CH198505A - Mehrphasentransformator. - Google Patents

Mehrphasentransformator.

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CH198505A
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      Nehrphasentransformator.       Die Anwendung von     Sättigungen    über  13,000 Gauss und     insbesondere    die     Über-          schreitung        einer        SäMigungsgrenze    von 15,000  Gauss begegnet in der Praxis der     Schwierig-          keit,    dass der     Oberwellenbedarf    für die Mag  netisierung der Transformatoren zu hoch  wird.

   Während man die     Verzerrung    des       Magnetisierungsstromes    durch     dreizahlige     Oberwellen in .der Weise zu beherrschen ge  lernt hat,     ,dass    man die     Schaltung    der Trans  formatorenwicklungen     und    den Aufbau des  magnetischen Kreises     entsprechend    wählt,  fehlen ähnliche Verfahren     füm    die 5. und  7. Oberwelle. Dies     ist    aber dadurch beson  ders lästig, weil in     zahlreiehen    Netzen     unter     bestimmten Betriebsbedingungen die Eigen  frequenz des Netzes in die Grössenordnung  der Frequenz der 5. und 7.

   Oberwelle fällt,  wodurch Spannungsverzerrungen, zusätzliche       Erdschlussströme    und Störungen benach  barter Fernmeldeanlagen     zustande    kommen  können. Diese Umstände haben bisher der    Anwendung höherer Sättigungen im Trans  formatorenbau im Wege gestanden.  



  . Es sind Vorschläge gemacht worden. wel  che auf eine Beseitigung der nachteiligen  Wirkungen der Oberwellen des     Magnetisie-          rungsstromes    abzielen. Es wurde empfohlen,       Transformatoren    mit Wicklungen in Stern  schaltung mit solchen in     Dreiecksehaltung          zusammenwirken    zu lassen, weil hierbei die  5. und 7. Oberwelle von den beiden magne  tischen Kreisen in Gegenphase verlangt wer  den, so     dass.    eine :gegenseitige Belieferung mil  den nötigen Oberwellen ohne Benutzung der       Stromwege    des     Hochspannungsnetzes    erfolgt.  Man ist aber dann in der freien Wahl der  Schaltungen sehr beengt.

   Ferner     ist    eine An  ordnung bekannt geworden, welche sich des  Unterschiedes im     Magnetisierungsstrom    von  dreiphasigen Transformatoren mit und ohne       Rückschlussschenkel    bedient. Durch eine<B>be-</B>  sondere Belastung der     Rückschlussschenkel     mit einer Hilfsdrosselspule     wird        erreicht,    dass      das hinsichtlich der 5.

   Oberwelle     gegen6ätz-          liche        Verhalten    von     Transformatoren    mit und  ohne magnetischen     Rückschluss    gerade so aus  geglichen     wird.    dass die 5.     Oberwelle    im       Magnetisierungsstrom    entfällt. Transforma  toren mit einer solchen Einrichtung dürfen  jedoch nicht mit einer in sich geschlossenen  Dreieckswicklung versehen werden, .da hier  durch die Wirkung der Hilfswicklung zu  nichte gemacht wird.

   Mindestens müssen in  die Dreieckswicklung ergänzende Wider  stände eingeschaltet werden, welche dem  Dreiphasenstrom der Grundwelle keine Impe  danz entgegenstellen,     während    sie die     6oge-          nannte        Nullkomponente    der Grundwelle,  sowie die Oberwellen der durch 3 teilbaren  Ordnungszahlen abdrosseln.

   Dadurch wird  aber die Dreieckswicklung um ihre Wirkung  als Ausgleichswicklung gebracht, die für ver  schiedene Zwecke als nicht entbehrlich an  geseben wird.     Schenkelkurzschlüsse    werden  nicht mehr auf die drei Phasen verteilt, über  dies sind die Transformatoren für unmittel  bare Erdung und für den     Ansehluss    von     Erd-          s        chlussspulen    ungeeignet. Weiterhin steigen  die zusätzlichen Verluste der Transforma  toren.  



