Hochspannungstransformator, insbesondere Trockenspannungswandler. Es sind bereits Hochspannungstrans formatoren, insbesondere Trockenspannungs- wandler, bekannt geworden, bei denen die Oberspannungswicklung in einem einteili gen nach Art einer Garnrolle ausgebildeten Spulenkasten aus Isolierwerkstoff derart lagenweise gewickelt ist, dass die End- windungen jeder Lage sich dicht an die Flansche des Spulenkastens anlegen, und derart angeschlossen ist,
dass ihr Potential von dem aussen liegenden Anfangspotential nach dem von ihr umfassten gern hin zu nimmt und das Ende der innersten Wick lungslage durch den Flansch des Spulen kastens hindurchgeführt ist. Zum Anschluss eines solchen Transformators an höhere Spannungen ist es auch schon bekannt, die in der angegebenen Weise angeordnete Ober spännungswicklung auf zwei übereinander gesetzte Spulenkästen zu verteilen und den Eisenkern auf ein mittleres Potential, näm lich das der Verbindungsleitung der bei den Oberspannungswicklungsteile, zu legen.
Die beiden Spulenkästen können überein ander oder koachsial zueinander angeordnet werden. In beiden Fällen hat die jeweils aussen liegende Wicklungslage der beiden Spulenkästen das gleiche Potential wie der rahmenförmig oder mantelförmig ausgebil dete Eisenkern.
Beim Hochspannungstransformator, ins besondere Trockenspannungswandler gemäss der \ Erfindung sind beide Spulenkästen auf ihrer einen Seite geschlossen und der stabföi-mig ausgebildete Eisenkern ist voll ständig von den beiden Spulenkästen um geben. Die an den beiden Spulenkästen not wendigen Durchführungen für die beiden Enden der Oberspannungswicklung können dadurch entsprechend kürzer bemessen und die Abmessungen des ganzen Transformators verkleinert werden.
In den Figuren sind Ausführungsbei spiele für Hochspannungstransformatoren ge mäss der Erfindung schematisch dargestellt. Die Fig. 1 zeigt zur Hälfte im Schnitt, zur Hälfte in Ansicht einen aus zwei Gliedern bestehenden Kaskadentransformator. Die Oberspannungswicklung ist in Teile 11, 12, 13 und 14 unterteilt und auf vier Spulen kästen 15, 16, 17 und 18 lagenweise auf gewickelt.
Die beiden Spulenkästen 15 und 16 bilden das eine Glied, die beiden Spulenkästen 17 und 18 das zweite Glied des Kaskadentransformators. Die Spulen kästen 15 und 17 sind oben durch die mit ihnen vorzugsweise aus einem Stück her gestellten Isolierdeckel 19 bezw. 20, die Spulenkästen 16 und 18 unten durch die mit. ihnen ebenfalls vorzugsweise aus einem Stück hergestellten Isolierböden 21 bezw. 22 abgeschlossen.
Die beiden Spulenkästen 15 und 16 umschliessen einen stabförmigen Eisenkern 23 mit Polschuhen 24 und 25; entsprechend befindet sich in dem von den beiden Spulenkästen 17 und 18 umschlosse nen Raum ein stabförmiger Eisenkern 26 mit Polschuhen 27 und 28. Auf jedem der beiden Stabkerne 23, 26 ist eine aus zwei Wicklungsteilen bestehende Schubwicklung 29 bezw. 30 zur besseren Kopplung der Wicklungen jedes Gliedes aufgewickelt.
Zur magnetischen Kopplung der beiden Eisen kerne dienen die beiden miteinander verbun denen Überkopplungswicklungen 31 und 32, die auf die Spulenkästen 16 bezw. 17 auf gewickelt sind. Der oberste Spulenkasten 15 trägt eine mit ihm aus einem Stück be stehende oder an ihn aasgarnierte Durchfüh rung 33, durch welche das an den Hochspan nungspol anzuschliessende Ende der Ober spannungswicklung herausgeführt wird.
Zur Herausführung des andern zu erdenden Endes der Oberspannungswicklung dient eine als Stützer und Träger des ganzen Transfor mators ausgebildete Durchführung 34 des untersten Spulenkastens 18, die ungefähr den gleichen oder einen grösseren Aussen durchmesser wie der -Spulenkasten selbst besitzen kann.
Die zur Aufnahme der Pol schuhe 25 und 2 7 dienenden Teile der Spulenkästen 16 und 17 sind aussen mit Iso- lierschirmen 35, 36 versehen, um den erfor derlichen Überschlagweg zwischen den äusser- sten Lagen der beiden Spulenkästen 16 und <B>17</B> zu schaffen. Die Sekundärwicklung des Transformators ist mit 37 bezeichnet und ist auf den untersten Spulenkasten 18 auf gewickelt. Die Enden der äussersten Win- dungslagen der Teile 13 und 14 der Ober spannungswicklung sind miteinander und mit dem Eisenkern 26 leitend verbunden.
