DE387801C

DE387801C - Einrichtung zur Verminderung der Streuung eines durch Windungsab- und -zuschaltung regelbaren Transformators mit Zylinderwicklungen

Info

Publication number: DE387801C
Application number: DEA33522D
Authority: DE
Original assignee: BBC BROWN BOVERI and CIE; Brown Boveri und Cie AG Germany
Current assignee: BBC BROWN BOVERI and CIE; BBC Brown Boveri AG Germany
Priority date: 1920-06-02
Filing date: 1920-06-08
Publication date: 1924-01-04
Also published as: FR536103A; GB164017A; US1551960A; CH93904A

Description

Einrichtung zur Verminderung der Streuung eines -durch Windungsab- und -zuschaltung regelbaren Transformators mit Zylinderwicklungen. Um die Sekundärspannung eines Transformators zu regeln, wird bei gegebener konstanter Primärspannung das Windungsverhältnis der Primärwicklung zur Sekundärwicklung durch Ab- und Zuschalten an Wicklungsteilen geändert. Hierbei ist eine Änderung der Streuverhältnisse des Transformators, wenn er Zylinderwicklung besitzt, im allgemeinen nicht zu vermeiden, da die gegenseitige Kompensation der Arbeitsströme der beiden Wicklungen bei Änderung der wirksamen Windungszahl nur der einen Wicklung gestört wird.
Nimmt man in Abb. r z. B. an, der Schalthebel H stehe auf dem Kontakt Z der Kontaktbahn, welche mit den abschaltbaren Windungen d der Primärwicklung P des Transformators T verbunden ist, dann wird der die Sekundärwicklung S durchfließende Wattstrom i2 durch die Wattkomponente des Primärkreises i, bis auf einen kleinen, der Streuung entsprechenden Wert kompensiert. Schaltet man nun aber durch Drehung des Hebels H den Primärwicklungsteil d ab, dann kompensieren sich nur noch die Ströme in c`len Wicklungsteilen rc und c, während der Sekundärstrom i2, in den Windungen b felderzeugend wirkt, da keine kompensierenden Amperewindungen für diesen Teil der Wicklung vorhanden sind. Dieses so erzeugte Feld ist aber ein Streufeld, und es bringt die Sekundärspannung des Transformators in große Abhängigkeit von der Belastung. Diese Streuung ist also schädlich, und es ist Gegenstand der Erfindung eine Einrichtung zur Verminderung der Streuung eines durch Windungsab- und -zuschaltung regelbaren Transformators mit Zylinderwicklungen, bei welchem die dem abschaltbaren Teil und dem nicht abschaltbaren Teil der einen Wicklung gegenüberstehenden Teile der anderen Wicklung unter sich parallel geschaltet sind. Gemäß der Erfindung liegen dabei sämtliche Wicklungen auf demselben Eisenkern, derart, daß sie mit einem gemeinsamen Magnetfeld verschlungen sind. Die dem abschaltbaren Wicklungsteil gegenüberstehende Wicklung wird hierbei nur von einem Teilstrom i2 durchflossen, welcher um so kleiner ist, je mehr Windungen auf der Gegenseite abgeschaltet werden, und schließlich null ist, wenn nur noch der konstante Teil der anderen Wicklung vorhanden ist. Dieses Verschwinden des Teilstromes hat zur Folge, daß die Streuung des Transformators nach völliger Abschaltung des regelbaren `'ficklungsteiles annähernd die gleiche ist, wie sie bei voll eingeschalteter Windungszahl dieses Teiles war.
In Abb: 2 ist der Erfindungsgegenstand an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Die Buchstaben haben die gleiche Bedeutung wie in Abb. z. Dfe Primärwicklung P besteht wieder aus dem unveränderlichen Teil c und dem regulierbaren Teil d. Dem Teil c steht die Sekundärwicklung a, dem Teil d die Sekundärwicklung b gegenüber, und zwar derart, daß a mit c und b mit d gut verkettet sind. Die Wicklungen a und b befinden sich in Parallelschaltung, und e; durchfließt der Sekundärstrom i= mit einem Teil i; die Wicklung a. mit dem anderen Teil t.'_' die Wicklung b. Man erkennt, daß sich in den beiden Endstellungen des Hebels H die Wattströme der `t icklungen P, S' und S" völlig kompensieren und daß dabei eine gute Verkettung der stromführenden « icklungsteile vorhanden ist. Nur in den Mittellagen des Hebels H ist die Verkettung der Wicklungen b und d weniger gut, aber immer noch günstiger als im Falle der Abb. i, wo in der Endstellung des Hebels H auf Kontakt V den sekundären Ampercwindungen des Wicklungsteiles b überhaupt keine kompensierenden Amperewindungen des M icklungsteiles d gegenüberstehen. L'er induktive .Spannungsabfall des Reguliertransformators der Abb. z wird demnach unter allen Umständen kleiner sein als der nach Abb. i.
