DE1289914B - Transformatorsystem fuer mit geringer Spannung und hohem Strom arbeitende Stromkreise - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Transformatorsystem anzapfung herstellen will. Die Verbindungsstücke für mit geringer Spannung und hohem Strom arbei- können aus demselben Material wie die stangentende Stromkreise, insbesondere für Gleichrichter, förmigen Leiter selbst bestehen, d. h. zum Beispiel dessen Sekundärsystem von stangenförmigen, durch nur durch Umbiegen entsprechender Überlängen der die Fenster magnetischer Kerne, von denen wenig- 5 Leiter gebildet oder zumindest von gleichem Ausstens einer eine Primärwicklung trägt, geführten Lei- gangsmaterial abgeschnitten sein. Vorteilhaft ist es tern gebildet ist. ferner, daß wie bei einer Einleiter-Sekundärwicklung

Es ist bekannt, derartige Transformatorsysteme in jedem Fall die Möglichkeit erhalten bleibt, in derart auszubilden, daß durch die Fenster eines oder elektrisch und magnetisch einwandfreier Weise eine mehrerer magnetischer Kerne ein einziger stabförmi- io beliebige Zahl von Kernen vorzusehen, die in jeder ger Leiter geführt wird, dessen Funktion dann die gewünschten Schaltung, wie z. B. Stern- oder Dreieiner Sekundärwicklung ist, was bei mehreren ma- eckschaltung, gespeist und die ferner auch mit zugnetischen Kernen dann in der elektrischen Wirkung sätzlichen Steuerwicklungen versehen werden köneiner Reihenschaltung der sonst üblichen Sekundär- nen, die einen Betrieb des Transformators als Transwicklungen entspricht. 15 duktor gestatten. Eine solche Steuerwicklung wird Nun ist es für mit geringer Spannung und hohem günstigerweise auf einen nicht mit einer Primärwick-Strom arbeitende Stromkreise nicht zweckmäßig, lung versehenen Eisenkern aufgebracht. Durch eine Gleichrichteranordnungen in Brückenschaltung vor- oder mehrere derartige Steuerwicklungen ist es mögzusehen. Günstiger sind Gleichrichterschaltungen, lieh, die Gleichrichter durch den Betrieb des Transbei denen nur jeweils eine Halbwelle gleichgerichtet 20 formatorsystems mit einer sättigbaren Reaktanz zu wird, und dies sind Schaltungen mit Mittelanzapfun- steuern, was zu einer starken Herabsetzung des sonst gen, bei denen die Mittelanzapfung dann einen Pol zur Steuerung erforderlichen Aufwandes führt, des Gleichstromnetzes bildet und bei denen die Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Transforfreien Enden der Sekundärwicklungen jeweils an matorsystems können, unabhängig von einem Betrieb einen eigenen Gleichrichter angeschlossen und die 25 als Transformator, als Transduktor oder in Kombi-Gleichrichterausgänge dann miteinander verbunden nation dieser beiden Betriebsarten, die einfachen sind, wobei diese Verbindungsstellen den anderen Sammelschienen - Fabrikationsverfahren angewendet Pol des Gleichspannungsnetzes darstellen. werden, und es können durch Unterteilung der ma-Die bisher bekannten Transformatorsysteme mit gnetischen Ringkerne in eine Anzahl parallel annur einem durch das oder die Kernfenster geführtem 30 geordneter Kerne mit parallelgeschalteten Primärstangenförmigem Leiter erfordern für die Herstellung bzw. Steuerwicklungen die Vorteile eines Wickeins von Anschlüssen mit Mittelanzapfungen noch einen von Leitern geringer Stärke ausgenutzt werden. Ferrelativ großen technischen Aufwand, d. h., es werden ner ist eine Unterteilung in eine bestimmte Zahl von relativ lange, ebenfalls für die großen Stromstärken standardisierten Teilen möglich, was zu einer einauszulegende und entsprechend starke Leitungs- 35 fachen und wirtschaftlichen Fertigung führt. Verbindungen benötigt, die ihrerseits viel Raum be- Zusätzlich zu den Vorteilen eines Leiteraufbaus anspruchen. von robuster Art können ferner Vorteile beim Wik-Die Erfindung hat die Aufgabe, diese Nachteile zu kein der Ringkerne erzielt werden, z. B. dadurch, beseitigen und eine Herabsetzung des beschriebenen daß eine Ringwickelmaschine verwendet wird; die technischen Aufwandes zu erzielen, wobei gleich- 40 Transformator-Primärwicklungen und die Transdukzeitig auf die Schaffung günstiger Anschlußmöglich- tor-Steuerwicklungen können mittels einer solchen keiten für die nachgeschalteten Gleichrichter Wert Maschine auf einen ungeschnittenen Kern gewickelt gelegt werden soll. werden; dieser kann vorher aus einem kalt gerollten,

