DE680508C - Manteltransformator mit Flussabdraengung - Google Patents

Manteltransformator mit Flussabdraengung

Info

Publication number
DE680508C
DE680508C DEP75283D DEP0075283D DE680508C DE 680508 C DE680508 C DE 680508C DE P75283 D DEP75283 D DE P75283D DE P0075283 D DEP0075283 D DE P0075283D DE 680508 C DE680508 C DE 680508C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
transformer
winding
sheathed
jacket
short
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DEP75283D
Other languages
English (en)
Inventor
Dipl-Ing Paul Rauhut
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Julius Pintsch AG
Original Assignee
Julius Pintsch AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Julius Pintsch AG filed Critical Julius Pintsch AG
Priority to DEP75283D priority Critical patent/DE680508C/de
Application granted granted Critical
Publication of DE680508C publication Critical patent/DE680508C/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F29/00Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00
    • H01F29/06Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with current collector gliding or rolling on or along winding

Description

  • Manteltransformator mit Flußabdrängung Die Erfindung betrifft einen Manteltransformator finit F1ußabdrängung, dessen Mittelschenkel die Erregerwicklung und eine mit Anzapfungen versehene Regelwicklung trägt.
  • Bei einem bekannten Manteltransformator mit Flußabdrängung besitzt der Kern, wie die Abb. r zeigt, zwei Rückschlüsse 2 und 3. Auf dein Mittelschenkel sind die Erregerwicklung 12 und die Regelwicklung 14 aufgebracht. Die Regelwicklung ist immer nach einer Halbwindung mit einer Anzapfung versehen. Die Anzapfungen sind an eine Kontaktbahn 6 angeschlossen, von der die geregelte Spannung durch den beweglichen Kontakt 7 des Stufenschalters abgenommen wird. Beim Regelvorgang wird durch Kurzschluß zweier Lamellen der Kontaktbahn immer nur der sich über den Rückschluß 2 oder den Rückschluß 3 schließende Erregerteilfluß vom Kurzschlußstrolnkreis umfaßt,wodurch eine Abdrängung des Erregerteilflusses von dem Rückschluß 2 auf den Rückschluß 3 und umgekehrt möglich ist. Ein solcher Transformator gestattet eine Spannungsregelung ohne Verwendung von Uberschaltwiderständen auch bei Belastung. Da die Regelwicklung desselben aber Halbwindungsanzapfungen besitzt, ist die Spannungszunahme von Stufe zu Stufe nur klein, was häufig unerwünscht ist. Anzapfungen immer nach einer Vollwindung anzuordnen, ist nicht möglich, da sich in diesem Fall eine Flußabdrängung nicht ausbilden kann.
  • Aufgabe der Erfindung ist es nun, den bekannten Manteltransformator dahingehend umzubauen, daß die Spannungszunahme von Stufe zu Stufe mehr als die halbe Windungsspannung beträgt. Gemäß .der Erfindung wird das dadurch erreicht, daß die Anzapfungen an der Regelwicklung immer nach 11/z oder 2'/2 Windungen usw. angeschlossen werden. Abb. z zeigt einen erfindungsgemäß ausgehildeten Flußabdrängungstransformator mit der Erregerwicklung 12. Die Regelwicklung i.4 ist hier immer nach i1/2 Windungen mit einer Anzapfung versehen. Die geregelte Spannung wird unter Verwendung einer Stufenschalteinrichtung i6, 17 bei i @ abgenommen.
