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Hochspannungswicklung für Transformatoren -Um Transformator*icklungen
gegen eindringende Stoßspannungswellen zu schützen, werden unter anderem Windungen
nebeneinandergewickelt, zwischen denen eine Spannung liegt, die ein Mehrfaches der
Windungsspannung beträgt.
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So ist es beispielsweise bekannt, bei einer Doppelscheiben-Spulenwicklung
zunächst in der ersten Scheibenspule nur ganz` wenige Windungen zu wickeln, darauf
die : nächsten Windungen in der zweiten Scheibenspule.'weiterzuführen und schließlich
den Rest wieder in -:der ersten Scheibenspule zu wickeln. Hierbei kommen jeweils
Windungen mit anderen zusammen, die gegeneinander eine Spannung haben, welche größer
als eine Windungsspannung ist. Man hat auch schon vorgeschlagen, bei Scheibenspulen
nur einen Teil jeder Spüle in dieser Weise zweigängig und den restlichen Spulenteil
eingängig auszuführen. Auch hät man in der ersten Scheibenspule einige leere Windungen
mit den aktiven Windungen mitgewickelt, die einseitig- galvanisch mit den ersten
wirksamen Windungen verbunden sind. Auch hierbei entstehen zwischen benachbarten
Windungen Spannungen, die ein Mehrfaches der Windungspannung betragen.
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Ferner ist es bekannt, bei Doppelscheibenspulen die parallelen Drähte
so zu wickeln, daß in der ersten Scheibe der erste Draht eine gerade Anzahl, der
andere Draht eine ungerade Anzahl von Windungen bildet, während in der zweiten Scheibe
die gleiche gerade Anzahl von Windungen beim zweiten Draht und die gleiche ungerade
Anzahl von Windungen beim ersten Draht vorgesehen ist. Diese Maßnahme geschieht
allerdings nicht zur Verbesserung der kapazitiven Wirkung zwischen den Windungen,
da diese hier zu gering ist, sondern zur besseren Verteilung der Amperewindungen
bei ungerader Gesamtwindungszahl jeder Scheibe. Weiterhin ist es bekannt, zwei parallele
Drähte in einer Wicklung zu wickeln, wobei die Anfänge der parallelen Drähte an
zwei verschiedene Scheibenspulen gelegt sind. Die beiden Drähte werden dann von
der zweiten Scheibenspule bis zur vorletzten gemeinsam gewickelt, während die erste
und letzte Scheibenspule nur einfache Wicklungen erhalten und als Doppelspulen den
wirksamen Windungen vorgeschaltet sind. Auch hierbei erhalten die beiden unmittelbar
aneinanderliegenden Windungen Spannungen, die größer als eine Windungsspannnung
sind.
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Alle diese Ausführungen bedingen aber einen uneinheitlichen Wicklungsaufbau.
Die einzelnen Scheibenspulen sind verschieden gewickelt. Außerdem sind innere Verbindungen
notwendig, die schwierig herzustellen sind. Bei der zuletzt beschriebenen Ausführung
kommt noch hinzu, daß die erste Scheibenspule, die als Induktivität wirkt, selbst
nicht gegen Spannungsstöße geschützt ist, da dort eine kapazitive Steuerung fehlt.
Die Ausführung löst also nur in unvollkommener Weise die Aufgabe, die Spannung zu
steuern.
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Erfindungsgemäß wird nun eine Wicklung beschrieben, bei der alle Scheibenspulen
in an sich bekannter und gleicher Weise gewickelt werden können, die äußeren Verbindungen
so kurz wie möglich sind und in allen Scheibenspulen eine Spannungssteuerung vorhanden
ist. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Ein- und Ausgang der parallelen
Drähte je an verschiedenen Scheibenspulen liegt, wobei die parallelen Drähte am
Ein- und Ausgang galvanisch verbunden sind, und daß jede Scheibenspule in gleicher,
an sich bekannter Weise aus zwei radial aneinanderliegenden Drähten gewickelt ist,
so daß zwischen den parallelen Drähten eine ein Mehrfaches der Windungsspannung
betragende Spannung besteht. Es sind also auch diejenigen Scheibenspulen, bei welchen
nur ein Teil vor dem Eingang des zugehörigen parallelen Zweiges liegt, in gleicher
Weise gewickelt wie die anderen. Zweckmäßigerweise wählt man als Ein- und Ausgang
für die beiden parallelen Zweige unmittelbar übereinanderliegende Doppelscheibenspulen.
