[go: up one dir, main page]

WO2011060779A1 - Stufenloser stelltransformator - Google Patents

Stufenloser stelltransformator Download PDF

Info

Publication number
WO2011060779A1
WO2011060779A1 PCT/DE2010/075133 DE2010075133W WO2011060779A1 WO 2011060779 A1 WO2011060779 A1 WO 2011060779A1 DE 2010075133 W DE2010075133 W DE 2010075133W WO 2011060779 A1 WO2011060779 A1 WO 2011060779A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
core
control winding
insulator
bobbin
stepless variable
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/DE2010/075133
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Siavash Nasser Maharlouei
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FAZELPOOR MANI
Original Assignee
FAZELPOOR MANI
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by FAZELPOOR MANI filed Critical FAZELPOOR MANI
Publication of WO2011060779A1 publication Critical patent/WO2011060779A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F29/00—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00
    • H01F29/06—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with current collector gliding or rolling on or along winding

Definitions

  • the invention relates to a continuous variable transformer with a
  • Transformer core a primary winding, a single-layer, contactable control winding, a variable along the control winding actuating contact and connected to one end of the control winding contact element.
  • Transformers are used in a variety of ways. Usually, they serve to match the voltage of a power source to a consumer when it needs a different voltage.
  • An example of such an application is a power supply.
  • the transformer in such a power supply usually consists of a transformer core made of iron, around which two electrical coils are wound in such a way that the current is conducted around the iron core several times. If one applies to the one coil, the so-called primary winding, an alternating current, then electrical energy is transmitted by electromagnetic induction to the second coil, the so-called secondary winding.
  • the ratio of the voltages and currents in both circuits is directly proportional to the ratio of winding numbers. In the case of a real transformer, on the other hand, there are different effects
  • variable transformer A stepless variable transformer is described in the published patent application DE 3744436 A1. However, this is only suitable for small services. For railways and power plants, however, variable power transformers are needed. For this purpose, variable transformers are used, the more
  • Taps have, with the removal of various output voltages done by on-load tap-changer. There may also be a voltage tap on the exposed turns by means of a sliding contact. These Variable transformers, however, have significant disadvantages. Thus, tap changers or sliding contacts are heavily loaded both mechanically and electrically by the high voltages and currents and the associated sparking and require a high level of maintenance. Another disadvantage is that a voltage adjustment can only be done gradually and additional fine adjustment requires additional technical effort.
  • the object of the invention is therefore to propose a variable transformer, which is both infinitely adjustable and is suitable for very high powers.
  • the contact element is arranged for connection to a consumer outside of the transformer core.
  • the actuator winding forms a coil which is rotatable about its longitudinal axis
  • the actuating contact need not be guided around the control winding around, but can contact by vertical movement with a rotation of the control winding each point on the control winding.
  • the ferromagnetic transformer core has as a base a lower horizontal core element, which is connected by means of a vertical core element with an upper core element, so that approximately results in a U-shape rotated by 90 degrees.
  • the bobbin with the adjusting winding is arranged in the intermediate space between the lower horizontal core element and the upper horizontal core element. This results in the usual for transformer cores
  • All core elements including the spool core are preferably made of dynamo sheets to increase the efficiency of the variable transformer.
  • a bobbin of dielectric material in particular of polyethylene, which has a circumferential recess as a guide for the control winding.
  • the exposed control winding is on the one hand electrically insulated from the spool core and on the other hand firmly held on the spool core, so that the windings can not contact each other.
  • the bobbin rotates.
  • the control winding is connected by means of a connecting conductor with an electrical inner conductor, which is connected to the outside of the transformer core
  • arranged contact element is electrically connected. This can be a
  • the conductivity of the inner conductor for alternating current is improved by the fact that this consists of a strand of insulated, parallel connected individual conductors,
  • an insulator is provided, which surrounds him.
  • the bobbin, the coil core and the insulator are each as one
  • Circular hollow cylinder formed, wherein the coil core in the cavity of the
  • the insulator in the cavity of the coil core and the inner conductor in the Cavity of the insulator is arranged.
  • the said elements are electrically isolated from each other and yet arranged compact.
  • control winding, the bobbin, the coil core, the insulator and the inner conductor are firmly connected and rotatable together. They are coupled via a gear with a threaded spindle, for driving the actuating contact, in order to effect a rotation of a synchronized vertical movement of the actuating contact along the control winding.
  • the arranged outside of the transformer core contact element is designed as a sliding contact, in particular as a slip ring with a brush. Due to the sliding contact, the rotatable control winding can be moved via the co-rotating inner conductor with a stationary, i. non-co-rotating terminal contact are connected.
  • Spool, coil core and insulator each have an opening for the
  • connection conductor The openings extend in particular orthogonal to the common cylinder axis of bobbin, coil core and insulator.
  • the openings are arranged one behind the other so that they form a continuous channel for the passage of the connection conductor.
  • a Kernelemento réelle for carrying out the insulator and the inner conductor is provided from the transformer core.
  • a Kernelemento réelle is preferably circular cylindrical. In particular, it has a diameter which corresponds to the inner diameter of the
  • Coil core corresponds.
  • Circular cylinder segments are reduced leakage inductance and so the
  • the two cylinder ends of the insulator are each within a
  • the insulator is rotatably arranged together with the inner conductor, the bobbin, the bobbin and the adjusting winding in the horizontal core elements.
  • Figure 1 is a schematic view of the variable transformer 200
  • Figure 2 is a schematic partial view of the movable core element in axial section
  • Figure 3a is a perspective view of the horizontal core elements 2a, 2b and the spool core 3;
  • Figure 3b is a perspective view of the horizontal core elements 2a, 2b and the bobbin 3 of Figure 3a in assembled
  • Figure 4 is an overall perspective view of the variable transformer 200
  • Figure 1 shows a schematic and simplified view of the variable transformer 200.
  • This comprises a ferromagnetic transformer core 100 with a lower horizontal core element 2a and an upper horizontal core element 2b, which are connected by means of a vertical core element 1 and thus give a U-shape rotated by 90 degrees ,
  • the core elements 1, 2a, 2b are firmly connected together, i. immovable to each other.
  • the transformer core 100 consists of movable elements, in particular a circular cylindrical
  • Core elements 2a, 2b is rotatably arranged. All of these components consist of conventional dynamo sheets, i. from mutually isolated iron layers.
  • the primary winding 7 is wound, which forms a first circuit.
  • the primary winding consists of insulated
  • the copper wire is electrically insulated from the other windings and from the transformer core 1. If an alternating current is applied to the primary winding 7, then in the vertical 1 and the horizontal core elements 2a, 2b and in the rotatable spool core 3, a magnetic flux is generated, which changes its direction with the frequency of the alternating current.
  • a second circuit is formed by a control winding 30 which is wound on the rotatable spool core 3. The control winding 30 is thus the secondary winding and the changing magnetic field of the transformer core 100 induces a voltage in the control winding 30.
  • control winding 30 In contrast to the insulated primary winding 7, the control winding 30 itself is not insulated and is exposed to the outside.
  • the insulation of the control winding 30 of the spool core 3 is rather by a spool 5, not shown, (see Figure 2).
  • the actuator winding 30 is single-layered and the windings are spaced so that there is no electrical contact between the individual windings. Since the windings are exposed, the control winding 30 can be contacted directly over its entire length.
  • An electrical contact is made by means of a Stel I affordes 22 which moves vertically up or down upon rotation of the control winding 30 and the spool core 3. As a control contact 22 is a