  • Es hat sich gezeigt, daß durch die Benutzung der Anzapfungen in der erfindungsgemäßen Weise im Kern Flüsse auftreten, die bei Überbrücken zweier Lamellen durch den Stufenschalter im Kurzschlußkreis die Spannung unter Umständen bis auf den Wert Null herabmindern können. Das sei näher an Hand der Abb. 3 bis 5 erläutert.
  • Hier ist angenommen, daß die Erregerwicklung 12 auf dem Mittelschenkel des Mantelkernes von einer konstanten Spannung gespeist sei. Der Fluß im Mittelschenkel ist dann konstant und habe den Wert 01. Die Flüsse in den Außenschenkeln seien 02 und 03 . Findet an der Regelwicklung kein Kurzschluß statt, so ist (die Punkte über den Größen 0 sollen Vektoren andeuten; ferner soll für alle Flüsse die Richtung von unten nach oben als positiv gelten).
  • Es ist weiter angenommen, daß die Regelwicklung in der erfindungsgemäßen Weise unsymmetrisch kurzgeschlossen wird, und zwar so, daß im Fenster I zu, = 2 und im Fenster II zoll = i Leiter des kurzgeschlossenen Teiles liegen. zu, -wIl = zu2 = i Windung muß sich außen herum schließen. In Abb.4 schließt sich diese eine Windung auf der Seite des Schenkels 2 außen herum, während sie in Abb. 5 außen um den Schenkel 3 geführt ist. In Abb.4 ist der Fluß 0, von Tu, = i Windung und der Fluß 02 von w2 = i Windung umfaßt. In bezog auf Abb. 5 dagegen kann man sagen, daß 7u, = i Windung den Fluß 01 und zu2 = i Windung die Flüsse 01 und 03 umschlingt. Damit die resultierende Spannung im kurzgeschlossenen Teil in beiden Fällen gleich Null sein kann. muß sein für Abb. . zu, #b1- w2 #h2 = o , für Abb. 5 zu, #ß1 -j- w.- (ß1-1,- #b3) - o . Beide Gleichungen sind identisch, da ,1-f- d)2 +@3 -- o ist. Daraus folgt In diesen Formeln finden der Widerstand des kurzgeschlossenen Wicklungsteiles und die Sättigung-keine Berücksichtigung. Siegelten ganz allgemein, und zwar auch für den Fall der reinen Flußab.drängung mit zu, = i und wn = O.
  • Aus diesen Formeln ergibt sich, daß für die Floßverteilung die Windungszahlen maßgebend sind, mit welchen der kurzgeschlossene Wicklungsteil die beiden Fenster durchsetzt. Die Lage der Kurzschlußverbindungen außerhalb des Kernes ist ohne Belang.
  • Für 'zu, und wij können an sich beliebige voneinander verschiedene Zahlen gewählt werden. Es ändern sich mit diesen Zahlen aber auch w, und w2. Für wl = 5 und zuli = 3 z. B. wird wi = 3, während zu2, die Zahl der z. B. den Außenschenkel :2 umschlingenden Kurzsc'hlußwindungen, gleich -, wird.
  • Für den wichtigsten Fall, daß, -%v ie in den Abb. 2 bis 5 dargestellt, eine Rückverbindung von nur einer Windung (w2) außerhalb des Kernes liegt, welche an die Kontaktbahn geführt und durch den Stufenschalter geschlossen ist, ergibt sich zul- wll = i, somit 1-#2=: WII#i#1.
  • A '= - (i -1- wII) #1 wli ist in der letzten Gleichung die Zahl der Vollschleifen, mit welchen der :Mittelschenkel umschlungen wird.
  • In dem einen Außenschenkel (Schenkel 2 in Abb. 4 und 5) erfolgt eine Floßumkehr. Der Floß in diesem Schenkel verhält sich zum Floß im Mittelschenkel wie wlI : i. Im anderen Außenschenkel (Schenkel 3 in Abb.4 und 5) behält .der Fluß seine Richtung bei. Er verhält sich zum Fluß im Mittelschenkel wie (wll -f- i) : i. Bei ioo°/oiger Wirksamkeit der Kurzschlußwicklung erhöht sich der Fluß im Außenschenkel 3 gegenüber dein Zustand ohne Kurzschluß auf das 2 # (zoll + i)-fache seines ursprünglichen Wertes, bei reiner Flußabdrängung (U)II = o) also auf das 2fache, bei wlI = i auf das .fache usw.
