Manteltransformator mit Einrichtung zum Vergrössern der Streuung. Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Manteltransformator mit Einrichtung zum Vergrössern der .Streuung, zum Zwecke, die Wicklungen vor Überlastung zu schützen.
Es sind bereits Manteltransformatoren bekannt, bei welchen Streustege zwischen ,die Wicklungen eingeschaltet sind. Bei diesen sind jedoch entweder au:
s.gesprochene Luft- strecken eingeschaltet, oder aber es sind die notwendigen Stossfugen zwischen Streusteg, Joch und Kern, so angeordnet, dass das Hauptfeld dieselben nicht beeinflussen kann.
Die Einrichtung zum Vergrössern der Streuung weilst bei dem Manteltransformator gemäss der Erfindung luftspaltfreie .Streu- stq9e auf, welche so eingesetzt sind, @dass, sich zwischen diesen und dem Kern resp. den Jochen keine Stossfugen befinden, welche nicht im Bereiche des Hauptkraftflusses im Fern und im Joch liegen,
zwecks Herab setzung des Stossfugenwiderstandes. Dabei können :die Enden der Streubleche, mit An sätzen versehen sein, welche in Nuten der seitliche: Joche und :der Kerne liegen, oder abem die seitlichen Joche, dier Kern und die Streustege können aus einem :
Stück heraus- gestanzt sein., wobei dann die Stossfugen zwischen dem Verbindungsjoch und dem Kern resp. den seitlichen Jochen verzapft und überlappt sein können.
Werden die Enden der Streubleche mit Ansätzen ver- ,ehen, die in die entsprechenden Nuten im Kern und im Joch eingesetzt werden, können ,
die Hauptbleche der Kerne und Joche aus kongruenten zweigeteilten Blechen. zusam- menggesietzt werden,
welche an den .Stossstellen mittels Zacken überlappt eingesetzt werden. Durch Vergrössern. der Quersohnitte der in Nuten liegendlen Ansätze des Streusteges kann der Einfluss der Stossfugernampe@rewin- dungen so stark herabgesetzt werden,
dassi ihr Einfluss verschwindend klein wird, wodurch eine Kupferverminderung möglich wird und ein viel kleinerer,Spannungsatbfall bei einem grösseren Wirkungsgrad eintritt.
In der Zeichnung .ist der Erfindungs gegenstand in zwei Ausführungsbeispielen als Menteltransformator für Einphasen- und Drehstrom mit verschiedenen St.reublech- anordnungen -dargestellt.
Es zeigt Fig. 1 die schematische Ansicht eines Manteltransformators mit in Nuten ein gelassenen Streublechen, den Wicklungen und den Verlauf :
der Streuflüsse, Fig. 2 den Schnitt der Kerne, der Joche und der in Nuten eingelassenen Streubleche des Manteltransformators nach Fig. 1, Fig. 3 die Ansicht eines kompletten Bleches für den Teil des Eisenkörpers, in welchen die Streubleche eingelassen sind, Fig. 4 die Ansicht eines kompletten Bleches für den Teil des Eisenkörpers,
in welchen keine Streubleche eingesetzt sind (die schraffierten Ausstanzstücke c geben an. wie mittels besonderer Werkzeuge aus die sen Blechen die Bleche der Fig. 3 hergestellt werden können), Fig. 5 -die schematische Ansicht eines Man teltransformators mit eingelassenen Streu stegen nach Fig. 1, wenn die beiden Wick lungen in. Sparschaltung (Autotransformator) geschaltet sind,
Fig. 6 die schematische Ansicht eines Drehstromtransformators mit, fünf Schenkeln unid mit in Nuten verlegten Streublechen zwischen den Wicklungen, Kernen und Jochen, mit den Wicklungen, den Streuflüs sen und deren Verlauf, wenn der Blech- körper aus symmetrischen,
zweigeteilten Teil blechen von zwei nebeneinanderliegenden Einphasentransformatoren entsprechend der Fig. 1 zusammengesetzt ist, Fig. 7 den Schnitt der Kerne, der Joche und der in Nuten eingesetzten Streubleche des fünfschenkligen Drehstromtransforma.tors, Fig. 8 die Ansicht eines kompletten Bleches für den Teil des Eisenkörpers, in welchem der Streusteg liegt,
wenn die seit lichen Joche, die Streustege: und die Kerne zusammen aus einem gemeinsamen Stück herausgestanzt werden und die als besondere Stanzst-ücke hergestellten Verbindungsjoche mittels Nuten und Zacken überlappt mit den seitlichen Jochen und Kernen eingesetzt wer den<U>.</U> Fig. 9 die Ansicht eines kompletten Bleches für den Teil des Eisenkörpers,
in welchem die in Nuten eingesetzten Streu- bleche liegen, wenn,die Kerne und Joche aus rechteckigen Streifen gebildet werden, Fig. 10 die schematische Ansicht eines kompletten Bleches für einen fünfschenkligen Drehstromtransformator,
wenn die Streu bleche in Nuten in die Kerne und Joche ein- geSS.etzt werden und die Kerne und Joche aus geschnittenen rechteckigen Blechen zusam mengesetzt werden, Fig. 11 die schematische Ansicht eines Manteltransformators nach Fig. 1 mit in Nuten eingelassenen Streublechen, den Wick lungen und dem Verlauf der Streuflüsse,
wenn die Primärwicklung oder die Sekundä.r- -icklung oder auch beide in zwei Teile, zwecks Serie- oder Parallelschaltung geteilt werden und deshalb mehrere .Streustege not wendig sind.
