CH206816A - Anordnung zur Unterdrückung der störenden Oberwellen von an Drehstromnetzen angeschlossenen elektrischen Apparaten mit einem Eisenkern. - Google Patents

Anordnung zur Unterdrückung der störenden Oberwellen von an Drehstromnetzen angeschlossenen elektrischen Apparaten mit einem Eisenkern.

Info

Publication number
CH206816A
CH206816A CH206816DA CH206816A CH 206816 A CH206816 A CH 206816A CH 206816D A CH206816D A CH 206816DA CH 206816 A CH206816 A CH 206816A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
arrangement according
leg
flows
windings
yoke
Prior art date
Application number
Other languages
English (en)
Inventor
Gesellschaft Fuer Elec Haftung
Original Assignee
Electrotech Erzeugnisse Gmbh
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 Electrotech Erzeugnisse Gmbh filed Critical Electrotech Erzeugnisse Gmbh
Publication of CH206816A publication Critical patent/CH206816A/de

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/34Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
    • H01F27/38Auxiliary core members; Auxiliary coils or windings
    • H01F27/385Auxiliary core members; Auxiliary coils or windings for reducing harmonics

Landscapes

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

Description


  Anordnung zur Unterdrückung der störenden Oberwellen von an     Drebstromnetzen     angeschlossenen elektrischen Apparaten mit einem Eisenkern.    Bei elektrischen Apparaten mit einem Ei  senkern, wie Transformatoren und Drossel  spulen, treten wegen des     nichtlinearen    Zu  sammenhanges zwischen dem Fluss und den       Amperewindungen    Oberwellen auf, die ins  besondere bei höherer     Sättigung    des     Eisens     sehr störend sind.

   Die Erfindung bezieht sich  auf eine Anordnung zur     Unterdrückung    sol  cher, durch den     nichtlinearen    Zusammenhang  zwischen Fluss und     Amperewindungen    ent  stehenden Oberwellen in     Drebstromnetzen.     



  Gemäss der Erfindung wird die Anord  nung so getroffen, dass drei oder mehr Drei  phasensysteme von Flüssen entstehen, .die um  die     Winkel        ar,        a2    usw. gegeneinander versetzt  sind, und es wird die Bemessung ferner so  getroffen, dass die Vektoren der um die Win  kel<I>7c . a,, k .</I>     a2    usw. versetzten, mit den zu  gehörigen Werten der Feldstärke und der       Eisenweglänge        multiplizierten    Flüsse ein ge  schlossenes Polygon     bilden,    wobei k diejenige    durch sechs teilbare Zahl ist, die der Ord  nungszahl der zu unterdrückenden Ober  wellen benachbart ist.

   Will man beispiels  weise die     fünften    und siebenten Oberwellen  unterdrücken, so wählt man k gleich sechs.  



  Im folgenden soll zunächst an Hand  zweier     Vektordiagramme    gezeigt werden, wie  die Bemessung getroffen     werden    muss. Es sei       angenommen,    dass drei     Dreiphasensysteme     von Flüssen vorhanden sind, indem beispiels  weise drei     Drehstromdrosselspulen    verwendet  werden.

   Jedes     Flusssystem    besteht aus drei  um 120   versetzten Flüssen     U.,        Va,        Wa,     <B>"</B>     1T,          bezw.        ITb,        >Tb,        Wb,        bezw.        ZT,        "        W,        Die          Flusssysteme    sind, wie     Fig.    1 zeigt, um den  Winkel a,     bezw.        a.,        gegeneinander    versetzt.

    Die Grösse der Flüsse und     ihre    Phasenver  schiebung     gegeneinander    kann beliebig sein.  



  Die Vektoren der     um    den     Winkel    k . a,  und k .     a2    versetzten, mit den zugehörigen  Werten der Feldstärke und der Eisenweg-      länge multiplizierten Flüsse     Ua,        U,,    und     U,     müssen ein     geschlossenes    Polygon bilden. In       Fig.    2 sind diese Vektoren dargestellt und  mit     Ja".     ]I", und     J""    bezeichnet. Der Vektor       Jr",        ist    gleichphasig mit dem Fluss     Uu    ange  nommen.

   Der Vektor     .lau        ist    um den Winkel       k    .     a1,    der Vektor     J."    um den Winkel       k    .     a.    verdreht. Die Grösse dieser Vektoren  erhält man, wenn man die Flüsse T'",     U,,    und       U"    mit den zugehörigen Werten der Feld  stärke und der     Eisenweglänge    multipliziert.

    Unter den zugehörigen Werten der Feld  stärke und der     Eisenweglänge    ist die Feld  stärke und die     Eisen-,veglänge    des von dem  betreffenden Fluss durchsetzten Eisenteils       bezw.    der Eisenteile zu verstehen. Diese Vek  toren     müssen,    damit die Oberwellen     unter-          drüekt    werden, ein geschlossenes     Polygon    bil  den, und zwar werden die fünften     und    sie  benten Oberwellen unterdrückt, wenn     k     gleich sechs ist, die elften und dreizehnten,  wenn     k.    gleich zwölf ist.

   Es soll nun näher  erläutert werden, warum k diejenige durch 6  teilbare Zahl sein muss, die der zu beseitigen  den     Oberwelle    benachbart ist. Hierbei genügt  es, nachzuweisen, dass für die 5.     imd    7. Ober  welle k = 6 zu wählen ist. Zur Verein  fachung können einfache     Flusssysteme    an  genommen werden. Es sei daher angenom  men, dass die in     Fig.    3 in einem Kern vor  handenen drei     Flusssysteme    in drei getrenn  ten Kernen vorhanden seien. Ein     Kern        möge     auf den drei Schenkeln drei in Stern geschal  tete Wicklungen aufweisen.

   Der     'lTagneti-          sierungsstrom    weist eine Grundwelle, eine  5. und 7.     Harmonische    auf, die     -alle    gleich  zeitig ihr positives Maximum erreichen und  somit alle die gleiche     Vektorlage    aufweisen.  Die beiden andern     Flusssy        steme    sollen nun  in zwei weiteren Kernen entstehen, deren  Flüsse. der Phasenspannung um 20' v     or-          bezw.    nacheilen. Bild 38 zeigt einen solchen  Kern, dessen Fluss durch eine Zickzack  schaltung der Wicklungen eine Phasenver  schiebung von 20   gegenüber der Phasen  spannung aufweist.

   Es werde nun gezeigt,  wie     ein    Ausgleich der Oberwellen zu errei  chen ist, wenn die Vektoren der 5. und 7.    Oberwelle des     Magnetisierungsstromes    eine       Phasenverschiebung    von 120'     gegeneinander     aufweisen, da. sie sich dann     zii.        einem    Polygon  schliessen.  



  Zu beweisen ist noch, dass nun tatsächlich  eine solche     Phasenversehiebung    der     Ober-           -ellenströme    von 1.20' auftritt, wenn der  Fluss<B>20'</B> verschoben ist. da man zunächst  der Meinung sein könnte. es würden für die  Oberwelle 5     y    20 = 100   und für die  7. Oberwelle 7 X 20 = 140   auftreten.  



  Es seien daher die Verhältnisse des im  Bild 38 dargestellten Kernes etwas näher be  trachtet. Der Eisenkern mit den drei Schen  keln I,     IL        III    trägt in Zickzack geschaltete  Wicklungen     I71,        Z'iI,        Wnr,        LTU,        pell,        WI.        Wenn     der entsprechende Kern mit in Stern geschal  teten Wicklungen 100 Windungen je Schen  kel aufweist und man gibt den Wicklungen       TTi,        VIr,        WIIi    je 74 Windungen,

   den     Wick-          hulgen        LTIl,        ITlll,        Tyl,    die, wie im Bild 38 ge  zeichnet, mit umgekehrtem Wicklungssinn  in Zickzack geschaltet werden, 40 Windun  gen, so erhält man. wie sich durch ein     Vek-          tordiao-raiiiin    der     Spannungen    leicht zeigen  lässt, eine     Phasenversehiebung    des Flusses  um 20  .  



  Es ist null festzustellen, welche Phasen  lage die einzelnen Harmonischen des Mag  netisierungsstromes     aufweisen.    Zunächst sei  die Grundwelle betrachtet (Bild 39). Wenn  der Fluss eine Phasenverschiebung von<B>.90'</B>  gegenüber der Nullrichtung aufweist, so  weist auch der     Amperewindungsbedarf    der  Grundwelle eine Phasenverschiebung von 20    auf. Im Bild 39 ist dieser     Amperewindungs-          bedarf    der Grundwelle für den Mittelschen  kel (Schenkel     1I)    mit All, eingezeichnet.