  • Will man den Kurzschlußstrom in der Kurzschlußwicklung klein halten, so muß man darauf achten, daß .durch die Floßverteilung im Kurzschlußzustand keine zu hohen Sättigungen auftreten, d. h. man muß die Querschnitte der Außenschenkel und Joche genügend groß machen, z. B. bei reiner Flußabdrängung (w1, = o) größer als ohne Flußabdrängung, bei zell = i etwa doppelt so groß als bei reiner Flußabdrängung usw. Zu weit darf inall aber mit der Vergrößerung der Querschnitte nicht gehen, da sonst der bei ungleichmäßiger Belastung durch den Laststrom erzeugte Streufloß (der nur mit der Regelwicklung, aber nicht mit der Erregerwicklung verkettet ist und sich über die Außenschenkel und Außenjoche des Kernes schließt) und damit die vom Laststrom abhängige Schaltbeanspruchung des Stufenschalters zu groß wird. Zweckmäßig wird die Vergrößerung der Kernquerschnitte nur so weit getrieben, daß der Wert des zu schaltenden Kurzschlußstromes ungefähr gleich dem des Laststromes ist. Aber auch bei höheren Kurzschlußströmen treten unzulässige Überbeanspruchungen nicht auf, wenn, etwa durch Anbringen von Rasten am Stufenschalter, dafür Sorge getragen, wird, daß der Schalter nicht in den überbrückungsstellungen stehenbleibt.
  • Wie die der Erfindung zugrunde liegenden Versuche ergeben haben, läßt sich auf jeden Fall eine so erhebliche Kurzschlußbegrenzung erreichen, daß beim Verschieben des beweglichen Stufenschalterkontaktes Öffnungsfunken praktisch nicht auftreten. Soweit sie in geringem Maße entstehen, können sie leicht durch parallel zum Stufenschalter, gegebenenfalls über Hilfsbürsten, gelegte Kondensatoren völlig unterdrückt werden. In vielen Fällen kann es auch von Vorteil sein, besondere Wicklungen auf den Kernen vorzusehen, z. B. auf den Rückschlüssen .der Kerne, an die Kondensatoren angeschlossen sind.
  • Die Erfindung wurde an Hand eines dreischenkligen Man.teltransforrnators erläutert. Statt des Mantelkernes kann der Transforinator aber auch zwei Einphasenkerne besitzen. In diesem Falle werden dann zwei Schenkel dieser Einphasenkerne von den Wicklungen umfaßt. Ferner ist die Erfindung nicht auf Manteltransformatoren beschränkt, deren Kerne nur zwei Rückschlüsse aufweisen. Die obigen Überlegungen, gelten vielmehr auch für Mantelkerne mit mehreren Rückschlüssen. Die Anzapfungen sind dann entsprechend anzubringen, z. B. bei einem Kern mit drei Rückschlüssen immer nach il/, oder immer nach i°-/3 Windungen usw. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist jedoch der Manteltransformator mit einem Mittelschenkel, zwei Rückschlüssen und Anzapfungen jeweils nach il/.; Windungen.
  • Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in Abb. 6 dargestellt. Der Transforniator besteht hier aus mehreren Manteltransformatoren, deren Erregerwicklungen parallel am Netz liegen. Die einzelnen Regelwicklungen sind in Reihe geschaltet. 21 sind (lie einzelnen Mantelkerne. Die Kontaktbahn des Stufenschalters, zu der die immer nach il/., Windungen an jeder Regelwicklung angebrachten Anzapfungen geführt sind, ist hier, was in vielen Fällen besonders vorteilhaft ist, geradlinig ausgeführt.
