CH206008A - Transformatorenanordnung zur Umwandlung von Dreiphasenstrom in Strom grosser Phasenzahl. - Google Patents

Description

      Transformatorenanordnung    zur Umwandlung von Dreiphasenstrom  in Strom grosser Phasenzahl.    Die     Erfindung    bezieht sich auf eine       Transf        ormatoranordnung    zur Umwandlung  von     Dreiphasenstrom    in Strom grosser     Pha-          zenzahl,    der insbesondere einer Gleich  richteranlage     zugeführt        wird.     



       Man    kann bekanntlich derartige     Anlagen     derart anordnen, dass man zur Erzeugung von  beispielsweise     12-Phasenstrom    zwei     seehspha-          si,ge,    aus demselben Drehstromnetz gespeiste  Gleichrichter     parallels.chaltet,deren    Trans  formatoren so geschaltet sind,     dass    die       6-Phasen-Sekundärspamnungen    um 30   ge  geneinander phasenverschoben sind.

   Derar  tige     Schaltungsanordnungen    sind im allge  meinen einfacher als     12phasige        Gleich-          richtereiuheiten.    Wenn zwei     6-Phasentrans-          formatoren,    .die an das     ;

  gleiche    Drehstrom  netz     geschaltet    sind, in ihren     Sekund@ärwick-          lungen    30   Phasenverschiebung     gegenein-          an-der    aufweisen sollen, so kann der     eine          Transformator        primärseitig    in Stern, der  andere in     Dreieck        geschaltet    werden.

   Dies hat  zunächst den     Nachteil,    dass die beiden sonst         gleichen.    Transformatoren     verschiedene    Pri  märwicklungen     aufweisen.    Die     Anlage    wird  also teurer, als. wenn zwei     genau,    .gleiche       Transformatoren    Anwendung finden. Beson  dere Schwierigkeiten     entstehen    noch dann,  wenn man in diesem Falle für eine Reserve  zu sorgen hat.  



  Man hat auch \ ,die Phasenverschiebung  der     Sekundärspannungen    der beiden zusam  menarbeitenden Transformatoren in der       Weise    erzielt, dass man entweder auf     Ader     Primär- oder auf der     Sekundärseite    eine       Zickzacks.chaltung        anwendete,    die bei dem  einen Transformator die sekundäre Phasen  spannung um     +    15  , bei dem andern     um     - 15       versetzt.    Dabei mussten die     Hilfs-          wicklungen    auf den beiden Transformatoren  mit verschiedenen Phasen verbunden werden.

    Es ergeben sich also die gleichen Schwierig  keiten, wenn man nicht     Umschalter    vorsehen       will,    die     es    ermöglichen, -die sämtlichen       Hilfswicklungen        abwechselnd    an die     eine    oder  andere     Hauptwicklung        anzuschliessen.    Eine      solche Anordnung verlangt die     Anwendung     von neun Hochspannungsklemmen und die  Anordnung eines dreipoligen Umschalters.  



  Gegenstand der Erfindung ist nun eine       Transformatorenanordnung    zur     Umwandlu.n-          von    Dreiphasenstrom in Strom     grosser    Pha  senzahl, der insbesondere einer     Stromrichter-          anla.ge,    zugeführt wird durch Parallel  schalten von Transformatoren, bei denen die  Phasenlage der sekundären Spannungen ge  gen die Phasenlage der primären Spannun  gen verdreht ist, bei welcher die     geschilder-          ten    Mängel dadurch vermieden sind,

   dass       erfindun_gs.gemäss        Umschaltvorrichtungen    auf  der Primärseite mindestens eines der Trans  formatoren vorgesehen sind, welche die  Phasenfolge derart umkehren, dass je nach  der     .Stellung    der Umschaltvorrichtung die  Phasenlage der     sekundären    Spannung     vor-          oder    nacheilend gegenüber der Phasenlage  der primären Spannungen ist.  



  In der Zeichnung sind Ausführungsbei  spiele der Erfindung schematisch in     Fig.    1  bis 4 dargestellt. Die     Fig.    1 bis 3 zeigen die  Anordnung zur Umwandlung von Dreiphasen  strom in     12-Phasenstrom    mit Hilfe eines  primär     dreiphasigen    und     sel;

  #undär        "#eeh@spliaei-          gen    Transformators zur Speisung eines     Gleich-          richters.        Fig.    2     zeigt    eine     Umschaltvorrich-          tung    hierfür und die     Fig.        3a    und 3b die       Phasenlage    in den Stellungen I und     II    des  Umschalters.

   Die     Fig.    4 zeigt die     Erzeug-ting     von 36phasigem Strom unter     Verwendung     von zwischen Netz und     Stromrichter    in  Reihe geschalteten Vor- und Speisetransfor  matoren.  



