EP3839992A1 - Jochzugmittel als hilfswicklung in einem transformator oder einer drossel - Google Patents

Jochzugmittel als hilfswicklung in einem transformator oder einer drossel Download PDF

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EP3839992A1
EP3839992A1 EP19217895.2A EP19217895A EP3839992A1 EP 3839992 A1 EP3839992 A1 EP 3839992A1 EP 19217895 A EP19217895 A EP 19217895A EP 3839992 A1 EP3839992 A1 EP 3839992A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
yoke
transformer
auxiliary winding
choke
tension
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP19217895.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jürgen HOCHEGGER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to EP19217895.2A priority Critical patent/EP3839992A1/de
Publication of EP3839992A1 publication Critical patent/EP3839992A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/34—Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
    • H01F27/38—Auxiliary core members; Auxiliary coils or windings

Definitions

  • the invention relates to a transformer or a choke, with a magnetic core comprising at least one leg with a winding arrangement and a yoke, wherein the core, in particular the yoke, has several layers, which layers are braced with the aid of at least one electrically conductive yoke tension means, wherein an auxiliary winding is provided for direct current compensation and / or for power supply.
  • the invention further relates to a method for producing an auxiliary winding comprising at least one yoke tension means.
  • WO 2016/139030 A1 proposed to arrange an auxiliary winding in a transformer in addition to the usual winding arrangement, into which a compensation current is fed, the magnetic effect of which is directed so that it counteracts or compensates for the magnetic constant flux in the core.
  • auxiliary winding arrangements require appropriate space. Usually these are arranged in the mounting plate or in the pressure ring below or above the actual windings, which increases the yoke spacing due to the mechanical and electrical distances required for the auxiliary winding arrangement and increases the complexity of the windings. This in turn increases the size of the transformers, which on the one hand makes transport more difficult and costly and on the other hand - due to the now larger volume of the transformer housing - more oil is required.
  • the recesses in the mounting plate or in the pressure ring necessary for the auxiliary winding arrangements lead to a mechanical weakening of the transformer.
  • the object set out at the beginning is achieved with a transformer or a choke, with a magnetic core comprising at least one leg with a winding arrangement and a yoke, the core, in particular the yoke, having several layers, which layers are braced with the aid of at least one electrically conductive yoke tension means are, wherein an auxiliary winding is provided for direct current compensation and / or for power supply, achieved according to the invention in that the auxiliary winding comprises at least one yoke tension means.
  • Both the transformer according to the invention and the choke according to the invention have a core which comprises several layers.
  • the core is pressed together with the help of clamping frame elements.
  • the clamping frame elements are usually arranged on opposite sides of the yoke and are held together under tension with the aid of at least one yoke tension means, so that the yoke is clamped between the clamping frame elements.
  • the at least one yoke tension means is arranged in the area of the core, in particular in the area of the yoke, wherein the yoke tension means can be designed in the form of a bolt or rod as a yoke tension bolt and / or in the form of a band as a yoke tension band.
  • the auxiliary winding has the at least one yoke tension means. Due to the auxiliary winding according to the invention, at least one additional winding, which serves as an auxiliary winding, is no longer necessary in a mounting plate of the Transformer, to be provided in a pressure ring of the transformer or on the yoke of the transformer. This ensures that the structural design of the winding arrangement and the structural design of the core do not have to be changed.
  • the invention makes it possible to provide an auxiliary winding in a transformer or a choke without great structural and financial effort, without changing the size of the transformer or the choke, the auxiliary winding of the direct current compensation and / or the power supply of the transformer or the throttle can serve.
  • the at least one yoke tension means is arranged at least partially surrounding a section of the yoke. That is to say, the auxiliary winding, which comprises the at least one yoke tension means, is arranged on the yoke of the transformer, which results in a particularly cost-effective production of the auxiliary winding.
  • the at least one yoke tension means surrounds 25% to 50% of a circumference of the yoke. On the one hand, this ensures a secure and stable tensioning of the layers of the core. On the other hand, this ensures that large parts of the auxiliary winding are already present on the transformer and do not have to be attached additionally.
  • the at least one yoke tension means has an insulated screw connection means at each end. That is to say, the at least one yoke tension means is provided with an insulated screw connection at both ends, which ensures that there are no undesired circulating currents. This also makes it easy to connect other elements of the Auxiliary winding to the at least one yoke tension means guaranteed.
  • the at least one yoke tension means can be connected to at least one current control device.
  • the current control device is used to feed in a compensation current so that a direct flux component flowing in one leg of the core can be compensated by regulating the current control device accordingly.
  • the core comprises an upper yoke and a lower yoke, with at least one yoke tensioning means bracing the upper yoke and at least one yoke tensioning means bracing the lower yoke.
  • Both transformers and chokes can be arranged standing or lying in an operating state.
  • the lower yoke in the case of a standing arrangement of a transformer or a choke, viewed in the direction of gravity, the lower yoke is arranged below the upper yoke.
  • the lower yoke In the case of a horizontal arrangement, the lower yoke is again arranged next to or behind the upper yoke, seen in a direction transverse to the direction of gravity.
  • each winding assembly is pressed between two pressure plates which are inserted between the upper yoke and the upper end of the winding assembly and between the lower yoke and the lower end of the winding assembly.
