DE134137C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

M 134137
KLASSE 21 d.

Manteltransformator.

Die bisher bekannten Anordnungen von Transformatoren (s. z. B. Kapp »Transformatoren für Wechselstrom und Drehstrom«, 2. Aufl., Seite 260 und 265), bei welchen die primären und secundären Windungen lamellirte Eisenkerne oder Schenkel umgeben, und andere Anordnungen, bei welchen sich durch die Windungen die inneren Seiten oder Schenkel radial angeordneter lamellirter Eisenrahmen erstrecken, haben den Nachtheil, dafs der Innenraum der Windungen nicht vortheilhaft genug ausgenutzt ist, so dafs die radiale Breite der Rahmen und damit die Wirbelstromverluste übermäfsig grofs werden und die Wirksamkeit der Umformer, insbesondere bei geringer Belastung, bedeutend verringert wird; der magnetische Stromkreis wird unnöthig grofs, woraus eine Erhöhung der Eisenverluste folgt; die primären und secundären Windungen bekommen einen unnöthig grofsen Durchmesser, wodurch Kupferverlust entsteht. Auch wird die gesammte vom Eisen und Kupfer ausgestrahlte Hitze unnöthig grofs, was eine niedrigere Induction bedingt, als sonst zulässig wäre.

Diese Nachtheile werden durch vorliegende Erfindung vermieden.

Nach derselben ist der Kern des Transformators aus radial angeordneten lamellirten Rahmen hergestellt, durch welche sich die primären und secundären Windungen kreisförmig erstrecken. Der mittlere Theil, welcher sich durch den Innenraum der Windungen erstreckt, und von welchem die radialen Rahmen ausgehen, ist aus Eisenblechstreifen verschiedener Breite zusammengesetzt, so dafs sie, im Schnitt und in Oberansicht gesehen, eine Anzahl lamellirter, sectorförmiger oder angenähert sectorförmiger Blöcke bilden, die von einem gemeinsamen Punkte aus sich in radialer Richtung erstrecken und Ventilationskanäle zwischen sich lassen. Auf diese Art kann der für den inneren Theil des Kernes erforderliche Eisenquerschnitt in einem Kreis von geringerem Durchmesser angeordnet werden, und die Rahmen können eine geringere radiale Breite erhalten als bisher, wodurch der magnetische Stromkreis kürzer wird und die Windungen einen geringeren Durchmesser erhalten. Hierdurch werden Eisen- und Kupfervolumen, Wirbelstromverluste und Erhitzung vermindert und eine gröfsere Leistungsfähigkeit, bei geringer Belastung erreicht.

Die breitesten Streifen der sectorförmigen Blöcke α erstrecken sich bis in oder bis nahe an die Mitte des Kernes, und die diesen Streifen benachbarten Streifen sind von allmählich geringer werdender Breite, wobei die verschiedenen Streifenblöcke so zu einander angeordnet sind, dafs zwischen den benachbarten Kanten einiger oder aller Streifen in der Längsrichtung

Luftkanäle und aufserdem ein mittlerer Kanal zwischen den innersten Theilen der Blöcke gebildet werden.

Bei der in Fig. ι und 2 dargestellten Anordnung sind die inneren und äufseren Blechstreifen eines Rahmens mit α und b und die oberen und unteren Blechstreifen mit c und d bezeichnet. Diese vier Blechstreifen bilden somit einen Rahmen, durch dessen mittlere Oeffnung die Primär- und die Secundärspule ρ und q in bekannter Weise hindurchtritt.

Jeder der mittleren sectorförmigen Blöcke a ist, wie aus Fig. 2 zu ersehen, aus einer Anzahl von Blechstreifen zusammengesetzt, von denen der mittlere am breitesten ist, während die benachbarten allmählich immer schmäler werden, und jeder Block hat solche Abmessungen, dafs zwischen den Seiten der einander benachbarten Blöcke verticale Luftkanäle e gebildet werden.

Bei der praktischen Ausführung enthält jeder Block - α zweckmäfsigerweise, wie in Fig. 3 bis 10 dargestellt ist, eine mittlere Gruppe von verticalen Blechstreifen, welche die gröfste Breite haben, und auf jeder Seite von dieser mittleren Gruppe eine Anzahl von anderen Gruppen verticaler Blechstreifen, deren Breite allmählich abnimmt, so dafs die Seiten eines jeden sectorförmigen Blockes treppenförmig gestaltet sind. Wenn daher zwei Blöcke mit ihren Seiten an einander liegen, wie in Fig. 3 dargestellt ist, so werden .zwischen den einzelnen Gruppen der Blechstreifen von gleicher Breite verticale Luftkanäle f gebildet, während zwischen den inneren zusammenstofsenden Enden der mittleren Gruppen der verschiedenen Blöcke ein mittlerer Luftkanal g gebildet wird. Die verschiedenen Blechstreifen des Blockes α werden zweckmäfsigerweise mit einander verbunden, so -dafs der Block ein Ganzes bildet und leicht gehandhabt werden kann. Zu diesem Zwecke können die Blechstreifen, wie in Fig. 3, 4 und 5 dargestellt ist, durch Bolzen h mit einander verbunden werden, welche quer durch sie hindurchgehen, und zwar unter- und oberhalb der Vereinigungsstellen mit den oberen und unteren Blechstreifen c und d. Wenn diese Bolzen aus leitendem Material sind, müssen sie mit einer Hülse oder einem Ueberzug h^l (Fig. 3) aus nichtleitendem und nichtmagnetischem Material versehen werden. Die Blechstreifen können auch durch einen entsprechend gestalteten Halter i (Fig. 6) zusammengehalten werden, dessen a'ufsere Enden an dem Block α durch isolirte Bolzen h befestigt werden können. Auf der äufseren verticalen Fläche des Blockes kann eine Schicht^' eines geeigneten isolirenden Materials mittelst der Schrauben h befestigt werden. Die einen Block bildenden Blechstreifen können auch auf andere Weise mit einander verbunden werden, beispielsweise dadurch, dafs sie mit einem Schellackfirnifs überzogen werden und nach ihrer Zusammensetzung in einem Ofen auf eine solche Temperatur erhitzt werden , dafs der Spiritus verdampft und die Blechstreifen in jedem Falle fest mit einander verbunden werden.

