Najdluzszy czas trwania patentu do 9 marca 1957 Przedmiotem wynalazku wedlug paten- wych, posiadajacych obwody zwarcia tu nr 30 443 jest (transformator, w którym zwrotnego. obwód magnetyczny jest uksztaltowany Przedmiotem niniejszego wynalazku tak, ze powoduje samoeliminacje wyz- jest inne wykonanie tego rodzaju transfor- szyeh harmonicznyeh z krzywej pradu ma- matora. Ksztalt trójkatny jarzma jest gnesujacego zazwyczaj w niej zawartych, uwarunkowany w swej idealnej postaci poniewaz dla kazdej zamknietej drogi li- istnieniem trzech ramion rdzenia, wycho- nij sil zanika w przyblizeniu suma sil ma- dzacych z wierzcholków równobocznego gnetomotorycznych, koniecznych do sinu- trójkata; jednak do budowy transformato- soidalnego przebiegu strumienia, odnosnie ra najwygodniejsze jest stosowanie trzech harmonicznych piatego i siódmego rzedu, ramion w jednej plaszczyznie. Jarzmo Rozwiazanie tego zadania zostalo podane transformatora wedlug wynalazku }est dla trójkatnego polaczenia jarzma lub dla utworzone w taki sposób, ze ponad oby- równoznacznego ukladu obwodów jarzmo- dwoma odcinkami jarzma transformatorao rdzeniu trójtratmiennym przewidziano jeszcze jedna -dodatkowa czesc jarzmowa, która ma za zadanie polaczyc ze soba oba zewnetrzne ramiona i której zapotrzebo¬ wanie amperozwojów odnosnie harmonicz¬ nych piatego i siódmego rzedu jest dosto¬ sowane do zapotrzebowania pozostalego obwodu magnetycznego. W ten sposób osiagnieto uklad sam przez sie znany, w którym jarzmo jest podzielone albo z za¬ lozen konstrukcyjnych, albo ze wzgledu na wyrównanie oporów magnetycznych trzech faz. Jednak rozmiar czesci jarzmowych jest zastosowany wedlug wynalazku w spo¬ sób odmienny, uwzgledniajacy eliminacje wyzszych harmonicznych w pradzie ma¬ gnesujacym i dzieki temu jest on zalezny od rozmiaru ramion w sposób dotychczas nieznany.Odcinki jarzma miedzy ramionami sa przy tym czesciowo odciazone od strumie¬ nia przez czesc jarzma, wiazaca zewnetrz¬ ne ramiona, wskutek czego moga byc one ograniczone w swej objetosci,*tak ze lacz¬ nie nie powstaje zaden dodatkowy koszt albo tylko nieznaczny. Rozlozenie stru¬ mienia na fazy z jednej strony a wielkosci indukcji rdzenia i jarzma, uwzgledniajace zrównowazenie sil magnetomotorycznych, z drugiej strony daja rozwiazanie zadania wyeliminowania wyzszych harmonicznych z pradu magnesujacego.Aby rozwiazac podstawowe zalozenie, ze w kazdym obiegu zamknietym przez uzwojone ramiona sily magnetomotorycz- ne wyzszych harmonicznych musza byc w przyblizeniu równe zeru, konieczne jest utrzymanie okreslonej wartosci iloczynu z dlugosci jarzma i przypadajacej na kaz¬ da jednostke dlugosci sily magnetomoto- rycznej wyzszych harmonicznych jak rów¬ niez, aby byla zgodnosc wartosci tego ilo¬ czynu z odpowiednia wartoscia dla uzwo¬ jonych ramion. W tym celu nalezy prze¬ de wszystkim utworzyc symetryczny roz¬ dzial strumieni w jarzmach. Dla uzyska¬ nia tego wieksza dlugosc dodatkowej czesci, zamykajacej jarzmo, jest zrówno¬ wazona w stosunku do krótszych czesci jarzm w ten znany sposób, ze równiez jej przekrój w stosunku do innych czesci jarz¬ ma jest cokolwiek zwiekszony, a przez to zmniejisza sie sila mjagnetomotoryczina wyz¬ szych harmonicznych, przypadajaca na kazda jednostke dlugosci, wskutek obnize¬ nia indukcji, a z drugiej strony przez obni¬ zenie udzialu wyzszych harmonicznych, przy czym nieznaczne obnizenie indukcji wystarcza do osiagniecia wymaganego wy¬ równania w dlugiej czesci zamykajacej jarzma. Temu warunkowi jest podporzad¬ kowane wymaganie, stawiane przy urze¬ czywistnieniu mysli wedlug wynalazku, wyrównania miedzy soba napiec magne¬ tycznych czesciowych, przypadajacych na jarzma i ramiona, a odpowiadajacych wyz¬ szej harmonicznej piatego rzedu. Osiaga sie to zgodnie z fig. 4 patentu nr 30 443 przez wypelnienie w przyblizeniu warun¬ ku: AWs jarzma = AWs ramienia ¦ * , 2 gdzie AW oznacza amperozwoje.Aby przy zastosowaniu dodatkowej czesci jarzma osiagnac samoeliminacje wyzszych harmonicznych z pradu magne¬ sujacego, nalezy podobnie jak w patencie nu* 30 443 pomimo róznych dilfugosci odcin¬ ków jarzma uzyskac w nicih przesuniecie strumieni fali glównej i wyzszych harmo¬ nicznych w przyblizeniu o 120°, przy czym przewidziano poiddbnie jak ma fig. 6 paten¬ tu nr 30 443 pomocnicze uzwojenie, które powoduje, ze trójkat strumieni w czesciach jarzmowych jest zamkniety i równobocz¬ ny. Samo przez sie jest zrozumiale, ze uzwojenie pomocnicze moze byc wykona¬ ne jako uzwojenie dlawikowe dla harmo¬ nicznej trzeciego rzedu. Jesli sie wyrzec zastosowania uzwojenia pomocniczego, to mozna zapobiec wzajemnemu przekracza¬ niu, strumieni z równoleglych odcinków jarzma albo przez odpowiedni odstep od- — 2 —cinka zamykajacego od obu krótkich odcin¬ ków jarzma, albo przez zastosowanie zna¬ nych narzadów oslaniajacych, jak np. ply¬ ty miedziane, wlozone pomiedzy odcinki jarzma, lub uzwojenia zwarte. Nastepnie mozna regulowac podzial Strumieni przez, to, ze osiaga sie zwiekszenie zapotrzebo¬ wania amperozwojów poszczególnych od¬ cinków jarzma dla wyrównania zapotrze¬ bowania innych odcinków przez obciazenie pomocniczymi dlawikami, najkorzystniej pracujacymi przy nasyceniu.Fig. 1 przedstawia normalny rdzen troisty z odcinkiem pomocniczym jarzma.Liczby /, 2, 3 oznaczaja ramiona trzech faz.Ramiona 1 i 2 oraz 2 i 3 sa polaczone od¬ cinkiem 12 wzglednie 23 jarzma, ramio¬ na zas 1 i 3 sa. zbocznikowane przez nieco szerszy odcinek jarzma 31. Przy tym po¬ miedzy odcinkami 12, 23 jarzma z jednej strony a odcinkiem 31 z drugiej strony jest wystarczajacy odstep, aby jakiekolwiek li¬ nie sil nie mogly przekroczyc z odcinka 31 jarzma do odcinków 12 i 23. Na fig, 2 od¬ cinki 12 i 23 oraz odcinek 31 posiadaja po¬ mocnicze uzwojenia 7, które rozrzadzaja strumieniamiwzglednie dlawia w strumie¬ niu fale harmoniczna trzeciego rzedu. Na fig. 3 poszczególne odcinki jarzma leza tuz nad soba. Aby przeszkodzic przechodze¬ niu strumienia z odcinka 31 na odcinek 12 wzglednie 23, przewidziana jest pomiedzy tymi odcinkami plyta miedziana 9. Pomie¬ dzy umieszczonymi jeden nad drugim od¬ cinkami jarzma, rozdzielonymi od siebie jedynie waska szczelina, moga byc przewi¬ dziane zamiast plyty 9 równiez uzwojenia zwarte, co uwidoczniono na fig, 4.Jesli chce sie osiagnac dla amperozwo¬ jów stosunek powyzej podany przez zasto¬ sowanie w ramionach i jarzmie w przybli¬ zeniu, równej gestosci linij sil, to wówczas przy dlugosci ramion stosowanych w prak¬ tyce osiaga sie zbyt wielka dlugosc jarzma.Aby pomimo to umozliwic stosowanie wy¬ miarów tego rodzaju, dlugosci jarzma sztucznie sie powieksza z jednoczesnie sztucznym zmniejszeniem dlugosci ramion* przez wprowadzenie w poszczególne ra¬ miona przedluzenia szczeliny rozdzielaja¬ cej jarzmo. Rozszczepienie konców ramion jest przy tym tak daleko doprowadzone, ze dlugosci dróg linij sil dla poszczegól¬ nych faz sa w przyblizeniu wyrównane.Osiaga sie to wskutek tego, ze srodkowe ramie jest np. na swych koncach rozszcze¬ pione glebiej przez szczeline, niz to ma miejsce z pozostalymi ramionami.Fig. 5 uwidocznia to schematycznie w sposób przykladowy. Liczby /, 2, 3 ozna¬ czaja trzy ramiona rdzenia transformatora ze znajdujacymi sie na nich uzwojeniami 4, 5, 6. Nastepnie liczby 12, 23 i 31 ozna¬ czaja trzy odcinki jarzma, powstale wsku¬ tek utworzenia szczeliny 9. Liczbami 91, 92 i 93 oznaczono szczeliny w koncach ra¬ mion. Te szczeliny sa takiej dlugosci, ze drogi linij sil w odcinkach jarzma 12, 23 i 31 wskutek ich przedluzen w ramionach sa prawie równe. Pojedyncze odcinki jarz¬ ma mozna równiez i w tym przypadku za¬ opatrzyc w uzwojenia pomocnicze. Roz¬ dzielenie dróg linij sil nie potrzebuje byc uskutecznione na obu stronach jarzma, lecz wystarcza do tego górne jarzmo i górne konce ramion.Rozszczepienie ramion w celu wyrów¬ nania magnetycznych oporów mozna prze¬ prowadzic w podobny sposób na trzech ramionach uzwójonych piecioramiennego rdzenia.Zreszta przy trójramiennych rdzeniach nie ma potrzeby wylacznego stosowania specjalnego pomocniczego odcinka jarzma wzglednie szczeliny w ramionach, lecz moz¬ na osiagnac ten sam skutek, jesli zwykle jarzmo zaopatrzy sie w szereg trzpieni po¬ laczonych ze soba elektrycznie, przy czym mozna je zaleznie od potrzeby umiescic równiez i w ramionach. W ten sposób z jednolitego jarzma, rozdzielonego plasz¬ czyzna przechodzaca przez osie trzpieni, — 3 ^powstaja dwie oddzielne czesci pod wzgle¬ dem magnetycznym. Polaczenia 'zwieraja¬ ce, które lacza szereg trzpieni, zapobiegaja przekroczeniu strumienia liniij sil z czesci górnej do odcinków dolnych, a wiec —- mie¬ szaniu sie strumieni rozmaitych faz. Trzpie¬ nie dobrze przewodzace moga byc uzyte je¬ dnoczesnie do zacisniecia jarzma. Aby umozliwic odpowiednie dobranie plasz¬ czyzny rozdzielajacej, trzpienie moga byc umieszczone w szczelinach przestawnie pod wzgledem wysokosci.Na fig. 6 trzpienie 9 w jarzmach sa po¬ laczone koncami swymi bezposrednio mie¬ dzy soba i zwarte. Zamiast tego moz¬ na równiez utworzyc zwoje, wskutek czego powstaje uzwojenie dlawiace.Fig. 7 przedstawia schematyczny przy¬ klad takiego wykonania. W tym przy¬ padku trzpienie naleza do dwóch roz¬ maitych uzwojen jarzmowych, gdyz przechodzi sie od jednego trzpienia 9a dookola górnej polowy jarzma do naj- bliziszegp trzpienia 9a i od tego dookola dolnej polowy jarzma do nastepnego trzpie¬ nia i równiez dookola dolnej polowy jarz¬ ma do nastepnego z kolei trzpienia. Wów¬ czas zwoje nalezace do róznych czesci jarzma sa laczone w szereg na przemian jeden za drugim. W tym przypadku nie mozna wprawdzie wzbudzic uzwojenia jarzmowego z sieci, ale uzyskuje sie mniej¬ sza liczbe trzpieni. Gdy uzwojenie dlawia¬ ce jest zasilane za posrednictwem uzwo¬ jenia pomocniczego, znajdujacego sie na ramionach, to zgodnie z wynalazkiem uzwojenie pomocnicze jest uksztaltowane tak, aby zajmowalo mozliwie najmniej miejsca w kierunku promieniowym. Po¬ niewaz jest ono umieszczane najkorzyst¬ niej w bezposrednim sasiedztwie rdzenia, to powstaje przy tym stosunkowo nieznacz¬ ne tylko zwiekszenie srednicy innych uzwojen. W szczególnosci ma to nieznacz¬ ny wplyw na wymiary i zachowanie sie uzwojenia roboczego.Uzwojenie pomocnicze jest wykonane w postaci zwojów plaskich tasm, umiesz¬ czonych w materiale izolacyjnym, np. we wglebieniach cylindra izolujacegp. Tasma moze byc równiez nawinieta na gladki cy¬ linder izolujacy; wówczas przestrzenie mie¬ dzy poszczególnymi zwojami wypelnia sie tasmami izolujacymi w ten sposób, ze po¬ wstaje równiez gladka zewnetrzna po¬ wierzchnia. Teuzwojenia otacza sie szczel¬ nie (zamykajaca oslona izolujaca. Nastepnie umieszcza sie uzwojenia robocze w zwy¬ klym ukladzie