  • the lower end of the control winding 30 ends blindly.
  • the upper end of the actuator winding 30 is connected to a connection conductor 37 (not shown)
  • the inner conductor 15 is led out of the transformer core 100 through the spool core 3 and the upper horizontal core element 2b. In the area of the upper horizontal
  • Core element 2b the inner conductor 15 is shown in dashed lines.
  • the leading out of the upper horizontal core element 2b, the upper end of the inner conductor 15 is connected to a contact element 28.
  • the contact element 28 consists of a slip ring 16 and a carbon brush 20.
  • the carbon brush 20 is connected to a connection element 24.
  • the second connection element 24 is connected to the actuating contact 22. If a consumer (not shown) is connected to the two connection elements 24, then a second circuit is formed.
  • Actuator 30 is the effective length or the effective number of turns continuously variable. Because the ratio of the number of turns of the two
  • Windings 7, 30 directly proportional to the induced in the control winding 30
  • FIG. 2 shows a partial view of the movable core element in axial section. This comprises the bobbin 5, the coil core 3 and an insulator 11.
  • the three elements are each formed as a hollow cylinder, wherein the insulator 1 1 are arranged in the bobbin 3 and both in turn in the bobbin 5. The parts and their dimensions and distances from each other are for the sake of
  • the bobbin 5 is made of a dielectric plastic, namely of polyethylene. It has a circumferential recess 33 which serves as a guide and embedding for the control winding 30. The control winding 30 is thus held in position.
  • the dielectric bobbin 5 also isolates the control winding 30 from the ferromagnetic coil core 3.
  • the ferromagnetic coil core 3 amplifies the magnetic field generated by the control winding 30.
  • a dielectric insulator 1 1 is arranged for an electrical inner conductor 15.
  • the control winding 30 is connected by means of a horizontally extending connecting conductor 37 with the inner conductor 15.
  • the connecting conductor 37 is guided for this purpose by a horizontally extending channel 32 of the bobbin 5, the bobbin 3 and the insulator 1 1 in the axial opening 14 of the insulator 1 1, where it is electrically connected to the inner conductor 15.
  • the inner conductor 15 is then guided with the insulator 1 1 through the upper horizontal core element 2b and electrically connected to the slip ring 16.
  • the three hollow cylinder described are firmly connected to each other in the transformer 200, that is not mutually displaceable or rotatable.
  • control winding 30 If the control winding 30 is rotated, then rotate together with the control winding 30 and the outer dielectric bobbin 5, the coil core 3, the insulator 1 1 and the inner conductor 15 and the associated slip ring 16 (not shown, see Figure 1) to their common central longitudinal axis.
  • the inner conductor 15 consists of a strand of insulated individual wires wrapped with an insulating dielectric. This prevents that a so-called skin effect occurs, which would increase the impedance of the inner conductor 15.
  • FIG. 3a shows a schematic, perspective view of the lower one
  • the coil core 3 is shown as "floating" between the two core elements 2a, 2b, ie, for reasons of clarity, the distances between the coil core 3 and the horizontal core elements 2a, 2b, ie the air gaps 31, are shown considerably wider
  • Core elements 2a, 2b are identical components whose longitudinal axes are parallel to one another and are each connected at one end to a vertical core element 1 (not shown), thereby forming the shape of a U rotated by 90 degrees have a cuboid basic shape in the area of the rotatable
  • each horizontal core element 2a, 2b a thickening or two bulges in the form of a front 36 'and a rear
  • the lower or upper horizontal core element 2a, 2b is therefore also referred to below as “hollow circle cylinder", on the lateral surface of which two cuboids are formed.
  • the rotatable spool core 3 is also a circular cylinder with a cylindrical cavity forming an opening 23, ie a hollow cylinder. It can be seen from FIG. 3a that the diameter of the coil core opening 23 corresponds to the diameter of the core element opening 35, wherein both openings 23, 35 have a common central axis (not shown). It can also be seen that the outer diameter of the spool core 3 the
  • Circular cylinder segments 36 ', 36 " also have the same sheath thickness, so the magnetic field generated by the coil 7 extends from the vertical one
  • FIG. 3b shows a perspective view of the horizontal core elements 2a, 2b and of the spool core 3 according to FIG. 3a in the assembled state.
  • the elements are shown as they are also arranged in the variable transformer 200. It is shown that the two air gaps 31 are very narrow.
  • the dielectric insulator 11 is shown. This is in the openings 23, 35 (not visible, see Figure 3a) of the spool core 3 and the
  • the cylindrical openings 35 in the thickening formed by the two circular cylinder segments 36', 36" each form an upper and lower bearing with the corresponding one
  • the insulator 1 1 is rotatably mounted.
  • the upper and lower ends of the insulator 1 1 protrude from the
  • Figure 4 shows an overall perspective view of the variable transformer 200 with the horizontal core elements 2a, 2b and the vertical core element 1, around which the primary winding 7 is wound with an insulation 6.
  • a total of four reinforcing elements 12 made of non-magnetizable material are fastened with insulating washers 27. These stabilize the mechanical structure.
  • the two horizontal core elements 2a, 2b are identical components whose longitudinal axes are parallel to each other and which are each connected at one end to the vertical core element 1, whereby the three core elements form the shape of a U rotated by 90 degrees.
  • Two opposite bulges have the form of
  • the sliding contact housing 17 has an opening 34 for the terminal contact 24, which is connected to the carbon brush 20.
  • the control winding 30 is arranged on the rotatable bobbin 5.
  • the insulator 1 which is rotatable with the bobbin 5, has a toothed wheel 26 on its lower side
  • the gear wheel 26 engages a smaller gear 25 to form a gear which drives a threaded spindle 10.
  • a pin 13 (not visible) arranged in a control housing 8 engages the recess of the thread and prevents rotation
  • the (non-visible) actuating contact 22 moves vertically together with its actuating contact housing 8, the steep contact housing flap 21 and the pin 13.
  • the two rear reinforcing elements 12 serve as a guide for the actuating contact housing 8 At the opposite ends of the primary winding from the horizontal
  • Core elements 2 a, 2 b are each a threaded spindle base 4 attached, which as
  • the threaded spindle bases 4 consist of the same non-magnetic and non-magnetizable
  • variable transformer 200 matched that with a rotation of the actuating contact 22 is always exactly on the control winding 30 and contacted them. As a result, a precise stepless adjustment of the variable transformer 200 is possible.
  • Figure 5 shows a vertical section through the variable transformer 200.
  • This comprises the primary winding 7, which is wound around the vertical core element 1, the lower horizontal core element 2a and the upper horizontal core element 2b.
  • the control winding 30 arranged in the recesses 33 of the bobbin 5.
  • the bobbin 5 is coil core 3 with the insulator 1 first Inside the insulator 11, the inner conductor 15 extends.
  • the inner conductor 15 is electrically connected to one end of the control winding 30 by means of a connecting conductor 37.
  • Connecting conductor 37 is guided by the bobbin 5, the bobbin 3 and the insulator 1 1.
  • the inner conductor 15 and the insulator 11 pierce the upper 2b and the lower horizontal core element 2a.
  • the slip ring 16 is fixed, which contacts the inner conductor 15.
  • Slip ring 16 presses a carbon brush 20, which is pressed by a spring 18 against the slip ring 16. In case of wear of the carbon brush 20, this automatically replaces.
  • the large gear 26 is fixed, which drives the threaded spindle 10 on a common rotation of control winding 30, bobbin 5, spool core 3, insulator 1 1, inner conductor 15 and slip ring 16 via the small gear 25.
  • the pin 13 engages in the recesses of the thread of the threaded spindle 10 a.
  • the actuating contact 22 formed by a carbon brush is pressed against the control winding 30 by a spring (not shown).
  • the illustrated variable transformer 200 has a very high efficiency and can be used for power in the range of 100 to 250 megavolt ampere. It is therefore particularly suitable for power plants, where the voltage must be continuously adapted to different network conditions.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Coils Of Transformers For General Uses (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen stufenlosen Stelltransformator (200) mit einem Transformatorkern (100), einer Primärwicklung (7), einer einlagigen, kontaktierbaren Stellwicklung (30), einem entlang der Stellwicklung (30) verstellbaren Stellkontakt (22) und einem mit einem Ende der Stellwicklung (30) verbundenen Kontaktelement (28). Damit der Stelltransformator (200) sowohl stufenlos einstellbar als auch für sehr hohe Leistungen geeignet ist, wird vorgeschlagen, dass das Kontaktelement (28) außerhalb des Transformatorkerns (100) angeordnet ist.

