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Transformator großer 'Streuung Transformatoren mit großer und vorzugsweise
verstellbarer Streuung haben bekanntlich eine weite Verwendung gefunden, insbesondere
für Schweißzwecke. Sie sind meistens derart ausgeführt, daß die Primär- und Sekundärspulen
auf je einem Außenschenkel eines dreischenkligen Kernes liegen, dessen Mittelschenkel
verstellbare Luftspalte enthält. Es hat sich jedoch gezeigt, daß diese Ausführung
nicht gestattet, den sekundären Kurzschlußstrom innerhalb weiter Grenzen einzustellen.
Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine Grobeinstellung des sekundären Kurzschlußstromes
innerhalb weiter Grenzen zu ermöglichen, und zwar unter Beibehaltung einer praktisch
gleichbleibenden Leerlaufspannung des Transformators. Erfindungsgemäß wird das dadurch
erreicht, daß die Grobeinstellung des sekundären Kurzschlußstromes dadurch erfolgt,
daß Spulen der Sekundärwicklung, deren =Streuflüsse gegenseitig nicht oder nur schwach
miteinander verkettet sind, entweder einzeln oder zu mehreren parallel auf die Belastung
arbeiten.
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Zwei Ausführungsformen der Erfindung geben die Fig. i und 2 der Zeichnung
im Schnitt wieder, während Fig. 3 eine dritte Ausführungsform mehr schematisch zeigt.
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Bei dem in Fig. i dargestellten Transformator sind sämtliche Transformatorteile
fest angeordnet. Die Feineinstellung des sekundären Kurzschlußstromes erfolgt mittels
einer verstellbaren, besonderen Induktanz B. Der rechteckige Transformatorkern ist
mit i bezeichnet, und 2 sind vier Primärspulen, von denen je zwei auf einem Schenkel
sitzen. Die Sekundärwicklung ist auch in mehrere
Spulen aufgeteilt.
Hiervon liegen die Spulen 3 und 4 auf je einem Joch, haben also eine große Streuung
gegenüber den Primärspulen 2, während vier weitere Sekundärspulen 5, 6 eng mit den
Primärspulen gekoppelt sind, so, daß hier nur eine unbedeutende Streuung vorhanden
ist. Zwischen die Spule 3 und die Belastung io ist die konstante Reaktanz 7 einschaltbar.
Zwischen dem Spulenpaar 6 und der Belastung liegt die beispielsweise durch Gleichstromvormagnetisierung
einstellbare Reaktanz 8 für die Feineinstellung des sekundären Kurzschlußstromes.
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Die Grobeinstellung des sekundären Kurzschlußstromes wird durch Schalten
der Schalter 9 erreicht. Die erste Grobstufe, entsprechend dem kleinsten Sekundärstrom,
wird durch die Sekundärspule 3 in Reihe mit der Reaktanz 7 erhalten. Der Kurzschlußstrom
in der Spule 3 setzt sich dem Durchgang des Hauptteils. des -primären Kraftflusses
durch die Spule entgegen, weshalb nur ein so großer Teil desselben durch die Spule
geht, wie nötig ist, um eine zum Überwinden der Reaktanz 7 erforderliche Spannung
zu erzeugen, während der Rest des primären Kraftflusses sich unten durch die Luft
schließt. Vom Spannungsabfall der Belastung wird hier überall abgesehen, da man
bei Schweißtransformatoren immer mit dem reinen Kurzschlußfall rechnen muß. Zu dem
auf diese Weise erzeugten Sekundärstrom addiert sich ein Strom, den die Sekundärspule
6 je nach der Verstellung der Reaktanz 8 abgibt.
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Die nächste Grobstufe wird durch Kurzschließen der Reaktanz 7 erreicht,
wobei die Spule 3 unmittelbar auf die Belastung wirkt. Der Primärfluß schließt sich
dann unten ganz durch die Luft.
