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Transformator zur Umwandlung-von Drehstrom in- Mehrphasenstrom für
Gleichrichter Es sind Drehstromtransförmatorän für Gleicluichter bekannt -mit drei
bewickelten und einem oder mehreren ünb@äyviclieltien Schenkeln. Ein derartiges
System mit magnetischem RückschluB ermöglicht "bekanntlich das gleichzeitige. Brennen
zweier beaiachbarter Phasen des Gleichrichters und so die bessere Ausnutzung. von-
Transformator und Gleichrichter. Indessen .erfordert die Ausführung mit, drei Sewickelten
und einem oder mehreren unbewickeften Schenkeln einen größeren Arbeits- und meist
auch.größereri Materialaufwand als ein. normaler ' Dreischenkelkern. Auch- ist bei
der vielphasig angeordneten Sekundärwicklung sowie der ,meist mit einer Anzahl von
: Regelstufen- ausgeführten Primärwicklung :ein .Wicklungsaufbau erforderlich; der-
auf jedem der drei Schenkel in gleicher umständlicher. Weise wiederholt werden muß.
f Demgegenüber betrifft die Erfindung -eine Gleichrichter-Transformatoren-Anordnung,
bei der erfindungsgemäß das primäre Drehstromsystem sowie das . sekundäre 1VIel4häs,ensystem
aus Wicklungsteilen - mit nur zwei vuiter beliebigem Winkel, mit- Ausnahme von 9o°-,
stehenden Spannungen gebildet wird. Mail erhält auf diese Weise -,nur zwei bewickelte
Sclhenkel und ferner eine einfache, Art der Spannungsregeluug, indem man auf der
Primärseite lediglich in zwei Phasen zu regulieren braucht und dadurch das ganze
Vielphasensystem der Sekundärseite-=;beeinflußt. Auch läßt sich auf der Sekundärseite
ohne Schwierigkeit ein zugänglicher und.beiastbarer Nullpunkt herstellen, der für
den Gleichrichterbetrieb unbedingt erforderlichist. Die aus. zwei Einphasentransformatoren
bestehende Anordnung kann zwei getrennte Eisenkerne besitzen. Statt dessen kann
man auch einen gemeinsamen, zweischenklig bewickelten Kern mit Zwischenjoch oder
drittem unb@ewiclelten Schenkel' vorsehen. Eine besöndeis einfache Ausführungsform
erhält man bei Verwendung eines normalen Dreischenkelkerns finit zwei bewickelten
und einem unbewickelteri Schenkel, der dem gemeinsamen magnetischen Rückschluß dient.
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Es ist zwar bereits die Verwendung seiner ,$cott-Scbaltüng für Gleichrichtertransformatoren
'zur Umwandlung von Drehstrom in Yierphasenstrom bekanntgeworden: Abgesehen davon,
daß für Gleichrichterbetrieb meist höhere Phasenzahlen als vier, nämlich sechs oder
zwölf Phasen benötigt werden, hat die Scott-Schaltung auch noch den Nachteil, cäaßi
bei S'pannüngsreg@elung vermittels Anzapfungen drei Regelschalter benötigt werden
gegenüber nur zwei - Regelschaltern beim -Gegenstand der Erfindung und daß außerdem
die - Anzäpfstufen der verschiedenen Wicklungsteile mit ungleicher Windungszahl
ausgefü4t werden "müssen.
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In der Zeichnung ' sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
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. . Abb. i zeigt schematisch einen dreischenkligen
Kern
für V-Schaltung auf der Primärseite. Es sind nur zwei Schenkel bewickelt. Die Primärwicklungen
der beiden Schenkel sind an;UV bzw. V W angeschlossen (Abb. 2a). Alle drei
Schenkel können infolge des Phasenwinkels von 6o° mit gleichem Querschnitt ausgeführt
werden.
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Abb.2b zeigt das Vektordiagramm der zugehörigen Sekundärseite für
Sechsphasenanordnung, auf welches weiter unten noch näher eingegangen wird.
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In Abb. 3 ist die Wicklungsanordnung für diesen Fall in. richtiger
Verteilung der Wicklung auf die beiden bewickelten Schenkel dargestellt. Im übrigen
entsprechen sich die Zahlen und Buchstaben der Wicklüngs- und Vektorendiagrarnne.
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Aus Abb. i ist zu ersehen, daß die Flüsse der Schenkel I und II sich
über den unbewickelten Schenkel zum Dreiphasensystem vereinigen, gleichzeitig aber
auch zwanglos sich verschieden in ihrer -Größe ausbilden können. Wenn also z. B.
die Sekundärwicklung auf I belastet wird und dadurch Spannungsänderungen aufweist,
so können diese an den Klemmen der Wicklungen auf - I I nicht eintreten; vielmehr
wird der dem Spannungsabfall entsprechende Differenzfluß durch den unbewickelten
Schenkel seinen Weg nehmen. Die magnetische Verkettung ist also nur lose, ähnlich
wie bei zwei getrennten Einphasentransformatoren. Die durch die Verschiedenheit
der Windungszahleri einzelner Wicklungen, z. B. o b e gegenüber
o a, hervorgerufenen Unsymmetrien können durch entsprechende Verteilung der
Streuung auf die einzelnen sekundären Wicklungsteile, durch ihre Anordnung zur Primärwicklung
oder auch durch Windungsausgleich kompensiert werden. So sind z. B. die Wicklungszweige
7, 8 der Sekundärwicklung nach Abb. 2b bzw. 3 mit der Primärwicklung besonders gut
verkettet, um den Spannungsabfall in den Phasen c b o und f e o klein
zu halten, während die Wicklungszweige 3 und 5 sowohl mit 7 und 8 als auch mit der
Primärwicklung weniger gut verkettet sind. Hierdurch wird erreicht, daß die Spannung
jeder der sechs Phasen a b c d e f bis o in dem für den Gleichrichterbetrieb
wesentlichen zyldischen Belastungsrhythmus gegenüber der nächsten Phase etwa die
gleiche Änderung erfährt. Infolgedessen wird das gewünschte gleichzeitige Arbeiten
zweier benachbarter Phasen im Gleichrichterbetrieb unter Last zwischen allen Phasen
erzielt..
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Statt der Anordnung des Dreischenkelkerns nach Abb. i kann auch eine
Anordnung gemäß Abb. q. mit zweischenkligem Kern und Zwisch enjochZ verwendet werden.
Die bewickelten Kernteile I und II bzw. I' und II' bilden je einen der beiden Einphasentransformatoren.
Abb. 5 zeigt eine -entsprechende Anordnung mit Mantelkern und je einem bewickelten
Schenkel I bzw. II. Unter Umständen kann ferner eine Sparschaltung besonders vorteilhaft
sein. In Abb. 6 ist eine solche für das V-Sechsphasensystem gezeichnet. Hierin entsprechen
wiederum U V W den Anschlußpunkten auf der Primärseite; während a b c d
... die Anschlußpunkte der Sekundärseite bezeichnen.
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Wenn die -Phasen nicht genau in einem Winkel von 6o°, wie beispielsweise
bei der V-Schaltung, zueinander stehen, so kann man durch geeignete Zusammensetzung
von Teilen der beiden Phasen trotzdem erreichen, daß die Anschlußpunkte auf den
Eckpunkten eines regelmäßigen Spannungspolygons liegen.