  • Eine solche Anordnung hat den Vorteil, daß sich auch bei einem größeren Regelspannungsbereich und bei größerer Last eine Regelspannungskurve von praktisch gleichen Stufen ergibt, da ein belastungsabhängiger Spannungsabfall nicht auftritt.
  • Die Verwendung von Anzapfungen an der Regelwicklung nach jeweils ili, Windungen ergibt gegenüber Halbwindungsanzapfungen bei den bekannten Transformatoren eine Verringerung der Anzahl der Anzapfungen samt Lötstellen. Ferner wird auch die Kontaktbahn des Stufenschalters um ein Drittel kürzer. Diese Vorteile sind besonders ausschlaggebend beim Bau von Manteltransformatoren kleinerer Leistung (Kleinregler, Regler für Ausläufer von Netzen, usw.), z. B. für eine Durchgangsleistung von etwa 5 bis 3o kV A. Aber auch bei Transformatoren für größere Leistung kann man mit Vorteil von der Erfindung Gebrauch machen, wenn man eine große Leistung pro Schaltstufe unterbringen will und wenn man bei hohen Lastströmen auch eine Erhöhung des Kurzschlußstromes zulassen kann. Dann ist nämlich eine Vergrößerung des Eisens nur in geringem Maße erforderlich.
  • Eine Erhöhung der Windungsspannung ist auch durch Vergrößerung der Schichthöhe der Kerne möglich, weil dadurch bei gleicher Sättigung und bei gleichem Blechschnitt der Kurzschlußstrom praktisch nicht erhöht wird. Diese Maßnahme hat aber unter Umständen eine wirtschaftliche und konstruktive Grenze.
  • Der vom Laststrom bei unsymmetrischer Belastung erzeugte, hauptsächlich in Eisen verlaufende Streufluß (Drosselfluß) wird durch die Erhöhung der Windungszahl innerhalb einer Spannungsstufe nicht erhöht, da die Durchflutung nur von der Differenz toI coll abhängt; wohl aber kann eine Vergrößerung dieses Streuflusses (Drosselflusses) durch Vergrößerung des Querschnittes für die Außenschenkel und Joche eintreten. Das wird jedoch in bezug auf die Schaltleistung nicht sehr nachteilig sein, da der Abbrand an der Stufenschalteinrichtung an sich nicht allzu groß ist.
  • Der Manteltransformator gemäß der Erfindung eignet sich besonders gut als fTberschaltdrossel in Verbindung mit einem Grobstufentransforinator, insbesondere zur Regelung von Lokomotivmotoren. Werden in Verbindung mit dem Grobstufentransformator die üblichen Feinregler bzw. lJberschaltdro,sseln benutzt, so ergibt sich entweder wegen der erforderlichen feinen Unterteilung der Spannung ein sehr langer Schaltweg, oder aber es müssen wegen der zu schaltenden hohen Leistung schwere, verhältnismäßig umständliche Lastschalter (Funkenschalter) vorgesehen sein. Bei Verwendung des erfindungsgemäß ausgebildeten Transformators als Überschaltdrossel wird demgegenüber ein rasches Überbrücken auch verh--iltnismäßig hoher Stufenspannungen ohne besondere Lastschalter und praktisch ohne Funkenbildung möglich.
  • Besteht der Transformator gemäß der Erfindung aus mehreren Manteltransformatoren und wird er als Überschaltdrossel in Verbindung mit einem Grobstufentransformator verwendet, so kann es vorteilhaft sein, statt parallel geschalteter Erregerwicklungen der Manteltransformatoren jeden Transformator mit einer Ausgleichswicklung zu versehen und diese unter sich parallel zu schalten.