  • the clamping frame elements assigned to the upper yoke are connected via clamping elements to the clamping frame elements assigned to the lower yoke.
  • auxiliary winding is arranged on the upper yoke. But it would also be conceivable that the auxiliary winding is arranged on the lower yoke. Of course, it is also not ruled out that one or more auxiliary windings are arranged on both the upper and the lower yoke.
  • the corresponding arrangement of the auxiliary winding or the auxiliary windings is often dependent on the connection of the supply lines, i.e. where corresponding bushings are provided in the tank of the transformer or the choke or in the cover of the transformer or the choke.
  • one turn of the auxiliary winding comprises two yoke pulling means opposite one another with respect to the yoke and at least one electrically conductive connecting means, the at least one electrically conductive connecting means connecting the two yoke pulling means to one another.
  • At least two yoke pulling means opposite one another with respect to the yoke are provided on a yoke. That is to say, the opposing yoke pulling means are each connected at the end to the tensioning frame elements which are arranged on lateral surfaces of the yoke and thereby brace the corresponding yoke.
  • a first yoke tension means is arranged on an upper side of the yoke
  • a second yoke tension means is arranged opposite the first yoke tension means on the lower side of the same yoke.
  • the first yoke tension means is connected at both ends to an upper region of the two laterally arranged tensioning frame elements
  • the second yoke tension means is connected at both ends to a lower region Area of the two laterally arranged clamping frame elements is connected.
  • the two opposing yoke tension means are connected to one another with at least one electrically conductive connection means.
  • the two opposite yoke pulling means surrounding the upper yoke are each a yoke pulling bolt
  • the two opposing yoke pulling means surrounding the lower yoke are a yoke pulling bolt and a yoke pulling strap
  • the yoke pulling bolt on an upper side of the Is arranged lower yoke
  • the yoke tension band is arranged on an underside of the lower yoke.
  • the first upper yoke tension means arranged on the top of the yoke is connected at one end to a connection means, which in turn can be connected to a current control device, and is connected to a connection means at another end , which is connected to one end of a first lower yoke pulling means opposite to the first upper yoke pulling means.
  • the first lower yoke pulling means is in turn connected at another end to a connecting means, which is connected to one end of a second upper yoke pulling means.
  • Another end of the second upper yoke pulling means is also connected to a connecting means which is connected to one end of a second lower yoke pulling means, which is opposite to the second upper yoke pulling means.
  • the second lower yoke tension means is in turn connected at another end to a connection means which can be connected to the current control device.
  • an auxiliary winding can comprise several turns that are interconnected, the number of turns usually depending on the required voltage of the auxiliary winding.
  • a series connection of the windings is used when a high voltage is required. If a high current is required, the windings are connected in parallel. It would of course also be conceivable for the windings to be connected partly in series and partly in parallel.
  • This method makes it possible to provide an auxiliary winding in a transformer or a choke with very little effort and at very low cost without changing the size of the transformer or the choke.
  • one turn of the auxiliary winding comprising two yoke pulling means opposite one another with respect to the yoke and at least one electrically conductive connecting means, it is provided that the at least one electrically conductive connecting means and the two yoke pulling means are connected to one another.
  • Fig. 1 shows an axonometric representation of a transformer 1 comprising two auxiliary windings 7 according to the prior art, the transformer 1 having a magnetic core 2 which comprises three legs 3 each with a winding arrangement 14 and an upper yoke 4a and a lower yoke 4b.
  • the core 2 has several layers 5 which are pressed together in the area of the upper yoke 4 a and the lower yoke 4 b with the aid of clamping frame elements 11.
  • clamping frame elements 11 are arranged, which are held together under tension with the aid of several yoke pulling means 6, so that both the upper yoke 4a and the lower yoke 4b are clamped between the clamping frame elements 11 .
  • the yoke pulling means 6, which are arranged on the upper yoke 4a, are yoke pulling bolts 6a.
  • the upper yoke 4a two yoke tension bolts 6a are arranged opposite one another, each end connected to the clamping frame elements 11. That is, each yoke tension bolt 6a, which is arranged on an upper side of the upper yoke 4a, is opposed to a yoke tension bolt 6a, which is arranged on a lower side of the upper yoke 4a (in Fig. 1 not visible).
  • each yoke tension bolt 6a is arranged on an upper side of the lower yoke 4b (in Fig. 1 not visible), there is a yoke tension band 6b opposite, which is arranged on a lower side of the lower yoke 4b.
  • each of the winding arrangements 14 is arranged between pressure plates 12 and mounting plates 13, which compress the winding assemblies 14 together.
  • one of the pressure plates 12 is arranged between the upper yoke 4 a and the upper end of a winding arrangement 14, while in each case one of the mounting plates 13 is arranged between the lower yoke 4 b and the lower end of the winding arrangement 14.
  • the clamping frame elements 11 assigned to the upper yoke 4a are secured by clamping elements (in Fig. 1 not visible) with the clamping frame elements 11 assigned to the lower yoke 4b.
  • the in Fig. 1 The transformer 1 shown has two additional windings serving as auxiliary windings 7, which are arranged in mounting plates 13 of the transformer 1.
  • the two auxiliary windings 7 are used for direct current compensation.
  • the two auxiliary windings 7 are each connected to a current control device (not shown) which is used to feed in a compensation current.