Entsprechend sind die Enden der äusser sten Windungslagen der Oberspannungs- wicklungsteile 11 und 12 miteinander und mit dem Eisenkern 23 leitend verbunden. Ferner sind die Enden der innersten Wick lungslagen der Oberspannungswicklungsteile 12 und 13 miteinander verbunden; zweck mässig dient als Verbindungsleitung eine der beiden die Überkopplungswicklungen 31 und 32 miteinander verbindenden Leitungen 38, 39. Das in Fig. 2 gezeichnete schematische chaltbild lässt die einzelnen Verbindungen S S leicht erkennen.
Zwischen den beiden Gliedern, das heisst also zwischen dem Isolierboden 21 und dem Isolierdeckel 20 ist eine leitende oder halb leitende Schicht, zum Beispiel eine Graphit- schiebt, angeordnet, die auf dem Potential der Verbindungsleitung der beiden Wick lungsteile 12 und 13 liegt. Um das Ent stehen von Wirbelströmen in dieser leitenden Schicht zu verhindern, wird die Schicht zweckmässig sternförmig ausgebildet.
Um die einzelnen Spulenkästen wird in bekannter Weise je ein geschlitzter Metall mantel herumgelegt. Die beiden Mäntel eines Gliedes können aber auch zu einem einzigen Mantel vereinigt sein, der dann gleichzeitig die Verbindung der beiden Oberspannungs- wicklungsteile dieses Gliedes darstellt. Die ser Mantel setzt sich auf den Isolierkörpern der Spulenkästen bis zu dem nächsten Iso- lierschirm als Metallisierung fort, wie in der Fig. 1 gestrichelt angedeutet ist. Das Innere der Spulenkästen ist, wie üblich; metallisiert.
Dieser leitende Belag befindet sich auf dem selben Potential wie der Eisenkern und der Aussenmantel des betreffenden Gliedes. Durch den herumgelegten Metallmantel ent steht zusammen mit der als Eingangswin- dungen dienenden Aufspritzung auf den Spulenkästen eine kapazitive Durchkopplung und damit in bekannter Weise ein schwin gungsfreier Transformator.
Soll der Transformator nur aus einem Glied bestehen, so kommen die in Fig. 1 mit 16 und 17 bezeichneten Spulenkästen in Fortfall und der Spulenkasten 15 wird un mittelbar auf den Spulenkasten 18 gesetzt. Der Transformator besitzt dann nur einen einzigen Stabkern mit Polschuhen und Schubwicklung. Die Überkopplungswick- lungen fallen dann natürlich auch fort.
Die Polschuhe der Eisenkerne können eine kreisförmige Gestalt haben mit einem Ausschnitt, wie aus der Fig. 3 ersichtlich ist, die einen Schnitt A-B durch den Spulen kasten 15 zeigt.
Mit 40 ist die zum Heraus führen des Oberspannungswicklungsanfangs aus dem Spulenkasten dienende Durchboh rung beezichnet. Der Polschuh besteht aus einer Mehrzahl von Eisenbändern 41 unter schiedlicher Länge, die nacheinander in den zur Aufnahme des Polschuhes dienenden Hohlraum des Spulenkastens eingebracht werden, und einem innern, aus einem ein zigen Band gewickelten Spiralkern 42,
der nach Einbringen der Eisenbänder 41 in dem verbleibenden kreisförmigen Raum einge wickelt wird.
Die Polschuhe können aber auch eine rechteckige Form. erhalten, wie in der Fig. 4 dargestellt ist. Hier besteht der Polschuh aus einer Mehrzahl geschichteter Eisenblechstrei-. fen 43. Der Eisenkern 23 wird zweckmässig in der gestrichelt angedeuteten Weise der Kreisform des innern Spulenkastenhohl- raumes angepasst.
Die Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen aus einem Glied bestehenden Trans formator, bei dem die beiden Spulenkästen 45 und 46 koachsial ineinander liegen. Die Oberspannungswicklung besteht aus den bei den auf diese Spulenkästen lagenweise auf gebrachten Wicklungsteilen 47 und 48.
Wie bei dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel lie gen der Eisenkern 49 und die jeweils äusserste Lage der beiden Wicklungsteile bezw. die sie umgebenden geschlitzten- Me tallmäntel 50 und 51 auf dem gleichen Po tential. Der Eisenkern besitzt zwei Polschuhe 52 und 53, die in der an Hand der Fig. 3 oder 4 erläuterten Art und Weise ausgebil det sein können. Die die Polschuhe aufneh menden Teile der Spulenkästen sind aussen wieder mit Isolierschirmen 54 bezw. 55 ver sehen, um die erforderlichen Überschlags wege zu schaffen.
