DE911293C

DE911293C - Durch Quervormagnetisierung regelbare Induktivitaet

Info

Publication number: DE911293C
Application number: DEA5028D
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Koechling; Dr-Ing Habil Werner Kraemer
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1939-11-29
Filing date: 1939-11-29
Publication date: 1954-05-13

Description

Durch Quervormagnetisierung regelbare Induktivität Es wurde bereits vorgeschlagen. Drosselspulen mit einem Stumpfkern zu versehen und außen mit einem mantelförmigen Eisenrückschluß zu umgeben. Auch ist es schon bekannt, längs des bzw. der bewickelten Schenkel eines Schenkelkernes Luftspalte vorzusehen. Diabei wurde die Regelung im allgemeinen mittels Anzapfungen vorgenommen. Einfacher hat sich jedoch die Regelung durch Vormagnetisierung erwiesen. Man hat daher bereits den Vorschlag gemacht, das eine oder/und andere der zu einem Eisenkern unter Zwischenschaltung von Luftspalten zusammengesetzten Eisenpakete mit einer Vormagnetisierung auszurüsten.
Die Erfindung geht nun einen Schritt weiter und besteht darin, daß ein. hohlzylindrischer Kern beliebiger Grundfläche, der koaxial außen die `Vechselstromwicklung trägt, derart mit Gleich-oder Wechselstrom vormagnetisiert wird, daß ein zu dem axial verlaufende Wechselfluß quer gerichteter Vormagnetisierungsfluß entsteht. Der Kern besteht hierbei in zweckmäßiger Weise .aus mindestens einseitig isoliertem Blech, das um die Längsachse rohrartig aufgewickelt ist. Weitere Merkmale der Erfindung seien der folgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele entnommen.
rn allen Figuren bezeichnen zunächst i den hohlzylindrischen Kern, a die Vormagnetisierungswicklung zum Anschluß an eine Gleich- oder Wechselspannung und 3 die Wechselst.romwicklung.
Gemäß Fig. t ist Kern t samt den Wicklungen z und 3 außen von einem mantelförmigen Eisenrückschluß 4 umgeben. Die Wechselstromwicklung 3 erstreckt sich in Lagenform von dem innengelegenen Stumpfkern i zum Rückschluß 4, so daß infolge, dieser Potentialsteuerung Kern i und Rückschluß 4 verschiedenes Potential besitzen. Beispielsweise liegt Kern i an der Hochspannung, während Rückschluß 4 mit Erde verbunden, ist.
Da die Wicklungsebenen senkrecht zueinander liegen, stehen auch die Flüsse aufeinander senkrecht. Diabei bildet sich im Kern i sowohl ein. längs gerichteter -vVechselfluß wie ein Querfluß aus, der durch die Vormagnetisierungswicklung bedingt und durch Pfeile angedeutet ist.
Der hohlzylindrische Kern wird zweckmäßig als Wickelkern ausgeführt. Ein solcher bietet dem vormagnetisierenden Fluß den geringsten magnetischen Widerstand, da er luftspaltfrei ist. Der Kern läßt sich ferner aus einzelnen Wickelkernen mit isolierender Zwischenlage, wie in Fig. z geschehen, aufbauen.
Die Herstellung von Wickelkernen ist leicht und geschieht vorteilhaft derart, daß mehrere Blechbänder a und ein Isolierband b gleichzeitig aufgewickelt werden (s. Fig.3).
Verwendet man ferner nach Fig. 4 zwei Wickelkerne i und verbindet diese oben und unten durch Joche 5, so läßt sich in der dargestellten Weise mit einer Vormagnetisierungswicklung für beide Schenkel auskommen. Zur Herausführung der Gleichstromleiter aus den hohlzylindrischen Schenkeln besitzen die Joche entsprechende Bohrungen.
Fig. 5 zeigt eine Weiterbildung derart, daß die Schenkel aus einzelnen Wickelkernen hergestellt sind, die durch unmagnetische Zwischenlagen 6 voneinander getrennt sind. Es kann hierbei selbstverständlich auch ein einzelner Wickelkern für sich vormagnetisiert sein.
Derartig aufgebaute Induktivitäten. eignen sich insbesondere als Erdschlußdrosseln (in der Stumpfkernbauart oder mit mehreren. Luftspalten bzw. unmagnetischen Zwischenlagen.).