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- kornorientierten Stahlstreifen hergestellt werden. löst, daß die Leiter des Sekundärsystems paarweise 45 Es kann die Anwendung von Kernen vorteilhaft zueinander angeordnet und durch einen oder meh- sein, die nicht mit einer runden zentralen Öffnung, rere Kerne hindurchgeführt sind und daß Stangen- sondern mit einer rechteckigen Öffnung versehen förmige Verbindungsstücke jeweils das Ende des sind; dann kann die Wicklung in Form zweier komeinen Leiters des einen Paares mit dem Ende eines pakter Spulen konzentriert aufgebaut sein, wobei je entsprechenden Leiters des anderen Paares zur Her- 50 eine Spule auf den beiden längeren Schenkeln des stellung einer Mittelanzapfung verbinden. Eine vor- mit der rechteckigen Öffnung versehenen Kernes teilhafte elektrische Wirkung dieser erfindungsgemä- sitzt. Gegebenenfalls können bei Verwendung von ßen Ausbildung ist zunächst einmal darin zu sehen, ungeschnittenen Kernen die Wicklungen auch mitdaß sich hinsichtlich eventueller Anziehungskräfte tels eines Drehspulenvorganges aufgebracht werden, die beiden stangenförmigen Leiter bei der Belastung 55 Eine weitere vorteilhafte Möglichkeit zum Aufder Primärwicklung so verhalten, als ob die kombi- bringen der Wicklungen besteht darin, sogenannte nierten Halbwellen des Stromes nur durch einen der geschnitte G-Kerne mit einer rechteckigen Öffnung Leiter hindurchgegangen wären, obwohl jeder Leiter zu verwenden und diese Kerne mit einem festnur in abwechselnden Halbperioden belastet wird. geklemmten Band durch zwei Spulen hindurch zu Es ist nämlich möglich, die Leiteranschlüsse auf ver- 60 verbinden, die vorher auf einer üblichen Spulenschiedene Weise zu verbinden, so daß der resultie- wickelmaschine gewickelt worden sind, rende Stromfluß in zwei von ihnen je Phase den glei- Unabhängig davon, welches Verfahren zum An-

chen magnetischen Effekt wie ein Wechselstrom hat, ordnen der Spulenwicklungen auf den Kernen verder in einer durch die magnetischen Ringkerne hin- wendet wird, wird der aus einem Streifen gebildete, durchgehenden Leitung fließt. Ferner wird durch die 65 rechteckig geformte Ringkern, der mit einer oder Erfindung erreicht, daß die erforderlichen Verbin- mehreren Primärwicklungen oder Steuerwicklungen dungsstücke in einfacher Weise verlegt und montiert versehen ist, dann auf dem Sammelschienensystem werden können, wenn man die gewünschte Mittel- angeordnet und von dem ihm benachbarten Ring

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unter Zwischenfügung zweckentsprechend geformter Die Primärwicklungen 2 jedes Satzes von Ringker-Abstandsstücke abgestützt. nen 3 können parallel zwischen eine Phasenleitung Im Falle der Transformatorkerne ist es von Vor- und die neutrale Leitung geschaltet werden, so daß teil, die beiden Spulen auf einem Kern so anzuord- eine in Stern geschaltete Primärseite gebildet wird, nen, daß sie in Reihe oder parallel geschaltet werden 5 wenn die drei Transformatorteile miteinander verkönnen, um ein Zweispannungssystem vorzusehen, bunden werden. Andererseits können die Wicklunso daß die gleichen Grundteile entsprechend der Art gen 2 auf den Ringkernen 3 jeder Gruppe auch pardes Speisenetzes, an dem sie arbeiten sollen, an- allel über die R- und Y-Leitung, die Y- und die geschlossen werden können. In manchen Fällen kön- ß-Leitung und die B- und die i?-Leitung der Spannen erfindungsgemäß aufgebaute Transduktoren zu- io nungsquelle geschaltet werden, so daß der vollsammen mit üblichen Transformatoren die günstigste ständige Aufbau ein in Dreieck geschaltetes Primär-Anordnung liefern. system bildet.