    Gedeckt wird dieser     Amperewindungsbedarf     durch die Ströme in den Wicklungen     Vii    und       Ull.    Die Ströme     Jv    und     JL    weisen eine       Phasenverschiebung    von 120' auf, da aber  die Wicklung     Ull    den umgekehrten Wick  lungssinn hat, so weisen die     Amperewindun-          gen    in     Vll    :     A""    und in all :     A"",    eine  Phasenverschiebung von<B>60'</B> auf.

   Da ausser  dem die Grössen von     A"lil    und     Avll,    sich wie  40 zu 74 verhalten     müssen,    so können die      Vektoren     A"nl        und        Aal        nur    die im Bild 39  eingezeichnete Lage annehmen. Man sieht  also, dass die     Amperewindungen        Aval    und  damit auch die Grundwelle     Jvl    des     Magneti-          sierungsstromes        Jv        keine    Phasenverschie  bung gegen die     Nullrichtung    aufweisen.  



  Als Nächstes soll nun die 5. Oberwelle  des     Magnetisierungsstromes    untersucht wer  den.     Wenn    der Fluss eine Phasenverschie  bung von 20' aufweist, so weist der Ampere  windungsbedarf der 5. Oberwelle     All,    eine  Phasenverschiebung von 5 X 20 =<B>100'</B>  auf (siehe Bild 40). Auch müssen wieder  die     Amperewindungen    von den zwei Wick  lungen     pn    und     Un    gedeckt werden.

   Während       nun    die     Phasenverschiebung    der     Amperewin-          dungen    dieser     Wicklungen    für die Grund  welle 60   beträgt, beträgt sie für die 5. Ober  welle 5 X 60 =<B>300'.</B> Die     Amperewindun-          gen        Aoa5    und     A"a;    müssen also einen     Winkel     von<B>300'</B>     einschliessen    und ausserdem müssen  sich ihre Grössen wie 74 zu 40 verhalten.

   Die  Vektoren können,     wenn    sie diese     Bedingun-          gen    erfüllen sollen, nur die im Bild 40 ein  gezeichnete Lage     einnehmen.    Es zeigt sich  also, dass der Vektor     A,1,5    und damit auch der  Vektor des Stromes der 5. Oberwelle     Jvs     einen Winkel von 120   mit der     Nullrichtung     einschliessen.

   Während also der Fluss um 20    phasenverschoben     ist    und damit der     Ampere-          windungsbedarf    für die 5.     Oberwelle        eine          Phasenverschiebung    von 5 X 20 =<B>100'</B> auf  weist, ergibt sich für den Strom der zu  gehörigen Phase eine     Phasenverschiebung    von  1.20 = 6 X 20<B>0</B>.  



  Es sollen     nun    noch kurz die Verhältnisse  für die 7. Oberwelle dargestellt werden. Die       Amperewindungen        An,    bilden hier     einen     Winkel von 7 X 20 = 140   mit der Null  richtung. Die     Phasenverschiebung        zwischen     den     Amperewindungen    der 7. Oberwelle       Aoa7    und     Aua,    beträgt 7 X 60 = 420  . Ein  Winkel von 420   ist einem     Winkel    von  420 - 360 = 60   gleichwertig. Auch hier  müssen die     Amperewindungen    wieder im Ver  hältnis 74 zu 40 stehen.

   Es ergibt sieh dann  die     Lage,    die im Bild 41 gezeichnet ist; also  auch 'für die 7, Oberwelle     bilden    die Am-         perewindungen        und    damit der Strom einen  Winkel von 120   mit der     Nullrichtung.     



  Der hier für den Schenkel     II    geführte  Beweis lässt sich in genau der gleichen Weise  für     die    Schenkel I     und        III    führen. Es er  gibt sich immer     eine        Verschiebung    der Ober  wellenströme 5.     und    7.     Ordnung    um 6 X 20  = 120'.

   Wählt man die     Winkel    so, dass so  wohl für<I>k</I> gleich sechs, als auch für<I>k</I> gleich  zwölf die     Vektoren        ein    geschlossenes     Polygon     bilden, so sind nicht nur     die    5. und 7., son  dern auch die 11. und 13. Oberwelle     unter-          drückt.    Unter Feldstärke ist die Feldstärke  der Grundwelle zu verstehen.

   Es ist dabei  von der Voraussetzung     ausgegangen,    dass das  Verhältnis der Feldstärke einer Oberwelle  zur Feldstärke der zugehörigen Grundwelle  in dem in Frage     kommenden    Sättigungs  bereich     ungefähr        konstant        ist.    -     Will    man  jedoch genauer     rechnen,    so müsste man bei  spielsweise zur Unterdrückung der fünften  Oberwelle bei Bildung des     Vektordiagrammes     der     Fig.    2 den     Grundwellenfluss    mit der Feld  stärke der 5.

   Oberwelle multiplizieren,     weil     das Produkt aus     Grundwellenfluss,    Eisenweg  länge und Feldstärke der 5. Oberwelle     ein.     Mass für die durch die Eisenteile erzeugten  5.     Oberwellen    im Strom ist.  



  Was hier für drei     Flusssysteme    dargelegt  wurde,     gilt    sinngemäss auch,     wenn    vier oder  mehrere     Dreiphasensysteme    von Flüssen vor  handen     sind.     



  Bei der Bemessung     kann    so vorgegangen  werden, dass man sich zunächst das in     Fig.    2  dargestellte     Vektordiagramm    mit beliebiger  Grösse der Vektoren und der     Winkel    auf  zeichnet, wobei nur die     Bedingung    besteht,  dass die Vektoren     ein    geschlossenes Polygon       bilden.    Wählt man nun die     Eisenweglänge     und die Feldstärke     willkürlich,    so     liegt    das  Verhältnis der Flüsse     zueinander    fest.

   Aus  der Feldstärke ergibt sich mit Hilfe der       Magnetisierungskurve    die     Induktion    B und  da Induktion mal     Querschnitt    gleich dem  Fluss ist, so liegt auch das Verhältnis der       Querschnitte    fest. Wählt man     nun    auch k,  so ergibt sich die     Winkellage    der Grund  wellen der Flüsse. Die     Winkellage    der Flüsse      wird durch entsprechende Wicklungsschal  tung festgelegt. Man kann nun noch ein  schränkende Bedingungen machen, beispiels  weise vorgeben, dass die Flüsse gleich gross  sind, oder dass ein Fluss die Summe zweier  anderer ist usw., was man dann bei der Be  messung mit berücksichtigen muss.  



  Bei der Erläuterung der     Vektordiagramme     der     Fig.    1 und 2 ist von der Voraussetzung  ausgegangen, dass die Flüsse eines     Fluss-          systemes        untereinander    gleich gross sind, also  zum Beispiel     U,    gleich     T'a    gleich     TV.".    Ist dies  nicht der Fall, so müssen nicht nur die Vek  toren der um den     IC-fachen    Winkel gedrehten  und mit den zugehörigen Werten der Feld  stärke und     Eisenw        eglänge    multiplizierten  Flüsse     Ua,        U,,

      und     U,    ein geschlossenes Poly  gon bilden, sondern auch die Vektoren der  um den     le-fachen    Winkel gedrehten, mit den  zugehörigen Werten der     Feldstärke    und Ei  senweglänge multiplizierten Flüsse     T'a,        T',,     und     V,    und ebenso die Vektoren der um den       7-fachen    Winkel gedrehten, mit den zu  gehörigen Werten der Feldstärke multipli  zierten Flüsse     W",        TTTb    und     W,    Man erhält  dann also nicht ein einziges Diagramm, wie  es     Fig.    2 zeigt, sondern für die Vektoren     LT,

       für die Vektoren<B>Y</B> und für die Vektoren     Ti'     müsste je ein Diagramm gezeichnet werden,  das ein geschlossenes Polygon bildet.  



  In folgendem sind einige Ausführungs  beispiele der Erfindung dargestellt.  



       Fig.    3 zeigt einen     Drehstromtransfor-          mator        bezw.    eine     Drehstromdrosselspule,    bei  der durch zwei Schlitze in jedem Schenkel  drei dreiphasige     Flusssysteme        Ua,        T'.,        W.,    und       ZTb.        T' .        Wb    und     U",        V,        TV,#,    entstehen.

