DE270072C

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Publication number: DE270072C
Application number: DENDAT270072D
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 270072 KLASSE 21 «/.GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 31. Mai 1913 ab.

Es ist bekannt, daß.. bei allen bisherigen zur Erzeugung kurzer , Hochspannungstromstöße dienenden Transformatoren, welche die Primärwicklung des Transformators bzw. Induktoriums mittels kurzer, gleichgerichteter Stromstöße erregen, im. allgemeinen bessere Ergebnisse erzielt wurden, wenn diese, statt mit einem geschlossenen Eisentransformator, mit einem offenen, sogenannten Induktorium

ίο zusammen arbeiten. Als Grund hierfür werden mit Recht die Remanenzerscheinungen angeführt. Diese sind allerdings von solcher Bedeutung, daß bei starker Sättigung nur ein verhältnismäßig kleiner Bruchteil der Kraftlinien aus dem Eisen verschwindet, falls dieses einen geschlossenen magnetischen Kreis bildet. Es bleiben unter Umständen 70 Prozent der Kraftlinien in dem Eisen zurück, so daß die Wirkung tatsächlich nur gering sein kann, selbst wenn ' die Unterbrechung in noch so kurzer Zeit erfolgt.

Durch die Wirkung der Enden ist bei einem offenen Induktorium diese Schwierigkeit zum großen Teile beseitigt, dafür kommen aber die bekannten Einwände gegen den offenen magnetischen Stromkreis, bestehend in ungenügender Verkuppelung der beiden Windungssysteme und in Erzeugung zu geringer Felder, in Betracht, so daß ein Verfahren, welches imstande ist, die Remanenz bei geschlossenem Transformator zu beseitigen, beträchtliche Vorteile bieten würde.

Dieser Zweck kann nun dadurch erreicht werden, daß man in dem Moment, wo der Unterbrecher ausschaltet, eine magnetomotorische Kraft in Tätigkeit treten läßt, welche 45

der magnetomotorischen Kraft des Unterbrecherstromes entgegenwirkt, so daß durch geeignete Wahl der Verhältnisse tatsächlich die ganze Remanenz beseitigt und, wenn nötig, auch negative Kraftlinien entgegengesetzter Polarität erzeugt werden.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, eine der magnetomotorischen Kraft des Unterbrecherstromes entgegenwirkende magnetomotorische Kraft mittels einer Gegenstromwicklung gerade in dem Augenblick, wo die Unterbrechung des Hauptstromes erfolgt, dadurch entstehen zulassen, daß in diesem Augenblick der Stromkreis der Gegenstromwicklung durch einen besonderen Schalter geschlossen . wird. Dieses Verfahren bietet aber verschiedene Nachteile. Zunächst ergeben sich fast unüberwindliche konstruktive Schwierigkeiten. Es ist zu berücksichtigen, daß die gebräuchlichen Unterbrecheranordnungen durch lange Erfahrung und viele Versuche auf eine hohe Stufe der Vollkommenheit gebracht worden sind. Die Notwendigkeit einer doppelten Unterbrecheranordnung bei dem bekannten Verfahren würde infolge der Schwierigkeit der praktischen Ausführung zu einem Verzicht auf einen großen Teil der Vorteile der bekannten einfachen Unterbrecher nötigen. Selbst wenn aber die konstruktiven Schwierigkeiten zufriedenstellend gelöst werden könnten, so wäre doch die Wirksamkeit der bekannten Anordnung noch durchaus zweifehaft. Da der Gegenstrom im Augenblick der Abschaltung des primären Hauptstromes sich noch nicht zur vollen Höhe entwickelt haben kann, werden im Augenblick der Abschaltung Komplika-

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tionen eintreten, die eine Verzerrung der Kurve im ungünstigsten Sinne zur Folge' haben müssen. Damit überhaupt bereits im Augenblick der Unterbrechung ein Gegenstrom vorhanden ist, muß der Stromschluß der Gegenstromwicklung eine, wenn auch kleine, so doch endliche Zeit vor der Unterbrechung des Hauptstromes eingeschaltet werden; infolgedessen wird ein großer Teil der durch den

ίο Hauptstrom erzeugten Kraftlinien noch vor der Unterbrechung zum Verschwinden gebracht und die Zeit des Verschwindens der Kraftlinien aus der Spule um die Zeit der Voreinschaltung des Gegenstromes verlängert, wodurch die Wirksamkeit der Unterbrecheranordnung wesentlich verringert wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Gegenstromwickiungununterbrochen mit Gleichstrom gespeist, so daß die entgegengesetzte magnetomotorische Kraft dauernd wirkt. Natürlich muß dann die entgegengesetzte magnetomotorische Kraft kleiner sein als die des Hauptstromes, und zwar kann man je nach den Verhältnissen ihre Größe so bestimmen, daß die Remanenz entweder teilweise oder ganz vernichtet oder auch die Kraftlinienrichtung umgekehrt wird.

