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Transformator mit Hilfskernen Bei Transformatoren tritt bekanntlich zwischen den Primär- und Sekundärwicklungen stets ein Streufluss auf und erzeugt in den Kerntrag- und -pressteilen sowie im Transformatorgehäuse unangenehme Erwärmung und bringt somit eine Verminderung des Wirkungsgrades und der Transformatorleistung. Bei Öltransformatoren kann sogar dadurch noch eine Verschlechterung des Isolieröls bedingt sein. Um diesen unangenehmen Erscheinungen zu begegnen, wurden schon Vorrichtungen bekannt, durch die der austretende Streufluss gesammelt und in bestimmte Bahnen gelenkt wurde.
Zu diesem Zweck ordnet man beispielsweise entlang des die Wicklungen tragenden Schenkels parallel zur Schenkelblechschichtung aufgeschichtete oder auch dazu senkrecht lamellierte zusätzliche Hilfskernteile an. Diese Ausführungsform ist aber nur anwendbar, wenn der Kernschenkel den Wicklungsinnenraum nicht schon voll ausfüllt. Des weiteren wurden zusätzliche lamellierte Blechpakete bekannt, die vor den Wicklungsstirnen parallel zu den Kernjochen angeordnet wurden. Diese Blechpakete waren in gleicher Weise wie der Hauptkern geschichtet. Auch konnten sich die zusätzlichen Blechpakete bei Mantelkerntransformatoren von dem einen Aussenschenkel zum andern erstrecken unter Umgehung des mittleren, die Wicklungen tragenden Schenkels.
Alle diese vorgenannten Kernausführungen befriedigten in der Praxis nicht voll. Die Erfindung bezweckt, den aus den Wicklungen austretenden Streufluss durch Hilfskerne zu sammeln und zu lenken, so dass die bisher beobachteten unangenehmen Erwärmungen gänzlich vermieden werden können.
Gemäss der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass die Hilfskerne je einen Abschnitt der Ober- und der Unterspannungswicklung gemeinsam umschlie- ssen.
An Hand der Zeichnung, die Ausführungsbei- spiele der Erfindung zeigt, soll diese näher beschrieben werden. Fig. 1 gibt einen Vertikalschnitt durch einen Manteltransformator wieder, der in Fig. 2 in Seitenansicht zu sehen ist. Die Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform bei einem Kerntransformator in Seitenansicht, während die Fig. 4 diesen Transformator in Draufsicht zeigt. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 ist mit 10 die Oberspannungswicklung und mit 11 die Unterspannungswicklung angegeben.
Diese sind auf den Mittelschenkel des Mantelkernes, der aus den beiden Kernrahmen 12 und 13 aufgebaut ist, nebeinanderliegend, wie Fig. 2 erkennen lässt, aufgebracht. Die aus dem Mantelkern 12 und 13, der im nachstehenden mit Hauptkern bezeichnet wird, herausragenden Wicklungsteile sind von Hilfskernen 14 bzw. 15 gemeinsam, und zwar eng umschlungen. Die Lamellierung dieser Hilfskerne 14 und 15 ist senkrecht stehend zu der des Hauptkernes 12, 13 ausgeführt.
Durch die Hilfskerne ist der freie Wicklungsinnenraum also weitgehend mit Magnetblech ausgefüllt, und der Streufluss kann bequem in die Hilfskerne übertreten und sich über diese zurückschliessen. Um auch die letzten Möglichkeiten für das Austreten des Streuflusses insbesondere an den Spu- lenecken zu unterbinden, sind über den Hilfskern 14 und 15 und den aus dem Hauptkern hervorragenden Wicklungsteilen noch als Abschirmkerne die beiderseits vom Hauptkern angeordneten Kernteile 16 und 17 angebracht.
Diese Kernteile haben die gleiche Lamellierung wie die Hauptkerne 12 und 13. Ihre Breite ist so bemessen, dass sie die aus dem Hauptkern hervorragenden Wicklungsteile weitgehend überdeckt. Für die Herstellung der sämtlichen Kernteile sind lauter gleiche, insbesondere normale, hochsili- zierte Transformatorbleche verwendbar.
Beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 und 4 sind auf dem Hauptkern, der beispielsweise ein Kern
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der Kerntype ist, die Oberspannungswicklung 10 und die Niederspannungswicklung 11 konzentrisch übereinander auf dem Kernschenkel angeordnet. Zu beiden Seiten dieses die Wicklungen tragenden Kernschenkels sind U-förmige zusätzliche lamellierte Blechpaketteile 14 bzw. 15, deren Blechschichtung senkrecht zu der des Kernes 12 gewählt ist, mit ihren freien Schenkelenden dicht am Kern 12 anliegend angebracht.