  Bei dem in     Fi-.    1 dargestellten Transfor  mator wird die     Primärwicklung    P mit den  Phasen<I>R, S, T</I> aus einem nichtdargestellten       Dreiphasen.netz    gespeist. Die     Sekundärwiek-          lung    S     besteht    aus zwei     Dreiphasenwicklun-          gen,    die an einen Gleichrichter G angeschlos  sen sind. Im Beispiel ist auf der Primär  seite eine Wicklungsanordnung vorgesehen,  die eine Phasenverschiebung der Spannungen  um 15   in an sieh bekannter Weise, näm  lich durch eine     ungleiehsehenklige    Zickzack  wieklun:g, herbeiführt.

   Die     Zicluacl,-wicklung       kann jedoch auch auf der     Sekundärseite    vor  gesehen     sein.    Es ist hier der Fall angedeutet,       da.ss    bei der Phasenfolge<I>R, S, T</I> eine     Nach--          eilung    der     Sekundärspannung    um 15   gegen  über der     Primärspannung    eintritt.  



  Durch Vertauschen zweier Zuleitungen  der     Transformatorwieklung    P, also durch       Herbeif'ührung    der Phasenfolge R (S), (T)       (vergl.    die     Bezuigszeichen    der     Fib.    1),     er-          (,-ibt    sieh dann für die Spannung der     Wick-          lu.n    S eine     Voreilung    von 15  .

   Diese Ver  tauschung wird durch einen Umschalter U       (Fig.    2) in zwei.     Anschlussleitungen    der       Wicklung    P mit den beiden     Umschalter-          :stellungen    I und     II        bewirkt.    Das Phasen  diagramm für die     Schalterstellung    I     ergibt     sieh aus     Fig.    3a und das für die Schalter  stellung     II    aus     Fig.    3b.  



       Schaltet        man    zwei derartige     Einheiten,     bei. denen der eine der Umschalter sich in  Stellung 1     nad    der andere in     Stellung        1I     befindet, parallel, so ergibt sieh ohne     weite-          res    eine     Pliasenverseliiebung    um 30   der Se  kundärspannungen gegeneinander, und somit  die gewünschte     12-Phaseneinheit.     



  Man erkennt ohne     weiteres.        da.ss    man nur  einheitliche     Trarisform.a.tortypen    braucht und  demnach     auch    mit einem einzigen     Reserve-          tra.nsforinator    selbst für grössere Anlagen  auskommen kann. Es brauchen. nur die     nor-          inalen    drei     Hochspannungsklemmen:    angeord  net zu werden, und     e:s        genügt    ein Umschalter  in zwei Zuleitungen.  



  Die     erfindungsgemässe        Transformator-          a.nordnung        lässt        sich    ohne     weiteres    zur     Um-          wandlung    von Dreiphasenstrom in     2-p-Ph@a:sen     Strom benutzen,     wenn    die     Ziekzackv@icklung     so ausgeführt     wird,    dass die sekundäre Pha  senlage gegen die primäre um
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   elektrische  Grade verdreht ist.

   Beispielsweise lässt sieh  ein     21phasiges        System        Sehaffen,    indem zwei       12phasige    Transformatoren mit einer     primär-          .seitigen        Phasenkombination    so versehen wer  den, dass sie um  
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      von der Netzphase abweichen.

   Durch die  Umschaltung entsprechend dem vorher be  schriebenen Beispiel wird dann der eine       Transformator    auf     +    71/2   und der andere  auf - 7 1/2   Verdrehung     gebracht,    so     ,dass     die beiden     1-2-Phaeensysteme        :gegeneinander          1,5'        Phasenverschiebung    erhalten.     Weitere     Anwendungen ergeben sich von selbst.  



  An Stielleder beschriebenen     Vertauschung     der     Anschlüsse    von     Wicklungen    oder Wick  lungsteilen mit Hilfe der     Umschaltvorrieh-          tungen    besteht auch die Möglichkeit, Um  schaltungen im     Transformator    selbst vorzu  nehmen, um eine vor- oder     nachseilende    Pha  senlage der sekundären Spannungen gegen  über den primären     Spannungen    zu erzielen.

    Dies kann beispielsweise in der     Weise    durch  geführt werden,     -dass    die Teilwicklung     ,S2    der  Primärwicklung P in     F'ig.    1 mit -der Wick  lung     t1,    die Teilwicklung     t2    mit der Wick  lung     r1        und    die Teilwicklung     r"    mit der  Wicklung     rS'2    verbunden wird.  



  Der     36phasige        :Strom    für den     Gleichrich-          terbetrieb    bei ;dem     Beispiel    nach     Fig.    4     wird    in  6     Sechspha        enwicklungen    w, bis     w,        erzeugt,     die um je 60 : 6 = 10   gegeneinander pha  senverdreht sind.