  Zweck der Erfindung ist nun die Her  stellung von Transformatoren, welche die  Entlastung des Netzes von unerwünschten  Harmonischen ermöglichen bei voller Frei  heit in der Wahl der     .Schaltung    sämtlicher  Wicklungen. Es wird dies durch eine solche  Ausbildung des magnetischen     Kreises    des  Transformators erreicht, dass für jeden ge  schlossenen     Kraftlinienweg    im Kern dieses  Transformators die Summe der für     sinus-          förmigen        Flussverlauf    erforderlichen     magneto-          motorischen    Kräfte hinsichtlich einer oder  mehrerer Harmonischen einen solchen Wert  annimmt,

   dass das Netz von diesen Harmo  nischen entlastet ist. Die Erfindung lässt sich  sowohl auf Drei- als auch auf 'Sechsphasen  transformatoren anwenden und spielt sinn  gemäss auch bei Transformatoren anderer  Phasenzahl eine Rolle für die dort in Frage  kommenden Oberwellen, beispielsweise für    die 3. Oberwelle von     Vierpha8entransforma-          toren.     



  Die Erfindung sei an einem     Beispiel    für  die 5. Oberwelle eines     Dreipha6entransforma-          tors    erläutert, das sich sinngemäss auch auf  die 7.     Oberwelle    dieses Transformators über  tragen lässt.  



       Fig.    1 zeigt einen     dreischenkligen    Trans  formatorkern, dessen Joch in     Dreiecksanord-          nung    ausgebildet ist. Die     Betrachtung    gilt  sinngemäss für jede Anordnung, bei welcher  ein Teil des magnetischen Kreises ein Drei  eck bildet. Die erregenden Wicklungen 4, 5  und 6, welche auf den Schenkeln 1, ? und 3  aufgebracht     sind,    können beliebig     geschaltet     sein,     desgleichen    die weiteren, für die Auf  gabe der Transformierung vorgesehenen  Haupt- und Hilfswicklungen.

   Zu den drei  Schenkeln gehören Kraftflüsse     F1,        FZ    und F,  Innerhalb der .loche entstehen dann Flüsse       F12,        FZa    und     F.1.    Das     Vektordiagramin    der       Fig.    ? kennzeichnet die Grössen- und Phasen  beziehung der drei Schenkelflüsse und der  drei     Jochflüsse.    'Man überzeugt sich von der  Richtigkeit der Darstellung durch Nach  prüfung der Beziehung    F, =     Fit        --        Fal       und der     entsprechenden    weiteren Beziehun  gen,

   welche hieraus durch zyklische Ver  tauschung der     Indices        hervorgehen.    Die Er  findung bedient sich nun der     Erkenntnis.     dass der     Amperewindungsbedarf    für die ein  zelnen Flüge hinsichtlich der Grundwelle  angenähert in Phase ist mit den eingetrage  nen     Flussvektoren.    Hinsichtlich der 5. und  7. Oberwelle tritt jedoch ein neuer Umstand  auf.     Fig.    3a zeigt das     Vektordiagramm    der  5.

   Oberwelle der     magnetomotorischen    Kräfte  in den drei Schenkeln.     Abgesehen    von einem  belanglosen Phasenwinkel, der alle drei Vek  toren gleichmässig     betreffen    kann, zeigt sieh  in dieser Figur die bekannte Tatsache, dass  die     Phasenfolge    des     Vektordiagrammes    der  5. Harmonischen entgegengesetzt ist dem  Drehsinne des     Vektordiagrammes    der Grund  wellen. Ist     nämlich    beispielsweise a die       Winkelabweichung    zwischen den Nulldurch-           gängen    der Grundwelle und der 5.

   Oberwelle  der     magnetomotorischen    Kraft im Schenkel 2  (5 a im Winkelmass der 5. Oberwelle), so sind  die     entsprechendenWerte    für Schenkel 3 und 1  naturgemäss 120'     -f-    a und 240'     +    a     bezw.     im Winkelmass der 5. Oberwelle 600       -I-    5 a  und 1200'     --i-    5 a, welche Werte gleichwertig  sind mit 240       -f-   <I>5 a</I> und 120       +    5 a, wenn  man ganze Vielfache von<B>360'</B> unterdrückt.  Das bedeutet aber, dass die Phasenfolge der  5.

   Oberwelle der     magnetomotorischen    Kraft  in den Schenkeln 2, 3 und 1 durch die  Winkelgrössen 0, 240 und 120 charakterisiert  ist, was der in     Fig.        3a        dargestellten    ,gegen  läufigen Phasenfolge     entspricht.    In     Fig.3b     ist ferner nach denselben Erwägungen noch  die 5.     Oberwelle    der     magnetomotorisahen          Kräfte    in den Jochen eingetragen. Bezüglich  der Phasenfolge gilt auch hier, dass eine Um  kehrung stattgefunden hat.

