-
Großtransformator Die Erfindung bezieht sich auf einen Großtransformator,
insbesondere Mehrphasentransformator, mit einem aus Blechen geschichteten Kern,
der Verbindungsstücke aus Lamellen mit schiefen Seitenkanten enthält.
-
Bei Großtransformatoren mit solchen ein- oder mehrfach geteilten Jochen
ist es bekannt, den Kreis für den magnetischen Kraftfluß zwischen zwei Jochteilen
durch die Einschaltung von Stücken aus rechteckförmigen Lamellen zu schließen, ,deren
Endabschnitte zwischen die Endabschnitte benachbarter Jochteile eingefügt werden.
Im Zusammenhang mit einer derartigen Verbindung der Jochteile ist es ferner bekannt,
die Länge des Luftspaltes quer zur Breite der Jochteile so zu verändern, daß der
Luftspalt und demzufolge auch ,die Längen der rechteckförmigen Lamellen in der Mitte
des Joches kürzer als im Bereich der Außenseiten des Joches sind. Zur Schaffung
einer einwandfreien Verbindung zwischen den Jochteilen ist es bei dieser Anordnung
erforderlich, daß die Stirnseiten der Jochteile und der Lamellen satt aneinanderliegen.
Beim Zusammenbau großer Einheiten besteht jedoch die Gefahr, daß die Jochteile und/
oder die Lamellen nicht stets genau aufeinander ausgerichtet sind, so daß unerwünschte
Luftspalte auftreten können, die zu Streuflüssen sowie zur Verschlechterung des
magnetischen Übergangswiderstandes führen.
-
Es ist ferner bekannt, Transformatorkerne an den T-förmigen Verbindungsstellen
zwischen den Schenkeln und Jochen mit zwischengeschalteten Lamellenpaketen zu versehen.
Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß Lamellenverbindungsstücke von dreieckiger
Form nicht von außerhalb eingesetzt werden können, wenn ein sehr großer Transformator
aufzubauen ist. Außerdem ist hier zwischen den Lamellenrändern ein gleichmäßiger
Kontakt nicht zu erreichen, da der schräge Rand einer zwischengeschalteten Lamelle
an einem schrägen Rand einer Jochlamelle und ferner an einem schrägen Rand einer
Schenkellamelle anliegt. Ein gleicher Anpreßdruck kann für zwei Paare von Lamellenrändern
jedoch praktisch nicht erreicht werden. Außerdem sind die miteinander zu verbindenden
Kernteile nicht selbsttragend.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Zusammenbau von Großtransformatoren
zu erleichtern und zu verbessern und zwischen den zu verbindenden Jochteilen eine
sowohl in mechanischer als auch in elektromagnetischer Hinsicht einwandfreie Überbrückung
zu schaffen, wobei zwei selbsttragende Kernteile gegeneinander sowie gegen das zwischengeschaltete
Lamellenpaket bewegbar sein sollen.
-
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß bei
zweigeteilten Kernen zur Herstellung der Jochverbindung die Zwischenstücke in den
einzelnen Blechschichten in an sich bekannter Weise eine trapezförmige bzw. dreieckige
Form erhalten, deren abgeschrägte Seiten nach dem Kerninneren zusammenlaufen, so
daß auf Grund der Keilverbindung eine Preßwirkung zwischen den Jochabschnitten entsteht.
-
Die Anlageflächen der eingefügten Lamellen und der Lamellen der Jochteile
werden hierbei in eine Richtung gegeneinander gedrückt, die parallel zur Mittelebene
des Transformatorkerns verläuft. Die hierbei auftretende Keilwirkung zwischen den
schrägen Rändern der dreieck- oder trapezförmigen Lamellen und den entsprechend
abgeschrägten Rändern der benachbarten Jochteile gewährleistet eine innige Verbindung
zwischen den Lamellenrändern beim Zusammenbau des Transformatorkernes. Die Erfindung
begünstigt somit im Vergleich zu bekannten Ausführungen die Reduzierung des magnetischen
übergangswiderstandes an der Verbindungsstelle und verbessert die Leistung der Transformatoren.
