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Streufeldtransformator zum Betriebe elektrischer Leuchtröhren Gegenstand
der Erfindung ist ein Streufeldtransformator der Kern- oder Manteltype zum Betriebe
elektrischer Leuchtröhren, der zur Erzielung einer vollkommenen überlastungssicherheit
oder zum gleichzeitigen unabhängigen Betrieb verschiedener Leuchtröhren eine, besondere
Kernausbildung erhalten hat.
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Die bekannte Ausführung der in Leuchtröhrenanlagen verwendeten Streufeldtransformatoren
besitzt zwischen der Ober- und Unterspannungswicklung ein Streujoch, dessen magnetischer
Widerstand durch Einschalten von Luftspalten so bemessen ist, daß nach dem Zünden
der Röhre die Transformatorleerlaufspannung auf die wesentlich niedrigere Betriebs-
und Brennspannung der Röhre herabgesetzt wird. Die für derartige Anlagen bestehenden
Betriebsvorschriften verlangen nun meist eine Erdung des Mittelpunktes der Oberspannungswicklung,
so daß bei einem Kurzschluß einer Hochvoltwicklungshälfte, z. B. infolge eines einseitigen
R,öhrenerdschlusses, dieser Wicklungsteil durch Überlastung gefährdet sein kann.
Tatsächlich sind auch, wie sich herausgestellt hat, eine große Anzahl von Transformatorenschäden
auf diesen ungünstigen und nicht allzu seltenen Belastungsfall zurückzuführen. Mit
den bekannten Mitteln läßt sich bei gegebener Streu-Spannung Abhilfe nur dadurch
schaffen, daß man eine reichlichere Dimensionierung der Oberspannungsseite vornimmt,
was einen erhöhten Kupferaufwand und damit vielfach eine größere. Transformator@entype
bedingt, die aus Preis- und Platzrücksichten unerwünscht ist.
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Die Erfindung betrifft die Verwendung eines an sich für andere Zwecke
bekannten Transformators der Kerntype mit zwei gleichen, symmetrisch auf beiden
Schenkeln angeordneten, hintereinander geschalteten Sekundärwicklungen und in gleicher
Weise angeordneten Primärwicklungen sowie einem zwischen beiden Wicklungen befindlichen
Streujoch, das durch einen symmetrisch zu den Sekundärwicklungshälften angeordneten
besonderen stegartigen Kernteil mit dem sekundärseitigen Joch des Transformators
verbunden ist, zum Betriebe von einer oder zwei voneinander unabhängigen elektrischen
Gasentladungsleuchtröhren. Bei Streufeldtransformatoren der Manteltype, bei denen
die Hochspannungswicklung symmetrisch zu beiden Seiten der Unterspannungsspule auf
den Kern aufgebracht ist, wird in bekannter Weise die Anordnung so getroffen, daß
zwischen der Unterspannungswicklung und jeder Oberspannungswicklunghälfte als Streujoche
wirkende Kernteile zwischen Schenkel und den Jochen eingefügt sind. Diese Transformatorausbildung
gestattet
nun dem Kraftfluß bei Kurzschluli einer Oberspannungswicklungshälfte den bequemeren
Weg über den stegartigen Kernteil. und das Streujoch zu nehmen und wird in diesem
Bestreben durch das natürliche, flußabweisende Verhalten der kurzgeschlossenen Spule
unterstützt. Als Erfolg dieser Ausbildung wird daher erreicht, dalj im Falle eines
Kurzschlusses der betreffende Wicklungsteil nicht mehr in nennenswertem Maße von
Kraftlinien durchflutet und damit eine Gefährdung durch zu großen Energieentzug
unterbunden wird.
