Dreiphasen-Transformator In einer bekannten Bauart von Dreiphasen- Tr#ansformatorkernen, der sogenannten Drei- sehenkel-Arisführung, besteht, derselbe aus einem geschiehteten Blechpaket aus schmalen Bleehen. Die Schenkel- und Jochbleehe sind zu einem, rahmenartigen Gebilde mit zwei Wieklungsfenstern zusammengefügt, wobei eine Vielzahl einzelner Bleche verwendet ist.
Diese Bauart, eines Dreiphasen-Transforma- torkerns weist eine beträ.ehtlieh.e Bauhöhe auf, weshalb zwecks Verringerung derselben der Fünfsehenkelkern entwickelt worden ist. Eine ])(,kannte Ausführung des Fünfschenkelkerns bestellt aus vier rahmenartigen Kernteilen, die in der gleichen Ebene gelegen und Seite an Seite angeordnet sind.
Diese Ausführung eures 1)i#eiplrasen-'Transformatorkerns besitzt eine geringere Bauhöhe als die Dreisehenkel- Banart. Aber um diese geringere Bauhöhe zu erzielen, wird die Baulänge vergrössert..
Die vorliegende Erfindung bezweckt die Verringerung der Baulänge der üblichen fünf- sc#lrenkcligen Dreiphasen-Transformatorkerne, rrrrr einen derartigen Transformatorkern ge- rirr#.;ster Gesamtabmessungen zu ermöglichen.
1)'e Erfindung betrifft einen Dreiphasen- 'f ransl'urma.tor reit drei Hauptschenkeln für die \V ieklrrn",en und zusätzlichen äussern Kernschenkeln mit einem Kern, welcher aus zwei nebeneinander angeordneten Hauptkern- und zusätzlichen anliegenden äussern Kernbleehrahmen aufgebaut ist.
Kerm- zeic>hnend hierbei ist, dass die zusätzlichen Kernblechrahmen an beiden Transformator aussenseiten sich befinden und an den Haupt kernblechrahmen anliegen und gleiche spitze Winkel mit der Ebene der Hauptkernblech- rahmen bilden.
Die Erfindung ist nachstehend in bei spielsweisen Ausführungen an Hand der Fig.1 bis -1 näher erläutert. Hierbei ist: Fig. 1 ein Grundriss, im Schnitt längs der Ebene 1-1 in Fig.2 gezeichnet, eines Aus- führungsbeispiels der Erfindung, mit rah- rnenartigen Kernteilen abgeschrägten Quer- sehnittes aus 1Vlagnetblechstreifen,
Fig.2 ein Aufriss der Anordnung nach Fig. 1 im Längsschnitt, Fig. 3 ein Grundriss, im .Schnitt längs der Ebene 3-3 in Fig. 4 gezeichnet, eines an dern Ausführungsbeispiels der Erfindung mit rahmenartigen Kernteilen abgestuften Quer sehnittes aus 1Vlagnetbleehstreifen, Fig. -1 ein Aufriss der Anordnung nach Fig.3 im Längsschnitt.
Die beispielsweise Ausführung nach Fig. 1 und 2 zeigt die drei üblichen Zylinderwick lungen 1., 2 und 3. Der neuartige Dreiphasen- Magnetkern gemäss der vorliegenden Ausfüh rungsform der Erfindung besteht aus sechs rahmenartigen Kernteilen 4, 5, 6, 7, 8 und 9. Die grossen Kernteile 6 und 7 berühren sieh mit je einer Stirnseite eines ihrer Schenkel und sind praktisch in der gleichen Ebene ge legen.
Wie aus den Fig. 1. und 2 ersichtlich, ragt der Kernteil 6 durch die beiden Zylin- derwieklungen 1. und \', so dass sieh je einer seiner senkrechten Sehenkel innerhalb dieser Zylinder"v icklungen befindet, während der Kernteil 7 durch die beiden Zylinderwreklun- gen ? und 3 mit je einem seiner senkrechten Schenkel hindurchragt.
Bei einem der üblichen fünfsehenkligen Dreiphasen - Transformatorkerne würde je einer der äussern Kernteile die äussern Zylin derwicklungen 1 und 3 rahmenartig uni schliessen, also würden insgesamt vier rahmen artige Kernteile vorhanden sein, und von den beiden äussern Kernteilen würde nur je ein senkrechter Schenkel durch die äussern Zy- linderwieklungen hindurehragen. Alle vier Schenkelteile würden siel. längs eines dor senkrechten 'Schenkel berühren, und sie wür den sämtlich praktisch in der gleichen Ebene liegen. Eine derartige Anordnung besitzt na türlich eine beträchtliche Länge.
