DE1093897B

DE1093897B - Dreiphasiger magnetischer Kreis fuer Transformatoren, Drosselspulen u. dgl.

Info

Publication number: DE1093897B
Application number: DEA28513A
Authority: DE
Inventors: Jacques Lemaire
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1956-12-19
Filing date: 1957-12-17
Publication date: 1960-12-01

Description

Dreiphasiger magnetischer Kreis für Transformatoren, Drosselspulen u. dgl. Es ist bereits bekannt, für einen dreiphasigen magnetischen Kreis, insbesondere für Transformatoren oder Drosselspulen, Kerne mit ganz oder teilweise nach einer Kreisvolvente gebogenen Blechen und aus aufgewickeltem Blech hergestellte Joche zu verwenden. Diese Teile werden mittels Bolzen zusammengehalten, welche zentral im Kern angeordnet sind und durch einen im Joch vorgesehenen kreisförmigen Zwischenraum hindurchführen, wobei also jedes Joch aus zwei konzentrisch zueinander liegenden, durch den Zwischenraum getrennten ringförmigen Teilen aufgebaut ist.
Man hat auch schon die Kerne an den Ecken eines Dreiecks angeordnet und die Joche als Rolljoche hergestellt, wobei die Blechränder der Kerne und Joche aneinander grenzen und durch Bolzen zusammengehalten werden. Die Joche mußten bisher zu diesem Zweck in zwei Teilen ausgeführt werden, wobei zwischen den Teilen ein Spalt in der Breite der Bolzen zum Hindurchstecken derselben frei bleiben mußte.
Man hat schon vorgeschlagen, in solchen durch Bänder gebildeten magnetischen Kreisen Löcher zu bohren oder während des Wickelns durch eingelegte Keile Löcher frei zu halten, so daß Isolierstangen u. dgl. eingeführt werden können. Dies ist ohne Nachteile nur dann möglich, wenn die Rollbleche unter starker Vorspannung hergestellt werden, so daß sie heim nachträglichen Bohren sich wie ein fester Körper verhalten.
Zur Kühlung von Eisenpaketen sind für Generatoren Anordnungen bekanntgeworden, bei denen in den Paketen hohle Rohre zum Hindurchführen der Kühlluft eingelegt werden.
Bei großen Transformatoren ist ebenfalls eine Verstärkung der kühlenden Wirkung des Isolationsmittels, beispielsweise des Öls, erwünscht. Dies ist bisher im wesentlichen durch Schlitze in den Eisenpaketen oder geteilte Kerne erreicht worden. Diese Maßnahmen erfordern aber verschiedene Wicklungsvorrichtungen für die einzelnen Teile der Kerne und Joche und verteuern damit die Herstellung bei gleichzeitiger Verlängerung der Herstellungszeit.
Die Erfindung betrifft demgegenüber magnetische Kreise mit Kernen aus mindestens teilweise radial und achsensymmetrisch gerichteten Blechen und Jochen, welche durch stetiges dichtes Aufwickeln von Blechbändern hergestellt sind, wobei die Kerne an den Eckpunkten eines Dreiecks so zwischen den Jochen angeordnet sind, daß die an den Blechrändern aneinandergrenzendenKerne und Joche durch Spannbolzen zusammengehalten werden, die die Kerne zentral durchsetzen. Erfindungsgemäß enthalten die Spannbolzen im Innern einen zur Führung der Kühlflüssigkeit dienenden Kanal, von dem über radiale Löcher in der Bolzenwand eine Verbindung mit dem hohlen Kerninnern hergestellt wird.
In der Beschreibung und den Zeichnungen wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Diese beziehen sich auf dreiphasige Transformatoren, insbesondere mit toroid- oder dreieckförmigen Jochen, wobei selbstverständlich auch andere Jochformen als diese von der Erfindung umfaßt werden.
Fig. 1 und 2 zeigen perspektivische Ansichten des Magnetkreises solcher Transformatoren; Fig.3 zeigt einen Querschnitt in der durch die Geraden a-a und b-b gebildeten Ebene durch einen Kern; Fig. 4 stellt eine dreieckige Stütze dar, auf welcher das erfindungsgemäße Magnetsystem ruhen kann; Fig. 5 schließlich zeigt eine besondere Ausführungsform für das Loch im Joch, durch welches der Befestigungsbolzen geführt wird.
