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Streufeldtransformator Bei Streufeldtransformatoren, wie sie beispiels--,veise
für den Betrieb von Hochspannungsleuchtröhren, Kohlebogenlampen, Metalldampflampen
oder auch als L ichtbogenschweißtransformatoren verwendet werden, besteht das Bedürfnis,
das magnetische Streufeld zur Veränderung des Kurzschluß- bzw. des Betriebsstromes
stufenlos und bequem in gewissen Grenzen verändern zu können. Weitere Anforderungen,
welche an eine einwandfreie Regulierung des Streufeldes gestellt werden müssen,
sind Geräuschlosigkeit bei jeder Einstellung, gute Arretierung gegen selbsttätiges
Verstellen durch Einwirkung des magnetischen Wechselfeldes, Möglichkeit der Anwendung
auch bei z. B. mit Kunstharz vergossenen Transformatoren, einfache Konstruktion
für billigste Herstellungsmöglichkeit und Erreichung einer für den vorgesehenen
Zweck günstigen Strom-Spannungs-Charakteristik.
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Es sind schon Streufeldtransformatoren mit mindestens einem in das
Fenster des Magnetkernes zwischen Primär- und Sekundärspule hineinreichenden, einen
magnetischen Nebenschluß bildenden, stufenlos v erstellbaren Streukern bekanntgeworden.
Bei diesen bekannten Streufeldtransformatoren bewegt sich der als Schraubspindel
ausgebildete Streukern in einer besonderen Führung, und seine Achse verläuft senkrecht
zur Achse der Kernschichtebene. Diese bekannten Streufeldtransformatoren haben den
Nachteil, daß verschiedene komplizierte Vorkehrungen nötig sind, um den einmal eingestellten
Streukern in seiner Lage genügend gut festzulegen, damit er nicht durch die Einwirkung
des Wechselfeldes in Schwingung versetzt wird und lästige Geräusche verursacht.
Auch ist diese Ausführung verhältnismäßig teuer und für vergossene Transformatoren
nicht ohne zusätzliche Maßnahmen anwendbar, durch welche die Vergußmasse vom Schiebekern
ferngehalten wird.
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Bei Drosselspulen mit verhältnismäßig kleinem Luftspalt ist es ferner
bekannt, zur Verstellung des Luftspaltes eine Stellschraube zu verwenden, deren
Achse senkrecht zur Kernschichtebene verläuft und welche die Wände des Luftspaltes
nicht berührt.
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Der Streufeldtransformator gemäß vorliegender Erfindung unterscheidet
sich von den bekannten Anordnungen dadurch, daß der Streukern als ein einen Schenkel
des Magnetkernes durchsetzender, in ihn eingeschraubter Gewindebolzen ausgebildet
ist, der mit seiner Achse in der Kernschichtebene verläuft und durch axiales Verstellen
in Richtung der Fensterbreite eine Nebenschlußregelung ermöglicht. Dadurch wird
beim vollständigen Einschrauben des Gewindebolzens eine maximale Streuung und beim
Herausschrauben desselben um Fensterbreite minimale Streuung erreicht. Dies hat
den Vorteil, daß der verhältnismäßig kurze Verstellweg entsprechend der Fensterbreite
genügt, um den ganzen Regelbereich von maximaler bis minimaler Streuung zu bestreichen,
da nach dem Herausschrauben um die Fensterbreite der Einfluß des Gewindebolzens
auf das Streufeld ganz ausgeschaltet ist. Bei den bekannten Anordnungen dagegen,
bei welchen der Schiebekern mit seiner Achse senkrecht zur Kernschichtebene bzw.
quer zum Fenster des Magnetkernes liegt, muß der Schiebekern für die minimale Streuung
sehr weit von den Spulen weg verschoben werden, damit er auf das Streufeld keinen
Einfluß mehr hat.
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Der Streufeldtransformator gemäß der Erfindung kann ohne zusätzliche
Maßnahmen in einem mit einem geeigneten Isolierharz ausgegossenen Gehäuse verwendet
werden. Ferner können zur Erreichung einer bestimmten Strom-Spannungs-Charakteristik
mehrere Streukerne bildende Gewindebolzen vorgesehen sein. Der den Streukern bildende
Gewindebolzen kann aus geschichtetem und mittels Kunstharz verleimtem Transformatorenblech
bestehen. Auch kann vorteilhaft der den Streukern bildende Gewindebolzen mit mindestens
einem achsparallelen Schlitz versehen sein, um eine Klemmwirkung zu erreichen und
Wirbelstromverluste zu verhindern.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
dargestellt.
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Fig. 1 stellt einen Schnitt durch ein erstes Beispiel eines Strenfeldtransformators
nach der Linie I-I der Fig. 2 dar; Fig. 2 ist eine Draufsicht zu Fig. 1, und die
Fig.3
his 12 sind Seitenansichten und Draufsichten von verschiedenen Ausführungsformen
der die Streukerne bildenden Gewindebolzen.
