Transformator zur Speisung von Mehrphasengleichrichtern. Um einen
Mehrphasengleichrichter aus einem Dreiphasennetz zu speisen, verwendet man in üblicher
Weise zwei oder mehr,dreischenklige Dreiphasentransformatoren in einer Schaltung,
welche die Entnahme eines Mehrphasenstromes aus (dem sekundären Wicklungssystem
der Transformatoren gestattet. Während hierbei die Sekundärwicklungen der verschiedenen
Transformatoren einen gemeinsainen Neutralpunkt -haben, sind die Primärwicklungen
ver5chieden ausgeführt, um die gewünschte Drehung der Sekundärphasen zu erzielen.
So ist z. B. die Primärwicklung des einen Transformators primär in Stern, die des
zweiten Transformators in Dreieck, die des dritten in Zickzack usw. geschaltet.
Die Zahl der Primärschaltungen variiert mit der Zahl der sekundär gewünschten Phasen.
Da nun (die Sekundärwicklungen aller dieser Transformatoren einen (gemeinsamen)
Nullleiter besitzen, so ist die Ausbildung großer Oberwellenströme möglich, und
wie die Kurvenformen der Anodenströme der Gleichrichter zeigen, treten vor allem
stets ausgeprägte dritte harmonische Oberströme auf. Die ,durch diese Oberströme
erzeugten Amperewindungen auf den Kernen der Transformatoren sind vom Joch aus betrachtet
gleichgerichtet, vom magnetischen Kreis aus beurteilt sind sie dagegen gegeneinanderwirkend,
so
-daß sie in den Kernen kein drosselndes Feld erzeugen. Eine gewisse Drosselung kommt
jedoch durch die entstehenden Streufelder zustande, doch ist die drosselnde Wirkung
gering und reicht zur Unterdrückung Z, t' der Oberströme nicht aus. Eine
starke Drosselun- der Oherströme ließe sich durch Verwendun,g eines vierten unbewickelten
Transformatorkernes erzielen, welcher dazu dient, den in bezug auf die dritte Oberharmonische
offenen Magnetkreis zu schließen, so daß sich ein starkes oberharmonisches Feld
ausbilden kann. Die Anbringung eines vierten Schenkels vergrößert aber den Materialaufwand
und die Kosten des Transformators erheblich, zumal die normal gebauten Typen mit
nur drei Schenkeln ausgefÜhrt werden.Transformer for feeding multi-phase rectifiers. In order to feed a polyphase rectifier from a three-phase network, two or more three-legged three-phase transformers are usually used in a circuit, which allows a polyphase current to be drawn from the secondary winding system of the transformers. While the secondary windings of the various transformers have a common neutral point , the primary windings are designed differently in order to achieve the desired rotation of the secondary phases Primary circuits vary with the number of secondary desired phases. Since the secondary windings of all these transformers have a (common) neutral conductor, the formation of large harmonic currents is possible tets pronounced third harmonic upper currents. The ampere-turns generated by these overcurrents on the cores of the transformers are rectified when viewed from the yoke, but when viewed from the magnetic circuit they act against one another, so that they do not generate a throttling field in the cores. A certain throttling occurs, however, due to the resulting stray fields, but the throttling effect is slight and is not sufficient to suppress Z, t 'of the overcurrents. A strong throttling of the higher currents could be achieved by using a fourth unwound transformer core, which serves to close the magnetic circuit, which is open with respect to the third harmonic, so that a strong harmonic field can develop. The attachment of a fourth leg increases the material expenditure and the cost of the transformer considerably, especially since the normally built types are designed with only three legs.
Gemäß vorliegender Erfindung soll nun der magnetische Rückschluß für
die oberharmonischen Felder durch eine Kombination der verschiedenen Transformatoren
zu einem einzigenTransformator mit erhöhterSchenkelzahl erreicht werden, und es
ist Gegenstand der Erfindung, ein Transformator zur Speisung von Mehrphasengleichrichtern
aus einem Dreiphasennetz, der eine Anzahl bewickelter Schenkel gleich einem 'ganzen
Vielfachen der Zahl 3 besitzt, dessen Hauptmerkmal die Verwendung gemeinsamer
Joche für alle Schenkel des Transformators ist, wobei je drei Schenkel eine
dreiphasig erregte Gruppe bilden, deren Erregung in dern Slinne erfolgt, daß die
den dritten Oberwellen entsprechenden magnetischen Kraftflüsse einen geschlossenen
Eisenweg über die Schenkel verschiedener Gruppen und die Joche finden.According to the present invention, the magnetic return for the harmonic fields is now to be achieved by combining the various transformers into a single transformer with an increased number of legs, and the invention relates to a transformer for feeding multi-phase rectifiers from a three-phase network, which has a number of wound legs equal to one 'Has whole multiples of the number 3 , the main feature of which is the use of common yokes for all legs of the transformer, with each three legs forming a three-phase excited group, the excitation of which takes place in the Slinne that the magnetic force flows corresponding to the third harmonics over a closed iron path find the legs of different groups and the yokes.
