DE638083C

DE638083C - Regeltransformator

Info

Publication number: DE638083C
Application number: DES108686D
Authority: DE
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1933-03-16
Filing date: 1933-03-16
Publication date: 1936-11-09

Description

Das Patent 580 345 betrifft einen Regeltransformator, dessen Eisenkern aus wenigstens drei in einer Ebene nebeneinander angeordneten Teilen besteht, deren mittlerer gegen die beiden miteinander verbundenen äußeren Teile verschiebbar ist und bei dem die äußeren, starr miteinander verbundenen Jochteile zu beiden Seiten des mittleren Kernteiles durch Luftspalte getrennt sind, die bei der Verschiebung erhalten bleiben. Zum genauen Einhalten der bei einem solchen Transformator vorgesehenen Luftspalte werden gemäß der Erfindung der verschiebbare Kernteil und die feststehenden Jochteile mit Hilfe Abstand haltender Körper aufeinandergelagert. Die feststehenden Teile werden vorteilhaft unter Einfügen federnder Verbindungsstücke fest miteinander verbunden. Dadurch ergibt sich eine feste kraftschlüssige Verbindung der feststehenden Teile mit dem beweglichen Teil, so daß einerseits der Luftspalt genau eingehalten wird und andererseits die durch das Wechselfeld hervorgerufenen Vibrationen auf ein Mindestmaß herabgedrückt werden. Es können natürlich auch der mittlere Kernteil feststehend und die beiden miteinander verbundenen äußeren Kernteile verschiebbar angeordnet werden.

Die Eisenkernteile des Transformators werden durch verstärkte Deck- oder Endbleche oder durch Zwischenkörper (Distanzbleche oder Distanzstücke) gegeneinander abgestützt. An Stelle der Endbleche können auch Führungsschienen vorgesehen werden. Sämtliche oder einige Zwischenkörper werden vorteilhaft aus unmagnetisierbarem Material, das elektrisch nicht oder schwer leitend ist, z. B. aus Materialien wie Bronze, Chromnickelstahl oder Kunstharzpreßstoffen, hergestellt. Der Laufrand des an den einen Eisenkernteil angesetzten Abstand haltenden Körpers übergreift vorteilhaft den zwischen den beweglichen und festen Kernteil angeordneten Luftspalt. Zwischen den gegeneinander beweglichen Laufkanten oder Laufrändern der Abstand haltenden Zwischenkörper können Gleitlager vorgesehen werden. Es empfiehlt sich jedoch, zur Verminderung der Reibung Wälzlager-, z. B. Räder, Rollen, Walzen, Kugeln o. dgl., anzuordnen. Diese Wälzkörper können auch zwischen den Seitenflächen der Endbleche des mittleren Eisenkerns und den Eisenkernflächen der Joche eingesetzt werden und werden vorteilhaft ebenfalls aus unmagnetisierbarem Material hergestellt, wie z. B. Kunstharzpreßstoffen, gepreßte Papiere oder Textilien,

keramischen ? Stoffen, ο.· dgL ,Bei Verwendung von Metallen wird der elektrische Widerstand der Wälzkörper durch-, geeignete Legierungs-. zusätze, z. B. Silicium, möglichst hoch gemacht^;; S Wenn die einander gegenüberstehenden uiwii' gegeneinander verschiebbaren Eisenkernseitifg flächen durch zwischen ihnen angeordnete WE körper im Abstand voneinander gehalten werden,' empfiehlt es sich, die Nuten der Eisenkernteile geschlossen auszuführen oder in bekannter Weise durch derartig ausgebildete Keile zu verschließen, daß die Eisenkernseitenfläche eben wird und keine Absätze enthält. Würde man die Nuten offen lassen, dann können die zwischen den gegeneinander verschiebbaren Eisenkernseitenflächen angeordneten Wälzkörper in den Nuten festfahren, oder es wurden sich Stöße und Sprünge beim Regelhub ergeben, durch die die Wälzkörper beschädigt werden können. Falls an den Nuten geringe Stöße beim Vorbeifahren, der Wälzkörper oder Rollen nicht zu vermeiden sind, empfiehlt es sich, die Nutenkanten, d. h. die Kanten der Nutenzähne schräg, d. h. im Winkel zur Längsachse der Gleitfläche, zu stellen. Hierbei können die Nuten selbst rechtwinkelig zur Längsachse liegen, während lediglich die Nutkanten bzw. die Nutöffnungen im Winkel zur Längsachse der Gleitfläche angeordnet sind.

