DE1091665B

DE1091665B - Niederspannungswicklung fuer Transformatoren mit Hochspannungssteuerung, insbesondere fuer elektrische Triebfahrzeuge

Info

Publication number: DE1091665B
Application number: DES39948A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dr Wulfo Schmidt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1954-07-10
Filing date: 1954-07-10
Publication date: 1960-10-27

Description

Niederspannungswicklung für Transformatoren mit Hochspannungssteuerung, insbesondere für elektrische Triebfahrzeuge Gegenstand der Erfindung ist eine Niederspannungswicklung für Transformatoren, insbesondere für Transformatoren von elektrischen Triebfahrzeugen, mit Hochspannungsteuerung, bei denen ein Haupttransformator von einem vorgeschalteten Regeltransformator aus mit wechselnder Spannung gespeist wird. Bei Triebfahrzeugen, bei denen zwei Antriebsmotorsätze vorhanden sind, erweist es sich mit Rücksicht auf den Fahrbetrieb manchmal als vorteilhaft, wenn die beiden Antriebsmotorsätze mit veränderbaren verschiedenen Spannungen gespeist werden, z. B. der eine mit einer Spannung von 0 bis 500 V und der andere mit einer Spannung von 0 bis 475 V. In besonders einfacher Weise läßt sich dies erreichen, wenn man von der mit Anzapfungen versehenen Niederspannungswicklung aus die beiden Motorgruppen mit verschieden hohen Spannungen speist, indem man die an der niedrigeren Spannung liegenden Motoren an die Enden der für den Strom der beiden Motorstromkreise bemessenen Niederspannungswicklung anschließt und die anderen Motoren einerseits an das eine Ende der Niederspannungswicklung und andererseits an eine am anderen Ende der Niederspannungswicklung zusätzlich angeschlossene Windung bzw. an die an beiden Enden der Niederspannungswicklung zusätzlich angebrachten Windungen anschließt, wobei diese zusätzliche Windung bzw. Windungen nur für den Strom der an die höhere Spannung angelegten Motorgruppe bemessen ist bzw. sind.
Ausgehend von dieser bekannten Wicklung, die über die Art der Herstellung der Niederspannungswicklung samt der an ihrem einen oder an beiden Enden angesetzten zusätzlichen Windung bzw. Windungen nichts aussagt, und ausgehend von dem Bekannntsein der Herstellung einer Wicklung durch Aufschneiden eines Metallzylinders entlang einer Schraubenganglinie wird eine für den vorgesehenen Zweck besonders geeignete Niederspannungswicklung dann erhalten, wenn man gemäß der Erfindung verfährt und die Wicklung in an sich bekannter Weise durch Auf- bzw. Ausschneiden eines Metallzylinders herstellt und dabei den Metallzylinder in der Weise aufschneidet, daß alle Windungen parallel zueinander liegen und senkrecht zur Wickelachse stehende Ringe bilden, die an ihren Enden durch entsprechende, beim Ausschneiden stehengelassene überstiegstücke ineinander übergehen, und daß wenigstens an einer Wicklungsstirnseite die letzte Windung mit entsprechend dem Strom des an die höhere Spannung angelegten Motorstromkreises vermindertem Querschnitt ausgeführt ist, wobei die `'Wicklungsanschlüsse dieser letzten und vorletzten Windungen auf der Stirnseite des Wicklungszylinders einander benachbart liegend in Richtung des Wicklungszylinders weisen, indem das Anschlußstück der vorletzten Windung in Verlängerung des Überstiegstückes dieser Windung zur letzten Windung angebracht ist.
Unter Umständen können zur Wicklungsherstellung mehrere konzentrisch ineinanderliegende Rohre benutzt werden, in denen in der vorgenannten Weise die Wicklung herausgearbeitet worden ist und die an ihren Enden galvanisch miteinander verbunden werden. Die Leiterbreite bzw. die Wandstärke der Rohre wird dabei so gewählt, daß bei gleicher Strombelastung sich gleiche Wicklungslängen ergeben. Gemäß der Erfindung hergestellte Wicklungen sind, da alle Windungen nicht schief, sondern senkrecht zur Wicklungsachse stehen und außerdem rund sind, besonders kurzschlußfest und in elektrischer sowie mechanischer Hinsicht, insbesondere hinsichtlich der axialen Verspannungsmöglichkeit, befriedigend. Sie sind vor allem in bekanntem Verfahren durch Fräsen, Drehen und Ausschneiden leicht und verhältnismäßig schnell, also billig herstellbar, weil der Ausschneidevorgang fortlaufend durchführbar ist. Besonders wichtig ist schließlich, daß die Wicklung auch gänzlich ohne Schweißstellen, also auch an den Anschlußstücken fertigbar ist. Da auch die Anschlußstücke in Richtung des Wicklungszylinders liegen, ist die Wicklung im Durchmesser raumsparend.
In der Zeichnung ist in Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Wicklung dargestellt, und in Fig. 2 und 3 sind je ein Schaltschema von Transformatoren wiedergegeben.
In der Fig. 1 sind mit 1 bzw. 10 die an den Überstiegen 4 bzw. 40 zusammenhängenden Wicklungswindungen bezeichnet, die aus einem Metallzylinder herausgearbeitet sind.
Die aus einem derartigen Metallzylinder ausgeschnittenen Windungen 1 bzw. 10, die parallel zueinander liegende Ringe-bilden, :stehen senkrecht zur Wicklungsachse, und die einander benachbart liegenden Windungen sind dabei mittels der Überstiege 4 bzw. 40 miteinander verbunden. Die letzte bzw. vorletzte Windung haben je Anschlüsse 5 bzw. 6 bzw. 12. Die unterste Windung ist durch den, Überstieg 6 mit ihrem Anschlußstück 5 verbunden, und die oberste Windung 1 ist an das Anschlußstück 7 vermittels des Überstieges angeschlossen. Die Windung 10 ist über den Vberstieg 11 mit dem Anschlußstück 12 verbunden. Sämtliche-Anschlußstücke 5, 7 und 12 liegen in Richtung des Zylindermantels der Wicklung und stellen insbesondere einen Teil desselben dar. Das Herausarbeiten der Windungen 1 und 10 sowie gegebenenfalls der Anschlußstücke 5, 7 und 12 geschieht in an sich bekannter Weise durch Ausschneiden aus dem Zvlindermantel entlang der Trennlinien zwischen den Windungen und deren Überstiegen. Dies kann im Schweißverfahren durchgeführt werden oder in einem Dreh- oder Fräsvorgang, wobei die zueinander parallel liegenden und senkrecht zur Wickelachse stehenden Ringe beim Ausschneiden an ihren Enden die Überstiege 4 bzw. 40 stehenlassen. Wenigstens auf einer Wicklungsstirnseite ist als letzte Windung die Windung 10 vorgesehen. Diese ist entsprechend dem Strom des an die höhere Spannung angelegten, also an die Anschlußstücke 5 und 12, angeschlossenen ':\lotorstromkreises mit vermindertem Querschnitt ausgeführt. Der Wicklungsanschluß 12 dieser Windung 10 ist auf der Stirnseite des Wicklungszylinders benachbart zu dem Anschlußstück 7 der letzten der Windungen 1 angebracht und weist gleich den Anschluß 7, der als Verlängerung des Überstieges der vorletzten zur letzten Windung angebracht ist, gleichfalls in Richtung des Wicklungszylindermantels.
In der Fig. 2 bzw. 3 ist mit 20 der mit dem Fahrdraht 24 verbundene, als Vortransformator dienende Regeltransformator bezeichnet, der die Hochspannungswicklung 21 des Haupttransformators 25 mit veränderbarer Spannung speist. 22 ist die Niederspannungswicklung des Haupttransformators, die gemäß Fig. 1 ausgebildet ist. An die Niederspannungswicklung ist der an die niedrigere Spannung angeschlossene Motorsatz 23 und der an eine um eine Windungsspannung höhere Spannung angeschlossene Motorsatz 26 angeschlossen.
Die Fig. 3 zeigt eine weitere Schaltanordnung, die im allgemeinen mit der von Fig. 1 bis auf die Ausbildung -der Niederspannungswicklung 22 übereinstimmt. Diese Wicklung trägt an beiden Enden eine zusätzliche Windung 27 bzw. 28, ähnlich wie dies für die Windung 10 von Fig. 1 beschrieben ist. Dementsprechend ist die Motorgruppe 26 an die beiden freien Enden der zusätzlichen Windungen 27 und 28 angeschlossen, während die Motorgruppe 23 an der eigentlichen Wicklung angeschlossen ist.

