DE2259465C3 - MehrschenkUger Schichtkern für Transformatoren hoher Leistung - Google Patents
MehrschenkUger Schichtkern für Transformatoren hoher LeistungInfo
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/34—Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
- H01F27/341—Preventing or reducing no-load losses or reactive currents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen mehrschenkligen Schichtkern für Transformatoren hoher Leistung,
dessen Schichtkörper in wenigstens drei im Abstand voneinander angeordnete, parallel zu seinen Fensterebenen liegende Schichtpakete zerlegt ist, die zur
Behebung der auf die Wicklungsstreuflüsse zurückgehenden Zusatzverluste mit isolierenden Zwischenschichten
versehen sind.
Es sind Schichtkerne bekannt, bei denen zwischen den einzelnen Paketen des mehrteiligen Blechpakets Kanäle
liegen. Diese dienen in den bekannten Anordnungen zur Hindurchführung eines Kühlmittels, das die Wärmeabfuhr
aus dem Inneren des Kerns beschleunigen soll.
Das Blechpaket des Kerns wird dazu entlang zweier benachbarter Schichtebenen durch Zwischenlage
schmaler Streifen, die übereinander geschichtet den notwendigen Abstand herbeiführen, mit parallel zu den
Schichtebenen verlaufenden Kühlkanälen versehen. Diese Kühlkanäle werden von dem vorgesehenen
Kühlmittel durchflossen.
Aus der US-PS 27 25 502 ist ferner bekannt, bei geschichteten Kernen durch Zwischenlagen aus elektrisch
nicht Ieitfähigein Material zu verhindern, daß unzulässige Spannungen zwischen den Schichten
elektromagnetisch induziert werden.
Die Erfindung hat aber ein anderes Ziel, nämlich die Ausbildung der eingangs genannten Schichtkerne
derart, daß die auf die Wickiungsstreuflüsse zurückgehenden Zusatzverluste, die mit wachsender Transformatorleistung
eine erhebliche Größe annehmen können, zu reduzieren.
Bekanntlich treten aus den Endbereichen der die Kernschenkel umfassenden Wicklungen erhebliche
Streuflüsse aus, von denen sich ein Teil über den Kern schließt, der Rest jedoch durch die Luft oder andere
Konstruktionsteile verläuft Das Feld, das von außen in den Kern eintritt, verursacht erhebliche Wirbelströme
und damit zugehörige Verluste, die mit der Größe der zur Flußrichtung senkrecht stehenden Flächen, wenn
man die Länge solcher Flächen als groß gegen ihre Breite annimmt, zunehmen. Während im Fensterbereich
des Kerns die zugehörigen Flächengrößen, die für die Größe der Wirbelstromverluste verantwortlich sind,
gleich der geringen Blechdicke sind, ist es bei der äußeren Blechlage die volle Blechbreite, die für die
Größe der zugehörigen Wirbelstromverluste maßgeblich ist
Es ist deshalb an Kernen anderer Art bereits bekannt (GB-PS 12 20 577), in diesen Bereichen der Schenkel die
äußeren Bleche in parallele Streifen zu zerlegen, deren Breite klein gegen ihre Länge ist Derartige Maßnahmen
zur Reduzierung der Wirbelstromverluste reichen jedoch, wie die Praxis zeigt bereits bei Transformatoren
mit einer Leistung von 400 bis 800 MVA nicht aus, um die Verluste auf ein erträgliches Maß zu mindern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Mittel anzugeben, um die über die zugehörigen Blechflächen in
den Kern eintretenden Streufeldkomponenten nicht oder nur außerordentlich geschwächt über den zugehöriger.
Kanal in die dahinterliegenden Teile des Kerns tiefer eindringen zu lassen. Diese Aufgabe wird durch
die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs angegebenen Mittd gelöst
Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird die angestrebte ausreichende Reduktion der Zusatzverluste
erreicht
Die Zeichnung erläutert ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel.
F i g. 1 zeigt in Draufsicht einen Querschnitt durch den Mittelschenkel eines dreischenkligen ebenen
Schichtkerns für Grenzleistungstransformatoren mit Blickrichtung auf das Unterjoch.
F i g. 2 zeigt einen Schnitt durch die Darstellung der Fig. 1 in Richtung H-II.
In F i g. 1 bezeichnen 1 das Unterjoch, 2 die als Röhrenwicklung ausgebildete Oberspannungswicklung
des Transformators, 3 die zugehörige Unterspannungswicklung und 4 den Mittelschenkel des Kerns.
Der Mittelschenkel 4 besteht in bekannter Weise aus geschichteten Eisenblechen, deren Schichtebenen in
Längsrichtung des Jochs verlaufen.
Der Schenkel 4 weist ebenso wie die zugehörigen Joche zwei parallel zu den Schichtebenen seiner
äußeren Bleche verlaufende Kanäle 5 und 6 auf, die die gesamte Schichtebene an der zugehörigen Stelle mit
hinreichender Weite durchsetzen. In die Kanäle 5 und 6 sind massive Platten 5' und 6' aus unmagnetischem Stahl
eingesetzt, so daß die äußeren Blechlagen 7 und 8 von den inneren Teilen des zugehörigen Kerns magnetisch
isoliert angeordnet sind.