Die Erfindung sei an Hand des Ausführungsbeispiels der Abbildung näher
erläutert. In der Abbildung bedeutet N ein Dreiphasennetz, 1, -2,
3 die Zuführungsleitungen zu dem Transformator T, I, II, III, IV, V und VI
die Schenkel des Transformators, a, b, c, d, e, f die
Primärwicklungen, a', bl, c', d', e'y f' die Sekundärwicklungen,
j, und j, die Joche, l', :2', 3', 4#, 5', 6' die Zuführungsleitungen
zu den Anoden des Gleichrichters.The invention will be explained in more detail using the exemplary embodiment in the figure. In the figure, N means a three-phase network, 1, -2, 3 the supply lines to the transformer T, I, II, III, IV, V and VI the legs of the transformer, a, b, c, d, e, f the primary windings , a ', bl, c', d ', e'y f' the secondary windings, j, and j, the yokes, l ', : 2', 3 ', 4 #, 5', 6 ' the supply lines to the Anodes of the rectifier.
Der Transformator besitzt hiernach -die Schenkelzahl 6, welche
ein ganzes Vielfaches der Zahl 3 ist. Diese Schenkel bilden zwei dreiphasig
erregte Gruppen; -es sind. nämlich .die Schenkel I, II, III von der Dreiphasenprimärwicklung
a, b, c, die Schenkel IV, V und VI von der Dr-eiphasenwicklungd,"
e, f
erregt. Die Sekundärwicklungen a', b', c',
d',
e', f' bilden ein Sechsphasensysteni mit dem gemeinsamen
Nullpunkt o, der mit dem Nullleiter i verbunden ist, welcher der Minusleiter des
Gleichstromnetzes ist. Die sechs Phasen der Sekundärwicklung resultieren aus dem
Richtungssinn der Prinlärwicklungsgruppen zueinander, und wie aus der Abbildung
ersichtlich, ist der Richtungssinn -der zugehöri-"en Phasen a der beiden
Primärwicklungsgruppen um 18o' gegeneinander verschoben. Die beiden Schenkelgruppen
I, II, III und IV, V, VI habben nun der Erfindung gemäß die beliden Joche
j, und j, gemeinsam. Betrachtet man den Richtungssinn der Ainperewindunder
dritten harmonischen Oberwellen auf den Schenkeln der beiden Schenkelgruppen, so
ergibt sich, daß die Amperewindungen innerhalb jeder Scheiikelgruppe, von einem
Joch aus betrachtet, gleichgerichtet #Änd, daß sie aber, so betrachtet, in der einen
Gruppe. entgegengesetzt verlaufen wie in der anderen, so daß für sie ein magnetischer
Kreis besteht, welcher gebildet wird aus den parallelen Schenkeln 1, 11,
111, dem Joch j, den parallelen Schenkeln IV, V, VI und -dem Joch
j..
Das Feldder dritten Harmonischen kann sich Jenmach in voller Stärke ausbilden,
und es wirkt drosselnd auf den erregenden Strom der dritten Oberwellen. Dieser Strom
wird also in diesem Transformator fast vollständig unterdrückt. Wie in der Abbildung
gestrichelt angedeutet, kann der Transformator auch mit neun Schenkeln ausgeführt
werden, wie überhaupt jede Schenkelzahl möglich ist, welche ein ganzes Vielfaches
der Zahl 3 ist. Außer diesen bewickelten Schenkeln kann solch ein Vielschenkeltransforrnator
auch ein oder mehrere unbewickelte Schenkel erhalten, die aber dann sehr kleine
Abmessungen bekommen können, weilder Hauptfluß der dritten Harmonischen sich bereits
in den ohnehin vorhandenen Kernen schließt.According to this, the transformer has the leg number 6, which is a whole multiple of the number 3 . These legs form two three-phase excited groups; - there are. namely .the legs I, II, III excited by the three-phase primary winding a, b, c, the legs IV, V and VI from the three-phase winding d, " e, f . The secondary windings a ', b', c ', d' , e ', f' form a six-phase system with the common zero point o, which is connected to the neutral conductor i, which is the negative conductor of the direct current network. The six phases of the secondary winding result from the sense of direction of the primary winding groups to each other, and as can be seen from the figure, the sense of direction of the associated phases a of the two primary winding groups is shifted from one another by 180 '. According to the invention, the two leg groups I, II, III and IV, V, VI now have the belid yokes j and j in common. Looking at the direction of the Ainperewindunder third harmonic waves on the legs of the two leg groups, it follows that the ampere-turns within each Scheiikel group, viewed from one yoke, are rectified, but that, viewed in this way, they are in the one group. run opposite to the other, so that there is a magnetic circuit for them, which is formed from the parallel legs 1, 11, 111, the yoke j, the parallel legs IV, V, VI and -dem yoke j .. The field Jenmach can develop the third harmonic in full strength, and it has a throttling effect on the exciting current of the third harmonic. This current is almost completely suppressed in this transformer. As indicated by dashed lines in the figure, the transformer can also be designed with nine legs, as any number of legs is possible, which is a whole multiple of the number 3 . In addition to these wound legs, such a multi-leg transformer can also have one or more unwound legs, but these can then have very small dimensions because the main flow of the third harmonic is already closed in the cores that are already present.