   Man findet die  massgebenden     Vektorlagen    durch Bestimmung  der Winkelabweichung der Grundwelle von  einer     bestimmten    Bezugslinie und Multipli  kation     mit    5. Als Bezugslinie aller Vektoren  der Grundwelle und der 5. Oberwelle ist nach  wie vor, wie in     Fig.        ss@    gestrichelt an  gedeutet, der     Flussvektor    des     ,Schenkels    2  gewählt. Das     Ergebnis    ist     selbstverständlich     von dieser besonderen Wahl unabhängig,  ebenso vom     Absolutwert    des Winkels a.

      Betrachtet man nun irgend einen ge  schlossenen     magnetischen        Kreis,    welcher  zwei Schenkel und deren Jochverbindungen       umfasst,    so stellt sich überraschenderweise  heraus, dass ,der -Gesamtbedarf an     magneto-          motorischer    Kraft auf ,dem     ,geschlossenen          Kraftlinienwege    nur für die     Oberwellen    und  unter diesen nur für die 5., 7., 12 n   5.,  nicht     hingegen    für die Grundwelle und die  11., 13. usw. Oberwelle gleich Null ist oder  zum mindesten sich weitgehend zu Null er  gänzt.

   Hierin ist     n    = 0, 1, 2, 3<B>...</B> Beispiels  weise ergibt ,der Umlaufsinn Schenkel 3     auf-          wärts,    Joch 31, Schenkel 1 abwärts, Rück  schluss     .durch    das untere Joch, folgende  Aneinanderreihung von Vektoren im Ober  wellendiagramm         H,("    in positivem Sinne, 2     H31(5)    in posi  tivem Sinne,     H1(5)    in negativem     Sinne.     



  Die     Zusammensetzung    ist     unter        BerÜcksichti-          gung    der Weglängen l; (Joch) und     1s    (Schen  kel) in     Fig.4    vollzogen und liefert für die  5. Harmonische das Ergebnis Null, wenn die       Beziehung    erfüllt ist:  
EMI0003.0054     
    Bei gleicher Sättigung kann man dieser Be  ziehung durch Wahl der Längen .des magne  tischen Kreises leicht entsprechen. Bei un  gleicher Sättigung lässt sich auch durch Wahl  entsprechender     Querschnitte    der magnetischen  Kreise die Verteilung der     magnetomoto-          rischen    Kräfte beeinflussen.  



       Ein    weiteres Ausführungsbeispiel :der Er  findung löst die Aufgabe, das gleiche Er  gebnis mit Transformatoren des üblichen  Kernaufbaues zu erzielen. Bekanntlich wer  den die meisten Transformatoren, insbeson  dere diejenigen höherer Leistung, mit in  einer Ebene liegenden Schenkeln ausgeführt.  Es fehlt also hier die dritte .Seite des     Joch-          dreiecks.    Es ist aber möglich, eine vollkom  men .gleichwertige     magnetische    Schaltung an  zugeben, bei welcher die drei Schenkel in  einer Ebene liegen.

   Man bedient sich hierzu  der Bauart mit     Rückschlussschenkel,        voTzugs-          weise    des     Fünfschenkeltransformators.        Fig.    5       zeigt,    dass ein     Fünfsahenkeltransformator          Jochflüsse    aufweist, welche mit den     .Schen-          k        elflüssen    nach Grösse und Phase nicht über  einstimmen.

   In     Fig.    5a ist     zunächst    die be  kannte Tatsache zum     Ausdruck        gebracht,     dass die     Grundwellenflüsse    in den Rück  schlussschenkeln dem Betrage nach :gleich  sind und einen geschlossenen     Umlaufsinn     ergeben. Man könnte sich daher -die     Rück-          schlüsswege    an den     strichpunktiert        eingetra-          genen        Schnittsiellen    unterteilt und die beiden       Jochabschnitte    dort     zusammengeschlossen     denken.