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Der Transformator bietet als weiteren wesentlichen Vorteil noch die
Möglichkeit, zwei Röhren oder Röhrengruppen gleichzeitig und unbeeinflußt nebeneinander
durch denselben Transformator betreiben zu können. Zu diesem Zweck braucht man lediglich
an Stelle der oben beschriebenen Oberspannungswicklungshälften zwei für die jeweilige
volle Röhrenbetreibspannung bemessene Wicklungen vorzusehen, deren Mittelpunkt zwecks
Erdung herausgeführt sein kann. Bei ungleicher Belastung und Störungen bei dem an
der einen Hochvoltseite angeschlossenen Verbraucher kann sich der Flußausgleich
über den stegartigen Kernteil und das Streujoch vollziehen, so daß die andere Hochvoltseite
nicht in Mitleidenschaft gezogen werden kann.
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Selbstverständlich kann die Anordnung auch so getroffen werden, daß
beispielsweise bei Verwendung einer Kerntype die vom Netz gespeiste Primärwicklung
auf der Schenkelmitte liegt und man sowohl oberhalb als auch unterhalb von ihr Streujoche
vorsieht, die dann wieder .durch Eisenstege mit den beiden Transformatorkernjochen
verbunden sind, so daß es dann möglich ist, bis zu vier Röhreneinheiten unabhängig
voneinander betreiben zu können.
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Die Regelung der sekundären Verbraucherspannung zur Anpassung an die
verschiedenen Röhrentypen läßt sich bei dem Erfindungsgegenstand in zweckmäßiger
Weise dadurch erzielen, daß man die primäre, netzseitige Wicklung in eine mit Anzapfungen
versehene Hauptwicklung und in dem Anzapfungsbereich entsprechende Nebenwicklungen
unterteilt, die, vom Streujoch aus gesehen, auf den die Sekundärspulen tragenden
Schenkelteilen untergebracht und dadurch mit der Oberspannungswicklung fest gekoppelt
sind. Der sich bei jeder Anzapfung ändernde Kopplungsgrad zwischen induzierender
und induzierter Wicklung bewirkt dann die gewünschte Beeinflussung des induktiven
Spannungsabfalles, der Streuspannung, ohne daß eine Änderung der am Netz liegenden
primären Win.-dungszahl und damit eine Änderung der Eisensättigung eintritt. Eine
weitere Regelmöglichkeit erhält man, wenn man von einer Veränderung der Streujochluftspalte
absieht, durch Aufbringen einer mit mehreren Anzapfungen versehenen Hilfs-(Kurzschluß-)Wicklung
auf dem Streujoche, und schließlich läßt sich die Hilfswicklung auch mit der Primärwicklung
des Transformators in Reihe schalten, so daß der Primärstrom dann die Größe des
Streuflusses bestimmt.
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Auf der Zeichnung sind in schematischer Weise Ausführungsbeispiele
von bei der Erfindung benutzten Transformatoren dargestellt, und zwar zeigen die
Abb. i bis 5 zweischenklig bewickelte Kerntransformatoren, Abb. 6 dagegen einen
Manteftransformator.
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Der Kern des Transformators der Abb. i trägt auf der einen Seite des
Streujoches i die vom Netz gespeiste Unterspannungswicklung 2, auf der anderen Seite
die zum tetrieb der Leuchtröhre dienende Oberspannungswicklung 3, deren Mittelpunkt
4. entsprechend den bestehenden Betriebsvorschriften an Erde gelegt ist. Bei einem
Erdschluß, z. B. des oberspannungsseitigen Wicklungsendes, wird die dann kurzgeschlossene
rechte Oberspannungsspule dadurch vom Kraftfluß entlastet, daß dieser den mit geringerem
Widerstand behafteten Weg über den stegartigen Eisenkörper 5 vom Transformatorkernjoch
zum Streujoch i und von da zum rechten Transformatorschenkel nimmt.
