CH409130A - Hochstromtransformator mit Zwischenkreis-Regulierung, bestehend aus einem in einem gemeinsamen Kessel angeordneten Haupttransformator und Zusatztransformator, mit als Scheibenspulen ausgebildeten Unterspannungswicklungen - Google Patents

Description

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    Hochstromtransformator   mit    Zwischenkreis-Regulierung,   bestehend    aus      einem      in   einem gemeinsamen Kessel angeordneten    Haupttransformator   und    Zusatztransformator,   mit als Scheibenspulen ausgebildeten    Unterspannungswiclklungen   Die Erfindung betrifft einen    Hochstromtransfor-      mator      mit      Zwischenkreisregulierung   bestehend aus einem in einem    gemeinsamen   Kessel angeordneten Haupttransformator und    Zusatztransformator,

        mit   als Scheibenspulen ausgebildeten    Unterspannungs-Wick-      lungen.   



  In der chemischen und metallurgischen    Industrie   werden für einen vielseitigen Anwendungsbereich elektrische    öfen   benutzt, die bei    verhältnismässig   geringen, in einem meistens weiten Regelbereich einstellbaren Spannungen hohe Stromstärken benötigen.

   Da die Übertragung grosser Stromstärken bei niedrigen Spannungen Schwierigkeiten bereitet und zudem    unwirtschaftlich   ist, werden die Elektroöfen über Transformatoren an das Netz angeschlossen, welche die    eingespeiste   Hochspannung auf die niedrige Ofenbetriebsspannung heruntertransformieren und ausserdem über besondere Regulierschaltungen das Einstellen der Verbraucherspannung nach den Betriebsverhältnissen    ermöglichen.   Der    Aufbau   der Eisenkerne und der    Oberspannungs-Wicklungen   unterscheidet sich nicht von dem der normalen Transformatoren. Die    Unterspannungs-Wicklungen   dagegen müssen, den individuellen Verhältnissen    ange-      passt   werden.

   Bei den    Hochstromtransformatoren      mit      Zwischenkreisregulierung   der üblichen    Ausführung   sind die    Unterspannungs-Wicklungen   des Haupttransformators und des Zusatztransformators in Reihe geschaltet. Bei Transformatoren für sehr grosse Leistungen, bei denen die    Unterspannungs-      Wicklung   nur aus einer oder zwei Windungen gebildet wird, sind Ausführungen mit massiven, lösbar miteinander verbundenen    Kupferzylindern   bekannt. Die    Unterspannungs-Wicklungen   des Haupttransfor-    mators   und des Zusatztransformators werden    mittels   Schraub- oder Lötverbindungen miteinander verbunden.

   Bei grossen    Transformatoreneinheiten   ist wegen der sehr hohen Stromstärken die Herstellung    derarti-      ger      Schaltverbindungen   aus    räumlichen   Gründen und wegen der schlechten    Zugänglichkeit   zwischen beiden Systemen meist mit    erheblichen   Schwierigkeiten verbunden.

      Hinzu      kommt,   dass derartige Verbindungen infolge ihrer grossen Kupfer-Querschnitte erhebliche Zusatzverluste durch Streufelder zur Folge haben, abgesehen von den Zusatzverlusten an den Schraubverbindungen durch    übergangswiderstand.   Zwar können bei der    Verwendung   von    einlagigen      Blechzy-      linderwicklungen   die Schaltverbindungen einfacher und    billiger   hergestellt werden, dafür müssen aber erheblich grössere Zusatzverluste der Wicklung    in   Kauf    genommen   werden.

   So entstehen bei der beispielsweisen Verwendung eines massiven Kupferzylinders    erhebliche      Wirbelstromverluste   durch die Einwirkung der das Kupfer    durchsetzenden      Axial-      und      Radialkomponente   des Streufeldes. 



  Die entstehenden Wirbelströme lassen    in   einem entscheidenden    Nachteil   einer    derartigen   Anordnung eine einen bestimmten Grenzwert überschreitende Bemessung der Stärke des    Kupferzylinders   nicht zu. Dies ist gleichbedeutend mit einer Leistungsbegrenzung derartig ausgeführter    Hochstromtransformato-      ren.   



  Die Erfindung soll ermöglichen, die geschilderten Nachteile    auszuschliessen   und mit einfachen und wirksamen    Mitteln   bei geringstem Material- und Arbeitsaufwand den    Aufbau   der Wicklungen zu vereinfachen und eine leichtere    Monatagemöglichkeit   zu gewährleisten. 