Die Erfindung ist insbesondere, jedoch nicht aus- Das Sekundärsystem kann so ausgebildet sein, daß, schließlich, für Mehrphasen-Gleichrichterstromkreise wie dies in Fig. 1 dargestellt ist, die Mittel anzapgeeignet, in welchen die Gleichrichter von sättig- 15 fungspunkte CT vereinigt sind. Gegebenenfalls kann baren Reaktanzen gesteuert werden, die auf Sammel- die Verbindung 4 zwischen dem Anfang der einen schienen angeordnet sind, welche die Transformator- Wicklung und dem Ende der anderen Wicklung weg-Sekundärseiten mit den Gleichrichtern verbinden und gelassen werden, und es können vier Anschlüsse je auf welchen auch die Gleichrichter angeordnet sind, Phase herausgeführt werden, und zwar entweder für wobei die Mittelanzapfungen jeder Sekundärseite 20 die Benutzung einer Zwischenphasenreaktanz oder zwischen den sättigbaren Reaktanzen und den Gleich- für die Verwendung mit entsprechenden Transdukrichtern liegen. toranschlüssen. Ferner können die Gleichrichter 7 Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht und 8 direkt auf Verlängerungen der die Sekundärdarin, daß bei Einbau in einen Kühlbehälter oder ein seite bildenden Leiter 1 angeordnet werden.
Gehäuse die Enden der stangenförmigen Leiter, die 25 Bei der Anordnung gemäß F i g. 2 sind die zum nicht durch stangenförmige Verbindungsstücke ver- Transformatorsystem gehörigen, die Primärwicklunbunden sind, zur Aufnahme von Halterungen für gen 2 tragenden magnetischen Ringkerne 3 am Gleichrichter und äußere Anschlüsse verlängert sind. unteren Teil der in Schleifenform angeordneten Lei-Eine solche Ausführung bringt eine weitere Herab- ter 1 dargestellt, während die eine Transduktorfunksetzung des technischen Aufwandes. 30 tion erfüllenden Steuerwicklungen 22 mit ihren Ring-Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines kernen 3 am oberen Teil sitzen; diese Ausführung ist Ausführungsbeispiels beschrieben, das durch die der Ausführung nach F i g. 1 insoweit ähnlich, als F i g. 1 und 2 dargestellt ist. F i g. 1 zeigt den Aufbau auch sie erforderlichenfalls bequem in einen Öltank eines Transformatorsystems, das zum Einsetzen in eingesetzt werden kann. Drei Sammelschieneneinen Kühlbehälter vorgesehen ist. Die stangenförmi- 35 anschlüsse sind durch den Deckel 10 des Behälters 9 gen Leiter 1 des Sekundärsystems werden aus den herausgeführt, und zwei von ihnen stellen zugleich Primärwicklungen 2 gespeist, die um die Ringkerne 3 Träger für die Gleichrichter 7 und 8 dar.
gewickelt sind. Durch entsprechendes Biegen von Im übrigen ist es gleichgültig, ob die zu einer Leitermaterial geeigneter Länge können außer den Transformatorfunktion gehörenden Ringkerne am eigentlichen wirksamen Leiterteilen 1 gleichzeitig die 40 unteren Teil und die zu einer Transduktorfunktion Querverbindungen 5 und 6 gebildet werden; es ist gehörigen Ringkerne am oberen Teil der von den natürlich auch denkbar, diese als separate Teile von stangenförmigen Leitern des Sekundärsystems gebilangepaßter Länge an fertige Leiter 1 anzulöten. Vor deten Schleife angeordnet sind oder ob sich die Ringdem Befestigen des Verbindungsstückes 4 am Leiter 1 kerne für die Transformatorfunktion auf der einen bzw. vor Schließung der durch ihn gebildeten Ring- 45 Seite und die Ringkerne auf die Transduktorfunktion verbindung müssen die bewickelten Ringkerne 3 auf- auf der anderen Seite befinden. Es ist sogar möglich, gebracht werden. Das Verbindungsstück 4 stellt die Ringkerne beider Funktionen in gemischter Weise dann, elektrisch gesehen, die Mittelanzapfung CT anzuordnen, wobei man nur darauf achten muß, daß dar, während an den beiden übrigen freien Enden die Polaritätsregeln beachtet werden, d. h., sämtliche der Leiter 1 Gleichrichter 7 und 8 angeschlossen und 50 Transformator-Primärwicklungen müssen mit Bezug ausgangsseitig wie dargestellt verbunden werden, so auf den Anschluß der Sekundärleiter in derartiger daß man zwischen dieser Verbindungsstelle und der Phasenbeziehung stehen, daß sich die in den Sekun-Mittelanzapfung CT die Gleichspannung entnehmen därleitern erzeugten Ausgangsspannungen addieren, kann. Die gesamte Anordnung ist in einen Behälter 9 während bei den Leitern für eine Transduktorfunkeingesetzt, der mit einem Kühlmittel, wie z. B. Öl, 55 tion, die in einer geraden Anzahl vorhanden sein gefüllt ist. Bei einer solchen Ausführung können die müssen, die Steuerwicklungen zur Hälfte in einer üblichen drei Sekundäranschlüsse, d. h. die An- gleichgerichteten Phasenbeziehung und zur Hälfte in Schlüsse an den beiden äußeren Enden und der entgegengesetzter Phasenbeziehung mit Bezug auf Mittelanzapfung CT, in senkrechter Richtung durch die Sekundärleiter gekoppelt sein müssen, so daß es einen Deckel 10 des Behälters 9 hindurch nach 60 gleichgültig ist, ob die beiden Gruppen zur Bildung außen geführt werden, indem lediglich die betreffen- eines Serientransduktors in Reihe oder zur Bildung den Leiterenden ausreichend verlängert werden. eines Paralleltransduktors parallel geschaltet sind, da Die Schaltung des vorstehend beschriebenen Trans- das Transformierungsverhältnis zwischen den Samformatorsystems kann derart ausgebildet werden, daß melschienen und der Steuerwicklung für die Grundsie mit einer Dreiphasen-Speisespannungsquelle ge- 65 komponente den Wert 0 hat.

