DE3532643A1 - Saugdrossel fuer hochstrom-stromrichtertransformator - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Saugdrosseln für Hochstrom-Strom­ richtertransformatoren mit voneinander entgegengesetzten elektrischen Strömen durchflossenen Wicklungen aus mas­ siven Leiterschienen in Fenstern eines aus mindestens zwei Teilen zusammengesetzten und an der Trennfuge einen Spalt für den Magnetfluß bildenden lamellierten Eisen­ kernes als Rahmenkern (DE-OS 30 46 505).

Derartige Saugdrosseln dienen in Gleichrichtertransfor­ matoren zur Erzielung gleichmäßiger und gegenseitig ein­ ander angeglichenen Strömen in zwei um 180° gegeneinander phasenverschobenen Sekundärwicklungen von Hochstrom­ transformatoren. Dabei sind die Saugdrosseln üblicher­ weise zusammen mit dem Aktivteil des Hochstromtransfor­ mators in einem gemeinsamen Kessel angeordnet.

Bisher übliche und durch die DE-OS 30 46 505 bekannte Saugdrosseln enthalten zwei Leiterschienensysteme, an deren jedes der Sternpunkt eines Drehstromsystems ange­ schlossen ist. Diese Drehstromsysteme sind bestimmungs­ gemäß um 180° gegeneinander phasenverschoben. Jede der bekannten Saugdrosseln ist daher zum Einsatz für ein 6pulsiges System geeignet. Sind jedoch anwendungs­ seitig 12pulsige Systeme erforderlich, so müssen zwei der bekannten Saugdrosseln mit je zwei Leiterschienen­ systemen eingesetzt und üblicherweise beide zusätzlich in einem Transformatorkessel mit untergebracht werden. Die Unterbringung von zwei Saugdrosseln erfordert je­ doch spürbar mehr Platz und mehr Aufwand für Befesti­ gungselemente als bei Verwendung nur einer einzigen Drossel.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die ein­ gangs genannte bekannte Saugdrossel so weiterzubilden, daß sie einen wirtschaftlichen Einsatz in Gleichrichter­ transformatoren für 12pulsige Gleichrichtersysteme er­ laubt, wobei insbesondere ein möglichst geringer zusätz­ licher Platzbedarf und ebenso ein möglichst kleiner Auf­ wand zur Fixierung im Transformatorkessel gewährleistet sein sollen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kenn­ zeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merk­ male gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung bestehen darin, daß entweder die insgesamt vier Wicklungen in zwei paral­ lelen Ebenen paarweise übereinander liegen und ihr ge­ meinsamer Rahmenkern ein für beide Wicklungspaare ge­ meinsames Joch aufweist, oder daß die insgesamt vier Wicklungen in einer Ebene nebeneinander liegen und ihr ge­ meinsamer Rahmenkern einen für beide Wicklungspaare gemeinsamen Rückschlußschenkel aufweist.

Nach zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung ist vor­ gesehen, daß der Rahmenkern aus Teilkernen aufgebaut ist, in dem er quer zur Längsrichtung der Leiterschienen durch Preß- und Kühlkanäle unterbrochen ist, und daß die Preß­ bolzen durch die Preßkanäle geführt sind, wobei die Lei­ terschienen von den sie auf ein Teil des Rahmenkernes pressenden Preßbolzen durchsetzt sind.

Nach vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung sind die Preßbolzen durch ihrerseits durch die Leiterschienen und die Teile des Rahmenkernes führende Rohre aus Isolier­ werkstoff geführt und liegen am elektrischen Potential der obersten Leiterschienen.

Der erfindungsgemäße Aufbau einer Saugdrossel ist sehr vorteilhaft, denn er gewährleistet den Einbau einer Saugdrossel mit zwei Paar Leiterschienensystemen auf kleinstmöglichem Raum innerhalb eines Transformatorkes­ sels und erfordert infolge seiner Einstückigkeit nur einen verhältnismäßig geringen Aufwand zu seiner Her­ stellung und Fixierung.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 eine Schaltanordnung von zwei Saugspulenpaaren in einem 12pulsigen System.

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Saugdrossel mit in zueinander parallelen Ebenen angeordneten Paaren von Wicklungen.

Fig. 3 einen Querschnitt durch eine Saugdrossel mit zwei in einer einzigen Ebene angeordneten Paaren von Wicklungen und

Fig. 4 eine Draufsicht auf die Saugdrossel nach Fig. 3 vor der vollständigen Montage des Rahmenkernes.