  • Fig. 2 is an axonometric representation of a transformer 1 according to the invention comprising two auxiliary windings 7.
  • the structure of the transformer 1 according to the invention corresponds to the structure of the transformer 1 according to the prior art, with the difference that the auxiliary windings 7 each have at least one yoke 6.
  • auxiliary windings 7 are arranged on the lower yoke 4b, which auxiliary windings 7 each have two turns 9.
  • each turn 9 of the auxiliary windings 7 comprises a yoke tension bolt 6a, which is arranged on the upper side of the lower yoke 4b, a yoke tension band 6b opposite the yoke tension bolt 6a, which is attached to the lower side of the lower yoke 4b, as well as connecting means 10.
  • Both the yoke tension bolt 6a and the yoke tension band 6b of a turn 9 each surround approximately 35% of a circumference of the lower yoke 4b.
  • both the yoke tension bolt 6a and the yoke tension band 6b are connected to the clamping frame elements 11 arranged around the lower yoke 4b with the aid of screw connection means 8.
  • auxiliary windings 7 arranged on the lower yoke 4b.
  • Each auxiliary winding 7 comprises two turns 9 which are connected to connecting means 10.
  • each auxiliary winding has the following structure: A first of the two yoke tension bolts 6a arranged on the top of the yoke 4 is connected at one end to a connecting means 10, which in turn - in the case of direct current compensation - is connected to a current control device , and is connected at another end to a connecting means 10 which is connected to one end of a first of the two yoke tension bands 6b arranged on the underside of the yoke 4, which first yoke tension band 6b is opposite the first yoke tension bolt 6a.
  • the first yoke tension band 6b is in turn connected at another end to a connecting means 10 which is connected to one end of a second yoke tension bolt 6a.
  • Another end of the second yoke tension bolt 6a is also connected to a connecting means 10 which is connected to one end of a second lower yoke tension band 6b, which is opposite the second yoke tension bolt 6a.
  • the second yoke tension band 6b is in turn connected at another end to a connecting means 10 which is connected to the current control device.

Abstract

Transformator oder Drossel (1), mit einem magnetischen Kern (2) umfassend zumindest einen Schenkel (3) mit einer Wicklungsanordnung (14) und ein Joch (4), wobei der Kern (2), insbesondere das Joch (4), mehrere Schichten (5) aufweist, welche Schichten (5) mit Hilfe von zumindest einem elektrisch leitenden Jochzugmittel (6) verspannt sind, wobei eine Hilfswicklung (7) zur Gleichstrom-Kompensation und/oder zur Energieversorgung vorgesehen ist. Um eine Hilfswicklung (7), deren Herstellung mit geringem Aufwand und geringen Kosten verbunden ist, zur Verfügung zu stellen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die Hilfswicklung (7) zumindest ein Jochzugmittel (6) umfasst.

Description

    GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung betrifft einen Transformator oder eine Drossel, mit einem magnetischen Kern umfassend zumindest einen Schenkel mit einer Wicklungsanordnung und ein Joch, wobei der Kern, insbesondere das Joch, mehrere Schichten aufweist, welche Schichten mit Hilfe von zumindest einem elektrisch leitenden Jochzugmittel verspannt sind, wobei eine Hilfswicklung zur Gleichstrom-Kompensation und/oder zur Energieversorgung vorgesehen ist.
  • Weiters bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung einer Hilfswicklung umfassend zumindest ein Jochzugmittel.
    • STAND DER TECHNIK
  • Bei elektrischen Transformatoren oder Drosseln, welche beispielsweise in Energie-Verteilungsnetzen eingesetzt werden, kann es zu einer unerwünschten Einspeisung eines Gleichstroms kommen. Ursache dafür können leistungselektronische Schaltungen sein, wie sie z.B. bei der Ansteuerung von elektrischen Antrieben eingesetzt werden.
  • Dadurch kann das Betriebsverhalten der Transformatoren oder Drosseln gestört werden, da sich in deren Kern ein magnetischer Gleichfluss ausbildet, der sich dem magnetischen Wechselfluss überlagert. Die Überlagerung von Gleichfluss und Wechselfluss führt zu einer unsymmetrischen Ansteuerung des magnetischen Werkstoffs, welche Ansteuerung einerseits zu lokalen Erwärmungen im Kern führt, wobei die Erwärmungen Verluste verursachen und zu einer Reduktion der Lebensdauer des induktiven Elements führen. Andererseits erhöht sich dadurch die Geräuschemission, was besonders nachteilig ist, wenn der Transformator oder die Drossel in der Nähe eines Wohnbereichs angeordnet ist.
  • Zur Minderung der Geräuschemission wird beispielsweise in der WO 2016/139030 A1 vorgeschlagen, bei einem Transformator neben der üblichen Wicklungsanordnung eine Hilfswicklung anzuordnen, in welche ein Kompensationsstrom eingespeist wird, welcher in seiner magnetischen Wirkung so gerichtet ist, dass er dem magnetischen Gleichfluss im Kern entgegenwirkt bzw. diesen kompensiert.
