DE531975C - Verfahren zur Regelung des Spannungsabfalles von Transformatoren mit geschlossenem Eisenkern - Google Patents

Verfahren zur Regelung des Spannungsabfalles von Transformatoren mit geschlossenem Eisenkern

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DE531975C
DE531975C DEN28737D DEN0028737D DE531975C DE 531975 C DE531975 C DE 531975C DE N28737 D DEN28737 D DE N28737D DE N0028737 D DEN0028737 D DE N0028737D DE 531975 C DE531975 C DE 531975C
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Willem Smit and Companies Transformatorenfabriek N V
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Willem Smit and Companies Transformatorenfabriek N V
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F29/00Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00
    • H01F29/08Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with core, coil, winding, or shield movable to offset variation of voltage or phase shift, e.g. induction regulators
    • H01F29/10Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with core, coil, winding, or shield movable to offset variation of voltage or phase shift, e.g. induction regulators having movable part of magnetic circuit

Description

  • Verfahren zur Regelung des Spannungsabfalles von Transformatoren mit geschlossenem Eisenkern Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Regelung des Spannungsabfalles von Transformatoren mit geschlossenem Eisenkern.
  • Die in einem Transformator induzierte EMK ist bekanntlich um so größer, je mehr Kraftlinien den sekundären Stromkreis durchsetzen, d. h. einen je* größeren Teil des gesamten magnetischen Feldes das dem primären und dem sekundären Stromkreis gemeinsame Feld bildet, oder mit anderen Worten, je kleiner die Streufelder im Vergleich zum gemeinsamen Felde sind. Ferner ist die induzierte EMK um so größer, je größer die Windungszahl der Sekundärwicklung im Vergleich zu derjenigen der Primärwicklung ist.
  • Zur Regelung des Spannungsabfalles von Transformatoren ist es allgemein bekannt, die Windungszahl der Sekundärwicklung veränderlich zu machen und bei sinkender Sekundärspannung Sekundärwindungen zuzuschalten; das Verhältnis der magnetischen Streufelder zu dem gemeinsamen magnetischen-Feld bleibt jedoch hierbei praktisch konstant.
  • Es ist zum Zwecke der Regelung des Spannungsabfalles auch bereits vorgeschlagen worden, unter Konstanthaltung des Windungszahlverhältnisses eine Änderung des Verhältnisses Streufelder. gemeinsames Feld unter Verwendung eines veränderlichen magnetischen Nebenschlusses herbeizuführen. Die Zahl der von dem gemeinsamen Feld und dem von dem magnetischen Nebenschluß verursachten Streufeld durchsetzten Windungen ist hierbei stets gleich groß.
  • Die Regelung, die sich mit den bekannten Einrichtungen erzielen läßt, ist nur eine verhältnismäßig grobe; der Zweck der Erfindung ist, ein Verfahren und eine Einrichtung vorzusehen, die eine ganz allmählich verlaufende Spannungsregelung, mit anderen Worten eine Feinregelung gestatten. Es wird dies erfindungsgemäß bei Transformatoren mit geschlossenem Eisenkern in der Weise erreicht, daß das Verhältnis Streufeld : gemeinsames Feld mit Hilfe beweglicher, magnetischer Nebenschlüsse unter gleichzeitiger Änderung der Windungszahlen der von dem Streufeld und dem gemeinsamen Feld durchsetzten Wicklungen geändert wird. Die Änderung der Windungszahlen kann hierbei durch Verschieben des magnetischen Nebenschlusses längs .der ganz oder teilweise nebeneinanderliegenden Primär- und Sekundärwicklungen bewirkt werden.
  • In der Zeichnung sind Transformatoren gemäß der Erfindung in einigen Ausführungsbeispielen dargestellt. Es zeigt: Abb. x einen Einphasentransformator mit zwei bewickelten Kernen, Abb. 2 einen Einphasentransformator mit einem bewickelten Kern, Abb. 3 einen Einphasentransformator, bei dem die Primärwicklung und ein Teil der Sekundärwicklung übereinandergewickelt sind, Abb. 4 einen Drehstromtransformator, Abb. 5 einen Einphasentransformator mit drehbarem; magnetischem Nebenschluß und auf einem ringförmigen Kern untergebrachte Wicklungen.
  • Abb. 6 bis 8 zeigen verschiedene Möglichkeiten für die Anbringung der Wicklung in Nuten.
  • In Abb. i - ist k-k der geschlossene Eisenkern des Transformators, auf dessen Schenkeln zwischen den Klemmen i, 2 die- Primärwicklung P und zwischen den Klemmen 3, 4 die Sekundärwicklung verteilt angeordnet ist. Ein magnetischer Nebenschluß s ist längs der Sekundärwicklung in den gezeichneten Pfeilrichtungen bewegbar.
