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DE69905223T2 - Einphasiger Transformator mit Mittelabgriff - Google Patents

Einphasiger Transformator mit Mittelabgriff

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DE69905223T2
DE69905223T2 DE69905223T DE69905223T DE69905223T2 DE 69905223 T2 DE69905223 T2 DE 69905223T2 DE 69905223 T DE69905223 T DE 69905223T DE 69905223 T DE69905223 T DE 69905223T DE 69905223 T2 DE69905223 T2 DE 69905223T2
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DE
Germany
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coil
coils
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transformer
duplex
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DE69905223T
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Masahiro Hoshino
Hideaki Nagayoshi
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Takaoka Toko Co Ltd
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Takaoka Electric Mfg Co Ltd
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    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
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    • G05F1/10Regulating voltage or current 
    • G05F1/12Regulating voltage or current  wherein the variable actually regulated by the final control device is AC
    • G05F1/24Regulating voltage or current  wherein the variable actually regulated by the final control device is AC using bucking or boosting transformers as final control devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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Description

    Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf einen Einphasen-Transformator mit Mittelabgriff bzw. einen Einphasen-Dreileiter-Transformator und mehr im Besonderen auf einen Einphasen-Dreileiter-Transormator, bei dem eine sekundäre Spule in eine Vielzahl von in einem Kern anzuordnenden Spulen unterteilt ist, sodass diese Spulen in einem sich kreuzenden bzw. überschnittenen Zustand verbunden sind, um eine Verstimmung in der Sekundärspannung zu vermeiden.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • Einige Einphasen-Dreileiter-Transformatoren haben eine solche Struktur, bei der eine Sekundärspule in mehrere Spulen unterteilt ist, um eine Verstimmung in den Sekundärspannungen (aufgrund eines Verbindungs-Zustandes von Lasten) zu vermeiden, wobei die Spulen derart in einem Kern angeordnet sind, dass sie in einem überschnittenen Zustand verbunden sind. Solche Einphasen-Dreileiter-Transformatoren werden als Unterteilungs-Überschneidungs- Verbindungen bezeichnet, und sie wurden allgemein in weitem Rahmen benutzt.
  • In anderen Worten, ein Einphasen-Dreileiter-Transformator, der die Unterteilungs- Überschneidungs-Verbindung aufweist, wie in Fig. 4 gezeigt, schließt einen Kern 1 aus einem Eisenrahmen einer in etwa quadratischen Konfiguration ein, und Leiter sind gegeneinander auf zwei Stellen des Kernes 1 gewickelt, um eine Spule A und Spule B zu bilden. Diese Spulen A und B sind jedoch nicht nur eine unabhängige primäre oder sekundäre Spule, sondern sie bilden Dreischicht-Strukturen mit drei überlappten und gewickelten Spulen, wie in Fig. 5 gzeigt. Die Spule A ist derart gebildet, dass sekundäre Spulen 21a und 22a und eine primäre Spule 11a überlappt und nacheinander von der Innenseite des Kernes 1 aus gewickelt sind. Die Spule B ißt ähnlich ausgebildet, sodass sekundäre Spulen 21b und 22b und eine primäre Spule 11b nacheinander von der Innenseite des Kernes 1 aus gewickelt sind. Diese Verbindungen werden derart hergestellt, dass die primären Spulen 11a und 11b in Reihe mit den entsprechenden anderen Enden der Spulen kombiniert sind, die als primäre Anschlüsse 1a und 1b in den primären Spulen dienen sollen. Die sekundären Spulen 21a und 22b sind an einem Verbindungspunkt 2x kombiniert und die sekundären Spulen 22a und 21b sind an einem Verbindungspunkt 2y verbunden, damit die Verbindungen überschnitten sind. Die anderen Enden der sekundären Spulen 22a und 22b sind derart kombiniert, dass dieser Verbindungspunkt ein sekundärer Anschluss 2n ist, und das andere Ende der Sekundärspule 21a ist zu einem sekundären Anschluss 2u gemacht und das andere Ende der sekundären Spule 21b ist zu einem sekundären Anschluss 2v gemacht.