   Beim       Ausführungsbeispiel    nach     Fig.    3 liegen die       Eisenweglängen    fest. Da man jedoch die  Feldstärke und den Fluss beliebig wählen  kann, so gibt es eine beliebige Anzahl von  verschiedenen Lösungen, die die Bedingung  befriedigen, dass für einen bestimmten Wert  von     k    die um den Machen Winkel gedrehten,  mit den zugehörigen Werten der Eisenweg  länge und der Feldstärke multiplizierten  Flüsse ein geschlossenes Polygon bilden.  Unter dieser unendlich grossen Anzahl von    möglichen Lösungen ist eine vorzugsweise  Lösung die, dass man alle Flüsse gleich gross  macht und die drei entstehenden Dreiphasen  flusssysteme um 20' gegeneinander versetzt.

    Bei dieser Lösung setzt sich der     Gesamtfluss     eines Schenkels aus drei gleichen Teilbeträ  gen, z. B.     LTa,        U,,    und     U,    zusammen, die,  wenn die Querschnitte gleich gewählt sind,  nach Drehung um den sechsfachen Winkel ein  gleichseitiges Dreieck bilden.

   In     Fig.    4 sind  die Flüsse dargestellt, und in     Fig.    5 die um  den sechsfachen Winkel gedrehten Flüsse     U'a,          U,;    und     U,'.    Da alle Flüsse gleich gross sind,  erhält man für die Flüsse     T' < ,'    ,     T'1,'9        V,'    und       TTr   <I>,</I>     Wb   <I>;</I>     W'    das gleiche Diagramm. Man  findet, dass in diesem Fall nicht nur die  5. und ?., sondern auch die 11. und 13.

   Ober  wellen     verschwinden,    da auch bei der Dre  hung der Flüsse um den zwölffachen Betrag  die gedrehten Flüsse ein gleichseitiges Dreieck  bilden. Im Ausführungsbeispiel sind die       Joche    verstärkt worden, so dass dort keine  Sättigung auftritt, und daher lediglich die  Kompensation der     Schenkelamperewindungen     allein betrachtet zu werden braucht. Wie  bereits erwähnt, sind die     Eisenweglängen    und  die Querschnitte und ebenso auch die Induk  tion und Feldstärken für alle Flüsse gleich  gross. Es ist nur noch erforderlich, die Pha  senversetzung der Flüsse um 20   zu erzwin  gen, was im Ausführungsbeispiel mit Hilfe  der Wicklungen 2, 3, 4 und 5 geschieht.

   Die  Wicklungen 2 und 4 liegen auf den linken  Teilen der Schenkel, die Wicklungen 3 und  5 auf den rechten Teilen der Schenkel. Die       Wicklungen    2 und 3 eines Schenkels sind  gegeneinander und die Wicklungen 4 und 5  eines Schenkels in Reihe geschaltet. Im  Ausführungsbeispiel wird jeweils die Span  nung, die an den Ausgangsklemmen der       Wickhnmgen    2 und 3 herrscht, parallel zu der  verketteten Spannung geschaltet, die durch  die Wicklungen 4 und 5 der beiden andern  Schenkel gebildet wird.

   Es wird also bei  spielsweise die Spannung, welche durch die  Differenz der Flüsse     LT,    und     U,    gebildet  wird, parallel geschaltet zu der verketteten  Spannung, die durch die Flüsse     T@a-Y,    und           W    , gebildet wird. Die     Windungszahlen     sind dabei so zu wählen, dass die parallel ge  schalteten     Spannungen    gleich gross sind. Im       Ausführungbeispiel        ist    noch die     Hauptwick-          lung,    welche an das Netz angeschlossen ist  dargestellt. Sie ist mit 1 bezeichnet und     in     Stern geschaltet.  



  Statt die     Hilfswicklungen    so zu schalten,  wie es in     Fig.    3 dargestellt ist, könnte man  auch Parallelschaltungen von Hilfswicklun  gen vorsehen. Ein     Ausführungsbeispiel    ist in       Fig.    6 dargestellt. Auf den Teilen der Schen  kel, welche von den Flüssen mit dem Index  a     durchsetzt    werden, liegt die in Zickzack ge  schaltete Wicklung 2, auf den Teilen der von  den Flüssen mit dem Index     b    durchsetzten  Schenkel liegt die Wicklung 3, die in Stern  geschaltet ist, und auf den Teilen der Schen  kel, welche den Fluss mit dem Index e füh  ren, liegt die in Zickzack geschaltet Wick  lung 4. Die Wicklungen auf einem Schenkel  sind parallel geschaltet.

   Macht man die Wick  lungen 2 so, dass sie um 20   nach der einen.,  die Wicklungen 4 so, dass sie um 20   nach  der andern Seite drehen, so erhält man auch  hier wieder die gewünschte Versetzung der  Flüsse.  



  Während bei den Anordnungen nach den       Fig.    3 und 6 eine     Aufspaltung    der Schenkel  in Richtung senkrecht zur     Blechschichtebene     erfolgt, zeigen die     Fig.    7 und 8 eine Dreh  stromdrosselspule, bei der der Kern in Rich  tung der     Blechschichtebene    aufgespalten  ist. Wie die     Fig.    8 zeigt, sind drei gleiche  Blechpakete vorgesehen. Die Schenkel des  einen tragen die Hilfswicklungen 2, die  Schenkel des zweiten die Hilfswicklungen 3  und die Schenkel des dritten Blechpaketes  die Hilfswicklungen 4,     wenn    man das Schalt  bild der     Fig.    6 zugrunde legt. Die Haupt  wicklung 1 umschliesst die drei Blechpakete.

    Die Joche sind wieder verstärkt ausgeführt,  so dass nur die     Schenkelamperewindimgen     kompensiert zu werden brauchen.  



  Ein besonders einfaches Ausführungs  beispiel zeigt die     Fig.    9. Bei der Anordnung  nach     Fig.    9 entstehen gleichfalls drei Flüsse,  jedoch ist der Fluss     Ub    gleich der Summe der    Flüsse     tTa,        und.        V,    Dasselbe gilt auch für     die     Flüsse mit der     Bezeichnung        Y    und     W.    Wie  das Ausführungsbeispiel zeigt, ist zu diesem  Zweck ein Schlitz in jedem Schenkel vorge  sehen.

   Zweckmässig wird man die Ausfüh  rung so     treffen,    dass die mit dem     Index    a und  c     bezeichneten    Flüsse gleich gross sind. Auch  hier kann man wieder die Flüsse um 20   ge  geneinander versetzen.

   Die Schaltung der  dazu erforderlichen Hilfswicklungen kann  zum Beispiel dieselbe sein, wie in     Fig.    3.     In          Fig.    10 ist das     Vektordiagramm    dargestellt,  welches zeigt, dass der     Fluss        Ub    sich aus der  Summe der um 20' gegenüber     Ub    verscho  benen Flüsse     Ul,    und     U,    zusammensetzt. Die  Vektoren der um den sechsfachen Winkel ge  drehten,     mit    der zugehörigen Feldstärke und  der     Eisenweglänge    multiplizierten     Flüsse     zeigt     Fig.    11.

   Diese Vektoren müssen wieder  ein geschlossenes Polygon bilden. Die Grösse  der Flüsse ergibt sich aus     Fig.    10. Legt man  die     Eisenweglänge        l    fest, so ergibt sich aus       Fig.    11 die Feldstärke.

   Aus der     Magneti-          sierungskurve    folgt     dann    die Induktion B  und da die Grösse der Flüsse bekannt ist,  rechnet sich daraus der     Querschnitt.    Man  kann die Anordnung so treffen, dass die Feld  stärke aller Flüsse gleich gross ist, dann muss  man die     Eisenweglängen    unterschiedlich  machen, oder man kann bei gleicher Eisen  weglänge die Feldstärke verschieden machen,  das heisst die Flüsse mit dem Index     b    anders  sättigen als die Flüsse mit dem Index a und c.

    Dies ist in     Fig.    9 angedeutet, wo der     Quer-          schnitt    der von den Flüssen mit dem Index a  und c durchsetzten Schenkelteile eingeschnürt  ist. Dadurch ist es möglich, die Hilfswick  lungen, die zur     Flussversetzung    erforderlich  sind, so weit hinter dem Umfang der Haupt  schenkel zurücktreten zu lassen, dass kein  kostbarer Wickelraum des eigentlichen  Transformators verloren geht.