Da nun aber die Gegenwicklung durch den Wechsel der Kraftlinien im Eisenkern des Transformators ebenfalls eine E. M. K. erzeugen wird, so werden die hierdurch entstehenden Wechselströme sich über die Gleichstromquelle hinweg zu schließen vermögen und tatsächlich eine Art Kurzschluß bilden, welcher sich der Gleichstromerregung überlagert, und eine Schwächung, ja sogar Vernichtung des ursprünglich erzeugten Feldes herbeiführen wird. Um dies zu vermeiden, kann z. B. die Gleichstromwicklung von einer Spannung erregt werden, welche wesentlich größer ist, als zur Erzeugung des Gleichstromes in der Gegenwicklung erforderlich, und auch groß ist im Verhältnis zur erzeugten Wechselspannung, so daß die hierdurch entstehenden Pulsationen keinen merkbaren Einfluß mehr haben. Durch dieses Mittel werden jedoch Vorschaltwiderstände erforderlich sein, in denen beträchtliche Energiemengen vernichtet werden müssen. Um dies zu umgehen, ist es auch möglich, eine starke Selbstinduktion einzuschalten, die zwar dem Gleichstrom keinen wesentlichen Widerstand bietet, wohl aber den übergelagerten Wechselstrom mehr oder weniger vollkommen unterdrückt. Diese Selbstinduktion würde in den Stromkreis der Gegenwicklung einzuschalten sein.

Die Selbstinduktion kann in einfacher Weise aus einem Eisenkreis bestehen, auf den eine Anzahl Windungen in bekannter Weise gewickelt sind, die ausreichen, um die Unter- drückung des Wechselstromes herbeizuführen. Um eine solche getrennte Spule zu vermeiden, ist es jedoch auch möglich, die Gegenwicklung selbst so anzuordnen, daß zwischen ihr und dem eigentlichen Transformatorstromkreis genügende Streuung hervorgerufen wird, derart, wie es etwa die Zeichnung zeigt, bei der die Gegenwicklung d auf dem zweiten Kern b des Transformators angebracht ist. Es kann dabei der Transformator noch so ausgebildet werden, daß zwischen den Kernen α und b ein regelbarer Eisensteg β sich befindet, mit Hilfe dessen die Streuung derart eingestellt werden kann, daß sie zur Unterdrückung des Kurzschlußstromes hinreicht, ohne dabei die Wirkung der Gegenwicklung d allzusehr zu schwächen. Jedes andere Mittel, wie Parallelschaltung von Kondensatoren, Kapazitäten usw., welches dazu dienen kann, die Wirkung des Kurzschlußstromes zu verringern ohne den Gleichstrom zu. schwächen, kann natürlich ebenfalls hier Verwendung finden und fällt sinngemäß in den Bereich dieser Erfindung.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Mit einer Gegenstromwicklung ausgestatteter Transformator, der primär durch kurze gleichgerichtete, mittels eines Unterbrechers erzeugte Stromstöße erregt wird, dadurch' gekennzeichnet, daß die Gegenstromwicklung (d) ununterbrochen mit Gleichstrom gespeist wird.

2. Transformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vermeidung des Kurzschlusses in der Gegenstromwicklung ein Widerstand oder eine Selbstinduktion von hinreichender Größe eingeschaltet wird, um die Wirkung des Kurzschlusses unschädlich zu machen, ohne dabei die Wirkungen des Gleichstromgegenstromes zu beeinträchtigen.

3. Transformator nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Selbstinduktion auf dem Haupttransformator selbst angeordnet ist, indem zwischen der Gegenstromwicklung und den beiden Hauptwicklungen eine magnetische Streuung von hinreichender Größe erzeugt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.