   Zwischen dem nichtge  zeichneten Netz und den ebenfalls nichtge  zeichneten Gleichrichtern sind     Transforma-          torgruppen    geschaltet, die aus in     Reihe        ge-          sohalteten        Vortransformatoren        Al    bis     A3    und       Gleichrichterspeisetransformatoren        B,

      bis     B3          bestehen..    Bei dem     dargestellten    Beispiel sind  jedem     Vortransformator    zwei     Gleichrichter-          speisetransformatoren    zugeordnet. Die Vor  transformatoren A, bis As sind mit     Zickzack-          schaltung    ausgeführt, die eine um 5   ,gegen  über ;der Primärspannung     verdrehte    -Sekun  därspannung ergibt.

   Durch     Vertauschen    der       Anschlüsse    zweier Phasen wird beim Bei  spiel     :diese        Phasenverschiebung        positiv    oder       negativ        ;gemacht.    Der gleiche Zweck kann  ebenfalls durch Umschaltungen ;

  der     Teil-          wieklungender        Primärwicklung    P im Trans  formator selbst erreicht werden,     wie        oben    be  schrieben.     Die    mit     Dreieck-Zickzackschaltung          versehenen    Transformatoren     B,    bis     B3    kön  nen zweiteilig sein, wodurch sich     eine    ge-    wisse Ersparnis an aktivem     Eisen    ergibt, sie  können jedoch auch als     getrennte    Transfor  matoren vorgesehen werden.

   Von den insge  samt sechs-     bezw.    dreimal zwei     Doppel-          Gleichrichterspeisetransformatoren    erzeugen       drei    eine Verschiebung von 10   zwischen der  Primär- und der     Sekundärspannung,    wäh  rend die     drei        übrigen    eine Verschiebung von  20' ergeben.     Auch    hier kann zum Beispiel  durch Vertauschender     Primäranschlüsse    ;

  die       Phasenverschiebung    positiv oder negativ     ein-          bestellt    werden, oder, wie dargestellt, durch  Ums     ehaltungen    im Transformator selbst.  Durch     Kombination    der     positiven    und nega  tiven     Verdrehung    der Vor- und     Speisetrans-          formatoren        entstehen        sekundärseitig    die ge  wünschten gleichmässigen Phasenverdrehun  gen,

   wobei im 'vorliegenden Fall     !die    'zwei       eirnem    gemeinsamen     Vortransformator    zugeord  neten     6-Phasensysteme    ein     vollkommenes          12-Phasensystem    bilden. Alle     Transformato-          ren    sind     untereinander    :gleich ausgeführt; die       Vortransformatoren        können.Stufentransforma-          toren        sein.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Transformatoranordnung zur Umwand lung von Dreiplhasenstrom in iStrom grosser Phasenzahl, der insbesondere einer 'Strom- richteranlage zugeführt wird,,dumch Parallel- schalten von.

   Transformatoren, bei denen die Phasenlage der sekundären :Spannungen ge gen die Phasenlage der primären Spannun gen verdreht ist, ;gekennzeichnet ;durch Um- schaltvorriclhtungen auf der Primärseite mindestens eines der Transformatoren, welche ,die Phasenfolge derart umkehren, dass je nach ;der ;Stellung der Umschaltvorrichtung die Phasenlage der :sekundären Spannungen vor- oder nacheilend gegenüber ;der Phasen lage der primären Spannungen ist.

   UNTERANSPRÜCHE: 1. Transformatoranordnung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe,der Umschaltvorrichtungen ,die An schlüsse der Wicklungen oder Wicklungs- teile so vertauscht werden,

   @dass je nach oder -Stellung der Umschaltvorrichtung eine vor- oder nacheilende Phasenlage der se kundären Spannungen gegenüber den pri mären Spannungen eintritt. 2.

   Transformatoranorduung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe der Umschaltvorrichtungen Um schaltungen von Teilen der Primärwick lung im Transformator selbst vorgenom men werden, um eine vor- oder naeh- eilende Phasenlage der sekundären Span nungen gegenüber den primären Spannun gen zu erzielen.

   3. Transformatorauordnung nach Patentan spruch, dadureh gekennzeichnet, dass zur Umwandlung von Dreiphasenstrom in 2-p-Pha.senstrom zwei Einheiten parallel geschalteter Transformatoren verwendet werden, bei welchen die Phasenlage der sekundären Spannungen gegen die Pha senlage .der primären Spannungen um EMI0004.0014 vor- oder nacheilend durch die Umschalt- vorriehtwn,gen geändert wird,

   wobei p die sekundäre Phasenzahl einer Transforma- toreinheit darstellt. 4. Transformatoranordnung nach Patentan- sprach, dadurch gekennzeichnet,

   dass zwi schen Netz und -Stromrichter ein Vor- und ein Gleichrichterspeisetransformator in Reihe geschaltet sind und an beiden Transformatoren die Phasenlage beliebig vor- oder naeheilend eingestellt wird.