DE1181802B

DE1181802B - Wicklung mit guter Frequenzuebertragung und geringer Resonanz-Spannungsueberhoehung fuer Transformatoren, Messwandler od. dgl.

Info

Publication number: DE1181802B
Application number: DES85786A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hans Kettler; Dipl-Ing Holger Wittich
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1963-06-21
Filing date: 1963-06-21
Publication date: 1964-11-19
Also published as: CH415827A

Description

Wicklung mit guter Frequenzübertragung und geringer Resonanz-Spannungsüberhöhung,für Transformatoren, Meßwandler od. dgl. Wicklungen von Transformatoren bzw. von Spannungswandlern stellen Elemente dar, die miteinander in recht komplizierter Weise sowohl induktiv als auch kapazitiv bzw. galvanisch gekoppelt sind und außerdem unvermeidliche Erdkapazitäten besitzen.
Die mathematische Behandlung derartiger Systeme ist mit mehr oder minder großen Vereinfachungen im Ansatz schon in der Literatur mehrfach durchgeführt worden und zeigt, wie auch durch entsprechende Messungen bestätigt worden ist, daß in der Gesamtwicklung räumlich verteilte sogenannte Resonanzstellen vorhanden sind, an denen hohe Überspannungen auftreten können. Diese treten bekanntlich dann auf, wenn sich in der an der Gesamtwicklung anliegenden Spannungswelle nach F o u r i e r Frequenzen finden, die mit den Resonanzfrequenzen der Teilelemente der Gesamtspule übereinstimmen. Das Übersetzungsverhältnis ist in einem solchen Falle infolge der an der Resonanzstelle auftretenden Teilschwingung gestört, die außerdem zu gefährlichen inneren isolationszerstörenden Oberspannungen führen kann. Man kann zwar durch Änderung der Induktivitäts- bzw. Kapazitätswerte der Teilelemente und durch Änderung ihrer Kopplung die örtliche Lage und Frequenz der Resonanzstelle beeinflussen, ihr Auftreten jedoch nicht grundsätzlich verhindern. Die Höhe der inneren Resonanzüberspannung ist, abgesehen von der Amplitude der anliegenden Resonanzspannung, von der Güte der Teilelemente abhängig.
Zur Verringerung der Teilschwingungen sind bereits Vorschläge dahingehend gemacht worden, daß zwischen den Windungen bzw. Wicklungslagen halbleitende Schichten eingefügt wurden, die kapazitiv und/oder induktiv bzw. galvanisch mit Teilen der Wicklung gekoppelt sind und in ihrem Wirkungsbereich die Schwingungen dämpfend beeinflussen.
Um demgegenüber eine noch größere Dämpfungswirkung zu erzielen, besteht gemäß der Erfindung ein Teil der Wicklung aus Widerstandsdraht bzw. sind Wirkwiderstände innerhalb der Wicklung angeordnet, und/oder spannungsabhängige Widerstände liegen konzentriert in Parallelschaltung zu einzelnen Wicklungsteilen.
In den F i g. 1 bis 4 sind Ausführungsbeispiele für gemäß der Erfindung ausgerüstete Wicklungen von Hochspannungswandlern dargestellt.
Bei dem in der F i g. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel, bei dem der nicht dargestellte Eisenkern die Sekundärwicklung 1 und darüber in koaxialer Anordnung die aus zwei zylindrischen Spulen 2 und 3 bestehende Primärwicklung eines zweipoligen Hochspannungswandlers trägt, sind die Eingangslage 4 bzw. 5 und die Endlage 6 bzw. 7 jeder Spule aus Widerstandsdraht hergestellt; während die übrigen mit der Eingangs- und Endlage .in Reihe geschalteten Lagen 8 bzw. 9 aus Kupferdraht gewickelt sind.
Die F i g. 2 zeigt eine über der Sekundärwicklung 10 aufgebrachte stufenförmige-.Trapezwicklung eines einpoligen Hochspannungswandlers, bei der die Eingangslagen 11 und 12 und die Endlage 13 der obersten Spulengruppe 14 bzw. die Anfangslagen 15 der weiteren Spulengruppen 16 -und 17 und die Endlagen 18 dieser beiden Spulengruppen aus Widerstandsdraht bestehen.
Bei der in der F i g. 3 dargestellten, über der Sekundärwicklung 20 aufgebrachten Trapezwicklung 21 eines einpoligen Hochspannungswandlers sind im Zuge der einzelnen Wicklungslagen Wirkwiderstände 22 eingeschaltet.
Zusätzlich sind dann beispielsweise noch Karbonpapiereinlagen zwischen einzelnen Wicklungslagen vorgesehen, die z. B. galvanisch (23 und 24) mit Teilen der Wicklung verbunden oder kapazitiv (25 und 26) mit diesen gekoppelt sind. Diese Einlagen verstärken als Kondensatorbeläge die Dämpfungswirkung.
In der F i g. 4 ist ein Ausführungsbeispiel mit einem Wicklungsaufbau gemäß F i g. 3 gezeigt, bei dem entweder Wirkwiderstände 27 in Reihe innerhalb der Wicklungslagen oder spannungsabhängige Widerstände 28 in konzentrierter Form parallel zu einzelnen Wicklungsteilen liegen.

Claims

Patentansprüche: 1. Wicklung mit guter Frequenzübertragung und geringer Resonanz-Spannungsüberhöhung für Transformatoren, Meßwandler od. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil- der Wicklung aus Widerstandsdraht besteht bzw. Wirkwiderstände innerhalb der Wicklung angeordnet sind und/oder "spannungsabhängige Widerstände konzentriert in Parallelschaltung zu einzelnen Wicklungsteilen liegen.
2. Wicklung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an geeigneter Stele in an' sich bekannter Weise zwischen einzelnen Wicklungslagen halbleitende Einlagen eingefügt sind.