  • Dabei ist nachteilig, dass die Hilfswicklungsanordnungen entsprechenden Platz benötigen. Üblicherweise sind diese in der Montageplatte oder im Druckring unter oder über den eigentlichen Wicklungen angeordnet, wodurch sich allerdings der Jochabstand aufgrund der für die Hilfswicklungsanordnung notwendigen mechanischen und elektrischen Abstände sowie die Komplexität der Wicklungen erhöht. Dadurch erhöht sich wiederum die Baugröße der Transformatoren, wodurch einerseits der Transport schwieriger und kostenintensiver wird und andererseits - aufgrund des nunmehr größeren Volumens des Transformatorgehäuses - mehr Öl benötigt wird. Außerdem führen die für die Hilfswicklungsanordnungen notwendigen Aussparungen in der Montageplatte oder im Druckring zu einer mechanischen Schwächung des Transformators.
    • AUFGABE DER ERFINDUNG
  • Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Transformator oder eine Drossel zur Verfügung zu stellen, welcher oder welche die Nachteile des Stands der Technik überwindet und eine Hilfswicklung aufweist, die mit geringem Aufwand und mit geringen Kosten herstellbar ist sowie die Baugröße des Transformators oder der Drossel nicht negativ beeinflusst.
    • DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Die eingangs gestellte Aufgabe wird bei einem Transformator oder einer Drossel, mit einem magnetischen Kern umfassend zumindest einen Schenkel mit einer Wicklungsanordnung und ein Joch, wobei der Kern, insbesondere das Joch, mehrere Schichten aufweist, welche Schichten mit Hilfe von zumindest einem elektrisch leitenden Jochzugmittel verspannt sind, wobei eine Hilfswicklung zur Gleichstrom-Kompensation und/oder zur Energieversorgung vorgesehen ist, erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Hilfswicklung zumindest ein Jochzugmittel umfasst.
  • Sowohl der erfindungsgemäße Transformator als auch die erfindungsgemäße Drossel weisen einen Kern auf, der mehrere Schichten umfasst. Um die Stabilität des aus mehreren Schichten aufgebauten Kerns zu gewährleisten, wird der Kern mit Hilfe von Spannrahmenelementen zusammengepresst. Die Spannrahmenelemente sind üblicherweise auf gegenüberliegenden Seiten des Jochs angeordnet und werden mit Hilfe von zumindest einem Jochzugmittel unter Spannung zusammengehalten, sodass das Joch zwischen den Spannrahmenelementen eingeklemmt ist.
  • Gemäß dem oben Gesagten ist das zumindest eine Jochzugmittel im Bereich des Kerns, insbesondere im Bereich des Jochs, angeordnet, wobei das Jochzugmittel bolzenförmig bzw. stangenförmig als Jochzugbolzen und/oder bandförmig als Jochzugband ausgebildet sein kann.
  • Die Hilfswicklung weist das zumindest eine Jochzugmittel auf. Aufgrund der erfindungsgemäßen Hilfswicklung ist es also nicht mehr notwendig zumindest eine zusätzliche Wicklung, die als Hilfswicklung dient, in einer Montageplatte des Transformators, in einem Druckring des Transformators oder am Joch des Transformators vorzusehen. Dadurch wird erreicht, dass die konstruktive Ausgestaltung der Wicklungsanordnung und die konstruktive Auslegung des Kerns nicht verändert werden müssen.
  • Durch die Erfindung ist es möglich, bei einem Transformator oder bei einer Drossel ohne großen konstruktiven und finanziellen Aufwand eine Hilfswicklung vorzusehen, ohne die Baugröße des Transformators oder der Drossel zu verändern, wobei die Hilfswicklung der Gleichstrom-Kompensation und/oder der Energieversorgung des Transformators oder der Drossel dienen kann.
  • In einer Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass das zumindest eine Jochzugmittel einen Abschnitt des Jochs zumindest teilweise umgebend angeordnet ist. D.h. die Hilfswicklung, die das zumindest eine Jochzugmittel umfasst, ist am Joch des Transformators angeordnet, wodurch sich eine besonders kostengünstige Herstellung der Hilfswicklung ergibt.
  • In einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass das zumindest eine Jochzugmittel 25% bis 50% eines Umfangs des Jochs umgibt. Dies gewährleistet, einerseits eine sichere und stabile Verspannung der Schichten des Kerns. Andererseits wird dadurch sichergestellt, dass große Teile der Hilfswicklung bereits am Transformator vorhanden sind und nicht zusätzlich angebracht werden müssen.
  • In einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass das zumindest eine Jochzugmittel jeweils endseitig ein isoliertes Schraubverbindungsmittel aufweist. D.h. das zumindest eine Jochzugmittel ist an beiden Enden mit einer isolierten Schraubverbindung versehen, wodurch sichergestellt wird, dass es zu keinen unerwünschten Kreisströmen kommt. Außerdem wird dadurch eine einfache Anbindungsmöglichkeit von weiteren Elementen der Hilfswicklung an das zumindest eine Jochzugmittel gewährleistet.
  • In einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass das zumindest eine Jochzugmittel mit zumindest einer Strom-Steuereinrichtung verbindbar ist. Die Strom-Steuereinrichtung dient der Einspeisung eines Kompensationsstroms, sodass ein in einem Schenkel des Kerns fließender Gleichfluss-Anteil kompensiert werden kann, indem die Strom-Steuereinrichtung entsprechend geregelt wird.
