DE1260610B

DE1260610B - Large transformer

Info

Publication number: DE1260610B
Application number: DEA43012A
Authority: DE
Inventors: Leslie Jump
Original assignee: Associated Electrical Industries Ltd
Current assignee: Associated Electrical Industries Ltd
Priority date: 1962-05-02
Filing date: 1963-05-02
Publication date: 1968-02-08

Description

Großtransformator Die Erfindung bezieht sich auf einen Großtransformator, insbesondere Mehrphasentransformator, mit einem aus Blechen geschichteten Kern, der Verbindungsstücke aus Lamellen mit schiefen Seitenkanten enthält.Large transformer The invention relates to a large transformer, especially multi-phase transformer, with a core layered from sheet metal, which contains connecting pieces made of lamellas with sloping side edges.

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.For large transformers with such single or multiple split yokes it is known, the circuit for the magnetic flux between two yoke parts close by the inclusion of pieces of rectangular slats, whose End sections are inserted between the end sections of adjacent yoke parts. In connection with such a connection of the yoke parts, it is also known to change the length of the air gap across the width of the yoke parts so that the Air gap and therefore also the lengths of the rectangular fins in the middle of the yoke are shorter than in the area of the outer sides of the yoke. To create A perfect connection between the yoke parts is essential with this arrangement required that the end faces of the yoke parts and the lamellae lie snugly against one another. When assembling large units, however, there is a risk that the yoke parts and / or the lamellas are not always precisely aligned with one another, so that undesirable Air gaps can occur, which lead to leakage fluxes as well as to the deterioration of the lead magnetic contact resistance.

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.It is also known to have transformer cores at the T-shaped connection points to be provided between the legs and yokes with interposed disk packs. However, this arrangement has the disadvantage that lamellar connectors of triangular Form cannot be used from outside if a very large transformer is to be built. In addition, there is a more even pattern between the edges of the lamellas Contact cannot be reached because of the inclined edge of an intermediate lamella on an inclined edge of a yoke lamella and also on an inclined edge of a Thigh lamella. The same contact pressure can be applied to two pairs of lamella edges however, practically cannot be achieved. In addition, they are to be connected to each other Core parts not self-supporting.

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.The invention is based on the task of assembling large transformers to facilitate and improve and between the yoke parts to be connected a Both mechanically and electromagnetically faultless bridging to create, with two self-supporting core parts against each other as well as against the interposed one Lamella pack should be movable.

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.This object is achieved according to the invention in that at two-part cores to produce the yoke connection, the spacers in the individual sheet metal layers in a known manner a trapezoidal or triangular Obtained form, the bevelled sides of which converge towards the interior of the core, so that due to the wedge connection there is a pressing effect between the yoke sections.

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.The contact surfaces of the inserted lamellae and the lamellae of the yoke parts are pressed against each other in a direction that is parallel to the median plane of the transformer core runs. The wedge effect that occurs between the inclined edges of the triangular or trapezoidal slats and the corresponding beveled edges of the adjacent yoke parts ensure an intimate connection between the lamellar edges when assembling the transformer core. The invention thus favors the reduction of the magnetic in comparison to known designs contact resistance at the connection point and improves the performance of the transformers.

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.The core of the large transformers in question stands up an underframe. Part of it forms the bottom of a container for the transformer, when it is in operation. A guide rail on the underframe initially carries the two main core parts placed at such a distance from each other that one end of the intermediate piece is connected to a main part and thereafter the other main core part pushed up can be used to with the to be connected to the other end of the lamellar intermediate piece.

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.The measure according to the invention also includes the reconstruction of the core one after the core is first assembled, tested and returned for transportation was dismantled into individual parts. The core legs are expediently vertical when the transformer is in its operating position; the sheet metal planes are then also vertical and the wedge-shaped, upper and lower conical intermediate parts sit in the upper and lower yokes of the nuclei.

Bei einem Dreiphasenkern kann ein Kernteil zwei Phasenschenkel enthalten, während der andere Kernteil den dritten Phasenschenkel umfaßt.In the case of a three-phase core, a core part can contain two phase legs, while the other core part comprises the third phase leg.

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.Further details of the invention can be found in the drawings. It shows F i g. 1 shows an example of a three-phase core according to the invention, FIG. 2. A cross-section of the approximately semicircular, lower intermediate core piece along the line II-II in FIG. 1, Fig. 3 is a plan view of the section along the line 111-III in FIG. 1, Fig. 4 the view of an inner sheet metal lamella of the wedge-shaped intermediate piece, F i g. 5 the view of an associated outer sheet metal lamella, F i g. 6 shows a representation of the two core parts on a guide rail for the Assembly z. B. at the permanent installation site and F i g. 7 is a representation of the assembled core in the transformer housing.