Der dreiphasige Magnetkreis ist folgendermaßen aufgebaut: Die drei Kerne 1, 1', 1" gemäß Fig. 1 bestehen aus nach einer Kreisevolvente gebogenen, achsensymmetrisch angeordneten oder einfacher aus radial gerichteten Blechen, welche in der Kernmitte eine zylindrische Bohrung 3 frei lassen. Sie sind auf der Grundlinie in einem gleichseitigen Dreieck auf dem unteren Joch 2 angeordnet, Dieses Joch und auch das obere, 2', haben gemäß Fig. 1 die Form eines Kreisringes oder gemäß Fig.2 eines Dreiecks und sind durch gleichmäßiges Aufwickeln eines Blechbandes auf einem passend geformten Dorn hergestellt, wobei die einzelnen Blechwindungen straff aufeinanderliegen. Die Joche weisen drei Löcher auf, welche in Richtung der Blechebenen durch das Joch gehen und über den entsprechenden Löchern des unteren Joches liegen. Durch die Löcher 3 und 4 werden Befestigungsbolzen 5 eingeschoben, darauf die Wicklungen auf die Kerne aufgebracht, und schließlich wird das obere Joch 2' aufgesetzt. Um einen guten magnetischen Kontakt zwischen Joch und den Kernen sicherzustellen, ohne daß es nötig ist, die Enden der Bleche zu feilen, kann man zwischen diese Teile in die Spalte 6, 6' Eisenpulver, gegebenenfalls gemischt mit einem Kunstharz, bringen. Damit erhält man einen ebenen guten Sitz für die aufgesetzten Joche, wobei gleichzeitig die Reluktanz der Luftspalte verkleinert wird. Ferner wird dadurch das Entstehen kleiner Kurzschlußkreise durch gegebenenfalls sich kreuzende Blechkanten von Joch und Kernen verhindert.
Die Bolzen 5 werden rohrförmig entsprechend der Erfindung ausgebildet, so daß sie der Zirkulation eines Kühlmittelstromes dienen können.
Radiale Austrittsöffnungen im Rohr schaffen eine Verbindung zur zylindrischen Öffnung 3 im Kerninnern. Diese zentrale Öffnung 3 muß dann einen größeren Durchmesser als die Löcher 4 in den Jochen 2 haben.
Ein auf diese Weise aufgebauter dreiphasiger Transformator kann auf einem Dreieckträger 11 gemäß Fig.4 ruhen.
In einer speziellen Ausführungsform der Joche, dargestellt in Fig. 5, durchsetzen die dem Zusammenbau dienenden Bolzen 5 diese Joche nicht in Löchern parallel zur Höhe des Bleches, sondern in Hohlräumen 12, welche beim Aufwickeln des Jochbleches gebildet werden. Zu diesem Zweck werden bei der Herstellung der Joche Keile passender Abmessung zwischen das kreis- oder dreieckförmig aufzuwickelnde Blech an den Stellen eingelegt, wo später die Öffnungen 4 für die Bolzen sein müssen.
Unterwirft man die Joche einer geeigneten, bekannten Wärmebehandlung, so lassen sich nachher die Keile entfernen, ohne daß die Zwischenräume 12 ihre Form wieder ändern. Es ist aber auch möglich, an Stelle der Keile Rohrstücke zwischen das Jochblech zu legen, welche dann nicht mehr entfernt werden, da durch diese die Bolzen 5 beim Zusammenbau unmittelbar gesteckt werden. Bei Transformatoren größerer Leistungen und Abmessungen können in den Jochen, sowohl bei den Ausführungen gemäß den Fig. 1 und 2 als auch gemäß Fig. 5, weitere Zwischenräume ähnlich den Öffnungen 12 vorgesehen werden, deren Anordnung in Übereinstimmung mit der Lage von Kühlkanälen in den Kernen gewählt wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Dreiphasiger magnetischer Kreis für Transformatoren, Drosselspulen u. dgl., dessen Kerne aus mindestens teilweise radial und achsensymmetrisch gerichteten Blechen und dessen Joche durch stetiges dichtes Aufwickeln von Blechbändern als Rollioche hergestellt sind, wobei die Kerne auf den Eckpunkten eines Dreiecks so zwischen den Jochen angeordnet sind, daß die an den Blechrändern aneinandergrenzenden Kerne und Joche durch Spannbolzen zusammengehalten werden, die die Kerne zentral durchsetzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbolzen im Innern einen zur Führung der Kühlflüssigkeit dienenden Kanal enthalten, von dem über radiale Löcher in der Bolzenwand eine Verbindung mit dem hohlen Kerninnern hergestellt wird.
2. Dreiphasiger magnetischer Kreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Rolljochen an den Durchtrittsstellen der Bolzen etwa dem Kerndurchmesser entsprechende Alschlußplatten (7) aufgelegt sind, die gegen das Joch durch Isolierscheiben (8) isoliert und durch im hohlen Kern aalgeordnete Zentrierstücke (9) gegen Verschiebung gesichert sind.
3. Dreiphasiger magnetischer Kreis für Transformatoren großer Leistung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rolljoche zusätzliche Öffnungen (12) besitzen, welche beim Wikkein des Bleches in an sich bekannter Weise mit Hilfe von Keilen hergestellt sind und der Lage der Kühlkanäle in den Kernen entsprechen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 721449, 502 063, 952 113, 723 560, 717 284, 856 017, 873 718; deutsches Gebrauchsmuster N r. 1 748 277; schweizerische Patentschrift \7r. l60857; USA.-Patentschrift Nr. 2 696 593.