DE892174C - Dreischenkliger Einphasen-Regeltransformator fuer elektrische Lokomotiven - Google Patents

Description

• Dreischenkliger Einphasen-Regeltransformator für elektrische Lokomotiven Die Erfindung bezieht sich auf dreischenklige Einphasen-Regeltransformatoren für elektrische Lokomotiven. Es ist bekannt, solche Transformatoren aus einem auf dem Mittelschenkel sitzenden Transformator ohne Anzapfungen (Haupttransformator) und einem diesen mit veränderlicher Spannung speisenden Regeltransformator, der auf einem Außenschenkel untergebracht ist, sowie einem unbewickelten Außenschenkel aufzubauen und durch entsprechende Bemessung der Wicklungen so auszulegen, daß der Magnetfluß des Regeltransformators demMittelwert desMagnetflusses imTransformator ohne Anzapfungen entspricht. Der D'ifferenzfluß im unbewickelten Schenkel wird dadurch zu einem Minimum. Diese vorgeschlagene Transformatorausführung ist in der Praxis nie verwirklicht worden, weil ihre Bauform die Verwendung runder, also weitgehend kurzschlußfester Spulen wegen der verschiedenen Schenkelquerschnitte in beiden Transformatoren entweder nur für den Hauptransformator oder den Regeltransformator zuläßt, aber in keinem Fall für beide Teile.
• Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lösung anzugeben, die es gestattet, den dreischenkligen Eisenkern derartiger Transformatoren so auszubilden, daß runde Spulen für beide Transformatoren verwendbar sind.
• Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Induktion im Mittelschenkel (Haupttransformator) höher, insbesondere um 2o bis 5o oi'o höher gewählt wird als in dem die Regelwicklung tragenden Außenschenkel. Hierdurch wird es möglich, die Schichthöhe des Mittelschenkels angenähert auf die Schichthöhe des Außenschenkels herabzudrücken. Der noch verbleibende kleine Unterschied in der Blechpalketschichthöhe zwischen Mittelschenkel und Regelschenkel wird gemäß der weiteren Erfindung durch Aufsetzen von zusätzlichen Blechpaketstücken zu beiden Seiten der vom Regelschenkel zum Mittelschenkel führenden Joche ausgeglichen.
• Für die erfindungsgemäße Lösung waren nachstehende Überlegungen maßgebend: Bekanntlich sind Lokomotivtransformatoren großenSpannungsschwankungen unterworfen. Es kann damit gerechnet werden, daß bei einer Nennspannung von 15 kV noch eine Erhöhung auf 18 kV eintritt. Diese Spannungserhöhung tritt aber im Haupttransformator nicht- in Erscheinung, da ja die höchste Sekundärspannung, nämlich die für den Antriebsmotor zulässige Maximalbetriebsspannung, z. B. mit 5oo V festliegt. Infolge dieser Tatsache kann die Induktion im Mittelschenkel um etwa 2o °/o bedenkenlos erhöht werden. Des weiteren kann man unterstellen, daß die hohen Spannungsstufen nur ganz kurzzeitig, und zwar nur zur Beschleunigung des Zuges benötigt werden. Infolgedessen kann man die Induktion im Mittelschenkel zusätzlich noch höher setzen, ohne dadurch dessen- Erwärmung bei dieser kurzzeitigen Belastung unzulässig hoch zu treiben. Wenn man darüber hinaus für den Kernaufbau des Mittelschenkels noch hochmagnetisierbare Bleche, z. B. kaltgewalzte "Bleche, wie sie beispielsweise unter dem Handelsnamen Textur-Bleche auf dem Markt sind, benutzt, dann läßt sich die Induktion im Mittelschenkel nochmals beträchtlich erhöhen. Durch all diese vorgenannten Maßnahmen wird es möglich, die Querschnittsfläche des Mittelschenkels ganz beträchtlich zu verkleinern, und zwar so, daß sich die Schichthöhe der Schichthöhe des die Regelwicklung tragenden Außenschenkels stark nähert. Damit bleibt nur noch ein kleiner Unterschied in der Schichthöhe der beiden Schenkelblechpakete übrig, vorausgesetzt, daß die beiden Schenkel der Kreisform angepaßte Querschnittsformen haben. Wenn man nun diese kleinen Unterschiede in der Blechpaketschichthöhe der beiden Schenkel dadurch ausgleicht, daß man zu beiden Seiten der vom Regelschenkel zum Mittelschenkel führenden Joche zusätzliche Blechpaketstücke anordnet, in einer solchen Stärke, daß die Stärke des Mittelschenkels im Joch erreicht wird, dann sind nicht nur in diesen Jochteilen ganz einwandfreie magnetische Verhältnisse geschaffen, sondern es ergibt sich dabei gleichzeitig noch ein besonders günstiger Kernaufbau.
• An Harid der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel eines gemäß der Erfindung ausgeführten dreischenkligen Lokomotivtransformators in Draufsicht zeigt, soll die Erfindung näher erläutert werden.
• Mit i, 2 und 3 sind die drei Schenkel des Eisenkerns bezeichnet -und zwar ist r der eine Regelwicklung q. tragende eine Außenschenkel, während 3 der wicklungsfreie andere Außenschenkel ist. Der Mittelschenkel 2 trägt eine Niederspannungswicklung 5 und eine von der Regelwicklung4 des Außen-Schenkels i mit veränderlicher Spannung gespeiste Hochspannungswicklung 6. Da die Querschnittsfläche beider Schenkel i und 2 im Äusführungsbeispiel durch Abstufen der Blechschichtung der Kreisform angepaßt ist, haben auch sämtliche Wicklungen runde, also kurzschlußfeste Form.
• DerAußenschenkel 3 kann beliebige Querschnittsform, insbesondere Rechteekform haben. Mit i und 8 sind Blechpaketstücke, die auf den Außenschenkel i und die diesen Schenkel mit dem Mittelschenkel verbindenden Joche aufgesetzt sind, bezeichnet. Die Schichthöhe dieser Blechpakete ist so gewählt, daß der Unterschied in der Schichthöhe zwischen Mittelschenkel und Regelschenkel ausgeglichen wird. Die aufgesetzten Blechpakete haben vorzugsweise rechteckige Form, wie dies die Zeichnung zeigt. Statt dessen können selbstverständlich die aufgesetzten Blechpakete auch abgestuft sein, indem ihre Schichtstärke gegen den Mittelschenkel zu größer wird. Ihren Anschluß an den Mittelschenkel, in den sie eingeschachtelt sind, finden sie bei 9, während sie an dem Schenkel i seitlich anliegen und dessen Mitte vorzugsweise etwas überragen. Weil diese aufgesetzten Blechpakete verhältnismäßig geringe Schichthöhe haben, ist die Wicklungspressung der Regelwicklung q. in keiner Weise beeinträchtigt. Während für den Aufbau des Mittelschenkels 2 hochmagnetisierbare Bleche, z. B. kaltgewalzte Bleche, benutzt sind, werden die übrigen Kernteile samt den aufgesetzten Blechpaketen an den Jochen zweckmäßig aus gewöhnlichem Transformatorblech hergestellt.