Die Sekundärwicklung ist mit 56 bezeichnet und auf dem äussern Spulenkasten 45 angeordnet. Ihre beiden Enden werden zusammen mit dem innen lie genden Ende des Oberspannungswicklungs- teils 47 nach unten herausgeführt, während der innen liegende Anfang des Oberspan nungswicklungsteils 48 nach oben durch den Flansch des Spulenkastens 46 geführt ist.
Falls erforderlich, kann der Spulenkasten 46 ebenso wie der Spulenkasten 15 der Fig. 1 mit einer Durchführung, der Spulenkasten 45 unten mit einem Stutzer ausgerüstet wer den. Ähnlich wie in Fig. 1 können auch mehrere der in Fig. 5 dargestellten Trans formatoren zu einem Kaskadentransformator für entsprechend höhere Spannung aufein- andergesetzt werden.
Die Anordnung der 'v#Ticklungen kann dabei die gleiche sein wie bei dem in Fig. 1 gezeichneten Kaskaden transformator (siehe Fig. 2). Die Bauhöhe eines solchen Transformators ist infolge der koachsialen Anordnung der beiden Spulen kästen jedes Gliedes wesentlich geringer als die Bauhöhe eines gemäss Fig. 1 aufgebauten Kaskadentransformators. Die Metallisierung der Oberflächen der Spulenkästen ist in der Fig. 5 wieder durch gestrichelte Linien an gedeutet.
Zur Verringerung des magnetischen Widerstandes, der durch den Luftrück- schluss des stabförmigen Eisenkernes be dingt ist, kann man ausser der schon er wähnten Anordnung von Polschnhen den die Oberspannungswicklung umgebenden ge schlitzten leitenden Mantel, zum Beispiel in Fig. 5 den Mantel 50, aus mehreren un mittelbar aufeinander liegenden Eisenblechen herstellen, die dann zusammen mit den Pol schuhen einen gewissen Eisenrückschluss bil den,
den Luftrückschluss verkleinern und die magnetische Streuung und Fremdfeldbeein- flussung verringern.
Bei einem Kaskadentransforma.tor kann man, besonders wenn es sich um eine Innen raumausführung handelt, den obersten Spu- lenkasten des obersten Gliedes offen lassen. das heisst also bei dem in Fig. 1 gezeichneten Beispiel den Isolierdeckel 19 fortlassen oder ihn durch einen Metalldeckel ersetzen. Dann muss aber die Durchführung 33 entsprechend länger gemacht werden.
Man kann die beiden mit ihren Abschluss wänden aneinanderstossenden Spulenkästen zweier benachbarter Glieder aus einem Stück herstellen, so dass die beiden die Hohlräume der Spulenkästen auf einer Seite abschliessen den Wände zu einem gemeinsamen Zwischen boden verschmelzen.
Dies hat den Vorteil, da.ss die Herstellung der Spulenkörper einfacher und billiger ist; man kann nämlich die beiden aus einem Stück bestehenden Spulenkästen mit Zwischenboden in der Weise herstellen, dass zwei Einzelspulen- kästen unter Zwischenfügung einer entspre chenden Scheibe zusammengarniert und auf diese Weise ein einteiliger Doppel-Spulen- hasten mit Zwischenboden hergestellt wird.
Ein solcher Hochspannungstransformator ist in der Fig. 6 dargestellt. Die Fig. 7 und 8 zeigen zwei Schnitte durch einen der in der Fig. 6 benutzten einteiligen Doppelspulen- kästen mit Zwischenboden, während in der Fig. 9 die Schaltung der verschiedenen Wicklungen des in Fig. 6 dargestellten Transformators gezeichnet ist. Dieser besteht beispielsweise aus vier Gliedern 111, 112, 113 und 114, die in Kaskadenschaltung über einander gesetzt sind.
Während das oberste Glied 111 ebenso wie das unterste Glied 114 nur je einen Spulenkasten aufweist, bestehen die beiden mittleren Glieder aus je zwei Spulenkästen. Diese insgesamt sechs Spulen kästen, auf welche die Oberspannungswick- lung entsprechend verteilt und in bekannter Weise lagenweise aufgewickelt ist, sind mit 1l5-120 bezeichnet. Der Spulenkasten 115 des obersten Gliedes bildet mit dem ihm be nachbarten Spulenkasten 16 des folgenden Gliedes einen aus einem Stück bestehenden Doppelspulenkasten mit Zwischenboden 121.
der die Hohlräume der beiden Spulenkästen voneinander trennt. Desgleichen bestehen die Spulenkästen <B>117</B> und 118 der Kaskaden glieder 11<B>2</B> und 113 mit dem Zwischenboden 122 bezw. die Spulenkästen <B>119</B> und 120 der einander benachbarten Glieder 113 und 114 mit dem Zwischenboden 1<B>2</B>3 aus einem Stück. Der Kaskadentra.nsformator der Fig. 6 weist also drei vorzugsweise aus Porzellan hergestellte Doppelspulenkästen mit Zwi schenboden auf.