Durch die Schrägstellung der Nutöffnungen bzw. der Nutkanten ergeben sich auch in elektrischer Hinsicht insofern Vorteile, als die durch die Nutung längs des Regelhubes hervorgerufenen Spannungsschwankungen vermieden werden.

Die Figuren zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung.

In Fig. ι und 2 ist ein Transformator gemäß der Erfindung im Aufriß dargestellt. 1 ist der bewegliche Kern, in dessen Nuten 2 die Sekundärwicklung des Transformators eingelegt ist. Die beiden Joche 3 und 4 tragen die Erregerwicklungen 5 und 6, die in bekannter Weise gegensinnig geschaltet sind, so daß sich in mittleren Regelstellungen des Kernes 1 die Induktionswirkung der Erregerwicklungen 5 und 6 auf die Sekundärwicklung aufhebt. Die Nuten 7 dienen in bekannter Weise zur Unterbringung der Ausgleichwicklungen. Natürlich können auch die Joche bewegt werden, wobei der Kern 1 feststeht.

Gemäß der Erfindung sind auf den Eisenkern 1 verstärkte Deck- oder Endbleche 8 aufgesetzt, die mit ihren Laufkanten 9 über den Eisenkern 1 hinausragen. Diese Anordnung wird besonders durch Fig. 3 verdeutlicht, die einen Schnitt nach der Linie A-B in Fig. 1 darstellt. Die Joche 3 und 4 sind ebenfalls mit verstärkten Endblechen 10 versehen, deren Kaufkanten 11 auf den Laufkanten 9 der Endbleche 8 entlangfahren können. Zur Verringerung der Reibung .und um eine besonders feste Verspannung der einzelnen Teile zu ermöglichen, sind Rollen 12 zwischen den Laufkanten der _J?Endbleche eingesetzt. Die Rollen 12 können ij&-bekannter Weise in Käfigen gehalten werden. ■J&ie Rollen für die Endbleche bestehen vorteil- >;Bift aus unmagnetisierbarem Material, z. B. ' Kunstharzpreßstoffen oder keramischen Stoffen. Die Joche 3 und 4 werden durch Bügel 15 und 16 (Fig. 3) miteinander verspannt. Je nach der Abnutzung kann diese Verspannung durch Anziehen der Schrauben 17 nachgestellt werden. Die Laufkanten der Endbleche können entweder ebene oder winklige Flächen sein. Sie können z. B., wie in Fig. 4 gezeigt ist, ineinander eingreifen.

Bei" Verwendung von Endblechen 8 und 10, die unmittelbar auf den Seitenflächen der Eisenkerne aufliegen, müssen die Endbleche 8 an der Stelle, an der die Wicklungen 2 liegen, mit Durchbrechungen 13 (s. Fig. 1 und 2) versehen sein, durch die die Wickelköpfe hindurchtreten. Die Durchbrechungen können entweder dem Nutenquerschnitt entsprechen oder sich von einem Wickelkopf zum anderen erstrecken. Bei Verwendung von Distanzstücken zwischen den Endblechen 8 und dem Eisenkern können diese Durchbrechungen unter Umständen fortfallen. Die Wicklung wird alsdann zwischen Endblechen und Eisenkern hindurchgeführt.

