DE2022416A1

DE2022416A1 - Anordnung zur schnellen Veraenderung des induktiven Widerstandes von Drosselspulen und Transformatoren

Info

Publication number: DE2022416A1
Application number: DE19702022416
Authority: DE
Inventors: Ernst Dipl-Ing Deltz
Original assignee: DELTZ ERNST DIPL ING
Current assignee: DELTZ ERNST DIPL ING
Priority date: 1970-05-08
Filing date: 1970-05-08
Publication date: 1971-11-25

Description

Anordnung zur schnellen Veränderung des induktiven Widerstandes von Drossel spulen und Transformatoren.
Die Hauptananmeldung sowie die Zusatzanmeldung hat eine Anordnung zum Gegenstand, die es ernöglicht, den induktiven Widerstand einer Drossel spule oder eines Transformators schnell zu verändern.
Dies geschieht dadurch, daß eine Erregerspule derart in den Eisenkern eingebaut wird, daß einmal nur ein Abschnitt des Ei.senkernes voriagnetisiert und damit der induktive Widerstand verkleinert wird - bei Transformatoren vergrößert - zum anderen die Erregerspulen qu.r zu. Hauptfluß, also so angeordnet sind, daß der Haupttluß praktisch keine Spannung in ihnen erzeugt. Bei Erregung dieses Abschnittes des Eisenkernes bis in die Sättigung entsteht eine luftspaltähnliche Situation in Eisenkern, die durch plötzliche Entregung beseitigt werden kann, was eine Erhöhung des induktiven Widerstandes der Drossel bedeutet. Hiermit soll eine Strombegrenzung, vorallem im Kurzschlußfall, bewirkt werden (Kurzschlußbegrenzungsdrossel).
Im Hinblick auf Vergrößerung des Widerstandsverhältnisses bei entregtem und erregtem Zustand sowie auf die erforderlich schnelle Entregung der Vormagnetisierung sind im Zusatzpatent weitere Verbesserungen gegenüber dem Hauptpatent vorgeschlagen. Sie bestehen darin, daß einmal die Streuung des Hauptflußes durch die Aufteilung der Schenkel des Eisenkernes in llauptflußrichtung und die in Abständen voneinander auf die Einzel schenkel aufgesteckten llauptspulen bei der Vormagnetisierung der Einzel schenkel vergrößert wodurch der induktive Widerstand der Drossel gegenüber dem Hauptpatent noch wesentlich verkleinert wird. Weiter wird zusätzlich eine Steuerspule in den ttormagnetisierllngskreis vorgeachlagen, deren Achse wiederum quer zum Hauptfluß der Drossel oder des Transformators sowie quer zum Fluß der Vormagnetisierung steht. Wird diese Steuerungsspule kräftig erregt, so entsteht im Vorsagnetisierungskreis eine luftspaltähnliche Situation, wodurch der magnetische Widerstand im Erregerkereis vergrößert wird. Dies kann zur schnellen Entregung des Vormagnetisierungskreis ausgenützt werden. Der gleiche Efekt wird erzielt, wenn zwei oder mehr Steuerspulen derart geschaltet werden, daß die Summe der Erregerflüsse, die diese Spulen durchfließen, praktisch Null wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine verbesserte Anordnung zur schnellen Veränderung des induktiven Widerstandes von Drossei spulen und Transformatoren durch Eingriff in den magnetischen Kreis. Erfindungsgemäß wird hier eine Verbesserung der Anordnung gegenüber der Haupt d Zusatzpatentanmeldung dadurch erreicht (siehe Beilagezeicehnung), daß ein Lusftspalt (1) in den Schenkel polen (RST) der Drossel dif3 eisengeschlossenen Teilkerne (2 in Figur 2) magnetisch voneinander trennt, üer llatlptfluß aber über diesen Luftspalt fließen muß Hierdurch wird os möglich, eine derartige Drehstromdrossel mit Luftspalt symmetrisch aufzubauen.
Diese Anordnung ist dadurch gekennzeichnet, daß die mehrfach längs geteilen Schenkelpole dieser Drossel aus zwei oder mehreren einengeschlossenen Teilkernen derart aufgebaut sind, daß der Hauptfluß, erzeugt durch die Drehs@@@mspulen (4 in Figur 1 bzw.
4.1 in Figur 3), die Schenkel @@@ ein@@@@en Teilkerne in gleicher Richtung längs des Schenkel@@@ @@ehrtrömt und über die Joche und den anderen Schenkelpolzen zurückfließt, der Erregerfluß dagegen in den Teilkernene einen eiszugeschlossenen magnetischen Kreis findet and weiter dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den einzelnen Teilkernen ein Luftspalt angeordnet ist.
Eine weitere Verbesserung wird dadurch erreicht, daß die Erregerspulen (3 in Figur 3), die der Vormagnetisierung dienen als Supraleiser aufgebaut sind und im Normalbetrieb der Drossel supraleitend sind. Hierdurch wird erreicht, daß einmal die sehr bohen Erregerströne nur geringe Verluste erzeugen, und zum anderen bei plötzlicher Veränderung der Induktivität der Drossel, im Fall des Netzkurzschlußes, die Abschaltung des Erregerstromes dadurch erleichtert bzw. beschleunigt wird, daß der Zustand der Supraleitung plötzlich beseitigt wird. Dies geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß über Funkenstrecken Windungskurzscillüsse in den Spulen der Erregerwicklung hergestellt werden, die bei plötzlicher Vergrößerung der Induktivität der Drossel durch die dabei in den Einzelschenkeln auftretenden agnetischen Flüsse bzw. Flußänderungen eine Durchschlagspannung und danach einen Zusatzstrom erzeugen. An den Verbindungsstellen am Supraleiter oder an den de Supraleiter umgebenden Leiter, also in unmittelbarer 'ähe des Supraleiters, entsteht dadurch Stromverlustwärme, die den Supraleiter aufheizt und ihn damit zum Normalleiter werden läßt.
Erfindungsgemäß wird weiter vorgeschlagen, die 'unkenstrecken für die Windungskurtschlüsse in unmittelbarer Nähe des Supraleiters anzubringen. Hierdurch wird nicht nur die Stromverlustwarme an den Klemmstellen sondern auch die Lichtbogenwärme zur Aufheizung des Suprnleiters benützt.
Eine weitere baulichte Verbesserung ist dadurch zu erreichen, daß die Hauptspule (4.1 in Figur 3) den gesamten Schenkelpol, also alle Teilkerne einer Phase, umschließt.