   Damit ist     erwiesen,        @dass    der     Drei-          phasentransform.ator    !der     Fünfsahenkelbauart     sich (grundsätzlich so verhält wie der  früher behandelte     Dreiph-asentransformator     mit     Dreiecksjoch.    Verfolgt man     die    Flüsse           vektoriell    etwas genauer, so     gelangt    man zu  dem     Vektordiagramm    der     Fig.5b,    in wel  chem sowohl die drei Schenkelflüsse     F1,        FZ     und     F3,

      als auch die drei     Jochflüsse        F12,        F23     und     F31    eingetragen sind. Das Dreieck der       Jochflüsse    kann durch     geeignete    Bemessung  der     Schenkel-    und     Jochquerschnitte,    sowie  der Einzellängen des     magnetischen        Kreises     zu einem     gleichseitigen    gemacht werden       (vergl.        rechtes    Bild der     Fig.        5b)

  .    Man kann  diese symmetrische Ausbildung der     Flüsse     aber auch mit beliebigen     Querschnitten    und  Längen erreichen, wenn man gemäss     Fig.    6  auf die     Jochabschnitte        bezw.        Rückschluss-          schenkel    in an sich bekannter     Weise    Hilfs  wicklungen 7 aufbringt, die in Reihe und  zu einem geschlossenen     iStromkreis    zusam  mengeschaltet sind.

   Diese     erzwingen    eine       Flussverteilung    im Sinne einer Ergänzung  aller Flüsse zur Summe<B>Null,</B> somit die Aus  bildung eines gleichseitigen     Vektordreiecks     der     Jochflüsse.    Nicht     immer    wird diese       Flusssteuerung    für den beabsichtigten Zweck  die günstigste Lösung sein. Abweichungen  können ebenfalls durch die besondere     )Vahl     der     Windungszahl    der Hilfswicklungen er  zwungen werden. Im allgemeinen wird man  aber Wert darauf legen, drei um 120' ver  setzte     Jochflüsse    zu erhalten.

   Die Gleich  wertigkeit von Transformatoren mit Rück  schlussschenkeln     einerseits    und solchen in  Mantelbauart anderseits gestattet natürlich  die Erreichung der gleichen Wirkung auch  bei Manteltransformatoren.  



  Die für die 5. Oberwelle angestellten  Überlegungen sind in gleicher Weise auch  für die 7. Oberwelle gültig, so dass ein nach  der Erfindung     bemessener    magnetischer  Kreis keinen     Magnetisierungsatrom    der 5.  und 7. Oberwelle benötigt.

   Dadurch, dass  innerhalb jedes     geschlossenen    Kraftlinien  ueges Flüsse verschiedener Phasenlage ab  wechseln, entsteht jeweils der entgegen  gesetzte Bedarf an Oberwellen der     magneto-          motorischen    Kraft, so dass in jedem Augen  blick die Schenkel den     Bedarf    an     magneto-          motorischer    Kraft der     Joche        bestreiten    und  umgekehrt. Es     entstehen    also freie maäne-    tische     Spannungen    der 5. und 7.

   Oberwelle  an den Schenkel- und     Jochabschnitten,    die  sich das Gleichgewicht halten und deren  Summe nicht durch einen dem Netz entnom  menen Anteil des     Magnetisierungsstromes    ge  deckt zu werden braucht.  



  Um dem     Transformatorbauer    die     wün-          schenswerte    Freizügigkeit beider     Bemessung     des magnetischen Aufbaues von Transforma  toren zu geben, kann man auch darauf ver  zichten, den Bedarf an     magnetomotorischer     Kraft für einen     bestimmten        Abschnitt        des     magnetischen     Kreises    ausschliesslich durch  die ,geometrischen     Abmessungen    der Eisen  wege festzulegen.

   Man kann vielmehr durch  geeignete Materialauswahl oder .durch andere  Regelung des     abschnittweisen        Bedarfes    an       mabanetomotorischer    Kraft für die Ein  haltung der     Regel    gemäss der     Erfindung     sorgen. Eine geeignete     Lösung    stellt in die  sem Sinne beispielsweise auch die     Belastung     einzelner Abschnitte mit zweckmässig regel  baren, vorzugsweise eisengesättigten     Drossel-          spulen    vor.

   Man wird hierfür naheliegender  weise die     unbewickelten        Jochabschnitte        be-          vorzugen.'Sieht    man einzelne     Drosselspulen    8  vor     (Fig.    7), die auf den     Rückschluss6chen-          keln    übrigens zusammengefasst werden     kön-          den,    so regelt man den     Betrag    der 5.