Der quer gerichtete Vormagnetisierungsfluß bestimmt je ,nach seiner Höhe die Wechselstromaufnahme der Erdschlußdrossel. Wie in Fig. 6 dargestellt ist, liegt die Wechselstromwicklung 3 einerseits am Nullpunkt eines Transformators 7 und andererseits an Erde. Die Speisung der Vormagnetisierungswicklung erfolgt bei Gleichstrom über einen Gleichrichter 8 von einem Teil der Drosselwicklung selbst. Die Spule erhält also ihre Einstellung erst im Erdschlußfall. Es ist dann nicht notwendig, die Vormagnetisierungsleistung dauernd aufzubringen. Statt dessen ist es aber auch möglich, einen Spannungswandler zusammen mit dem Gleichrichter zur Gleichstromerregung zu verwenden. Zwecks Regelung kann ferner ein Widerstand 9 vorgesehen sein, der vorteilhaft als Kohledruckwiderstand ,ausgebildet ist. Der gesamte Gleichstromkreis steht ferner auf dem Potential der Eingangsspannung der Spule.
Dia sich hierbei auch der hohlzylindrische Keim. auf Hochspannung befindet, ist es außerdem zweckmäßig, die Kernenden abzurunden. Auch eine kegelförmige Gestaltung ist sehr günstig. Hierdurch werden gleichzeitig die Wirbelstromverluste durch Wechselquerflüsse verringert. Zu diesem Zweck werden die Fanden. des Stumpfkernes bzw. bei Aufteilung des Kernes die Endringe aus einem mit zunehmender Wickelhöhe schmaler werdendem Blechrand aufgewickelt, wie dies den Fig. 7 und 8 zu entnehmen ist. Der so hergestellte Kern kann gemäß Fig. 7 außerdem lauf einen Durchführungsisolator io aufgebracht werden, durch den die Gleichstromwicklung z hindurchführt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Durch Quervormagnetisierung regelbare Induktivität, dadurch gekennzeichnet, daß ein hohlzylindrischer Kern beliebiger Grundfläche, der koaxial außen de Wechselstromwicklung trägt, derart mit Gleich- oder Wechselstrom vormagnetisiert wird, daß ein zu dem axial verlaufenden Wechselfluß quer gerichteter Vormagnetisierungsfluß entsteht. z. Induktivität nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der hohlzylindrische Kern mitsamt seinen Wicklungen von einem mantelförmigen Eisenrückschluß umgeben ist, wobei zweckmäßig das Potential zwischen Kern und Mantel durch eine in Lagen ausgeführte Wechselstromwicklung gesteuert wird. 3. Induktivität nach Anspruch i oder z, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern aus mindestens einseitig isoliertem Bandblech, um die Längsachse rohrartig aufgewickelt, besteht. 4. Induktivität .nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Blechbänder und ein Isolierband gleichzeitig aufgewickelt werden (Fig. 3). 5. Induktivität nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern aus mehreren Winkellernen mit isolierender Zwischenlage aufgebaut ist. 6. Induktivität nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Winkelkerne durch nicht vormagnetisierte Joche verbunden sind (Fig.4, 5). 7. Induktivität nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß beide Kerne von der gleichen Wicklung vormagnetisiert werden. B. Induktivität nach Anspruch i bis 7, gekennzeichnet durch ihre Verwendung als Drossel zur Löschung von Erdschlußlichtbögen. 9. Induktivität nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der hohlzylindrische Stumpfkern auf Hochspannungspotential liegt und auf einem Durchführungsisolator koaxial angeordnet ist, durch welchen die Vormagnetisierungswicklung hindurchführt (Fig. 7). i o. Induktivität nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verringerung der Wirbelstromverluste durch Wechselquerflüsse an den Enden des Stumpfkernes der Kern bzw. bei Aufteilung des Kernes die Endringe aus einem mit zunehmender Wickelhöhe schmaler werdendem Blechband hergestellt sind, so daß die Kernenden kegelförmige Gestalt erhalten (Fig. 8). I I. Induktivität nach Anspruch i und io, dadurch gekennzeichnet, daß die Vormagnetisierungswicklung bei Gleichstrom über Trockengleichrichter von einem Spannungswandler erregt wird und ebenso wie der Trockengleichrichter Hochspannungspotential aufweist. 12. Induktivität nach Anspruch i, i o und i i, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung der Vormagnetisierungswicklung von der Wechselstromwicklung direkt abgegriffen wird. 13, Induktivität nach Anspruch i i und 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Vormagnetisierungsstrom durch einen Kohledruckwiderstand geregelt wird. 14. Induktivität nach Anspruch i i und 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichstrom durch einen selbsttätigen Resonanzabgleich geregelt wird.