Claims

Patent-Ansprüche 01.)AnordDung zur schnellen Veränderung des induktiven Widerstandes von Drossel spulen und Transformatoren durch Eingriff in den magnetischen kreis dadurch gekennzeichnet, daß die mehrfach längs geteilten Schenkelpole (siehe Beilagezeichnung) dieser Drossel aus zwei oder mehreren eisengeschiossenen Teilkernen (2 in Figur 2) derart aufgebaut sind, daß der Hauptfluß die Schenkel der einzelnen Teilkerne in gleicher Richtrng längs des Schenkelpols durchströmt und iiber die Joche und die anderen Schenkelpole zurückfließt, der Erregerfluß dagegen in den Teilkernen einen.eisengeschlossenen magnetischen Kreis findet.
2. Anordnung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den einzelnen Teilkernen ein Luftspalt (1} angeordnet ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerspulen (3 in Figur 3) aus supraleitendem Material aufgebaut sind.
4. Anordnung nach Anspruch 1. und 3. dadurch gekennzeichnet, daß der Zustand der Supraleitung bei schneller Veränderung des Erregerstromes beseitigt wird.
5. Anordnung nach Anspruch 1., 3. und 4. dadurch gekennzeichnet, daß in den supraleitenden Erregerspulen über Funkenstrecken Windungskurzschliisse hergestellt sind.
6. Anordnung nach Anspruch 1., 3., 4. und 5. durch gekennzeichnet, daß die Funkenstrecken zur Herstellung der Windungskurzschlüsse in unmittelbarer Nähe des Supraleiters angebracht sind.
7. Anordnung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptspulen (4.1 in Figur 3) die Schenkelpole, also alle Teilkerne einer Phase, umschließen.

L e e r s e i t e