-
Bei den in Frage stehenden Großtransformatoren steht der Kern auf
einem Untergestell. Ein Teil davon bildet den Boden eines Behälters für den Transformator,
wenn er in Betrieb ist. Eine Führungsschiene auf dem Untergestell trägt zunächst
die beiden Hauptkernteile, die in einer solchen Entfernung voneinander aufgestellt
werden, daß ein Ende des Zwischenstücks mit einem Hauptteil verbunden und danach
der andere Hauptkernteil herangeschoben
werden kann, um mit dem
anderen Ende des lamellischen Zwischenstücks verbunden zu werden.
-
Die erfindungsgemäße Maßnahme schließt auch den Wiederaufbau des Kernes
ein, nachdem der Kern zunächst zusammengebaut, geprüft und zum Transport wieder
in einzelne Teile zerlegt wurde. Zweckmäßig stehen die Kernschenkel vertikal, wenn
der Transformator sich in seiner Betriebslage befindet; die Blechebenen liegen dann
ebenfalls vertikal und die keilförmigen, oben und unten konischen Zwischenteile
sitzen in den oberen und unteren Jochen der Kerne.
-
Bei einem Dreiphasenkern kann ein Kernteil zwei Phasenschenkel enthalten,
während der andere Kernteil den dritten Phasenschenkel umfaßt.
-
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind den Zeichnungen zu entnehmen.
Es zeigt F i g. 1 ein Beispiel eines Dreiphasenkerns gemäß der Erfindung, F i g.
2 .einen Querschnitt des angenähert halbkreisförmigen, unteren Zwischenkernstiickes
entlang der Linie II-II in F i g. 1, F i g. 3 eine Draufsicht auf den Schnitt entlang
der Linie 111-III in F i g. 1, F i g. 4 die Ansicht einer inneren Blechlamelle des
keilförmigen Zwischenstücks, F i g. 5 die Ansicht einer dazugehörigen äußeren Blechlamelle,
F i g. 6 eine Darstellung der beiden Kernteile auf einer Führungsschiene für den
Zusammenbau z. B. am ständigen Aufstellungsort und F i g. 7 eine Darstellung des
zusammengebauten Kerns im Transformatorgehäuse.
-
In F i g. 1 sind die drei Schenkel 1, 2, 3 für die Wicklungen eines
Dreiphasentransformators und zwei äußere Rücklaufschenkel4 und 5 durch ein oberes
Joch 6 und ein unteres Joch 7 miteinander verbunden, so daß ein geschlossener magnetischer
Kreis entsteht. Der Kern ist in einen größeren Teil 8, der die beiden Schenkel 2
und 3 umfaßt, und in einem kleineren Teil, der den dritten Schenkel 1 enthält, unterteilt.
Keilförmige Zwischenstücke 10 und 11 verbinden die oberen und unteren Joche, wenn
der Kern zusammengebaut ist. Die Stücke 10 und 11 verjüngen sich nach innen parallel
zu den Schenkelachsen.
-
In einer bevorzugten Ausführung sind die Seiten der keilförmigen Teile
in bezug auf die oberen und unteren Kanten der keilförmigen Lamellen um 45° geneigt.
Im zusammengesetzten Kern stehen die Keilebenen der Zwischenstücke rechtwinklig
zur Ebene, die durch die Achsen .der Schenkel bestimmt wird, und sind um 45° gegenüber
den Schenkelachsen sowie der Längsrichtung der oberen und unteren Joche geneigt.
-
Wenn die Schenkel- und Jochteile des Kerns in üblicher Weise abgestuft
sind, z. B. um eine angenähert kreisförmige oder elliptische Form des Querschnitts
zu erzielen, dann sind auch die Zwischenstücke in ähnlicher Weise abgestuft, wie
aus den F i g. 2 und 3 zu ersehen ist. Die Lamellenpakete oder -stapel bzw. Druckplatten
12 und 13, die zwischen sich einen Kanal oder Zwischenraum 14 (F i g. 3) in der
Mitte des Zwischenstücks einschließen, der mit einem inneren Kühlkanal des Joches
in eine Gerade fällt, sind großflächig und dreieckig, wie die Platte 12 in F i g.