  • Es wäre vorstellbar, dass ein Sensor Richtung und Größe des störenden Gleichfluss-Anteils erfasst, wodurch dessen störende Wirkung gezielt verringert bzw. kompensiert werden kann.
  • In einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass der Kern ein oberes Joch und ein unteres Joch umfasst, wobei zumindest ein Jochzugmittel das obere Joch verspannt und zumindest ein Jochzugmittel das untere Joch verspannt.
  • Sowohl Transformatoren als auch Drosseln können in einem Betriebszustand stehend oder liegend angeordnet sein. In diesem Zusammenhang sei erwähnt, dass bei einer stehenden Anordnung eines Transformators oder einer Drossel in Richtung der Schwerkraft gesehen das untere Joch unter dem oberen Joch angeordnet ist. Bei einer liegenden Anordnung ist wiederum in einer Querrichtung zur Richtung der Schwerkraft gesehen das untere Joch neben oder hinter dem oberen Joch angeordnet.
  • Für die Wicklungsanordnungen eines Transformators oder einer Drossel ist es von großer Bedeutung, die mechanische Stabilität zu erhalten. Daher wird jede Wicklungsanordnung zwischen zwei Druckplatten gedrückt, die zwischen dem oberen Joch und dem oberen Ende der Wicklungsanordnung sowie zwischen dem unteren Joch und dem unteren Ende der Wicklungsanordnung eingesetzt werden. Um den erforderlichen Druck auf die Druckplatten aufrechtzuerhalten, sind die dem oberen Joch zugeordneten Spannrahmenelemente über Spannelemente mit den dem unteren Joch zugeordneten Spannrahmenelementen verbunden.
  • Es wäre vorstellbar, dass die Hilfswicklung am oberen Joch angeordnet ist. Es wäre aber auch vorstellbar, dass die Hilfswicklung am unteren Joch angeordnet ist. Selbstverständlich ist auch nicht ausgeschlossen, dass sowohl am oberen als auch am unteren Joch eine oder mehrere Hilfswicklungen angeordnet sind. Die entsprechende Anordnung der Hilfswicklung bzw. der Hilfswicklungen ist oft von der Verschaltung der Zuleitungen abhängig, also etwa, wo entsprechende Durchführungen im Kessel des Transformators bzw. der Drossel oder im Deckel des Transformators bzw. der Drossel vorgesehen sind.
  • In einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Windung der Hilfswicklung zwei bezüglich des Jochs einander gegenüberliegende Jochzugmittel und zumindest ein elektrisch leitendes Verbindungsmittel umfasst, wobei das zumindest eine elektrisch leitende Verbindungsmittel die beiden Jochzugmittel miteinander verbindet.
  • Üblicherweise sind zumindest zwei bezüglich des Jochs einander gegenüberliegende Jochzugmittel an einem Joch vorgesehen. D.h. die einander gegenüberliegende Jochzugmittel sind jeweils endseitig mit den Spannrahmenelementen, die an seitlichen Flächen des Jochs angeordnet sind, verbunden und verspannen dadurch das entsprechende Joch. Beispielsweise ist ein erstes Jochzugmittel an einer oberen Seite des Jochs angeordnet, während ein zweites Jochzugmittel dem ersten Jochzugmittel gegenüberliegend an der unteren Seite desselben Jochs angeordnet ist. Das erste Jochzugmittel ist an beiden Enden mit einem oberen Bereich der beiden seitlich angeordneten Spannrahmenelemente verbunden, während das zweite Jochzugmittel an beiden Enden mit einem unteren Bereich der beiden seitlich angeordneten Spannrahmenelemente verbunden ist.
  • Um eine Windung der Hilfswicklung auszubilden, sind die beiden gegenüberliegenden Jochzugmittel mit zumindest einem elektrisch leitenden Verbindungsmittel miteinander verbunden.
  • Es wäre vorstellbar, dass es sich bei den beiden das obere Joch umgebenden gegenüberliegenden Jochzugmitteln jeweils um einen Jochzugbolzen handelt, während es sich bei den beiden das untere Joch umgebenden gegenüberliegenden Jochzugmitteln um einen Jochzugbolzen und um ein Jochzugband handelt, wobei der Jochzugbolzen auf einer Oberseite des unteren Jochs angeordnet ist, während das Jochzugband auf einer Unterseite des unteren Jochs angeordnet ist.
  • Selbstverständlich können auch mehrere Windungen als Hilfswicklung verschaltet werden.
  • Es wäre beispielsweise vorstellbar, dass im Falle von zwei Windungen das auf der Oberseite des Jochs angeordnete erste obere Jochzugmittel an einem Ende mit einem Verbindungsmittel verbunden ist, das wiederum mit einer Strom-Steuereinrichtung verbindbar ist, und an einem anderen Ende mit einem Verbindungsmittel verbunden ist, das mit einem Ende eines ersten unteren Jochzugmittels, das dem ersten oberen Jochzugmittel gegenüberliegt, verbunden ist. Das erste untere Jochzugmittel ist wiederum an einem anderen Ende mit einem Verbindungsmittel verbunden, das mit einem Ende eines zweiten oberen Jochzugmittels verbunden ist. Ein anderes Ende des zweiten oberen Jochzugmittels ist ebenfalls mit einem Verbindungsmittel verbunden, das mit einem Ende eines zweiten unteren Jochzugmittels, das dem zweiten oberen Jochzugmittel gegenüberliegt, verbunden ist. Das zweite untere Jochzugmittel ist wiederum an einem anderen Ende mit einem Verbindungsmittel verbunden, das mit der Strom-Steuereinrichtung verbindbar ist.