   Es ist ohne  weiteres verständlich, dass weitgehend Frei  heit darin besteht, wie weit man die Über  sättigung dieser Schenkelteile treiben     bezw.    wie  kurz man die Schenkelteile ausführen will,  da dies ausschliesslich eine Frage der Höhe  des erforderlichen Gesamtmagnetisierungs-           stromes    ist, welcher im Grenzfall, wenn die  Länge dieser Schenkel sehr klein gewählt ist,  bis zum doppelten des normalen     Magneti-          sierungsstromes    ansteigen kann.  



  In     Fig.    12 ist eine andere Art der Schal  tung der Hilfswicklungen dargestellt.     Bei     der Anordnung nach     Fig.    12 ist die Span  nung, welche von der Differenz der Flüsse  mit dem Index a und c eines Schenkels er  zeugt wird, parallel geschaltet, mit der ver  ketteten Spannung der beiden andern Schen  kel. Zu diesem Zweck sind wieder Hilfswick  lungen 2 und 3 und 4 vorgesehen. Die Hilfs  wicklungen 2 werden von den Flüssen     mit       dem Index a, die     Hilfswicklungen    3 von den  Flüssen mit dem Index c und die Hilfswick  lungen 4 von den Flüssen mit dem Index b  durchsetzt. Die     Wicklungen    4 sind in Stern  geschaltet.

   Die Wicklungen 2 und 3 eines  Schenkels sind gegeneinander geschaltet und  liegen an den Anfängen der Wicklungen 4  auf den beiden andern Schenkeln. In     Fig.    13  ist das     Vektorbild    der Flüsse dargestellt, aus  der man auch ohne weiteres die     Windungs-          zahlen    der Hilfswicklungen errechnen kann,  denn es muss sein, bezeichnet man mit     n.    die       Windungszahl    der Wicklungen 2     bezw.    3 und  mit     ra,

      die     Wicklungszahlen    der Wicklung 4  
EMI0006.0019     
    Bei einer Versetzung von 20   ist also die  geringste W     indungszahl    der Wicklungen 2  und 3 gleich 19 und die der Wicklung 4  gleich 4.  



  Die     Joche    sind wieder nicht gesättigt. Die       Hauptwicklungen    sind der Übersichtlichkeit  halber nicht dargestellt worden. Bei diesen  Anordnungen     -,verden    nicht nur die     :5.    und 7.,  sondern auch die 11. und 13. Oberwellen  kompensiert.  



  In     Fig.    14 ist eine gleichartige Lösung  dargestellt, bei der der Fluss     17C,    in die Teil  flüsse     U.,    und     U,    gespalten wird. Nur ist bei  dieser Lösung die     Flussspaltung        TIIY        V    in die  Jochteile des Transformators verlegt, wäh  rend der gemeinsame Fluss     t?",    und dasselbe  gilt auch für die Phasen     I'    und     Il',    die Stel  lung des     Hauptschenkelfluss    einnimmt.

   Es ist  hierbei, wie aus der Figur hervorgeht, nicht  erforderlich, dass man die     Jochamperewin-          dungen    vollkommen vernachlässigt, sondern  nur noch zwischen den Punkten A muss der  magnetische Widerstand auf dem Aussenweg,  der gestrichelt dargestellt     ist,    klein     gegenüber     den übrigen magnetischen Widerständen sein,  das heisst falls der     Jochteil        A-A    überhaupt    einen     Oberwellenbetrag    liefert, muss dieser  verhältnismässig klein sein. Es ist dement  sprechend auch, wie die     Fig.    14 zeigt, nur  etwa das halbe Joch zu verstärken.

   In     Fig.    14  sind die Hilfswicklungen und     @auptwicklun-          gen    nicht mit eingezeichnet worden.  



  Alle diese Lösungen lassen sich auch  leicht aus dem Rahmenkern entwickeln, in  dem man geeignete magnetische     Querleitcvege     einsetzt oder     bezw.    und die Wicklungen,  welche durch die Schlitze greifen, so verteilt,  dass Streuflüsse     zwischen    den Rahmen an den  gewünschten Stellen übertreten.  



  Eine andere Ausführungsform geht davon        < cis,    dass auch beim gewöhnlichen einfach ge  schlitzten Transformator bereits     neun    ver  schiedene Flüsse zur     Verfügung    stehen, wenn  man das obere und das     untere    Joch ungleich  schlitzt. In     Fig.    15 ist ein Ausführungs  beispiel dargestellt, bei dem jedes Joch  jedoch zwei Schlitze aufweist. Das Vektor  diagramm der Flüsse ist in     Fig.    16 darge  stellt. Jeder der drei     Hauptschenkelflüsse    U,  I' und     T4'    setzt sich aus zwei     bezw.    drei  Jochflüssen zusammen.

   Es entstehen wieder  drei     Dreiphasensysteme    von Flüssen. Das      erste wird     gebildet    durch die um 120' ver  setzten Flüsse<I>U,</I>     _P,    und     W.    Das zweite  durch die um 120' versetzten Flüsse     u",        va,     und     w.,.        und        wag,    die beide dieselbe     Richtung     besitzen.

   Das dritte durch die um 120' ver  setzten Flüsse     u"        v,    und     w,    und     w",    die  beide dieselbe Richtung besitzen.     Fig.    15 ist  ein     Ausführungsbeispiel,    bei welchem die  letztgenannten beiden     Flusssysteme    in sich  nicht gleich sind, das heisst die einzelnen  Vektoren eines     Flusssystemes    sind verschie  den gross, was unmittelbar aus der Zeich  nung hervorgeht, da zum Beispiel     u.,    und     va,

       ungleiche Grösse haben     müssen.    Damit die       Oberwellenkompensation        zustande    kommt,  müssen wieder die Vektoren, der um den       k-fachen        Winkel    versetzten, mit den zu  gehörigen Werten der     Eisenweglänge    und  Feldstärke multiplizierten Flüsse ein ge  schlossenes Polygon bilden. In     Fig.    17 ist  dieses Polygon für die Flüsse U,     u.,    und     2c,     dargestellt, und zwar sind die entsprechenden  Vektoren mit denselben Buchstaben wie die       Flüsse,    nur noch mit dem     Index    ' versehen,  bezeichnet.

   Ein     entsprechendes        Vektordia-          dramm        muss    auch erhalten werden, wenn  man die Flüsse W,     w.,    und     wag    und     w.:,    und       w"2        um    den     k-fachen    Winkel dreht     und    mit  den zugehörigen Werten der Feldstärke und       Eisenweglänge    multipliziert.

   Dieses Vektor  diagramm     ist    in     Fig.    18 dargestellt, und zwar  sind die mit den zugehörigen Werten der       Eisenweglänge    und der Feldstärke multipli  zierten     Flussvektoren    wieder mit den gleichen  Bezugszeichen wie die Flüsse, nur noch mit  dem Index ' versehen. Für die den Flüssen       T',        va    und     v"    entsprechenden Vektoren ergibt  sich das gleiche     Vektorbild    wie für die den  Flüssen U,     u.,    und     u,    dargestellt.

   Es muss  nun die Bemessung so getroffen werden,  dass die     Vektordiagramme    der     Fig.    17 und 18  und auch das     Vektordiagramm    der     Fig.    16  erfüllt ist. Dies kann man wieder durch  entsprechende Wahl der     Induktion    und       Querschnitt    bei gegebener     Eisenweglänge     leicht erreichen. Es ist auch möglich, die       Eisenweglänge    durch entsprechende Wahl  des Kernes zu ändern. Ist beispielsweise die         Eisenweglänge    gegeben, so ist $ aus     Gien          Fig.    17 und 18 festgelegt.

   Aus H ergibt  sich B und damit aus     Fig.    16 die Quer  schnitte.  



  Vorzugsweise wird man wieder die Flüsse  um 20, gegeneinander versetzen, wie dies  auch bei der Darstellung der     Vektordia-          gramme    der     Fig.    16 bis 18 angenommen  wurde.  



  Damit die Flüsse die gewünschte Phasen  verschiebung gegeneinander besitzen, müssen  wieder Hilfswicklungen vorgesehen werden.  Zu diesem Zwecke könnte man beispiels  weise auf den Eisenteilen die von den Flüs  sen     w,,,        w.,,        u,,    und     va,    durchsetzt werden, je  eine Wicklung aufbringen, und diese in Drei  eck schalten, wobei die     Windungszahlen    um  gekehrt proportional der Grösse der Flüsse  gewählt sind. Dasselbe könnte man auch mit  den Eisenteilen machen, die von den Flüssen  mit dem     Index    c durchsetzt werden.  