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Fig. 1 und 2 zeigen einen -#,lantel-Streufeldtransforinator, dessen
Mantelkern 1 aus Transformatorenblech besteht und eine Primärspule 2 und eine Sekundärspule
3 trägt. Zwischen diesen beiden Spulen 2, 3 ist der Mantelkern an zwei gegenüberliegenden
Stellen durchbohrt; die Bohrungen sind mit Gewinde versehen. In diese Gewindebohrungen
sind Streukerne bildende Gewindebolzen 4, 5 eingeschraubt, welche Schlitze 6 aufweisen,
um sie mittels eines Schraubenziehers zwecks Ein- und Ausschraubens verdrehen zu
können. Wie in Fig. 1 angedeutet ist, durchfließt der magnetische Streufluß Os die
Gewindebolzen 4, 5 vorwiegend in der Achsrichtung, so daß durch Verdrehen der Gewindebolzen
4, 5, d. h. durch Hinein- oder Herausschrauben derselben, der magnetische Widerstand
des Streuflusses verändert eingestellt werden kann. Der ganze so hergestellte Transformator
könnte noch in ein Gehäuse eingebaut und mit einem härtbaren Kunstharz ausgegossen
werden.
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In den Fig. 3 und 4 ist ein aus Automatenstahl bestehender Gewindebolzen
14 gezeigt. der zwei achsparallel verlaufende Schlitze 15, 16 aufweist, die etwas
ausgeweitet werden, so daß der Gewindebolzen 14 beim Einschrauben in die Gewindebohrung
durch Klemmwirkung in den Einstellagen festgehalten wird. Die Schlitze 15, 16 haben
gleichzeitig die Wirkung, daß sie die Wirbelstromverluste im Bolzen etwas vermindern.
Der Gewindebolzen 14 kann durch ein bekanntes Rostschutzverfahren, z. B, Parkerisieren
oder Promatisieren, mit einer elektrisch isolierenden Schicht überzogen werden,
wodurch außer dem Rostschutz noch erreicht wird, daß beim Einschrauben des Gewindebolzens
in einen aus Transformatorenblech bestehenden Magnetkern gemäß Fig. 1 und 2 die
einzelnen Bleche nicht elektrisch leitend miteinander verbunden sind. Der Gewindebolzen
14 ist ferner mit einem Schlitz 17 versehen, damit er mittels eines Schraubenziehers
gedreht werden kann.
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In den Fig. 5 und 6 ist ein Gewindebolzen 18 mit Schraubenschlitz
19 gezeigt, der aus geschichtetem und mit einem Kunstharz zusammengeklebtem Transformatorenblech
besteht. das nach dem Zusammenkleben wie homogenes Material bearbeitet werdun kann.
Diese Art von Gewindebolzen zeichnet sich durch geringe Wirhelstroniverluste und
durch richtungsorientierte magnetische Leitfähigkeit quer zur Bolzenachse aus.
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Der in Fig. 7 und 8 gezeigte Gewindebolzen 20 ist durch Aufwickeln
eines Transformatorenblechstreifens hergestellt worden. Dieser Gewindebolzen 20
ist mit einem Schraubenschlitz 21 versehen und besitzt bezüglich der Leitfähigkeit
quer zur Achse keine bevorzugte Richtung, dagegen ist die magnetische Leitfähigkeit
in der Achsrichtung besser als quer zur Achse. Dieser Gewindebolzen 20 ist daher
besonders für den Transformator nach Fig. 1 und 2 geeignet, bei welchem er vorwiegend
in der Achsrichtung vom magnetischen Streufluß cOs durchflossen wird.
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Der in Fig. 9 und 10 gezeigte Gewindebolzen 22 ist gleich wie der
Bolzen nach Fig. 3 und 4 mit Schlitzen 23 und 24 versehen An Stelle des Schraubenschlitzes
besitzt er ein Innensechskant 25, damit er mittels. eines entsprechenden Steckschlüssels
gedreht werden kann.
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Die Fig. 11 und 12 zeigen einen Gewindebolzen 26 mit Schraubenschlitz
27, der lediglich im oberen Teil mit Gewinde versehen und im unteren Teil abgesetzt
ist. Dieser Gewindebolzen 26 besitzt ebenfalls im oberen Teil zwei achsparallele
Schlitze 28 und 29, die etwas ausgeweitet werden können, damit der Bolzen beim Einschrauben
in die Gewindebohrung durch Klemmwirkung in den Einstellagen festgehalten wii-d.
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Zur Erzielung einer Klemmwirkung zwecks Festhaltens der Gewindebolzen
in den Einstellagen könnten auch andere Maßnahmen als die erwähnten Schlitze getroffen
werden. So könnten z. B. in Querbohrungen des Gewindebolzens oder des Transformatorkernes
federnde Stehkugeln eingebracht werden, welche in Kerben eingreifen.
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Ferner könnte man auch Gewindebolzen verwenden, die aus Eisenpulver
gepreßt und gesintert sind und zur Vermeidung von übermäßigen Wirbelstromverlusten
besonders bei höheren Frequenzen in Betracht kommen.
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Statt, wie gezeigt, an jedem Transformator zwei Streukerne bildende
Gewindebolzen vorzusehen, könnten auch nur ein solcher oder auch mehr als zwei vorgesehen
werden, um eine bestimmte Strom-Spannungs-Charakteristik zu erreichen.