Streubleche des fünfsehenkligen Drehstromtransformators, wenn nur innere Streubleche eingesetzt werden.
Der erfindungsgemässe Manteltransformator besitzt den Kern fund die Joche i, die aus symmetrischen zweigeteilten Teilblechen mit in den Stossfugen vorgesehenen überlappen Zacken aus gestanzten Transformatorenblechen hergestellt werden. Auf dem mittleren Kern sind zwei Wicklungen so angeordnet, dass auf einer Seite die Primärwicklung Pr und auf der andern Seite die Sekundärwicklung Sek untergebracht sind. Die rechteckigen Streubleche sind bei diesem Transformator so eingelegt, dass die
<Desc/Clms Page number 2>
Streustege St entweder nur zwischen die Kerne und Joche eingeschachtelt oder auch getrennt über und unter den Jochen und Kernen oder schliesslich auch beide Arten zusammen eingelegt werden.
Diese rechteckigen Streubleche sind hiebei so seitlich in die Joche eingelassen, dass eine seitliche Verschiebung der Streubleche nach aussen nicht möglich ist und damit sich bei gleicher Blechzahl der Streubleche stets eine gleiche Streuung ergibt. Diese Anordnung erlaubt deshalb stets einen guten Kraftflussübergang von Blech zu Blech in den Stossfugen, vermindert daher die Stossfugenamperewindungszahl und wird durch die Einsetzung und Überlappung der Streubleche bei einer Serienfabrikation stets ein Minimum von Abweichungen in den magnetischen Werten des Streustegnebenschlusses ergeben.
Wird nun die Primärwicklung an eine Wechselspannung angelegt, so erzeugt diese einen Kraftfluss e, im Kern der Primärwicklung, welcher sich in der Hauptsache über die Joche und den Sekundärkern
EMI2.1
dem Streustegquerschnitt und ihrem magnetischen Widerstande abgibt. Wird die Sekundärwicklung bis zum Kurzschluss belastet, so drängt der vom Sekundärstrom erzeugte Kraftfluss den Hauptkraftfluss im Sekundärkern zurück. Der Sekundärstrom kann daher bei Kurzschluss nur so gross werden, bis ein Beharrungszustand erreicht ist, so dass durch eine entsprechende Wahl des Streustegquerschnittes und des dazu gewählten Materials der Sekundärstrom auf die gewünschte Grösse eingestellt werden kann.
Es hat sich nun gezeigt, dass je vollkommener die Stossfugenamperewindungszahlen der Streustege kompensiert oder vermindert werden können und je nach dem verwendeten magnetischen Material der Streustege selbst und der Art, wie diese Streustege eingelegt werden, ein ganz verschiedener Verlauf des sekundären Spannungsabfalles eintritt. Durch Versuche hat sich ferner ergeben, dass die Stossfugenamperewindungszahlen durch die gezeichnete Anordnung der Streustege auf ein Minimum herabgesetzt werden, so dass auch dementsprechend der sekundäre Spannungsabfall bei Nennstrom kleiner wird wie bei den bisherigen angewendeten Bauarten.
Soll der Spannungsabfall innerhalb einer bestimmten Belastung klein sein, so müssen ausserdem die Streubleehe nach der Art der Fig. 2 zwischen die Kerne und Joche eingelegt werden, und es kann ferner je nach der verlangten Kurzschlusssicherheit ein vom Hauptkern verschiedenes magnetisches Material der Streustege den Spannungsabfall im günstigen Sinne beeinflussen. Als Material für die Streu- stege kommen dann verschieden legierte Transformatorenbleche, Chromeisen-, Nickeleisen-, Nickelchrom-, Eisen-und Niekelbleche sowie ähnliche Stoffe und Legierungen in Frage, wobei jedoch die Streubleehe stets in gleicher Stärke wie diejenigen des Hauptkernes ausgeführt werden müssen.
Diese Anordnung der eingelassenen Streustege und mit verschiedenem magnetischem Material zur Verminderung der Kurzschlussströme ist praktisch anwendbar bei allen Manteltransformatoren beliebiger Leistung, wobei für grössere Leistungen eine Unterteilung der Wicklungen vorgenommen werden muss.