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 Nach der vorliegenden    Erfindung   wird    dies   dadurch erreicht, dass die je Phase in Reihe geschalteten    Unterspannungs-Wicklungen   des Haupttransformators und des    Zusatztransformators   aus Scheibenspulen mit mindestens einer Windung ausgeführt sind und die Reihenschaltung aus ein- und demselben Leiter hergestellt ist.

      Hierbei   können in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung die Leiter aus einer Mehrzahl von nach Art eines    Röbelstabes   fortlaufend verdrillten Teilleitern bestehen. 



  Der Aufbau der Scheibenspulen aus fortlaufend verdrillten Teilleitern bietet als wesentlichen Vorteil gegenüber der gebräuchlichen    Anordnung   mit den    normalen   Flachleitern, die eine hinreichende Auskreuzung der Leiter zum Zweck einer gleichmässigen Stromverteilung im Leiter nicht zulassen, die Möglichkeit, die    Wirbelstromverluste   erheblich zu reduzieren, das Leitungskupfer durch entsprechend höhere Belastbarkeit besser auszunutzen und den Transformator bei gleichen Gesamtverlusten in seinen Abmessungen wesentlich zu    verkleinern.   Da die Vergrösserung der Leiterquerschnitte nur eine unwesentliche Zunahme der    Wirbelstromverluste   zur Folge hat,

   lässt sich der    Hochstrom-Transformator   gemäss der Erfindung zweckmässig für eine gegen- über den bekannten Anordnungen höhere Leistung auslegen. 



  Auf diese Weise entfallen    vorteilhafterweise   die bei den bekannten Ausführungen    gebräuchlichen   lösbaren Schaltverbindungen zwischen den Haupt- und dem Zusatztransformator. Hierdurch werden Einsparungen an Material und Arbeitszeit    ermöglicht   und die Montage erleichtert. Ferner kann durch Wegfall    zusätzlichen   Raumes für die Schaltverbindungen der Abstand zwischen den beiden Kernen verringert werden. Das bedeutet kleinere Abmessungen des Transformators und geringeres Ölgewicht. 



  Anhand der Zeichnung wird die Erfindung an einem    Ausführungsbeispiel   näher erläutert: In dem in der Figur gezeichneten Grundriss der Anordnung sind die dem    Haupttransformator   und dem Zusatztransformator    zugeordneten   Eisenkerne 1 und 2 mit den innenliegenden    Oberspannungs-   und    Regulier-Wicklungen   3 und 4 sowie den aussenliegenden    Unterspannungswicklungen   5 und 6 ersichtlich. Die    Unterspannungs-Wicklungen   beider Transformatoren werden aus einer gleichen, der Stromstärke entsprechenden Anzahl von    übereinanderlie-      genden   Scheibenspulen aufgebaut. Sämtliche Spulen der Wicklung 5 sind mit denen der Wicklung 6 in Reihe, die Anfänge und Enden der Spulen parallelgeschaltet.

   Als Wicklungsmaterial werden Bündelleiter aus fortlaufend verdrilltem Kupfer, ähnlich    Röbelstä-      ben,      verwendet.   Die Spulen    werden   mittels einer Vorrichtung aus einem Stück in der Form ähnlich einer Acht gebogen. 



  Die an den    übergangsstellen   zwischen den beiden    Unterspannungs-Wicklungen   5 und 6 sowie an den    Spulenenden   7 durch Wechselwirkung zwischen den Strömen und ihren Magnetfeldern auf die Leiter hervorgerufenen mechanischen Kräfte werden durch Presskonstruktionen 8, 9 aufgenommen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Hochstromtransformator mit Zwischenkreis-Re- gulierung, bestehend aus einem in einem gemeinsamen Kessel angeordneten Haupttransformator und Zusatztransformator, mit als Scheibenspulen ausgebildeten Unterspannungs-Wicklungen, dadurch gekennzeichnet, dass die je Phase in Reihe geschalteten Unterspannungs-Wicklungen (5, 6) des Haupttransformators und Zusatztransformators aus Scheibenspulen mit mindestens einer Windung ausgeführt sind und die Reihenschaltung aus ein- und demselben Leiter hergestellt ist. UNTERANSPRUCH Hochstromtransformator nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Leiter aus einer Mehrzahl von nach Art eines Röbelstabes verdrillten Teilleitern besteht.