Einander entsprechende Bauteile sind in allen Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Zwei Drehstromsysteme mit den Sternpunkten A und B sind um 180° gegeneinander phasenverschoben. Zwei weitere Drehstromsysteme mit den Sternpunkten C und D sind unter­ einander ebenfalls um 180° phasenverschoben und gegen­ über den Drehstromsystemen mit den Sternpunkten A und B um 60° phasenverdreht. Die Sternpunkte A und B bzw. C und D sind über von Leiterschienen 1 und 2 bzw. 3 und 4 gebildete Wicklungen miteinander verbunden. Dabei bilden die Leiterschienen 1 und 2 bzw. 3 und 4 jeweils ein Paar von Wicklungen.

Die paarweise zusammengefaßten Leiterschienen 1, 2 und 3, 4 liegen in Rahmenkernen aus jeweils einem ersten Teil 5 und ein oder mehreren weiteren Teilen 6. Eine Zwischen­ lage 7 zwischen dem Teil 5 und jedem der Teile 6 schafft einen Spalt, der für den Magnetfluß einen Widerstand dar­ stellt. Distanzstücke 8 führen die Leiterschienen 1, 2 und 3, 4 in dem Teil 5 des Rahmenkernes.

Preßbolzen 12 durchsetzen die Teile 5 und 6 des Rahmen­ kernes sowie die Leiterschienen 1, 2 und 3, 4 und die Distanzstücke 8. Dabei sind die Preßbolzen 12 durch Roh­ re 10 gegen die Lochwandungen der Leiterschienen 1, 2 und 3, 4 und den Teil 5 des Rahmenkernes sowie durch Rohre 11 gegen die Teile 6 des Rahmenkernes elektrisch isoliert. Sowohl die Rohre 10 als auch die Rohre 11 bestehen voll­ ständig aus Isolierwerkstoff.

Bei der Saugdrossel gemäß Fig. 2 hat der Teil 5 des Rahmenkernes einen Querschnitt entsprechend zwei symme­ trisch gegeneinander gestellter "E", so daß in zwei sich gegenüberliegenden Seiten des Teiles 5 je zwei Mulden gebildet sind. In den Mulden der einen Seite liegen die Leiterschienen 1 und 2 und in den Mulden der anderen Seite die Leiterschienen 3 und 4, jeweils geführt von den zugehörigen Distanzstücken 8 und den Rohren 11 auf den Preßbolzen 12. Muttern 9 auf den Preßbolzen 12 drücken die Pakete aus den Leiterschienen 1, 2 und 3, 4 sowie den Distanzstücken 8 gegen den Teil 5 des Rahmen­ kernes. Bei der Saugdrossel gemäß Fig. 2 ist zwischen der Mutter 9 und der Leiterschiene 2 eine Isolierschei­ be 23 angeordnet. Je ein Paar der Mulden im Teil 5 ist durch ein Teil 6 verschlossen, das über Preßplatten 20 und Scheiben 13 durch Muttern 15 auf das Teil 5 gepreßt ist und dabei je eine Zwischenlage 7 fest einspannt.

Bei der Saugdrossel gemäß Fig. 3 und 4 liegen vier Mul­ den zur Aufnahme der Pakete aus den Leiterschienen 1, 2 und 3, 4 in einer Ebene in einer Seite eines flachen Tei­ les 5 des Rahmenkernes. Dieses Teil 5 ist durch Preß­ bolzen 12 über Muttern 9 und 14 und Scheiben 13 und 25 zwischen den Preßplatten 19 und den Paketen aus den Leiterschienen 1 und 2 bzw. 3 und 4 sowie den Distanz­ stücken 8 eingepsannt. Die offenen Seiten der Mulden sind durch einen Teil 6 des Rahmenkernes verschlossen, das über Preßplatten 20 sowie Scheiben 13, 25 und Muttern 15 die Zwischenlage 7 gegen das Teil 5 preßt.

Die Preßplatten 19, 20 können entweder aus einem Iso­ lierstoff oder aus Metall bestehen, wobei beim zweiten Werkstoff eine lsolierung 24 zwischen den Preßplatten 19, 20 und dem Kern 5, 6 sowie eine Isolierscheibe 25 zwischen Scheibe 13 und Preßplatten 19, 20 eingebaut ist.

In Richtung der Leiterschienen 1, 2, 3 und 4 sind die Rahmenkerne aus den Teilen 5 und 6 unterteilt und bilden dadurch Preß- und Kühlkanäle 18, die zur Minderung von Biegebelastungen in den Preßplatten 19 und 20 teilweise durch Stützkörper 16 gefüllt sind. In Richtung der Leiter­ schienen 1, 2, 3 und 4 ist der Rahmenkern in nicht darge­ stellter Weise zwischen Deckplatten 17 eingespannt.

