DE727727C - Drehstromtransformator oder Drosselspule mit magnetisch in Stern und in Dreieck geschalteten Eisenkernteilen - Google Patents

Description

• Drehstromtransformator oder Drosselspule mit magnetisch in Stern und in Dreieck geschalteten Eisenkernteilen Laie Erfindung bezieht sich auf einen Drehstromtransformator oder Drosselspule mit magnetisch in Stern und in Dreieck geschalteten Kernteilen. Solche magnetischen Induktionsgeräte sind bekannt. Der Eissenkern dieser Geräte besteht beispielsweise aus einem dreischenkligen Teil, in dessen Fenster je ein zweischenkliger Teil .eingesetzt ist. Außerdem ist der dreischenklige Teil von einem größeren zweischenkligen Teil umgeben.
• Solche Eisenkernformen wurden bisher nur zu dem Zweck verwendet, um bei Transformatoren hoher Leistungen die Kühlverhältnisse zu verbessern, die sogenannte Umlaufspannung herabzusetzen und den Zusammenbau des Kerns zu erleichtern.
• Erfindungsgemäß ist der Querschnitt des in Stern geschalteten Eisen kernteils derart gegenüber dem Querschnitt der übrigen Eisenkernteile vergrößert, daß die höheren Harmonischen, namentlich die fünfte, irii hla:gneti.sierun.gsstrom ausgeglichen werden. Unter Umständen kann die Ouerschnittsvergrößerung des in Stern geschalteten Eisenteils unterstützt oder ersetzt werden durch Hilfswicklungen, die den einzelnen Kernteilen sinusförmige Flüsse von etwa 30° Phasenverschiebung aufdrücken, 'bei .solcher Größenabstimmung der einzelnen Flüsse, d.aßdie Amplituden der höheren Harmonischen im Amperewindungsbedarf für den magnetisch in Dreieck und in Stern geschalteten Kreis .etwa gleich sind.
• Es ist bekannt, bei Drehstromtransformatoren mit teilweise oder ganz geteilten Eisenwegen die Grundwellen der Flüsse in den Teilen .der Schenkel gegeneinander derart in der Phase zu verschieben, daß ein Austausch von Oberwellen im Amperewindun.gsbedarf zwischen den Teilschenkeln stattfindet. Solche Transformatoren wurden in der Weise ausgeführt, daß man den Eisenkern unterteilte und den einen Teil mit einer dreieck-, den anderen Teil mit einer sterngeschalteten Wicklung versah, oder man hat nur die Joche und gegebenenfalls die anschließenden Schenkelteile mit Schlitzen versehen und auf diesen geschlitzten Teilen Dreieckswicklungen bestimmter Abgleichung angebracht. Die Rahmenkernteile sind hier ebenfalls magnetisch teils in Stern, teils in Dreieck geschaltet, die in Stern geschalteten Rahmenteile liegen aber nicht zu den im Dreieck geschalteten Rahmenteilen parallel, sondern sind mit ihnen in Reihe geschaltet. Bei diesen bekannten Transformatoren macht die Abgleichung auf richtigen Oberwellenausgleich Schwierigkeiten, in letzterem Fall besonders deshalb, weil wegen der Reihenschaltung der beiden Kernteilgruppen durch Abgleichung der beispielsweise in Dreieck geschalteten Gruppe gleichzeitig die in Stern geschaltete Gruppe beeinflußt wird.
• Die Erfindung soll an Hand des in der Zeichnung dargestellten Beispiels näher erläutert werden. Hier ist i (Fig. i) der dreischenklige Kern, 2 bis .I sind zweischenklige Kerne. 5 sind die Wicklungen, die beliebig, also z. B. in Stern oder in Dreieck, geschaltet sein können. Wie die Abbildung zeigt, ist der Querschnitt des dreischenkli,gen Kerns i erheblich vergrößert, er ist etwa ebenso groß wie die Ouerschnittsummeder Kerne a und 3. Bei einer derartigen Kernform läßt es sich leicht dahin bringen, daß die höheren Harmonischen der auf die verschiedenen Kernteile bezogenen fiktiven Magnetis ierungsstromkomponenten einander entgegengesetzt und etwa gleich groß sind. Dies gilt insbesondere für die fünfte und siebente Harmonische. Bei der praktischen Durchführung der Erfindung wird beispielsweise durch Herausnehmen und Zusetzen von Blechen das günstigste Ouerschnittsverhältni-s ermittelt. Sobald dieses Verhältnis festliegt, können für die folgenden Geräte ohne weiteres die richtigen Kernformen gewählt werden.
• In Fig. a sind die entsprechenden Teile mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. i versehen. Hier wirken außerdem noch Hilfswicklungen 6 auf den Kern i ein. Die Wicklungen 5 und 6 sind verschieden geschaltet. Ist z. B. die Wicklung 5 in Dreieck geschaltet, dann werden die Wicklungen 6 zwar ebenfalls in Dreieck geschaltet, aber in umgekehrtem Sinne. Die Flüsse in den Kernen 2,3 verhalten sich dann zu dem Fluß im Kern i ähnlich, wie wenn der Kern y eine Dreieckwickhing und der Kern i eine Sternwicklung hätte, wobei die Phasenverschiebung zwisehen beiden Flüssen etwa 30° beträgt. Natürlich können statt der angegebenen Schaltung auch verschiedene andere Schaltungen verwendet werden, die nach Phasenlage und Größe der Flüsse die gleiche oder ähnliche Wirkung ergeben. Auch hier kann in einfacher Weise durch Herausnehmen und Einsetzen von Blechen, Änderung der Windungszahl, Vorschalten von Widerständen usw. das günstigste Verhältnis ermittelt «-erden.
• Man kann auch die Wirkung der getrol@enen Maßnahme dadurch verstärken bzw. abschwächen, daß man die Streuung zwischen den verschiedenen Kernteilen ändert, indem man z. B. die Luftspalte größer oder kleiner macht oder in die Luftspalte Streukörper bzw. Kurzschlußteile einfügt. Meist kann man es dahin bringen, daß bei richtiger Abgleichung außer der einen höheren Harmonischen, z. B. der fünften, auch noch eine andere höhere Harmonische, z. B. die elfte, im Magnetisierungsstrom unterdrückt wird. Insbesondere empfiehlt es sich, den Ausgleich weiterer höherer Harmonischer dadurch zu versuchen, daß durch entsprechende Erhöhung der Streuung zwischen den einzelnen Kernen der Phasenwinkel der Flüsse auf Beträge von unterhalb 30° herabgedrückt wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Drehstromtransformator oder Drehstromdrosselspule mit Rahmenkernteilen, von denen die einen magnetisch in Stern und die anderen magnetisch in Dreieck geschaltet sind und die beide magnetisch miteinander parallel geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt .des in Stern geschalteten Eisenkernteiles derart gegenüber dem Querschnitt der übrigen Eisenkernteile vergrößert ist, daß die höheren Harmonischen im Magnetisierungsstrom, insbesondere die fünfte und siebente Harmonische, ausgeglichen werden. Drehstromtransformator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Ouerschnittsv ergrößerung des in Stern geschalteten Eisenteils unterstützt oder ersetzt ist durch Hilfswicklungen, die den einzelnen Kernteilen sinusförmige Flüsse von etwa 30' Phasenverschiebung aufdrücken, bei solcher Größenabstimmung der einzelnen Flüsse, daß die Amplituden der höheren Harmonischen im Amperewindungsbedarf für den magnetisch in Dreieck und in Stern geschalteten Kreis etwa gleich sind.