Transformator mit einer aus Metallblech in der Form eines Zylinders gewickelten Sekundärwicklung. Bei der Gewinnung von Stahl im Licht <B>en</B> ist der Anfang .des Schmelzvor ganges gekennzeichnet durch starke Strom stösse, welche hervorgerufen werden durch Verschmelzung einzelner grober Stücke der Beschickung. Diese Stromstösse wirken sich in dem den Ofen speisenden Transformator in der Form von Sprengkräften auf die Wicklungen, im speisenden Netz aber in der Form von heftigen Belaetungsschwankungen aus.
Es ist deshalb nötig; in den Speisestrom kreis einen starken induktiven Widerstand einzuschalten. Mit, fortschreitender Ein schmelzung der Beschickung werden diese Stromstösse immer seltener, und die Forde rung der Betriebe geht dann auf einen mög lichst günstigen Leistungsfaktor, d. h. auf einen möglichst kleinen induktiven Wider stand des Stromkreises. Bisher konnten diese beiden einander entgegengesetzten Bedingun gen nicht oder nur ungenügend erfüllt wer den.
Der Grund lag vor allem darin, dass die den Ofen speisende Ilochstromwicklung in einer grossen Anzahl parallelgeschalteter Scheibenspulen bestand, deren Ableitungs- aystem sehr viel Platz beanspruchte und des halb aussen am Wicklungskörper angebracht werden musste.
Die Regelung der Sekundär spannung erfolgte auf der Primärseite ent weder durch einen dem den Ofen speisenden Transformator I vorgeschalteten Stufentrans formator II (Fig. la) oder durch Anzapfun- U1En an der Primärwicklung des den Ofen speisenden Transformators I (Fig. <B>Ih).</B> Die Wicklungen des letzteren. sind aus den oben angegebenen Gründen einfach konzentrisch angeordnet.
In der Fig. la steht der Anzapf- schalter am Anfang des Schmelzvorganges auf dem Punkt A, am Ende .desselben auf dem Punkt B des Vorschalttransformators; die dem Ofentransformator zugeführte Span nung wird immer kleiner, dessen :Streuspan- nungsabfall bei gleichbleibenden Sekundä:r- amperewindungen somit - bezogen auf die Sekundärspannung - immer grösser.
Das selbe gilt für die Fig. 1b. Hier steht der Anzapfschalter am Anfang des Schmelzvor ganges auf .dem Punkt B und am. Ende des selben auf .dem Punkt A. In diesem Falle wächst auch noch die Grösse der Streufläche, da ja immer mehr Windungen zugeschaltet werden. Daraus geht. hervor, dass am Anfang des Schmelzvorganges der induktive Wider stand am kleinsten, an dessen Ende aber am grössten ist. Den ersteren Nachteil könnte man noch mit Hilfe einer vorgeschalteten Drosselspule beheben, gegen den letzteren mit seiner Verschlechterung des Leistungs faktors ist man aber machtlos.
Es ist an sich bekannt, die Sekundärwick lung von Transformatoren anstatt aus Schei- benspulen aufzubauen, in Form eines Zylin ders mit offenem Mantel ans Kupferblech zu wickeln.
Gegenstand der Erfindung ist nun ein Transformator mit einer ape leitendem Blech in .der Form eines Zylinders gewickelten Se- kundärwieklung, insbesondere zur Speisung eines Lichtbogenofens, bei welchem die Se kundärwicklung zwischen zwei in Reihe geschalteten und konzentrisch zueinander an geordneten Teilen der Primärwicklung unter gebracht und einer der Teile der Primär wicklung mitAnzapfungen zur Regelung .der Sekundärwicklung versehen ist.
In der Zeichnung sind Ausführungsbei spiele der Erfindung schematisch in Fig. 2-4 dargestellt. Die Fig. 2a, 3a zeigen Schalt <B>el</B> s e 'he mata, die Fig. 2b,
3'b dazugehörige Streu- feldbilder und die Fig. 4 zeigt im Längs schnitt den Aufbau eines Transformators ohne Ölbehälter und Schalter.
In allen Figuren ist mit a die den Ofen speisende Sekundärwicklung bezeichnet. Die Primärwicklung des Ofentransformators be steht aus den in Reihe geschalteten und kon zentrisch zueinander angeordneten Wick lungsteilen b, b2. Der Wicklungsteil b, ist mit Anzapfungen zur Regelung der Span nung .der Sekundärwicklung versehen, wäh rend der Wicklungsteil b,
keine Regelanzap- fungenbesitzt. Der keine Anzapfungen auf- weisende Wicklungsteil b2 der Primärwick lung liegt innen am gern, der Wicklungs teil b, dagegen aussen. Die Sekundärwick- lung a liegt zwischen den konzentrischen Wicklungsteilen b, b, der Primärwieklung ; sie besteht aus einem aus Metallblech ge- wiekelten Zylinder.