Falls die Betriebsspannung genügend niedrig ist, kann man mit nur zwei, gegebenenfalls mit nur einem Doppel spulenkasten auskommen. Bei höheren Be triebsspannungen wird man den Transforma tor aus vier oder noch mehr Doppelspulen kästen mit Zwischenboden aufbauen.
Die Fig. 7 zeigt einen Querschnitt durch einen solchen Doppelspulenkasten, beispiels weise den des obersten Gliedes 111 des Kas- kadentransformators der Fig. 6, während in Fig. 8 der Schnitt längs der Linie A-B der Fig. 7 gezeichnet ist.
Er besteht aus den bei den Einzelspulenkästen 115 und 116, deren jeder in üblicher Weise mit einer Flanschen durchbohrung 124 bezw. <B>125</B> zum Heraus führen des Endes der innersten Lage des be treffenden Hochspannungswicklungsteils ver sehen ist, sowie aus dem mit den beiden Spulenkästen zusammengarnierten Zwischen boden 121. Dieser ragt rings herum über die beiden ihm anliegenden Flanschen heraus. Auf der Unterseite des vorstehenden ring förmigen Teils sind Rillen 126 zur Verlänge rung des Kriechweges vorgesehen.
An der Stelle, an der die beiden Flanschendurchboh- rungen 124, 125 liegen, ist der Zwischen boden mit einer erweiterten Bohrung 127 versehen, durch welche die Verbindungslei tung der beiden Spulenkastenwicklungen hin durchgeführt ist. Damit die in den Spulen kastenhohlräumen 128, 129 unterzubringen den Teile des Transformatoreisenkernes nicht 2u wärm werden, sind in dem Zwischenboden eine Anzahl radial verlaufender Lüftungsöff nungen 130 vorgesehen.
Diese sind dadurch entstanden, dass die Flanschen der Spulen kästen nicht unmittelbar an den Zwischen boden 121 anliegen, sondern auf beiden Sei ten des Zwischenbodens kleine Stege 131 an geordnet sind, wie die Fig. 8 erkennen lässt. Falls eine Belüftung des Hohlraumes .der Spulenkästen nicht erforderlich ist, kommen die Stege 131 in Fortfall.
Der Eisenkern des Transformators be steht; wie aus Fig. 6 ersichtlich ist, entspre chend der Zahl der Kaskadenglieder aus vier Stabkernen 132, 183, 134 und 135. Die Stab kerne 132.und 135 sind halb so lang, wie die beiden andern Kerne, setzen sich aber zur Verringerung des durch den Luftrückschluss des stabförmigen Gesamteisenkernes beding ten magnetischen Widerstandes in je einen Polschuh 136 bezw. 137 fort.
Jeder der bei den Polschuhe besteht zweckmässig aus zwei Blechpaketen, von denen das eine, wie auch aus der Fig. 6 ersichtlich ist, eine um<B>90'</B> gegenüber denn andern versetzte Schichtrich tung aufweist. Die Stabkerne werden zweck mässig in -an sich bekannter Weise abwech selnd aus Eisenblech- und Pressspantafeln ge schichtet, um die Kraftliniendichte in den Luftspalten zwecks Verminderung des Leer laufstromes niedrig halten, dabei aber das Eisen selbst so hoch wie üblich belasten und dementsprechend an Eisen sparen zu können.
Die Oberspannungswicklung besteht aus sechs auf die einzelnen Spulenkästen verteil ten Wicklungen 138-143. In dem Wickel raum des Spulenkastens 115 des obersten Gliedes 111 befindet sich, wie aus der Schaltungsskizze der Fig. 9 ersichtlich ist, ausser dem Oberspannungswicklungsteil. 138 noch eine Kopplungswicklung 144,
die mit der entsprechend angeordneten Kopplungs wicklung 145 auf dem Spulenkasten 116 verbunden ist und mit ihr für die mag netische Kopplung der beiden Stabkerne 132 und 138 sorgt. Die, eine der beiden durch den Zwischenboden 121 hindurchgeführten Ver bindungsleitungen dient gleichzeitig zur Ver- Bindung der Öberspannungswicklungsteile 188 und<B>139.</B> Auf dem Spizlenl:
asten 116 be findet sich ausser der Kopplungswicklung 145 und dem Oberspannungswicklungsteil 139 noch eine Schubwicklung 146, die mit der Schubwicklung 147 auf dem Spulen kasteu 117 verbunden ist. Die Schubwick lungen 146 und 147 auf den Spulenkästen 116 und 117 sorgen zusammen mit den un mittelbar auf den Eisenkern 133 aufgebrach ten Schubwicklungen 148 und 149 für eine gute Kopplung der Wicklungen des Kas- kadengliedes 112. Sie befinden sich auf dem Potential der äussersten Wicklungslage der Oberspannungswicklungsteile 189 und 140.
die auch durch eine ihrer Verbindungslei- tungen miteinander verbunden sind. Dieses Potential wird auch den Schubwicklungen 148 und 149 und dem Eisenkern 133 aufge drückt. Der Spulenkasten 117 enthält auch eine Kopplungswicklung 150, die mit der Kopplungswicklung 151 des Spulenkastens 118 verbunden ist.