  • Ein ähnlicher Aufbau lässt sich selbstverständlich auch auf eine größere Anzahl an Windungen umlegen.
  • In einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass mehrere Windungen seriell und/oder parallel verschaltet sind. D.h. eine Hilfswicklung kann mehrere Windungen umfassen, die verschaltet sind, wobei sich die Anzahl der Windungen üblicherweise nach der erforderlichen Spannung der Hilfswicklung richtet.
  • Eine serielle Schaltung der Windungen kommt zum Einsatz, wenn eine hohe Spannung benötigt wird. Wird ein hoher Strom benötigt, dann werden die Windungen parallel verschaltet. Es wäre selbstverständlich auch vorstellbar, dass die Windungen teilweise seriell und teilweise parallel verschaltet werden.
  • Zusätzlich ist erfindungsgemäß ein Verfahren zur Herstellung einer Hilfswicklung, die zumindest ein Jochzugmittel umfasst, eines Transformators oder einer Drossel, mit einem magnetischen Kern umfassend zumindest einen Schenkel mit einer Wicklungsanordnung und ein Joch, wobei der Kern mehrere Schichten aufweist, welche Schichten mit Hilfe von dem zumindest einen Jochzugmittel verspannt sind, vorgesehen umfassend die Verfahrensschritte:
    • Anbringen einer isolierten Schraubverbindung auf den Enden des zumindest einen Jochzugmittels;
    • Herstellen zumindest einer Windung einer Hilfswicklung um ein Joch, wobei die Windung zumindest ein Jochzugmittel enthält.
  • Dieses Verfahren ermöglicht, bei einem Transformator oder einer Drossel mit sehr geringem Aufwand und sehr geringen Kosten eine Hilfswicklung vorzusehen ohne die Baugröße des Transformators oder der Drossel zu verändern.
  • Es wäre vorstellbar, dass nach der Herstellung der zumindest einen Windung der Hilfswicklung eine elektrische Verbindung zwischen der Hilfswicklung und einer Strom-Steuereinrichtung eingerichtet wird.
  • In einer Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei eine Windung der Hilfswicklung zwei bezüglich des Jochs einander gegenüberliegende Jochzugmittel und zumindest ein elektrisch leitendes Verbindungsmittel umfasst, ist vorgesehen, dass das zumindest eine elektrisch leitende Verbindungsmittel und die beiden Jochzugmittel miteinander verbunden werden.
  • In einer weiteren Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass mehrere Windungen parallel und/oder seriell verschaltet werden.
    • KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
  • Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird im nachfolgenden Teil der Beschreibung auf zwei Figuren Bezug genommen, aus denen weitere vorteilhafte Einzelheiten und mögliche Einsatzgebiete der Erfindung zu entnehmen sind. Die Figuren sind als beispielhaft zu verstehen und sollen den Erfindungscharakter zwar darlegen, ihn aber keinesfalls einengen oder gar abschließend wiedergeben. Es zeigt:
    • Fig. 1
    eine axonometrische Darstellung eines Transformators umfassend zwei Hilfswicklungen gemäß dem Stand der Technik;
    Fig. 2
    eine axonometrische Darstellung eines erfindungsgemäßen Transformators umfassend zwei Hilfswicklungen.
    WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
  • Fig. 1 zeigt eine axonometrische Darstellung eines Transformators 1 umfassend zwei Hilfswicklungen 7 gemäß dem Stand der Technik, wobei der Transformator 1 einen magnetischen Kern 2 aufweist, der drei Schenkel 3 mit jeweils einer Wicklungsanordnung 14 sowie ein oberes Joch 4a und ein unteres Joch 4b umfasst. Der Kern 2 weist mehrere Schichten 5 auf, die im Bereich des oberen Jochs 4a und des unteren Jochs 4b mit Hilfe von Spannrahmenelementen 11 zusammengepresst werden. An den einander gegenüberliegenden Seitenflächen des oberen Jochs 4a und des unteren Jochs 4b sind jeweils Spannrahmenelemente 11 angeordnet, die mit Hilfe von mehreren Jochzugmitteln 6 unter Spannung zusammengehalten werden, sodass sowohl das obere Joch 4a als auch das untere Joch 4b zwischen den Spannrahmenelementen 11 eingeklemmt sind.
  • Bei den Jochzugmitteln 6, die am oberen Joch 4a angeordnet sind, handelt es sich um Jochzugbolzen 6a. Bezüglich des oberen Jochs 4a sind hier zwei Jochzugbolzen 6a einander gegenüberliegend angeordnet, die jeweils endseitig mit den Spannrahmenelementen 11 verbunden sind. D.h. jedem Jochzugbolzen 6a, der an einer oberen Seite des oberen Jochs 4a angeordnet ist, liegt ein Jochzugbolzen 6a gegenüber, der an einer unteren Seite des oberen Jochs 4a angeordnet ist (in Fig. 1 nicht sichtbar).