4 zeigt, während die äußeren Lamellenpakete oder Druckplatten 15 und 16 trapez=
förmige Gestalt haben, wie die Platte 15 in F i g. 5 zeigt.
-
F i g. 3 zeigt ein keilförmiges Zwischenstück, das mit den linken
und rechten Kanten seiner Lamellen an den rechten und linken Kanten der angrenzenden
Kernlamellenteile 8 und 9 des Transformatorjoches anliegt.
-
Üblicherweise sind Verspannungsrahmen (nicht dargestellt) vorgesehen,
die die Transformatorkerne stützen und in ihrer gegenseitigen Lage halten. Das Gehäuseunterteil
17 und ein verbindendes Gehäuseteil 18 sind ebenfalls dargestellt.
Die beiden Kernteile 8 und 9 können zusammen mit den auf ihren Schenkeln aufgebrachten
Transformatorwicklungen beim Einzeltransport durch einen geeigneten Behälter geschützt
werden.
-
Beim Aufstellen oder Wiederaufbau werden die Kernteile 8 und 9 auf
eine Bodenplatte 19 (F i g. 6) gestellt, die zusammen mit der Gleitschiene
20 mit geringer Reibung eine geradlinige Horizontalverschiebung zumindest
des einen Teils der beiden Kernteile, in diesem Fall des Teils 9, erleichtert,
der nur einen der drei Schenkel enthält. Der Teil 8 bleibt während des Aufbaus fest
stehen. Die Führungsschienen können als V-förmige Rillen ausgebildet sein, in denen
Kugeln oder Rollen 21 geführt werden können. Die Bodenplatte 19 besteht aus einem
Hauptteil 22, der auch als Boden des ständigen Behälters für den Transformator dienen
kann, wobei der Bodenteil 22 mit dem angrenzenden Behälterteil 23 und dem Deckel
24 (F i g. 7) zu einem hermetisch abgeschlossenen Gehäuse verbunden wird. Eine Verlängerungsschiene
25 (F i g. 6) ist auf einer weiteren Bodenplatte 26 angeordnet und mit der Schiene
20 durch ein kurzes Brückenstück 27 verbunden, wobei die Teile 22, 26 und 27 in
einer Geraden ausgerichtet sind, um ein leichtes Verschieben des Kernteils 9 zu
gewährleisten. Eine Öffnung 28 in der Bodenplatte 19 nahe dem Anschlußende des Kernteils
8 und der Grube 29 darunter sollen das Befestigen des Zwischenstücks 11 erleichtern.
Von der Grube 29 aus können leicht Lamellierungen oder Blechstapel, die z. B. mit
Stiften 31 (F i g. 1, 4, 5, 7) ausgerichtet sind, eingeführt werden.
-
Die keilförmigen Zwischenstücke 10 und 1l werden eingebaut, nachdem
der Kernteil 9 aus seiner Stellung gemäß F i g. 6 in die gemäß F i g. 7 verschoben
worden ist. Die in F i g. 4 dargestellten Innenbleche 12 werden dazu vor den Außenblechen
15 von F i g. 5 eingesetzt. Der Führungsstift 31 wird zeitweilig von einem Rahmengestell
an seinen freien Enden abgestützt und verschoben, wenn weitere Bleche zusammengesetzt
werden. Wenn alle Bleche der Zwischenstücke 10 und 11 zusammengesetzt sind, werden
die Kernteile 8 und 9 zusammengepreßt. Die Öffnung 28 wird dann mit einem Deckel
30 verschlossen. Auf ähnliche Weise wird das obere Zwischenstück 10 mit Hilfe von
Führungsbolzen oder -stiften 31 zusammengesetzt und zur Vervollständigung des oberen
Joches gemäß F i g. 7 eingesetzt.
-
F i g. 7 zeigt den vollständig zusammengebauten Transformator mit
einem Getriebekasten 32 an seinem einen Ende, mit dessen Hilfe die Wicklungsabgriffe
wahlweise angezapft werden können, und mit einer Grube 33, in die das Schaltgehäuse
34 im Bedarfsfall zur Wartung gesenkt werden kann.
-
Es sind natür@ch auch Abwandlungen möglich.