Claims (3)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. :Manteltransformator mit Flußabdrängung, dessen Mittelschenkel die Erregerwicklung und eiaie mit An. apfungen versehene Regelwicklung trägt, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzapfiingen an der Regelwicklung immer nach 1i/2 oder immer nach 2l/.= Windungen usw. angeschlossen sind. z.
  2. Manteltransformatornach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantelkern in zwei Einphasenkerne aufgeteilt ist.
  3. 3. Aus mehreren Manteltransformatoren nach Anspruch i oder 2 bestehender Transformator, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerwicklungen der Manteltransformatoren parallel und die Regelwicklungen in Reihe geschaltet sind. d. Manteltransformator nach Anspruch i oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß er als Überschaltdrossel in Verbindung mit einem Grobstufentransformator, insbesondere zur Regelung von Lokomotivmotoren, verwendet wird.
DEP75283D 1937-05-21 1937-05-21 Manteltransformator mit Flussabdraengung Expired DE680508C (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEP75283D DE680508C (de) 1937-05-21 1937-05-21 Manteltransformator mit Flussabdraengung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEP75283D DE680508C (de) 1937-05-21 1937-05-21 Manteltransformator mit Flussabdraengung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE680508C true DE680508C (de) 1939-09-01

Family

ID=7392720

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEP75283D Expired DE680508C (de) 1937-05-21 1937-05-21 Manteltransformator mit Flussabdraengung

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE680508C (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1193592B (de) * 1956-12-21 1965-05-26 Wandler & Transformatorenwerk Regeltransformator mit Flussabdraengung und mehrgaengiger Regelwicklung
US3535617A (en) * 1968-02-02 1970-10-20 Lincoln Electric Co Power source including alternating current transformer having output voltage adjustable in small increments

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1193592B (de) * 1956-12-21 1965-05-26 Wandler & Transformatorenwerk Regeltransformator mit Flussabdraengung und mehrgaengiger Regelwicklung
US3535617A (en) * 1968-02-02 1970-10-20 Lincoln Electric Co Power source including alternating current transformer having output voltage adjustable in small increments
DE1904737B2 (de) * 1968-02-02 1980-05-29 The Lincoln Electric Co., Cleveland, Ohio (V.St.A.) Gleichstromquelle für das Lichtbogenschweißen mit einem mehrphasigen Einzeltransformator
DE1904737C3 (de) * 1968-02-02 1981-02-12 The Lincoln Electric Co., Cleveland, Ohio (V.St.A.) Gleichstromquelle für das Lichtbogenschweißen mit einem mehrphasigen Einzeltransformator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2112489A1 (de) Stromwandleraufbau
DE680508C (de) Manteltransformator mit Flussabdraengung
AT411938B (de) Verfahren und vorrichtung zur regelung der elektrischen spannung in elektrischen versorgungsnetzen und/oder verbraucheranlagen
DE2944812A1 (de) Dreiwicklungstransformator
DE915247C (de) Regeltransformator
DE892173C (de) Aus Einphasentransformatoren bestehender Grosstransformator hoher Leistung
DE626679C (de) Transformator mit Windungen, die nicht mit dem gesamten magnetischen Kraftfluss verkettet sind
DE916433C (de) Schalteinrichtung
DE1613788A1 (de) Umschalteinrichtung fuer eine mit Abgriffen versehene Induktivitaet
DE667093C (de) Einrichtung zur Erhoehung der Stabilitaet von Wechselstromfernleitungen oder von parallel arbeitenden Maschinen oder Netzen
DE583932C (de) Reihenstufentransformator zur stufenweisen Regelung des Wirk- oder Blindleistungsflusses zwischen gekuppelten Netzteilen
DE531975C (de) Verfahren zur Regelung des Spannungsabfalles von Transformatoren mit geschlossenem Eisenkern
DE658393C (de) Anordnung zur Unterdrueckung der Oberwellen fuenffacher Frequenz im Magnetisierungsstrom eisengesaettigter Dreiphasendrosselspulen oder Dreiphasentransformatoren
DE922721C (de) Aus einem Regeltransformator, einem Haupttransformator und einem Zusatztransformatorbestehender Transformatorsatz
DE682537C (de) Stufentransformator
DE738439C (de) Schaltdrossel, insbesondere zur Regelung von elektrischen Lokomotivmotoren
AT320067B (de) Regeltransformator bzw. -stabilisator
DE2247773A1 (de) Saettigungsdrossel
DE971695C (de) Anordnung zum Anschluss von Kondensatoren an ein Wechselstromnetz
DE755097C (de) Stufentransformator in Sparschaltung
DE764391C (de) Hochspannungstransformator
AT116320B (de) Einrichtung zur Regelung der Spannung eines Wechselstromnetzes.
AT152171B (de) Regeltransformator.
AT99507B (de) Erdschlußstromlöscheinrichtung für Hochspannungsleitungen.
DE664521C (de) Einleiterstromwandler