DE548298C - Induktionskondensator, bestehend aus einem Eisenkern und einer oder mehreren Arbeitswicklungen sowie einer Sekundaerwicklung, deren Elemente als Belegungen eines Kondensators dienen - Google Patents

Description

• Induktionskondensator, bestehend aus einem Eisenkern und einer oder mehreren Arbeitswicklungen sowie einer Sekundärwicklung, deren Elemente als Belegungen eines Kondensators dienen Es ist bereits bekannt, über einen Eisenkern Wicklungen in der Weise anzuordnen, daß sich das zwischen ihnen lieende Dielektrikum durch die in den Wicklungen induzierte Spannung auflädt und daß sich die Ladeströme auf dem Wege der Induktion auf eine primäre Wicklung fortpflanzen. Insbesondere ist es bereits bekannt, einen Induktionskondensator in der Weise herzustellen, daß man zwei Bänder aus Metall zusammen. mit zwei Bändern aus Isolationsmaterial spiralig auf einen Eisenkern aufwickelt, so daß zwischen den beiden Bändern elektromotorische Kräfte auftreten, wenn der Kern erregt wird. Die Potentialdifferenz zwischen den Bändern bleibt konstant, wenn man dafür sorgt, da.ß der Anfang des einen Bandes mit dem Ende des anderen Bandes sich verbindet. Die vorliegende Erfindung betrifft einen derartigen Induktionskondensator, bei dem erfindungsgemäß über die Arbeitswicklung zunächst eine Vorspanawicklung geschoben ist, die mit einem Pol an die geradzahligen, darüber angeordneten feindrähtigen Zylinderwicklungen angeschlossen ist, während der andere Pol an den ungeradzahligen Zylinderwicklungen liegt, so daß sich über die Eigenspannung der Zylinder eine Vorspannung legt. In Fig. t ist a ein Eisenkern und b eine primäre Wicklung für irgendeine Spannung; c bedeutet die Vorspannungswicklung, deren Enden ,abwechselnd oben und unten oder auch nur auf einer Seite den feindrähtigen Zylinderwicklungen zugeführt werden. Auf diese Weise wird der in den Drahtwicklungen infolge der Ladung des Dielektrikums entstehende Strom gezwungen, die Wicklung c ebenfalls zu durchfließen. Sind die Kapazitätswicklungen d alle gleichmäßig geschaltet, dann muß die Wicklung c im entgegengesetzten Sinne gewickelt sein, damit ihre Amperewindungszahl sich zu der Amperewindungszahl der feindrähtigen Wicklungen d addiert. Man kann aber auch die feindrähtige Wicklung entgegengesetzt schalten und muß dann die Wicklung c so anordnen, daß ihre Enden ebenfalls auf einer Seite liegen. Durch die Wicklung c wird dem Dielektrikum zwischen den Zylindern eine überall gleichbleibende Vorspannung auferlegt. Zu dieser Vorspannung addiert sich die Spannung in den feindrähtigen Wicklungen, und der Vorteil der Anordnung ist insbesondere darin zu ersehen, daß an Kernlänge oder an Zahl von Zylindern d gespart wird, weil nämlich deren Abstand bei einer gewöhnlichen Beanspruchung des Dielektrikums größer sein kann wegen der auferlegten Vorspannung. Es hat sich gezeigt, da.ß bei wandernden elektrischen Feldern die Lücken, welche m einer Drahtwicklung zwischen den einzelnen Drähten liegen, ohne Bedeutung sind. Die Spannung steigt in einer solchen Wicklung in axialer Richtung an, und man erhält einen Kondensator, dessen Dielektrikum zwar eine konstante Potentialdifferenz hat, dessen Belege aber ansteigende Potentiale besitzen.
• Bei der genauen Verfolgung des Problems zeigt sich, daß die Ströme in der feindrähtigen Wicklung nach ähnlichen Gesetzen verlaufen wie in langen oberirdischen oder Kabelleitungen, d. h. !es fließt wie im Leerlauf von längen Leitungen zu Anfang fein großer Strom, der nach dem Ende zu in gesetzmäßiger Weise abnimmt. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Induktionskondensators nach der Erfindung weist die feindrähtige Zylinderwicklung einen Drahtquerschnitt auf, welcher entsprechend der örtlichen Ladestromstärke abgestuft ist, wie es Fig. z zeigt. Danach wird der Querschnitt der Drähte entsprechend der Strornbelastung abgestuft, z. B. in drei bis fünf Stufen. Dadurch wird der durch die Kondensatorströme in der Wicklung hervorgerufene Kupferverlust vermindert. Allerdings geht an Wickelraum nicht unbeträchtlich viel verloren, jedoch kann durch die Vorspannung c dieser Verlust teilweise wieder eingeholt werden.
• In vielen Fällen ist eine andere Lösung vorteilhafter, die durch Fig.3 dargestellt ist. Dabei wird jeder Zylinder mit einer durchgehenden Wicklung aus gleichen feinen Drähten versehen. Über diese erste Wicklung kommt unter evtl. Zwischenlage eines Blattes Papier eine zweite Wicklung, die sich jedoch nur auf etwa Dreiviertel der Länge zu erstrecken braucht. Darüber kommt wiederum eine zweite Wicklung aus gleichem Draht, die etwa nur zur Hälfte reicht, und endlich eine vierte Wicklung, welche noch weniger Längenausdehnung hat. Es führt dann die innerste Wicklung sozusagen die Kapazitätsströme, welche im unteren Teile des Zylinders entstehen. Genaue Angaben über die Zahl der Lagen und ihre Ausdehnung ergeben sich bei der genauen mathematischen Durchrechnung jedes einzelnen Falles.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Induktionskondensator, bestehend aus einem Eisenkern und einer oder mehreren Arbeitswicklungen sowie einer Sekundärwicklung, deren Elemente als Belegungen eines Kondensators dienen, dadurch gekennzeichnet, daß über die Arbeitswicklung zunächst eine Vorspannungswicklung geschoben ist, die mit einem Pol an die geradzahligen, darüber angeordneten feindrähtigen Zylinderwicklungen angeschlossen ist, während der andere Pol an den ungeradzahligen Zylinderwicklungen liegt, so daß sich über die Eigenspannung der Zylinder eine Vorspannung legt. z. Induktionskondensator nach Anspruch i, dadurch ,gekennzeichnet, daß die feindrähtige Zylinderwicklung einen Drahtquerschnitt aufweist, welcher entsprechend der örtlichen Ladestromstärke abgestuft ist. 3. Induktionskondensator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die feindrähtige Wicklung überall aus gleichem Draht angefertigt ist, aber daß in jeder Zylinderebene mehrere Lagen übereinander angeordnet sind, deren axiale Länge entsprechend der örtlichen Ladestromstärke verschieden ist.