Iflehrphasenstreutransformator. Die Erfindung bezieht sich auf Mehrphasen streutransformatoren, wie sie insbesondere zur Speisung von Schweissgleichrichtern verwen det werden, die aus mindestens zwei Ein phasentransformatoren, mit vereinigten oder getrennten Kernen, zusammengesetzt sind. Die Wirkungsweise eines an den Transfor. mator angeschlossenen Schweissgleichrichters wird ungünstig, wenn ohne weiteres die Teil transformatoren zusammengebaut oder eng aneinander gebaut werden.
Dieser Nachteil wird bei Benützung der Erfindung vermieden oder gemildert; ferner kann die dabei erfol gende Beschränkung der äusseren Streufelder beim Aufbau des Apparates vorteilhaft aus genützt werden ; es können auch einfachere Stromregelungsorgane benützt werden.
Es ist bekannt, den zur Speisung der Gleichrichterröhren eines Schweissgleichrich ters dienenden Transformator aus mehreren Einphasentransformatoren zusammenzusetzen. Ein häufig vorkommender Fall ist, dass ein Dreiphasenstrom in einen Vierphasenstrom umgewandelt werden muss, wobei man mit nur zwei doppeltwirkenden Gleichrichterröh- ren auskommen kann. Dabei wird zweck mässig der Speisetransformator aus zwei Ein phasentransformatoren zusammengesetzt, die ein gemeinsames Joch haben.
Die Primär wicklungen können zum Beispiel gemäss der bekannten Scottschaltung angeordnet werden, während die Sekundärwicklungen, die, wie es bei Streutransformatoren üblich ist, auf den anderen Kernen angebracht sind, mit gegenseitig verbundenen Mittelpunktanzapfun- gen versehen sind, so dass man ein Vierphasen system erhält.
Es hat sich gezeigt, dass es bei solchen Systemen schwer hält; eine gleiche Belastung der Gleichrichterröhren zu erreichen. Immer werden, auch wenn die Sekundärwicklungen mit einem gleichen Widerstand belastet sind, die Sekundärströme verschieden sein, und zwar zeigt es sich immer, däss von den Strö men in den zwei auf die vorgenannte Weise nebeneinander angeordneten Einpbasentrans- formatoren, der voreilende Strom den ge ringsten Wert hat. Die Differenzen nehmen bei steigender Belastung zunächst zu und dann wieder ab, bis bei Sekundärkurzschluss die Ströme wieder annähernd gleich sind.
In einem ungünstigen Fall kann der Strom in einer Phase den doppelten Wert des Stro mes in der anderen Phase haben, was zur Folge hat, dass die angeschlossenen Röhren ungleich belastet werden, wodurch die Wirt schaftlichkeit des Apparates beeinträchtigt wird. Ein Teil der Röhren ist nicht mit dem vollen Vermögen belastet, während die ande ren Röhren überlastet sind und häufig durch andere ersetzt werden müssen.
Bei näherer Betrachtung stellte es sich heraus, dass diese Erscheinung eine Folge der Kopplung der Sekundärwicklungen der beiden Einphasentransformatoren durch die Streufelder ist, welche Kopplung bei Streu transformatoren einen erheblichen Wert haben kann. Versuche haben die Richtigkeit der Überlegungen bestätigt und dies hat zur vor liegenden Transformatorkonstruktion geführt, welche den genannten Nachteil zu vermei den gestattet.
Gemäss der Erfindung werden bei einem Mehrphasenstreutransformator, der aus zwei oder mehreren Einphasenstreutransformatoren zusammengebaut-ist, zur Dämpfung der Streu felder, welche die Wicklungen des einen Transformators mit denen des nächstliegenden koppeln, eine oder mehrere kurzgeschlossene Wicklungen angebracht. Wenn die Transfor matoren ein gemeinsames Joch haben, wird die kurzgeschlossene Wicklung zweckmässig an der Stelle dieses Joches angebracht, und zwar derart, dass sie das Transformatoreisen möglichst eng umschliesst.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungs formen des Gegenstandes der Erfindung bei spielsweise dargestellt.
In Fig. 1 ist ein Transformator nach der Erfindung dargestellt, der zur Umwandlung von Drehstrom in einen Vierphasenstrom dient. Die Primärwicklungen sind entspre chend der Scottschaltung angeordnet. Das Verhältnis zwischen den Windungszahlen der Primärwicklungen 4 und 5 wird infolgedessen gleich
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sein müssen. Die Sekundär wicklungen, die zur Vergrösserung der Streu ung auf anderen Teilen des Eisenkernes 3 als die Primärwicklungen angebracht sind, werden an die Doppelphasengleichrichter 1 und 2, vorzugsweise gasgefüllte Glübkathoden- gleicbrichter, angeschlossen.
Die Kathoden sind an die Sekundärwicklung 12 eines Heiz stromtransformators angeschlossen. Die Be lastung befindet sich zwischen den Klemmen 13. Mit 8 und 9 sind Eisenbrückenteile be zeichnet, die vorzugsweise verstellbar und für die Gleichstromregelung bestimmt sind.
