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Drei- oder Mehrphasentransformator Schaltet man; zwei Umspanner gleicher
Größe parallel, von denen der eine primär eine Stern-, der andere eine Dreieckwicklung
besitzt, so entsteht bekanntlich ein Summen-Strom, in dem die höheren Harmonischen
fehlen. Die Bindung der Oberwellenkompensation an den Parallellauf-mindestens zweier
Umspanner belastet den praktischen Betrieb natürlich erheblich. Zur Beseitigung
dieses Nachteiles hat man daher bereits den Vorschlag gemacht, die Kerne der beiden
parallel geschalteten - Umspanner gewissermaßen- zu einem einzigen Kern derart zu
vereinigen, daß ein Teil des, Kerneisens einem in Stern-, der andere einem in Dreieckschaltung
erregten Kern entspricht. Eine solche magnetische Stern-Dreieck-Schaltung läßt sich
bei der üblichen Bauform mit drei in einer Ebene liegenden Schenkeln erzielen, indem
die Joche geschlitzt und alle Teile so aufeinander abgestimmt sind, daß sichfür
jedengeschlossenen Kraftlinienweg die Summe der für sinusfärmigenRlußverlauf erforderlichen
magnetomotorischen Kräfte hinsichtlich der 5. und 7. Harmonischen aufhebt. Damit
in den dreieckförmig geschlossenen Jocheisen keine 3. Oberwelle des magnetischen
Flusses auftritt, die den Bedarf an Oberwellen des Kernes von der 5. Ordnung für
das Jocheisen wieder umkehren würde, hat man ferner auf den Jochen Dreieckwicklungen
aufgebracht. Mit dieser Anordnung kann man
etwa bis 1d. ooo Gauß
Kerninduktion eine befriedigende Oberwellenkompensation erhalten. Bei weiterer Induktionssteigerung
tritt aber wegen der ungenügenden Kopplung des, Joches mit der Erregerwicklung ein
starker Streufluß auf, der den Oberwellenbedarf des Jochdreiecks stark herabsetzt
und damit den Abgleich stört. Durch Anschluß der Jochwicklung an eine auf den Schenkeln
liegende Kopplungswicklung unterbindet man die Jochstreuung und kann jetzt die Kompensation
bis zu beliebigen Induktionen durchführen. Statt eines durchlaufenden Schlitzes
in den Jochen kann man außerdem. zwei Schlitze vorsehen, deren Länge der Fensterbreite
entspricht. Ein Nachteil für die Oberwellenkompensation entsteht hierdurch nicht,
da die Bewicklung der Jochteile die gewünschte Flußverteilung erzwingt.
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Um einen einfacheren Kernaufbau, insbesonder,-: bei solchen Transformatoren
zu ererhalten, bei welchen alle Kernteile einschließlich der Jochdreiecke in einer
Ebene liegen, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die Ankop.plung der Jochdreiecke
mittels einer V-Schaltung vorzunehmen. Abb. z zeigt zunächst eine solche Wicklungsanordnung
für die sogenannte Tempeltype. Es erhalten die hochgesättigten Jochteile
R -I- R', T -i- T' je eine Kopplungswicklung, während die niedriger
gesättigte Dreieckseite S -I- S' nur magnetisch mit dem Schenkelstern gekoppelt
ist.
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Trotz der niedrigeren Sättigung von S -I- S' ist eine Streuung dieser
Dreieckseiten nicht zu vermeiden, die vor allem zu einer Entlastung ihres Amperewindungsbedarfes
an 5. Harmonischer führt. Durch Induktionserhöhung in S + S' kann man dieser Entlastung
annähernd begegnen. Da aber nicht eine Amperewindungsentlastung der 3. Harmonischen
durch Streuung im gleichen Umfang eingetreten ist, besteht jetzt bezüglich der 3.
Harmonischen eine Unsymmetrie, welche den Kompensationsgrad dieser Harmonischen
stark vermindert.
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Gemäß der Erfindung werden daher zwei Seiten des einen Jochdreiecks
und eine Seite des anderem Jochdreiecks an die Schenkelwicklung gekoppelt. Während
also bisher die beiden Jochdreiecke nicht nur magnetisch untereinander gleich waren,
sondern auch jedes einzelne ein gleichseitiges Vektordreieck im Amperewindungsdiagramm
bildete, liegen jetzt die Seiten eines Amperewindungsdreiecks in verschiedenen Jochdreiecken.
Auf diese Weise genügt es dann, auf den Jochen eine einzige Dreieckwicklung aufzubringen,
wenn zwei Seiten des Wicklungsdreiecks beispielsweise auf die äußeren Jochteile
des oberen Joches und die dritte Seite auf die äußeren Jochteile des unteren Joches
gelegt werden. Weder die Unterdrückung der 3. Oberwelle des Flusses in den Jochdreiecken
noch seine erforderliche Verteilung in den Jochteilen wird dadurch in Frage gestellt.
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Abb. 2 zeigt einen derartigen Aufbau eines Transformators nach der
Erfindung. Hiernach sind die Teile R, T und S' elektrisch mit dem Schenkelstern
gekoppelt. Damit die Ausljild.ung eines starken S,rruflusses an den höhergesättigten
Teilen R' und T' nicht stört, ist eine Verlagerung des größten Amperewindungsverbrauchs,
mindestens über die Hälfte desselben, in die bewickelten Teile des Jochdreiecks
zweckmäßig. Während man also durch Induktionssteigerung Ger bewickelten Teile
R, T, S' diesen beispielsweise a/4 des gesamten Amperewindungsbedarfs zuteilen
wird, entfällt auf die unbewickelten Teile R', T', S nur 1/4 der gesamten Amperewindungen.
Sie können damit eine sehr niedrige Induktion erhalten.
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Die Verteilung der Amperewindungen ist schematisch in Abb. 3 dargestellt.
Entsprechend der einen Dreieckwicklung auf den beiden Jochen ist auch ein einziges
resultierendes Amperewindungsdreieck angenommen, dessen ausgezogene Teile S, R',
T' den unbewickelten Teilen und dessen gestrichelt gezeichnete Teile R, T, S'
den bewickelten Teilen entsprechen. _ Diese Anordnung auf einen Kern mit unterbrochenem
Jochschlitz angewandt, zeigt nun Abb. q.. Die bewickelten unteren Jochteile bilden
hierbei die eine Dreieckseite. Demgemäß sind die auf ihnen befindlichen beiden Teilwicklungen
S'I2 hintereinandergeschaltet an die verkettete Spannung der Wicklungen lijU und
Wtv angeschlossen. Im Gegensatz dazu bilden die oberen bewickelten Jochteile R,
T, welche sich über die Breite eines Kernfensters erstrecken, je eine Dreieckseite.
Daher sind die auf ihnen befindlichen Wicklungen WR, WT je an die verkettete Spannung
der Kopplungswicklungen WU, USW bzw. II'V, WW angeschlossen. Das Verhältnis
der Windungszahlen beträgt WU-Wy-ll%u,= i WR-WT=3 Ws,z - 1,5
Anstatt
die Jochwicklung jedesmal an eine verkettete Spannung anzuschließen, kann man sie
auch, wie bereits anderweitig vorgeschlagen worden ist, aus Teilwicklungen derart
zusammensetzen, daß ihr Anschluß immer nur an eine auf einem Schenkel befindliche
Kopplungswicklung zu erfolgen braucht.