DE2308965A1

DE2308965A1 - Mehrphasentransformator

Info

Publication number: DE2308965A1
Application number: DE19732308965
Authority: DE
Inventors: Jun Friedrich Buerkle
Original assignee: BUERKLE FRIEDRICH JUN
Current assignee: BUERKLE FRIEDRICH JUN
Priority date: 1973-02-23
Filing date: 1973-02-23
Publication date: 1974-09-05

Description

Mehrphasentrans formator Die Erfindung betrifft einen Mehrphasentransformator, vorzugsweise Dreiphasenmanteltransformator. Dreiphasentransformatoren werden üblicherweise als sog. Kerntransformatoren ausgeführt, wobei auf jede parallel zu den anderen angeordneten Säule aus geschichtetem Trausforinatorblech eine Wicklung aufgebracht ist. Das Aufbringen dieser Wicklungen ist umständlich, insbesondere wenn ein Luftspalt im Eisen vermieden werden soll.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen kostensparend herzustellenden Mehrphasenmanteltransformator, vorzugsweise Dreiphasenmanteltransformator, von hohem Wirkungsgrad zu schaffen.
Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von einem Mehrphasen transformator und besteht erfindungsgemäß darin, daß dieser aus einer vorgegebenen Anzahl, vorzugsweise aus drei Einphasenmanteltransformatoren mit E/I-Schnitt besteht, wobei der jeweils nächste Einphasentransformator bei weggenommenem I-Steg an den REckensteg des vorhergehenden Einphasentransformators angesetzt und damit verschweißt ist.
Besonders vorteilhaft ist bei der Erfindung daher, daß sich dieser aus normalen Einphasenmanteltransformatoren herstellen läßt, wobei nahezu keine Luftspalte zwischen den einzelnen Eisenwegen in Rauf genommen werden müssen.
Einphasenmanteltransformatoren mit E/I-Schnitt sind bekannt, nachteilig bei diesen ist jedoch, daß das Joch eine besondere Haltevorrichtung erfordert, wohingegen beim M-Kern eine gegenläufige Schichtung der Transformatorkerne mit vorgegebenem und in Kauf zu nehinendem Luftspalt erfolgt.
Neuerdings ist bekannt, Einphasentransformatoren mit E/I-Schnitt dadurch herzustellen, daß die Wicklung auf den Steg der laminierten Bleckpackung aufgeschoben und das Joch beim E-Schnitt aufgedruckt und dann mittels eines besonderen Schweißverfahrens angeschweißt wird. Damit die Schweißung vorgenommen werden kann, sind hierzu besondere Maßnahmen erforderlich, insbesondere erfolgt die Schweißung unter einer Schutzgasatmosphäre, vorzugsweise unter einer Argonatmosphäre. Dieses Schweißverfahren hat den Vorteil, daß an den äußeren Verbindungskanten des Joches mit dem E-Schnitt ein Luftspalt ganz wegfällt, wobei außerdem auch die einzelnen Bleche miteinander verbunden werden und der gesamte Transformator einen stabilen Aufbau erhält.
Die Erfindung führt hier einen weiteren wesentlichen Schritt weiter und ermöglicht unter Verwendung der bekannten Einphasenmanteltransformatoren den Aufbau von Mehrphasentransformatoren in äußerst kostensparender und rationeller Weise.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und in diesen niedergelegt.
Im folgenden werden auf Aufbau und Wirkungsweise eines Ausführungsbeispiels der Erfindung im einzelnen näher eingegangen.
Dabei zeigt die Zeichnung einen Mehrphasentransformator gemäß der Erfindung in perspektivischer Darstellung.
Der in der Zeichnung dargestellte Mehrphasenmanteltransformator stellt einen Dreiphasenmanteltransformator dar, die einzelnen Wicklungen der Phasen sind jeweils mit la,lb und 1c bezeichnet. Der obersten Wicklung la ist ein aus laminiertem Eisenblech üblicher Art aufgebauter Mantel 2a zugeordnet, bestehend aus einem E/I-Schnitt, wobei das den I-Steg bildende Joch 3 nach Aufschieben der Wicklung la auf den Mittelsteg des E-Schnitts aufgesetzt und an den mit 4a bezeichneten Stellen verschweißt ist. Eine solche Schweißung war bis vor kurzem noch für unmöglich gehalten worden; sie erfolgt unter einer Schutzgasatmosphäre und verbindet das Joch 3 mit dem E-Schnitt 5a des ersten Einphasentransformators 2a auf luftspaltfreie Weise; während des Schweißvorgangs wird dabei auf das Joch 3 ein entsprechend großer Druck ausgeübt, so daß auch die nicht unmittelbar durch die Schweißung verbundenen Teile des Joches 3 und des E-Schnitts 5a im wesentlichen luftspaltfrei sind. Ein solcher Transformator weist daher kaum Streuverluste auf.
Die weiteren beiden Phasen des erfindungsgemäßen Dreiphasenmanteltransformators werden dann dadurch gebildet, daß an den Brückensteg 6a des E-Schnitts 5a des ersten Einphasenmanteltransformators 2a unmittelbar die offen stehenden Blechpakete des E-Schnitts 5b eines zweiten Einphasenmanteltransformators 2b angesetzt werden, wobei dessen Joch, nämlich der I-Steg, entfernt ist. Der Schweißvorgang erfolgt dann wiederum unter entsprechend hohem Druck an den mit 4b bezeichneten Stellen in der Weise, daß zumindest an diesen Stellen jeglicher Luftspalt ausgeschlossen ist. Das bedeutet, daß eine entsprechende Flußverkettung erzeugt wird, wobei der Brückensteg 6a des ersten Einphasenmanteltransformators als magnetisches RUckschlußjoch für den E-Schnitt 5b des zweiten Einphasenmanteltransformators 2b dient.
An den Ruckensteg 6b des zweiten E-Schnittes 5b wird dann in der gleichen Weise wieder unmittelbar der offene E-Schnitt 5c eines dritten Einphasenmanteltransformators angesetzt, so daß man bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zu einem extrem streuarmen Dreiphasenmanteltransformator gelangt, dessen Herstellung unvergleichlich kostensparend ist.
Selbstverständlich sind die Wicklungen la,lb und 1c vor dem Schweißvorgang auf die Mittelstege der jeweiligen E-Schnitte 5a,5b und 5c aufgeschoben, so daß auch hier keine Komplika tionen entstehen; die Wicklungen selbst können auf die Wickelspulen außerhalb der Bleche getrennt von diesen aufgewickelt werden.
Es hat sich dabei herausgestellt, daß es zweckmäßig und empfehlenswert ist, die mittlere Spule ib des erfindungsgemäßen Dreiphasenmanteltransformators gegenlaufig gewickelt aufzubringen, da man auf diese Weise einen um 3o °,§ größeren Wirkungsgrad bei etwa der gleichen Verlustleistung, d.h. der gleichen ärmeenticklung des Transformators erreicht.
Vorteilhaft ist besonders, daß man auf diese Weise jede Möglichkeit einer gegenläufigen Schichtung der Transforma torenbleche vermeiden kann, außerdem ergibt sich aufgrund des Umstandes, daß man einen Dreiphasenmanteltransformator im Gegensatz zu einem Kerntransformator gewinnt, noch ein, wenn auch nur geringfügig besserer Wirkungsgrad, besonders vorteilhaft ist auch, daß die Erfindung die Verwendung von drei serienmäßigen E/I-Schnitten entsprechend den DIN-Normen erlaubt, so daß keine Entwurfskosten und dergleichen entstehen.