Bei der Saugdrossel gemäß Fig. 2 ist für die beiden in parallelen Ebenen liegenden Wicklungspaare ein gemein­ sames Joch 21 und bei der Saugdrossel gemäß Fig. 3 ist für die beiden in einer einzigen Ebene liegenden Wicklungspaare ein gemeinsamer Rückschlußschenkel 22 vorgesehen. Dabei weisen sowohl das Joch 21 als auch der Rückschlußschenkel 22 lediglich den fachen Querschnitt des einfachen Joches (Teil 6) bzw. des einfachen Rückschlußschenkels am Teil 5 auf.

Die erfindungsgemäße Lösung der Zusammenfassung von zwei Saugdrosseln mit je zwei Wicklungen ermöglicht somit eine sehr kompakte Bauweise und außerdem eine relativ gute Anpassungsmöglichkeit an die Form des zur Verfügung stehenden Raumes innerhalb eines Transfor­ matorkessels.

Claims (9)

1. Saugdrossel für Hochstrom-Stromrichtertransformator mit von einander entgegengesetzten elektrischen Strömen durchflossenen Wicklungen aus massiven Leiterschienen (1, 2, 3, 4) in Fenstern eines aus mindestens zwei Teilen (5, 6) zusammengesetzten und an der Trennfuge einen Spalt (7) für den Magnetfluß bildenden lamellierten Eisenkernes als Rahmenkern,

• - wobei die Leiterschienen (1, 2, 3, 4) der Wicklungen und ein Teil (5) des Rahmenkernes durch Preßbolzen (12) zusammengespannt sind,
• - wobei über aus den Leiterschienen (1, 2, 3, 4) heraus­ ragende Verlängerungen der Preßbolzen (12) den Eisen­ kreis schließende weitere Teile (6) des Rahmenkernes auf das mit den Leiterschienen (1, 2, 3, 4) zusammen­ gepreßte Teil (5) des Rahmenkernes gepreßt sind und
• - wobei die Enden der Preßbolzen (12) außen auf dem Rah­ menkern aufliegende Preßplatten (19, 20) festhalten,

dadurch gekennzeichnet,

• - daß zur Verwendung in einer 12pulsigen Gleichrichter­ schaltung zwei Saugdrosseln mit je zwei Wicklungen durch einen gemeinsamen magnetischen Rückschluß (Joch 21 oder Rückschlußschenkel 22) in einem einzigen Rahmen­ kern mechanisch zu einer Baueinheit zusammengefaßt sind und
• - daß der Querschnitt des gemeinsamen Rückschlusses (21, 22) gleich dem Querschnitt eines einfachen Joches ist.

2. Saugdrossel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die insgesamt vier Wicklungen in zwei parallelen Ebenen paarweise übereinander liegen und ihr gemeinsamer Rahmenkern ein für beide Wicklungspaare gemeinsames Joch (21) aufweist (Fig. 2).

3. Saugdrossel nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die insgesamt vier Wick­ lungen in einer Ebene nebeneinander liegen und ihr ge­ meinsamer Rahmenkern einen für beide Wicklungspaare ge­ meinsamen Rückschlußschenkel (22) aufweist (Fig. 3 und 4).

4. Saugdrossel nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmenkern aus Teilkernen aufgebaut ist, indem er quer zur Längs­ richtung der Leiterschienen (1, 2, 3, 4) durch Preß­ und Kühlkanäle (18) unterbrochen ist, und daß die Preß­ bolzen (12) durch die Preßkanäle (18) geführt sind.

5. Saugdrossel nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß im Bereich der Preßbolzen (12) zwischen den einzelnen Leiterschienen (1, 2, 3, 4) eingespannte Distanzstücke (8) aus lsolierwerkstoff die Leiterschienen (1, 2, 3, 4) in den Fenstern des Rahmenkernes führen.

6. Saugdrossel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die Preß­ bolzen (12) ihrerseits durch die Leiterschienen (1, 2, 3, 4) und die Teile (5, 6) des Rahmenkernes führende Rohre (10, 11) aus Isolierwerkstoff geführt sind und am elektrischen Potential der obersten Leiterschiene (2 oder 4) liegen.

7. Saugdrossel nach einem der Ansprüche 1 bis 6 , dadurch gekennzeichnet, daß die Preßbolzen (12) aus nicht magnetischem Werkstoff bestehen.

8. Saugdrossel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß die Preß- und Kühlkanäle (18) mindestens teilweise durch Stützkörper (19) ausgefüllt sind.