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Transformator mit mehreren parallel geschalteten Wicklungslagen, die
eine Röhrenspule bilden Um eine gleichmäßige Stromverteilung in parallel geschalteten
elektrischen Leitungsnetzen zu erzwingen, ist es bekannt, Stromteiler mit Eisenkern
anzuwenden. Zur Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe, nämlich die
unsymmetrische Stromverteilung bei Transformatoren mit mehreren parallelgeschalteten
Wicklungslagen, die eine Röhrenspule bilden, zu beseitigen, hat man bisher die Leiter
der parallel geschalteten Wicklungslagen miteinander verschränkt oder verdrillt.
Dabei ergibt sich der Nachteil, daß die Herstellung der Wicklung sehr teuer wird
und die Wicklung relativ viel Raum beansprucht., Erfindungsgemäß werden nun die
unverdrillten Wicklungslagen über Stromteiler mit Eisenkernen parallel geschaltet.
Es ergibt sich hierdurch gegenüber der verdrillten Wicklungsanordnung außer der
besseren Ausnutzung des Wicklungsraumes eine, wesentlich einfachere Herstellung.
Ferner läßt sich die Isolation zwischen den einzelnen Lagen ohne die störenden Unterbrechungen
der Verdrillung weit vollkommener ausführen. Die gemäß der Erfindung benötigten
Stromteiler sind klein. Sie können daher ohne weiterfies imTransformatorkasten untergebracht
werden. Ihr Preis fällt im Vergleich zu der durch die Vereinfächung der Transformatonvicklung
erzielten Ersparnis. kaum ins Gewicht.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Abb. i zeigt schematisch eine Transformatorröhrenwicklung, bestehend aus vier parallel
geschalteten Wicklungslagen i, 2, 3 und q.. Infolge der verschiedenen Streureaktanzen
würden die einzelnen Wicklungslagen verschiedene Ströme führen, so daß die Gesamtwicklung
schlecht ausgenutzt wäre. Statt der zur Vergleich mäßigung der Stromverteilung bisher
üblichen Verdrillung oder Verschränkung der Wicklungslagen sind erfindungsgemäß
Stromteiler 5, 6 und ; mit Eisenkernen vorgesehen, die eine gleichmäßige Verteilung
des Gesamtstroms auf die einzelnen parallel geschalteten Wicklungslagen herbeiführen.
Die Stromteiler 5 und 6 sind mit ihren Enden an je zwei Wicklungslagen angeschlossen.
Die Mittelpunkte dieser Stromteiler sind mit den Endpunkten eines weiteren Stromteilers
7 verbunden, an dessen Mittelpunkt die Ableitung 8 für den Gesamtstrom angeschlossen
ist. Am anderen Ende sind die Wicklungslagen i bis q: direkt miteinander verbunden.
Bei größerer Anzahl von Wicklungslagen erhöht sich selbstverständlich die Anzahl
der erforderlichen Stromteiler entsprechend.
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Um den Spannungsabfall des Gesamtstromes auf ein Mindestmaß zu beschränken,
kann man die Stromteiler 'mit Sekundärwicklungen versehen, die in Polygon geschaltet
sind.
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In Abb.2 ist eine derartige Schaltung der Stromteiler dargestellt.
Hier liegt jede Primärwicklung g bzw. i o bzw. i i bzw. 12 in Reihe mit je einer
der parallel zu schaltenden
Wicklungslagen i bis q.. Die Sekundärwicklungen
sämtlicher Stromteiler sind gleichsinnig in Polygon geschaltet. Infolge der induktiven
Verkettung durch die in Polygon geschalteten Sekundärwicklungen kann man für jeden
Stromteiler einen besonderen Eisenkern verwenden. Auch läßt sich ein vierschenkliger
Kern verwenden, wobei dann die Sekundärwicklungen entfallen können.
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Abb. 3 zeigt eine vereinfachte Ausführungsform, bei der nur eineinziger
Stromteiler mit Eisenkern erforderlich ist. Der Stromteiler besitzt Anzapfungen.
Es ist vorausgesetzt, daß der Ohmsche Widerstand f2 in jeder Wicklungslage denselben
Wert hat und nur die induktiven Widerstände X1, X. usw. voneinander abweichen. Diese
Voraussetzung läßt sich leicht erfüllen, da man durch entsprechende Wahl der Drahtquerschnitte
die Ohmschen Widerstände der Wicklungslagen gleichmachen kann. Die an den Anzapfungen
21, 22, 23, 2.4 des Stromteilers auftretenden Spannungen @ergeben sich bei gleichmäßiger
Stromverteilung auf die angenommenen vier Wicklungslagen aus dem Diagramm der Abb.
q., wobei vorausgesetzt ist, daß die induktiven Widerstände von X1, bis X.i abnehmen.
Die Lage benach. harter Anzapfungen läßt sich ermitteln, wenn man bedenkt, daß die
zwischen den betreffenden Anzapfimgen herrschende Teilspannung der Differenz der
induktiven Widerstände der betreffenden Wicklungslagen proportional s-,in muß. Es
muß sich also z. B. die Spannung zwischen den Punkten 2 i und 22 zu X1
- X2 verhalten wie die Spannung zwischen den Punkten22 und 23 zu X2-X3. Wenn
man nach dieser Regel verfährt, so wird die gwünschte gleichmäßige Stromverteilung
auf die vier Wicklungslagen erreicht. Andererseits ergibt sich die Lage des Anschlußpunktes
25, an dem der Gesamtstrom abgenommen wird, aus der Beziehung
wobei N die jeweils zwischen den betreffenden Anzapfungen liegende Windungszahl
der Stromteilerwicklung ist. Hierdurch wird erreicht, daß die Amperewindungen der
einzelnen Stromteilerabschnitte sich gegenseitig aufheben, so daß ein resultierendes
Feld in dem Stromteiler .nicht vorhanden ist. Wie aus vorstehendem ersichtlich,
ist der Vielfachstromteiler gemäß Abb.3 für jede beliebige Anzahl von parallel geschalteten
Wicklungslagen ausführbar. Er hat gegenüber den Stromteilern nach Abb. i und 2 den
Vorteil der kleineren Typenleistung und der einfacheren Herstellung.