  • Sind die Verbindungen in dieser Weise überschnitten, dann strömt, wenn eine Last nur zwischen den sekundären Anschlüssen 2u und 2n verbunden ist, ein elektrischer Strom vom sekundären Anschluss 2u durch die sekundären Spulen 21a und 22b zum sekundären Anschluss 2n, sodass ein elektrischer Strom durch beide Spulen A und B fließen kann, um den Ausgleich des Magnetflusses für den Kern 1 aufrechtzuerhalten, was zu einem Gleichgewicht der Spannung führt.
  • Um die Kapazität elektrischen Stromes in den Sekundärspulen zu erhöhen, ist es erforderlich, einen dicken Wicklungsleiter mit einem vergrößerten Querschnitt als Wicklungsleiter der Sekundärspulen 21a, 22a, 21b und 22b einzusetzen. Wird der Durchmesser des Wicklungsleiters jedoch groß gemacht, dann ergibt sich der Nachteil, dass der Wirbelstrom-Verlust groß werden kann, was eine Verringerung der Umwandlungs-Wirksamkeit des Transformators verursacht. Jede Sekundärspule wird daher doppelt durch Wickeln von zwei parallelen Wicklungsleitern geringen Durchmesser auf den Kern 1 hergestellt, und Sekundärspulen werden gebildet durch Verbinden jeder doppelten Sekundärspule in einem überschnittenen Zustand. Wie in Fig. 6 gezeigt, hat die Sekundärspule 21a eine Duplex-Struktur aus den Spulen 211a und 212a die durch Wickeln von 2 parallelen Wicklungsleitern geringen Durchmessers hergestellt sind. In ähnlicher Weise haben die Sekundärspulen 22a, 21b und 22b eine Duplex-Struktur aus den Spulen 221a und 222a, den Spulen 211b und 212b bzw. den Spulen 221b und 222b. Diese Duplespülen sind weiter parallel verbunden, indem man die entsprechenden Leiterabschnitte, die sich von den Enden der Duplexspulen aus erstrecken, kombiniert. Hinsichtlich der Kombinationen zwischen den Spulen, wie oben erläutert, sind die sekundären Spulen 21a und 22b an dem Verbindungspunkt 2x und die sekundären Spulen 22a und 21b an dem Verbindungspunkt 2y kombiniert, was die Überschneidung der Verbindungen verursacht. Die anderen Enden der sekundären Spulen 22a und 22b werden dann kombiniert, um diesen Verbindungspunkt zum sekundären Anschluss 2n zu machen, und das andere Ende der sekundären Spule 21a wird zum sekundären Anschluss 2u gemacht, und das andere Ende der sekundären Spule 21a wird zum sekundären Anschluss 2v gemacht.
  • Obwohl der Durchmesser des Wicklungsleiters gering ist, hat in diesem Falle jede sekundäre Spule eine Duplex-Struktur, sodass die Kapazität des elektrischen Stromes beträchtlich erhöht ist, um die eines Leiters geringen Durchmessers zu verdoppeln. Weil jedoch der Durchmesser des Wicklungsleiters gering ist, kann der Wirbelstrom-Verlust auf ein sehr geringes Niveau gedrückt werden.
  • Ein Einphasen-Dreileiter-Transformator des Standes der Technik, wie er oben beschrieben ist, hat jedoch den Nachteil, dass beim Konfigurieren jeder Sekundärspule mit einer Duplet- Struktur vier geschlossene Stromkreise zwischen den Sekundäranschlüssen 2n, 2u und 2v und den Verbindungspunkten 2x und 2y für die Überschneidungs-verbindungen gebildet sind, sodass zirkulierende Ströme gemäß den elektromotorischen Kräften, die ihren Ursprung in der Verteilung der Magnetflussdichte haben, durch diese geschlossenen Stromkreise fließen könnet was zu einem Verlust W führt.
