DE879267C

DE879267C - Einphasentransformatorsatz, bestehend aus einem Regeltransformator und einem Leistungstransformator

Info

Publication number: DE879267C
Application number: DEA1392D
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dipl-Ing Schaerli
Original assignee: BROWN AG; BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BROWN AG; BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1943-03-31
Filing date: 1943-03-31
Publication date: 1953-06-11

Description

Einphasentransformatorsatz, bestehend aus einem Regeltransformator und einem Leistungstransformator Bei Fahrzeugen des elektrischen Zugbetriebes müssen bekanntlich der verwendete Transformato-rsatz und die Schaltapparatur mit möglichst geringem Gewicht ausgeführt werden. Bei großen Leistungen ist man deshalb dazu übergegangen, die Regelung der Verbrauchsspannung auf der Speisespannungsseite vorzunehmen, um die. schwere Schaltapparatur der Niederspannungsseite durch die- für die Hochspannungsseite leichter ausfallende Schaltapparatur ersetzen zu können. Wenn nun auch die Schaltapparatur einen gewissen Einfluß auf den gesamten Gewichtseinsatz ausübt, so, spielt doch, wie leicht einzusehen ist, das Gewicht des Eisengestells des Transformatorsatzes die aussclilaggebende Rolle. Um das Gewicht des Transformatorsatzes zu vermindern, hat man bekanntlich den Regeltransformator und den Leistungstransformator auf einem gemeinsamen Eisengestell angeordnet, wodurch mindestens ein Joch eingespart wird. Ferner ist es bekannt, für einen solchen Transformatorsatz einen radial geblechten fern zu verwenden. Auf diese Weise wird die Jochhöhe wesentlich gekürzt und somit eine Gewichtsersparnis erzielt. Nun werden aber die Wicklungen der beiden Transformatoren (des Regeltransformators und des Leistungstransformators) des Transforma.torsatzes auf getrennten Säulen angeordnet, und zwar derart, daß die Ausgleichsäule einen über den ganzen Regelbereich hin kleinstmöglichen Differenzfluß führt. Dadurch erzielt man zwar das kleinste Gewicht der Ausgleichsäule, nicht aber das kleinste Gewicht des ganzen Gestells. Das ist erst möglich, wenn es gelingt, die Länge dieses magnetischen Ausgleichsweges wesentlich zu verkürzen und den Säulenquerschnitt des Leistungstransformators demjenigen des Regeltransformators anzupassen, trotzdem letzterer eine erheblich kleinere Typenleistung aufweist als der erstere. Gleichzeitig muß aber darauf geachtet werden, daß die für Bahnzwecke übliche Kurzschlusspannung des Leistungstransformators nicht überschritten wird.
Gemäß der Erfindung wird nun diese Gewichtseinsparung bei einem Einphasentransformatorsatz, bestehend aus einem an das Speisenetz angeschlossenen, mit Anzapfungen versehenen Regeltransformator und einem von diesem gespeisten Leistungstransformator, die beide an einem gemeinsamen Magnetgestell, durch ein Zwischenjoch getrennt, angeordnet sind, dadurch erreicht, das die Wicklungen der beiden Transformatoren auf einer gemeinschaftlichen, vorzugsweise radial gehlechten Säule angeordnet sind, und zwar derart, das die radiale Ausbreitung der beiden Wickelräume von praktisch derselben Größenordnung ist und die Wicklungen des Leistungstransformators eine mindestens zweifache magnetische Kopplung aufweisen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes in schematischer Weise dargestellt, und zwar zeigt Fig. i einen Transformatorsatz im Längsschnitt, während in Fig. z derselbe im Grundriß dargestellt ist; Fig. 3 und q. zeigen zwei andere Anordnungsmöglichkeiten für die den. Verbraucher speisende Wicklung.
In den, Fig. i und 2: bedeutet i den gemeinsamen Eisenkern, der am zweckmäßigsten in an sich bekannter Weise radial geblecht ist. Auf diesem Eisenkern sind sowohl " die Wicklung z des als Spartransformator ausgebildeten. Regeltransformators, dessen Anzapfungen 3 zu einem nur angedeutete., Lastschalter ¢ führen, als auch die Oberspannungswicklung 5 und die Unterspannungswicklung 6 des Leistungstransformators in doppelkonzentrischer Anordnung untergebracht, und zwar so, das der Leistungstransformator sich ..räumlich über dem Regeltransformator befindet. Durch die beiden Kanäle zwischen den Wicklungen 5 und 6 sind zwei magnetische Streukreise für die Wicklungen des Leistungstransformators