   Ober  welle der     magnetomotorisehen    Kraft auf den       Jochabschnitten.    Für die Regelung der       Phasenlage        steht    etwa eine     .Schaltung    nach       Fig.    6 oder eine andere zweckmässige Ver  kettung von Hilfswicklungen und Hilfs  drosselspulen zur Verfügung.  



  Die     Verwendung    von     Hilfswicklungen     mit induktiver     Belastung    setzt     zunächst    den       Bedarf    an     magnetomotorischer    Kraft der  Grundwelle hinauf. Durch Sättigung     das     Eisens der induktiven     Belastungen    kann man  erreichen, dass in noch     stärkerem    Masse die  5. Oberwelle der     magnetomotorischen    Kraft  erhöht wird.  



  Bei allen erwähnten     Bauformen    hat  ebenso     wie    bei der Zusammensetzung des       Joches    aus drei zu einem Dreieck zusammen  gefügten     Abschnitten    die     ,geschlossene    Hilfs  wicklung     noch    den     Vorteil,    dass sie die dritte      Oberwelle im     Flüss    unterdrückt. Es kommt  also auch nicht zu der an sich     bekannten     Rückwirkung .der 3. Oberwelle des     Flusses     auf die 5. Oberwelle des     Magnetisierungs-          stromes.     



       Dies    sei     anhand    der     Fig.    8 gezeigt, welche  einen Transformator sowohl     mit    magnetischer  Dreiecks- als auch Sternschaltung wiedergibt.  Es sollen dabei     zugleich        -die    in     einem    symme  trischen     D.reiphasensystem    für     sinusförmigen     Fluss     einzuhaltenden    Bedingungen erläutert  werden.

   1, 2, 3 sind     die,Sehenkel    .des     Trans-          formators,    an die sich unten die in Stern       geschalteten        Joche    10, 20, 30 und oben nie       in    Dreieck geschalteten Jochteile 12, 23, 31  anschliessen.  



  Da in einem symmetrischen     D.reiphasen-          system    der zur Erzeugung eines     .sinueför-          migen    Flusses erforderliche     Magnetisierungs-          strom    keine 3., 9. ...     Harmonische    führen  kann, sucht sich eine 3., 9.<B>...</B>     Oberwelle    im  Fluss auszubilden, .die auf den     Magnetisie-          rungsstrom    rückwirkend die     erwünschte          Kompensation    der 5. Harmonischen stört.

    Während sich im     magnetischen        iStern        .aus    ,den  Teilen 1-10, 2-20, 3-30 ,die 3.     Flussharmo-          nisehe    nur schwach ausbilden kann, da sie  ihren Rückweg durch die Luft nehmen muss,  kann sie sich indem magnetischen Dreieck  aus den Seiten 12,     23,-    31 in voller Stärke       entwickeln.     



       Es        wird        daher    zum     mindesten    im     Joch-          dreieck    zur     Unterdrückung    .der     Flussharmo-          nischen    dreifacher und höherer Ordnung eine  Hilfswicklung als     Dämpferwicklung    vor  gesehen, die für den     gesamten        Magnetisie-          runb        anteil    der 3. Stromharmonischen im  Jochdreieck     dimensioniert    ist.

   Bei starker       Schenkelstreuung    muss auch auf     ,dem    Schen  kelstern eine     Dämpferwieklung    für die  3.     Harmonische    angebracht werden, die in  den     meisten    Fällen als Dreieckswicklung  (Arbeitswicklung) schon vorhanden     isst.    In  jedem Falle muss sie bei einem unmittelbaren  magnetischen     Rückschluss    (4. und 5. Schenkel)       vorhanden    sein.  



  In der     Fig.    8 ist     die    in )Stern geschaltete       Haup        wicklung        mit    4, 5, 6, die Dämpfer-    Wicklung für das Jochdreieck mit     'la    und die  jenige für den Schenkelstern     (gestrichelt    ge  zeichnet) mit 7b bezeichnet. Die Hauptwick  lung 4, 5, 6 ist an das Netz U, V, W an  geschlossen.  