  • Zwischen den Sekundäranschlüssen 2n, 2u und 2v und den Verbindungspunkten 2x und 2y der Überschneidungs-verbindungen ist daher ein geschlossener Stromkreis C1 mit einem Strom, der durch den Sekundäranschluss 2u, Spule 211a, Verbindungspunkt 2x, Spule 212a und den Sekundäranschluss 2u zirkuliert, ein geschlossener Stromkreis C2 mit einem Strom, der durch den Sekundäranschluss 2n, Spule 222b, Verbindungspunkt 2v, Spule 212b und den Sekundäranschluss 2n zirkuliert, ein geschlossener Stromkreis C3 mit einem Strom, der durch den Sekundäranschluss 2v, Spule 212b, Verbindungspunkt 2y, Spule 211b und den Sekundäranschluss 2v zirkuliert, und ein geschlossener Stromkreis C4 mit einem Strom gebildet, der durch den sekundären Anschluss 2n, Spule 221a, Verbindungspunkt 2y, Spule 222a und den Sekundäranschluss 2n zirkuliert.
  • Es gibt natürlich ein Magnetfeld (einen Leckmagnetfluss) außerhalb des Kernes 1 bei diesem Transformator. Die Verteilung der Magnetflussdichte wird unter Benutzung von Fig. 2 gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Magnetflussdichte erreicht einen Spitzenwert an einer Grenzfläche der primären und sekundären Spulen, wie in Fig. 2 gezeigt, und die elektromotorische Kraft (V) wird in Proportion zu dieser Magnetflussdichte (B) erzeugt, sodass der zirkulierende Strom in jedem geschlossenen Stromkreis fließt. Nimmt man an, dass der Spitzenwert der elektromotorischen Kraft V ist, dann sind, da die Sekundärspulen 21a und 22a aus vier Schichten zusammengesetzt sind, die entsprechenden elektromotorischen Kräfte zwischen jeder der Schichten (1/4)V zwischen Schichten 1 und 2, (2/4)V zwischen Schichten 2 und 3 und (3/4)V zwischen Schichten 3 und 4. Da die Sekundärspulen 21b und 22b aus vier Schichten zusammengesetzt sind, sind in ähnlicher Weise die entsprechenden elektromotorischen Kräfte zwischen jeder der Schichten (1/4)V zwischen Schichten 1 und 2, (2/4)V zwischen Schichten 2 und 3 und (3/4)V zwischen Schichten 3 und 4.
  • Wie in Fig. 7 gezeigt, können zirkulierende Ströme auf der Grundlage der elektromotorischen Kräfte fließen, die zwischen jeder der Schichten der Sekundärspulen in jedem der geschlossenen Stromkreise erzeugt werden, und wenn davon ausgegangen wird, dass die Widerstands-Komponente jedes der geschlossenen Stromkreise R ist, dann wird der Verlust in dem geschlossenen Stromkreis C1 [(1/4)V]²/R, in ähnlicher Weise wird der Verlust in dem geschlossenen Stromkreis C2 [(3/4)V]²/R, der Verlust in dem geschlossenen Stromkreis C3 [(1/4V]²/R und der Verlust in dem geschlossenen Stromkreis C4 [(3/4)]²/R. Der Verlust W in diesem Transformator wird daher die Summe jedes der oben beschriebenen Verluste, d. h., (5/4)x(V²/R). Die Widerstands-Komponenten jedes geschlossenen Stromkreises sind äquivalent einem Widerstandswert, der erzeugt wird, wenn zwei eine Duplexspule bildende Spulen parallel verbunden werden, und der Widerstandswert eines Wicklungsleiters selbst von einer Spule ist so gering, dass die Variation der Widerstandswerte zwischen den so vervollständigten Spulen des ist. Folglich können alle die Widerstandswerte als der gleiche Wert angesehen werden.
  • EP 0 309 837 A1 offenbart einen Transformator, dessen Sekundärwicklung zwei parallel Leiter unfasst und in einem Mehrwicklungs-Abschnitt axial beabstandet entlang der Achse eis longitudinalen Kernes angeordnet ist. Die Anordnung der inneren und äußeren Leiter ist zwi schen benachbarten Wicklungsabschnitten ausgetauscht, sodass die durch den Hauptmag- netfluss induzierten Spannungen, in beiden Leitern gleich sein werden.
  • Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht des oben beschriebenen Hintergründe gemacht, und sie hat daher die Aufgaben, die oben beschriebenen Probleme zu lösen, den Ausgleich des induzierten Magnetflusses auf dem Magnetpfad ungeachtet des Verbindungs-Zustandes gemäß der Unterteilungs-Überschneidungs-Verbindung zu ermöglichen und auch zu ermöglichen, dass der durch die Innenseite eines Stromkreises eines Transformators zirkulierende elektrische Strom verringert wird, selbst wenn Sekundärspulen mit einer Duplexspule gebildet sind, die durch Wickeln von zwei Leitern parallel konfiguriert ist, wodurch ein Einphasen-Dreileiter-Transformator geschaffen wird, der den Verlust in den Spulen verringern kann.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Um die oben erwähnten Aufgaben zu lösen, umfasst ein Einphasen-Dreileiter-Transformator gemäß der vorliegenden Erfindung die Merkmale von Anspruch 1.
  • Die Sekundärspule gemäß der vorliegenden Erfindung ist durch Duplexspulen gebildet bei denen zwei Leiter parallel gewickelt sind, und die Überschneidungs-verbindung für eine Duplexspule ist in Reihe mit der anderen Duplexspule verbunden, sodass die Sekundärseite des Transformators eine Überschneidungs-verbindung von Duplex-Struktur bildet, wenn er von den Sekundäranschlüssen aus betrachtet wird. In diesem Falle ist jeder der Verbindungspunkte für die Überschneidungs-Verbindung elektrisch unabhängig ohne einen anderen Verbindungspunkt zu berühren, sodass nur zwei geschlossene Stromkreise gebildet werden. Diese Anzahl ist die Hälfte der eines oben beschriebenen konventionellen Transformators.
  • Zirkulierende Ströme auf der Grundlage von elektromotorischen Kräften, die ihren Ursprung in der Verteilung der Magnetflussdichte haben, strömen jedoch durch jeden der geschlossenen Stromkreise. Da die Spulen jedes geschlossenen Stromkreises jedoch verteilt an zwei Stellen des Kernes angeordnet sind und die Richtungen der elektromotorischen Kräfte (der zirkulierenden Ströme) jedes geschlossenen Stromkreises dem anderen entgegengesetzt sind, löschen sich die zirkulierenden Ströme gegenseitig aus, sodass sie vermindert werden, und diese Ströme fließen von der Seite hohen Potentials zur Seite geringen Potentials.
  • Andere und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich deutlicher aus der folgenden Beschreibung.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • Fig. 1 ist ein schematisches Diagramm eines Einphasen-Dreileiter-Transformators einer Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • Fig. 2 ist eine graphische Darstellung, die die Verteilung der Magnetflussdichte im Einphasen-Dreileiter-Transformator von Fig. 1 zeigt;
  • Fig. 3 ist eine erläuternde Ansicht, die zirkulierende Ströme der Sekundärspulen in dem Einphasen-Dreileiter-Transformator von Fig. 1 zeigt;
  • Fig. 4 ist eine Vorderansicht eines konventionellen Einphasen-Dreileiter-Transformators;
  • Fig. 5 ist ein schematisches Diagramm eines Einphasen-Dreileiter-Transformators des Standes der Technik;
  • Fig. 6 ist ein schematisches Diagramm eines anderen Einphasen-Dreileiter-Transformators des Standes der Technik und
  • Fig. 7 ist ein schematisches Diagramm, das zirkulierende Ströme der Sekundärspulen des Einphasen-Dreileiter-Transformators von Fig. 6 zeigt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG UND BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Fig. 1 ist ein schematisches Diagramm eines Einphasen-Dreileiter-Transformators einer Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung. Der Einphasen-Dreileiter-Transformator, ähnlich im Aussehen dem in Fig. 4 gezeigten konventionellen Beispiel, schließt einer Kern 1 aus einem Eisenrahmen etwa quadratischer Konfiguration ein. Leiter sind auf zwei gegenüberliegende Stellen des Kernes 1 gewickelt, um eine Spule A bzw. Spule B zu bilden. Diese Spulen A und B bilden Dreischicht-Strukturen mit drei überlappten und gewickelten Spulen. Die Spule A ist derart ausgebildet, dass sekundäre Spulen 21a und 22a und eine primäre Spule 11a überlappt und nacheinander von der Innenseite des Kernes gewickelt sind. Die Spule B ist ähnlich ausgebildet, sodass sekundäre Spulen 21b und 22b und eine primäre Spulte 11b überlappt und nacheinander von der Innenseite des Kernes 1 gewickelt sind. Die Verbindungen werden derart hergestellt, dass die primären Spulen 11a und 11b in Reihe mit den ent Sprechenden gegenüberliegenden Enden der Spulen, kombiniert, als primäre Anschlüsse 1a und 1h der primären Spulen wirken.
