DE643709C - Single or multi-phase combined main and auxiliary transformer - Google Patents

Single or multi-phase combined main and auxiliary transformer

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DE643709C
DE643709C DEL82230D DEL0082230D DE643709C DE 643709 C DE643709 C DE 643709C DE L82230 D DEL82230 D DE L82230D DE L0082230 D DEL0082230 D DE L0082230D DE 643709 C DE643709 C DE 643709C
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legs
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DEL82230D
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German (de)
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Norbert Hammerl
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OSKAR LOEBL DR ING
RWE AG
Original Assignee
OSKAR LOEBL DR ING
Rheinisch Westfaelisches Elektrizitaetswerk AG
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F29/00—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00
    • H01F29/08—Variable 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
    • H01F29/12—Variable 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 coil, winding, or part thereof; having movable shield

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Description

Die Erfindung betrifft einen Transformator, der gleichzeitig Haupttransformator und regelbarer Zusatztransformator ist. Durch die Erfindung wird ein getrennt aufzustellender regelbarer Zusatztransformator gespart.The invention relates to a transformer, the main transformer and at the same time adjustable additional transformer. The invention makes a separate installation adjustable additional transformer saved.

Nach der Erfindung weist der aus Haupt- und Zusatztransformator bestehende Transformator ein verschiebbares Joch oder mehrere gemeinsam verschiebbare Joche auf, welche die Erreger- oder Zusatzwicklungen des Zusatztransformators tragen. Es sind z. B. die Zusatzwicklungen auf dem beweglichen Joch so angeordnet, daß in der Arbeitsstellung der volle Fluß durch sie hindurchgeht, während bei einer Verschiebung des Joches aus dieser Stellung heraus der durch die Zusatzwicklungen hindurchgehende Fluß vermindert wird. Um die Streuung der Zusatzwicklungen in der Arbeitsstellung klein zu halten, wird auf jedem Schenkel eine besondere, der zugehörigm Zusatzwicklung in der Arbeitsstellung gegenüberstehende Erregerwicklung angeordnet. Diese Erregerwicklungen sind zu den auf den Schenkeln angeordneten Primär- oder Sekundärwicklungen des Haupttransforrnators oder m einem Teil derselben parallel geschaltet. Um die Streuung der Zusatzwicklungen in der Nullstellung zu vermindern, kann man zwischen den Polen der Schenkel bzw. außerhalb der Schenkel neben den Polen Dämpferwickhingen so anbringen, daß diese den Zusatzwicklungen in den Stellungen des Joches gegenüberstehen, in denen die Zusatzwicklungen nicht induziert werden.According to the invention, the transformer consisting of the main transformer and the auxiliary transformer a displaceable yoke or several jointly displaceable yokes, which the exciter or additional windings of the additional transformer wear. There are z. B. the additional windings on the movable yoke arranged so that in the working position the full flow passes through them while when the yoke is displaced from this position by the additional windings through flow is decreased. To the spread of the additional windings in the Keeping the working position small becomes a special one on each leg, the one belonging to it Additional winding arranged opposite exciter winding in the working position. These excitation windings are related to the primary or secondary windings arranged on the legs of the main transformer or a part of the same connected in parallel. To reduce the spread of the additional windings in the zero position, you can choose between the poles of the legs or outside of the legs next to the poles of the damper wedges attach so that they face the additional windings in the positions of the yoke, in which the additional windings are not induced.

Man kann auch die Zusatzwicklungen auf den Schenkeln des Transformators anordnen und dann als Joche Gleitstücke zwischen den freien Enden der Schenkel setzen, um. so durch gemeinsame Verschiebung der Gleitstücke den die Zusatzwicklungen durchdringenden Fluß zu verändern. Dabei können die Windungsebenen der Zusatzwicklungen beispielsweise parallel zur Gleitrichtung angeordnet sein, oder aber die Zusatzwicklungen umgeben die Schenkelenden.You can also arrange the additional windings on the legs of the transformer and then place sliding pieces as yokes between the free ends of the legs. so by joint displacement of the sliding pieces which penetrate the additional windings To change flow. The winding levels of the additional windings can, for example be arranged parallel to the sliding direction, or surround the additional windings the leg ends.