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Bemißt man nun jede Oberspannungswicklungshälfte für die volle Möhrenbetriebsspannung,
wie dies bei den Sekundärwicklungen 6 und 7 der Abb. 2 der Fall ist, so lassen sich
mit einem derartigen Transformator zwei Röhren oder Röhrengruppen ohne gegenseitige
Beeinflussung gleichzeitig betreiben, da ein durch etwaige Belastungsverschiedenheit
bedingter Ausgleichsfluß sich ohne Beeinträchtigung der zweiten Wicklung über den
Verbindungssteg 5 und das Streujoch i zum Schenkel zurückschließen kann.
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Abb.2 zeigt weiter eine Reguliermöglichkeit des Streuspannungsabfalles,
die für jede der Hochspannungswicklungen 6 und 7 unabhängig vorgenommen werden kann.
Zu diesem Zweck ist die Unterspannungsivicklung je Schenkel in eine mit Anzapfungen
versehene Hauptwicklung 8, 9 und in dem Anzapfungsbereich entsprechende Nebenwicklungen
i o, i i unterteilt, die auf derselben Seite des Streujoches wie die Oberspannungswicklungen
6, 7 aufgebracht und daher mit dieser fest gekoppelt sind. Durch Änderung des Kopplungsgrades
bei Benutzung der verschiedenen. Anzapfungen wird die Spannungsregelung ermöglicht.
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Der Transformator der Abb.3 weist zwei Streujoche 12, 13 und zwei
Verbindungs-
Stege 14, 15 zu den Transformatorjochen auf. Es sind
zwei aus je zwei Spulen bestehende Oberspannungswicklungen 16, 17 und 18, i 9 gezeichnet,
die jedoch bei entsprechender Wicklungsbemessung wie bei der Darstellung in Abb.2
zum Betrieb von vier Röhreneinheiten verwendet werden können. Zwischen den beiden
Streujochen 12 und 13
sind die Primärwicklungsspulen 20, 21 auf den Transformatorschenkeln
aufgebracht, die in dem Ausführungsbeispiel dieser Abbildung mit ihrem Anfange und
Ende noch zu auf den beiden Streujochen vorgesehenen Anzapfwindungen 22, 23 und
24, 25 geführt sind. Mit diesen vom Prirwärstrom durchflossenen Windungen läßt sich
dann entsprechend den entwickelten Amperewindungen eine Beeinflussung der oberspannungsseitigen
Spannungsabfälle bewirken.
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In den Abb. 4 und 5 ist ein Transformator nach Abb. i oder 2 in Ansicht
und im Schnitt entsprechend der Linie A-B gezeichnet, bei dem zwecks Platzersparnis
der Verbindungssteg zwischen Joch und Streujoch aus - dem Kernfenster herausgenommen
und in Gestalt zweier klammerartiger Eisenblechkörper 26, 27 außerhalb der Kernebene
so angebracht ist, daß der Fensterraum voll von der Wicklung belegt werden kann.
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Abb.6 zeigt einen Manteltransformator. Auf der Schenkelmitte befindet
sich die Primärwicklung 28, zu beiden Seiten ist die aus den Teilspulen 29, 3o bestehende
Oberspannungswicklung aufgebracht, deren elektrische Mitte bei 31 geerdet ist. Die
als Streujoche wirkenden Kernteile 32, 33, 34 35 sind zwischen Unter- und Oberspannungswicklung
so angebracht, daß bei einem Kurzschluß der einen sekundären Wicklungshälfte, z.
B. der Spule 29, der magnetische Kraftfluß, ohne diese zu durchfluten, seinen Weg
über die Streujoche 32 und 33 unmittelbar zu den Rückflußjochen 36, 37 des Transformatorkernes
nimmt. Selbstverständlich lassen sich die in Abb.2 und 3 an der Kerntype besprochenen
Spannungsregeleinrichtungen einerseits und die Verwendung .der Oberspannungswicklungen
zum gleichzeitigen und unabhängigen Betrieb von mehreren Leuchtröhren anderseits
ebenso einfach und mit demselben Nutzen bei der Manteltype in Anwendung bringen.