Der Manteltransformator nach dem in Fig. 1 bis :> dargestellten Ausführungsbei spiel besitzt den Kern<I>k</I> und die Joche<I>i,</I> die aus symmetrischen, zweigeteilten Teilblechen mit in den Stossfugen der Kerne und Joche vorgesehenen überlappten Zacken hergestellt sind.
Auf dem mittleren Kern sind zwei Wicklungen so angebracht, dass auf einer Seite :die Primärwicklung Pr und auf der andern Seite die Sekundärwicklung <I>Sek</I> untergebracht sind. Die rechteckigen Streu bleche besitzen an ihren Enden rechteckige Ansätze <I>An,</I> welche in die eingestanzten Nuten zwischen ;die Kerne und Joche einge legt sind.
Die Ansätze <I>An</I> der I-förmigen Streubleche haben hierbei .den Zweck, den Stossfugenquerschnitt zu vergrössern und die Stossfugenamperewindungen herabzusetzen.
Diese Anordnung erlaubt deshalb einen bes- #eren Kraftflussübergang vom Streusteg zum Joch oder vom Kern zum Streusteg und be dingt deshalb auch eine stärkere Beeänflus- sung des Stossfugen#m@iderstandes durch den Itauptkraftfluss, da sowohl im Joch, als auch im Kern die Stossfugen,
des Streustegevs voll ständig von einem Teil des Hauptkraftflusses durchflossen sind und damit ihr magnetischer Widerstand herabgesetzt wird, wodurch auch der Spannungsabfall weiter herabgesetzt wird.
Wird nun idie Primärwicklung an eine Wechselepannung gelegt, so -erzeugt diese einen Kraftfluss, 0l im Kern der Primärwick- lung, welcher sich in der Hauptsache über .den;
,Sekundärkern, mit Odem Kraftfluss 0 über die Joche schliesst, jedoch schon bei Leerlauf .einen @Streukraftfluss 0"o über die Streustege St, entsprechend dem magnetischen Widerstand co", ,des .Streukraftlinienweges des Stremteges- und ,
des magnetischen Wider- standes a)zo des sekundären Kraftlinienweges des Sekundärkreiees abgibt. Für das.
Verhält nis des Kraftflusses vom Sekundärkreis und vom ,Streukreis ,gilt das Gesetz
EMI0003.0045
d. h. die Kraftflüsse des Streu- und Sekun- däTkreis:es verhalten sich umgekehrt wie die magnetieohen Widerstände dieser Kreise.
Wird die Sekundärwicklung bis zum Kurz- echluss belastet, so drängt der vom Sekundär strom erzeugte Kraftfloss den Hauptkraft flwss im Sekundärkreis zurück, bis wiederum bei:
Kurzschluss Idas Verhältnis der Kraft flüsse , im Streusteg und .Sekundärkreis sich im. umgekehrten Verhältnis oder magnetischen Widerstände @diesea Kreise und bei dieser Belastung sich einstellen. Der Sekundärstrom. kann, daher bei Kurzschluss, nur so gross:
wer den, bis ein Beharrungszustand erreicht :ist, so d#a3 durch eine entsprechende Wahl des Streustegquerschnittes, des Stossfugenquer- sohnittes und des Materials der Sekuudär- strom auf jede ,gewünschte Grösse eingestellt werden kann.
Dabei können die Streustege aus vom Kern, und den; Jochen, verschiedenem magnetischen Material bestehen.
Es hat sieh nun gezeigt, dass. je vollkom- mener @die iStoss@fugenampeTewindungen der ,Streustege kompensiert oder vermindert wer den können und je nach :dem verwendeten Material der :
Streustege selbst und nach der Art wie diese Streustege eingelegt und. :die Sto3fugenquerschnitte vergrössert werden, .der Verlauf des sekundären Spannungsab- falles verschieden,
stark herabgesetzt wind. Durch Versuche wurde festgestellt, dass' eine Vergrössierungg der Stossfugenquerschnitte des Streusteges wie in der Zeichnung angegeben, -die Stoss@fugenamperewiüdungen auf ein Minimum herabgesetzt werden,
so dass auch dementsprechend der sekundäre Spannungs- abfasl bei Nennstrom bedeutend kleinem wird wie bei den bisher angewendeten Banarben.