Mit 152 und 153 sind die auf den Spulenkästen 117 und 118, mit 154 und 155 die auf dem. Eisenkern 134 aufge brachten Schubwicklungen - des Gliedes 113 bezeichnet. Ihre Schaltung entspricht der jenigen der Schubwicklungen des Gliedes 112. Die Kopplungswicklungen 156 und 157 auf den Spulenkästen 119 und 120 sorgen für die magnetische Kopplung der beiden Eisenkerne 134 und 135.
Die Niederspan nungs- oder Sekundärwicklung des Transfor mators besteht aus den beiden in Reihe ge schalteten Wicklungsteilen 158 und 159,- von denen der eine unmittelbar auf dem Eisen kern 135 des untersten Gliedes 114 liegt, während der andere auf dem Spulenkasten 120 über die äusserste Windungslage des letzten Oberspannungswicklungsteils gewik- kelt ist.
Das Ende der äussersten Windungs- lage des Oberspannungswicklüngsteils 143 ist ebenso wie - der Eisenkern 135 und der eine Pol der Sekundärwicklung geerdet.
Zur -weiteren Verringerung des magne tischen Widerstandes werden zweckmässig um die einzelnen Glieder des Ka.skadentrans- formators Mäntel aus magnetischem Werk- stoff herumgelegt, die bis zu den Zwischen böden bezw. den Polschuhen reichen und in der Fig. 6 mit<B>160,</B> 161,<B>162)</B> und 163 be zeichnet sind.
Diese Mäntel werden vorzugs weise aus Eisenblech gewickelt und über die fertig bewickelten Spulenkästen herüberge- schoben. Sie liegen auf demselben Potential wie die konzentrisch in ihnen befindlichen Stabkerne, das heisst also auf dem Potential der äussersten Windungslagen der von ihnen umschlossenen Oberspannungswicklungsteile. Zum Schutz gegen lUitterungseinflüsse und mechanische Beschädigungen sind um die Mäntel noch längs geschlitzte Aluminium zylinder 164-167 herumgelegt.
Ein Fuss gestell 168 trägt den ganzen Transformator und ist mit den Niederspannungsanschluss- klemmen versehen, während ein Metalldeckel 169 den Transformator oben abschliesst und die Hochspannungsklemme 170 trägt. Die Spulenkästen sind wie üblich innen und auf der Aussenfläche der Flanschen, sowie auf der die innerste Wicklungslage aufneh menden Fläche des Wickelraumes mit Me tallbelägen versehen, die zweckmässig auf gespritzt werden und zur Vermeidung von Kurzschlusswindungen entsprechend ge schlitzt sein müssen.
Die Metallisierung auf den beiden Seiten der Zwischenböden erhält zweckmässig die Gestalt eines Sternes, wie schon an Hand der Fig. 1 erläutert ist.
Zur Verringerung des Aufwandes an Eisen und zur weiteren Verbesserung der Kühlung der Transformatorwicklungen kann man jeden der aus magnetischen Werkstof fen bestehenden Mäntel 160, 161, 162 und 163 durch zwei aus aufgewickeltem Eisen band hergestellte Ringe, die an den betref fenden Zwischenböden anliegen und durch zwei aus Eisenblechstreifen hergestellte Stäbe magnetisch miteinander verbunden sind, ersetzen. Ausserdem kann man die Pol schuhe 136 und 137, die in der Fig. 6 kreis förmig ausgebildet sind, zu je einem stabför- migen Polschuh zusammenschrumpfen lassen.
Zweckmässig wird dann die Anordnung so getroffen, dass die stabförmigen Polschuhe und die die einzelnen an den Zwischenböden anliegenden Eisenblechringe verbindenden Eisenblechstäbe sämtlich in einer gemein samen, durch die Mittelachse der Spulenkör- per hindurchgehenden Ebene liegen.
High voltage transformer, especially dry voltage converter. High-voltage transformers, especially dry-voltage converters, have already become known in which the high-voltage winding is wound in layers in a one-piece bobbin case made of insulating material in the manner of a thread reel so that the end turns of each layer are tightly against the flanges of the bobbin case , and is connected in such a way
that its potential increases from the external initial potential to that encompassed by it, and the end of the innermost winding layer is passed through the flange of the coil box. To connect such a transformer to higher voltages, it is already known to distribute the upper voltage winding arranged in the specified manner between two coil boxes placed one above the other and to place the iron core at a medium potential, namely that of the connection line for the upper voltage winding parts.