Ordnet man die Windungsebenen der Zusatzwicklungen parallel zur Gleitrichtung an, so werden auf den Gleitstücken besondere Erregerwicklungen so vorgesehen, daß diese in der Arbeitsstellung den Zusatzwicklungen gegenüberstehen, um deren Streuung in dieser Stellung zu vermindern. Ferner werden mit den Gleitstücken Dämpferwicklungen so verbunden, daß diese den Zusatzwicklungen in der Nullstellung gegenüberstehen, in welcher die Zusatzwicklungen nicht induziert werden. Die Dämpferwicklungen werden zweckmäßigerweise so ausgebildet, daß sie in der Ver-If the winding levels of the additional windings are arranged parallel to the sliding direction, so special excitation windings are provided on the sliders so that these face the additional windings in the working position to reduce their spread in this To diminish position. Furthermore, damper windings are connected to the sliders in such a way that that these face the additional windings in the zero position, in which the additional windings are not induced. The damper windings are expediently designed in such a way that they

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:*) The patent seeker stated as the inventor:

Norbert Hanimerl in Wesel, Rheinl,Norbert Hanimerl in Wesel, Rheinl,

(543709(543709

scliiebungsrichtung der Gleitstücke in sich zusammenschiebbar sind.Sliding direction of the sliding pieces can be pushed together are.

Umfassen die Zusatzwicklungen die Schenkelenden, so kann man besondere, mit deii Gleitstücken verbundene Erregerwicklungen;' die koaxial zu den auf den Schenkeln befind-·.' Hellen Zusatzwicklungen liegen, verwenden und ferner Dämpf envicklungeii, welche die Schenkel umgeben und mit den Gleitstücken ίο so verbunden sind, daß sie den Zusatzwicklungen in der Nullstellung gegenüberstehen. In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsformen des Transformators gemäß der Erfindung dargestellt.If the additional windings encompass the leg ends, you can create special ones with deii Exciter windings connected to sliders; ' which are coaxial with the ·. ' Light additional windings lie, use and also dampening envicklungeii, which the Surround legs and are connected to the sliders ίο so that they have the additional windings face in the zero position. In the drawing are several embodiments of the transformer according to the invention.

Bei dem Drehstromtransformator nach Fig. i, dessen Schenkel b die Primär- bzw. Sekundärwicklungen d, c des Haupttransformators tragen, ist ein Joch α gegenüber den Schenkeln verschiebbar. Auf dem Joch sind Zusatzwicklungen ex, e2, e3 so angeordnet, daß ihre Windungsebenen parallel zur Verschiebungsrichtung liegen. Zwischen den Polen der Schenkel bzw. außerhalb der Schenkel neben den Polen sind beispielsweise in sich kurzgeschlossene Dämpferwicklungen/!, f2, /3 angebracht, die den Zusatzwicklungen ex bis e3 gegenüberstehen, wenn diese von dem Fluß des Transformators nicht durchsetzt sind. Die Zusatzwicklungen und die Sekundärwicklungen des Haupttransformators sind so geschaltet, daß sich die in den Zusatzwicklungen induzierten regelbaren Spannungen zu den unveränderlichen Sekundärspannungen des Haupttransformators addieren.In the three-phase transformer according to FIG. I, the legs b of which carry the primary or secondary windings d, c of the main transformer, a yoke α can be displaced with respect to the legs. Additional windings e x , e 2 , e 3 are arranged on the yoke in such a way that their winding planes are parallel to the direction of displacement. Between the poles of the legs or outside the legs next to the poles, for example, internally short-circuited damper windings / !, f 2 , / 3 are attached, which face the additional windings e x to e 3 when these are not penetrated by the flux of the transformer. The auxiliary windings and the secondary windings of the main transformer are connected in such a way that the controllable voltages induced in the auxiliary windings add up to the unchangeable secondary voltages of the main transformer.