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 Fig. 1 are the three legs 1, 2, 3 for the windings of one Three-phase transformer and two outer return legs 4 and 5 through an upper one Yoke 6 and a lower yoke 7 connected together, so that a closed magnetic Circle emerges. The core is in a larger part 8, which connects the two legs 2 and 3, and divided into a smaller part which contains the third leg 1. Wedge-shaped spacers 10 and 11 connect the upper and lower yokes, if the core is assembled. The pieces 10 and 11 taper parallel inwardly to the thigh axes.

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.In a preferred embodiment, the sides are the wedge-shaped parts inclined at 45 ° with respect to the upper and lower edges of the wedge-shaped slats. In the assembled core, the wedge planes of the spacers are at right angles to the plane that is determined by the axes of the legs, and are 45 ° opposite inclined to the leg axes and the longitudinal direction of the upper and lower yokes.

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.When the leg and yoke portions of the core are graded in the usual way are e.g. B. an approximately circular or elliptical shape of the cross section to achieve, then the spacers are also graded in a similar way to how from FIGS. 2 and 3 can be seen. The plate packs or stacks or pressure plates 12 and 13, which between them a channel or space 14 (Fig. 3) in the Include the middle of the intermediate piece, which is connected to an inner cooling channel of the yoke falls in a straight line are large and triangular, like the plate 12 in FIG. 4 shows, while the outer plate packs or pressure plates 15 and 16 trapezoidal = have the shape of the plate 15 in FIG. 5 shows.

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.F i g. 3 shows a wedge-shaped intermediate piece, which with the left and right edges of its slats on the right and left edges of the adjacent ones Core lamella parts 8 and 9 of the transformer yoke rests.

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.Bracing frames (not shown) are usually provided which support the transformer cores and hold them in their mutual position. The lower housing part 17 and a connecting housing part 18 are also shown. The two core parts 8 and 9, together with the transformer windings attached to their legs, can be protected by a suitable container when they are transported individually.

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.When erecting or rebuilding the core parts 8 and 9 are placed on a base plate 19 (FIG. 6) which, together with the slide rail 20 with low friction, results in a straight horizontal displacement of at least one part of the two core parts, in this case part 9, relieved, which contains only one of the three legs. Part 8 remains in place during assembly. The guide rails can be designed as V-shaped grooves in which balls or rollers 21 can be guided. The base plate 19 consists of a main part 22, which can also serve as the base of the permanent container for the transformer, the base part 22 being connected to the adjacent container part 23 and the lid 24 (FIG. 7) to form a hermetically sealed housing. An extension rail 25 (FIG. 6) is arranged on a further base plate 26 and connected to the rail 20 by a short bridge piece 27, the parts 22, 26 and 27 being aligned in a straight line to allow the core part 9 to move easily to ensure. An opening 28 in the base plate 19 near the connection end of the core part 8 and the pit 29 below are intended to facilitate the attachment of the intermediate piece 11. From the pit 29 can easily lamellations or sheet metal stacks, the z. B. with pins 31 (Fig. 1, 4, 5, 7) are aligned, are inserted.

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.The wedge-shaped spacers 10 and 1l are installed after the core part 9 from its position according to FIG. 6 into the according to FIG. 7 postponed has been. The in F i g. 4, the inner panels 12 shown are in front of the outer panels 15 of FIG. 5 used. The guide pin 31 is temporarily supported by a frame supported at its free ends and moved when further sheets are assembled will. When all the sheets of the intermediate pieces 10 and 11 are assembled, are the core parts 8 and 9 pressed together. The opening 28 is then covered with a lid 30 locked. Similarly, the upper intermediate piece 10 is made with the aid of Guide pins or pins 31 assembled and to complete the upper Yoke according to FIG. 7 used.

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.F i g. 7 shows the fully assembled transformer with a gear box 32 at one end, with the help of which the winding taps can optionally be tapped, and with a pit 33 into which the switch housing 34 can be lowered for maintenance if necessary.

Es sind natür@ch auch Abwandlungen möglich.Variations are of course also possible.

Claims

Claims: 1. Large transformer, in particular multi-phase transformer, with a core made of sheet metal, the connecting pieces made of lamellas with contains inclined side edges, characterized by the fact that in two-part cores (8, 9) to produce the yoke connection, the intermediate pieces (10, 11) in the individual Sheet metal layers in a manner known per se have a trapezoidal or triangular shape obtained whose beveled sides converge towards the core interior, so that Due to the wedge connection, there is a pressing effect between the yoke sections (Fig. 1).

2. Large transformer according to claim 1, characterized in that the Assembling the core (1-9) a core part (9) on one attached under the core (1-9) Guide rail (20) displaceable and after the other fixed core part (8) can be aligned (Fig. 6). Publications Considered: British Patents No. 887 092, 817 218.