The two coil boxes can be arranged one above the other or coaxially to one another. In both cases, the outer winding layer of the two coil boxes has the same potential as the frame-shaped or jacket-shaped iron core.
In the case of high-voltage transformers, in particular dry-voltage converters according to the invention, both coil boxes are closed on one side and the rod-shaped iron core is completely surrounded by the two coil boxes. The not agile bushings for the two ends of the high-voltage winding on the two coil boxes can thus be made correspondingly shorter and the dimensions of the entire transformer reduced.
In the figures, Ausführungsbei games for high-voltage transformers ge according to the invention are shown schematically. Fig. 1 shows half in section, half in view of a two-link cascade transformer. The high-voltage winding is divided into parts 11, 12, 13 and 14 and wound on four coil boxes 15, 16, 17 and 18 in layers.
The two coil boxes 15 and 16 form one link, the two coil boxes 17 and 18 form the second link of the cascade transformer. The coil boxes 15 and 17 are up through the insulating cover 19 provided with them preferably from one piece ago. 20, the bobbin cases 16 and 18 down through the with. them also preferably made of one piece insulating floors 21 respectively. 22 completed.
The two coil boxes 15 and 16 enclose a rod-shaped iron core 23 with pole pieces 24 and 25; accordingly there is a rod-shaped iron core 26 with pole pieces 27 and 28 in the two bobbin cases 17 and 18 umschlosse nen space. On each of the two rod cores 23, 26 is a thrust winding consisting of two winding parts 29 respectively. 30 wound for better coupling of the windings of each link.
For the magnetic coupling of the two iron cores, the two are used together verbun which over-coupling windings 31 and 32, respectively, on the coil boxes 16. 17 are wound on. The uppermost coil box 15 carries a one-piece with him or aasgarnierte implementation 33 through which the end of the upper voltage winding to be connected to the high voltage pole is led out.
To lead out the other end of the high-voltage winding to be earthed, a support and carrier of the whole transformer is used to carry out 34 of the lowermost coil box 18, which can have approximately the same or a larger outer diameter than the coil box itself.
The parts of the coil boxes 16 and 17 that are used to accommodate the pole shoes 25 and 27 are provided on the outside with insulating screens 35, 36 in order to provide the necessary rollover path between the outermost layers of the two coil boxes 16 and 17 </ B> to create. The secondary winding of the transformer is denoted by 37 and is wound onto the lowermost coil box 18. The ends of the outermost winding layers of parts 13 and 14 of the high voltage winding are conductively connected to one another and to iron core 26.
Accordingly, the ends of the outermost winding layers of the high-voltage winding parts 11 and 12 are conductively connected to one another and to the iron core 23. Furthermore, the ends of the innermost winding layers of the high-voltage winding parts 12 and 13 are connected to one another; one of the two lines 38, 39 connecting the coupling windings 31 and 32 to one another serves as the connecting line. The schematic circuit diagram drawn in FIG. 2 allows the individual connections S S to be easily recognized.
Between the two members, that is, between the insulating base 21 and the insulating cover 20, a conductive or semi-conductive layer, for example a graphite slide, is arranged, which is at the potential of the connecting line of the two winding parts 12 and 13. In order to prevent eddy currents from developing in this conductive layer, the layer is expediently designed in a star shape.
A slotted metal jacket is placed around the individual bobbin cases in a known manner. The two sheaths of a link can, however, also be combined into a single sheath which then simultaneously represents the connection of the two high-voltage winding parts of this link. This jacket continues on the insulating bodies of the coil boxes up to the next insulating shield as metallization, as indicated by dashed lines in FIG. 1. The inside of the bobbin cases is as usual; metallized.
This conductive coating is at the same potential as the iron core and the outer jacket of the link in question. As a result of the metal jacket laid around it, together with the injection molding on the coil boxes, which serves as the input windings, a capacitive through-coupling and thus, in a known manner, a vibration-free transformer.
If the transformer is to consist of only one link, the coil boxes designated 16 and 17 in FIG. 1 are omitted and the coil box 15 is placed directly on the coil box 18. The transformer then has only a single rod core with pole pieces and thrust winding. The overcoupling windings then of course also disappear.
The pole pieces of the iron cores can have a circular shape with a cutout, as can be seen from FIG. 3, which shows a section A-B through the coil box 15.
With 40 the lead out of the high-voltage winding start from the coil box serving Durchboh tion beezichnet. The pole piece consists of a plurality of iron strips 41 of different lengths, which are inserted one after the other into the cavity of the coil box serving to hold the pole piece, and an inner spiral core 42 wound from a single strip,
which is wrapped in the remaining circular space after introducing the iron strips 41.
