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Einrichtung zur Entnahme von Strom höherer Phasenzahl aus einem Drehstromsystem.
Man kann bekanntlich aus 'einem Drehstromnetz mittels eines Transformators Strom
höherer Phasenzahl entnehmen, wenn man die sekundäre Wicklung des Transformators
in Zeige verschiedener Windungszahl unterteilt, diese zu einem oder mehreren Wicklungssystemen
zusammensetzt und an bestimmten Punkten dieser Systeme den Strom abnimmt.
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Das in der Abb. F der. Zeichnung dargestellte Vieleck veranschaulicht
ein bekanntes Ausführungsbeispiel, der beschriebenen Phasenumwandlung für die EntnahMe
von g-Phasenstrom mittels eines aus, Zweigen zusammengesetzten sekundären Wicklungssystems.
Einzelne >Phasen, z. $., 8-g,, bestehen aus einem Zweig, andere, z. B. g-, aus rnehr._eren
Zweigen. Den Größen a, b und c des Seiten a1, 923 a3, b1, b2, b3 und cl,
c2, c3 entsprechen die Größen der Spannungen der einzelnen sekundären Wicklungszweige.
Von den Eckpunkten des Hauptpolygons x, 2-13.--9 wird der 9-Phasenstrom abgenommen.
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Es ist 4un nicht immer möglich, die Teilspannung a, b und c
genau zu erzeugen. Will man die beschriebene Anordnung z. B. dazu verwenden, um
aus einem Drehstromnetz mittels eines Zwischentransformators- einem größeren Reihenschlußmotor
9-Phasenstrom zuzuführen, so muß man sehr kleine Teilspannungen in dem Transformator
erzeugen, da an den Bürsten des Motors sehr niedrige Spannungen verlangt werden.
Dementsprechend werden die Windungszahlen der die Spannungen erzeugenden sekundären
Wicklungen des Transformators auch sehr klein. Für die gewünschten Spannungen ergeben
sich aber infolge ihrer ungünstigen Teilverhältnisse meistens nicht. ganze Windungszahlen.
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Die drei Spannungen a, b, c, denen in ihrer Größe die einzelnen
Spannungen a1, a2, a3 sowie b1, b2, b3 und cl, 021 01 gleichen, verhalten
sich, wie aus dem in Abb. i gebildeten Spannungsdreieck ersichtlich ist, wie sin
a : sin ß : sin y, d. h., da diese Winkel 120', 40' und 20' betragen, wie o,866
: o,643 : 0,342. Beträgt nun beispielsweise die Spannung a i2 Volt, so wird die
Spannung b 8,gi Volt und c 4,74 Volt betragen. Sind die 12 Volt von a mit 12 Windungen
zu erzielen, so müßten auf dem Transformator für die Spannungen b und c 8,gi und
4,74 Windungen aufgebracht werden. Da dies praktisch nicht möglich ist, müßte man
diese Windungszahlen abrunden, würde dann aber Teilspannungen erhalten, deren Größe
sich
von der gewünschten Spannung erheblich unterscheidet. Das Spannungsvieleck wird
in diesem Falle stark verzerrt, die Phasenspannungen werden nicht (-inander gleich,
und der Zweck der Schaltung, im erwähnten Beispiel Verhinderung des Bürstenfeuers,
wird nicht erreicht.
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Nach der vorliegenden Erfindung wird die genaue Größe der Teilspannungen
sichergestellt. Hierbei wird der bekannte Gedanke benutzt, daß ungleichphasige und
gleichphasige Teilspannungen verschiedener Größe in verschiedenen Transformatoren
erzeugt werden können. Die Erfindung besteht darin, daß mehrere Dreiphasentransformatoren
mit verschiedenen primären Windungszahlen Anwendung finden, derart, daß sich für
die Sekundärwindungen der verschiedenen Teilspannungen unabhängig voneinander ganze
sekundäre Windungszahlen ergeben. Man erzeugt die Teilspannungen a1, a2,
a3 auf einem Dreiphasentransformator t", alle Spannungen b1, b2, b3 auf einem
zweiten Transformator tb und alle Spannungen cl, c2, c3 auf einem dritten
Transformator t3, wie es in Abb. 2 der Zeichnung veranschaulicht ist. Alle Spannungen
können jetzt in ihrer Größe genau ausfallen, da die Windungszahlen der sekundären
Wicklungszweige von den Teilverhältnissen der Teilspannungen unabhängig sind, denn
die vom Netz gespeisten Primärwicklungen fit, Pb,, pc können jetzt verschieden große
Windungszahlen erhalten. Die freien Enden der sekundären Wicklungszweige werden
dann gemäß dem Spannungsdiagramm (Abb. i) miteinander verbunden, wie es ebenfalls
in Abb. 2 veranschaulicht ist. Die Punkte i', 2', 3' . . : 9' entsprechen dann den
Punkten r, 2. . . 9 im Spannungsdiagramm.
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Ein anderes Mittel, genaue Spannungen mittels mehrerer Transformatoren
zu erreichen, ergibt sich, xeiin man zunächst auf einem Haupttransformator die Teilspannungen
angenähert erzeugt und die genauen Spannungen auf Nebentransformatoren auf ihren
genauen ;Wert transformiert. Die primären und sekund_iren Wicklungen der Nebentransformatoren
werden dabei zweckmäßig in Sparschaltung vereinigt. Ein Beispiel hierfür veranschaulicht
Abb. 3 der Zeichnung. t ist der Haupttransformator mit der Primärwicklung p und
den sekundären Wicklungszweigen 2i, v und ze;, die nur für eine Phase dargestellt
sind. Aus einem Zweig zc kann die Spannung a genau entnommen werden, während die
in den Zwc--,--en v und w erzeugten Spannungen f und @von d#,ti erwünschten
Spannungen b und c abweichen werden. Um auch b und c in genauer Größe zu erhalten,
sind die Wicklungszweige v und w mit den auf den Nebentransformatoren r und s liegenden
Wicklungen x und y verbunden.. Aus diesen Wicklungen können die Spannungen b und
c in Sparschaltung entnommen werden.
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Entsprechend ergeben sich die gleich großen Teilspannungen für die
anderen beiden Phasen. Die einzelnen Wicklungszweige werden, wie in Abb. 2 für das
erste Ausführungsbeispiel, veranschaulicht, miteinander verbunden, und es wird wie
in. diesem Falle ein 9-Phasensystem erreicht, dessen Phasenspannungen einander genau
gleich sind.
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Es kann natürlich vorkommen, daß zwei Teilspannungen in einem solchen
günstigen Verhältnis zueinander stehen, daß sich für ihre Erzeugerwicklungen, bezogen
auf einen Transformator, ganze Windungszahlen ergeben. In diesem Falle wird man
diese Wicklungen auf ein- und denselben Transformator legen und hierdurch einen
Nebentransformator sparen.
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Die Erfindung ist nicht nur auf das angeführte Beispiel beschränkt,
sie kann ebenso für andere Mehrphasenströme, z. B. i2-Phasenstrom, mit Vorteil verwendet
werden. Sie gibt in jedem Falle ein gutes Mittel an die Hand, für den Mehrphasenstrom
einander völlig gleiche Phasenspannungen und Ströme herzustellen.