vorhanden. Zur Aufnahme der magnetischen Differenzflüsse von Regel- und Leistungstransformator ist ein Zwischenjoch 7 aus waagerecht geschichteten Blechringen vorgesehen. Die Joche 8 an beiden Enden des Eisenkerns i bestehen ebenfalls aus waagerecht geschichteten Blechringen, während die magnetischen Rückschlüsse g, die sternförmig um den Eisenkern i angeordnet sind, aus senkrecht geschichteten Blechen gebildet sind. Gleichmäßig über den Umfang der Joche 7, 8 verteilt sind Löcher io für den Durchfluß des Kühlmittels vorgesehen, welche außerhalb der nach den magnetischen Rückschlüssen g strömenden Teilflüsse des magnetischen Kraftflusses der Magnetsäule angeordnet sind. Der gesamte Trans£ormatorsatz ist in einen Kasten. i i eingebaut, der mit einer Klemme 12 für den Anschluß an die Speisespannung versehen ist. Mit 13 sind die zum Verbraucher führenden Ableitungen bezeichnet.
Dadurch, daß der Leistungstransformator über dem Regeltransformator angeordnet ist, besitzt die beschriebene Anordnung den Vorteil, daß die Leitungen, die den hohen Strom zu den Motoren führen, sehr kurz gehalten, werden können. Ferner ist es von Vorteil, wenn., wie aus Fig. i zu ersehen ist, die den Verbraucher speisende Wicklung 6 und die zugehörige Erregerwicklung 5 in mindestens zwei in Reihe verbundenen Lagen: ausgeführt werden, so das: Anfang und Ende derselben in paralleler Führung von möglichst kurzer Länge zum Kastendeckel gelangen können.
Wenn, es sich um die Speisung von Verbrauchern mit .sehr, großen; Strömen handelt, kann die den Verbraucher speisende Wicklung 6, wie in Fig. 3 schematisch veranschaulicht ist, ausgeführt werden. In diesem Fall wird die Ünterspannungswicklung 6 des Leistungstransformators nicht, wie in F'ig. i dargestellt ist, in zwei in Reihe geschalteten Lagen ausgeführt, sondern in zwei um die Mittelebene der zugehörigen Erregerwicklung 5 gegensinnig gewickelte Spulen 6', 6" aufgeteilt, wobei diese beeiden Spulen parallel geschaltet werden.
Bei großen Maschinenleistungen ist es auch vorteilhaft, mehr als zwei magnetische Streukreise für die Wicklungen des Leistungstransformators vorzusehen. Zu diesem Zweck werden, wie aus der Fig. q. ersichtlich ist, z. B. zwei Unterspannungswicklungen 6 parallel geschaltet, wobei für den Ausgleich der Stromaufnahmen der einzelnen parallel geschalteten Wicklungsteile in an sich bekannter Weise gesorgt werden muß.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Einphasentransformatorsatz, bestehend aus einem an das Speisenetz angeschlossenen, mit Anzapfungen versehenen Regeltransformator und einem von diesem gespeisten Leistungstransformator, die beide an einem gemeinsamen Magnetgestell, durch ein Zwischenjoch getrennt, angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, da.ß die Wicklungen der beiden Transformatoren auf einer gemeinschaftlichen:, vorzugsweise radial geblechten Säule angeordnet sind, und zwar derart, das die radiale Ausbreitung der beiden Wickelräume von praktisch derselben Größenordnung ist und die Wicklungen des Leistungstransformators eine mindestens zweifache magnetische Kopplung aufweisen.
2. Einphasentransformatorsatz nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, das der Leistungstransformator über dem Regeltransformator dngeordnet ist.
3. Einphasentransformatorsatz nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, das die den Verbraucher speisende Wicklung und die zugehörige Erregerwicklung des Leistungstransformators in mindestens zwei in Reihe verbundenen Lagen ausgeführt ist. d..
Einphasentransfcrmatorsatz nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die den Verbraucher speisende Wicklung des Leistungstransformators in zwei um die Mittelebene der zugehörigen Erregerwicklung gegensinnig gewickelte Spulen aufgeteilt ist.
5. Einphasentransformatorsatz nach Anspruch i mit mehr als zwei magnetischen Streukreisen für die Wicklungen des Leistungstransformators, dadurch gekennzeichnet, daß die entsprechenden Lastspannungswicklungen parallel geschaltet sind.
6. Einphasentransformatorsatz nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Joche aus horizontal geschichteten Blechringen bestehen, in welchen am Umfang verteilte, Löcher für den Durchfluß des Kühlmittels vorgesehen sind.