  • Die sekundären Spulen 21a, 22a, 21b und 22b nehmen eine Duplexspulen-Konfiguration an D. h., zwei Wicklungsleiter geringen Durchmessers sind parallel auf den Kern 1 gewickelt und die sekundäre Spule 21a hat eine Duplexstruktur von Spulen 211a und 212a. In ähnlicher Weise haben die sekundären Spulen 22a, 21b und 22b eine Duplexstruktur von Spulen 221a und 222a, Spulen 211b und 212b bzw. Spulen 221b und 222b.
  • Diese Duplexspulen sind derart konfiguriert, dass zwei parallele Wicklungsleiter in Reihe verbunden sind, d. h., wie für die Kombinationen zwischen Duplexspulen ist jedes Ende der Spulen 211a und 222b am Verbindungspunkt p, jedes Ende der Spulen 212a und 221b am Verbindungspunkt q, jedes Ende der Spulen 221a und 212b am Verbindungspunkt r und jedes Ende der Spullen 222a und 211b am Verbindungspunkt s kombiniert, um zu verursachen, dass die Verbindungen sich schneiden. All die anderen Enden der Spulen 221a und 222a und Spulen. 221b und 222b in äußeren Schichten sind kombiniert, um diesen Verbindungspunkt zu einem sekundären Anschluss 2n zu machen, und die anderen Enden der Spulen 211a und 212a einer inneren Schicht sind an dem Leiterabschnitt ihrer Leitungsdrähte verbunden, um den Verbindungspunkt zu einem sekundären Anschluss 2u zu machen. In ähnlicher Weise sind die anderen. Enden der Spulen 211b und 212b der anderen inneren Schicht an dem Leiterabschnitt ihrer Lei tungsdrähte verbunden, um den Verbindungspunkt zu einem sekundären Anschluss 2v zu machen.
  • Durch Benutzen einer solchen Konfiguration konfiguriert die sekundäre Seite des Transformators sich schneidende Verbindungen von Duplexstruktur, wenn sie von den sekundären Anschlüssen 2n, 2u und 2v aus betrachtet sind, und jeder der Verbindungspunkte p, q, r und s ist elektrisch unabhängig, ohne mit irgendeinem der anderen Verbindungspunkte in Kontakt zu stehen, sodass nur zwei geschlossene Stromkreise gebildet sind. Es ist daher ein geschlossener Stromkreis C5 mit einem durch den sekundären Anschluss 2u, Spule 211a, Verbindungspunkt p Spule 222b, sekundären Anschluss 2n, Spule 221b, Verbindungspunkt q, Spule 212a und sekundären Anschluss 2u zwischen den sekundären Anschlüssen 2u und 2n zirkulierenden Strom und ein geschlossener Stromkreis C6 mit einem durch den sekundären Anschluss 2v, Spule 211b, Verbindungspunkt s, Spule 222a, sekundären Anschluss 2n, Spule 221a, Verbindungspunkt r, Spule 212b und sekundären Anschluss 2v zwischen den sekundären Anschlüssen 2v und 2n zirkulierenden Strom gebildet.