speist werden kann, indem lediglich drei ähnliche In der Praxis ist es im allgemeinen zweckmäßig,

Aufbauten benutzt werden, die in dem gleichen Be- die auf den einer Transformatorfunktion zugeordne-

hälter 9 nebeneinander angeordnet werden können. ten Ringkernen sitzenden Primärwicklungen parallel

zu schalten und die Steuerwicklungen jeder der beiden Gruppe von Transduktorringkernen ebenfalls parallel zu schalten, um die Größe des auf jeden Ringkern aufzuwickelnden Leiters auf einem niedrigen Wert zu halten.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Transformatorsystem für mit geringer Spannung und hohem Strom arbeitende Stromkreise, insbesondere für Gleichrichter, dessen Sekundärsystem von stangenförmigen, durch die Fenster magnetischer Kerne, von denen wenigstens einer eine Primärwicklung trägt, geführter Leiter gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter (1) des Sekundärsystems paarweise parallel zueinander angeordnet und durch einen oder mehrere Kerne (3) hindurchgeführt sind und daß stangenförmige Verbindungsstücke (4,6) jeweils das Ende des einen Leiters des einen Paares mit dem Ende eines entsprechenden Leiters des anderen Paares zur Herstellung einer Mittelanzapfung (CT) verbinden.

2. Transformatorsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Kerne (3) anstatt mit einer Primärwicklung (2) mit einer Steuerwicklung (22) versehen ist.

3. Transformatorsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kerne (3) aus an sich bekannten geschnittenen C-Kernen gebildet sind.

4. Transformatorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Einbau in einen Kühlbehälter (9) oder ein Gehäuse die Enden der stangenförmigen Leiter (1), die nicht durch stangenförmige Verbindungsstücke (4,6) verbunden sind, zur Aufnahme von Halterungen für Gleichrichter (U 1, U 2) und äußere Anschlüsse verlängert sind.

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