The pole pieces can also have a rectangular shape. obtained as shown in FIG. Here the pole piece consists of a plurality of layered sheet iron strips. fen 43. The iron core 23 is expediently adapted in the manner indicated by dashed lines to the circular shape of the inner coil box cavity.
Fig. 5 shows an embodiment of a transformer consisting of a link, in which the two bobbins 45 and 46 are coaxial with one another. The high-voltage winding consists of the winding parts 47 and 48 that are placed on these coil boxes in layers.
As in the example shown in Fig. 1, the iron core 49 and the respective outermost position of the two winding parts respectively lie conditions. the surrounding slotted metal jackets 50 and 51 at the same potential. The iron core has two pole pieces 52 and 53, which can be ausgebil det in the manner explained with reference to FIG. 3 or 4. The parts of the coil boxes accommodating the pole shoes are again on the outside with insulating screens 54 respectively. 55 to create the necessary rollover paths.
The secondary winding is denoted by 56 and is arranged on the outer coil box 45. Its two ends are led out downwards together with the inner end of the high-voltage winding part 47, while the inner beginning of the high-voltage winding part 48 is led upward through the flange of the coil case 46.
If necessary, the bobbin case 46 as well as the bobbin case 15 of FIG. 1 with a bushing, the bobbin case 45 below equipped with a support who the. Similar to FIG. 1, several of the transformers shown in FIG. 5 can also be stacked on top of one another to form a cascade transformer for a correspondingly higher voltage.
The arrangement of the 'v # Ticklungen can be the same as in the case of the cascade transformer shown in FIG. 1 (see FIG. 2). As a result of the coaxial arrangement of the two coils, the overall height of such a transformer is considerably less than the overall height of a cascade transformer constructed in accordance with FIG. 1. The metallization of the surfaces of the coil boxes is indicated in Fig. 5 again by dashed lines.
To reduce the magnetic resistance, which is caused by the air return of the rod-shaped iron core, in addition to the arrangement of pole lines already mentioned, the slotted conductive jacket surrounding the high-voltage winding, for example jacket 50 in FIG Produce sheet iron directly on top of one another which, together with the pole shoes, form a certain iron back yoke,
reduce the air return and reduce the magnetic scattering and external field influence.
With a cascade transformer door, especially if it is an interior version, the top coil box of the top section can be left open. that is to say omit the insulating cover 19 in the example shown in FIG. 1 or replace it with a metal cover. Then, however, the implementation 33 must be made longer.
You can make the two with their end walls abutting coil boxes of two adjacent links in one piece, so that the two close off the cavities of the coil boxes on one side of the walls merge to form a common intermediate floor.
This has the advantage that the manufacture of the coil formers is simpler and cheaper; This is because the two bobbin cases consisting of one piece with an intermediate base can be manufactured in such a way that two individual bobbin cases are garnished together with the interposition of a corresponding disk and in this way a one-piece double bobbin case with an intermediate base is produced.
Such a high-voltage transformer is shown in FIG. 7 and 8 show two sections through one of the one-piece double coil boxes used in FIG. 6 with an intermediate floor, while FIG. 9 shows the circuitry of the various windings of the transformer shown in FIG. This consists, for example, of four members 111, 112, 113 and 114, which are cascaded one above the other.
While the top link 111, like the bottom link 114, only has one coil box each, the two middle links each consist of two coil boxes. These total of six coil boxes, on which the high-voltage winding is appropriately distributed and wound in layers in a known manner, are denoted by 115-120. The bobbin case 115 of the uppermost link forms with the bobbin case 16 of the following link which is adjacent to it, a double bobbin case with an intermediate base 121 made of one piece.
which separates the cavities of the two bobbin cases. There are also the coil boxes 117 and 118 of the cascade members 11 2 and 113 with the intermediate base 122 and / or. the bobbin boxes 119 and 120 of the adjacent links 113 and 114 with the intermediate base 1 2 3 in one piece. The Kaskadentra.nsformator of Fig. 6 thus has three double coil boxes, preferably made of porcelain, with intermediate bottom.
If the operating voltage is sufficiently low, you can get by with only two, possibly with only one double coil box. For higher operating voltages, the transformer will be built up from four or more double coil boxes with an intermediate floor.
FIG. 7 shows a cross section through such a double coil box, for example that of the uppermost element 111 of the cascade transformer of FIG. 6, while in FIG. 8 the section along the line A-B of FIG. 7 is drawn.
It consists of the single coil boxes 115 and 116, each of which is perforated in the usual way with a flange 124 and 124 respectively. <B> 125 </B> to lead out the end of the innermost layer of the relevant high-voltage winding part is seen, as well as from the intermediate base 121 garnished together with the two coil boxes. This protrudes all around over the two flanges adjacent to it. On the underside of the protruding ring-shaped part, grooves 126 are provided to extend the creepage distance.