  • Weiter gibt es natürlich ein Magnetfeld (einen magnetischen Leckfluss) außerhalb des Kernes 1 in diesem Transformator. Die Verteilung der Magnetflussdichte erreicht einen Spitzenwert an einer Grenzfläche der primären und sekundären Spulen, wie in Fig. 2 gezeigt, und eine elektromotorische Kraft (V) wird in Proportion zu dieser Magnetflussdichte (B) erzeugt. Nimmt man an, dass der Spitzenwert der elektromotorischen Kraft V ist, werden, da die sekundären Spulen 21a und 22a aus vier Schichten zusammengesetzt sind, die entsprechenden elektromotorischen Kräfte zwischen jeder der Schichten (1/4)V zwischen den Schichten 1 und 2, (2/4)V zwischen Schichten 2 und 3 und (3/4)V zwischen Schichten 3 und 4. Da die sekundären Spulen 21b und 22b in ähnlicher Weise aus vier Schichten zusammengesetzt sind, werden die entsprechenden elektromotorischen Kräfte zwischen jeder der Schichten (1/4)V zwischen Schichten 1 und 2, (2/4)V zwischen Schichten 2 und 3 und (3/4)V zwischen Schichten 3 und 4.
  • Folglich fließen zirkulierende Ströme auf der Grundlage der elektromotorischen Kräfte zwischen jeder der Schichten der sekundären Spulen in jedem geschlossenen Stromkreis, wie in Fig. 3 gezeigt. Da die Richtungen der elektromotorischen Kräfte (der zirkulierende Strom) in den Spulen A und B umgekehrt sind, heben die zirkulierenden Ströme einander auf, sodass sie abnehmen, und sie fließen von der hohen Potentialseite zur geringen Potentialseite. D. h., die elektromotorische Kraft (1/4)V zwischen Schichten 1 und 2 der sekundären Spulen 21a und 22a wird von der elektromotorischen Kraft (3/4)V zwischen Schichten 3 und 4 der sekundären Spulen 21b und 22b in dem geschlossenen Stromkreis C5 abgezogen. Auch wird die elektromotorische Kraft (1/4)V zwischen Schichten 1 und 2 der sekundären Spulen 21b und 22b von der elektromotorischen Kraft (3/4)V zwischen Schichten 3 und 4 der sekundären Spulen 21a und 22a in dem geschlossenen Stromkreis C6 abgezogen. Wird angenommen, dass eine Widerstands- Komponente jedes der geschlossenen Stromkreise C1, C2, C3 und C4, die oben beschrieben sind R ist, dann wird die Widerstands-Komponente in diesen geschlossenen Stromkreisen C5 und C3 2R, sodass der Verlust im geschlossenen Stromkreis C5 [(3/4)V - (1/4)V]²/2R wird. In ähnlicher Weise wird ein Verlust in dem geschlossenen Stromkreis C6 [(3/4)V - (1/4)V]²/2R. Der Verlust in diesem Transformator wird daher die Summe jedes vorbeschriebenen Verlustes, d. h., (1/4) · (V²/R).
  • In dieser Weise ist der Einphasen-Dreileiter-Transformator gemäß der vorliegenden Erfindung derart konfiguriert, dass die überschneidende Verbindung für eine Duplexspule in Reihe mit der anderen Duplexspule verbunden ist, sodass zwei geschlossene Stromkreise gebildet sind, entsprechend der Hälfte des oben beschriebenen konventionellen Transformators, obwohl zirkulierende Ströme auf der Grundlage elektromotorischer Kräfte, die ihren Ursprung in der Verteilung der Magnetflussdichte haben, in jedem der geschlossenen Stromkreise C5 und C6 fließen, sind die Richtungen der elektromotorischen Kräfte (der zirkulierenden Ströme) in den Spulen A und B einander entgegengesetzt, sodass die elektromotorischen Kräfte zwischen den beiden Spulen aufgehoben werden, was das Verringern der zirkulierenden Ströme gestattet. Als ein Resultat wird der Verlust W (1/4) · (V²/R), wie oben beschrieben, 1/5 desjenigen des oben geschriebenen konventionellen Transformators.
  • Der Einphasen-Dreileiter-Transformator gemäß der vorliegenden Erfindung kann durch einfaches Verbinden der beiden Leitungsabschnitte der dünnen Wicklungsleiter an jedem der Verbindungspunkte p, q, r und s der sekundären Spulen gebildet werden. Weil die Anzahl der verbundenen dünnen Wicklungsleiter die Hälfte der des konventionellen Transformators ist können Quetschkontakte geringer Größe benutzt werden, und man kann ein kleines und leichtes Anwendungs-Werkzeug einsetzen, was die Erleichterung der Herstellungsarbeit gestattet. Diese Druckarbeit erfordert nur das Biegen der Leitungsabschnitte eines dünnen Wicklungsleiters nach dem anderen, um die Verbindungspunkte zu bilden, sodass die Verbindungspunkte unter Einsatz geringer Energie leicht hergestellt werden können, was zu einer ausgezeichneten. Verarbeitbarkeit führt.
