DE149636C

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

- JVl 149636 KLASSE 21 d. - JVl 149636 CLASS 21 d.

ARTHUR FRANCIS BERRYARTHUR FRANCIS BERRY

Vorliegende Erfindung betrifft Transformatoren für Mehrphasenstrom, bei welchen innerhalb der hohlen, mit primären und sekundären Wicklungen versehenen Wicklungssätze Lufträume und radial angeordnete Kernstücke abwechseln. Der Zweck der Erfindung ist, Transformatoren dieser Art so aufzubauen, daß sie billiger herzustellen sind, da sie weniger Kupfer und Eisen benötigen, ferner ίο weniger Raum einnehmen und wirksamer sind, als die bisher bekannten Transformatoren.The present invention relates to transformers for multiphase power in which within the hollow primary and secondary winding sets Alternate air spaces and radially arranged core pieces. The purpose of the invention is Build transformers of this type so that they are cheaper to manufacture because they require less copper and iron, also ίο take up less space and are more effective, than the previously known transformers.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,The invention is characterized in that

daß jedes Kupplungsstück zwei oder mehr Kernstücke des einen Wicklungssatzes mit den entsprechenden Kernstücken eines oder des anderen der Wicklungssätze verbindet.that each coupling piece with two or more core pieces of a winding set connects the corresponding core pieces of one or the other of the winding sets.

Durch eine solche Verbindung der Kern-' stücke eines Wicklungssatzes mit den entsprechenden Kernstücken eines oder des anderen der Wicklungssätze wird ein verhältnismäßig kurzer Eisenstromkreis erzielt, der aus Teilen geringer Breite zusammengesetzt ist.By connecting the core pieces of a set of windings to the corresponding ones At the core of one or the other of the winding sets, a relatively short iron circuit is achieved, which is composed of parts of small width.

Fig. ι und 2 zeigen einen nach vorlieg'ender Erfindung gebauten Transformator für Dreiphasenstrom im Grund- und Aufriß. Fig. 3 ist ein Schnitt nach A-A der Fig. 2. Fig. 4 ist ein vertikaler Teilschnitt nach B-B der Fig. 1. Fig. 5, 6 und 7 zeigen drei weitere Formen von nach vorliegender Erfindung aufgebauten Transformatoren.Fig. 1 and 2 show a built according to the present invention transformer for three-phase current in plan and elevation. Fig. 3 is a section along AA of Fig. 2. Fig. 4 is a partial vertical section along BB of Fig. 1. Figs. 5, 6 and 7 show three further forms of transformers constructed in accordance with the present invention.

Die drei aufrechten, mit primären und sekundären Wicklungen versehenen Wicklungssätze α b und c sind um einen gemeinschaftlichen Mittelpunkt angeordnet, besitzen einen mittelachsigen Durchgang und sind aus einer Anzahl ineinander greifender Primär- und Sekundärwicklungen ρ und s zusammengesetzt (Fig. 2). Durch die Mitte jedes dieser Wicklung'ssätze treten sechs aus Eisenblech zusammengelegte Kernstücke d d¹, e e^l und//¹ hindurch. Jedes derselben ist aus einer Reihe von im praktischen Sinne radial zu den Wicklungen angeordneten geraden Eisenblechplatten zusammengesetzt. Dieselben ragen über die Enden der Spulen hinaus. Zwischen diesen Kernstücken ist ein langer Luftzwischenraum zu dem später zu erläuternden Zwecke belassen. The three upright winding sets α b and c provided with primary and secondary windings are arranged around a common center point, have a central axis passage and are composed of a number of intermeshing primary and secondary windings ρ and s (Fig. 2). Six core pieces dd ¹ , ee ¹ and // ¹ , made of sheet iron, pass through the middle of each of these winding sets. Each of these is composed of a series of straight sheet iron plates arranged in the practical sense radially to the windings. The same protrude beyond the ends of the coils. A long air gap is left between these core pieces for purposes to be explained later.