  Während bei den bisherigen Ausführungs  beispielen angenommen wurde, dass die       Flussversetzung    20   beträgt, kann man auch  andere Winkel wählen, wenn nur die Vek  toren der mit den zugehörigen Werten der       Eisenweglänge    und der Feldstärke multipli  zierten Flüsse, die um den     k-fachen    Primär  winkel der Flüsse verdreht sind, je für sich  ein geschlossenes Polygon bilden.

       Fig.    19  zeigt zum Beispiel ein solches beliebig schief  winkliges Dreieck dieser Vektoren,     aus    der  man rückwärts durch Division der Winkel  durch     k    die Lage des     Flussdiagrammes    er  mitteln kann,     wie    das     in        Fig.    20 darge  stellt ist. Soll ein solches     Flussdiagramm     gleichzeitig die Bedingung erfüllen, dass     Ub     gleich     U"        +        U,#    ist, so treten in der allge  meinen Bedingung entsprechende Einschrän  kungen der möglichen Lösungen ein.

   Für den  Fall     U.    gleich     Ub    findet man zum Beispiel  eine     Ausführungsform    eines solchen unsym  metrischen kompensierten Transformators,  bei der die fünften und     siebenten    Ober <   wellen kompensiert     sind,    wenn man für     a,.     den Winkel - oder - wählt.

   Da     Ua    gleich  7 5       Ub    sein soll, muss auch der Winkel     a2    so      gross werden wie     a,    Die     Vektordiagramme     der     Fig.    19 und 20 gelten auch für die  Flüsse mit der Bezeichnung     I'    und     TV,    wenn  diese ebenso     gross    sind, wie die Flüsse mit  der Bezeichnung     L'.    Wenn nicht, muss man  sowohl für die     Flusssysteme        U,    als auch     TT,

       als auch H     ''    die     Vektordiagramme    gesondert       zeichnen.     



  Man kann von dem dreifach gespaltenen  Transformator auch auf den vierfach ge  spaltenen Transformator übergehen. Das       Vektordiagramm    nimmt für den vollsymme  trischen Fall die Form der     Fig.    21 an. Die  Flüsse sind der Einfachheit halber mit a, b,  c     und    d bezeichnet, da das, was für die  Flüsse mit der Bezeichnung U gilt, auch für  die Flüsse mit der Bezeichnung     Y    und     TV          gilt.    Ebenso sind im     @'ektordia.@ramm    der       Fig.    22 die Vektoren nur mit Ja,     J1,        J,    und  bezeichnet worden.

   Das Diagramm für  die fünften und siebenten Oberwellen mit  den um den sechsfach gedrehten Primär  winkeln bildet, wie in     Fig.    22 dargestellt ist,  ein geschlossenes Quadrat. Die dazu gehöri  gen     Primärflüsse    sind je um 1 5   gegeneinan  der verdreht. Um einen solchen Transfor  mator zu bilden, könnte man     beispielsweise     die Anordnung so treffen, wie in     Fig.    8,  lediglich mit dem Unterschied, dass vier  Blechpakete verwendet werden.  



  Eine besonders einfache Anordnung er  hält man, wenn man, wie in     Fig.    23 und 24  dargestellt, jeden     Schenkel    schlitzt und zwei  gleiche Blechpakete anwendet. Die Hilfs  wicklungen sind bei diesen Figuren nicht  eingezeichnet worden. Die     11a,uptwicl-lung     ist mit 1     bezeichnet.    Man kann auch nur  ein einziges Blechpaket verwenden und jeden  Schenkel durch zwei     übereinanderliegende,     einander aber nicht berührende Schlitze auf  teilen. Es muss dann sein a     -f-    d gleich  b     +    c.

   In diesem Fall erhält     man    ein     Vek-          tordiagramnm    gemäss     Fig.    26. Es sind dann  die Flüsse<I>a</I> und<I>d</I> grösser als die Flüsse b  und c. Wählt man die Querschnitte gleich,  so muss man, damit das     Vektordiagramm    der       Fig.    22 erfüllt wird, die     Eisenweglä.ngen    der  Flüsse a und d etwas kleiner wählen als die    der     Flüsse    b und c, wie dies auch in der       Fig.    25 dargestellt ist. Wählt man die Win  kel gleich 15  , so heben sich nicht nur die  5. und 7., sondern auch die 11. und 13. und  die 17. und 19. Oberwelle heraus.

   Von den  Vektoren der um den zwölffachen Primär  winkel     gedrehten,    mit den     zugehörigen    Wer  ten der Feldstärke und Induktion multipli  zierten Flüsse sind jeweils zwei gleichphasig  und um<B>180'</B> gegenüber den beiden andern  versetzt. Die um den achtzehnfachen Primär  winkel gedrehten Vektoren bilden wieder  ein Quadrat.  



  Statt eines Transformators     (bezw.    einer  Drosselspule), wie er in dem Ausführungs  beispiel dargestellt ist, bei dem durch     Auf-          sehlitzung    die drei oder mehr Dreiphasen  systeme von Flüssen entstehen, könnte man  auch drei oder mehrere     Drehstromdrossel-          spulen    oder -Transformatoren vorsehen, bei  denen durch entsprechende Schaltung der  Wicklung eine Versetzung der     Flusssysteme     der drei Drosselspulen     bezw.    Transforma  toren um den entsprechenden Winkel er  folgt.

   und bei der wiederum die Vektoren der       Lim    den     k-fachen    Winkel gedrehten, mit den  zugehörigen     -\Verten    der     Eisenweglänge    und  der     Feldst@irke    multiplizierten Flüsse ein ge  schlossenes Polygon bilden.  



  Die genannten Vorschläge können aber  nicht nur bei     Dreischenkeltransformatoren     angewendet werden, sondern können auch  sinngemäss sowohl auf     Fünfsehenkeltransfor-          rnatoren,    als auch auf drei     Einphasenein-          heiten        ühertragen    werden.  



  Ein Beispiel     eines        fünfschenkligen     Transformators zeigt die     Fig.    27. Die drei  Innenschenkel, welche die nicht gezeichneten  Hauptwicklungen tragen, sind aufgeschlitzt,  so dass wieder in     jedem    Innenschenkel drei  Flüsse     (ja.        LTb,        U,        bezw.        Ir",        I'b,        V,        bezw.          TI'",        TVL,    und     TV,    entstehen.

   Der Fluss mit  dem Index     h    ist gleich der Summe der Flüsse  mit dem Index a und c. Ausser diesen  Flüssen entstehen noch die Jochflüsse     UTV,          UY    und     YTV.    Diese sind untereinander  gleich gross und bilden ein     Dreiphasensystem,         welches gegenüber den Flüssen.<B>Üb,</B>     Yb    und       V,    um 30   versetzt ist.

   Wählt man nun  durch entsprechende Hilfswicklungen die       Anordnung    so, dass die Flüsse mit dem Index  a und c um     +    15       bezw.    -15   gegenüber  den Flüssen mit dem Index b verschoben  sind, so erhält man im ganzen vier     Fluss-          systeme,    die jeweils um 15   gegeneinander  ersetzt sind.     In        Fig.    28 ist das Vektor  diagramm der Flüsse dargestellt. Die Be  messung muss so getroffen werden, dass zur  Unterdrückung der 5. und 7.

   Oberwellen die  Vektoren, der um den sechsfachen Primär  winkel verdrehten, mit den zugehörigen  Werten der     Eisenweglänge    und Feldstärke  multiplizierten Flüsse     Ua,,        Ub,        U,    und     UW     ein geschlossenes Polygon     bilden.    Dasselbe  gilt auch für entsprechende Vektoren der  Flüsse     Va,        Yb,        Y,    und     UY        und    für die ent  sprechenden Vektoren der Flüsse     Wa,,        Wb,          W,   <B>,

  </B>     und        VW.       Wie bereits erwähnt, könnte man auch  die Vorschläge anwenden bei dreimal Ein  phaseneinheiten. Zum Beispiel könnte man  drei     einphasige        zweischenklige    Drosselspulen  vorsehen, deren beide Schenkel ähnlich wie       in        Fig.    9     geschlitzt    sind und diese drei  Drosselspulen zu einer     Drehstromeinheit    ver  einigen, indem man zum     Beispiel.    die Wick  lungen der drei     Drosselspulen    in Stern schal  tet und an das     Drehstromnetz    anschliesst.