  • Die magnetischen Felder sind durch zwei strichpunktiert. gezeichnete magnetische Kraftlinien c und d veranschaulicht, und zwar stellt die Kraftlinie c das beiden Wicklungen gemeinsame magnetische Feld dar -und die Kraftlinie d das durch den magnetischen Nebenschluß erzeugte Streufeld. Die sowohl von dem gemeinsamen Feld c als auch von dem Streufeld d durchsetzten Windungen der Sekundärwicklung sind mit a bezeichnet und im nachstehenden der Einfachheit halber der fest gekoppelte Teil der Sekundärwicklung genannt. Die lediglich vom gemeinsamen Feld c durchsetzten Windungen der Sekundärwicklung sind mit b bezeichnet und im nachstehenden der lose gekoppelte Teil der Sekundärwicklung genannt. -Steigt die Sekundärspannung infolge abnehmender Belastung, so kann durch Verschieben des magnetischen Nebenschlusses nach links eine Verkleinerung der Windungszahl des fest gekoppelten Teils der Sekundärwicklung auf Kosten der Windungszahl des lose gekoppelten Teils der Sekundärwicklung herbeigeführt werden.. Mit anderen Worten, das Streufeld d wird im Verhältnis zum gemein--samen Feld e. größer, die Sekundärspannung also kleiner. Bei sinkender Sekundärspannung infolge der großen Belastung des Transformators wird umgekehrt der magnetische Nebenschlüß nach rechts bewegt, wodurch das Verhältnis Streufeld ; gemeinsames Feld verkleinert und damit die Sekundärspannung vergrößert wird.
  • Unter der Annahme, daß der magnetische Nebenscliluß s nicht auch über Teile. der Primärwicklung bewegt wird, ist die induzierte EMK am kleinsten, wenn der magnetische Nebenschluß so weit nach links bewegt ist, daß sämtliche Windungen der Sekündärwick-Jung- lose gekoppelt-sind,--dagegen am größten, wenn der magnetische Nebenschlüß vollkommen - nach rechts bewegt -worden ist, d. h. sämtliche Windungen der Sekundärwicklung fest gekoppelt sind. Zwischen der kleinsten -und der- größten Sekundärspannung kann durch geeignete Einstellung des magnetischen Nebenschlusses jede Zwischenspannung erzielt werden, und da für die Verschiebung des magnetischen Nebenschlusses die gesamte Länge der Sekundärwicklung zur Verfügung steht, läßt sich leicht eine äußerst genaue Einstellung der Sekundärspannung bewerkstelligen.
  • In Abb. 2 liegen die Primär- und Sekundärwicklungen auf einem Schenkel eines Manteltransformators, und zwei magnetische Nebenschlüsse s dienen zur Regelung der Sekundärspannung. Die Wirkungsweise des in Abb. z dargestellten Transformators ist gleich der oben beschriebenen. Transformatoren gemäß der Erfindung mit nur einem bewickelten Schenkel brauchen nicht notwendigerweise Manteltransformatoren zu sein; man kann sich beispielsweise auch einen der Schenkel des Transformators der Abb. i unbewickelt denken.
  • Bei den Ausführungen nach Abb. i und 2 kann der magnetische Nebenschluß zwischen Primär- und Sekundärwicklung eingestellt werden, so daß die ganze Sekundärwicklung lose gekoppelt ist. Hierbei erhält man eine große Streuung und somit einen großen Spannungsabfall zwischen Leerlauf und Belastung. Zur Verringerung dieses Abfalles kann ein Teil der Sekundärwicklung unter Beibehaltung des Wickelsinnes fest mit der Primärwicklung gekoppelt werden, wie dies in Abb. 3 gezeigt ist. Zur ;Vergrößerung des Abfalles kann die Anzahl der lose gekoppelten Sekundärwicklungen vergrößert werden; hierbei steigt jedoch die Sekundärspannung bei Leerlauf. Um jetzt den Abfall zu vergrößern, urfiter Beibehaltung der sekundären Leerlaufspannung; inuß ein Teil der Sekundärwicklung mit entgegengesetztem Wicklungssinn fest mit der Primärwicklung gekoppelt werden.
  • Bei dem in Abb: q. dargestellten Drehstromtransformator liegen die drei Phasen auf den Schenkeln x, y, z. Die Enden 1; 2 der Primärwicklung . und die Eiiden 3, 4. der Sekundär-Wicklung der verschiedenen Phasen können in jeder bekannten Transformatorenschaltung miteinander verbünden werden: Zwei magnetische Nebenschlüsse s dienen - zur Regelung der Spannung.-- Abb. 5 zeigt eine Ausführung, bei welcher das magnetische System- die Form eines Rin= ges hat. In dieser Abbildung ist 'p wieder die Primärwicklung mit den Klemmen i und 2: Die Sekundärwicklung mit dem fest gekoppelten Teil a und dem löse gekoppelten Teil b -liegt zwischen den Klemmen 3,4. Der magnetische Nebenschluß ist gegenüber der Sekundärwicklung innerhalb des Ringes drehbar. Bei dieser Ausführung ist es notwendig, den beiden Hälften der Primär- und der Sekundärwicklung eine diametrale Bahn für das Schließen des Hauptkraftflusses zu geben. Diese wird durch das Joch y gebildet. Das Joch y dreht sich mit dem Nebenschluß s, ohne jedoch bei der Drehung seine Wirkung zu ändern.
  • Um den Luftspalt zwischen Nebenschluß und Kern so klein wie möglich zu machen, wird nach den Abb. 6 bis 8 die Sekundärwicklung in Nuten des Kernes verlegt. In Abb. 6 und 7 sind nur auf einer Seite des Kernes Nuten vorgesehen.
  • Die Spulen werden nach der Ausführung der Abb. 6 direkt auf den Kern gewickelt. Bei der Ausführung nach Abb. 7 werden die Spulen gesondert gewickelt, über den Kern gebracht und in die Nuten geschoben.
  • Bei der Ausführung nach Abb. 8 sind an beiden Seiten des Kernes Nuten vorgesehen. Auch in diesem Fall müssen die Spulen auf den Kern gewickelt werden. Die letztere Ausführung wird mit Vorteil dort angewendet, wo sich auf beiden Seiten des Kernes Nebenschlüsse befinden, wie z. B. in Abb. 2, 3 und q..