Mit einem derartigen kombinierten Haupt- und Zusatztransformator kann man nur in einer Richtung regeln, z. B. nur die Spannung erhöhen. Es ergibt sich indessen die Möglichkeit, von der Normalspannung aus nach oben und unten zu regeln, wenn man die Sekundärwicklungen des Haupttransformators und die Zusatzwicklungen so bemißt, daß die Normalspannung gleich der Summe der Spannung aus Sekundärwicklungsspannung des Haupttransformators und halber Zusatzwicklungsspannung ist.Such a combined main and auxiliary transformer can only be used in regulate one direction, e.g. B. just increase the voltage. It turns out, however, that Possibility to regulate up and down from normal voltage if one the secondary windings of the main transformer and the additional windings are dimensioned in such a way that that the normal voltage is equal to the sum of the voltage from the secondary winding voltage of the main transformer and half the auxiliary winding voltage.

Fig. 2 zeigt eine Anordnung mit zusätzlichen Erregerwicklungen ^1, g2, g3 auf den Schenkelenden. Je eine solche Erregenvicklung ist zu einer der zugehörenden Wicklungen des Haupttransformators oder zu einem Teil einer dieser Wicklungen parallel geschaltet. Die zusätzlichen Erregerwicklungen stehen bei voller Zusatzspannung den Zusatzwicklungen unmittelbar gegenüber, wodurch die Streuung der Zusatzwicklungen vermindert wird.Fig. 2 shows an arrangement with additional excitation windings ^ 1 , g 2 , g 3 on the leg ends. Such an excitation winding is connected in parallel to one of the associated windings of the main transformer or to a part of one of these windings. At full additional voltage, the additional excitation windings are directly opposite the additional windings, which reduces the spread of the additional windings.

Bei dem Transformator nach den Fig. 3 und 4 sind Joche A1 und a2 als Gleitstücke zwischen den freien Enden der Schenkel O1 und b2 bzw. b2 und O3 angeordnet. Die Windungsebenen der Zusatzwicklungen elr c/, e2" und e3 liegen hier parallel zur Verschiebungsrichtung der Gleitstücke und die Zusatzwickilungen einander zugekehrt auf den Schenkeln. Durch gemeinsames Verschieben der L Gleitstücke O1, a2 wird die Größe der Zusatz-'^'spannung geändert. Die Gleitstücke tragen parallel zur Verschiebungsrichtung angeordnete zusätzliche Erregerwicklungen g, die wiederum zu den Wicklungen des Haupttransformators oder zu einem Teil dieser Wicklungen parallel geschaltet sind und den Zusatzwicklungen in der Arbeitsstellung unmittelbar gegenüberstehen. Die Erregerwicklungen gt' und gj" sind parallel zu den Wickhingen des Schenkels O1 und die Erregerwicklungen ^2' und g2" parallel zu den Wicklungen des Schenkels b3 geschaltet. Die beispielsweise kurzgeschlossenen Dämpferwicklungen/ sind hier in sich zusammenschiebbar ausgeführt und so mit den Gleitstücken verbunden, daß sie jeweils den Zusatzwicklungen gegenüberstehen, wenn diese nicht induziert werden. Bei einem derartigen Dreiphasentransformator bestehen drei Spannungen, die um I2o° gegeneinander versetzt sind. Die beiden Außenschenkel des Transformators gehören je einer Phase an und tragen Zusatzwicklungen, die Zusatzspannungen erzeugen, welche ohne weiteres in Richtung der betreffenden Phase liegen. Der Mittelschenkel trägt dagegen zwei Zusatzwicklungen, welche zusammen die Zusatzspannung für die dritte Phase liefern. Diese Zusatzspannung wird zusammengesetzt aus zwei Spannungen, die in der Lage mit den beiden anderen Phasen übereinstimmen, aber entgegengesetzt gerichtet sind, so daß die gebildete Resultierende in Richtung der dritten Phase liegt. Die Zusatzspannung für die dritte Phase wird also gebildet durch die beiden Wicklungen ei und e2", welche in Reihe geschaltet und so angeschlossen sind, daß ihr Wicklungssinn dem der beiden anderen Wicklungen entgegengesetzt ist. i$5In the transformer according to FIGS. 3 and 4, yokes A 1 and a 2 are arranged as sliding pieces between the free ends of the legs O 1 and b 2 or b 2 and O 3 . The winding planes of the additional windings e lr c /, e 2 " and e 3 are parallel to the direction of displacement of the sliders and the additional windings are facing each other on the legs. By moving the L sliders O 1 , a 2 together , the size of the additional - '^ 'voltage changed. The sliders carry additional excitation windings g, which are arranged parallel to the direction of displacement and which in turn are connected in parallel to the windings of the main transformer or to some of these windings and are directly opposite the auxiliary windings in the working position. The excitation windings g t ' and gj " are parallel to the winding of the leg O 1 and the excitation windings ^ 2 'and g 2 "connected in parallel to the windings of the leg b 3 face if this is not induced will. In such a three-phase transformer, there are three voltages that are offset from one another by I2o °. The two outer legs of the transformer each belong to a phase and carry additional windings that generate additional voltages that are readily in the direction of the relevant phase. The middle leg, on the other hand, has two additional windings, which together provide the additional voltage for the third phase. This additional voltage is made up of two voltages which have the same position as the other two phases, but are directed in opposite directions, so that the resulting resultant lies in the direction of the third phase. The additional voltage for the third phase is thus formed by the two windings ei and e 2 ″, which are connected in series and connected in such a way that their direction of winding is opposite to that of the other two windings