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Bei der nächsten Grobstufe wirken die Sekundärspulen 5 und 4 in Reihe
auf die Belastung. Die Spule 5, die eine geringe Streuung gegenüber der Primärwicklung
hat, erzeugt immer eine Spannung, der bei vollem Kurzschluß durch die Spule 4 entgegengewirkt
werden muß. Durch die Spalte 4 muß also ein Kraftfluß gehen, der entgegengesetzt
dem von der Primärwicklung erzeugten gerichtet ist, was einem höheren Sekundärstrom
entspricht als die Spule 3 erzeugen kann.
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Weitere Grobstufen können durch Parallelschalten der Sekundärspulen
4 und 3 sowie durch Parallelschalten dieser Spulen und Reihenschaltung mit der Reaktanz
7 erhalten werden. Bei jeder Grobstufe kann noch die Feinregelung mit der Reaktanz
8 erfolgen, die natürlich auch allein eingeschaltet werden kann.
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In Fig.2 liegen auf jedem Schenkel des rechteckigen _ Transformatorkernes
i i zwei Sekundärspulen und eine Primärspule. Die Sekundärspulen 13 und 14 sind
in verhältnismäßig großem Abstand von den Primärspulen 12 entfernt angeordnet. Zwischen
den Sekundärspulen 13, 14 hat der Kern einen die Streuung erhöhenden Vorsprung 21.
Zwischen der Sekundärspule 14 und der Primärspule 12 befindet sich ein keilförmiger
Kernteil 22, der senkrecht zur Ebene der Zeichnung verschiebbar ist und zur Feineinstellung
des Streuweges rings um die Wicklung 14 dient. In der herausgezogenen Lage des keilförmigen
Kernteils 22 ist der Streuabstand zwischen dem entsprechenden Schenkel und dem Vorsprung
21 etwas größer als zwischen dem letzteren und dem anderen Schenkel. Die beiden
Sekundärspulen 15, 16 befinden sich in der Nähe der Primärspulen 12, so daß ihre
Streureaktanz verhältnismäßig klein ist. Sämtliche Sekundärspulen können nach und
nach. eingeschaltet werden und parallel auf die Belastung arbeiten.
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Falls die Sekundärspule 14 allein eingeschaltet ist und man den Luftspalt
im Streuweg zwischen ihr und der Primärspule 12 allmählich von Null bis zum Höchstwert
durch Herausziehen des keilförmigen Kernteils 22 anwachsen läßt, steigt der Kurzschlußstrom
stetig von nahezu Null bis auf einen z. B. mit i zu bezeichnenden Wert. Wird auch
die Sekundärspule 13 eingeschaltet, so kann man durch Wiederholen desselben Feineinstellvorganges
den Strom allmählich von i bis auf 2 erhöhen. Die Sekundärspulen 15 und 16, die
eine kleinere Streuung gegenüber den Primärspulen 12 haben, können jede für sich
den Strom :2 liefern. Somit ist insgesamt ein Einstellungsbereich von o bis 6 vorhanden.
Der Wert 6 ergibt sich, wenn sämtliche Sekundärspulen parallelgeschaltet sind und
der Kernteil 22 ganz herausgezogen ist.
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Der Transformator gemäß der Erfindung kann auch mit einem Gleichrichter
zusammenarbeiten, und besonders in diesem Falle kann man ihn dreiphasig ausführen.
Mit Rücksicht auf die Symmetrie werden dann sämtliche Wicklungen auf den Schenkeln
des dreischenkligen Kernes untergebracht, also in wesentlicher Übereinstimmung mit
der Fig. 2. Die Feinregelung wird dabei durch eine an eine besondere Wicklung angeschlossene,
z. B. durch Gleichstromvormagnetisierung verstellbare Drossel in Übereinstimmung
mit Fig. i bewirkt. Bei der Dreiphasenausführung hat man zur Einstellung der Streuung
außer den Möglichkeiten bei der Einphasenausführung noch eine weitere Möglichkeit,
nämlich die V-Schaltung der Sekundärspulen. Hierdurch kann die Reaktanz erhöht werden,
ohne daß die Leerlaufspannung steigt. Eine solche V-Schaltung zeigt Fig. 3. Hierin
bedeuten 32 die Primärspulen, 33 und 34 zwei Gruppen von Sekundärspulen, 35 den
zweiweggeschalteten Gleichrichter und 36 die Belastung.