In Abb. ; ist der Fall dargestellt, daß die be schriebene Einrichtung zur #,pe-isung eines Einphasengleichrichters verwendet wird. I' ie Primärwicklung P des Transformators 7' liegt am Wechselstromnetz X, Lie 'Z icklung a ist mit einem Mittelleiter I" versehen, welcher dein ----Leiter des Gleichstromnetzes N- darstellt. Die Anoden A, und :1., «erden über die Leiter l' und L" parallel von den Wicklungen a und b gespeist. Liese Einrichtung gestattet auch eine vorteilhafte Anordnung der Wicklungen auf dem Eisenkern des Transformators. Im allgemeinen ist man bestrebt, bei Zylinderwicklungen die Primärwicklung als inneren, die Sekundärwickhing als äußeren Zylinder (oder umgekehrt) auszuführen. rics hat bei regulierbaren Transformatoren den großen Nachteil, daß entweder die abschaltbaren Spulen der Primärwicklung oder die vielfach unter sich parallel geschalteten Sekundärspulen auf dein inneren Zvlinder liegen, also unzugänglich sind. Bei der Einrichtung nach der Erfindung besteht die Sekundärwicklung aber aus den beiden parallelen Teilen a und b, von denen b keine komplizierte innere Schaltung besitzt, da sie praktisch nur einen relativ geringen Teilstrom führt. Hier ist daher eine Anordnung der Spulen auf dem Eisenkern F möglich, wie sie durch Abb. 5 erläutert ist. Der innere Zylinder besteht aus dem unveränderlichen Teil c der Primärwicklung und der Sekundärwicklung b, welche dem abschaltbaren Primärwicklungsteil d gegenüberliegt. Per äußere Zylinder dagegen besteht aus der Sekundärwicklung u und dem abschaltbaren Teil d der Primärwicklung. Die den äußeren Zylinder bildenden Teile sind bei dieser Anordnung gut zugänglich und ihri-Herstellung, Schaltung und Kontrolle ist wesentlich erleichtert.
Eine Übertragung dieser Einrichtung auf Mehrphasenanlagen zeigt Abb..I.
In Abb. 4. bedeutet Ni das Dreiphasennetz, an welches der Dreiphasentransformator T angeschlossen ist. Die Primärwicklung besteht aus den drei Phasenwicklungen P, P; , P_ P.,' und P,. P", von denen Pr, P, und P.; den konstanten, P,, P: und P' den regulierbaren Teil der Primärwicklung darstellen. Die Sekundärwicklung ist räumlich so verteilt, daß den Primärteilen P1, P., und P, die Sekundärwicklung Si, S2, S.,, den Primärteilen P,, P._ und P3 die Sekundärwicklung S,, S`, S; gegenübersteht, wobei die M icklungen S1, S.= und S3 mit ihren zugehörigen `'4 icklungen S,, S._'. und S` parallel geschaltet sind und den gemeinsamen Nullpunkt 0 besitzen. 0 ist mit dem Minusleiter des Gleichstromnetzes N", verbunden, dessen Plusleiter mit der Kathode 1i des Gleichrichters G in Verbindung steht. hie Anoden Ai, A2 und A,; sind an die freien Enden der Sekundärwicklungen angeschlossen. Auch in diesem Falle wird der induktive Spannungsabfall des Transformators wesentlich kleiner sein als bei der bisher üblichen Ausführung.

Claims

PATENT-ANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur Verminderung der Streuung eines durch Windungsab- und -zuschaltung regelbaren Transformators mit Zylinderwicklungen, wobei die eine Transformatorseite aus zwei unter sich parallel geschalteten Wicklungsteilen besteht, von denen der eine nur dem abschaltbaren, der andere nur dem nicht abschaltbaren M@icklungsteil der anderen Transformatorseite gegenübersteht, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Wicklungen auf demselben Eisenkern liegen, derart, daß sie mit einem gemeinsamen Magnetfeld verschlungen sind. z. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei Zylinderwicklungen auf dem Transformator der nicht regelbare Teil (c, Abb. 5) der einen Wicklung und der dem regelbaren Teil dieser M icklung gegenüberstehende Teil (b) der anderen M icklung die innere Zylinderwicklung darstellt, während der regelbare Teil (d) der einen Wicklung und der dem konstanten Teil dieser Wicklung gegenüberstehende Teil (a) der anderen Wicklung die äußere Zylinderwicklung des Transformators bilden.