  • Wie aus den obigen Erläuterungen deutlich wird, kann der Einphasen-Dreileiter-Transformator gemäß der vorliegenden Erfindung die Wirkung erzielen, zusätzlich zur Verringerung des Verlustes den Ausgleich des induzierten Magnetflusses auf dem Magnetpfad unabhängig vom Verbindungszustand gemäß der Unterteilungs-Überschneidungs-Verbindung zu gestatten D. h.; die überschneidende Verbindung für eine Duplexspule, die eine Sekundärspule bildet, ist in Reihe mit der anderen Duplexspule verbunden, sodass verursacht wird, dass die sekundäre Seite des Transformators die überschneidende Verbindung der Duplex-Konfiguration ist, wenn man vom sekundären Anschluss aus schaut. Es werden daher nur zwei geschlossene Stromkreise gebildet (diese Anzahl entspricht der Hälfte der des oben beschriebenen konventionellen Transformators). Obwohl zirkulierende Ströme auf der Grundlage der elektromotorischen Kräfte, die ihren Ursprung in der Verteilung der Magnetflussdichte haben, durch jeden geschlossenen Stromkreis fließen, sind die Spulen jedes geschlossenen Stromkreise verteilt an zwei Stollen auf dem Kern angeordnet und die Richtungen der elektromotorischen Kräfte (zirkulierenden Ströme) sind entgegengesetzt, sodass die elektromotorischen Kräfte zwischen den beiden geschlossenen Stromkreisen aufgehoben werden, um die zirkulierenden Ströme zu verringern, Die zirkulierenden Ströme fließen von der Seite hohen Potentials zur Seite geringen Potentials. der durch die Innenseite des Stromkreises des Transformators zirkulierende Strom kann daher verringert werden, wodurch eine ausgezeichnete Wirkung bei der Verringerung des Verlustes im Transformator erzielt wird.
  • Offensichtlich sind im Lichte der obigen Lehren zahlreiche Modifikationen und Variationen der vorliegenden Erfindung möglich. Es sollte daher klar sein, dass im Rahmen des beigefügten Anspruches die Erfindung anders ausgeführt werden kann, als hier spezifisch beschrieben.

Claims (1)

1. Einphasen-Dreileiter-Transformator, bei dem eine sekundäre Spule in vier (21a, 21b, 22a, 22b) unterteilt ist, von denen zwei (21a, 22a) auf einer ersten Spule (A) und die anderen beiden (21b, 22b) auf einer sekundären Spule (B) in einer Zweischicht-Struktur angeordnet sind, wobei die erste Spule (A) und die zweite Spule (B) in einer ersten und einer zweiten Anordnungsstelle nahe beieinander auf zwei parallelen Seiten eines in etwa quadratischen Kernes (1) angeordnet sind und die beiden Schichten aus einer inneren Schicht und einer äußeren Schicht in einem sich überschneidenden Zustand zwischen beiden Anordnungsstellen verbunden sind, um Verstimmungen in Sekundärspannungen zu vermeiden, wobei jede der sekundären Spulen, die in vier (21a, 21b, 22a, 22b) unterteilt ist, zu einer Duplexspule (211a, 212a; 211b, 212b; 221a, 222a; 221b, 222b) gemacht ist durch Anordnen von zwei Wicklungsleitern parallel und Wickeln derselben auf den Kern (1) , und dass beim Verbinden der beiden Schichten in dem sich überschneidenden Zustand die beiden parallelen Wicklungsleiter einer Duplexspule in Reihe mit denen der anderen Duplexspule verbunden sind.
DE69905223T 1998-08-11 1999-04-08 Einphasiger Transformator mit Mittelabgriff Expired - Fee Related DE69905223T2 (de)

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