Description

Titel: Stufenloser Stelltransformator
Die Erfindung betrifft einen stufenlosen Stelltransformator mit einem
Transformatorkern, einer Primärwicklung, einer einlagigen, kontaktierbaren Stellwicklung, einem entlang der Stellwicklung verstellbaren Stellkontakt und einem mit einem Ende der Stellwicklung verbundenen Kontaktelement.
Transformatoren werden in vielfältiger Weise eingesetzt. Meistens dienen sie dazu, die Spannung einer Stromquelle an einen Verbraucher anzupassen, wenn dieser eine andere Spannung benötigt. Ein Beispiel für eine derartige Anwendung ist ein Netzteil. Der Transformator in einem derartigen Netzteil besteht meist aus einem Transformatorkern aus Eisen, um den jeweils zwei elektrische Spulen so gewickelt sind, dass der Strom mehrfach um den Eisenkern herum geführt wird. Legt man an die eine Spule, die sogenannte Primärwicklung, einen Wechselstrom an, dann wird elektrische Energie durch elektromagnetische Induktion auf die zweite Spule, die sogenannte Sekundärwicklung, übertragen. Hierbei ist bei einem idealen Transformator das Verhältnis der Spannungen und Ströme in beiden Stromkreisen zum Verhältnis der Wicklungszahlen direkt proportional. Bei einem realen Transformator kommt es dagegen durch verschiedene Effekte zu
Spannungs- und Stromverlusten.
Bei dem beschriebenen Grundtyp des Transformators wird die Spannung um einen konstanten Faktor transformiert. Oftmals werden jedoch Transformatoren benötigt, die eine Eingangsspannung in verschiedene Spannungen
transformieren. Ein stufenloser Stelltransformator ist in der Offenlegungsschrift DE 3744436 A1 beschrieben. Dieser ist jedoch nur für kleine Leistungen geeignet. Für Eisenbahnen und Kraftwerke werden jedoch regelbare Leistungstransformatoren benötigt. Hierfür werden Stelltransformatoren verwendet, die mehrere
Anzapfungen haben, wobei die Entnahme verschiedener Ausgangsspannungen durch Laststufenschalter erfolgt. Es kann auch ein Spannungsabgriff an den freigelegten Windungen mittels eines Schleifkontaktes erfolgen. Diese Stelltransformatoren haben jedoch erhebliche Nachteile. So werden Stufenschalter oder Schleifkontakte durch die hohen Spannungen und Ströme und die damit verbundene Funkenbildung sowohl mechanisch als auch elektrisch stark belastet und erfordern einen hohen Wartungsaufwand. Ein weiterer Nachteil liegt darin, dass eine Spannungsanpassung nur stufenweise erfolgen kann und eine zusätzliche Feinanpassung zusätzlichen technischen Aufwand erfordert.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Stelltransformator vorzuschlagen, der sowohl stufenlos einstellbar ist als auch für sehr hohe Leistungen geeignet ist.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Kontaktelement zum Anschluss an einen Verbraucher außerhalb des Transformatorkerns angeordnet ist. Im
Transformatorkern selbst und in seinem Inneren wird bei einer an die
Primärwicklung angelegten Wechselspannung ein magnetisches Wechselfeld erzeugt. Dieses magnetische Wechselfeld induziert wiederum Wirbelströme in elektrischen Leitern innerhalb des Wechselfeldes. Die Wirbelstromverluste steigen quadratisch mit der Frequenz an. Durch die Anordnung des Kontaktelementes außerhalb des Transformatorkerns ist das Kontaktelement außerhalb des magnetischen Wechselfeldes angeordnet. Hierdurch wird die Induktion von Wirbelströmen innerhalb des Kontaktelementes vermieden und es treten keine Wirbelstromverluste auf. Überraschenderweise kann hierdurch die Effizienz des Stelltransformators erheblich verbessert werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben und werden nachfolgend erläutert.
Indem die Stellwicklung eine Spule bildet, die um ihre Längsachse drehbar ist, muss der Stellkontakt nicht um die Stellwicklung herum geführt werden, sondern kann durch eine vertikale Bewegung bei einer Rotation der Stellwicklung jede Stelle auf der Stellwicklung kontaktieren.
Zur Verstärkung des von der Stellwicklung erzeugten Magnetfeldes ist ein
Spulenkern vorgesehen, der insbesondere ferromagnetisch ist. Der ferromagnetische Transformatorkern weist als Basis ein unteres horizontales Kemelement auf, welches mittels eines vertikalen Kernelements mit einem oberen Kernelement verbunden ist, so dass sich annähernd eine um 90 Grad gedrehte U- Form ergibt. Der Spulenkern mit der Stellwicklung ist im Zwischenraum zwischen dem unteren horizontalen Kernelement und dem oberen horizontalen Kernelement angeordnet. Hierdurch ergibt sich die für Transformatorenkerne übliche
rechteckige Form, wobei jedoch der Spulenkern mit der Stellwicklung beweglich, d.h. um seine Längsachse drehbar, ist. Alle Kernelemente einschließlich des Spulenkerns bestehen vorzugsweise aus Dynamoblechen, um den Wirkungsgrad des Stelltransformators zu erhöhen.
Zwischen der Stellwicklung und dem Spulenkern ist ein Spulenkörper aus dielektrischem Material, insbesondere aus Polyethylen, vorgesehen, welcher eine umlaufende Vertiefung als Führung für die Stellwicklung aufweist. Hierdurch wird die frei liegende Stellwicklung von dem Spulenkern einerseits elektrisch isoliert und andererseits auf dem Spulenkern fest gehalten, so dass die Wicklungen sich nicht gegenseitig kontaktieren können. Bei einer Drehung von Stellwicklung und Spulenkern dreht sich der Spulenkörper mit.
Die Stellwicklung ist mittels eines Verbindungsleiters mit einem elektrischen Innenleiter verbunden, der mit dem außerhalb des Transformatorkerns
angeordneten Kontaktelement elektrisch verbunden ist. Hierdurch kann ein
Verbraucher an die Stellwicklung angeschlossen werden, und zwar mit einem Anschluss an das Kontaktelement und mit dem anderen Anschluss an den
Stellkontakt.
Die Leitfähigkeit des Innenleiters für Wechselstrom wird dadurch verbessert, dass dieser aus einer Litze aus isolierten, parallel geschalteten Einzelleitern,
insbesondere aus Kupfer, besteht. Um den Innenleiter vom Spulenkern
abzuschirmen, ist ein Isolator vorgesehen, der ihn umgibt.
Der Spulenkörper, der Spulenkern und der Isolator sind jeweils als ein
Kreishohlzylinder ausgebildet, wobei der Spulenkern im Hohlraum des
Spulenkörpers, der Isolator im Hohlraum des Spulenkerns und der Innenleiter im Hohlraum des Isolators angeordnet ist. Hierdurch sind die genannten Elemente elektrisch voneinander isoliert und dennoch kompakt angeordnet.
Die Stellwicklung, der Spulenkörper, der Spulenkern, der Isolator sowie der Innenleiter sind fest miteinander verbunden und gemeinsam drehbar. Sie sind über ein Getriebe mit einer Gewindespindel, zum Antrieb des Stellkontakts dient gekoppelt, um bei einer Drehung eine damit synchronisierte vertikale Bewegung des Stellkontakts entlang der Stellwicklung zu bewirken.