An jedem Ende der drei Wicklungssätze sind aus Blechen hergestellte Kupplungsstücke h i k angebracht. Dieselben sind aus gebogenen Eisenblechstreifen zusammengesetzt. Die Kupplungsstücke h verbinden die Kernstücke e und d^l der Wicklungen α mit den Kernstücken d und/ der Wicklungen b. Die Kupplungsstücke i verbinden die Kernstücke d und e¹ der Wicklungen α mit den Kernstücken e und f^l der Wicklungen c; das Kupplungsstück k verbindet die Kernstücke d¹ und f¹ der Wicklungen b mit den Kernstücken f und e¹ der Wicklungen c. Coupling pieces h i k made from sheet metal are attached to each end of the three winding sets. They are composed of bent sheet iron strips. The coupling pieces h connect the core pieces e and d ^{l of} the windings α with the core pieces d and / of the windings b. The coupling pieces i connect the core pieces d and e ^{1 of} the windings α with the core pieces e and f ^{l of} the windings c; the coupling piece k connects the core pieces d ¹ and f ^{1 of} the windings b with the core pieces f and e ^{1 of} the windings c.

An jedem Ende der drei Wicklungssätze a, b und c sind ferner drei gebogene, aus Blechen j hergestellte Kupplungsstücke mn 0 angeordnet, die ebenfalls aus Streifen von EisenblechAt each end of the three winding sets a, b and c three curved coupling pieces made from sheet metal j are also arranged mn 0 , which are also made from strips of sheet iron

zusammengesetzt sind. Die Kupplungsstücke m verbinden die Enden des Kernstückes f der Wicklungen α mit dem Kernstück e der Wicklungen b. Die Kupplungsstücke η verbinden das Kernstück f¹ der Wicklungen a mit dem Kernstück d der Wicklungen c. Das Kupplungsstück ο verbindet das Kernstück e¹ der Wicklungen b mit dem Kernstück d¹ der Wicklungen c. are composed. The coupling pieces m connect the ends of the core piece f of the windings α with the core piece e of the windings b. The coupling pieces η connect the core piece f ^{1 of} the windings a with the core piece d of the windings c. The coupling piece ο connects the core piece e ^{1 of} the windings b with the core piece d ^{1 of} the windings c.

ίο Jedes der mit einem anderen verbundenen Kernstücke ragt genügend weit über das Ende seiner Wicklung α b und c hinaus, so daß die Kernstücke mit dem entsprechenden Kupplungsstück verbunden und übergreifende Verbindungen gebildet werden können. Die Kernstückpaare ff¹, e e¹ und d d¹ der Wicklungen a, b und c stoßen der Länge nach gegeneinander (Fig. 3), außer an den Enden, wo anstoßende Teile der zwei Kernstücke jedes Paares, wie in Fig. 4 für das Kernstückpaar dd¹ gezeigt ist, so abgeschnitten sind, daß ein rechtwinkliger Einschnitt oder Raum r entsteht, durch welchen die anstoßenden Enden von zwei der gebogenen Kupplungstücke /; i k hindurchgehen können.ίο Each of the core pieces connected to another protrudes sufficiently far beyond the end of its winding α b and c so that the core pieces can be connected to the corresponding coupling piece and overlapping connections can be formed. The core piece pairs ff ¹ , ee ¹ and dd ^{1 of} the windings a, b and c butt against each other lengthwise (Fig. 3), except at the ends where abutting parts of the two core pieces of each pair, as in Fig. 4 for the core piece pair dd ^{1 is} shown cut off so that a right-angled cut or space r is created through which the abutting ends of two of the curved coupling pieces /; ik can go through.

Auf diese Weise können die anliegenden Enden jedes Paares von Kupplungsstücken h i k nebeneinander angeordnet werden, und die Enden der Kupplungsstücke m η ο können gegen sie stoßen, so daß alle an jedem Ende der drei Wicklungssätze befindlichen Kupplungsstücke in derselben Ebene liegen.In this way, the adjacent ends of each pair of coupling pieces hik can be arranged side by side, and the ends of the coupling pieces m η ο can butt against them, so that all coupling pieces located at each end of the three winding sets lie in the same plane.