Der Transformator besteht aus zwei Ein phasentransformatoren, die ein gemeinsames Joch haben. Der Vorteil dieser Bauart ist, dass eine Materialersparnis erzielt wird, da der Querschnitt des gemeinsamen- Joches kleiner als der von zwei getrennten-Jochen sein kann. Zur Beseitigung der gegenseitigen Beeinflussung der zwei Teile, wird eine kurz geschlossene Wicklung 11, vorzugsweise eine einzige Windung aus gut leitendem Material, zum Beispiel Kupfer, und mit einem grossen Querschnitt vorgesehen. Zweckmässig ist die ser Querschnitt von der Grössenordnung des Gesamtquerschnittes von jeder der Spulen.
Diese Windung wird entsprechend der Figur an der Stelle des gemeinsamen Joches 10 angeordnet, und zwar möglichst eng das Transformatoreisen umschliessend, damit mit möglichst wenig Material eine möglichst starke Dämpfung des die störende Kopplung verursachenden Streufeldes erhalten wird. In dieser Windung tritt während des Be triebes ein Strom auf, der der resultierenden Amperewindungszahl der Transformatorwick- lungen entsprechend, mehrere Tausend Am pere betragen kann, wodurch das die uner wünschte Kopplung bewirkende Streufeld praktisch vollkommen aufgehoben wird.
Die Erfindung ist nicht auf den Fall be schränkt, in dem die zwei Einphasentrans- formatoren ein gemeinsames Joch haben. Auch wenn sie getrennt und mit den Jochen nebeneinander angeordnet sind, tritt die gleiche Schwierigkeit auf, und erhält man durch Anordnung einer kurzgeschlossenen Windung an der Stelle, wo die Joche neben einander liegen, eine Verbesserung.
Obgleich die Umwandlung eines Dreh stromes in Vierphasenstrom der in der Praxis meist vorkommende Fall ist, ist die Erfin dung auch darauf nicht beschränkt. Auch wenn Drehstrom in Drehstrom oder Vier phasenstrom in Vierphasenstrom mittelst eines aus einer Anzahl Einphasenstreutransforma- toi,en bestehenden Mehrphasentransformators umgewandelt werden muss, kann zur Er reichung einer symmetrischen Belastung, bei vereinigten oder nebeneinander liegenden Jo chen, das gleiche Mittel Anwendung finden.
Die Erfindung hat den weiteren Vorteil, dass es, infolge der starken Dämpfung des äusseren Streufeldes, bezw. der äusseren Streu felder, nicht erforderlich ist, besondere bl_ass- nahmen zu treffen, um aus Eisen oder an derem magnetischen Material bestehende Bauteile ausserhalb dem Wirkungsbereich des Transformatorkernes zu halten. Die wirk samen Teile der bekannten Streutransforma toren sind meist in einem Gehäuse aus nicht magnetischem Material, zum Beispiel Messing, untergebracht, damit Unbestimmtheit in der Grösse des Streufeldes vermieden wird. Die wirksamen Teile eines Transformators ge mäss der Erfindung können hingegen ohne Bedenken in einem Eisenkasten untergebracht werden.
Die Anwendung der Erfindung ist beson ders vorteilhaft, wenn Mittel zur Regelung der Streuung zwischen den Primär- und Se kundärwicklungen vorgesehen sind, wenn zum Beispiel, wie dies bei Einphasentrans- formatoren bekannt ist, eiserne Brückenteile zwischen den Primär- und Sekundärwicklun gen angebracht sind.
Der Vorteil der Anwendung der Erfin dung bei mit solchen Brückenteilen versehe- nen Mehrphasentransformatoren ist, dass die Gleichheit der Ströme für sämtliche Stellun gen der Brückenteile beibehalten wird. Dies wäre nicht der Fall, wenn die Gleichheit der Ströme auf andere Weise, zum Beispiel mittelst eines in Reihe mit der höchstbe lasteten Röhre geschalteten Widerstandes, erreicht wird.
Ein weiterer Vorteil ist, dass die Ströme unabhängig von der Art und Weise, in der die Phasen des Netzes angeschlossen werden, gleich bleiben. Praktisch gesprochen ist erst durch die Anwendung einer kurzgeschlosse nen Wicklung als Entkupplungsmittel er möglicht worden, die Regelung mit verstell baren Brückenteilen bei Mehrphasenstreu- transformatoren anzuwenden. Bei anderen Bauarten erfolgt die Stromregelung gew öbn- lioh mittelst regelbarer Drosselspulen in Reihe mit den Primärtranaformatorwieklungen, mit denen die Spannung an diesen Wicklungen geregelt wird.
Wenn man gemäss der Erfin dung verfährt, so ist es möglich, wie in Fig.2 dargestellt, die Kathoden an Heizwicklungen 14, 15 des Transformators anzuschliessen, so dass ein besonderer Speisetransformator für die Kathoden entbehrt werden kann, wäh rend eine solche Anordnung nicht angängig ist, wenn die Spannung an den Primärwick lungen zur Stromregelung geändert werden muss.