DE950871C

DE950871C - Aus parallel geschalteten Scheibenspulen aufgebaute Hochstromwicklung fuer Transformatoren

Info

Publication number: DE950871C
Application number: DES35280A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Horst Drubig
Original assignee: Standard Elektrik AG
Current assignee: Standard Elektrik AG
Priority date: 1953-09-18
Filing date: 1953-09-18
Publication date: 1956-10-18

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine besondere Ausführung der Hochstromwicklung für Transformatoren und löst insbesondere die Aufgabe, eine unterschiedliche-Stromaufnahme der einzelnen parallel geschalteten Scheibenspulen dieser Wicklung zu vermeiden: Bei Transformatoren für hohe Belastungsströme ergeben sich häufig Fertigungsschwierigkeiten dadurch, daß die Wicklungsdrähte wegen ihres verhältnismäßig großen Kupferquerschnittes beim Wikkeln sehr schlecht zu handhaben sind. Diese Schwierigkeiten. sind auch vorhanden, wenn der Querschnitt in parallel geschaltete Kupferbänder, die radial übereinandergewickelt werden, aufgeteilt und die Wicklung in der üblichen Form im 'Sinne eines einheitlichen Querschnittes hergestellt wird.
Eine andere Möglichkeit, die auch schon benutzt worden ist, besteht darin, jeden Teilquerschnitt der Hochstromwicklung für sich zu einer Scheibenspule zu wickeln und diese Spulen dann parallel zu schalten.
Versuche haben aber gezeigt, daß inallen den Fällen, bei denen die Wicklung mit kleiner Stromaufnahme als Zylinderspule ausgeführt wird und die Wicklung großer Stromaufnahme in Form von parallel geschalteten 'Scheibenspulen hergestellt ist, eine unterschiedliche Stromaufnahme eintritt, die mit Verlusten, unterschiedlicher Erwärmung und damit nicht voller Ausnutzungsfähigkeit des Kupfers verbunden ist. Dies ist dadurch bedingt, daß die Kurzschlußspannungen der einzelnen Wicklungseinheiten unterschiedlich sind, d. h., daß die Klemmenspannungen der einzelnen Spulen insbesondere bei voller Belastung sich nach Größe und auch Phase unterscheiden.
Um diesen Mangel zu beseitigen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, Streuspannung und/oder Widerstand der einzelnen 'Scheibenspulen - bezogen auf den gleichen Metallquerschnitt - so ihrer räumlichen Lage auf dem Transformator anzupassen, daß in den einzelnen parallel geschalteten -Scheibenspulen, insbesondere bei Vollast, möglichst gleiche Stromdichte und Übertemperatur herrscht. Dies erreicht man bekanntlich dann, wenn die -Spannungsvektoren der einzelnen parallel geschalteten Scheibenspulen gleiche Größe und Phasenlage haben.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der Figur nachstehend. beschrieben: Darin bedeutet i den Eisenkern eines 'Schenkels, z die als Zylinderwicklung ausgeführte Wicklung mit kleinerer Stromaufnahme und 3 die aus Scheibenspulen gleicher Windungszahl aufgebaute Hochstromwicklung. Die Scheibenspulen sollen in diesem Fall bei gleichem Kupferquerschnitt der einzelnen Spulen mit gleichem Innendurchmesser ausgeführt sein.; dagegen soll der Außendurchmesser von den äußeren 'Spulen q. - an den Schenkelenden - zu den .mittleren 'Spulen 5 -hin zunehmen. Dies kann man z. B. durch unterschiedliche starke Zwischenlagen zwischen den einzelnen Windungen erreichen. Die beschriebene Maßnahme hat zur Folge, daß für die bisher mit dem größeren Fluß verketteten mittleren Spulen eine Erhöhung der .Streuinduktivität und des ohmschen Widerstandes erreicht wird. Die Abstufung in dieser Form kann nun so gewählt werden, daß die Stromaufnahme der einzelnen Spulen insbesondere bei Vollast gleich oder annähernd gleich wird. Man kann aber auch mit Rücksicht auf die unterschiedlichen Kühlbedingungen längs des Transformatorschenkels eine gleichmäßige Übertemperatur bei Vollast für die Abstufung zugrunde legen.
Eine ähnliche Beeinflussung kann man erreichen, wenn man die Außendurchmesser aller Scheibenspulen konstant läßt oder weniger ändert, dafür aber die Querschnitte längs- des Schenkels unterschiedlich wählt, um die gleichen Ergebnisse zu erzielen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Aus parallel geschalteten 'Scheibenspulen aufgebaute Hochstromwicklung für Transformatoren, bei denen die Wicklung mit kleiner'Stromaufnahme in Zylinderform ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß Streuspannung und,/ oder Widerstand der einzelnen 'Scheibenspulen mit Bezug auf den gleichen Metallquerschnitt so ihrer räumlichen Lage angepaßt sind, daß die 'Spannungsvektoren der einzelnen parallel geschalteten Scheibenspulen gleiche Größe und Phasenlage haben und damit, insbesondere bei Vollast, in allen Scheibenspulen möglichst gleiche #Stromdichte herrscht bzw. die übertemperatur aller Spulen gleich oder annähernd gleich ist. z. Hochstromwicklung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Ausdehnung der Spulen bei gleichem Kupferquerschnitt je nach ihrem Einbauort unterschiedlich ist. 3. Hochstramwicklung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Ausdehnung aller Einzelspulen gleich ist, während die Kupferquerschnitte je nach dem Einbauort der Scheibenspule abgestuft sind.