An Stelle der Endbleche 8 können auch Schienen 20 verwendet werden (Fig. 5), die durch Streben 21 fest miteinander verbunden sind. Falls diese Schienen ebenfalls unmittelbar auf dem Eisenkern aufliegen, sind an der Stelle, an der die Wicklung aus dem Eisenkernteil hervortritt, Aussparungen 22 anzuordnen. Zur Vergrößerung der Lagerfläche können die Schienen, wie in Fig. 6 gezeigt ist, abgewinkelt sein bzw. ein Winkelprofil haben.

An Stelle der Rollen 12 zwischen den Endblechen 8 und 10 kann man auf den Jochen 3 und 4 auch Räder 14 anordnen (s. Fig. 2), die auf der Laufkante der Eisenkernendbleche 8 oder auf Zwischenkörpern oder Zwischenblechen des Eisenkernes rollen. Besondere Endbleche mit Laufkanten auf den Jochen 3 und 4 sind alsdann nicht erforderlich. Wenn man an Stelle der glatten Räder 14 oder der Rollen 12 Zahnräder verwendet und die Laufkanten der Endbleche 8 oder besondere in den Eisenkern eingefügte Zwischenbleche oder Zwischenschienen mit Verzahnung ausrüstet, kann der Antrieb der Räder direkt von den Jochen aus oder vom Eisenkern 1 ohne Anordnung komplizierter Kupplungsteile, wie Kurbelgetriebe usw., erfolgen. Der Antriebsmotor kann alsdann, je nachdem, ob die Joche oder aber der Eisenkern feststehen, unmittelbar auf den feststehenden oder verschiebbaren Teil gesetzt werden. Bei dieser Ausfuhrungsform mit Zahnrädern läßt

man vorteilhaft die Joche feststehen und treibt die mit Verzahnung versehenen Räder 14 durch einen Motor oder von Hand an.

Gegen Verschiebungen senkrecht zur Längs-S fläche des Eisenkerns sind die verschiebbaren Teile im wesentlichen durch die magnetischen Kräfte gesichert. Es erübrigt sich daher in den meisten Fällen eine besonders starke Ausbildung der seitlichen Führung der beweglichen Teile.

In vielen Fällen genügen die den Luftspalt übergreifenden Zwischen- oder Endkörper, auf deren Seitenflächen die verschiebbaren Teile gleiten. Wenn die Reibung an dieser Stelle herabgesetzt werden muß, können zwischen

ig den Eisenkernseitenflächen und den Seitenflächen der Endbleche 8 Wälzlager vorgesehen werden.

In den Fig. 7 und 8 ist die Abstützung der Kernteile gegeneinander mittels Zwischenkörper,

z. B. Zwischenblechen 33, gezeigt. Diese können entweder in vorhandene Kühlschlitze der Eisenkerne eingesetzt werden, oder die Blechpakete werden zur Aufnahme der Zwischenkörper besonders unterteilt. Die Zwischenkörper bestehen vorteilhaft aus unmagnetisierbarem und elektrisch nicht leitendem Material und dienen gleichzeitig dazu, die einzelnen Blechpakete in magnetischer Hinsicht voneinander zu trennen. In Fig. 7 sind einfache Gleitlager gezeichnet.

Die Zwischenkörper überbrücken den Luftspalt 34, gegebenenfalls werden auch noch Endbleche 35 vorgesehen. Bei der Anordnung gemäß Fig. 8 sind Wälzkörper 36 zwischen den aneinander entlangfahrenden Kanten der Zwischenkörper und Endbleche angeordnet. -Die Wälzkörper, in Form von Rollen, werden vorteilhaft zur Reibungsverminderung mit Achsen versehen, auf denen sie sich drehen bzw. mit denen sie drehbar in Käfigen gelagert sind.