Um die Bau länge solcher üblicher Fünfsehenkelkerne zu vermindern, sind nach Fig.l und 2 die äu ssern Kernteile durch je zwei weniger breite Kernteile ersetzt, die jeweils paarweise einen Winkel miteinander bilden.
Somit ragen, wie aus Fig.1 ersichtlich, jeweils zwei der schmäleren Endteile durch jede der beiden äussern Zylinderwicklungen 1 und 3 hindurch. Die Kernendteile 4 und > sind gleich wie die Kernendteile 8 und 9, so dass eine Beschreibung eines Paares dieser Endteile auch für das andere Paar gilt. Die schmalen Kernendteile 4 und 5 berühren ein ander mit einem ihrer senkrechten Schenkel, und diese beiden einander berührenden Schen kel liegen an dem durch die Zylinderwicklung 1 hindurchragenden Schenkel des Kernteils 6 an.
Die Teile 4. und 5 sind V-artig zueinan der angeordnet, bilden miteinander einen Winkel und sind beidseits der senkrechten Mittelebene durch die grösseren Kernhaupt teile 6 und 7 gelegen. Die zusammenlaufen den Kanten der V-artig angeordneten End- teile 4, 5 sind dem Transformatorkern zuge kehrt. Die Kernendteile 4 und 5 sind ferner beidseits Bleichweit von der Mittelebene durch die Kernhauptteile @6, 7 entfernt.
Also bilden die beiden Kernendteile 4 und 5 mit dieser senkrechten -Mittelebene des gesamten Magnet kerns weitgehend Bleiehe Winkel.
I)er Winkel zwischen den Kernendteilen 4, 5; 3, 9 ist nach Fig. 1 aiigenäher#t 90 . .Jedoch muLl dieser Winkel nicht notwendi- gerweise 90 betragen, sondern kann auch an dere Werte annehmen.
In einer bevorzugten Ausführung ist der Winkel deshalb zii 90 ge wählt, weil dann die Baulänge gegenüber dein üblichen fünfsehenkligen 1)reiphasenTraiis- formatorkern bedeutend verringert ist, ohne dass gleichzeitig die Breite des Transformators bei diesem Ausführungsbeispiel wesentlich zu nimmt..
Derartige aus Kern und elektrischer Wicklung bestehende Transformatoren werden normalerweise irr einem Behälter angeordnet. Der dar-gestellte Trairsformator passt in einen Behälter von ungefähr gleielier Breite wie für einen der üblielien Dreiphasen-Transforma- toren. mit fünfsehenkligem Kern, und zwar deshalb, weil die elektrischen Zylinderwick lungen., Durchführungen,
elektrischen Zulei tungen und andern Transformator-Zubehör- teile eine. gewisse Mindestbreite des Behälters erforderlich machen. Aber die gespreizten Kei-nendteile ermöglichen eine Verkürzung des üblichen Behälters und nehmen innerhalb des Behälters grösstenteils einen bisher unbe- nützten Raum längs dessen Seitenwandungen ein. Somit kann der Dreiphasen-Transforma- tor gemäss der vorliegenden Erfindung ge ringere Gesamtabmessungen aufweisen.
Die beim üblichen fünfsehenkligen Kern gegen über dein normalen dreisehenkligen Kern ver ringerte Bauhöhe kann beibehalten werden, während die Baulänge gegenüber dem übli chen fünfsehenkligen Kern beträchtlich ver kleinert ist.
Es sei darauf hingewiesen, dass das inner halb der einzelnen Zylinderwicklungen 1, \? und 3 befindliche Kerneisen einen Kreisquer schnitt aufweist. Also ist. das Ausnützungs- verhältnis des Zylinder-Innenraumes seitens des Kerneisens sehr gross. Dieser gute Raum ausnützungsfaktor wird durch die abgeschrägt ausgebildeten verschiedenen Kernteile aus Kernblechen erzielt. Jeder Kernteil 6 bzw. 7 ist aus einem Blechstreifen aufge- baut, dessen. Breite vom einen zum. andern Ende stetig zunimmt.
Nach Fertigstellung dieser Kernteile 6 bzw. 7 befinden sieh die schmalen Teile der Bleelistreifen längs des Innenumfangs der rahmenartigen Kernteile und die breitesten Teile der Blechstreifen längs deren Aussenumfang. Die schmäleren Kernendteile 4, 5, 8 und 6 sind ebenfalls aus \-ersehieden breiten Bleehst.reifen aufgebaut. Diese Bleelrstreifen besitzen in der Mitte zwi- sehen ihren beiden Enden. die grölte Breite und verschmälern sieh nach beiden Enden zu.
Die Bleehstreifen, aus denen jeder Kernteil besteht, können jeweils in ein fortlaufendes "tüek oder auch in einzelne Mücke aufgeteilt sein, um den Zusammenbau der einzelnen Kernteile zu erleichtern.
Die Fig. 3 und -1 zeigen ein anderes Aus führungsbeispiel der Erfindung, das insofern der ersten Ausführung gleicht, als die Kern- liauptteile 1? und 13 wie üblich durch die Zylinderwicklungen 1, ? und 3 hindurchra- gen, mit einem ihrer Schenkel sich berühren und praktisch in derselben Ebene gelegen sind.
.Je ein Paar weniger breiter Kernendteile 10, 11 bzw. 1.-l, 15 liegen jeweils aneinander und berühren den jeweils noch freien Schenkel der Kernhauptteile 12, bzw. 13, wobei je weils ein Paar der Kernendteile eine der äussern Zylinderspulen 1 bzw. 3 rahmenartig urnsehliesst. Je zwei der Kernendteile an den beiden Aussenseiten des Kernkörpers bilden miteinander einen Winkel, sind beidseits der senkreelrten Mittelebene durch die Kernhaupt teile 12 und 13 gelegen und gleichweit von derselben entfernt.
Ferner sind jeweils die zusammenlaufenden Kanten jedes Paares von Kernendteilen dem Kernkörper zugekehrt.
Das Ausführungsbeispiel der Erfindung nach Fig.3 und 4 unterscheidet sich von demjenigen nach Fig.l und 2 insofern, als mehrere Streifen verschiedener, aber gleich bleibender Breite zum Aufbau der einzelnen Kernteile verwendet werden.
Eine derartige abgestufte Kernbauform ergibt einen weniger hohen Rauma,iisnützungsfaktor als bei Ver- wendung der kontinuierlich in der Breite sich ändernden Kernblechstreifen. Da es jedoch schwierig ist, derartige Streifen sich ändern der Breite genau zu schneiden, besitzt die ab gestufte Kernbauform den Vorteil geringerer Herstellungskosten.
Three-phase transformer In a known type of three-phase transformer cores, the so-called three-arm structure, it consists of a laminated core made of narrow sheet metal. The thigh and yoke sheets are joined together to form a frame-like structure with two rocking windows, a large number of individual sheets being used.
This type of construction, a three-phase transformer core, has a considerable overall height, which is why the five-legged core was developed in order to reduce the same. A]) (, known version of the five-limb core ordered from four frame-like core parts, which are located in the same plane and arranged side by side.
This version of your 1) i # eiplrasen 'transformer core has a lower overall height than the three-handle banart. But in order to achieve this lower overall height, the overall length is increased.
The purpose of the present invention is to reduce the overall length of the usual five-arm three-phase transformer cores, to enable such a transformer core to have the greatest overall dimensions.
1) 'e invention relates to a three-phase' f ransl'urma.tor reit three main legs for the \ V ieklrrn ", en and additional outer core legs with a core, which is composed of two main core and additional adjacent outer core mounting frames.
The point here is that the additional sheet metal frames are located on the outside of both transformer and are in contact with the main sheet metal frame and form the same acute angles with the plane of the main sheet metal frame.
The invention is explained in more detail below in exemplary embodiments with reference to FIGS. 1 to -1. Here: FIG. 1 is a plan, drawn in section along the plane 1-1 in FIG. 2, of an exemplary embodiment of the invention, with rail-like core parts of a beveled cross section made of 1 sheet metal strips,
Fig. 2 is an elevation of the arrangement according to Fig. 1 in longitudinal section, Fig. 3 is a floor plan, drawn in .Schnitt along the plane 3-3 in Fig. 4, a stepped cross-section of 1Vlagnetbleehstreifen on the other embodiment of the invention with frame-like core parts, Fig. -1 is an elevation of the arrangement according to Figure 3 in longitudinal section.
The exemplary embodiment according to FIGS. 1 and 2 shows the three usual cylinder windings 1, 2 and 3. The novel three-phase magnetic core according to the present embodiment of the invention consists of six frame-like core parts 4, 5, 6, 7, 8 and 9 The large core parts 6 and 7 each touch one end of one of their legs and are practically placed in the same plane.