Das außerhalb des Transformatorkerns angeordnete Kontaktelement ist als Gleitkontakt, insbesondere als Schleifring mit einer Bürste ausgebildet. Durch den Gleitkontakt kann die drehbare Stellwicklung über den mitdrehenden Innenleiter mit einem ortsfesten, d.h. nicht mitdrehenden Anschlusskontakt verbunden werden.
Spulenkörper, Spulenkern und Isolator weisen jeweils eine Öffnung für die
Durchführung des Verbindungsleiters auf. Die Öffnungen verlaufen insbesondere orthogonal zu der gemeinsamen Zylinderachse von Spulenkörper, Spulenkern und Isolator. Die Öffnungen sind so hintereinander angeordnet, dass sie einen durchgehenden Kanal für die Durchführung des Verbindungsleiters bilden.
Hierdurch kann das Ende der Stellwicklung, welches dem Stellkontakt
entgegengesetzt ist, über den Verbindungsleiter mit dem Innenleiter und dem Gleitkontakt verbunden werden.
Für die beiden horizontalen Kernelemente ist jeweils eine Kernelementoffnung zur Durchführung des Isolators und des Innenleiters aus dem Transformatorkern vorgesehen. Eine Kernelementoffnung ist vorzugsweise kreiszylindrisch. Sie weist insbesondere einen Durchmesser auf, der dem Innendurchmesser des
Spulenkerns entspricht. Hierdurch ist es vorteilhafterweise möglich, den Isolator innerhalb der Kernelementöffnungen und dem Hohlraum des Spulenkerns anzuordnen.
Weil außerdem jeweils eine Kernelementoffnung von zwei sich
gegenüberliegenden Segmenten eines Kreishohlzylinders gebildet wird, dessen Außendurchmesser vorzugsweise dem Außendurchmesser des Spulenkerns entspricht, weisen Kreishohlzylindersegmente und Spulenkern auch denselben Außendurchmesser und dieselbe Mantelstärke auf. Ein magnetisches Feld verläuft daher durch die Kreiszylindersegmente und durch den Spulenkern. Durch die identischen Innen- und Außendurchmesser des Spulenkerns und der
Kreiszylindersegmente werden Streuinduktivitäten vermindert und so der
Wirkungsgrad des Stelltransformators insgesamt verbessert.
Die beiden Zylinderenden des Isolators sind jeweils innerhalb einer
Kernelementöffnung angeordnet und bilden so zwei Lager. Dadurch ist der Isolator zusammen mit dem Innenleiter, dem Spulenkern, dem Spulenkörper und der Stellwicklung in den horizontalen Kernelementen drehbar angeordnet.
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf eine Zeichnung beispielhaft
beschrieben, wobei weitere vorteilhafte Einzelheiten den Figuren der Zeichnung zu entnehmen sind. Funktionsmäßig gleiche Teile sind dabei mit denselben Bezugszeichen versehen.
Die Figuren der Zeichnung zeigen im Einzelnen:
Figur 1 eine schematische Ansicht des Stelltransformators 200;
Figur 2 eine schematische Teilansicht des beweglichen Kernelements im axialen Schnitt; Figur 3a eine perspektivische Ansicht der horizontalen Kernelemente 2a, 2b und des Spulenkerns 3;
Figur 3b eine perspektivische Ansicht der horizontalen Kernelemente 2a, 2b und des Spulenkerns 3 nach Figur 3a in zusammengefügtem
Zustand; Figur 4 eine perspektivische Gesamtansicht des Stelltransformators 200;
und Figur 5 einen vertikalen Schnitt durch den Stelltransformator 200.
Figur 1 zeigt eine schematische und vereinfachte Ansicht des Stelltransformators 200. Dieser umfasst einen ferromagnetischen Transfornnatorkern 100 mit einem unteren horizontalen Kernelement 2a und einem oberen horizontalen Kernelement 2b, die mittels eines vertikalen Kernelements 1 verbunden sind und so eine um 90 Grad gedrehte U-Form ergeben. Die Kernelemente 1 , 2a, 2b sind fest miteinander verbunden, d.h. zueinander unbeweglich. Weiterhin besteht der Transformatorkern 100 aus beweglichen Elementen, insbesondere einem kreiszylindrischen
Spulenkern 3, der im Zwischenraum zwischen den beiden horizontalen
Kernelementen 2a, 2b drehbar angeordnet ist. Alle genannten Bauteile bestehen aus üblichen Dynamoblechen, d.h. aus gegeneinander isolierten Eisenschichten.
Auf dem vertikalen Kernelement 1 ist eine Primärwicklung 7 aufgewickelt, die einen ersten Stromkreis bildet. Die Primärwicklung besteht aus isoliertem
Kupferdraht. Durch die Isolierung ist der Kupferdraht gegenüber den anderen Windungen und gegenüber dem Transformatorkern 1 elektrisch isoliert. Wird an die Primärwicklung 7 ein Wechselstrom angelegt, dann wird in dem vertikalen 1 und den horizontalen Kernelementen 2a, 2b sowie in dem drehbaren Spulenkern 3 ein magnetischer Fluss erzeugt, der mit der Frequenz des Wechselstroms seine Richtung ändert. Ein zweiter Stromkreis wird durch eine Stellwicklung 30 gebildet, die auf den drehbaren Spulenkern 3 aufgewickelt ist. Die Stellwicklung 30 ist also die Sekundärwicklung und das sich ändernde Magnetfeld des Transformatorkerns 100 induziert in der Stellwicklung 30 eine Spannung.
Im Unterschied zur isolierten Primärwicklung 7 ist die Stellwicklung 30 selbst nicht isoliert und liegt nach außen hin frei. Die Isolierung der Stellwicklung 30 von dem Spulenkern 3 erfolgt vielmehr durch einen nicht dargestellten Spulenkörper 5 (siehe Figur 2). Die Stellwicklung 30 ist einlagig und die Windungen haben einen derartigen Abstand, dass kein elektrischer Kontakt zwischen den einzelnen Windungen besteht. Da die Windungen freiliegen, ist die Stellwicklung 30 auf ihrer gesamten Länge direkt kontaktierbar. Ein elektrischer Kontakt erfolgt mittels eines Stel Ikontaktes 22, der sich bei einer Drehung der Stellwicklung 30 bzw. des Spulenkerns 3 vertikal auf- oder abbewegt. Als Stellkontakt 22 dient eine
Kohlebürste. Das untere Ende der Stellwicklung 30 endet blind. Das obere Ende der Stellwicklung 30 ist mit einem (nicht gezeigten) Verbindungsleiter 37
verbunden, durch einen vertikal verlaufenden Kanal 32 in den Spulenkern 3 hineingeführt und elektrisch mit einem Innenleiter 15 verbunden ist. Der Innenleiter 15 ist durch den Spulenkern 3 und das obere horizontale Kernelement 2b aus dem Transformatorkern 100 herausgeführt. Im Bereich des oberen horizontalen
Kernelements 2b ist der Innenleiter 15 gestrichelt dargestellt. Das aus dem oberen horizontalen Kernelements 2b herausgeführte, obere Ende des Innenleiters 15 ist mit einem Kontaktelement 28 verbunden. Das Kontaktelement 28 besteht aus einem Schleifring 16 und einer Kohlebürste 20. Bei einer Drehung des
Spulenkerns 3 dreht sich auch der Innenleiter 15 mit dem Schleifring 16, da sie fest verbunden sind. Schleifring 16 und Kohlebürste 20 bilden also einen