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Es ergibt sich bei dieser Ausführung, daß ein Teil der Wicklung, nämlich
derjenige, welcher vor dem zugehörigen Eingang bzw. hinter dem zugehörigen Ausgang
liegt, nicht angeschlossen ist.
Fig.1 erläutert die Ausführung genauer.
Darin sind die einzelnen Scheibenspulen dargestellt. jede Windung entspricht einem
Rechteck. Mit 1 sind die Windungen des einen Zweiges, mit 2 die Windungen
des anderen Zweiges der Wicklung bezeichnet. Die jeweiligen Zuführungen befinden
sich bei 3 und 4, also an zwei hintereinanderliegenden Doppelscheibenspulen. Die
Enden befinden sich bei 5 und 6. Der Zweig 1
wird also durch
3 gespeist und geht bis zum Ende 5. In der untersten Doppelscheibenspule
wird aber der Zweig 1 weitergewickelt und führt bis zum Punkt 7. Hier ist
aber kein Anschluß, so daß das Ende 7 isoliert werden muß. Bei dem Zweig
2 ist es umgekehrt. Hier erfolgt die Zuführung bei 4. Es bleibt daher
am Eingang in der obersten Doppelscheibenspule ein Teil übrig, der bis zum Punkt
8 führt und dort isoliert werden muß. Zwischen den beiden radial aneinandergewickelten
Zweigen 1 und 2 besteht also eine Spannung, die größer als eine Windungsspannung
ist.
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Bei einer Hochspannungswicklung, die als Doppelspulenwicklung mit
zwei übereinanderliegenden und entgegengesetzt gewickelten Spulengruppen ausgeführt
ist, wie es Fig. 2 zeigt, ergibt sich der weitere Vorteil, daß bei der Ausführung
entsprechend der Erfindung keine freien Enden mehr entstehen, wenn die Teile der
Windungen, die vor dem zugehörigen Eingang der Spulengruppen, und die Teile, die
hinter dem zugehörigen Ausgang der anderen Spulengruppe liegen, je miteinander verbunden
sind. Mit 9 und 10
sind die beiden Spulengruppen bezeichnet. Sie sind
im entgegengesetzten Wicklungssinn gewickelt. Die Potentiale in der Mitte und an
den beiden Enden der ganzen Wicklung sind daher gleich. Mit 1 und 2 sind
wieder die parallelen Drähte, diesmal der oberen Gruppe, bezeichnet, mit
11 und 12 diejenigen der unteren Gruppe. Alle vier Drähte sind parallel
geschaltet. Die Parallelschaltung erfolgt der Erfindung entsprechend an verschiedenen
Doppelscheibenspulen an den Stellen 13 bis 16 in der Mitte und an
den Stellen 17 bis 20 an den Enden. Es bleiben nun von der Wicklung zunächst im
oberen Teil die Windungen vom Punkt 18 bis zum Punkt 21, am unteren Ende entsprechend
die Windungen vom Punkt 19 bis zum Punkt 22 übrig. Diese werden ebenfalls
miteinander verbunden, so daß kein freies Ende mehr vorhanden ist. Ebenso werden
die übrigbleibenden Windungen der Zweige 1 und 11 an der Stelle
23 miteinander verbunden.
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Man erkennt aus den Figuren den Vorteil der Erfindung, daß nämlich
alle Scheibenspulen in gleicher Weise gewickelt werden können, ohne daß komplizierte
Verbindungen innerhalb der Scheibenspulen notwendig sind, so daß eine einfache und
wirtschaftliche Ausführung entsteht.