Der Eisenkern des Trans- formators besteht aus der die Wicklungen tragenden, radial- oder evolventenförmig ge- blechten Säule k und einer Anzahl von .die Wicklungen käfigartig umschliessenden. strahlenförmig an den gern angesetzten U- förmigen Rückschlussjochen j. Mit s ist der Anzapfschalter für die Wicklung b,
und mit 24 ein Umschalter für die Änderung der Ver bindung zwischen dem mit Anzapfungen versehenen Teil der Primärwicklung und dem ohne Anzapfungen versehenen Teil .der Pri märwicklung bezeichnet.
Beim Beginn des Schmelzvorganges, also bei höchster Sekundärspannung, steht .der Schalter s auf .der untersten Anzapfstufe B des Teils b, der Primärwieklung (Fig. 2d); es ist also nur der Teil bder Primärwick lung einbeschaltet. Das ergibt eine einfach- konzentriecheWicklungsanordnung (Fig.2b) und der erzeugte induktive Spannungsab- fail erreicht seinen Höchstwert.
Das zuge hörige Streuflussbild ist in Fig. 2b oberhalb .der Wicklungen gezeigt. Wird nun der Schal ter s mit fortschreitendem Schmelzprozess am angezapften Teil b, der Primärwicklung ent lang nach A verschoben, dann wechselt die Wicklungsanordnung von der einfachkonzen- trischen zur doppelkonzentrischen Wick lungsanordnung, der induktive Spannungs abfall nimmt ständig ab und erreicht am Endpunkt A der Regelwicklung b, ein Mini mum; vgl. das Streuflussbild unterhalb der Wicklungen in Fig. 2b.
Eine in dieser Beziehung weitergehende Wirkung wird erzielt, wenn der mit An_- zapfungen versehene Wicklungsteil b, im. Verlauf des Regelvorganges mit dem nicht angezapften Teil b= so verbunden wird, dass die Teilwicklung b, vomAnfang des Schmelz prozesses an bis etwa zu dessen Mitte in Gegenschaltung zur Teilwicklung b2 liegt, dann aber bis zum Ende des Schmelzprozes ses in Zus.chaltung geschaltet ist; vgl. Fig. 3a,. 3b.
Am Anfang des .Schmelzvorganges steht dann der Schalter s auf dem untern, mit .dem Punkt B verbundenen Ende der Anzapfwick- lung b,, der Umschalter u ist auf den Punkt A umgelegt, der mit dem obern Ende der An- z iwiekluno, <B>b,</B> verbunden ist.
Der Primär ap<B>C</B> strom durchläuft somit die Regelwicklung 1), umgekehrt zu .der Stromrichtung in der Wicklung ba; vgl. ausgezogene Pfeile in Fig. 3a. In dieser Regelstellung ergibt sieh wieder eine einfachkonzentrische Anordnunri mit grossem Streuspannungsabfall. Das zuge hörige Streuflussbild ist oberhalb der Wick lungen in Fig. 3b dargestellt.
Läuft nun der Schalter mit fortschreitendem Schmelz prozess über die Anzapfw icklung zum obern Anzapfpunkt A, so geht der Streuspannungs abfall mit .den abgeschalteten Windungen zu rück und erreicht auf dem Punkt A einen Zwischenwert. Wird der Umschalter z4 jetzt auf den untern Anzapfpunkt B umgelebt und der Schalter s von A noch zurückbewegt, dann ist die Stromrichtung in der mit den Anzapfungen versehenen Primärwicklung b,
die bleiche wie in der Wieklung b, ohne An- zapfungen. wie aus den in Fig. 3 gestrichelt eingezeichneten Pfeilen hervorgeht. Damit ergibt sich wieder eine doppelkonzentrische @Viclzlungsanordnung, wobei nach vollstän dig zurückgelegtem Schaltweg des Schal ters s das -Minimum für die Streuspannun-- erreicht wird.
Zur Aufnahme des zu Anfang des Ofen betriebes auftretenden grossen Streuflusses besteht der Eisenkörper des Transformators aus der in Fig. 4 gezeigten radial gebleeh- ten Säule 7;., an die strahlenförmig die Rück- sebliissjoche j angebaut sind, welche aus eben falls radial geschichteten Blechen in U Form bestehen.
Die Rücksehlussjoc.he um- schliessen die Wicklungen käfigartig, Die Verwendung einer Seliundärwicklung aus Kupferblech in Zylinderform ergibt den Vor teil, dass die Ableitungen bequem angebracht und herausgeführt werden können und dass für dieselben nur wenig Platz benötigt wird.
Die aus Blech in Form eines Zylinders gewickelte Sekundärwicklung kann nach Bedarf eine oder mehrere Windungen auf weisen. Anstatt dass, wie bei den Beispielen, der mit. Anzapfungen versehene Primär- wicklungsteil zuäusserst auf dem Kern liegt, kann er auch als innerste Wicklung unmit telbar auf dem Kern angebracht sein. Es ist ferner möglich, einige Windungen des keine Anzapfungen auf weisenden Primärwieklungs- teils dem mit Anzapfungen versehenen Wicklungsteil der Primärwicklung zuzuord nen.