DE2160951A1

DE2160951A1 - Mehrphasentransformator

Info

Publication number: DE2160951A1
Application number: DE19712160951
Authority: DE
Inventors: Rene Nevers Imbert (Frankreich)
Original assignee: Unelec SA
Current assignee: Alstom SA
Priority date: 1970-12-14
Filing date: 1971-12-08
Publication date: 1972-06-29
Also published as: GB1361436A; FR2123093B1; NL7117156A; IT943912B; OA03871A; FR2123093A1; ES397268A1; BE776141A

Description

MEHRPHASENTRANSFORMATOR

Die Erfindung betrifft einen Mehrphasentransformator mit einer Anzahl von Magnetkernen, die gleich der Anzahl der Phasen des elektrischen Speisestroms ist, wobei jeder Magnetkern zwei nebeneinanderliegende gerade Seiten aufweist, die jeweils an einer geraden Seite des benachbarten Magnetkerns anliegen und in eine rechtwinklige Spule hineinreichen, welche eine HochsOannungs- und eine Niederspannungswicklung aufweist. Sie betrifft insbesondere Drehstromtransformatoren.

Derartige Transformatoren haben den Nachteil, dass sie schwer herzustellen sind. Die Herstellungsweise, bei der Spulen um die aneinander anliegenden Seiten der Kerne gewickelt werden, ist lang und kostspielig, und dabei wird ein beträchtlicher Raum von dem magnetischen Metall nicht bedeckt, es sei denn, die Magnetkerne erhalten eine von einem Rand zum anderen sich ändernde Höhe, und zwar dadurch, dass Blechteile unterschiedlicher Breite übereinandergPOackt werden. Eine Herstellung durch Zuschnitt von Blechteilen auf zunehmend gr'dssere Längen,

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deren Stapelung um einen Dorn herum, Ausglühen, Herausnahme des Doms und Durchführung der Blechteile nacheinander durch zwei Spulen sowie endgültige Formgebung dauert ebenfalls lange und erfordert viel Sorgfalt. Daher werden derartige Transformatoren praktisch nicht hergestellt, obwohl sie im Prinzip von Interesse sind.

Dip Erfindung hat die Beseitigung dieser Nachteile zum Ziel sowie die Herstellung eines Mehrphasentransformators auf ^ einfache und billige Weise, der kompakt aufgebaut ist, bedeutend grössere Magnetmetallquerschnitte aufweist als herk'ömmlichp Transformatoren, dessen Kupferverluste beträchtlich geringer als diejenigen herkömmlicher Transformatoren und dessen Spulen wirksamer gekühlt sind.

Der erfindungsgemässe Mehrphasentransformator ist dadurch gekennzeichnet, dass seine Magnetkerne jeweils aus einem Magnetblech hergestellt werden, welches um einen Dorn mit einer der Form des Kerns entsprechenden Form gewickelt, ausgeglüht und sodann in Teile zerschnitten wird, deren Länge derjenigen des Magnetstromkreises entspricht, und dass die einzelnen Teile in die beiden Wicklungen, in die der Magnetkern hineinreichen soll, pingpsetzt und danach montiert werden.

Der erfindungsgemässe Transformator weist ferner vorzugsweise mindestens eines der folgenden Merkmale auf;

Seine Niederspannungswicklungen, die so nahe wie möglich an den Seiten der Magnetkerne angeordnet sind, bestehen aus Magnetblech.

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- Seine Hochspannungswicklungen, die um die Niederspannungswicklungen herum angeordnet sind, bestehen aus Drahtschichten, deren Breite, angefangen von der der Niederspannungswicklung am nächsten liegenden Schicht, abnimmt.

- Die mittlere Breite der Niederspannungs- bzw. Hoch-Süannungswicklung ist die gleiche.

- Die Seiten der rechtwinkligen Spulen, die im Innern der Magnetkerne angeordnet sind, sind deren lange Seiten und verlaufen senkrecht.

- Die senkrechten Seiten der Spulen sind durch senkrecht angeordnete Isolierschirme geschützt.

- Die senkrecht angeordneten Isolierschirme haben einen waagerechten Querschnitt, der so nahe am Querschnitt des Umfangs der Spulen liegt, dass sie als FUhrung des umlaufenden Kühlmittels dienen.

An Hand der Zeichnung wird ein Ausfuhrungsbeispiel eines erfindungsgemässen Drehstromtransformators beschrieben.

Die Pig« veranschaulicht eine Draufsicht des erfindungsgemässen Transformators mit einem Teilschnitt eiier Spule. Der Transformator besteht aus drei Magnetkernen 1, 2 bzw. 3 und drei elektrischen Spulen 4, 5 bzw. 6. Jede dieser Spulen besteht aus einer Nieders-pannungswicklung 7 und einer Hochspannungswicklung 8.