    Die     Hilfswicklungen    zur Versetzung der  Flüsse könnte man ähnlich schalten wie     in     den früheren Beispielen angegeben.  



  Eine besonders zweckmässige Ausfüh  rungsform für hochgesättigte Drehstrom  drosselspulen     bezw.    Transformatoren, die aus  drei     Einphasendrosselspulen        bezw.    Transfor  matoren     zusammengesetzt    werden, zeigt         Fig.    29. Es ist hierbei jede     Einphasendros-          selspule        dreischenklig    ausgeführt, wobei alle  drei Schenkel     gesättigt    werden.

   Die mitt  leren Schenkel führen den Fluss     mit    dem  Index b, die     linken    Schenkel die Flüsse mit  dem     Index        a    und die rechten Schenkel die  Flüsse mit dem     Index    c.     In        Fig.    30 ist das       Vektordiagramm    dargestellt, welches zeigt,  dass sich der Fluss     Ub    aus den Flüssen     U"    und       U,    zusammensetzt.

   Entsprechendes gilt für  die Flüsse mit der Bezeichnung Y und     W.     Um die     notwendige        Flussversetzung    von zum  Beispiel 20   herbeizuführen, sind Hilfs  wicklungen 2, 3 und 4 aufgebracht; und zwar  ist die Schaltung so getroffen, dass die       Spannung,    welche durch die Differenz der  Flüsse     U"    und     Va        hervorgerufen    wird, an .

    eine Spannung angeschlossen     wird,        die    der  verketteten Spannung proportional ist und  aus der Spannung, die von den Flüssen     Ub          und        Yb    hervorgerufen werden, gebildet wird.  Entsprechendes gilt für die Teilflüsse     Y,     und     W"    und     W,    und     U".    Im     Ausführungs-          beispiel        sind    die Wicklungen 2 in Stern ge  schaltet.

   Parallel zu der verketteten Span  nung, .die durch die     Wicklungen    2 auf der  obern und mittleren Drosselspule gebildet  werden, liegt eine Spannung, die durch die  Differenz der Flüsse     U,    und     _Y.,    gebildet  wird, wozu im Ausführungsbeispiel     die     Wicklungen 3 auf der obern     Drosselspule     und die     Wicklungen    4     auf    der     mittleren          Drosselspule    dienen. Die Anschlüsse der  übrigen Wicklungen ergeben sich durch zy  klische Vertauschung.

   Aus dem     Vektordia-          gramm    der     Fig.    30 ergibt sich auch die     Win-          dungszahl    dieser     Wicklungen.    Bezeichnet  man mit     n2    die     Windungszahl    der Wicklung  2 und mit     n3    die     Windungszahl    der Wick  lung 3     bezw.    4, so muss     sein     
EMI0009.0097     
    Versetzt man die Flüsse um 20',

   macht also       a        gleich    20' und     stimmt    man     wieder    die         Induktion    und Feldstärke der     einzelnen     Flüsse     entsprechend    ab, so     ist    nicht nur die      5. und 7.. sondern auch die 11. und 13. Ober  welle kompensiert. Wie bereits erwähnt,  sind alle drei Schenkel gesättigt. Die Joche  werden     dageberi        vorzugsweise    verstärkt aus  geführt, so dass sie     ungesättigt    sind.

   Im       Ausführungsbeispiel    ist auch noch die  Hauptwicklung eingetragen, die in Stern ge  schaltet ist, wobei die Windungen der     ZViclk-          lung    einer Drosselspule, die auf verschie  denen Schenkeln     liecen,    in Reihe geschaltet  sind.

   Die     Windimgszahlen    werden zweck  mässig so gewählt, dass sie sieh verhalten  wie die Produkte aus     Eisenwegläiige    mal den  auf die Richtung     ",projizierten    Feldstärken  der sie durchsetzenden Flüsse. -.Man     kann     auch die Joche sättigen, dann ist die Eisen  weglänge der Flüsse     t'a    und     l\,        grösser.    Das  bleiche gilt für die Flüsse mit der     Bezeicb-          nung        V    und     IF.     



  In     Fig.    31 ist noch ein weiteres Aus  führungsbeispiel dargestellt,     welches    sich an  das Ausführungsbeispiel nach     Fig.    3 anlehnt:,  jedoch sind die Hilfswicklungen zum Ver  setzen der Flüsse so geschaltet, wie bei der       Anordnung    nach     Fig.    29.

   Die Schenkel sind  so geschlitzt, dass wieder zwei Flüsse     Z'"    und       t   <B>'</B>     le        entstehen,        die        gemeinsam        den        Fluss        l'   <B>,</B>     1'     geben.

   Dasselbe     gilt    auch für die Flüsse mit  den Beziehungen I' und     TI'.    Der Schlitz ist  zum Unterschied von     Fig.    3 so gewählt,     class     im untern Teil des Schenkels die Flüsse mit  den Indizes     a    und c und im     obern    Teil der  Fluss mit dem Index b auftreten.

   Wie be  reits erwähnt, sind die     Hilfswicldungen    so  geschaltet, wie bei der     Anordnung    nach       Fig.    29, das heisst die     Spannung,    die durch  die Differenz der Flüsse     Lt,,    und     I'"    hervor  gerufen wird, liegt parallel zu der Span  nung, die durch die Flüsse     (',,    und     I",,    hervor  gerufen wird. Die     @Vieklungsschaltung    ist in       Fig.    31 angegeben.

   Soll eine Versetzung der  Flüsse um 20   erfolgen, so ist die kleinste       Windungszahl    für die Wicklungen 3     bezw.    4  gleich 5 und für die Wicklung 2 gleich 2.  



  Die Wicklungen können leicht in Form  von Blechbelägen ausgeführt werden. Die  Verbindungen zwischen den einzelnen Wick  lungen können dann bei einer Blechband-         tvicklung    Bleichfalls als Verbindungsblech  <B>,</B>     ans        geführt        werden,        die        flach        auf        der        Tra.ns-          formatoroberfläche    aufliegen.  



  Wie bereits früher     erw=ähnt,    kann man  die     )Vinkellage    der Flüsse beliebig wählen,       beispielsweise    kann man. die Winkellage so       \wählen,    dass man     finit        möglichst    geringen,       ganzzaliligen        Windungszahlen    für die Wick  lungen zur Versetzung der Flüsse auskommt.  



  In den     Ausführungsbeispielen    waren die  Joche     bezw.        Sehenkel        -eseblitzt    worden.       Statt        eines    Schlitzes kann man auch eine       kurzgeschlossene        Wicklung        anbringen,    die  eine     Flussanfspaltiuig    hervorruft.

       Zii    diesem  Zweck kann man statt eines Schlitzes ein  zelne Löcher vorsehen, durch die     Kupfer-          stäbe        hindurchtreten,        welche    an den Enden  miteinander     verbunden    sind, wie das bei  spielsweise in     Fig.    31     für    den rechten Sehen  kel dargestellt ist. Mit     t7    sind die Bolzen  bezeichnet, die durch     Verbindungsstücke    7  miteinander verbunden sind.  



  Man kann auch, wie erwähnt, Rahmen  kerne     verwenden,    bei denen man bei grossem  Abstand der Rahmen durch     geeignete        Qluer-          leitwe-re    einen     flbertritt    des Flusses von  Rahmen     zii    Rahmen, oder bei denen man  durch     Kurzsehlusswicklungen    eine Aufspal  tung des Flusses bei geringem     Absto--nd    der  Rahmen     erzwin-en        kann.    oder bei denen man  auch die     Hilfs@vicklnngen    so     anordnen    kann,

    dass an gewünschter Stelle der     Strenfluss     zwischen den Rahmenteilen eintritt. Man       kann    auch alle diese     Massnahmen    gleich  zeitig     anwenden.     