i wykonaniu.Rrzez uzwojenie pomocnicze moze w pewnych warunikach przeplywac duzy prad zwarcia, gdy np. jedna faza zostanie uzie¬ miona plrzy bezposrednio tuziemionym punkcie zerowym. Aby te prady zwarcia nie powodowaly klonieezmosci znaczniejisze- go wymiarowania przekroju uzwoijenia po¬ mocniczego, uzwojenie to wylkonywa sie z mozliwie duzym rozproszeniem, umiesz¬ czajac je w srodku ramienia. Mozna rów¬ niez ograniczyc pirzetezeinia w ten sposób, ze umieszcza sie bezpieczniki na przewo¬ dach dolaczonych do uzwojenia jarzmowe¬ go. Bezpieczniki umieszcza sie majkoirzysit- niej na zewnatrz izolacji uzwojenia pomoc- miczegfc), aby byly latwo dostepne. Mozna je równiez umiescic na pokrywie transfor¬ matora, wówczas polaczenia miedzy uzwo¬ jeniem pomocniczym a dlalwikoiwym musza byc oczywiscie ulozone na pokrywie. Zale¬ ca sie ewentualnie bezpieczniki talk wykor nac wzglednie tak umiescic, aby jednoczes¬ nie chronily one uzwojenie dlawikowe.W tym celu umieszcza sie je najkorzystniej w punktach wezlowych, które powstaja z polaczenia faz uzwojenia dlawikowego i uzwojenia pomocniczego.Fig. 8 przedstawia schemat polactzien i zasadniczy uklad tego roldizaju transfor- miatotra. Liczby 1, 2, 3 oizwaiczaja ramiona rdizenia, które w górnych cziescialch sa roz¬ szczepione i polaczone odcinkami jarzma 12, 23 i 3L Odcinek jarzma 31 jest oddzie- — 4 —lomy od obu pozostalych odcinków szczeli¬ na. W ten sposób tworza sie idla trzech faz oddzielne obwody linij sil, które co do swej dlugosci sa wyrównane przez odjpowiednie wymiairy dlugosci szczelin. Odcinki jarznia posiadaja uzwojenia 7, które dlawia w trój¬ kacie jairzmowym trzecia harmoniczna strumienia. W ten sposób doprowiadzia sie db zaniku w pradzie magnesujacym har- moniclzna piatego rzedu. Jarzmowe uzwo¬ jenie 7 jest zasilane przez pomocnicze uzwojenie 8, umieszczone na ramionach i (polaczone w gwiazde. Uzwojenie glówne nie zostalo dla jasnosci prlzeidlstawione. Aby przesizkoldzic powstawaniu znaczniejiszego przeciazenia pradem, przewidziane sa bez¬ pieczniki 9 na przewodach, laczacych uzwo¬ jenie pomocnicze 8 i uzwojenie jarzmowe 7, które sa tak dostepne, ze przy zmianie nie potrzeba usuwac czesci uzwojenia ani izo¬ lacji. Najkorzystniej jest wykonac bez¬ pieczniki z blaszanej tasmy cienszej od tasm uzwojenia dlawikowego.Na fig. 9 przedstawiana jest w zarysie konstrukcja zewnetrznego ramienia rdze¬ nia transformatora. Uzwoijenie pomocni¬ cze 8, skladajace sie z plaskich tasm mie¬ dzianych, znajiduje sie najblizej zelaznego mdzenia 1 i jest nawiniete na papierowy cy¬ linder 15a. W tym ostatnim przewidziane ®a zlobki, w których umieszczone sa zwoje 8, dlzieki czemu nie wystaja one ponad powierzchnie cylindra izolujacego 15a, a cy¬ linder izolujacy 15b moze je szczelnie oto¬ czyc. Na cylinder izolujacy 15b nawiniete jest uzwojenie niskiego napiecia 4a w dwóch warstwach, które sa oddzielone jedna od dirugiej kanalem ido oleju i cylindrem izo¬ lujacym 16. Warstwy 4a otaczaj cylinder izolujacy 17, wykonany najkorzystniej z pa¬ pieru chlonnego i zakonczony na obu kon¬ cach kolnierzami. Na cylinder izolujacy 17 nawiniete jest uzwojenie wysokiego napie¬ cia 4b, które równiez skll&da sie z dwóch warstw rozdzielonych cylindlreni izoluja¬ cym 18. Uzwojenie wysokiego i niskiego na¬ piecia, lezace tuz obok siebie i przedzielone jedynie cylindrem izolujacym 17, ^kladti sie z przewodów dzielonych ze wzgledli na straty na prady wirowe. Uzwojenia dlawi¬ kowe, przesuniete przez szczeline pomie¬ dzy odcinkami jarzma 12 i 31, nie sa przed¬ stawione. PL