Claims (3)

  1. PATENTANSPRÜCHE: _. Verfahren zur Regelung des Spannungsabfalles von' Transformatoren mit geschlossenem Eisenkern, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis Streufeld -- gemeinsames Feld mit Hilfe beweglicher magnetischer Nebenschlüsse unter gleichzeitiger Änderung der Windungszahlen der von dem Streufeld und dem gemeinsamen Feld durchflossenen Wicklungen geändert wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung der Windungszahlen durch Verschiebung des magnetischen Nebenschlusses längs der ganz oder teilweise nebeneinanderliegenden Primär- und Sekundärwicklungen bewirkt wird.
  3. 3. Transformator mit magnetischem Nebenschluß und mit auf einem geschlossenen Eisenkern ganz oder teilweise nebeneinanderliegenden Wicklungen, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetische Nebenschluß längs der bewickelten Schenkel beweglich ist. q.. Transformator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die die Wicklungen tragenden Schenkel lediglich auf der dem magnetischen Nebenschluß zugewandten Seite mit Nuten zur Aufnahme von Wicklungsspulen versehen sind. 5.- Transformator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Sekundärwicklung eine Anzahl Windungen mit entgegengesetztem Wicklungssinn enthält.
DEN28737D 1928-04-23 1928-04-25 Verfahren zur Regelung des Spannungsabfalles von Transformatoren mit geschlossenem Eisenkern Expired DE531975C (de)

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DEN28737D DE531975C (de) 1928-04-23 1928-04-25 Verfahren zur Regelung des Spannungsabfalles von Transformatoren mit geschlossenem Eisenkern

Publications (1)

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DE531975C true DE531975C (de) 1931-08-20

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ID=25989037

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DE (1) DE531975C (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1215253B (de) * 1961-08-29 1966-04-28 Siemens Ag Stromrichter-Transformator

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE1215253B (de) * 1961-08-29 1966-04-28 Siemens Ag Stromrichter-Transformator

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