Bei dem Transformator nach Fig. 5 urn^ geben die Zusatzwicklungen e die freien Enden der Schenkel. Die Erregerwicklungen g sowie die Dämpferwicklungen /, welche beide die Schenkel umfassen, sind mit den Gleitstücken ^1 bzw. a2 derart verbunden, daß die Erregerwicklungen den Zusatzwicklungen in der Arbeitsstellung gegenüberstehen, während die Dämpferwicklungen/ den Zusatzwicklungen nur dann gegenüberstehen, wenn diese nicht induziert werden.In the transformer according to Fig. 5 urn ^ e the auxiliary windings give the free ends of the legs. The excitation windings g and the damper windings /, which both encompass the legs, are connected to the sliders ^ 1 and a 2 in such a way that the excitation windings face the additional windings in the working position, while the damper windings / the additional windings only face when they are not be induced.

Claims (15)

Patentansprüche:Patent claims: i. Ein- oder mehrphasiger kombinierter iaO Haupt- und Zusatztransformator, dadurch gekennzeichnet, daß zur Regelung deri. Single-phase or multi-phase combined ia O main and auxiliary transformer, characterized in that for regulating the sich, zur Haupttransformatorspannung addierenden Zusatzspannung ein oder mehrere gemeinsam verschiebbare Joche (a bzw. M1, ICi2) vorgesehen sind, die entweder die Erreger- oder Zusatzwicklungen des Zusatztransformators tragen.one or more jointly displaceable yokes (a or M 1 , ICi 2 ) are provided, which carry either the exciter or additional windings of the additional transformer. 2. Transformator nach Anspruch i, gekennzeichnet durch Erregerwicklungen (g) des Zusatztransformators, die den Zusatzwicklungen (e) in der Stellung für volle Zusatzspannung gegenüberstehen und einer der Wicklungen des Haupttransformators oder einem Teil derselben parallel geschaltet sind.2. Transformer according to claim i, characterized by excitation windings (g) of the additional transformer, which face the additional windings (e) in the position for full additional voltage and one of the windings of the main transformer or a part thereof are connected in parallel. 3. Transformator nach Anspruch 1 bzw. 2, gekennzeichnet durch Dämpferwicklungen (/), die den Zusatzwicklungen (e) in den Jochstellungen gegenüberstehen, in denen die Zusatzwicklungen nicht induziert werden. 3. Transformer according to claim 1 or 2, characterized by damper windings (/) which face the additional windings (e) in the yoke positions in which the additional windings are not induced. 4. Transformator nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungsebenen der Zusatzwicklungen (e) parallel zur Verschiebungsrichtung des Joches (μ) angeordnet sind (Fig. 1 bis 4).4. Transformer according to claim 1 to 3, characterized in that the winding planes of the additional windings (e) are arranged parallel to the direction of displacement of the yoke (μ) (Fig. 1 to 4). 5. Transformator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerwicklungen (g) des Zusatztransformators auf den Transformatorschenkeln unbeweglieh angeordnet sind (Fig. 2).5. Transformer according to claim 2, characterized in that the excitation windings (g) of the additional transformer are arranged immovably on the transformer legs (Fig. 2). 6. Transformator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpferwicklungen (/) zwischen den Transformatorschenkeln und außerhalb derselben angeordnet sind (Fig. 1 und 2).6. Transformer according to claim 3, characterized in that the damper windings (/) Are arranged between the transformer legs and outside the same (Fig. 1 and 2). 7. Transformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Joch als Gleitstück (^1 bzw. a2) zwischen den mit Zusatzwicklungen (e) versehenen freien Enden der Transformatorschenkel (Jb) angeordnet ist (Fig. 3 bis 5).7. Transformer according to claim 1, characterized in that the yoke is arranged as a slider (^ 1 or a 2 ) between the free ends of the transformer legs (Jb) provided with additional windings (e) (Fig. 3 to 5). 8. Transformator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungsebenen der Zusatzwicklungen (e) parallel zur Verschiebungsrichtung des Gleitstükkes angeordnet sind (Fig. 3 und 4).8. Transformer according to claim 7, characterized in that the winding planes of the additional windings (e) are arranged parallel to the direction of displacement of the sliding piece (Fig. 3 and 4). 9. Transformator nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerwicklungen (g) auf dem Gleitstück angeordnet sind.9. Transformer according to claim 7 and 8, characterized in that the excitation windings (g) are arranged on the slider. ι o. Transformator nach Anspruch 7 bis 9 mit Dämpferwicklungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpferwicklungen (/) so mit dem Gleitstück (U1 bzw. a2) verbunden sind, daß sie den Zusatzwicklungen dann gegenüberstehen, wenn diese nicht induziert werden.ι o. Transformer according to claims 7 to 9 with damper windings, characterized in that the damper windings (/) are connected to the slider (U 1 or a 2 ) in such a way that they face the additional windings when they are not induced. 11. Transformator nach Anspruch 1 o, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpferwicklungen (/) in der Verschiebungsrichtung des Gleitstückes in sich zusammenschiebbar sind (Fig. 3 und 4).11. Transformer according to claim 1 o, characterized in that the damper windings (/) in the direction of displacement of the slider can be pushed together (Fig. 3 and 4). 12. Transformator riach Anspruch 8 bis 11 in Drehstromausführung, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden an dein Mittelschenkelangeordneten Zusatzwicklungen (<?/, e2") in Reihe geschaltet und so angeschlossen sind, daß ihr Wicklungssinn dem der beiden anderen Zusatzwicklungen entgegengesetzt ist.12. Transformer riach claim 8 to 11 in three-phase version, characterized in that the two additional windings arranged on your middle leg (<? /, E 2 ") are connected in series and connected so that their direction of winding is opposite to that of the other two additional windings. 13. Transformator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzwicklungen (e) um die Transformatorschenkel gewickelt sind (Fig. 5).13. Transformer according to claim 7, characterized in that the additional windings (e) are wound around the transformer legs (Fig. 5). 14. Transformator nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Erregerwicklungen (g) die Transformatorschenkel umfassen und mit den Gleitstücken {ut bzw. a2) verbunden sind.14. Transformer according to claim 13, characterized in that the movable excitation windings (g) comprise the transformer legs and are connected to the sliders {u t or a 2 ) . 15. Transformator nach Anspruch 13 und 14 mit Dämpferwicklungen, dadurch gekennzeichnet, 'daß die Dämpferwicklungen (/) die Transformatorschenkel umfassen, beweglich angeordnet sind und mit dem Gleitstück (^1 bzw. <a2) verbunden sind.15. Transformer according to claim 13 and 14 with damper windings, characterized in that 'that the damper windings (/) comprise the transformer legs, are movably arranged and are connected to the slider (^ 1 or <a 2 ) . Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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