Gleitkontakt. Die Kohlebürste 20 ist mit einem Anschlusselement 24 verbunden. Das zweite Anschlusselement 24 ist mit dem Stellkontakt 22 verbunden. Ist an die beiden Anschlusselemente 24 ein Verbraucher (nicht gezeigt) angeschlossen, so wird ein zweiter Stromkreis gebildet. Durch Drehung des Spulenkerns 3 und eine damit synchronisierte vertikale Bewegung des Stellkontakts 22 entlang der
Stellwicklung 30 ist deren effektive Länge bzw. deren effektive Windungszahl stufenlos veränderbar. Da das Verhältnis der Windungszahlen der beiden
Wicklungen 7, 30 direkt proportional der in der Stellwicklung 30 induzierten
Spannung ist, kann somit die Spannung des Stelltransformators 200 stufenlos eingestellt werden. Zwischen dem Spulenkern 3 und den horizontalen Kernelementen 2a, 2b besteht jeweils ein Luftspalt 31 . Dieser ist in der Figur 1 aus Gründen der Anschaulichkeit sehr breit dargestellt. Tatsächlich sollte der Luftspalt 31 möglichst eng sein, um die Dämpfung des magnetischen Flusses zwischen den horizontalen Kernelementen 2a, 2b und dem Spulenkern 3 zu minimieren. Figur 2 zeigt eine Teilansicht des beweglichen Kernelements im axialen Schnitt. Dieses umfasst den Spulenkörper 5, den Spulenkern 3 und einen Isolator 1 1 . Die drei Elemente sind jeweils als Hohlkreiszylinder ausgebildet, wobei der Isolator 1 1 im Spulenkern 3 und beide wiederum im Spulenkörper 5 angeordnet sind. Die Teile und deren Maße und Abstände zueinander sind aus Gründen der
Anschaulichkeit lediglich schematisch dargestellt und geben nicht die realen Größenverhältnisse wieder. Der Spulenkörper 5 besteht aus einem dielektrischen Kunststoff, und zwar aus Polyethylen. Er weist eine umlaufende Vertiefung 33 auf, die als Führung und Einbettung für die Stellwicklung 30 dient. Die Stellwicklung 30 wird so in ihrer Position festgehalten. Der dielektrische Spulenkörper 5 isoliert außerdem die Stellwicklung 30 von dem ferromagnetischen Spulenkern 3. Der ferromagnetische Spulenkern 3 verstärkt das von der Stellwicklung 30 erzeugte Magnetfeld. In seiner Öffnung 23 ist ein dielektrischer Isolator 1 1 für einen elektrischen Innenleiter 15 angeordnet. Die Stellwicklung 30 ist mittels eines horizontal verlaufenden Verbindungsleiters 37 mit dem Innenleiter 15 verbunden. Der Verbindungsleiter 37 ist zu diesem Zweck durch einen horizontal verlaufenden Kanal 32 des Spulenkörpers 5, des Spulenkerns 3 und des Isolators 1 1 in der axialen Öffnung 14 des Isolators 1 1 geführt, wo er mit dem Innenleiter 15 elektrisch verbunden ist. Der Innenleiter 15 ist dann mit dem Isolator 1 1 durch das obere horizontale Kernelement 2b geführt und elektrisch mit dem Schleifring 16 verbunden. Die drei beschriebenen Hohlkreiszylinder sind im Transformator 200 fest miteinander verbunden, also nicht gegeneinander verschiebbar oder drehbar. Wird die Stellwicklung 30 gedreht, dann drehen sich zusammen mit der Stellwicklung 30 auch der äußere dielektrische Spulenkörper 5, der Spulenkern 3, der Isolator 1 1 sowie der Innenleiter 15 und der damit verbundene Schleifring 16 (nicht gezeigt, siehe Figur 1 ) um ihre gemeinsame zentrale Längsachse.
Um die Effizienz des Stelltransformators 200 zu erhöhen, besteht der Innenleiter 15 aus einer mit einem isolierenden Dielektrikum umhüllten Litze aus isolierten Einzeldrähten. Hierdurch wird verhindert, dass ein so genannter Skin-Effekt auftritt, der die Impedanz des Innenleiters 15 erhöhen würde. Figur 3a zeigt eine schematische, perspektivische Ansicht des unteren
horizontalen Kernelements 2a, des oberen Kernelements 2b und des Spulenkerns 3. Der Spulenkerns 3 ist zwischen den beiden Kernelementen 2a, 2b„schwebend" dargestellt, d.h. aus Gründen der Anschaulichkeit sind die Abstände zwischen dem Spulenkern 3 und den horizontalen Kernelementen 2a, 2b, also die Luftspalte 31 , erheblich breiter dargestellt. Die beiden horizontalen Kernelemente 2a, 2b sind identische Bauteile, deren Längsachsen parallel zueinander verlaufen. Sie sind jeweils an ihrem einen Ende mit einem (nicht gezeigten) vertikalen Kernelement 1 verbunden, wodurch die Form eines um 90 Grad gedrehten U gebildet wird. Die horizontalen Kernelemente 2a, 2b haben eine quaderförmige Grundform. Im Bereich des drehbaren
Spulenkerns 3 weist jedes horizontale Kernelement 2a, 2b jedoch eine Verdickung bzw. zwei Ausbuchtungen in Form eines vorderen 36' und eines hinteren
Kreiszylindersegmentes 36" auf. Die Kreiszylindersegmente 36', 36" sind sich gegenüberliegend angeordnet und weisen eine gemeinsame zylindrische
Kernelementöffnung 35 auf. Das untere oder obere horizontale Kernelement 2a, 2b wird daher im Folgenden auch als„Hohlkreiszylinder" bezeichnet, an dessen Mantelfläche zwei Quader angeformt sind.
Der drehbare Spulenkern 3 ist ebenfalls ein Kreiszylinder mit einer einen zylindrischen Hohlraum bildenden Öffnung 23, also ein Hohlkreiszylinder. Es ist aus der Figur 3a ersichtlich, dass der Durchmesser der Spulenkernöffnung 23 dem Durchmesser der Kernelementöffnung 35 entspricht, wobei beide Öffnungen 23, 35 eine (nicht dargestellte) gemeinsame Mittelachse haben. Es ist ebenfalls ersichtlich, dass der Außendurchmesser des Spulenkerns 3 dem
Außendurchmesser des durch die Kreiszylindersegmente 36', 36" gebildeten Hohlkreiszylinders entspricht. Daraus folgt, dass der Spulenkern 3 und die
Kreiszylindersegmente 36', 36" auch dieselbe Mantelstärke aufweisen. Das von der Spule 7 erzeugte magnetische Feld verläuft daher von dem vertikalen
Kernelement 1 durch das obere horizontale Kernelement 2b, dann durch dessen obere Kreiszylindersegmente 36', 36", dann durch den Spulenkern 3 und die Kreiszylindersegmente 36', 36" des unteren horizontalen Kernelements 2a, oder in umgekehrter Richtung. Durch die identischen Innen- und Außendurchmesser des Spulenkerns 3 und der Kreiszylindersegmente 36', 36" werden Streuinduktivitäten vermindert und so der Wirkungsgrad des Stelltransformators insgesamt verbessert.
Figur 3b zeigt eine perspektivische Ansicht der horizontalen Kernelemente 2a, 2b und des Spulenkerns 3 nach Figur 3a in zusammengefügtem Zustand. Die Elemente sind so dargestellt, wie sie auch im Stelltransformator 200 angeordnet sind. Es ist dargestellt, dass die beiden Luftspalte 31 sehr eng sind. Zusätzlich zur Figur 3a ist der dielektrische Isolator 1 1 dargestellt. Dieser ist in den Öffnungen 23, 35 (nicht sichtbar, siehe Figur 3a) des Spulenkerns 3 und der
Kreiszylindersegmente 36', 36" angeordnet. Die zylindrischen Öffnungen 35 in der aus den beiden Kreiszylindersegmenten 36', 36" gebildeten Verdickung bilden jeweils ein oberes und unteres Lager mit dem entsprechenden