Claims

PATENTANSPRUCH: Niederspannungswicklung für Transformatoren mit Hochspannungssteuerung, insbesondere für elektrische Triebfahrzeuge, von der aus zwei Antriebsmotorgruppen gleichzeitig über an der Wicklung vorgesehene Anzapfungen mit verschieden hohen Spannungen gespeist werden, dadurch gekennzeichnet, daß die in sich bekannter Weise durch Auf- bzw. Ausschneiden eines Metallzy-linders hergestellte Wicklung in der Weise aufgeschnitten ist. daß alle Windungen parallel zueinander liegende, senkrecht zur Wickelachse stehende Ringe bilden, die an ihren Enden durch entsprechende, beim Ausschneiden stehengelassene Überstiegstücke ineinander übergehen, und daß wenigstens an einer Wicklungsstirnseite die letzte Windung mit entsprechend dem Strom des an die höhere Spannung angelegten Motorstromkreises vermindertem Querschnitt ausgeführt ist, wobei die Wicklungsanschlüsse dieser letzten und vorletzten Windungen auf der Stirnseite des Wicklungszylinders einander benachbart liegend in Richtung des Wicklungszylinders weisen, indem das Anschlußstück der vorletzten Windung in Verlängerung des Überstiegstückes dieser Windung zur letzten Windung angebracht ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 691413, 875 209, 438 788, 414 841, 739 801; schweizerische Patentschrift Nr. 241342.