  Die Kompensation der Oberwellen findet  dann statt, wenn alle     Flusssysteme    gleiche  Kurvenformen. besitzen. Dies ist dann der  Fall, wenn sie von der dritten Oberwelle  gleich     beeinflusst    werden. Wenn daher bei  einem     Dreiphasensystem    von Flüssen keine  dritten Oberwellen im Fluss auftreten     köre-          n    en, bei einem andern jedoch, so muss man       Dreieckswicklungen    oder andere Ausgleichs  wicklungen     anbringen,    um auch bei den zwei  ten     Dreiphasensystemen    von Flüssen die drit  ten Oberwellen zu unterdrücken, ohne die  Grundwelle zu     beeinflussen.    Auch in den      Fällen,

       in    denen durch den Aufbau des Ei.       senkernes    keine dritten Oberwellen im Fluss  auftreten     können,    sondern solche lediglich  durch die Streuung hervorgerufen werden       können,    wie beispielsweise     bei.    der Anord  nung nach     Fig.    3, ist es zweckmässig, eine       Dreieckswicklung    oder     eine    andere Aus  gleichswicklung anzubringen, um das Auf  treten von dritten Oberwellen im Fluss zu  verhindern. Zu diesem Zweck kann man  beispielsweise bei der Anordnung nach     Fig.    3  noch eine kurzgeschlossene Dreieckswick  lung vorsehen, welche die Schenkel um  schlingt.  



  Um die Bauform des Eisenkernes und um  die Hilfswicklungen zu vereinfachen, kön  nen für das eine     Dreiphasensystem    die  Schenkelflüsse eines     dreischenkeligen    Eisen  kernes verwendet, während die übrigen       Flusssysteme    von den     Jochteilen        gebildet    wer  den, deren Einzelflüsse durch Aufspaltung  der Schenkelflüsse entstehen.  



  Eine entsprechende     Eisenkernform    ist in       Fig.    32 dargestellt. Die drei Schenkel 11, 12,  13 führen die Flüsse     0,,        02,        O3    des einen       Dreiphasensystems,    zum Beispiel eines Dreh  stromsystems. Im obern Joch 14 wird der  Fluss     (D,    durch den     Jochschlitz    15 aufge  spalten in die beiden Teilflüsse     0,2    und     0,4.          0"    besteht dabei in dem untern Jochteil 16,  während der     Jochteil    17     014    führt.

   Der Fluss  02 teilt sich auf in die beiden Komponenten       =21        und        ( 2s,        die    von den     Teilen    18 und 19  des nur einmal geschlitzten Joches 20 geführt  werden. Der durchgehende Schlitz des     Joches     20 ist mit 21 bezeichnet. Der Fluss     f3    des  äussern Schenkels 3 wird aufgespalten in die  Teilflüsse     034,    den .der     Jochteil    22, und     032,     den der Jochteil 23 des Joches 14 führt.

   Wie  aus der     Fig.    32 ersichtlich ist, liegt der     Joch-          steg    24     in    der     Verlängerung    des     mittleren     Schenkels 12. Die     vektorielle    Darstellung der  einzelnen Flüsse ist in     Fig.    33 enthalten, die  Aufspaltung der Flüsse     0,,        02,   <B>0,</B> in die  Teilflüsse     kann    dem Diagramm ohne weiteres  entnommen werden.

   Die Teilflüsse sind  gegen die     Grundflüsse    um den Winkel a     ver-          sehoben;    wobei die von den     Jochstücken    ge-    lieferten     Oberwellenleistungen    so gewählt  werden, dass sich für die     auszugleichende     Oberwelle ein     geschlossenes        Feldstärkepoly-          gon    ergibt. Wählt man     ,a    = 20', so kann  man gleichzeitig für die 5. und 7. Oberwelle  aus 3     .120'    und für die 11. und 13. aus  3 . 240   je ein gleichseitiges Dreieck bilden.

    Die für den     Oberwellenausgleich    benötigten       Flussrichtungen    in den Jochteilen können er  reicht werden durch Aufbringen entsprechen  der Hilfswicklungen     (Fig.    84).     Wenn        nun     auch durch Wähl der     Eisenquerschnitte    die  richtigen Induktionen erzielt werden, können  die     Oberwellenanteile    geeigneter     Jochstücke     so gehalten werden, dass sie bestimmte Ober  wellen der Schenkel ausgleichen, während die  hierfür nicht geeigneten Jochteile so gerin  gen     Oberwellenwert    erhalten, dass sie nicht  ins Gewicht fallen.  



  Die Hilfswicklungen können fremd oder  von einer auf die     Schenkel    aufgebrachten  Wicklung oder Teilen davon erregt werden,  wie in     Fig.    34 beispielsweise dargestellt ist.  Hier ist die     eine    Hilfswicklung, deren beide  Teile 33 und 34 in Reihe geschaltet werden,  an die Phasen     1T    und     W    angeschlossen, wäh  rend die zweite     Hilfswicklung    mit den Teilen  35 und 36 von den Phasen Ü und     Y    erregt  wird. Die Teile 18 und 19 des Joches 20  tragen die dritte     Hilfswicklung    mit den Tei  len 37 und 38, die von den Phasen U     und        W     erregt wird.

   Auch hier können die     Hilfswick-          lungen    an     beliebige        Spannungen    gelegt wer  den, zum Beispiel auch an     Anzapfungen    des       Hauptwicklungssystems    39. Das     Hauptwick-          lungssystem    Ü,     V,        W    kann dabei     in    Drei  eck oder, wie in     Fig.    34 gezeigt ist, in Stern  geschaltet werden.  



  Um die     Aufspaltung    der Grundflüsse     in     die Teilflüsse zu sichern, empfiehlt es sich,  in die     Jochschlitze    15     Kurzschlusswicklungen     oder     Kurzschlusskäfige    25     einzusetzen.    Diese  können aus elektrisch gut leitenden     Bolzen,     bestehen, die die     Jochblechpakete    durch  setzen. Die aus den     Jochblechen    hervor  stehenden Enden werden miteinander kurz  geschlossen, zum Beispiel durch     Verbindungs-          leitungen.    oder Kupferschienen.

        Die gewünschte Aufspaltung der Flüsse  kann auch erreicht werden durch Anordnung  von so bemessenen und angeordneten     Ililfs-          wicklungen    auf den     Jochteilen,    dass die be  absichtigten     Dreiphasenflusssy        steme    von ent  sprechenden, in sich geschlossenen     Dreiecks-          wichlungen    umfasst werden.  



       Fig.    35 zeigt hierfür ein Beispiel. Eine  Dreieckswicklung 30 umfasst die     Jochteile     16, 17 und 24, während die zweite Dreiecks  wicklung 31 die Jochteile 22, 23 und 24 um  schliesst. Die dritte     Dreieckswieklnng    32 ist  verkettet mit den     Jochteilen    18, 19 und 27.  



  Man kommt unter Umständen auch mit  einer einzigen Dreieckswicklung 40 aus,  deren einzelne Teile, wie in     Fig.    36 darge  stellt ist, auf den Jochteilen 17, 22 und 27  angeordnet sind.  



  Die aus den Jochschlitzen herausragenden  Teile der     Kurzschlusskäfige    können so ver  längert und abgewinkelt werden, dass sich mit  ihnen auch die Stirnseiten der     Joche    gegen  den Austritt von Streulinien abschirmen las  sen.     Fig.    3 7 zeigt ein Beispiel hierfür. Die       Kurzschlussstäbe    41. haben abgewinkelte  Schenkel 42, die den     Eisenkernteil    43 ab  schirmen. Die Bolzen werden sowohl an den  Enden bei 44, als auch an der Austrittsstelle  aus dem Eisenkern bei 45 miteinander durch  Schienen kurzgeschlossen.  