Mantelflächenabschnitt des Isolators 1 1 . Dadurch ist der Isolator 1 1 drehbar gelagert.
Die oberen und unteren Enden des Isolators 1 1 ragen aus den
Kernelementöffnungen 35 heraus. Am (nicht gezeigten) unteren Ende ist er mit einem (nicht gezeigten) Zahnrad 26 gekoppelt. An seinem oberen Ende ist der (nicht gezeigte) Schleifring 16 angeordnet, der sich ebenfalls mitdreht.
Figur 4 zeigt eine perspektivische Gesamtansicht des Stelltransformators 200 mit den horizontalen Kernelementen 2a, 2b und dem vertikalen Kernelement 1 , um das die Primärwicklung 7 mit einer Isolierung 6 gewickelt ist. An den beiden horizontalen Kernelementen 2a, 2b sind mit Isolierscheiben 27 insgesamt vier Verstärkungselemente 12 aus nicht magnetisierbarem Material befestigt. Diese stabilisieren die mechanische Struktur. Die beiden horizontalen Kernelemente 2a, 2b sind identische Bauteile, deren Längsachsen parallel zueinander verlaufen und die jeweils an ihrem einen Ende mit dem vertikalen Kernelement 1 verbunden sind, wodurch die drei Kernelemente die Form eines um 90 Grad gedrehten U bilden. Zwei gegenüberliegende Ausbuchtungen haben die Form von
Kreiszylindersegmenten 36', 36". Weiterhin ist für beide horizontale Kernelemente 2a, 2b jeweils eine Kernelementöffnung 35 vorgesehen, durch die der Isolator 1 1 mit dem Innenleiter 15 geführt ist. Auf dem oberen Ende des Isolators 1 1 sitzt der Schleifring 16 auf, wobei er den Innenleiter 15 kontaktierend umgibt. Der Schleifring 16 bildet mit der Kohlebürste 20 einen Gleitkontakt, welcher von einem Gleitkontaktgehäuse 17 mit einer Gehäuseklappe 19 geschützt wird.
Da der Schleifring 16 und die Kohlebürste 20 außerhalb des Transformatorkerns 100 angeordnet ist, treten in ihm keine Wirbelströme auf und der Wirkungsgrad des Stelltransformators wird dadurch erheblich verbessert.
Das Gleitkontaktgehäuse 17 weist eine Öffnung 34 für den Anschlusskontakt 24 auf, der mit der Kohlebürste 20 verbunden ist. Zwischen den beiden Verdickungen 36', 36" der beiden unteren und oberen horizontalen Kernelemente 2a, 2b ist die Stellwicklung 30 auf dem drehbaren Spulenkörper 5 angeordnet. Der mit dem Spulenkörper 5 drehbare Isolator 1 1 weist an seiner Unterseite ein Zahnrad 26 auf, das sich bei einer Rotation mitdreht. Das Zahnrad 26 greift in ein kleineres Zahnrad 25 ein und bildet so ein Getriebe, welches eine Gewindespindel 10 antreibt. In die Vertiefung des Gewindes greift ein in einem Stellkontaktgehäuse 8 angeordneter Stift 13 (nicht sichtbar) ein, der die Drehung der Gewindespindel 10 in eine vertikale Aufwärts- oder Abwärtsbewegung umsetzt. Dabei bewegt sich der (nicht sichtbare) Stellkontakt 22 zusammen mit seinem Stellkontaktgehäuse 8, der Steilkontaktgehäuseklappe 21 und dem Stift 13 vertikal. Die beiden hinteren Verstärkungselemente 12 dienen dabei als Führung für das Stellkontaktgehäuse 8. An den der Primärwicklung gegenüberliegenden Enden der horizontalen
Kernelemente 2a, 2b ist jeweils eine Gewindespindelbasis 4 angesetzt, die als
Halterung und Lager für die Gewindespindel 10 dienen. Die Gewindespindelbasen 4 bestehen aus dem gleichen unmagnetischen und nicht magnetisierbaren
Material wie die Verstärkungselemente 12. Das Gewinde der Gewindespindel 10 und das aus den beiden Zahnrädern 25, 26 gebildete Getriebe sind so
abgestimmt, dass sich bei einer Drehung der Stellkontakt 22 immer genau auf der Stellwicklung 30 befindet und diese kontaktiert. Hierdurch ist eine präzise stufenlose Einstellung des Stelltransformators 200 möglich.
Figur 5 zeigt einen vertikalen Schnitt durch den Stelltransformator 200. Dieser umfasst die Primärwicklung 7, die um das vertikale Kernelement 1 gewickelt ist, das untere horizontale Kernelement 2a und das obere horizontale Kernelement 2b. Zwischen den beiden horizontalen Kernelementen 2a, 2b ist die Stellwicklung 30 in den Vertiefungen 33 des Spulenkörpers 5 angeordnet. Im Spulenkörper 5 befindet sich Spulenkern 3 mit dem Isolator 1 1 . Im Inneren des Isolators 1 1 verläuft der Innenleiter 15. Der Innenleiter 15 ist mittels eines Verbindungsleiters 37 mit einem Ende der Stellwicklung 30 elektrisch verbunden. Der
Verbindungsleiter 37 ist durch den Spulenkörper 5, den Spulenkern 3 und den Isolator 1 1 geführt. Der Innenleiter 15 und der Isolator 1 1 durchstoßen das obere 2b und das untere horizontale Kernelement 2a. Auf der Oberseite des Isolators 1 1 ist der Schleifring 16 befestigt, der den Innenleiter 15 kontaktiert. Auf den
Schleifring 16 drückt eine Kohlebürste 20, die durch eine Feder 18 gegen den Schleifring 16 gedrückt wird. Bei einer Abnutzung der Kohlebürste 20 stellt sich diese automatisch nach.
An der Unterseite des Isolators 1 1 ist das große Zahnrad 26 befestigt, das bei einer gemeinsamen Drehung von Stellwicklung 30, Spulenkörper 5, Spulenkern 3, Isolator 1 1 , Innenleiter 15 und Schleifring 16 über das kleine Zahnrad 25 die Gewindespindel 10 antreibt. Der Stift 13 greift in die Vertiefungen des Gewindes der Gewindespindel 10 ein. Dadurch bewegt sich der Stift 13 und mit ihm der bei einer Drehung je nach Drehrichtung nach oben oder nach unten, wobei er den Stellkontakt 22 mitnimmt. Der durch eine Kohlebürste gebildete Stellkontakt 22 wird dabei durch eine (nicht gezeigte) Feder gegen die Stellwicklung 30 gedrückt. Der dargestellte Stelltransformator 200 hat einen sehr hohen Wirkungsgrad und ist für Leistungen im Bereich von 100 bis 250 Megavoltampere einsetzbar. Er eignet sich deshalb insbesondere für Kraftwerke, wo die Spannung stufenlos an unterschiedliche Netzverhältnisse angepasst werden muss.
Bezugszeichenliste . Vertikales Kernelement
a. Unteres horizontales Kernelementb. Oberes horizontales Kernelement. Spulenkern
. Gewindespindelbasis
. Spulenkörper
. Isolierung
. Primärwicklung
. Stellkontaktgehäuse
. Öffnung des Spulenkörpers
0. Gewindespindel
1 . Isolator
2. Verstärkungselement
3. Stift
4. Isolatoröffnung
5. Innenleiter
6. Schleifring
7. Gleitkontaktgehäuse
8. Feder
9. Gleitkontaktgehäuseklappe
0. Kohlebürste
1 . Steilkontaktgehäuseklappe
2. Stel Ikontakt
3. Spulenkernöffnung
4. Anschlusselement
5. Kleines Zahnrad
6. Großes Zahnrad
7. Isolierscheibe
8. Kontaktelement
0. Stellwicklung
1 . Luftspalt
2. Kanal für Verbindungsleiter
3. Vertiefung
4. Gehäuseöffnung
5. Kernelementöffnung
6'. Vorderes Kreiszylindersegment6". Hinteres Kreiszylindersegment
7. Verbindungsleiter
00. Transformatorkern
00. Stelltransformator