  Die     Dämpferwicklung    7a des     Jochdrei-          ecks    kann bei     symmetrischer        Anordnung    zur       unmittelbaren        Zuführung    der     Magnetisie-          rungssoheinleistung    für das Joch dienen,       indem    man ihr in den     Eckpunkten    die Span  nung des Netzes<I>U,</I>     V,   <I>W</I>     entweder    unmittel  bar oder über eine auf den Schenkeln vor  gesehene, nicht weiter dargestellte Hilfs  wicklung von geeignetem Übersetzungsver  hältnis zuführt. Da die -5.

   Harmonische in  den     Maagnetisierungsströmen    von Joch und  Schenkeln um<B>180'</B>     plhasenverschoben    ist, so       tritt    infolge des parallelen     Anschlusses    der  Joch- und     Sehenkelwicklungen    an das Netz  bei gleichen, auf die 5.     Harmonische    bezoge  nen     Magnetisierungsleistungen    eine     Kompen-          sation    der 5.     Harmonischen    im resultierenden       Magnetisierungsstrom    ein.  



  Ohne besondere Erregung des     Joches     muss die     Jochmagnetisierung    von der     Joch-          wicklung    auf .den Schenkeln dem Joch zu  geführt werden. Da wegen der Kompen  sationsbedingungen angenäherte Gleichheit  der auf die 5. Harmonische     bezogenen,Schein-          leistungen    in Schenkeln und Joch erforder  lich ist, so kann eine starke Streuung auf  treten, die     Zusatzverluste    bewirkt.

   Durch  die Erregung des     Joches    vom Netz oder mit  tels einer auf     .den    Sehenkeln     vorgesehenen     Hilfswicklung     wird    dieser Nachteil vermie  den. Die     Dämpferwicklung    des     Joches    muss  alsdann auf den vollen, für .das     Jochteil    er  forderlichen     Magnetisierungsstrom    dimensio  niert werden.  



  Bei Speisung der Jochwicklung von einer  auf den Schenkeln angebrachten Hilfswick  lung ist zu beachten, dass in der     Jochwick-          lung    im Gegensatz zu .der auf den Schenkeln  befindlichen Hilfswicklung auch die 3. Har  monische des     Magnetisierungsstromes    fliessen  muss, damit .der     Jochfluss        sinueförmig    bleibt.  Die Jochwicklung ist daher     entsprechend     stark zu bemessen.      Während der     Fig:8    die übliche Anord  nung der Arbeitswicklung auf dem Schenkel.

         das    heisst auf dem Sternteil des aus einem       Stern    und Dreieck     zusammengesetzten        Mag-          netsystems    zugrunde liegt, lässt sich auch  die in Dreieck     geschaltete        Arbeitswicklung     auf das magnetische Dreieck verlegen, das  das Joch des Magnetkreises bildet.

   Der hier  durch bedingte Vorteil gegenüber einer An  ordnung, bei welcher die Arbeitswicklung  auf dem Kern liegt,     besteht    darin, dass die       Arbeitswicklung    die     Abdämpfung    der drit  ten     Flussharmonisehen    im Joch selbst über  nimmt und eine     besondere        Dämpferwicklung     überflüssig macht.  



  F     ig.    9 zeigt ein Ausführungsbeispiel hier  für. 1, 2, 3 sind die     unbewickelten    Schenkel  und 12, 23, 31 das die Arbeitswicklung 4,  5, 6 tragende     Jochdreieck.    In     Fig.    10 sind  auch noch die Schenkel mit einer Arbeits  wicklung     4a,        53,        6"    versehen, die zu der an  dern     Arbeitswicklung    entweder parallel oder  in Serie geschaltet ist. Die Figur     selbst    zeigt  die     Serienschaltung.     



  Für die einen     magnetischen        Stern    bilden  den Schenkel ist es für die     gestellte    Auf  gabe, dass sich für jeden -     mindestens    zwei       bewickelte        Schenkel        umfassenden    - ge  schlossenen     Kraftlinienweg    die Summe der  erforderlichen     magnetomotorischen    Kräfte  hinsichtlich der 5.     und    7.     Harmonischen    auf  hebt, nicht wesentlich, ob Stern- oder Drei  ecksscha-ltung vorliegt.

   Verwirklicht man  aber die magnetische     Dreiecksschaltung    der       Joehabschnitte    .dadurch, dass man den     Trans-          formator    als     fünfschenklige    Bauform aus  bildet, die zur Erzwingung der Symmetrie  der     Flussgrundwelle    in den     Jochabschnitten     auch noch mit Hilfswicklungen versehen sein  kann, so liegen die     Verhältnisse    etwas ver  wickelter. Sind nämlich beide Arbeitswick  lungen in     iStern    oder in Zickzack geschaltet,  so bildet sich in den Schenkeln eine 3. Har  monische im Fluss aus. Nun wirkt bekannt  lich eine 3.

   Oberwelle des     Flusses    auf .den  gesamten     Amperewindungsbedarf    hinsicht  lich der 5. Oberwelle zurück. Dadurch ent  steht eine Störung des andernfalls erzielten         Amperewindungsgleichgewichtes    der 5. Ober  welle.  



  Es werden daher auf den     Hauptschenkeln     an sieh     bekannte        geschlossene,    in Dreieck       geschaltete    Hilfswicklungen     verwendet    oder  auf den     Rückschlussabschnitten    Hilfswick  lungen so aufgebracht und     geschaltet,        @dass     sie die Entfaltung von     Schenkelflüssen    der  3.

   Harmonischen zwar     unterbinden,        jedoch     die natürliche     Verzweigung    des     Flusses    der  Grundwelle nicht stören.     Zweckmässigerweise     vereinigt man dabei die Hilfswicklungen der       Rückschlussabschnitte    mit jenen der     Joch-          abschnitte.     



  Die     Fig.    11 bis 13 zeigen     entsprechende     Abänderungen der     Fünfschenkeltransforma-          torender        Fig.6.    7a, 7b, 7e, 7d sind die Hilfs  wicklungen auf den     Jochen.    In     Fig.ll    sind  die     Schenkel    mit einer     geschlossenen    Drei  eckswicklung     8a,    8b, 8e     versehen.    Statt     dessen     können .die     Rücksehlusssehenkel,    wie     Fig.    12  zeigt,

   zur     Abdämpfung    der in ihnen gleich  gerichteten     3..        Flussharmonischen    Hilfswick  lungen 9a und 9b erhalten. Diese sind über  kreuzt miteinander verbunden, so dass sich  die von der 3. Harmonischen erzeugten       EMKe    addieren, dagegen die von der       Grundwelle    hervorgerufenen     EMKe    auf  heben. Sind in den     Ausführungsbeispielen     der     Fig.    11 und 12 die     Windungszahlen    von  7b und 7e beispielsweise gleich w, so     sind     die von 7a     und    7d gleich .

   In     Fig.    13 sind  nun zur     Materialersparnis    die Wicklungen 7  und 9 miteinander vereinigt. Es werden die  Wicklungen 7a, 7b, 7e, 7d alle mit ,der glei  chen     Windungszahl    w ausgeführt. Die Ver  bindung der an die Wicklungen 7b und 7c       angeschlossenen    Hilfswicklungen der äussern       Jochabschnitte    7a und 7d werden unterein  ander     parallelgeschaltet.    Es zerfällt     alsdann     die     Jochwicklung    in zwei     geschlossene    Drei  eckswicklungen 7a, 7b, 7e und 7b, 7e, 7d,

   für  welche die für den     Kraftfluss        bestehende          Bedingung          Fsi        +        T'        iz        +        F'Za    = 0  in gleicher Weise erfüllt ist.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH: Mehrphasentransformator, .gekennzeichnet durch eine solche Ausbildung des magne tischen greises, @dass für jeden geschlossenen Kraftlinienweg im gern des Transformators die Summe der für den sinusförmigen Fluss verlauf erforderlichen magnetomotorischen Kräfte hinsichtlich einer oder mehrerer Har monischen einen solchen Wert annimmt, dass das Netz von diesen Harmonischen entlastet wird. UNTERANSPRÜCHE:
    1. Mehrphasentransformator nach Patent anspruch mit annähernd sinusförmigem Magnetisierungsstrom, gekennzeichnet durch eine solche Ausbildung des magne tischen Kreises,. dass sich für jeden :ge schlossenen Kraftlinienweg die Summe der für sinusförmigen Flussverlauf erfor derlichen magnetomotorischen Kräfte hin sichtlich der 5. und 7. Harmonischen an genähert aufhebt.
    2. Mehrphasentransformator nach Unter anspruch 1, dadurch ,gekennzeichnet, dass ein Teil des magnetischen Kreises ein Dreieck bildet. 3. Mehrphasentransformator nach Unter anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Joche zu einem Dreieck zusammen gefügt sind. 4. Mehrphasentransformator nach Unter anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, dass er mit einem freien magnetischen Rück schluss versehen ist,,der einer Anordnung der Joche zu einem Dreieck hinsichtlich der 5. und 7. Harmonischen gleichwertig ist.
    5. Mehrphasentransformator nach Unter, anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Jochflüsse durch auf den Jochen be findliche Hilfswicklungen gesteuert wer den.
    6. Mehrphasentransformator nach Unter anspruch 5,dadurch.gekennzeichnet, dass die Hilfswicklungen ein gleichseitiges Vektordreieck der Grundwellen und der nicht durch 3 teilbaren Oberwellen der Jochflüsse erzwingen. 7. Mehrphäsentransformatör nach Unter anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ,die Hilfswicklungen durch zusätzliche induktive Belastung den Bedarf an magnetomotorischer Kraft der einzelnen Joche regeln.
    B. Mehrphasentransformator nach Unter anspruch 7, .dadurch .gekennzeichnet, dass die induktive Belastung der Hilfswick lungen aus Drosselspulen mit gesättigtem Eisenkern besteht. 9. Mehrphasentransformator nach Unter anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,..dass ,die auf :
    die Dreiecksseiten des Magnet kreises aufgebrachte Hilfswicklung als Dämpferwicklung zur Abdämpfung der* im Fluss vorhandenen Harmonischen dritter Ordnungszahl dient, die in der magnetischen Dreiecksschaltung auftritt, wenn im Magnetisierungsstrom die Har monische dritter Ordnungszahl fehlt.
    10. Mehrphasentransformator nach Unter- anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass auch auf dem Schenkelstern eine Dämpferwicklung vorhanden ist.
    11. Mehrphasentransformator nach Unter anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,,dass der auf die Dreiecksseiten aufgebrach ten Dämpferwicklung die Magnetisie- run:ge.s.cheinleistung desJoches entweder unmittelbar vom Netz oder mittels einer auf den Schenkeln vorgesehenen Hilfs wicklung zugeführt wird.
    12. Mehrphasentransformator nach Unter anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,dass die Arbeitswicklung selbst die Dämpfer- wicklungbildet und mindestens teilweise auf den :Seiten des magnetischen Drei- eckG angeordnet ist. 13. Mehrphasentransformator nach Unter anspruch 1'2, dadurch gekennzeichnet, .dass ausschliesslich eine im Dreieck .ge schaltete Arbeitswicklung auf .dem mag netischen Dreieck des Kernes angeordnet ist.
    1.4. Mehrphasentransformator nach Unter anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl auf dem magnetischen iStern, als auch auf dem magnetischen Dreieck Arbeitswicklungen vorgesehen sind, wel che in Reihe oder parallel geschaltet sind. 15. Mehrphasentransformator mit freiem magnetischem Rückschluss nach Unter- anspruch 9, dadurch ,gekennzeichnet, dass Mittel zur Unterdrückung eines Flusses der 3. Harmonischen in den drei Haupt schenkeln vorgesehen sind.
    <B>16.</B> Mehrphasentransformator nach Unter anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die drei Hauptschenkel eine Hilfs wicklung in geschlossenem Dreieck be sitzen. 17. Mehrphasentransformator nach Unter \ ansprach 15, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Rückschlussabschnitten Hilfswicklungen angebracht sind, welche die Entfaltung von Schenkelflüssen der 3. Harmonischen unterbinden, ohne die natürliche Verzweigung des Flusses der Grundwelle zu stören.
    18. Mehrphasentransformator nach Unter anspruch 17, dadurch gekennzeichnet. dass die auf den Rückschlussabschnitten befindlichen, gleichsinnig gewickelten Hilfswicklungen überkreuzt miteinander verbunden sind. 19. Mehrphasentransformator nach Unter anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfswicklungen der R.üekschluss- abschnitte mit jenen der Jochabschnitte vereinigt sind.
    20. Dfehrphasentransformator nach Unter anspruch 19, mit fünf Schenkeln, da durch gekennzeichnet, dass die Hilfswick lungen der äussern Jochabschnitte sämt lich .die gleiche Windungszahl besitzen wie jene der innern Jochabschnitte, und dass die Wicklungen der äussern Jochabschnitte untereinander parallel geschaltet sind.
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