Fig. 5 zeigt teils im Grundriß, teils im Horizontalschnitt eine andere Form eines Dreiphasentransformators. In diesem Beispiel liegen die Enden jedes der in jedem Wicklungssatze a, b und c liegenden Kernstücke d d^l und die angrenzenden Enden der Kupplungsstücke h i k, welche sich quer über dieselben erstrecken, übereinander. Die zwei weiteren Kernstückpaare jedes Wicklungssatzes ef und e¹f sind so angeordnet, daß sie etwas weiter als die Paare d d¹ über die Spulenenden hinausragen. Sie werden durch Kupplungsstücke in η ο miteinander verbunden, welche sich quer über die Kupplungsstücke h i k erstrecken und ein mehr oder weniger ringartiges, geschlossenes Formstück an jedem Ende der drei Spulen a, b und c bilden.Fig. 5 shows partly in plan, partly in horizontal section, another form of three-phase transformer. In this example, the ends of each of the core pieces dd ^l lying in each winding set a, b and c and the adjoining ends of the coupling pieces hik, which extend across the same, lie one above the other. The two further core piece pairs of each winding set ef and e ¹ f are arranged so that they protrude slightly further than the pairs dd ¹ over the coil ends. They are connected to one another by coupling pieces in η ο , which extend across the coupling pieces hik and form a more or less ring-like, closed fitting at each end of the three coils a, b and c .

In diesem Falle sind die Kernstücke d d¹ jeder Gruppe zwischen und rechtwinklig zu den weiteren Kernstückpaaren e e¹ und ff¹ angeordnet. Jedes Kernstück liegt im wesentlichen senkrecht zur Richtung der Spule, welche ■ es umgibt, und ist schmal gehalten, so daß zwischen den Kernstücken und den Spulen breite Lufträume g behufs Kühlung verbleiben.In this case, the core pieces dd ^{1 of} each group are arranged between and at right angles to the further core piece pairs ^{ee 1} and ff ^1. Each core piece is substantially perpendicular to the direction of the coil which ■ surrounds it, and is kept narrow, so that broad between the core pieces and the coils air spaces remain g behufs cooling.

Fig. 6 zeigt teils im Grundriß, teils imFig. 6 shows partly in plan, partly in

•60 Horizontalschnitt eine ' weitere Ausführungs-.fo.rm eines Dreiphasentransformators. Diese zeigt eine größere Unterteilung des durch jede Spule hindurchgehenden Eisens. Im Ganzen gehen durch jede der Spulen a, b und c neun aus Eisenblech gebildete Eisenkerne. Drei dieser Kernstücke, nämlich d, e und /, sind um 120° voneinander entfernt und zwischen diesen sind drei Kernstückpaare tu, vw und xy gelegen. Das eine Ende der drei Kupplungsstücke h i k ist mit dem entsprechenden Ende des Kernstückes ν des Wicklungssatzes α verbunden, dann geteilt und mit den entsprechenden Enden der Kernstücke t und u dieses Wicklungssatzes verbunden, das andere Ende ist in ähnlicher Weise mit den entsprechenden Enden der Kernstücke^, t und u des Wicklungssatzes b verbunden. Jedes Kupplungsstück i ist in ähnlicher Weise an dem einen Ende mit den Kernstücken w, x und y der Wicklungen a und an dem anderen Ende mit den Kernstücken t, χ und y der Wicklungen c verbunden. Jedes Kupplungsstück k ist an dem einen Ende mit den Kernstücken χ, ν und w der Wicklungen b und an dem anderen Ende mit den Kernstücken 11, ν und w der Wicklungen c verbunden.• 60 horizontal section, another embodiment of a three-phase transformer. This shows a greater subdivision of the iron passing through each coil. In total, nine iron cores formed from sheet iron pass through each of the coils a, b and c. Three of these core pieces, namely d, e and /, are separated from one another by 120 ° and between these three core piece pairs tu, vw and xy are located. One end of the three coupling pieces hik is connected to the corresponding end of the core piece ν of the winding set α , then divided and connected to the corresponding ends of the core pieces t and u of this winding set, the other end is similarly connected to the corresponding ends of the core pieces ^ , t and u of winding set b connected. Each coupling piece i is similarly connected at one end to the core pieces w, x and y of the windings a and at the other end to the core pieces t, χ and y of the windings c . Each coupling piece k is connected at one end to the core pieces χ, ν and w of the windings b and at the other end to the core pieces 11, ν and w of the windings c .