As can be seen from FIGS. 1 and 2, the core part 6 protrudes through the two cylinder recesses 1 and 1, so that one of its vertical legs is located within these cylinders, while the core part 7 passes through the two Cylinder wrinkles? And 3 protruding with one of its vertical legs each.
With one of the usual five-segment three-phase transformer cores, one of the outer core parts would each close the outer cylinder windings 1 and 3 like a frame, so there would be a total of four frame-like core parts, and of the two outer core parts only one vertical leg would pass through the outer one Cylin- der sounds hindu rang. All four legs would fall. touch along one of the vertical legs, and they would all be practically in the same plane. Such an arrangement naturally has a considerable length.
In order to reduce the construction length of such conventional pentagonal cores, according to Fig.l and 2 the outer core parts are replaced by two less wide core parts, each of which forms an angle with one another in pairs.
Thus, as can be seen from FIG. 1, two of the narrower end parts protrude through each of the two outer cylinder windings 1 and 3. The core end parts 4 and> are the same as the core end parts 8 and 9, so that a description of one pair of these end parts also applies to the other pair. The narrow Kernendteile 4 and 5 touch one another with one of their vertical legs, and these two touching legs lie on the leg of the core part 6 protruding through the cylinder winding 1.
The parts 4. and 5 are arranged in a V-like manner to one another, form an angle with one another and are located on both sides of the vertical center plane through the larger core main parts 6 and 7. The converging edges of the V-shaped end parts 4, 5 are turned towards the transformer core. The core end parts 4 and 5 are further removed from the center plane by the main core parts @ 6, 7 on both sides.
So the two core end parts 4 and 5 form largely lead angles with this vertical center plane of the entire magnet core.
I) he angle between the core end parts 4, 5; 3, 9 is closer to Fig. 1 # t 90. .However, this angle does not necessarily have to be 90, but can also assume other values.
In a preferred embodiment, the angle is chosen to be zii 90, because then the overall length is significantly reduced compared to the usual five-legged 1) three-phase transformer core, without the width of the transformer increasing significantly in this embodiment.
Such transformers consisting of a core and an electrical winding are normally arranged in a container. The illustrated Trairformator fits into a container of approximately the same width as for one of the usual three-phase transformers. with a five-legged core, because the electrical cylinder windings., bushings,
electrical supply lines and other transformer accessories. make a certain minimum width of the container necessary. But the widened kei-nendteile enable the usual container to be shortened and for the most part take up a previously unused space along the side walls of the container. Thus, the three-phase transformer according to the present invention can have smaller overall dimensions.
The height of the usual five-legged core compared to your normal three-legged core can be retained, while the overall length is considerably smaller than the usual five-legged core.
It should be noted that within the individual cylinder windings 1, \? and 3 core iron located has a circular cross-section. So is. the utilization ratio of the cylinder interior on the part of the core iron is very large. This good space utilization factor is achieved through the beveled design of the various core parts made of core sheets. Each core part 6 or 7 is built up from a sheet metal strip. Width from one to. steadily increasing at the other end.
After completion of these core parts 6 and 7, the narrow parts of the lead strips are located along the inner circumference of the frame-like core parts and the widest parts of the sheet metal strips along their outer circumference. The narrower core end parts 4, 5, 8 and 6 are also made up of wide sheet metal tires. These Bleelr strips have in the middle between see their two ends. the largest width and narrowing look at both ends.
The bleed strips that make up each core part can each be divided into a continuous "tüek" or also into individual mosquitoes in order to facilitate the assembly of the individual core parts.
3 and -1 show another exemplary embodiment of the invention, which is similar to the first embodiment in that the core liauptteile 1? and 13 as usual by the cylinder windings 1,? and 3 protrude through, touch one of their legs and are practically in the same plane.
.Each pair of less wide core end parts 10, 11 or 1.-l, 15 lie against each other and touch the still free leg of the main core parts 12 or 13, with a pair of core end parts each one of the outer solenoids 1 or 3 runs like a frame. Two of the core end parts on the two outer sides of the core body form an angle with each other, are located on both sides of the perpendicular center plane through the core main parts 12 and 13 and are equidistant from the same.
Furthermore, the converging edges of each pair of core end parts face the core body.
The embodiment of the invention according to FIGS. 3 and 4 differs from that according to FIGS. 1 and 2 in that several strips of different but constant widths are used to build up the individual core parts.
Such a stepped core structure results in a less high space utilization factor than when using the core sheet metal strips which continuously change in width. However, since it is difficult to cut such strips change the width exactly, the stepped core structure has the advantage of lower manufacturing costs.