  An Stelle der dargestellten Jochschlitze  kann man auch in den Jochen vorgesehene  Bohrungen für die Unterbringung der     Hilfs-          ivicklungen,        Dreieckwicklungen    und der       Kurzschlusswicklungen        ver\venden.    Die die  Bleche zusammenpressenden Druckbolzen  können hierbei gleichzeitig Teile des     Kurz-          sehlusskä.figs    sein. Bei Fortfall der     Joch-          schlitze    ist die Wärmeabgabe aus höher  gesättigten Teilen     bezw.    der Wärmeaustausch  zwischen hoch und niedriger gesättigten Tei  len besser.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH: Anordnung zur Unterdrückung der stören den Oberwellen von an Drehstromnetze an geschlossenen, auf Induktionswirkung be ruhenden elektrischen Apparaten mit einem Eisenkern. dadurch gekennzeichnet, dass in den Apparaten mindestens drei Dreiphasen systeme von Flüssen gebildet werden, die um die Winkel a" a, usw. gegeneinander ver setzt;
    sind, und dass die Vektoren der um die Winkel<I>k .</I> a1, <I>k .</I> a, usw. versetzten, mit den zugehörigen Werten der Feldstärke und Ei- senweglänge multiplizierten Flüsse ein ge schlossenes Polygon bilden, wobei k die jenige durch sechs teilbare Zahl ist, die der zu unterdrückenden Oberwelle benachbart ist. UNTERANSPRtCHE: 1. Anordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die auf In duktionswirkung beruhenden Apparate Transformatoren sind. 2. Anordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die auf In duktionswirkung beruhenden Apparate Drosselspulen sind. 3.
    Anordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass ein drei schenkeliger Eisenkern vorgesehen ist, und dass jeder Schenkel durch zwei Längsschlitze in drei Teile geteilt ist. 4. Anordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass ein dreischen- keliger Eisenkern vorgesehen und jeder Schenkel durch einen Schlitz, der kleiner als die Länge des Schenkels ist, aufgeteilt ist. 5. Anordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass ein dreischen- keliger Eisenkern vorgesehen ist, und die Joche doppelt geschlitzt sind. 6.
    Anordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass ein dreischen- keliger Eisenkern vorgesehen ist, und dass an den Ecken der Joche und Schenkel eine Aufteilung des Flusses durch Schlitze erfolgt, und dass ferner über dem Mittelschenkel das Joch durch einen T-förmigen Schlitz aufgeteilt ist. 7.
    Anordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass ein dreischen- keliger Eisenkern vorgesehen ist, und dass jeder Schenkel durch zwei in der Fluss- richtung aufeinanderfolgende Schlitze, die sich nicht berühren, aufgeteilt ist, so dass vier Teilflüsse in jedem Schenkel entstehen.
    B. Anordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass ein dreischen- keliger Eisenkern vorgesehen ist, und die Aufspaltung des Eisenpaketes in Rich tung der Blechschichtebene erfolgt (Dop pelpaket), und dass gleichzeitig jeder Schenkel durch einen Längsschlitz in zwei Teile aufgeteilt ist. 9.
    Anordnung nach Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass drei drei schenkelige Einphasendrosselspulen vor gesehen sind, und der durch den Mittel schenkel fliessende Fluss gegenüber den Flüssen in den Aussenschenkeln versetzt ist. 10. Anordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass ein fünf schenkeliger Eisenkern vorgesehen und die die drei Hauptwicklungen tragenden Schenkel je einen Schlitz besitzen, des sen Länge kleiner als die Länge des Schenkels ist.
    11. Anordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass bei drei drei- phasigen Flusssystemen der Winkel zwi schen den Systemen 20' beträgt. 12. Anordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass bei vier drei- phasigen Flusssystemen .der Winkel zwi schen den Systemen<B>15'</B> beträgt.
    13. Anordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass durch Aus- gleichswicklungen das Auftreten von dritten Flussoberwellen verhindert wird.
    14. Anordnung nach Patentanspruch, bei der ein dreischenkeliger Eisenkern, des sen freie Schenkelenden durch Joche ver bunden sind, verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkelflüsse das eine Dreiphasensystem bilden, und dass die übrigen Dreiphasensysteme von Jochteilen gebildet werden, deren ein zelne Flüsse durch Aufspaltung der Schenkelflüsse entstehen. 15.
    Anordnung nach Unteranspruch 14, da durch gekennzeichnet, dass sich die Aussenschenkel des Dreischenkelkernes auf der einen Seite in aufgespaltene Joche fortsetzen, während die Aufspal tung des Mittelschenkels auf der andern Seite erfolgt. 16. Anordnung nach Unteranspruch 15, da durch gekennzeichnet, dass die beiden Jochschlitze des doppelt aufgespaltenen Joches in einer Ebene liegen und der sie trennende Eisenblechsteg im wesentlichen in der Verlängerung des mittleren Eisen kernschenkels angeordnet ist.
    17. Anordnung nach Unteranspruch 16, da durch gekennzeichnet, dass alle oder meh rere Teilflüsse der aufgespaltenen Joche von derart erregten und angeordneten Hilfswicklungen umfasst werden, dass sich .die zum Oberwellenausgleich be nötigten Flussrichtungen ergeben. 18. Anordnung nach Unteranspruch 16, da durch gekennzeichnet, dass die Teilpfade des einfach geschlitzten Joches von einer Dreieckswicklung umfasst werden.
    19. Anordnung nach Unteranspruch 16, da durch gekennzeichnet, dass .die zu beiden Seiten eines Schlitzes des zweifach ge schlitzten Joches liegenden Teilpfade und der Eisenblechsteg zwischen den beiden Schlitzen von einer Dreieckswicklung umfasst sind. 20. Anordnung nach Unteranspruch 16, da durch gekennzeichnet, dass auf den drei aussenliegenden Teilpfaden der geschlitz ten Joche eine Dreieckswicklung ange ordnet ist. 21.
    Anordnung nach Unteranspruch 16, da durch gekennzeichnet, dass in die Joch- schlitze gurzschlusswicklungen oder -Kä fige eingesetzt sind.
CH206816D 1936-11-24 1937-11-17 Anordnung zur Unterdrückung der störenden Oberwellen von an Drehstromnetzen angeschlossenen elektrischen Apparaten mit einem Eisenkern. CH206816A (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE206816X 1936-11-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH206816A true CH206816A (de) 1939-08-31

Family

ID=5793354

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH206816D CH206816A (de) 1936-11-24 1937-11-17 Anordnung zur Unterdrückung der störenden Oberwellen von an Drehstromnetzen angeschlossenen elektrischen Apparaten mit einem Eisenkern.

Country Status (1)

Country Link
CH (1) CH206816A (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108231366A (zh) * 2017-12-29 2018-06-29 上海意兰可电力电子设备有限公司 三相高频变压器

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108231366A (zh) * 2017-12-29 2018-06-29 上海意兰可电力电子设备有限公司 三相高频变压器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE602004004366T2 (de) Fehlerstrombegrenzer mit von supraleitenden wicklungen gesättigten kernen
DE2923071A1 (de) Strombegrenzungseinrichtung
DE2110128A1 (de) Verdrillter Gitterstab fur elek tnsche Maschinen
DE19829424B4 (de) Gleichpoliges Filter
CH206816A (de) Anordnung zur Unterdrückung der störenden Oberwellen von an Drehstromnetzen angeschlossenen elektrischen Apparaten mit einem Eisenkern.
DE1089878B (de) Aus mehreren parallel geschalteten und radial uebereinandergewickelten miteinander ausgekreuzten Leitern hergestellte Zylinderwicklung fuer Transformatoren
DE2542205B2 (de) Stufig einstellbares mehrphasiges Transformatorsystem
DE1638407C3 (de)
CH208632A (de) Anordnung zur Schliessung und Unterbrechung eines Wechselstromkreises.
DE2020264A1 (de) Mehrphasennetzwerk-Spannungsstabilisieranordnung
DE843270C (de) Statischer magnetischer Frequenzwandler
DE641066C (de) Zwoelfphasiger Gleichrichtertransformator zur Herbeifuehrung einer mehrfachen UEberlappung der Anodenstroeme, dessen Primaerwicklung aus zwei in Reihe geschalteten Dreiphasensystemen besteht
AT165820B (de) Elektrischer Ballast
DE583983C (de) Transformator mit drei oder einer groesseren ungeraden Anzahl von nebeneinanderliegenden bewickelten Schenkeln zur Umformung von Einphasenstrom in Einphasenstrom
DE757164C (de) Drei- oder Mehrphasentransformator
DE1613065A1 (de) Daempferwicklung fuer magnetische Ringfluesse im Blechpaketruecken rotierender elektrischer Maschinen
DE683107C (de) Ruhender gesaettigter Frequenzwandler
AT160796B (de) Drehstromtransformator oder Drehstromdrosselspule.
DE682791C (de) Drehstromdrosselspule (Drehstromtransformator), die (der) aus drei Einphasendrosselspulen (drei Einphasentransformatoren) besteht
CH198504A (de) Drehstromtransformator oder Drehstromdrosselspule.
AT160795B (de) Drehstromtransformator mit zumindest in den Schenkeln geteilten Eisenwegen.
AT222739B (de) Wicklungsanordnung für Hochspannungs-Hochleistungs-Transformatoren mit konzentrischer Wicklung
DE969958C (de) Messwandler mit Kompensationswicklung
AT286458B (de) Dreiphasige Drosselspulenanordnung zur Kompensation der kapazitiven Ladeleistung großer Versorgungsnetze
DE590741C (de) Schubtransformator