Die äußeren Blechlagen 7 und 8 sind in schmale parallele Streifen zerlegt, die sich in Längsrichtung des
Schenkels 4 erstrecken und eine Breite aufweisen, die im Vergleich zur zugehörigen Länge gering ist
Wie der F i g. 2 entnommen werden kann, sind die Stahlplatten 5' und 6' als Spannplatten über die
zugehörigen Abstände zwischen den inneren und äußeren Kernlagen hindurch auch durch das Unterjoch
1 bzw. das Oberjoch 10 geführt und Bestandteil der Preßkonstruktion 11,12 des Transformators, die es über
zugehörige Ansätze 13, 14 bzw. 15, 16 gestattet, die Unterspannungswicklung und die Oberspannungswicklung
des Transformators mittels entsprechender Preß-
elemente 17 dem erforderlichen Preßdruck auszusetzen.
In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Anordnung derart getroffen, daß die Zerlegung der
äußeren Blechpaketlagen 7 und 8 in schmale Streifen durchgehend über den Kern vorgenommen ist Soweit
es die Verhältnisse zulassen, ist es jedoch auch möglich,
die Zerlegung zugehöriger Bleche iuf solche Teile des
Kerns zu beschränken, die im Bereich der maximalen Streuinduktion der Wicklung gelegen sind. Die Kosten
für die Herstellung der schmalen Streifen werden so verringert und Arbeitszeiten beim Legen des Kerns
vermindert.
Verzichtet man auf die Einbeziehung der Kanäle 5 und 6 zur Unterbringung von Bauteilen der Preßkonstruktion
des Kerns, so ist es ferner möglich, die Kanäle
als reine Luftspalte, zweckmäßig unter Einbringung von Isolierstoffen, entsprechender Weite auszubilden. Die
Anordnung kann dann auch derart getroffen sein, daß anstelle der Isolierschichten schmale Streifen aus
schwach magnetischem oder unmagnetischem Material zur Herbeiführung des erforderlichen Abstandes zwi-
10
15 sehen benachbarten Schichtebenen in die beiden Kanäle
5 bzw. 6 eingebracht werden. Auf eine ausreichende magnetische Isolation der äußeren Schichtlagen des
Kerns ist jedoch Wert zu legen.
In jedem Fall ist jedoch dafür Sorge zu tragen, daß die
auQenliegenden Teile des Kerns durch entsprechende Wahl des Abstandes zwischen dem zugehörigen Kanal
und der äußersten oberen Blechlage so gewählt ist, daß der Querschnitt dieses Pakets mindestens die Hälfte des
auf diese Bleche entfallenden Anteile des Streuflusses bei Nennleistung des Transformators aufnehmen kann,
ohne gesättigt zu werden. Tritt diese Sättigung jedoch infolge einer unzureichenden Querschnittswahl ein, so
tritt der Streufluß in den mittleren Teil des Kerns ein,
und die Wirbelstromverluste innerhalb des Kerns steigen auf ein unerwünschtes Maß an.
Zur optimalen Dimensionierung des Kerns soll der Querschnitt der beiden äußeren Blechpaketlagen deren
gewählt sein, daß er bei Aufnahme des ganzen Anteils des zugehörigen Streuflusses gerade in die Sättigung
oder in die Nähe der Sättigung kommt
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Mehrschenkliger Schichtkern für Transformatoren
hoher Leistung, dessen Schichtkörper in wenigstens drei im Abstand voneinander angeordnete,
parallel zu seinen Fensterebenen liegende Schichtpakete zerlegt ist, die zur Behebung der auf
die Wicklungsstreuflüsse zurückgehenden Zusatzverluste mit isolierenden Zwischenschichten versehen
sind, dadurch gekennzeichnet, daß die :o
beiden äußeren Schichtlagen (7, 8) des Kerns von den innenliegendei! Kernteilen (4, 1, 10) durch
Schichten aus unmagnetischem Material magnetisch weitgehend isoliert angeordnet und wenigstens in
Bereichen der maximalen Streuinduktion in schmale Streifen (z. B. 7', 7", 8', 8") zerlegt sind und einen
solchen Querschnitt aufweisen, daß be: Nennleistung des Transformators die zugehörigen Blechpakete
bei Aufnahme der Hälfte des Streuflusses noch nicht gesättigt sind, bei Aufnahme des gesamten auf sie
entfallenden Anteils des Streuflusses aber gerade in die Sättigung oder in deren Nähe kommen.
2. Mehrschenkliger Schichtkern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Schichten zwischen
den äußeren Blechlagen (7,8) und den inneren Teilen
eines Schenkels (4) Spannplatten (51, 6') aus unmagnetischem Stahl eingebracht sind, die Bestandteil
der Preßkonstruktion (11,13,14,12,15,16)
des Transformators sind.
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Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19722259465 DE2259465C3 (de) | 1972-12-05 | 1972-12-05 | MehrschenkUger Schichtkern für Transformatoren hoher Leistung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19722259465 DE2259465C3 (de) | 1972-12-05 | 1972-12-05 | MehrschenkUger Schichtkern für Transformatoren hoher Leistung |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2259465A1 DE2259465A1 (de) | 1974-06-06 |
DE2259465B2 DE2259465B2 (de) | 1978-09-21 |
DE2259465C3 true DE2259465C3 (de) | 1979-05-17 |
Family
ID=5863571
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19722259465 Expired DE2259465C3 (de) | 1972-12-05 | 1972-12-05 | MehrschenkUger Schichtkern für Transformatoren hoher Leistung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2259465C3 (de) |
-
1972
- 1972-12-05 DE DE19722259465 patent/DE2259465C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2259465A1 (de) | 1974-06-06 |
DE2259465B2 (de) | 1978-09-21 |
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