DE1098602B - Anordnung zur Lenkung des Streuflusses bei Transformatoren und Drosselspulen mit Zylinderwicklung - Google Patents

Description

• Anordnung zur Lenkung des Streuflusses bei Transformatoren und Drosselspulen mit Zylinderwicklung Bei Transformatoren, Drosselspulen u. dgl. mit zylindrischen Wicklungsanordnungen tritt bekanntlich der als maßgeblich anzusehende und im Belastungsfalle des Transformators von den primären und sekundären Lastströmen .erzeugte Hauptstreufluß im wesentlichen in axialer Richtung aus dem Raum zwischen den Wicklungen und in deren Bereich nach oben bzw. unten aus. Abgesehen davon, daß :dieser Streufluß in den zur Verspannung der Wicklung üblicherweise verwendeten Druckringen erhebliche Wirbelströme hervorruft, tritt er zu einem wesentlichen Teil auch in die Kesselwandungen ein und verursacht dort entsprechende Wirbelstromverluste. Um diese Zusatzverluste insbesondere in den Kesselwandungen zu verringern, ist es bereits bekannt, durch vor den Kesselwandungen in geeigneter Weise angeordnete magnetische Nebenschlüsse z. B. in Form von geschichteten Blechen, die magnetisch gut leiten, den Streufluß so zu lenken, daß die massiven ferromagnetischen Kesselwandungen entlastet werden. Hinsichtlich der Anordnung des magnetisch gut leitenden Materials an der Innenwandung des Transform.atorkessels hat es sich als vorteilhaft erwiesen, insbesondere die Teile :der Kesselwand, die dem Streufluß besonders ausgesetzt sind, mit entweder parallel zur Kesselwandung oder senkrecht dazu geschichteten Blechen zu bekleiden, wodurch ein verlustarmer magnetischer Nebenschluß hoher magnetischer Leitfähigkeit im Verhältnis zur Leitfähigkeit der Kesselwandung erzielt wird.
• Eine derartige Abschirmung der Kesselwand macht aber einen erheblichen Aufwand an Material und Platz erforderlich und ist außerdem rein fertigungstechnisch gesehen verhältnismäßig umständlich und zeitraubend. Dies gilt im wesentlichen auch für eine weiterhin bekannte Anordnung zur Verbesserung der Streuungsverhältnisse, bei der durch magnetisch vom Hauptjoch abgetrennte, in Form von Nebenschlüssen ausgebildete Hilfsjoche im oberen und unteren Spulenabdeckungsbereich angeordnet und aus Blechen geschichtet sind. Bei dieser Ausführung kommt noch hinzu, daß zwischen den Wicklungsenden und den Jochen der Transformatoren bekanntlich ein verhältnismäßig großer Zwischenraum besteht, der eine wirksame Lenkung des Streuflusses nur bedingt möglich macht. Nach einem weiteren Vorschlag hat man auch schon zur Verminderung der durch Streufelder hervorgerufenen Verluste in Transformatoren und Drosselspulen mit Hilfe von den Wicklungsstirnen vorgelagerten lamellierten Streukörpern aus magnetischem Material diese Streukörper magnetisch leitend mit dem Eisenkern verbunden.
• Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Verluste im Transformatorkessel mit Hilfe einer einfachen magnetischen Nebenschlußanordnung wesentlich zu verringern. Dies läßt sich erfindungsgemäß dadurch erreichen, daß als Streukörper unmittelbar auf die Wicklungsstirnen aufgesetzte und gegebenenfalls als Druckkörper wirkende Abdeckungen dienen, die aus radial zur Kernachse geschichteten Blechen bestehen, welche sich vorzugsweise bis zum Kernschenkel hin erstrecken. Dadurch, daß sich .die lamellierten Spulenabdeckungen in radialer Richtung praktisch bis unmittelbar zum Kern hin erstrecken und die Streukörper unmittelbar auf die Wicklungsstirn aufgesetzt sind, ergibt sich eine besonders