  • Ebenso sind hier am unteren Joch 4b zwei einander gegenüberliegende Jochzugmittel 6 angeordnet, die jeweils endseitig mit den Spannrahmenelementen 11 verbunden sind. Hierbei handelt es sich allerdings jeweils um einen Jochzugbolzen 6a und um ein Jochzugband 6b. D.h. jedem Jochzugbolzen 6a, der an einer oberen Seite des unteren Jochs 4b angeordnet ist (in Fig. 1 nicht sichtbar), liegt ein Jochzugband 6b gegenüber, das an einer unteren Seite des unteren Jochs 4b angeordnet ist.
  • Zur Stabilisierung der an den drei Schenkeln 3 angeordneten Wicklungsanordnungen 14 ist jede der Wicklungsanordnungen 14 zwischen Druckplatten 12 und Montageplatten 13 angeordnet, welche die Wicklungsanordnungen 14 zusammendrücken. Jeweils eine der Druckplatten 12 ist zwischen dem oberen Joch 4a und dem oberen Ende einer Wicklungsanordnung 14 angeordnet, während jeweils eine der Montageplatten 13 zwischen dem unteren Joch 4b und dem unteren Ende der Wicklungsanordnung 14 angeordnet ist. Um den erforderlichen Druck auf die Druckplatten 12 aufrechtzuerhalten, sind die dem oberen Joch 4a zugeordneten Spannrahmenelemente 11 über Spannelemente (in Fig. 1 nicht sichtbar) mit den dem unteren Joch 4b zugeordneten Spannrahmenelementen 11 verbunden.
  • Der in Fig. 1 dargestellte Transformator 1 weist zwei zusätzliche als Hilfswicklungen 7 dienende Wicklungen auf, die in Montageplatten 13 des Transformators 1 angeordnet sind.
  • Beispielsweise werden die beiden Hilfswicklungen 7 zur Gleichstrom-Kompensation verwendet. In solch einem Fall sind die beiden Hilfswicklungen 7 jeweils mit einer Strom-Steuereinrichtung (nicht dargestellt) verbunden, die der Einspeisung eines Kompensationsstroms dient.
  • Fig. 2 stellt eine axonometrische Darstellung eines erfindungsgemäßen Transformators 1 umfassend zwei Hilfswicklungen 7 dar. Der Aufbau des erfindungsgemäßen Transformators 1 entspricht dem Aufbau des Transformators 1 gemäß dem Stand der Technik mit dem Unterschied, dass die Hilfswicklungen 7 jeweils zumindest ein Jochzugmittel 6 aufweisen.
  • In diesem Ausführungsbeispiel sind zwei Hilfswicklungen 7 am unteren Joch 4b angeordnet, welche Hilfswicklungen 7 jeweils zwei Windungen 9 aufweisen.
  • Jede Windung 9 der Hilfswicklungen 7 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel einen Jochzugbolzen 6a, der an der oberen Seite des unteren Jochs 4b angeordnet ist, ein dem Jochzugbolzen 6a gegenüberliegendes Jochzugband 6b, das an der unteren Seite des unteren Jochs 4b angeordnet ist, sowie Verbindungsmittel 10.
  • Sowohl der Jochzugbolzen 6a als auch das Jochzugband 6b einer Windung 9 umgeben jeweils in etwa 35% eines Umfangs des unteren Jochs 4b. Jeweils endseitig ist sowohl der Jochzugbolzen 6a als auch das Jochzugband 6b mit Hilfe von Schraubverbindungsmitteln 8 mit den um das untere Joch 4b angeordneten Spannrahmenelementen 11 verbunden.
  • Wie bereits oben erwähnt sind in Fig. 2 zwei Hilfswicklungen 7 am unteren Joch 4b angeordnet. Jede Hilfswicklung 7 umfasst zwei Windungen 9, die mit Verbindungsmitteln 10 verschaltet sind.
  • In diesem Ausführungsbeispiel weist jede Hilfswicklung folgenden Aufbau auf: Ein erster der beiden auf der Oberseite des Jochs 4 angeordneten Jochzugbolzen 6a ist an einem Ende mit einem Verbindungsmittel 10 verbunden, das wiederum - im Falle der Gleichstrom-Kompensation - mit einer Strom-Steuereinrichtung verbunden ist, und ist an einem anderen Ende mit einem Verbindungsmittel 10 verbunden, das mit einem Ende eines ersten der beiden auf der Unterseite des Jochs 4 angeordneten Jochzugbänder 6b, welches erste Jochzugband 6b dem ersten Jochzugbolzen 6a gegenüberliegt, verbunden ist. Das erste Jochzugband 6b ist wiederum an einem anderen Ende mit einem Verbindungsmittel 10 verbunden, das mit einem Ende eines zweiten Jochzugbolzens 6a verbunden ist. Ein anderes Ende des zweiten Jochzugbolzen 6a ist ebenfalls mit einem Verbindungsmittel 10 verbunden, das mit einem Ende eines zweiten unteren Jochzugbands 6b, das dem zweiten Jochzugbolzen 6a gegenüberliegt, verbunden ist. Das zweite Jochzugband 6b ist wiederum an einem anderen Ende mit einem Verbindungsmittel 10 verbunden, das mit der Strom-Steuereinrichtung verbunden ist.