Ist der Spannungsabfall bei Nennstrom keiner besonderen Beschränkung unterworfen, so können die Streubleche zum Teil zwischen die Joche und Kerne und zum andern Teil über und unter die Joche eingesetzt werden nach Art der Fig. 3 oder es können auch nur allein äussere Streubleche Verwendung finden, wobei dann der Spannungsabfall nach den Kurven 3 und 1 der Fig. 7 verläuft. Eine Feinen- stellung der Verhältnisse kann durch Anwendung verschiedener magnetischer Materialien der Streubleche gegenüber dem übrigen aktiven Eisenkörper hervorgerufen werden.
Für die fabrikmässige Herstellung des Eisenkörpers dieser Manteltransformatoren können dann am zweckmässigsten symmetrische zweigeteilte Teilbleche mit symmetrischen überlappen Ansätzen Verwendung finden, wobei zum Einsetzen der Streustege die Ansätze an den Teilblechen auf einer Seite abgeschnitten werden, wie dies die Fig. 4,5 und 6 zeigen, wodurch die gleichen Teilbleehe für normale Transformatoren und solche mit vergrösserter Streuung Anwendung finden können.
Der gezeichnete Eisenkörper des Manteltransformators für Einphasenstrom lässt sich auch bei Anwendung von zwei gleichen Eisenkörpern nebeneinander für einen fünfschenkligen Drehstromtransformator mit zwischen den Jochen und den Kernen eingesetzten Streubleehen verwenden, wie in den Fig. 8 und 9 dargestellt ist, wenn die inneren drei Kerne für die Primär-und Sekundärwicklung vorgesehen werden und die beiden äusseren Kerne als gemeinsame Ausgleichsjoche dienen. Die Streuflüsse verlaufen hiebei von den Kernen zu den Jochen oder auch von Kern zu Kern.
Bei diesen fünfsehenkligen Drehstromtransformatoren können, wie oben angegeben, die Streubleche aus von den Kernen und Jochen verschiedenem magnetischem Material hergestellt werden, wobei jedoch bei dieser Konstruktion in der Regel nur innere Streubleche zur Anwendung kommen, da äussere Streubleche eine besondere Konstruktion erfordern und in der Regel einen sehr grossen Spannungsabfall mit sich bringen.
Diese Anwendung der eingelassenen Streustege zur Reduktion der Kurzschlussströme ist praktisch anwendbar bei allen fünfschenkligen Drehstromtransformatoren beliebiger Leistung, wobei jedoch mit zunehmender Leistung eine Unterteilung der Wicklungen erforderlich wird. Diese Transformatoren mit künstlich vergrösserter Streuung finden überall dort Anwendung, wo in einem elektrischen Stromkreise grössere Stromstösse zu erwarten sind, oder aber gewöhnliche Sicherungen aus irgendeinem Grunde nicht mehr dazwischen geschaltet werden können und deshalb für die Wicklungen ein besonderer Schutz notwendig ist.
Insbesondere eignen sie sieh für die elektrische Lichtbogenschweissung sehr gut, da sie sich
<Desc/Clms Page number 3>
in eine sehr gedrängte Bauart bringen lassen. Auch bei allen elektrischen Anlagen, bei welchen eine stossweise Überlastung zu erwarten ist, lassen sich solche Transformatoren mit künstlich vergrösserter Streuung mit Vorteil anwenden. Schliesslich kommt der fünfschenklige Drehstromtransformator mit vergrösserter Streuung mit Vorteil dann zur Anwendung, wenn die Belastung einer Anlage auf mehrere
EMI3.1
z. B. der Fall, wenn durch einen einzigen Transformator mehrere Handlampen gleichzeitig bedient werden sollen, wobei verschiedene Gruppen derselben auf verschiedene Phasen verteilt werden können.
Auch bei Lichtbogenschweissung kann der Fall eintreten, dass mit demselben Transformator verschiedene Arbeitsplätze gleichzeitig bedient werden, wobei dann die einzelnen Phasen des Sekundärkreises auf die verschiedenen Arbeitsplätze geführt werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Manteltransformator mit zwischen den beiden Wicklungen am Kern beginnenden, vom Kern zu den Jochen führenden Streustegen, dadurch gekennzeichnet, dass der rechteckige Eisenkörper in einer senkrecht zum Kern durch die Streustege gelegten Ebene in zwei symmetrische dreizackige Eisenkörper geteilt ist, zwischen die ein aus rechteckigen Blechstreifen gebildeter Streusteg mit kleinerem Querschnitt wie der Hauptkern derart eingelassen ist, dass die unvermeidlichen, vom Streufeld zu durchsetzenden Luftspalte auch vom Hauptfeld durchsetzt sind.