Vor den beiden Wicklungsstirnen sind weiterhin je zu beiden Seiten des Kernes 12 im Abstand davon weitere lamellierte Blechpakete 16 und 17, die die gleiche Lamellierung wie der Kern 12 haben, angeordnet, und zwar unmittelbar anliegend an den U-Schenkeln des Kernteils 14 bzw. 15. Auch durch diese Kernausführung wird eine weitgehende Lenkung und Sammlung des aus den Wicklungen austretenden Streuflusses bewirkt und dadurch gleichfalls eine Leistungssteigerung erreicht, weil auch hiermit Wirbelstromverluste und unerwünschte Erwärmung der Transformatorbauteile vermieden werden können.
Auch beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 und 4 sind sämtliche Kernteile aus gleicher Blechsorte hergestellt. Die Blechpakete 16 und 17 können unter Umständen auch als Pressteile für die Wicklungsstirn dienen, wenn man sie in Breite und Länge entsprechend ausführt und abstützt.
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Transformer with auxiliary cores As is well known, a leakage flux always occurs between the primary and secondary windings in transformers and generates unpleasant warming in the core supporting and pressed parts as well as in the transformer housing, thus reducing the efficiency and transformer performance. In the case of oil transformers, this can even lead to a deterioration in the insulating oil. In order to counteract these unpleasant phenomena, devices have already been known by which the leaked leakage flux was collected and directed into certain paths.
For this purpose, additional auxiliary core parts are arranged, for example, along the leg carrying the windings parallel to the leg sheet layering or else laminated perpendicular thereto. This embodiment can only be used if the core leg does not already completely fill the interior of the winding. Furthermore, additional laminated laminated cores were known, which were arranged in front of the winding ends parallel to the core yokes. These laminated cores were layered in the same way as the main core. In the case of jacket-core transformers, the additional laminated cores could also extend from one outer leg to the other, bypassing the middle leg carrying the windings.
None of these aforementioned core designs are fully satisfactory in practice. The aim of the invention is to collect and direct the leakage flux emerging from the windings through auxiliary cores, so that the unpleasant warming observed so far can be completely avoided.
According to the invention, this is achieved in that the auxiliary cores each jointly enclose a section of the high-voltage winding and the low-voltage winding.
This will be described in more detail with reference to the drawing which shows exemplary embodiments of the invention. Fig. 1 shows a vertical section through a jacket transformer, which can be seen in Fig. 2 in side view. FIG. 3 shows another embodiment of a core transformer in side view, while FIG. 4 shows this transformer in plan view. In the embodiment of FIGS. 1 and 2, 10 indicates the high-voltage winding and 11 indicates the low-voltage winding.
These are applied to the center leg of the jacket core, which is made up of the two core frames 12 and 13, lying next to one another, as can be seen in FIG. 2. The winding parts protruding from the jacket core 12 and 13, which is referred to below as the main core, are shared by auxiliary cores 14 and 15, specifically, closely wrapped around them. The lamination of these auxiliary cores 14 and 15 is perpendicular to that of the main core 12, 13.
As a result of the auxiliary cores, the free interior space of the winding is thus largely filled with magnetic sheet metal, and the leakage flux can comfortably pass into the auxiliary cores and close over them. In order to prevent the last chance of leakage of the leakage flux, especially at the coil corners, the core parts 16 and 17 arranged on both sides of the main core are attached as shielding cores over the auxiliary core 14 and 15 and the winding parts protruding from the main core.
These core parts have the same lamination as the main cores 12 and 13. Their width is such that they largely cover the winding parts protruding from the main core. All the same, in particular normal, highly siliconized transformer sheets can be used for the production of all core parts.
In the embodiment according to FIGS. 3 and 4, the main core, for example a core
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the core type is, the high-voltage winding 10 and the low-voltage winding 11 are arranged concentrically one above the other on the core leg. On both sides of this core leg carrying the windings, U-shaped additional laminated sheet-metal packet parts 14 and 15, the sheet-metal layering of which is selected perpendicular to that of the core 12, are attached with their free leg ends close to the core 12.
In front of the two winding ends, further lamellated laminated cores 16 and 17, which have the same lamination as the core 12, are arranged on both sides of the core 12 at a distance therefrom, namely directly adjacent to the U-legs of the core part 14 and 15, respectively This core design also largely directs and collects the leakage flux emerging from the windings and thereby also achieves an increase in performance because eddy current losses and undesired heating of the transformer components can also be avoided.
In the embodiment according to FIGS. 3 and 4, too, all core parts are made from the same type of sheet metal. The laminated cores 16 and 17 can, under certain circumstances, also serve as pressed parts for the winding end if they are designed and supported accordingly in width and length.