  • Aufgrund der erfindungsgemäßen Hilfswicklung 7 ist es nicht notwendig, eine zusätzliche als Hilfswicklung 7 dienende
  • Wicklung in der Montageplatte 13 des Transformators 1 vorzusehen, wodurch weder die konstruktive Ausgestaltung der Wicklungsanordnung 14 noch die konstruktive Auslegung des Kerns 2 verändert werden muss.
    • BEZUGSZEICHENLISTE
    • 1
    Transformator oder Drossel
    2
    Kern
    3
    Schenkel
    4
    Joch
    4a oberes Joch
    4b unteres Joch
    5
    Schichten
    6
    Jochzugmittel
    6a Jochzugbolzen
    6b Jochzugband
    7
    Hilfswicklung
    8
    Schraubverbindungsmittel
    9
    Windung der Hilfswicklung 7
    10
    Verbindungsmittel
    11
    Spannrahmenelement
    12
    Druckplatte
    13
    Montageplatte
    14
    Wicklungsanordnung

Claims (11)

  1. Transformator oder Drossel (1), mit einem magnetischen Kern (2) umfassend zumindest einen Schenkel (3) mit einer Wicklungsanordnung (14) und ein Joch (4), wobei der Kern (2), insbesondere das Joch (4), mehrere Schichten (5) aufweist, welche Schichten (5) mit Hilfe von zumindest einem elektrisch leitenden Jochzugmittel (6) verspannt sind, wobei eine Hilfswicklung (7) zur Gleichstrom-Kompensation und/oder zur Energieversorgung vorgesehen ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Hilfswicklung (7) zumindest ein Jochzugmittel (6) umfasst.
  2. Transformator oder Drossel (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Jochzugmittel (6) einen Abschnitt des Jochs (4) zumindest teilweise umgebend angeordnet ist.
  3. Transformator oder Drossel (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Jochzugmittel (6) 25% bis 50% eines Umfangs des Jochs (4) umgibt.
  4. Transformator oder Drossel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Jochzugmittel (6) jeweils endseitig ein isoliertes Schraubverbindungsmittel (8) aufweist.
  5. Transformator oder Drossel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Jochzugmittel (6) mit zumindest einer Strom-Steuereinrichtung verbindbar ist.
  6. Transformator oder Drossel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (2) ein oberes Joch (4a) und ein unteres Joch (4b) umfasst, wobei zumindest ein Jochzugmittel (6) das obere Joch (4a) verspannt und zumindest ein Jochzugmittel (6) das untere Joch (4b) verspannt.
  7. Transformator oder Drossel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Windung (9) der Hilfswicklung (7) zwei bezüglich des Jochs (4) einander gegenüberliegende Jochzugmittel (6) und zumindest ein elektrisch leitendes Verbindungsmittel (10) umfasst, wobei das zumindest eine elektrisch leitende Verbindungsmittel (10) die beiden Jochzugmittel (6) miteinander verbindet.
  8. Transformator oder Drossel (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Windungen (9) seriell und/oder parallel verschaltet sind.
  9. Verfahren zur Herstellung einer Hilfswicklung (7), die zumindest ein Jochzugmittel (6) umfasst, eines Transformators oder einer Drossel (1), mit einem magnetischen Kern (2) umfassend zumindest einen Schenkel (3) mit einer Wicklungsanordnung (14) und ein Joch (4), wobei der Kern (2) mehrere Schichten (5) aufweist, welche Schichten (5) mit Hilfe von dem zumindest einen Jochzugmittel (6) verspannt sind, umfassend die Verfahrensschritte:
    - Anbringen einer isolierten Schraubverbindung (8) auf den Enden des zumindest einen Jochzugmittels (6);
    - Herstellen zumindest einer Windung (9) einer Hilfswicklung (7) um ein Joch (4), wobei die Windung (9) zumindest ein Jochzugmittel (6) enthält.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei eine Windung (9) der Hilfswicklung (7) zwei bezüglich des Jochs (4) einander gegenüberliegende Jochzugmittel (6) und zumindest ein elektrisch leitendes Verbindungsmittel (10) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine elektrisch leitende Verbindungsmittel (10) und die beiden Jochzugmittel (6) miteinander verbunden werden.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Windungen (9) seriell und/oder parallel verschaltet werden.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2406045A (en) * 1944-05-30 1946-08-20 Bell Telephone Labor Inc Inductance device
GB952694A (en) * 1961-04-12 1964-03-18 Licentia Gmbh Improvements relating to magnetic cores
EP3065150A1 (de) * 2015-03-05 2016-09-07 Siemens Aktiengesellschaft Transformator sowie Verfahren zum Nachrüsten eines Transformators

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2406045A (en) * 1944-05-30 1946-08-20 Bell Telephone Labor Inc Inductance device
GB952694A (en) * 1961-04-12 1964-03-18 Licentia Gmbh Improvements relating to magnetic cores
EP3065150A1 (de) * 2015-03-05 2016-09-07 Siemens Aktiengesellschaft Transformator sowie Verfahren zum Nachrüsten eines Transformators
WO2016139030A1 (de) 2015-03-05 2016-09-09 Siemens Aktiengesellschaft Transformator sowie verfahren zum nachrüsten eines transformators

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