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Wicklung für elektrische Geräte, insbesondere Transformatoren Wicklungen von Transformatoren bzw. von Spannungswandlern stellen eine grosse Zahl von Elementen dar, die miteinander in recht komplizierter Weise sowohl induktiv als auch kapazitiv bzw. galvanisch gekoppelt sind und ausserdem unvermeidliche Erd- kapazitäten besitzen.
Die mathematische Behandlung derartiger Systeme ist mit mehr oder minder grossen Vereinfachungen im Ansatz schon in der Literatur mehrfach durchgeführt worden und zeigt, wie auch durch entsprechende Messungen bestätigt worden ist, dass in der Gesamtwicklung räumlich verteilte sogenannte Resonanzstellen vorhanden sind, an denen hohe Überspannungen auftreten können. Diese treten dann auf, wenn sich in der an der Gesamtwicklung anliegenden Spannungswelle nach Fourier Frequenzen finden, die mit den Resonanzfrequenzen der Teilelemente der Gesamtspule übereinstimmen.
Das Übersetzungsverhältnis ist in .einem solchen Fall infolge "der an der Resonanzstelle auftretenden Teilschwingung gestört, die- ausserdem zu gefährlichen inneren isolationszerstörenden Überspannungen führen kann. Mann kann zwar durch Änderung der Induktivitäts- bzw. Kapazitätswerte der Elemente und durch Änderung ihrer Kopplung die örtliche Lage und Frequenz der Resonanzstelle beeinflussen, ihr Auftreten jedoch nicht grundsätzlich verhindern.
Die Höhe der inneren Resonanzüberspannung ,ist, abgesehen von der Amplitude der ,anliegenden Re- sonanzspannung, von der Güte der Teilkreise abhängig.
Zur Verringerung,der Teilschwingungen sind bereits Vorschläge dahingehend gemacht worden, dass zwischen den Windungen bzw. Wicklungslagen halbleitende Schichten eingefügt wurden, die kapazitiv und/oder induktiv bzw. galvanisch mit Teilen .der Wicklung gekoppelt sind und in ihrem Wirkungsbereich die Schwingungen dämpfend beeinflussen.
Um demgegenüber eine grössere Wirkung zu erzielen, weist gemäss der Erfindung ein Teil der Wicklung einen erhöhten Wirkwiderstand auf. Beispielsweise besteht hierbei entweder ein Teil der Wicklung aus Widerstandsdraht, oder es sind innerhalb der Wicklung Wirkwiderstände angeordnet.
In den Fig. 1 bis 4 sind Ausführungsbeispiele für gemäss der Erfindung ausgerüstete Wicklungen, beispielsweise von Hochspannungswandlern dargestellt.
Bei dem in oder Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel, bei dem der nicht .dargestellte Eisenkern die Sekundärwicklung 1 und darüber in koaxialer Anordnung die aus zwei zylindrischen Spulen 2 und 3 bestehende Primärwicklung eines zweipoligen Hochspannungswandlers trägt, sind die Eingangslage 4 bzw. 5 und die Endlage 6 bzw. 7 jeder Spule aus Widerstandsdraht hergestellt, während die übrigen Lagen 8 bzw. 9 aus Kupferdraht gewickelt sind.
Die Fsg. 2 zeigt eine über der .Sekundärwicklung 10 aufgebrachte stufenförmige Trapezwicklung eines einpoligen Hochspannungswandlers, bei der die Eingangslagen 11 und 12 und die Endlage 13 der obersten Spulengruppe 14. bzw. die Anfangslagen 15 der weiteren Spulengruppen 16 und 17 und die Endlagen 18 dieser beiden Spulengruppen aus Widerstandsdraht bestehen.
Bei der in der Fig. 3 dargestellten, über der Sekundärwicklung 20 aufgebrachten Trapezwicklung 21 eines einpoligen Hochspannungswandlerssind im Zuge der einzelnen Wicklungslagen Wirkwiderstände 22 eingeschaltet.
Hierzu sind dann beispielsweise noch Karbonpapiereinlagen zwischen einzelnen Wicklungslagen
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vorgesehen, die z. B. galvanisch (23 und 24) mit Teilen der Wicklung verbunden oder kapazitiv (25 und 26) mit solchen gekoppelt sind. Diese Einlagen verstärken als Kondensatorbeläge die Dämpfungs- wirkung.
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Windings for electrical devices, in particular transformers Windings for transformers or voltage converters represent a large number of elements which are coupled to one another in a very complicated manner, both inductively and capacitively or galvanically, and also have unavoidable ground capacitances.
The mathematical treatment of such systems has already been carried out several times in the literature with more or less great simplifications in the approach and shows, as has also been confirmed by corresponding measurements, that spatially distributed so-called resonance points are present in the overall winding, at which high overvoltages can occur . These occur when the Fourier voltage wave applied to the overall winding contains frequencies that match the resonance frequencies of the sub-elements of the overall coil.
In such a case, the transmission ratio is disturbed as a result of the partial oscillation occurring at the resonance point, which can also lead to dangerous internal overvoltages that destroy the insulation. By changing the inductance or capacitance values of the elements and by changing their coupling, the local position can and frequency of the resonance point, but do not fundamentally prevent their occurrence.
The level of the internal resonance overvoltage depends, apart from the amplitude of the applied resonance voltage, on the quality of the pitch circles.
To reduce the partial vibrations, proposals have already been made to the effect that semiconducting layers were inserted between the turns or winding layers, which are capacitively and / or inductively or galvanically coupled to parts of the winding and have a dampening effect on the vibrations in their area of action.
In order to achieve a greater effect, according to the invention, part of the winding has an increased effective resistance. For example, either part of the winding consists of resistance wire, or active resistances are arranged within the winding.
In FIGS. 1 to 4, exemplary embodiments of windings equipped according to the invention, for example of high-voltage converters, are shown.
In the embodiment shown in or Fig. 1, in which the iron core (not shown) carries the secondary winding 1 and above it in a coaxial arrangement the primary winding of a two-pole high-voltage converter consisting of two cylindrical coils 2 and 3, the input position 4 or 5 and the end position 6 and 7 of each coil made of resistance wire, while the remaining layers 8 and 9 are wound from copper wire.
The Fsg. 2 shows a stepped trapezoidal winding of a single-pole high-voltage converter applied over the secondary winding 10, in which the input layers 11 and 12 and the end position 13 of the uppermost coil group 14 or the start positions 15 of the further coil groups 16 and 17 and the end positions 18 of these two coil groups Resistance wire exist.
In the trapezoidal winding 21 of a single-pole high-voltage converter shown in FIG. 3 and applied over the secondary winding 20, effective resistances 22 are switched on in the course of the individual winding layers.
For this purpose, for example, there are also carbon paper inserts between individual winding layers
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provided, the z. B. galvanically (23 and 24) connected to parts of the winding or capacitively (25 and 26) coupled to such. As capacitor linings, these inlays reinforce the damping effect.