Der Magnetkern 1 wird erzielt durch Wicklung eines Magnetbleches um einen Dorn mit einer Form, der der end-

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gültigen Form des Kerns entspricht, durch Ausglühen des Blechs auf dem Dorn, durch Abwicklung und Zerschneiden in Teile, die eine Länge haben, welche derjenigen des Magnetkreises im wesentlichen entspricht, jedoch nicht genau berechnet ist. Die Teile werden sodann nacheinander in den Spulen aufeinandergepackt, beispielsweise in den Spulen 4 und 6 des Kerns 1, und dann auf bekannte Weise montiert. Die Montage erfolgt entlang den Händern 9 und 10, deren Lage auf dem Aussenteil des Kerns beliebig sein kann. Der Kern weist zwei gerade Seiten 11 und 12 auf, die durch die Spulen hindurchgehen, sowie ein Joch 13, das im wesentlichen die Form eines Kreisbogens hat.

Die Niederspannungswicklung 7 besteht aus aufeinanderfolgenden Schichten 14 eines Bandes aus Kupfer oder einem beliebigen anderen Material hoher Leitfähigkeit, welches sieh so formen lässt, dass es sehr nahe am Umfang der beiden Seiten der Kerne 1, 2 und 3 angeordnet werden kann, die es umgibt, von denen es jedoch durch eine Isolierschicht getrennt ist.

Die Hochspannungswicklung P besteht abwechselnd aus Kupferdrahtschichten 15 und elektrischem Isoliermatarial 16, wobei die Breite der Drahtschichten mit zunehmender Entfernung vom Kern geringer wird, so dass der Querschnitt der Wicklung trapezförmig und die mittler? Breite der Hochspannungswicklung gleich derjenigen der Niedprspannungswicklung ist.

Die Wicklungen sind voneinander durch senkrecht angeordnete Isolierschirme 17 und 1P getrennt. Diese Schirme weisen den Vorteil auf, dass sie das Kühl'ol an den senkrechten Windungen

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der Spule entlangleiten und diese "besser kühlen. Während bei einem herkömmlichen Transformator, in dem der Dlumlauf im wesentlichen senkrecht zu den Windungen erfolgt, der Temperaturunterschied zwischen dem wärmsten bzw. dem kältesten Punkt etwa 40° C betragen kann, wird durch den Olmumlauf entlang den langen Seiten der Windungen eine im wesentlichen konstante Wicklungstemperatur erzielt.

Normalerweise werden die Wicklungen in bezug zu den Kernen und zueinander durch Keile 19, 20 aus Holz odor dergl. gehalten. Der gesamte Transformator ist in einem zylinderförmigen Teil 21 untergebracht.

Bei einer abgewandelten AusfUhrungsforra können die Joche geradlinig sein, so dass der Transformator eine rechtwinklige Form aufweist.

-Patentansprttche-

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1.) Mehrphasentransformator mit einer Anzahl von Magnetkernen, die gleich der Anzahl der Phasen ist, wobei jeder Magnetkern zwei nebeneinanderliegende gerade Seiten aufweist, die jeweils an einer geraden Seite des benachbarten Magnetkerns anliegen und in eine rechtwinklige Spule reichen, die eine Hochspannungs- und eine Niederspannungswicklung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetkerne (1,2,3) jeweils aus einem Magnetblech hergestellt werden, welches um einen Dorn mit einer der Form des Kerns entsprechenden Form gewickelt, auf diesem ausgeglüht und sodann in Teile zerschnitten wird, deren Länge derjenigen des Magnetstromkreises entspricht, und dass die einzelnen Teile in die beiden Wicklungen (4,6),in die der Magnetkern hineinreichen soll, eingesetzt und danach montiert werden.

2. Transformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Niederspannungswicklung (7) so nahe wie möglich an den Seiten (11,12) der Magnetkerne angeordnet ist und aus Magnetblech (14) besteht.

3. Transformator nach Anspruch 1 oder 2, da durch gekennz eichnet, dass die Hochspannungswicklung (8), die um die Niederspannungswicklung (7) angeordnet ist, aus Drahtschichten (15,16) besteht deren Breite, angefangen von der der Niederspannungswicklung (7) am nächsten liegenden Schicht, abnimmt.

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4. Transformator nach Anspruch 3_S dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Breite der NiedersOannungs- "bzw. Hochspannungswicklungen (7,8) gleich ist.

5. Transformator nach einem der Ansprüche 1 "bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die geraden Seiten der Spulen (4,6), die im Innern der Magnetkerne (1,2,3) angeordnet sind, deren lange Seiten sind und senkrecht verlaufen ,

6. Transformator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die senkrechten Seiten der Spulen (4,6) durch senkrecht angeordnete Isolierschirme (17,18) geschützt sind.

7. Transformator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die senkrecht angeordneten Isolierschirme (17,18) einen waagerechten Querschnitt haben, der so nahe am Querschnitt dps Umfangs der Spulen liegt, dass sie als Führung des umlaufenden Kühlmittels dienen,

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