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Transformator zur Speisung von Mehrphasengleichrichtern.
Um einen Mehrphasengleichrichter aus einem Dreiphasennetz zu speisen, verwendet man in üblicher Weise zwei oder mehr dreischenkelige Dreiphasentransformatoren in einer Schaltung, welche die Entnahme eines Mehrphasenstromes aus dem sekundären Wicklungssystem der Transformatoren gestattet.
Während hiebei die Sekundärwicklungen der verschiedenen Transformatoren einen gemeinsamen Neutralpunkt haben, sind die Primärwicklungen verschieden ausgeführt, um die gewünschte Drehung der Sekundärphasen zu erzielen. So z. B. ist die Primärwicklung des einen Transformators primär in Stern, die des zweiten Transformators in Dreieck, die des dritten in Zickzack usw. geschaltet. Die Zahl der Primärschaltungen variiert mit der Zahl der sekundär gewünschten Phasen. Da nun die Sekundärwicklungen aller dieser Transformatoren einen (gemeinsamen) Nulleiter besitzen, so ist die Ausbildung grosser Oberwellenstrome möglich, und, wie die Kurvenformen der Anodenströme der Gleichrichter zeigen, treten vor allem stets ausgeprägte dritte harmonische Oberströme auf.
Die durch diese Oberströme erzeugten Amperewindungen auf den Kernen der Transformatoren sind vom Joch aus betrachtet gleichgerichtet, vom magnetischen Kreis aus beurteilt sind sie dagegen gegeneinanderwirkend, so dass sie in den Kernen kein drosselndes Feld erzeugen. Eine gewisse Drosselung kommt jedoch durch die entstehenden Streufelder zustande, doch ist die drosselnde Wirkung gering und reicht zur Unterdrückung der Oberströme nicht aus. Eine starke Drosselung der Oberströme liesse sich durch Verwendung eines vierten unbewickelten Transformatorkernes erzielen, welcher dazu dient, den in bezug auf die dritte Oberharmonische offenen Magnetkreis zu schliessen, so dass sich ein starkes oberharmonisches Feld ausbilden kann.
Die Anbringung eines vierten Schenkels vergrössert aber den Materialaufwand und die Kosten des Transformators erheblich, zumal die normal gebauten Typen mit nur drei Schenkeln ausgeführt werden.
Gemäss vorliegender Erfindung soll nun der magnetische Rückschluss für die oberharmonischen Felder durch eine Kombination der verschiedenen Transformatoren zu einem einzigen Transformator mit erhöhter Schenkelzahl erreicht werden und es ist Gegenstand der Erfindung ein Transformator zur Speisung von Mehrphasengleichrichtern aus einem Dreiphasennetz, dessen Hauptmerkmal eine Anzahl bewickelter Schenkel gleich einem ganzen Vielfachen der Zahl 3 sowie die Verwendung gemeinsamer Joche für alle Schenkel des Transformators ist, wobei je drei Schenkel eine dreiphasig erregte Gruppe bilden, deren Erregung in dem Sinne erfolgt, dass die den dritten Oberwellen entsprechenden magnetischen Kraftflüsse einen geschlossenen Eisenweg über die Schenkel verschiedener Gruppen und die Joche finden.
Die Erfindung sei an Hand des Ausführungsbeispiels der Figur näher erläutert. In der Figur bedeutet
N ein Dreiphasennetz,
1 2,3 die Zuführungsleitungen zu dem Transformator T,
I II, III, IV, V und VI die Schenkel des Transformators,
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erregt. Die Sekundärwicklungen a', b', c', d', e', bilden ein Sechsphasensystem mit dem gemeinsamen Nullpunkt 0, der mit dem Nulleiter 1 verbunden ist, welcher der Minusleiter des Gleichstromnetzes ist.
Die sechs Phasen der Sekundärwicklung resultieren aus dem Richtungssinn der Primärwicklungsgruppen zueinander, und wie aus der Figur ersichtlich,; ist der Richtungssinn der zugehörigen Phasen der beiden Primärwicklungsgruppen um 180 gegeneinander verschoben. Die bei den Schenkelgruppen 1, 11, 111 und IV, V, VI haben die beiden Joche il und i2 gemeinsam.
Betrachtet man nun den Richtungssinn der Amperewindungen der dritten harmonischen Oberwellen auf den Schenkeln der beiden Schenkelgruppen, so ergibt sich, dass die Amperewindungen innerhalb jeder Schenkelgruppe von einem Joch aus betrachtet gleichgerichtet sind, dass sie aber, so betrachtet, in der einen Gruppe entgegengesetzt verlaufen, wie in der andern, so dass für sie ein magnetischer Kreis besteht, welcher gebildet wird aus
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auf den erregenden Strom der dritten Oberwellen. Dieser Strom wird also in diesem Transformator fast vollständig unterdrückt. Wie in der Figur gestrichelt angedeutet, kann der Transformator auch mit 9 Schenkeln ausgeführt werden, wie überhaupt jede Schenkelzahl möglich ist, welche ein ganzes Viel- faches der Zahl 3 ist.
Ausser diesen bewickelten Schenkeln kann solch ein Vielsehenkeltransformator auch ein oder mehrere unbewickelte Schenkel erhalten, die aber dann sehr kleine Abmessungen bekommen können, weil der Hauptfluss der dritten Harmonischen sich bereits in den ohnehin vorhandenen Kernen schliesst.