Claims

Patentansprüche
1 . Stufenloser Stelltransfornnator mit einem Transformatorkern (100), einer Primärwicklung (7), einer einlagigen, kontaktierbaren Stellwicklung (30), einem entlang der Stellwicklung (30) verstellbaren Stellkontakt (22) und einem mit einem Ende der Stellwicklung (30) verbundenen Kontaktelement (28), dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (28) außerhalb des Transformatorkerns (100) angeordnet ist.
2. Stufenloser Stelltransformator nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Stellwicklung (30) eine Spule bildet, die um ihre Längsachse drehbar ist.
3. Stufenloser Stelltransformator nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass für die Stellwicklung (30) ein, insbesondere ferromagnetischer, Spulenkern (3) vorgesehen ist.
4. Stufenloser Stelltransformator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der ferromagnetische Transformatorkern (100) ein unteres horizontales Kernelement (2a) und ein oberes
horizontales Kernelement (2b) aufweist, welche mittels eines vertikalen Kernelements (1 ) verbunden sind, so dass sich annähernd eine um 90 Grad gedrehte U-Form ergibt und der Spulenkern (3) mit der Stellwicklung (30) in dem Zwischenraum zwischen den horizontalen Kernelementen (2a, 2b) angeordnet ist, wobei die Kernelemente (1 , 2a, 2b, 3) vorzugsweise aus Dynamoblechen bestehen.
5. Stufenloser Stelltransformator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Stellwicklung (30) und
Spulenkern (3) ein Spulenkörper (5) aus dielektrischem Material,
insbesondere aus Polyethylen, vorgesehen ist, welcher eine umlaufende Vertiefung (33) als Führung für die Stellwicklung (30) aufweist.
6. Stufenloser Stelltransformator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellwicklung (30) über einen
Verbindungsleiter (37) mit einem elektrischen Innenleiter (15) verbunden ist, welcher mit dem außerhalb des Transformatorkerns (100) angeordneten Kontaktelement (28) verbunden ist.
7. Stufenloser Stelltransformator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenleiter (15) aus einer Litze aus isolierten, parallel geschalteten Einzelleitern, insbesondere aus Kupfer, besteht und von einem Isolator (1 1 ) umgeben ist.
8. Stufenloser Stelltransformator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Spulenkörper (5), Spulenkern (3) und Isolator (1 1 ) jeweils als ein Kreishohlzylinder ausgebildet sind, wobei der Spulenkern (3) im Hohlraum des Spulenkörpers (5), der Isolator (1 1 ) im Hohlraum des Spulenkerns (3) und der Innenleiter (15) im Hohlraum des Isolators (1 1 ) angeordnet ist.
9. Stufenloser Stelltransformator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Stellwicklung (30), Spulenkörper (5), Spulenkern (3), Isolator (1 1 ) und Innenleiter (15) fest miteinander verbunden, gemeinsam drehbar und vorzugsweise über ein Getriebe (25, 26) mit einer Gewindespindel (10) zum Antrieb des Stellkontakts (22) gekoppelt sind, um bei einer Drehung eine damit synchronisierte vertikale Bewegung des Stellkontakts (22) entlang der Stellwicklung (30) zu bewirken.
10. Stufenloser Stelltransformator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (28) als Gleitkontakt, insbesondere als Schleifring (16) mit einer Bürste (20) ausgebildet ist.
1 1 . Stufenloser Stelltransformator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Spulenkörper (5), Spulenkern (3), Isolator (1 1 ) jeweils eine, insbesondere orthogonal zu ihren Zylinderachsen verlaufende, Öffnung aufweisen, wobei die Öffnungen so hintereinander angeordnet sind, dass sie einen durchgehenden Kanal (32) für die
Durchführung des Verbindungsleiters (37) bilden.
12. Stufenloser Stelltransfornnator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für die horizontalen Kernelemente (2a, 2b) jeweils eine Kernelementöffnung (35) zur Durchführung des Isolators (1 1 ) und des Innenleiters (15) aus dem Transformatorkern (100) vorgesehen ist, wobei die Kernelementöffnung (35) vorzugsweise kreiszylindrisch ist und insbesondere einen Durchmesser aufweist, der dem Innendurchmesser des Spulenkerns (3) entspricht.
13. Stufenloser Stelltransformator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils eine Kernelementöffnung (35) von zwei sich gegenüberliegenden Segmenten eines Kreishohlzylinders (36', 36") gebildet wird, dessen Außendurchmesser vorzugsweise dem
Außendurchmesser des Spulenkerns (3) entspricht.
14. Stufenloser Stelltransformator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Zylinderenden des Isolators (1 1 ) jeweils innerhalb einer Kernelementöffnung (35) angeordnet sind, um zwei Lager zu bilden, durch die der Isolator (1 1 ) zusammen mit dem
Innenleiter (15), dem Spulenkern (3), dem Spulenkörper (5) und der Stellwicklung (30) drehbar ist.
PCT/DE2010/075133 2009-11-18 2010-11-15 Stufenloser stelltransformator Ceased WO2011060779A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009044571.4 2009-11-18
DE200910044571 DE102009044571A1 (de) 2009-11-18 2009-11-18 Stufenloser Stelltransformator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2011060779A1 true WO2011060779A1 (de) 2011-05-26

Family

ID=43607692

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2010/075133 Ceased WO2011060779A1 (de) 2009-11-18 2010-11-15 Stufenloser stelltransformator

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102009044571A1 (de)
WO (1) WO2011060779A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105914009A (zh) * 2016-04-18 2016-08-31 上海电力学院 兼具限流电抗器功能的低漏抗电力变压器
CN114242428A (zh) * 2021-12-23 2022-03-25 海盐伟佳电器科技有限公司 一种便于维护的变比可调电流互感器

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117524634B (zh) * 2023-12-26 2024-05-24 通用技术集团工程设计有限公司 一种可调式变压器

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB335283A (en) * 1929-01-29 1930-09-25 Hans Thoma Improvements in regulating transformers
DE599318C (de) * 1932-03-17 1934-07-29 Aeg Regelbarer Manteltransformator
GB637634A (en) * 1948-04-12 1950-05-24 Martin Rosenfeld Improvements in and relating to stepless regulating transformers
DE3744436A1 (de) 1987-12-29 1989-07-20 Messwandler Bau Ag Stelltransformator

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE155946C (de) *
DE189091C (de) *
US1112908A (en) * 1909-09-24 1914-10-06 Gould Storage Battery Co Transformer.
AT151240B (de) * 1936-01-07 1937-10-25 Bbc Brown Boveri & Cie Beweglicher Kern für Transformatoren und Drosselspulen.
FR1244102A (fr) * 1959-12-30 1960-10-21 Transformateur de réglage à balais diviseurs fixes
FR1584337A (de) * 1968-07-03 1969-12-19
CH506867A (de) * 1969-04-15 1971-04-30 Schmid Kurt El Ing Htl Stromabnehmeeinrichtung, für einen Stelltransformator oder eine Regulierdrosselspule
DE3546410A1 (de) * 1985-12-31 1987-07-02 Sikora Gernot Dipl Ing Fh Transformator

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB335283A (en) * 1929-01-29 1930-09-25 Hans Thoma Improvements in regulating transformers
DE599318C (de) * 1932-03-17 1934-07-29 Aeg Regelbarer Manteltransformator
GB637634A (en) * 1948-04-12 1950-05-24 Martin Rosenfeld Improvements in and relating to stepless regulating transformers
DE3744436A1 (de) 1987-12-29 1989-07-20 Messwandler Bau Ag Stelltransformator

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105914009A (zh) * 2016-04-18 2016-08-31 上海电力学院 兼具限流电抗器功能的低漏抗电力变压器
CN105914009B (zh) * 2016-04-18 2017-08-25 上海电力学院 兼具限流电抗器功能的低漏抗电力变压器
CN114242428A (zh) * 2021-12-23 2022-03-25 海盐伟佳电器科技有限公司 一种便于维护的变比可调电流互感器

Also Published As

Publication number Publication date
DE102009044571A1 (de) 2011-05-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10260246B4 (de) Spulenanordnung mit veränderbarer Induktivität
EP2428967B1 (de) Transformatorwicklung
WO2007137683A1 (de) Anlage zur berührungslosen energieübertragung
DE19927355A1 (de) Transformator mit kapazitivem Widerstand
WO2011060779A1 (de) Stufenloser stelltransformator
EP2709124B1 (de) Transformator
DE3108161C2 (de) Wicklung für einen Transformator bzw. eine Drossel
EP2863403B1 (de) Transformator
DE102013204638B4 (de) Vorrichtung zur Erfassung von Fehlerströmen
DE102012101988B4 (de) Anordnung einer Luft-Drosselspule und eines Umschalters sowie Verfahren zur Herstellung einer solchen Anordnung
DE2836437A1 (de) Regelbarer magnetischer kreis
EP1150319A1 (de) Schmelzsicherung
EP0154697B1 (de) Hochspannungswicklung mit gesteuerter Spannungsverteilung für Transformatoren
WO1995011514A1 (de) Leistungstransformator
WO2012028222A1 (de) Gekühlter transformator mit mindestens einem bandwicklung
DE639443C (de) Regeltransformator
DE640501C (de) Regeltransformator fuer stufenlose Spannungsregelung
AT19557B (de) Regelungseinrichtung für Wechselstromanlagen.
DE881389C (de) Hochfrequenzuebertrager mit veraenderbarem UEbersetzungsverhaeltnis
EP3420570B1 (de) Elektrisches hochspannungsgerät mit einer regelwicklungsgruppe
DE3744436C2 (de)
DE433752C (de) Transformator mit einer Sekundaerwicklung aus spiralfoermig aufgewickelten bandfoermigen Leitern, deren Windungen durch isolierende Zwischenlagen voneinander getrennt sind
DE102019127466A1 (de) Magnetspule für ein MR-Gerät
DE2002192C (de) Transformator, Drosselspule oder dergleichen Induktionsgerate fur hohe Be tnebsspannung
DE4300707C1 (de) Schaltungsanordnung zur Spannungseinstellung bei einer Wicklungsanordnung und Umsteller hierzu

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10805406

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 10805406

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1