Claims (6)

1. PATENTA-NSP-RÜCHE: . i. Dreischenkliger Einphasen-Regeltransformator für elektrische Lokomotiven, bestehend aus einem auf dem Mittelschenkel angeordneten Transformator ohne Anzapfungen und einem diesen mit veränderlicher Spannung speisenden Regeltransformator auf einem Außenschenkel und einem dritten unbewickelten Schenkel, wobei die Windungszahl der Regelwicklung etwa doppelt so hoch ist wie die Windungszahl der Erregerwicklung des mit veränderlicher Spannung gespeisten Transformators, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktion im Mittelschenkel höher gewählt ist als in dem die Regelwicklung tragenden Außenschenkel, so daß die Schichthöhe des Mittelschenkels der des Außenschenkels sich nähert, wobei die Querschnittsfläche beider Schenkel der Kreisform angepaßt ist.
2. 2. Regeltransformator nach Anspruch ii, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktion im Mittelschenkel 2o bis 5o°/o höher gewählt ist als im Regelwicklungsschenkel.
3. 3. Regeltransformator nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelschenkel aus hochmagnetisierbaren Blechen, insbesondere kaltgewalzten Blechen, aufgeschichtet ist. q..
4. Regeltransformator nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der nach Erhöhung der Induktion im Mittelschenkel noch vorhandene Unterschied in der Schichthöhe zwischen Mittelschenkel und Außenschenkel durch Aufsetzen von zusätzlichen Eisenblechpaketen züz beiden Seiten der vom Außenschenkel zum Mittelschenkel führenden Joche ausgeglichen ist.
5. 5. Regeltransformator nach Anspruch z bis q., dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlich aufgesetzten Jochblechpakete bis über die Mitte des Regelschenkels reichen.
6. 6. Regeltransformator nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Außenschenkel des Dreischenkelkerns samt anschließenden Jochen und aufgesetzten Zusatzjochpaketen aus gewöhnlichem Transformatorblech bestehen.