Transformator zum wahlivelsen Anschluss an mehrere, -vorgegebene Netzspannungen. Die Erfindung betrifft einen Transforma tor, der wahlweise an zwei oder mehrere verschiedene Netzspannungen angeschlossen werden kann. Ein solcher Transformator ist zum Beispiel in Verbindung mit Ver- brauchsaeräten verwendbar, für die eine Primärspannung von bestimmtem Wert nö tig ist, wie zum Beispiel für Röntgenanlagen, so dass man ein ortsbewegliches Verbrauchs gerät an Ortsnetze mit verschiedener Span <B>n</B> nun- anschliessen kann.
Weisen die zwecks Anschluss an verschie dene Netzspannungen mit Anzapfungen ver- sehenen Wicklungen von Transformatoren der ganzen Länge nach den gleichen Wider stand auf die Längeneinheit auf, so tritt bdim Anlegen verschiedener Primärspannun gen eine sehr ungleiche Spannung am sekun- därseitigen Verbraucher auf. Die Erfindung ,olibt ein Mittel an die Hand, um durch die Wahl einer geeigneten Transformatorwick- lung diesen Übelstand -mäglichst zu beheben.
Nach der Erfindung weist bei einem Transformator zum wahlweisen Anschluss an mehrere, vorgegebene Netzspannungen mit mindestens einer durch ein oder mehrere Anzapfungen in zwei oder mehr Teile unter teilter Wicklung der Draht jedes Wicklungs teils dieser Wicklung einen solchen Wider stand auf die Längeneinheit auf und liegen die Wicklungsteile derart in Reihe, dass die vorgegebenen Netzspannungen so an die ge nannten Wicklungen angelegt worden kön nen, dass die sekundäre Klemmenspannung bei konstanter sekundärer Belastung mindestens annähernd konstant bleibt.
Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung in einigen Ausführungsbeispielen dargestellt.
Fig. <B>1</B> zeigt die Wicklung eines Spar transformators. Die Primärspannung kann dabei<B>je</B> nach Wunsch an zwei der Klem men P"<U>P;"</U> P, P" P:-, und P, angeschlossen t2 werden. Die Sekundärspannung, die der Primär spannung des zu speisenden Gerätes ent- spricht, wird dabei den Klemmen<B>8,</B> und 8-, entnommen.
Wird zum Beispiel die Primärspannung an die Klemmen P, und P, angelegt, so tritt in dem daran angeschlossenen Teil der Wick lung T ein gewisser - Spannungsverlust auf. Wird aber an die<U>Klemmen</U> P:,- und P" eine der betreffenden Windungszahl entspre chende Primärspannung angelegt, so würde bei gleichbleibender Belastung und gleich bleibendem ohmschen Widerstand<B>-</B> pro Län'- geneinheit der Wicklung die'verfügbare Se kundärspannung infolge eines andern Span nungsverlustes geändert.
Bei den dargestellten Ausführungsbei spielen ist daher der zwischen den Anzapf- punkten P, und P2 lieuende Teil der Wick- lung aus Draht mit kleinerem <B>2</B> Widerstand auf die Längeneinheit hergestellt, so dass der ohmsc'he Spannverlust in diesem Teil etwas kleiner ist., und zwar derart,
dass sieh die verfügbare Sekundärspannung (zwischen<B>8,</B> und<B>S,)</B> bei konstanter sekundärer Belastung nicht verändert.
Die Berechnung der für den genannten Zweck erforderlichen Verhältnisse der Wider stände geht nicht über die beim Entwurf eines Transformators üblichen Rechnungen hinaus und kann ohne weiteres von jedem Fachmann ausgeführt werden. Im folgenden wird ein Beispiel ausgearbeitet, das auf einen Transformator mit getrennt-en Wicklungen nach Fig. 2 Bezug hat, aus dem ersichtlich ist, wie man dabei verfahren soll.
Es wird der Spannungsverlust beim Gebrauch jeder der vorbestiminten Spannungen als Produkt von Widerstand und Strom ermittelt, und die verschiedenen Spannungsverluste werden -darnach -einauder gleich gestellt, woraus sich die Gleichungen ergeben, welche für die Be- reehnung der Verhältnisse benötigt sind.
Der allgemeine Ausdruck für den sekun dären Spati-nungsverlust ist <B><I>-</I></B><I> e.<B>=</B> 4<B>-</B></I> r. -:, p, i. r'.
In diesem Ausdruck ist i. der sekundäre Strom, r, der Widerstand der sekundären Wicklung, rp der Widerstand der primären Wicklung,- w'a*hrendp.das Transformatorver- hältnis darstellt.
Es sei der Widerstand der primären Wick lung zwi#"ehen Pi und P2<B><I>=</I></B> pl pro Win dung, während die Anzahl der Windungen ni ist. Der Teil zwischen P2 und P3 habe den Widerstand<B>p2</B> pro Windung und die Windungszahl sei m- Für den Teil zwischen Ph und P4 seien diese Werte p3 und n3.
Der Gesamtwiderstand der sekundären Wick lung werde r" genannt und die_ Windungs- zahl sei g,.
Wird die primäre Spannung an den Teil der primären Wicklung zwischen Pi und P2 angelegt, so ist nach obiger Gleichung der sekundäre Spannungsverlust
EMI0002.0061
Wird die Spannungsquelle an Pl undPs angelegt, so ist der Spannungsverlust an der Sekundärseite
EMI0002.0064
Legt man schliesslich den entsprechenden Spannungsunterschied an zwischen Pl und P4, so erhält man in der sekundären Wicklung einen Spannungsverlust
EMI0002.0067
Die Bedingung für gleiche Spannungs verluste in jedem dieser Fälle wird nun da durch gegeben, dag man ei, e2 und e,
9 ein- ander gleich stellt, wodurch nachfolgende Gleichung entsteht:
EMI0002.0070
Daraus ergibt sich, dass die Widerstände der Wicklungsteile in diesem Beispiel zu nehmende Widerstände pro Windung haben.
Entsprechende Berechnungen können nun auch ausgeführt werden, wenn die Spannun- geil in anderer Reihenfolge angelegt werden sollen und auch für eine andere Anzahl von Anzapfungen, während sich derartige Berech nungen auch für Spartransformatoren nach Fig. <B>1</B> ausfübren lassen.
Es ist einleuchtend, dass der Widerstand auf die Längeneinheit sowohl durch Ver wendung von Drähten aus Material von ver- schiedenemspezifischeinWiderstand als auch von Drähten aus dem gleichen Material, aber von verschiedenem Durchmesser verändert werden kann.
Angestellte Versuche haben ergeben, dass die Widerstände der verschiedenen Wick lungsteile derart gewählt werden können, dass die sekundär verfügbare Spannung bei verschiedenen Primärspannungen annähernd konstant bleibt.
Es ist einleuchtend, dass anstatt eines Spartransformators genau so gut ein Trans formator verwendet werden kann, dessen Primär- und Sekundärwicklung, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist, getrennt sind. Mit dem zuerst genannten ei-zielt man indessen den Vorteil, dass man dem als besonderes Gerät ausgebildeten Transformator sehr geringe Ausmasse geben kann. Wie sich von selbst verste9, kann die Primärwicklung mit einer beliebigen Anzahl von Anzapfpunkten ver sehen werden.