Man kann jedoch die Wälzkörper in Form von Rollen oder Kugeln in Aussparungen der'Eisenkernseitenflächen einsetzen. Diese Aussparungen können nachträglich in die Eisenkernseitenfläche eingeschnitten werden, oder sie werden

+5 beim Ausstanzen der Bleche in die Bleche eingestanzt. Die Bleche werden alsdann so geschichtet, daß sich die Aussparungen an der richtigen Stelle in den Seitenflächen der Blechpakete befinden. Die Wälzkörper werden in diesen Aussparungen durch eine Abschlußplatte gehalten, die gegebenenfalls ebenso wie die Wälzkörper aus unmagnetisierbarem, elektrisch nicht leitendem Material besteht. Es empfiehlt sich, die Aussparungen mit elektrisch nicht leitendem Material auszukleiden, oder unter Einfügen elektrisch nicht leitenden Materials mit einem zur Lagerung der Rollen geeigneten Material zu versehen. Auch dämpfende Stoffe, z. B. mit Kunstharz getränkte Textil- oder Papierstoffe, können vorteilhaft zur Auskleidung der Aussparung oder als Schicht zum Tragen des Lagers verwendet werden. Zur weiteren Verringerung der Reibung oder der Abnützung werden die in' die Aussparung eingesetzten Rollen vorteilhaft mit Achsen versehen, die drehbar sind. Natürlich kann der Transformator gemäß der Erfindung auch als Drossel verwendet werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Regeltransformator, dessen Eisenkern aus wenigstens drei in einer Ebene nebeneinander angeordneten Teilen besteht, deren mittlerer gegen die beiden miteinander verbundenen äußeren Teile verschiebbar ist und bei dem die äußeren, starr miteinander verbundenen Jochteile zu .beiden Seiten des mittleren Kernteiles· durch Luftspalte getrennt sind, die bei der Verschiebung erhalten bleiben, nach Patent 580 345, dadurch gekennzeichnet, daß der verschiebbare Kernteil und die feststehenden Jochteile zum genauen Einhalten des Luftspaltes mit Hilfe Abstand haltender Körper aufeinandergelagert sind.

2. Regeltransformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstand haltenden Körper Wälzkörper (Rollen, Räder, Kugeln) sind.

3. Regeltransformator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß gegenüberstehende Kernseitenflächen die Wälzkörper aufnehmende Aussparungen haben.

4. Regeltransformator nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die im Kraftlinienwege angeordneten Wälzkörper aus unmagnetisierbarem, nicht leitendem Material bestehen (Kunstharzpreßstoffe, keramische Stoffe, Hartpapier). ioq

5. Regeltransformator nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkörper aus unmagnetisierbarem Material, z. B. aus Chromnickelstahl oder aus Bronze bestehen und daß der elektrische Widerstand dieser Materialien durch Legierungszusätze, z. B. Silicium, erhöht ist.

6. Regeltransformator nach Anspruch 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung ebener Rollflächen die Nuten in den Kernteilen verschlossen sind.

7. Regeltransformator nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten zur Längsachse schräg gestellt sind.

8. Regeltransformator nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die gegeneinander beweglichen Teile (Kernteil und Jochteile) durch verstärkte Deck- oder Zwischenkörper (Deckbleche, Distanzbleche oder -schienen) gegeneinander abgestützt sind, und zwar unter Zwischenschaltung von Gleit- oder Wälzlagern.

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g. Regeltransformator nach Anspruch 8j dadurch gekennzeichnet, daß die Deck- oder Zwischenkörper oder beide aus unmagnetisierbarem, vorteilhaft nicht leitendem Material, z. B. Kunstharzpreßstoffen, Hartpapier, keramischen Stoffen, Chromnickelstahl oder Bronze, bestehen.

io. Regeltransformator nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Deck- oder Zwischenkörper den Luftspalt to zwischen den gegeneinander beweglichen Teilen überdeckt.

II. Regeltransformator nach Anspruch 8 und 9', gekennzeichnet durch Rollen oder Räder, die als Zahnräder ausgebildet sind, in Verzahnungen der Deck- oder Zwischenkörper eingreifen und von Hand oder motorisch angetrieben werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen