Manteltransformator mit Einrichtung zum Vergrössern der Streuung. Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Manteltransformator mit Einrichtung zum Vergrössern der .Streuung, zum Zwecke, die Wicklungen vor Überlastung zu schützen.
Es sind bereits Manteltransformatoren bekannt, bei welchen Streustege zwischen ,die Wicklungen eingeschaltet sind. Bei diesen sind jedoch entweder au:
s.gesprochene Luft- strecken eingeschaltet, oder aber es sind die notwendigen Stossfugen zwischen Streusteg, Joch und Kern, so angeordnet, dass das Hauptfeld dieselben nicht beeinflussen kann.
Die Einrichtung zum Vergrössern der Streuung weilst bei dem Manteltransformator gemäss der Erfindung luftspaltfreie .Streu- stq9e auf, welche so eingesetzt sind, @dass, sich zwischen diesen und dem Kern resp. den Jochen keine Stossfugen befinden, welche nicht im Bereiche des Hauptkraftflusses im Fern und im Joch liegen,
zwecks Herab setzung des Stossfugenwiderstandes. Dabei können :die Enden der Streubleche, mit An sätzen versehen sein, welche in Nuten der seitliche: Joche und :der Kerne liegen, oder abem die seitlichen Joche, dier Kern und die Streustege können aus einem :
Stück heraus- gestanzt sein., wobei dann die Stossfugen zwischen dem Verbindungsjoch und dem Kern resp. den seitlichen Jochen verzapft und überlappt sein können.
Werden die Enden der Streubleche mit Ansätzen ver- ,ehen, die in die entsprechenden Nuten im Kern und im Joch eingesetzt werden, können ,
die Hauptbleche der Kerne und Joche aus kongruenten zweigeteilten Blechen. zusam- menggesietzt werden,
welche an den .Stossstellen mittels Zacken überlappt eingesetzt werden. Durch Vergrössern. der Quersohnitte der in Nuten liegendlen Ansätze des Streusteges kann der Einfluss der Stossfugernampe@rewin- dungen so stark herabgesetzt werden,
dassi ihr Einfluss verschwindend klein wird, wodurch eine Kupferverminderung möglich wird und ein viel kleinerer,Spannungsatbfall bei einem grösseren Wirkungsgrad eintritt.
In der Zeichnung .ist der Erfindungs gegenstand in zwei Ausführungsbeispielen als Menteltransformator für Einphasen- und Drehstrom mit verschiedenen St.reublech- anordnungen -dargestellt.
Es zeigt Fig. 1 die schematische Ansicht eines Manteltransformators mit in Nuten ein gelassenen Streublechen, den Wicklungen und den Verlauf :
der Streuflüsse, Fig. 2 den Schnitt der Kerne, der Joche und der in Nuten eingelassenen Streubleche des Manteltransformators nach Fig. 1, Fig. 3 die Ansicht eines kompletten Bleches für den Teil des Eisenkörpers, in welchen die Streubleche eingelassen sind, Fig. 4 die Ansicht eines kompletten Bleches für den Teil des Eisenkörpers,
in welchen keine Streubleche eingesetzt sind (die schraffierten Ausstanzstücke c geben an. wie mittels besonderer Werkzeuge aus die sen Blechen die Bleche der Fig. 3 hergestellt werden können), Fig. 5 -die schematische Ansicht eines Man teltransformators mit eingelassenen Streu stegen nach Fig. 1, wenn die beiden Wick lungen in. Sparschaltung (Autotransformator) geschaltet sind,
Fig. 6 die schematische Ansicht eines Drehstromtransformators mit, fünf Schenkeln unid mit in Nuten verlegten Streublechen zwischen den Wicklungen, Kernen und Jochen, mit den Wicklungen, den Streuflüs sen und deren Verlauf, wenn der Blech- körper aus symmetrischen,
zweigeteilten Teil blechen von zwei nebeneinanderliegenden Einphasentransformatoren entsprechend der Fig. 1 zusammengesetzt ist, Fig. 7 den Schnitt der Kerne, der Joche und der in Nuten eingesetzten Streubleche des fünfschenkligen Drehstromtransforma.tors, Fig. 8 die Ansicht eines kompletten Bleches für den Teil des Eisenkörpers, in welchem der Streusteg liegt,
wenn die seit lichen Joche, die Streustege: und die Kerne zusammen aus einem gemeinsamen Stück herausgestanzt werden und die als besondere Stanzst-ücke hergestellten Verbindungsjoche mittels Nuten und Zacken überlappt mit den seitlichen Jochen und Kernen eingesetzt wer den<U>.</U> Fig. 9 die Ansicht eines kompletten Bleches für den Teil des Eisenkörpers,
in welchem die in Nuten eingesetzten Streu- bleche liegen, wenn,die Kerne und Joche aus rechteckigen Streifen gebildet werden, Fig. 10 die schematische Ansicht eines kompletten Bleches für einen fünfschenkligen Drehstromtransformator,
wenn die Streu bleche in Nuten in die Kerne und Joche ein- geSS.etzt werden und die Kerne und Joche aus geschnittenen rechteckigen Blechen zusam mengesetzt werden, Fig. 11 die schematische Ansicht eines Manteltransformators nach Fig. 1 mit in Nuten eingelassenen Streublechen, den Wick lungen und dem Verlauf der Streuflüsse,
wenn die Primärwicklung oder die Sekundä.r- -icklung oder auch beide in zwei Teile, zwecks Serie- oder Parallelschaltung geteilt werden und deshalb mehrere .Streustege not wendig sind.
Der Manteltransformator nach dem in Fig. 1 bis :> dargestellten Ausführungsbei spiel besitzt den Kern<I>k</I> und die Joche<I>i,</I> die aus symmetrischen, zweigeteilten Teilblechen mit in den Stossfugen der Kerne und Joche vorgesehenen überlappten Zacken hergestellt sind.
Auf dem mittleren Kern sind zwei Wicklungen so angebracht, dass auf einer Seite :die Primärwicklung Pr und auf der andern Seite die Sekundärwicklung <I>Sek</I> untergebracht sind. Die rechteckigen Streu bleche besitzen an ihren Enden rechteckige Ansätze <I>An,</I> welche in die eingestanzten Nuten zwischen ;die Kerne und Joche einge legt sind.
Die Ansätze <I>An</I> der I-förmigen Streubleche haben hierbei .den Zweck, den Stossfugenquerschnitt zu vergrössern und die Stossfugenamperewindungen herabzusetzen.
Diese Anordnung erlaubt deshalb einen bes- #eren Kraftflussübergang vom Streusteg zum Joch oder vom Kern zum Streusteg und be dingt deshalb auch eine stärkere Beeänflus- sung des Stossfugen#m@iderstandes durch den Itauptkraftfluss, da sowohl im Joch, als auch im Kern die Stossfugen,
des Streustegevs voll ständig von einem Teil des Hauptkraftflusses durchflossen sind und damit ihr magnetischer Widerstand herabgesetzt wird, wodurch auch der Spannungsabfall weiter herabgesetzt wird.
Wird nun idie Primärwicklung an eine Wechselepannung gelegt, so -erzeugt diese einen Kraftfluss, 0l im Kern der Primärwick- lung, welcher sich in der Hauptsache über .den;
,Sekundärkern, mit Odem Kraftfluss 0 über die Joche schliesst, jedoch schon bei Leerlauf .einen @Streukraftfluss 0"o über die Streustege St, entsprechend dem magnetischen Widerstand co", ,des .Streukraftlinienweges des Stremteges- und ,
des magnetischen Wider- standes a)zo des sekundären Kraftlinienweges des Sekundärkreiees abgibt. Für das.
Verhält nis des Kraftflusses vom Sekundärkreis und vom ,Streukreis ,gilt das Gesetz
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d. h. die Kraftflüsse des Streu- und Sekun- däTkreis:es verhalten sich umgekehrt wie die magnetieohen Widerstände dieser Kreise.
Wird die Sekundärwicklung bis zum Kurz- echluss belastet, so drängt der vom Sekundär strom erzeugte Kraftfloss den Hauptkraft flwss im Sekundärkreis zurück, bis wiederum bei:
Kurzschluss Idas Verhältnis der Kraft flüsse , im Streusteg und .Sekundärkreis sich im. umgekehrten Verhältnis oder magnetischen Widerstände @diesea Kreise und bei dieser Belastung sich einstellen. Der Sekundärstrom. kann, daher bei Kurzschluss, nur so gross:
wer den, bis ein Beharrungszustand erreicht :ist, so d#a3 durch eine entsprechende Wahl des Streustegquerschnittes, des Stossfugenquer- sohnittes und des Materials der Sekuudär- strom auf jede ,gewünschte Grösse eingestellt werden kann.
Dabei können die Streustege aus vom Kern, und den; Jochen, verschiedenem magnetischen Material bestehen.
Es hat sieh nun gezeigt, dass. je vollkom- mener @die iStoss@fugenampeTewindungen der ,Streustege kompensiert oder vermindert wer den können und je nach :dem verwendeten Material der :
Streustege selbst und nach der Art wie diese Streustege eingelegt und. :die Sto3fugenquerschnitte vergrössert werden, .der Verlauf des sekundären Spannungsab- falles verschieden,
stark herabgesetzt wind. Durch Versuche wurde festgestellt, dass' eine Vergrössierungg der Stossfugenquerschnitte des Streusteges wie in der Zeichnung angegeben, -die Stoss@fugenamperewiüdungen auf ein Minimum herabgesetzt werden,
so dass auch dementsprechend der sekundäre Spannungs- abfasl bei Nennstrom bedeutend kleinem wird wie bei den bisher angewendeten Banarben.
Für grössere Typen von Manteltransfor- matoren, bei welchen es sich aus irgend einem Grunde nicht mehr lohnen würde, die Teil bleche mittels eines :Schnittwerkzeuges herzu- stellen, können; :
die Kern- und Jochbleche aus rechteckigen. Blechstreifen geschnitten wer den, wie dies in. Fig. 9 für Einphasen- und in Fig. 10 für Drehstrom antigegeben ist.
Mit Hilfe eines besionderen Werkzeuges werden in :diesem Falle die Nuten der Streusteg- ansItze <I>An</I> aus :
den Blechen herausgestanzt und dann, die mit Ansätzen, versehenen Streu bleche eingesetzt. Die Verbindungsjoche il und i2 werden hierbei aus Blechen verschie dener Breite hergestellt und abwechslungs- weise überlappt eingesetzt. Durch diese An ordnung lässt sich auch ein Transformator
herstellen, bei welchem der Spannungsabfall klein wird bei einer wesengichen Reduktion ,der Kupferquerschnitte.
Für die fabrikmässige Herstellung des Eisenkörpers kleiner Manteltransformatoren können dann am zweckmässigsten sym metrische, zweigeteilte Teilbleche mit über lappten Ansätzen. Verwendung finden,
wo bei zum Einsetzen der Stressstege die Stücke c .durch besondere Werkzeuge aus den Blechen A herausgestanzt werden, wie dies in Fig.:4 für ,den Teil des Eisenkörpers,, welcher Streu bleche enthält, dargestellt ist. Die so erhaRe- nen Bleche B mit den :
Streustegen sind dann in Fig. 3 @dargestellt.
Der gezeichnete Eisenkörper des Mantel- transform;atans für Einphasenstrom lässt sich auch .bei Anwendung von zwei gleichen Eisenkörpern nebeneinander für einen fünf- RTI ID="0003.0246" WI="19" HE="4" LX="1054"LY="2185"> schenkligen Drehstromtrausformator mit zwi sehen den Jochen und den:
Kernen in Nuten eingesetzten Streublechen verwenden, wie in Fig. 6 und 7 ,dargestellt ist, wobei die Streu bleche mit Ansätzen versehen sind, die eine Vergrösserung der Stossfugenquersehnitte und damit eine Verminderung des Spannungs abfalles bewirken.
Bei fünfschenkligen Drehstromtransfor- matoren lässt sich der Eisenkörper auch aus geschnittenen Blechstreifen herstellen, wobei die mit vergrösserten Ansätzen versehenen Streubleche in Nuten der Kern- und Joch- bleche eingesetzt werden, wie in Fig. 10 dar- gestellt ist.
Diese Anwendung der in Nuten eingelassenen Streustege mit vergrössertem Stossfugenquerschnitt zur Reduktion der Kurzschlusssträme ist praktisch bei allen Ein- phasenmanteltransformatoren und fünfschenk- ligen Drehstromtransformatoren beliebiger Leistung anwendbar,
wobei jedoch mit zu- nehmender Leistung eine Unterteilung -der Wicklungen und der Streustege erforderlich wird, wie in Fig. 1,l für Einphasenstrom dar- gestellt ist.
Für ,gewisse Zwecke, wenn ein sehr kle i- ner Spannungsabfall verlangt wird und eine Vergrösserung der Kupferquerschnitte un erwünscht Lt, kann eine weitere Herab- setzung des Spa.nnunb abfalles dadurch be wirkt werden, dass die Bleche der seitlichen Joche,
der Kerne und der Streustege aus einem einzigen Stück herausgestanzt werden, wie dies in Fig. 8 dargestellt ist.
Die Ver- bindungsjoche i.1 zwischen den Kernen k und den seitlichen Jochen<U>i-,</U> müssen dann zur Montage der Wicklungen mit überlappiten Stossfugen einsetzbar sein, soweit der Eisen- körper mit Streustegen versehen werden soll. Für den übrigen Teil des Eisenkörpers, in welchem keine Streubleche liegen,
können Bleche, wie solche in der Fig. 4 dargestellt sind, verwendet werden.
Der gezeichnete Eisenkörper .des Mantel transformators für Einphasenstrom lässt sich auch für Transformatoren in Sparschaltung (Autotransformator) anwenden, wie in Fig. 5 dargestellt ist.
Durch Versuche hat sieh ,ge zeigt, dass bei der Sparschaltung durch Ein- schaltung eines magnetischen Nebenschlusses zwischen Teilen der zusammenhängenden Wicklung sich durch eine entsprechende Wahl der Abmessungen des Streusteges neben ,der Kurzs chluBsicherheit auch die Phasenlage, der Ströme und der Spannungen \-i-,
rändern lässt, was für bestimmte Zwecke grosse Vorteile verspricht. Der Eisenkörper für Spanschaltungstransformatoren lässt sich sowohl mit gestanzten, als auch mit geschnit- tenen Blechen, wie auch nach der Ausfüh- rungsart der Fig. 8 herstellen, je nach dem Zwecke,
für welche solche Transformatoren bestimmt sind.
Sheathed transformer with device to increase the spread. The subject of the present invention is a jacket transformer with a device for increasing the spread, for the purpose of protecting the windings from overload.
Sheathed transformers are already known in which stray bars are switched on between the windings. However, these are either:
See the spoken air gap switched on, or the necessary butt joints between the litter, yoke and core are arranged in such a way that the main field cannot influence them.
The device for increasing the scattering in the jacket transformer according to the invention is free of air gaps. Stre- stq9e which are used in such a way that, between these and the core, respectively there are no butt joints in the yokes which are not in the area of the main force flow in the distance and in the yoke,
for the purpose of reducing the butt joint resistance. The ends of the spreading sheets can be provided with attachments, which lie in grooves of the lateral yokes and the cores, or the lateral yokes, the core and the spreading bars can consist of one
Piece be punched out., Then the butt joints between the connecting yoke and the core, respectively. the side yokes can be mortised and overlapped.
If the ends of the spreading sheets are provided with shoulders that are inserted into the corresponding grooves in the core and in the yoke,
the main sheets of the cores and yokes made of congruent two-part sheets. be put together,
which are used at the .joints overlapped by means of prongs. By enlarging. the transverse center of the approaches of the litter web, which are located in the grooves, the influence of the Stossfugernampe @ turns can be reduced so much,
that their influence is negligibly small, whereby a copper reduction is possible and a much smaller voltage drop occurs with a higher efficiency.
In the drawing, the subject of the invention is shown in two exemplary embodiments as a Menteltransformator for single-phase and three-phase current with various St.reblech- arrangements.
It shows Fig. 1 the schematic view of a jacket transformer with a scattering plates left in slots, the windings and the course:
of the leakage fluxes, FIG. 2 the section of the cores, the yokes and the scattering sheets embedded in grooves of the jacket transformer according to FIG. 1, FIG. 3 the view of a complete sheet for the part of the iron body in which the scattering sheets are embedded, the view of a complete sheet for the part of the iron body,
in which no scattering sheets are used (the hatched punched-out pieces c indicate how the sheets of Fig. 3 can be produced using special tools from these sheets), Fig. 5 - the schematic view of a man teltransformer with embedded scattering webs according to Fig. 1, if the two windings are connected in an economy circuit (autotransformer),
6 shows the schematic view of a three-phase transformer with five legs and with scattering sheets laid in grooves between the windings, cores and yokes, with the windings, the scattering fluxes and their course when the sheet metal body consists of symmetrical,
The two-part sheet metal part is composed of two adjacent single-phase transformers according to FIG. 1, FIG. 7 shows the section of the cores, the yokes and the diffuser sheets inserted in the grooves of the five-legged three-phase transformer, FIG. 8 shows the view of a complete sheet metal for the part of the iron body in which the spreading strip is located,
when the side yokes, the spreading bars: and the cores are punched together from a common piece and the connecting yokes made as special punched pieces overlap with the side yokes and cores by means of grooves and prongs are used <U>. </U> 9 is a view of a complete sheet for the part of the iron body,
in which the scatter plates inserted in the grooves lie, if the cores and yokes are formed from rectangular strips, FIG. 10 the schematic view of a complete plate for a five-legged three-phase transformer,
when the scattering sheets are inserted into grooves in the cores and yokes and the cores and yokes are put together from cut rectangular sheets, FIG. 11 shows the schematic view of a jacket transformer according to FIG. 1 with scattering sheets embedded in grooves, the wick lungs and the course of the leakage flux,
if the primary winding or the secondary winding or both are divided into two parts for the purpose of series or parallel connection and therefore several .Streustege are necessary.
The jacket transformer according to the Ausführungsbei shown in Fig. 1 to:> game has the core <I> k </I> and the yokes <I> i, </I> made of symmetrical, two-part metal sheets with in the butt joints of the cores and Yokes provided overlapped prongs are made.
Two windings are placed on the middle core in such a way that on one side: the primary winding Pr and on the other side the secondary winding <I> Sek </I>. The rectangular litter plates have rectangular lugs <I> An </I> at their ends, which are inserted into the punched grooves between the cores and yokes.
The approaches <I> An </I> of the I-shaped diffuser plates have the purpose of increasing the butt joint cross-section and reducing the butt joint ampere turns.
This arrangement therefore allows a better force flow transition from the spreading web to the yoke or from the core to the spreading web and therefore also causes a stronger influence of the butt joint resistance by the main force flow, since the butt joints in both the yoke and the core ,
des Streustegevs are completely traversed by part of the main force flux and thus their magnetic resistance is reduced, whereby the voltage drop is further reduced.
If the primary winding is now connected to an alternating voltage, this generates a power flow, 0l in the core of the primary winding, which is mainly via.
, Secondary core closes with the force flow 0 over the yokes, but already when idling. A @ scattering force flow 0 "o over the stray webs St, corresponding to the magnetic resistance co", of the. Stray force line path of the Stremteges and
of the magnetic resistance a) zo of the secondary path of the lines of force of the secondary circle. For the.
The law applies to the relationship between the flow of forces from the secondary circuit and from the scatter circle
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d. H. the flux of forces of the scattering and secondary circles: they behave in reverse as the magnetic resistances of these circles.
If the secondary winding is loaded up to the short circuit, the power flow generated by the secondary current pushes the main power flow back in the secondary circuit until again at:
Short circuit Idas ratio of the power flows, in the scattering web and .secondary circle in the. inverse relationship or magnetic resistances @theseea circles and adjust themselves with this load. The secondary current. can, therefore, in the event of a short circuit, only as large:
If, until a steady state is reached, the secondary flow can be adjusted to any desired size by selecting the cross-section of the bedding, the cross-section of the butt joint and the material.
The spreading webs can from the core, and the; Yokes, consist of different magnetic material.
It has now shown that the more perfect @ the iStoss @ fugenampe windings of the, stray ridges can be compensated or reduced and depending on: the material used the:
Spreading bars themselves and according to the way in which these spreading bars are inserted and. : the joint cross-sections are enlarged, .the course of the secondary voltage drop is different,
greatly reduced wind. Experiments have shown that 'an enlargement of the butt joint cross-sections of the scattering web as indicated in the drawing, -the joint amperage are reduced to a minimum,
so that the secondary voltage drop at the rated current is correspondingly significantly smaller than with the previously used banbars.
For larger types of jacket transformers, where for some reason it would no longer be worthwhile to manufacture the partial sheets by means of a: cutting tool; :
the core and yoke plates made of rectangular. Sheet metal strips cut who the, as is given in. Fig. 9 for single-phase and in Fig. 10 for three-phase current.
With the help of a special tool, in this case the grooves of the spreading bar attachment <I> An </I> are made from:
punched out the sheets and then used the lugs provided with scatter sheets. The connecting yokes i1 and i2 are made from sheet metal of different widths and used alternately with an overlap. This arrangement also allows a transformer
in which the voltage drop becomes small with a substantial reduction in the copper cross-sections.
For the factory-made production of the iron body of small jacketed transformers, the most appropriate symmetrical, two-part sheet metal parts with overlapped approaches can then be used. Find use
where when inserting the stress bars the pieces c. are punched out of the sheets A by special tools, as shown in Fig. 4 for the part of the iron body which contains scatter sheets. The trays B obtained in this way with the:
Scatter bars are then shown in Fig. 3 @.
The drawn iron body of the jacket transform; atane for single-phase current can also be used. When using two identical iron bodies next to one another for a five- RTI ID = "0003.0246" WI = "19" HE = "4" LX = "1054" LY = " 2185 "> legged three-phase transformer with between the yokes and the:
Use cores inserted in grooves scattering sheets, as shown in Fig. 6 and 7, wherein the scattering sheets are provided with approaches that cause an enlargement of the butt joint transverse tendons and thus a reduction in the voltage drop.
In the case of five-legged three-phase transformers, the iron body can also be produced from cut sheet metal strips, the diffusion sheets provided with enlarged extensions being inserted into grooves in the core and yoke sheets, as shown in FIG.
This application of the spreading bars embedded in the grooves with an enlarged butt joint cross-section to reduce the short-circuit currents can be used in practically all single-phase jacketed transformers and five-legged three-phase transformers of any power,
However, with increasing power, a subdivision of the windings and the stray bars becomes necessary, as is shown in FIG. 1, l for single-phase current.
For certain purposes, if a very small voltage drop is required and an increase in the copper cross-section is undesirable, a further reduction in the voltage drop can be achieved by removing the sheets of the lateral yokes,
the cores and the spreading webs are punched out of a single piece, as shown in FIG.
The connecting yokes i.1 between the cores k and the lateral yokes <U> i-, </U> must then be able to be used for the assembly of the windings with overlapping butt joints if the iron body is to be provided with stray bars. For the remaining part of the iron body, in which there are no scatter plates,
sheets such as those shown in FIG. 4 can be used.
The drawn iron body .des jacket transformer for single-phase current can also be used for transformers in economy circuit (autotransformer), as shown in FIG.
Through experiments, see has shown that with the economy circuit by switching on a magnetic shunt between parts of the coherent winding, the phase position, the currents and the voltages are also reduced by a corresponding choice of the dimensions of the stray web, the short circuit security and the phase position -,
margins, which promises great advantages for certain purposes. The iron body for chip circuit transformers can be produced with both punched and cut sheet metal, as well as according to the embodiment of FIG. 8, depending on the purpose,
for which such transformers are intended.