DE360772C

DE360772C - Anordnung an Transformatoren mit mehreren Anzapfungen

Info

Publication number: DE360772C
Application number: DEA36211D
Authority: DE
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1921-07-02
Filing date: 1921-09-04
Publication date: 1922-10-06
Also published as: GB182749A

Description

Bei Transformatoren ist man immer bestrebt, die primäre und die sekundäre Wicklung einander möglichst nahe im Räume folgen zu lassen, um die Streufelder auf ein Mindestmaß zu beschränken. So macht man z. B. bei Kerntransformatoren mit gleichmittigen zylindrischen Wicklungen diese am besten von gleicher Länge. In solchem Falle heben sich die magnetomotorischen Kräfte der beiden Wicklungen (bis auf den Leerlaufstrom) praktisch überall im Räume gegenseitig auf, mit Ausnahme des Zwischenraumes zwischen den Wicklungen, weshalb die Größe dieses Raumes ausschließlich für die Streuung maßgebend wird.

In den Fällen, in denen man z. B. zwecks Spannungsregelung die eine oder beide Wicklungen mit mehreren Anzapfungen versieht, so daß ein Teil von ihnen abgeschaltet werden kann, ist eine derartige Übereinstimmung in der Länge nur bei einer gewissen Schaltung, d. h. bei einer gewissen Übersetzung erreichbar, während bei allen übrigen Übersetzungsverhältnissen die eine Wicklung länger als die andere wird. Dies hat zur Folge, daß der Strom im überragenden Teil ein kräftiges Streufeld erregt, wodurch nicht nur der induktive Spannungsabfall, sondern auch die Verluste des Transformators vergrößert werden. Das zusätzliche Streufeld bewirkt nämlich teils verstärkte Wirbelströme im Kern und in den übrigen Eisenteilen des Transformators, teils eine Stromverdrängung in den Leitern mit dadurch vergrößertem Ohmschem Widerstand.

Die Erfindung bezweckt, bei Transformatoren mit ungleichmäßiger räumlicher Ausdehnung, z. B. verschiedener achsialer Länge der Primär- und Sekundärwicklung, das dadurch bedingte zusätzliche Streufeld auf ein Mindestmaß herabzudämpfen, und besteht darin, daß eine'den überragenden Wicklungsteil ungefähr deckende Wicklung durch eine andere Wicklung derart geschlossen ist, daß ihre vom Hauptfeld induzierte Spannung durch diese andere Wicklung im Gleichgewicht

gehalten wird, während die erstere Wicklung in bezug auf die von der zusätzlichen Streureaktanz herrührende Spannung durch die letztere kurzgeschlossen ist. Einige Ausführungsformen der Erfindung sind auf der Zeichnung in den Abb. ι bis 3 schaubildlich dargestellt.

In Abb. ι ist A die mit drei Anzapfungen C₁, a.>, a_s versehene Primärwicklung und B die Sekundärwicklung, die von derselben Länge wie der beim niedrigsten Übersetzungsverhältnis arbeitende Teil der Primärwicklung ist. In dieser Ausführungsform ist eine besondere, als Tertiärwicklung angeordnete Dämpferwicklung c, C vorgesehen. Sie besteht aus zwei gegeneinandergeschalteten Wicklungsteilen, die gleiche Windungszahlen besitzen, aber verschiedene achsiale Länge haben, indem der eine Teil c nur dem Abstand zwischen den beiden An-Schlüssen O₁ und a₃ für die höchste bzw. niedrigste Übersetzung, der andere Teil C dagegen der übrigbleibenden Wicklungslänge gleichkommt. Das das Eisen durchsetzende Hauptfeld induziert offenbar keine Spannung in der Wicklung c, C als Ganzes, aber das beim Einschalten der Primärwicklung auf die ; Klemme a_x entstehende primäre Streufeld um \ den obersten Teil der Wicklung induziert in c eine Spannung, die mangels entgegenwirkender Spannung als durch die Wicklung C kurzgeschlossen betrachtet werden kann. Wie jede kurzgeschlossene Wicklung wirkt sie deshalb stark dämpfend auf das Streufeld und setzt dieses auf einen Bruchteil seines ursprünglichen Wertes herab. Diese Wirkung bleibt ganz dieselbe, wenn die Primärwicklung auf die zwischenliegende Klemme a„ eingeschaltet wird, nur wird das zusätzliche primäre Streufeld dann schwächer und der Kurzschlußstrom in der Wicklung C also geringer. Wichtig ist nur, daß der Wicklungsteil c den Abstand zwischen der äußersten und innersten Klemme genügend deckt. In Abb. 2 ist sowohl die Primärwicklung A wie die Sekundärwicklung B je mit mehreren Anzapfungen % bis a₃ bzw. b{ bis b₃ versehen. Hierdurch gewinnt man den Vorteil, daß bei demselben Höchstwert des zusätzlichen Streufeldes bzw. bei derselben Anordnung der kurzgeschlossenen Tertiärwicklung C eine doppelt so große prozentuale Änderung der übersetzung wie bei der Schaltung nach Abb. ι erreichbar ist.

In Abb. 3 sind die Sekundär- und Tertiärwicklungen in eine einzige Wicklung zusammengeführt, indem gegenüber den ausschaltl.aren Windungen der Primärwicklung zwischen Ct₁ und a₃ eine Wicklung c liegt, die in bezug auf die Klemmen parallel zu der eigentliehen Sekundärwicklung B liegt, so daß sie keine Zusatzspannung bewirkt, aber in bezug auf das zusätzliche Streufeld als durch die genannte Wicklung kurzgeschlossen betrachtet werden kann. Die Wicklung c kann gegebenenfalls in zwei oder mehrere parallel geschaltete Teile unterteilt werden, die je einen der ausschaltbaren Teile der Wicklung A decken.

In dieser Ausführungsform kann man die Wirkungsweise derart veranschaulichen, daß man die Wicklung c bei ganz eingeschalteter Primärwicklung einfach als mit der Wicklung B parallelgeschaltet betrachtet, wobei die Stromverteilung hauptsächlich vom Verhältnis zwischen den Reaktanzen bestimmt wird, das etwa entgegengesetzt dem Verhältnis zwischen den achsialen Längen ist. Beim Ausschalten der oberen Teile der Primärwicklung wird die Reaktanz der Wicklung c um so viel vergrößert, daß sie keinen beträchtlichen Strom mehr aufnimmt und deshalb auch kein beträchtliches Streufeld erzeugt.

Claims

Patent-Ansprüche:

i. Anordnung an Transformatoren zum Unterdrücken der um die überragenden Wicklungsteile bei verschiedener räumlicher Ausdehnung, z. B. verschiedener Länge der wirksamen Wicklungen, auftretenden zusätzlichen Streufelder, dadurch gekennzeichnet, daß eine den überragenden Wicklungsteil ungefähr deckende Wicklung (c) durch eine andere Wicklung derart geschlossen ist, daß ihre durch das Hauptfeld induzierte Spannung durch die Spannung der anderen Wicklung im Gleichgewicht gehalten wird, während die erstere Wicklung (c) in bezug auf die durch die zusätzliche Streureaktanz erzeugte Spannung durch die andere Wicklung kurzgeschlossen ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte andere Wicklung aus einer an sich geschlossenen Tertiärwicklung (C) besteht.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte andere Wicklung eine Arbeitswicklung (B) des Transformators darstellt. no
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Wicklung (c) in mehrere paralle Wicklungen unterteilt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.