Claims

Patentansprüche:

Mehrphasentransformator, vorzugsweise Dreiphasenmanteltransformator, dadurch gekennzeichnet, daß dieser aus einer vorgegebenen Anzahl, vorzugsweise aus drei Einphasenmanteltransformatoren (2a,2b,2c) mit E/I-Schnitt besteht, wobei der jeweils nächste Einphasentransformator (2b,2c) bei weggenommenem I-Steg an den Rückensteg (6a bzw.

6bades vorhergehenden Einphasentransformators (2a bzw. 2b) angesetzt und damit verschweißt ist.
2. Mehrphasentransformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Spule (1b) mit Bezug auf die beiden äußeren Spulen (la und lc) gegenläufig gewickelt ist.
3. Mehrphasentransformator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bleche der Einphasenmanteltransformatoren in gleicher Richtung geschichtet und die den einzelnen Phasen entsprechenden Wicklungen (la,lb,lc) der Einphasenmanteltransformatoren (2a,2b,2c) vor dem Verschweißen aufgeschoben sind.
4. Mehrphasentransformator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der E-Schnitt des obersten Einphasenmanteltransformators (2a) durch den 1-Schnitt eines aufgesetzten und verschweißten Joches (3) abgeschlossen ist und daß insgesamt serienmäßige E/I-Schnitte vorgesehen sind.
5. Verfahren zur Herstellung eines Mehrphasentrans formators, vorzugsweise eines Dreiphasenmanteltransformators nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an den Rückensteg (6a) eines aus einem h/I-Schnitt bestehenden Einphasenmanteltransformators (2a) der offene E-Schnitt eines zweiten Einphasenmanteltransformators unter Druck angesetzt und unter Einwirkung einer Schutzgasatmosphäre an den Außenkanten verschweißt wird und daß an den Rückensteg dieses angeschweißten E-Schnitts (5b) der offene ESchni tt (5c) eines weiteren Einphasenmanteltransformators mit eingesetzter Spulenwicklung (1c) unter Druck angeschweißt wird.