Die einzelnen Blechstreifengruppen eines jeden Blockes α können, wie in Fig. 7 dargestellt, durch Zwischenlagen k aus nichtmagnetischem Material, welche gewünschtenfalls isOlirt sein können, aus einander gehalten werden, oder es können auch, wie in Fig. 8 dargestellt, j durch Einfügen von Streifen m aus nichtmagnetischem Material zwischen den einzelnen Gruppen Lufträume / gebildet werden, um in jedem Falle zu vermeiden, dafs magnetische Ströme von der einen Blechstreifengruppe zu der nächsten fliefsen.

Anstatt die einzelnen Blechstreifen eines jeden Blockes a, wie in Fig. 3 bis 6 dargestellt, fest mit einander zu verbinden, so dafs sie ein Ganzes bilden, können die einzelnen Blechstreifengruppen eines Blockes auch von zwei treppenförmig gestalteten Platten festgehalten werden, die auf geeignete Weise in ihrer Stellung gehalten werden. Zu diesem Zwecke können zwei Platten k (Fig. 9 und 10), welche zwischen einer oberen und einer unteren Platte c* bezw. d* liegen, mit ihren inneren Enden η in Schlitzen einer mittleren Säule r festgehalten werden, während ihre äufseren Enden mit oberen und unteren Vorsprüngen s und s¹ versehen sind, die nach entgegengesetzten Richtungen gebogen sind, so dafs sich einer oder mehrere der Vorsprünge s gegen den von den Platten k eingeschlossenen Block α legen, während sich die anderen Vorsprünge s¹ gegen den benachbarten Block legen, wobei diese Vorsprünge s und s¹ durch, von den Platten C* und d* festgehaltene Zwischenstäbe t an ihrem Platz gehalten werden. Auf diese Weise werden die verschiedenen Platten k während des Einschiebens der den Block α bildenden Blechstreifen fest an ihrer Stelle gehalten.

Anstatt die Blechstreifen eines jeden sectorförmigen Blockes α so anzuordnen und mit einander zu verbinden, dafs sie einen Block mit stufenförmigen Seiten bilden, können sie, wie in Fig. 11 dargestellt, so angeordnet werden, dafs sie zwei Blöcke bilden, deren an einander liegende Flächen a¹ eben sind, während die Aufsenflächen abgestuft sind.

Mittelst der erwähnten Anordnung kann nicht allein der mittlere Theil des Umformerkernes schneller zusammengebaut werden als bisher, sondern es kann auch der gewünschte Eisenquerschnitt, welcher den mittleren Theil eines Kernes eines Umformers für jede gewünschte Leistung bilden soll, in einem Kreis von

kleinerem Durchmesser als bisher angeordnet werden, mit der Wirkung, dafs die Primär- und die Secundärspulen jj und q (Fig. ι und 2) und der Umformerkern für irgend eine gegebene Leistung mit kleinerem Durchmesser und infolge dessen mit weniger Kosten hergestellt werden können, als bei der früheren Construction eines derartigen Transformators.

Claims (5)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Ruhender Umformer, bei welchem die kreisförmigen primären und secundären Wicklungen von radial angeordneten, aus ge^- raden, einander überlappenden Blechstreifen zusammengesetzten eisernen Rahmen umschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, dafs die Blechstreifen der innerhalb der Wicklungen liegenden Rahmenglieder an Breite ; von der Mitte nach beiden Seiten zu abnehmen, so dafs zwischen den dadurch entstandenen stufenförmigen Seitenwandungen ■■ benachbarter Glieder Lüftungskanäle entstehen. .
2. 2. Ausführung des Umformers nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Anordnung nicht magnetischer Schichten zwischen den einzelnen Blechstreifen oder zwischen einzelnen Gruppen solcher Streifen.
3. 3. Ausführung der mittleren Rahmenglieder bei der Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Anordnung eines mittleren Blechstreifens gröfster Breite oder einer Gruppe solcher Streifen.
4. 4. Ausführung der mittleren Rahmenglieder bei der Anordnung nach Anspruch 1, ge-

   • gekennzeichnet durch die Anordnung zweier mittlerer Blechstreifen gröfster Breite oder zweier Gruppen solcher Streifen.
5. 5. Ausführung der mittleren Rahmenglieder bei der Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dafs die einzelnen Blechstreifen oder Gruppen solcher Streifen durch durchgehende isolirte Bolzen oder treppenförmig gestaltete Halter zu einem Ganzen verbunden werden.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.