At the point at which the two flange bores 124, 125 are located, the intermediate base is provided with an enlarged bore 127 through which the connection line for the two coil box windings is passed. So that the parts of the transformer iron core to be accommodated in the coil box cavities 128, 129 do not become warm, a number of radially extending ventilation openings 130 are provided in the intermediate floor.
These are caused by the fact that the flanges of the coil boxes do not lie directly on the intermediate floor 121, but rather small webs 131 are arranged on both sides of the intermediate floor, as can be seen in FIG. 8. If ventilation of the cavity of the bobbin cases is not required, the webs 131 are no longer necessary.
The iron core of the transformer is available; 6 as can be seen from Fig., Corresponding to the number of cascade members of four rod cores 132, 183, 134 and 135. The rod cores 132nd 135 are half as long as the other two cores, but enforce to reduce the the air return of the rod-shaped total iron core conditional th magnetic resistance in each one pole piece 136 respectively. 137 continued.
Each of the pole shoes consists expediently of two laminated cores, one of which, as can also be seen from FIG. 6, has a layer direction offset by 90 'relative to the other. The rod cores are expediently layered in a manner known per se alternately from sheet iron and pressboard panels to keep the density of lines of force in the air gaps low in order to reduce the no-load current, but load the iron itself as high as usual and accordingly save on iron to be able to.
The high-voltage winding consists of six windings 138-143 distributed across the individual coil boxes. In the winding space of the bobbin case 115 of the uppermost link 111 is, as can be seen from the circuit diagram of FIG. 9, except for the high-voltage winding part. 138 another coupling winding 144,
which is connected to the correspondingly arranged coupling winding 145 on the coil box 116 and ensures the magnetic coupling of the two rod cores 132 and 138 with her. One of the two connecting lines passed through the intermediate base 121 serves at the same time to connect the overvoltage winding parts 188 and 139. On the Spizlenl:
branches 116 be found in addition to the coupling winding 145 and the high-voltage winding part 139 also a thrust winding 146, which is connected to the thrust winding 147 on the coil box 117. The thrust windings 146 and 147 on the coil boxes 116 and 117, together with the thrust windings 148 and 149 applied directly to the iron core 133, ensure good coupling of the windings of the cascade element 112. They are at the potential of the outermost winding layer of the High voltage winding parts 189 and 140.
which are also connected to one another by one of their connecting lines. This potential is also pushed up to the thrust windings 148 and 149 and the iron core 133. The coil box 117 also includes a coupling winding 150, which is connected to the coupling winding 151 of the coil box 118.
With 152 and 153 those on the bobbin cases 117 and 118, with 154 and 155 those on the. Iron core 134 brought up thrust windings - the link 113 referred to. Their circuit corresponds to that of the thrust windings of the link 112. The coupling windings 156 and 157 on the coil boxes 119 and 120 ensure the magnetic coupling of the two iron cores 134 and 135.
The low voltage voltage or secondary winding of the transformer consists of the two series-connected winding parts 158 and 159, - one of which is directly on the iron core 135 of the lowest link 114, while the other is on the coil box 120 on the outermost winding position of the last high-voltage winding part is wound.
The end of the outermost turn of the high-voltage winding part 143, like the iron core 135 and one pole of the secondary winding, is grounded.
To further reduce the magnetic resistance, casings made of magnetic material are expediently placed around the individual links of the Ka.skadentrans-former. the pole pieces and are marked in FIG. 6 with <B> 160, </B> 161, <B> 162) </B> and 163.
These jackets are preferably wound from sheet iron and pushed over the finished bobbin cases. They are at the same potential as the bar cores located concentrically in them, that is to say at the potential of the outermost winding layers of the high-voltage winding parts enclosed by them. To protect against the effects of the weather and mechanical damage, longitudinally slotted aluminum cylinders 164-167 are wrapped around the jackets.
A base frame 168 carries the entire transformer and is provided with the low-voltage connection terminals, while a metal cover 169 closes the transformer at the top and carries the high-voltage terminal 170. As usual, the coil boxes are provided with metal coverings on the inside and on the outer surface of the flanges, as well as on the surface of the winding space receiving the innermost winding layer, which are expediently sprayed on and must be appropriately slotted to avoid short-circuit turns.
The metallization on the two sides of the intermediate floors expediently has the shape of a star, as has already been explained with reference to FIG.
To reduce the cost of iron and to further improve the cooling of the transformer windings, each of the coats 160, 161, 162 and 163 made of magnetic Werkstof fen by two rings made of wound iron that rest against the intermediate floors concerned and by two bars made of sheet iron strips are magnetically connected to each other. In addition, the pole shoes 136 and 137, which are circular in FIG. 6, can each be shrunk to form a rod-shaped pole shoe.
The arrangement is then expediently made so that the rod-shaped pole shoes and the sheet iron bars connecting the individual sheet iron rings resting on the intermediate floors all lie in a common plane passing through the center axis of the coil formers.