Die anliegenden Enden jedes Paares von Kupplungsstücken in und η sind mit den entsprechenden Enden der Kernstücke e und f des Wicklungssatzes α verbunden, je eine Hälfte der beiden Enden ist miteinander vereinigt und die andere Hälfte der genannten zwei Enden ist abgebogen und mit dem Kernstück d verbunden. In derselben Weise 95 sind die anliegenden Enden jedes Paares von Kupplungsstücken in und 0 mit den entsprechenden Enden der Kernstücke d, f und e der. Wicklungen b verbunden, während die anliegenden Enden jedes Paares von Kupplungsstücken η und ο mit den entsprechenden Enden der Kernstücke d, e und f der Wicklungen c verbunden sind. In dieser Anordnung werden die Kernstücke def'm jedem Wicklungssatze so ausgeführt, daß sie etwas über die übrigen Kernstücke hinausragen, so daß die Kupplungsstücke in η ο die anderen Kupplungsstücke hik kreuzen.The adjacent ends of each pair of coupling pieces in and η are connected to the corresponding ends of the core pieces e and f of the winding set α , one half of each of the two ends is united and the other half of the two ends mentioned is bent and connected to the core piece d . In the same way 95 the abutting ends of each pair of coupling pieces in and 0 are connected to the corresponding ends of core pieces d, f and e of. Windings b connected, while the adjacent ends of each pair of coupling pieces η and ο are connected to the respective ends of the core pieces d, e and f of the windings c . In this arrangement, the core pieces def'm each set of windings are designed so that they protrude slightly beyond the other core pieces, so that the coupling pieces in η ο cross the other coupling pieces hik .

Fig. 7 zeigt teils im Grundriß, teils im Horizontalschnitt eine Ausführungsform, bei welcher der durch jeden Wicklungssatz a, b und c gehende, aus Blechen hergestellte Kern in noch größerem Maße unterteilt ist, nämlich in zwölf getrennte Kernstücke, die mit ι bis 12 bezeichnet sind. In diesem Falle sind die Kernstücke 1 und 7 in jeder Gruppe von Kerstücken an jedem Ende durch drei Kupplungsstücke 13 miteinander verbunden. Die Kernstücke 2 und 6 der Wicklungen a sind an jedem Ende mit den Kernstücken 6 und 2 der Wicklungen b mittels eines Kupplungsstückes 14 verbunden. Die Kernstücke 12Fig. 7 shows partly in plan, partly in horizontal section, an embodiment in which the core made of sheet metal and going through each winding set a, b and c is subdivided to an even greater extent, namely into twelve separate core pieces, denoted by ι to 12 are. In this case, the core pieces 1 and 7 in each group of core pieces are connected to one another by three coupling pieces 13 at each end. The core pieces 2 and 6 of the windings a are connected at each end to the core pieces 6 and 2 of the windings b by means of a coupling piece 14. The core pieces 12

Claims

and 8 of the windings α are connected at each end to the core pieces 6 and 2 of the winding c by a coupling piece 15, and the core pieces 12 and 8 of the two winding sets b and c are connected at each end by a coupling piece 16. The two core pieces 3 and 11 of each set of windings are connected to one another at each end by a practically uninterrupted, bent coupling piece 17 made of sheet metal. The core pieces 4 and 10 of each winding set are connected to one another by a similar curved coupling piece 18 and the core pieces 5 and 9 of each winding set are connected to one another by a coupling piece 19. The coupling pieces 17, 18 and 19 are arranged on the outside of the other coupling pieces. Instead of building the core pieces from sheet iron, they can also be formed from iron wire bundles, which are connected to one another as described by coupling pieces also consisting of iron wire bundles.

In this way, a well ventilated transformer can be of high efficiency and efficiency good regulation can be produced easily and cheaply. The ones for the cores and windings Required amounts of iron and copper can be arranged in a very advantageous manner be so. that for a transformer of a given power less iron and copper will be necessary than in the transformers manufactured according to previous principles is necessary for multiphase electricity of corresponding 'power. -

Ραϊ ε ν τ-Α ν SPRU c H ^- .

Transformer for multiphase electricity with separate air spaces between them enclosing, radially arranged core pieces, characterized in that the individual coupling pieces two or more core pieces of one winding set with the corresponding core pieces of one or the other winding set.

1 sheet of drawings.