günstige Wirkung hinsichtlich der Verlustverringerung. Zur mechanischen Verfestigung der Spulenabdeckungen erweist sich als vorteilhaft, die lamellierten Bleche mit einem geeigneten Gießharz zu vergießen. Hierdurch ergibt sich der weitere Vorzug, daß Vibrationen der Bleche nicht auftreten können. Dadurch, daß derartige Spulenabdeckungen gegebenenfalls gleichzeitig als Druckringe oder zumindest als Teile davon zur Verspannung der Wicklung gegen die in axialer Richtung wirkenden Kräfte mit herangezogen werden können, läßt sich bei geringstem Aufwand eine nachgewiesenermaßen wirksame Verminderung der Kesselverluste erzielen.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sei an Hand der schematisch dargestellten Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt Fi:g. 1 einen Querschnitt durch den Transformator, während Fig.2 eine teilweise Draufsicht auf den aktiven Teil einschließlich der Kesselwand erkennen läßt.
• Wie aus den Figuren zu ersehen ist, sind im oberen und unteren Bereich der durch die Primärwicklung 10 und Sekundärwicklung 11 :gebildeten Zylinderwicklung magnetische Nebenschlüsse 12 in Form von radial zur Kernachse geschichteten Blechen guter magnetischer Leitfähigkeit vorgesehen, die sich im gezeigten Beispiel bis unmittelbar zum Kern 13 hin erstrecken. Durch die magnetischen Nebenschlüsse 12 wird erreicht, -daß, wie die Pfeile 14 und 15 schematisch andeuten, der im Bereich der Wicklungen und aus dem Streukanal 16 axial austretende Streufluß im wesentlichen unmittelbar in den Kern eintritt. Das heißt, der sonst zu einem großen Teil zur Kesselwandung 17 hinstrebende Fluß wird durch den magnetischen Nebenschluß gezwungen, .in den Kern einzutreten. Da durch die vorgeschlagenen Abdeckungen weiterhin bewirkt wird, daß sich der Streufluß weitgehend .parallel zur Wicklungsachse ausrichtet, ergibt sich der weitere Vorteil, daß auch der radiale Streufluß, der in die Kesselwandungen übertritt, erheblich vermindert wird. Die Wirkung wird um so besser, je kleiner der Abstand der magnetischen Nebenschlüsse von den axialen Spulenabschlüssen und vom Kern ist. Das Joch ist in den Fig. 1 und 2 mit 18 bezeichnet.
• Schließlich zieht die Verringerung des radialen Streuflusses im Bereich der Kesselwandungen gleichzeitig eine örtliche Verminderung der Kompressionskräfte im Kurzschlußfall nach sich, während im Gegensatz dazu bei der bisher bekannten Anordnung zur Verminderung der Verluste im Transformatorkessel durch parallel oder senkrecht zur Kesselwand vorgesehene Bleche erhöhte örtliche Kurzschlußkräfte auftreten können, weil der für Kompressionskräfte maßgebliche Radialfluß gegenüber einer Anordnung ohne jegliche magnetische Nebenschlüsse eine Erhöhung erfahren dürfte.

Claims (2)

1. PATENTANSPROCHE: 1. Anordnung zur Lenkung des Streuflusses bei Transformatoren und Drosselspulen mit Zylinderwicklung mit Hilfe magnetischer Nebenschlüsse in Form von den Wicklungsstirnen vorgelagerten lamellierten Streukörpern aus magnetischem :Material, dadurch gekennzeichnet, daß als Streukörper unmittelbar auf die Wicklungsstirnen aufgesetzte und gegebenenfalls als Druckkörper wirkende Abdeckungen dienen, die aus radial zur Kernachse geschichteten sich vorzugsweise bis zum Kernschenkel hin erstreckenden Blechen bestehen.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Bleche der Spulenabdeckungen in an sich bekannter Weise mit einem geeigneten Gießharz vergossen sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 943 139,Q09 364.