Für grössere Typen von Manteltransfor- matoren, bei welchen es sich aus irgend einem Grunde nicht mehr lohnen würde, die Teil bleche mittels eines :Schnittwerkzeuges herzu- stellen, können; :
die Kern- und Jochbleche aus rechteckigen. Blechstreifen geschnitten wer den, wie dies in. Fig. 9 für Einphasen- und in Fig. 10 für Drehstrom antigegeben ist.
Mit Hilfe eines besionderen Werkzeuges werden in :diesem Falle die Nuten der Streusteg- ansItze <I>An</I> aus :
den Blechen herausgestanzt und dann, die mit Ansätzen, versehenen Streu bleche eingesetzt. Die Verbindungsjoche il und i2 werden hierbei aus Blechen verschie dener Breite hergestellt und abwechslungs- weise überlappt eingesetzt. Durch diese An ordnung lässt sich auch ein Transformator
herstellen, bei welchem der Spannungsabfall klein wird bei einer wesengichen Reduktion ,der Kupferquerschnitte.
Für die fabrikmässige Herstellung des Eisenkörpers kleiner Manteltransformatoren können dann am zweckmässigsten sym metrische, zweigeteilte Teilbleche mit über lappten Ansätzen. Verwendung finden,
wo bei zum Einsetzen der Stressstege die Stücke c .durch besondere Werkzeuge aus den Blechen A herausgestanzt werden, wie dies in Fig.:4 für ,den Teil des Eisenkörpers,, welcher Streu bleche enthält, dargestellt ist. Die so erhaRe- nen Bleche B mit den :
Streustegen sind dann in Fig. 3 @dargestellt.
Der gezeichnete Eisenkörper des Mantel- transform;atans für Einphasenstrom lässt sich auch .bei Anwendung von zwei gleichen Eisenkörpern nebeneinander für einen fünf- RTI ID="0003.0246" WI="19" HE="4" LX="1054"LY="2185"> schenkligen Drehstromtrausformator mit zwi sehen den Jochen und den:
Kernen in Nuten eingesetzten Streublechen verwenden, wie in Fig. 6 und 7 ,dargestellt ist, wobei die Streu bleche mit Ansätzen versehen sind, die eine Vergrösserung der Stossfugenquersehnitte und damit eine Verminderung des Spannungs abfalles bewirken.
Bei fünfschenkligen Drehstromtransfor- matoren lässt sich der Eisenkörper auch aus geschnittenen Blechstreifen herstellen, wobei die mit vergrösserten Ansätzen versehenen Streubleche in Nuten der Kern- und Joch- bleche eingesetzt werden, wie in Fig. 10 dar- gestellt ist.
Diese Anwendung der in Nuten eingelassenen Streustege mit vergrössertem Stossfugenquerschnitt zur Reduktion der Kurzschlusssträme ist praktisch bei allen Ein- phasenmanteltransformatoren und fünfschenk- ligen Drehstromtransformatoren beliebiger Leistung anwendbar,
wobei jedoch mit zu- nehmender Leistung eine Unterteilung -der Wicklungen und der Streustege erforderlich wird, wie in Fig. 1,l für Einphasenstrom dar- gestellt ist.
Für ,gewisse Zwecke, wenn ein sehr kle i- ner Spannungsabfall verlangt wird und eine Vergrösserung der Kupferquerschnitte un erwünscht Lt, kann eine weitere Herab- setzung des Spa.nnunb abfalles dadurch be wirkt werden, dass die Bleche der seitlichen Joche,
der Kerne und der Streustege aus einem einzigen Stück herausgestanzt werden, wie dies in Fig. 8 dargestellt ist.
Die Ver- bindungsjoche i.1 zwischen den Kernen k und den seitlichen Jochen<U>i-,</U> müssen dann zur Montage der Wicklungen mit überlappiten Stossfugen einsetzbar sein, soweit der Eisen- körper mit Streustegen versehen werden soll. Für den übrigen Teil des Eisenkörpers, in welchem keine Streubleche liegen,
können Bleche, wie solche in der Fig. 4 dargestellt sind, verwendet werden.
Der gezeichnete Eisenkörper .des Mantel transformators für Einphasenstrom lässt sich auch für Transformatoren in Sparschaltung (Autotransformator) anwenden, wie in Fig. 5 dargestellt ist.
Durch Versuche hat sieh ,ge zeigt, dass bei der Sparschaltung durch Ein- schaltung eines magnetischen Nebenschlusses zwischen Teilen der zusammenhängenden Wicklung sich durch eine entsprechende Wahl der Abmessungen des Streusteges neben ,der Kurzs chluBsicherheit auch die Phasenlage, der Ströme und der Spannungen \-i-,
rändern lässt, was für bestimmte Zwecke grosse Vorteile verspricht. Der Eisenkörper für Spanschaltungstransformatoren lässt sich sowohl mit gestanzten, als auch mit geschnit- tenen Blechen, wie auch nach der Ausfüh- rungsart der Fig. 8 herstellen, je nach dem Zwecke,
für welche solche Transformatoren bestimmt sind.