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Symmetrischer Magnetkreis für Drehstromtransformatoren
Bekanntlich bestehen die Magnetkreise von Drehstromtransformatoren im allgemeinen aus drei Ker- nen, deren Achsen in ein und derselben lotrechten Ebene liegen, und aus zwei Jochen, welche das obere und das untere Ende der Kerne verbinden und die Kontinuität des Magnetkreises herstellen.
Die Stossstellen zwischen den Kernen und den Jochen können entweder durch abgerichtete Flächen ge- bildet werden, wie dies bei sogenannten aufgesetzten Jochen der Fall ist, oder durch die Verschachtelung der Bleche der Kerne und der Joche bei eingeschachtelten Jochen.
Diese in herstellungstechnischer Hinsicht praktische Anordnung bietet bekannte Nachteile, unter anderem die Verschiedenheit der Magnetisierungsströme infolge des verschiedenen magnetischen Widerstandes des mittleren Kernes.
Um diesem Nachteil abzuhelfen, muss der Querschnitt der Joche und somit das Blechgewicht des Transformators vergrössert werden.
Es sind ferner Drehstromtransformatoren bekannt, deren Magnetkreis symmetrisch durch drei Kerne gebildet wird, welche lotrecht an den Ecken eines gleichseitigen Dreiecks angeordnet sind, wobei das obere und das untere Joch aufgesetzt sind. Bei gewissen bekannten Anordnungen dieser Art werden die Joche durch ringförmige oder dreieckige Blechstapel gebildet.
Bei einer ändern bekannten Ausführungsform werden die Kerne durch eine Blechanordnung gebildet, welche die Form einer Zylinderfläche hat, deren Mantellinie eine Kreisevolvente ist, und welche durch einen rechteckigen Umriss begrenzt wird. Die montierten Kerne sind zylindrisch. Die Joche werden durch ein Band von Blechen gebildet, welche spiralig um eine durch ein gleichseitiges Dreieck gebildete Form aufgewickelt sind.
Diese dreieckigen Joche werden mit den Kernen durch Zugstangen verbunden, welche durch sie an den Ecken des so gebildeten Dreiecks hindurchgehen.
Die Stossstellen zwischen den Kernen und den Jochen bilden bei allen diesen Anordnungen Luftspalte.
Bekanntlich sind derartig hergestellte Stossstellen stets die Ursache von Brummgeräuschen. Ferner haben diese Luftspalte eine Vergrösserung des Magnetisierungsstromes und der Eisenverluste zur Folge.
Schliesslich sind diese Anordnungen schwer herzustellen und erfordern einen erheblichen Aufwand an Werkzeugen.
Schliesslich sind aus der franz. Patentschrift Nr. 1. 220. 435 symmetrische Magnetkreise mit eingeschachtelten Jochen bekannt, bei welchen die Joche durch Bleche verschiedener Länge gebildet werden, welche im Augenblick des Einbaues zu einem Kreisbogen gebogen sind, welcher zu den Blechen der Kerne tangential liegt, und es sind auch Anordnungen bekannt, bei welchen die Jochbleche im voraus gemäss ein und derselben Lehre gebogen werden.
Bei diesen verschiedenen Systemen treten Schwierigkeiten beim Zusammenbau und bei der Herstellung der Stossstellen auf.
Speziell bei der zuletzt erwähnten Konstruktion nach der franz. Patentschrift Nr. 1. 220. 435 ist das
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Verschachteln der ebenen Kernbleche mit den gebogenen Jochblechen schwierig, und wegen der trotz Ausglühen vorhandenen Elastizität der letzteren sind einwandfreie Stossstellen schwer herzustellen, wodurch ein grösserer Blechautwand erforderlich ist und somit die Magnetisierungsleistung ansteigt und die Gefahr von Vibrationen zunimmt. Die Montage der Kernbleche ist wohl einfach, jedoch ist das Einfügen der gei bogenen Jochbleche und das Einstellen der Stossstellen zeitraubend und mühsam, und schliesslich bedeuten gebogene Jochbleche an sich einen höheren Materialaufwand und damit eine Zunahme der Eisenverluste und der Kosten.
Die Erfindung bezweckt, diese Nachteile zu beheben und ihr Gegenstand ist somit ein symmetrischer Magnetkreis für Drehsiromtransfbrmatoren, der durch Vereinigung von drei oder einem Vielfachen von drei einphasigen Kreisen mit zwei aus Blechen bestehenden Kernen und diese verbindenden Jochen gebildet ist, wobei die Achsen je dreier Kerne entsprechend den Eckpunkten eines gleichseitigen Dreiecks angeordnet sind, und der dadurch gekennzeichnet ist, dass die Kern-und Jochbleche jedes einphasigen Kreises ineinander verschachtelt und eben sind und in ein und derselben Ebene liegen.
Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert. Es zeigen : Fig. 1 eine Draufsicht eines einphasigen Magnetkreises, Fig. 2 eine Seitenansicht desselben, Fig. 3 einen Schnitt eines aus mehreren Elementen bestehenden einphasigen Magnetkreises und Fig. 4 eine Draufsicht eines zusammengesetzten symmetrischen dreiphasigen Magnetkreises.
In Fig. 1 und 2 wird jeder der Magnetkerne 5 und 6 durch Pakete aus zueinander parallelen Magnetblechen gebildet, wobei die Gesamtheit der Pakete eine beliebige Form haben kann.
Die Joche 7 und 8 sind parallel zueinander und zu der Ebene der Bleche der Kerne geschlossen, wobei die Bleche der Kerne und der Joche so zusammengesetzt sind, dass eine Verschachtelung mit gekreuzten Stossstellen entsteht.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Querschnitt der Kerne halbkreisförmig, wobei die Abstufung und die Länge der die Pakete bildenden Bleche durch die Füllung der den Kernen umgeschriebenen Halbkreise 0-0'und durch die mit der Ebene der Bleche einen Winkel von 300 bildenden Durchmesser AB, A'B'bestimmt werden (Fig. 1).
Die Pressung der Bleche der Kerne und der Joche kann durch gestanzte Löcher und isolierte Bolzen, Bandagierung oder auf beliebige andere Weise erfolgen.
Fig. 3 zeigt beispielshalber im Schnitt einen Einphasenkern aus mehreren Elementen 9,10, 11, welche aus Blechen verschiedener Länge bestehen, welche durch gestanzte Löcher und entsprechend isolierte Rohrnieten 13, 14,15 vereinigt sind.
Diese Anordnung ist für Transformatoren grosser Leistung zweckmässig, da sie zwischen den Zwischenstücken 18,19, 20,21 gebildete Ölumlaufkanäle 16,17 enthält.
Die Elemente 9,10, 11 der Einphasenkreise werden dann getrennt hergestellt und im Augenblick der Montage zusammengebaut.
Fig. 4 zeigt beispielshalber eine Draufsicht eines symmetrischen dreiphasigen Magnetkreises, welcher durch die Vereinigung von drei einphasigen Elementen 22,23, 24 entstanden ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Räume 25,26, 27 zwischen den einphasigen Elementen mit einer dünnen Platte mit entsprechenden mechanischen Eigenschaften ausgefüllt, so dass die freien Räume der Stufen 28,29, 30 freibleiben, deren Vorhandensein die Einstellung der Joche erleichtert.
Der Zusammenbau der Kerne 31,32, 33 erfolgt durch Bandagieren oder auf beliebige andere Weise.
Gemäss einem Kennzeichen der Erfindung erfolgt das Festziehen der Joche des symmetrischen Drehstromtransformators mit Hilfe eines innerhalb des Kreises angeordneten Stützteiles 34 entsprechender Form und Art und von Teilen 35,36, 37 entsprechender Form, welche durch Bolzen 38,39, 40 zusammengehalten werden.
Es ist zu bemerken, dass der Stützteil 34 für die innere Abstützung der an den Kernen angebrachten Wicklungen mittels einer Zugstange 41 oder einer beliebigen andern geeigneten Vorrichtung, z. B. von Druckzylindern usw.. gehalten werden kann.
Bei Drehstromtransformatoren, deren Magnetkreis auf diese Weise ausgebildet ist, sind die Magnetisierungsströme jeder Phase genau einander gleich, ohne dass der Querschnitt der Fläche der Joche ver- grössert werden muss, wie bei den bekannten Transformatoren mit drei in ein und derselben Ebene liegenden Schenkeln.
Da ausserdem bei gleichen Eisenverlusten der symmetrische Magnetkreis leichter ist, können für die gleiche Blechqualität höhere Induktionen benutzt werden. Die Verwendung des symmetrischen Magnet-
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kreises hat somit eine bedeutende Ersparnis an Eisen und Kupfer zur Folge.
Ferner verringern die Vorrichtung zum Festziehen der Joche und die Ausführung der verschachtelten Stossstellen das Brummen in wirksamer Weise, insbesondere im Vergleich zu den symmetrischen Drehstromtransformatoren mit Luftspalt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Symmetrischer Magnetkreis für Drehstromransfor11latoren, der durch Vereinigung von drei oder einem Vielfachen von drei einphasigen Kreisen mit zwei aus Blechen bestehenden Kernen und diese verbindenden Jochen gebildet ist, wobei die Achsen je dreier Kerne entsprechend den Eckpunkten eines gleichseitigen Dreiecks angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Kern- und Jochbleche jedes einphasigen Kreises ineinander verschachtelt und eben sind und in ein und derselben Ebene liegen.