CH338897A - Transformatorwicklung - Google Patents

Description

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    Transformatorwicklung   Die Erfindung bezieht sich auf eine    Transforma-      torwicklung,   bestehend aus koaxial angeordneten Doppelspulen, die je zwei benachbarte Scheibenspulen enthalten. 



  In    Fig.   1 ist eine in    bekannter   Weise aufgebaute    Transformatorwicklung   dargestellt, wobei die unmittelbar durch Leitungen 33 miteinander verbundenen Doppelspulen 1, 2; 3, 4 usw. aus je zwei Scheibenspulen bestehen, deren Verbindungsleitung mit 24 bezeichnet ist. Der Wicklungseingang ist durch die Ziffer 27 gekennzeichnet. Eine Wicklungsanordnung gemäss    Fig.   1 weist bei einer    Stossspannungsbean-      spruchung   eine sehr ungleichmässige Spannungsverteilung auf, die zu einem Durchschlag der Isolation einzelner Wicklungsteile führen kann. Die nichtlineare Verteilung der Spannung stellt sich ein, weil die Kapazität der Wicklung gegen Erde bzw. gegen benachbarte Wicklungen gross ist im Vergleich zur Kapazität der obersten zur untersten Scheibenspule.

   Wie sich nämlich aus dem Ersatzschaltbild entsprechend    Fig.   2 ergibt, ist infolge der Parallelschaltung der Einzelkapazitäten    cl   die resultierende Kapazität der Wicklung gegen Erde gleich der Erdkapazität der Einzelspule, multipliziert mit der    Spulenanzahl.   Die gesamte Kapazität längs der Wicklung entspricht hingegen    infolge   der Reihenschaltung der Einzelkapazitäten    c.   angenähert der Kapazität zwischen zwei Einzelspulen, dividiert durch die    Spulenanzahl.   



  Beim Entwurf einer    Transformatorwicklung   für eine bestimmte Leistung und Spannung sind die Abmessungen und die Anzahl der Spulen in relativ engen Grenzen festgelegt. Daher ist auch die Kapazität der Wicklung gegen Erde, falls nicht besondere Massnahmen getroffen werden, eine gegebene Grösse. Eine günstigere Spannungsverteilung lässt sich demnach nur durch Vergrösserung der Kapazität längs der Wicklung erreichen. Es ist deshalb bereits vorgeschlagen worden, einzelne Windungen von Scheibenspulen in benachbarte Scheiben zu verlagern. Eine wesentliche Erhöhung der Wicklungskapazität lässt sich hierdurch jedoch nicht erzielen. Es ist auch schon bekannt, innerhalb einer Scheibe die Leiter von zwei Spulen    abwechselnd      anzuordnen,   wodurch die    Spannungsverteilung   erheblich verbessert wird.

   Der Nachteil dieser Wicklungsart besteht aber, insbesondere bei grösseren Leiterquerschnitten, in der relativ schwierigen Herstellungsweise. Ferner sind Anordnungen beschrieben worden, bei denen einzelne Spulen im Innern der Wicklung derart miteinander verbunden sind, dass die Verbindungsleitungen eine oder mehrere Scheibenspulen überspringen. Die erforderlichen innern Verbindungen erschweren jedoch den Wicklungsaufbau beträchtlich. 



  Die geschilderten Nachteile lassen sich vermeiden, wenn man eine aus Doppelspulen aufgebaute Transformatorwicklung verwendet und die    Spulenverbin-      dungen   erfindungsgemäss so ausführt, dass die aussenliegende Verbindungsleitung von zwei in Reihe geschalteten Doppelspulen mindestens eine Scheibenspule    überspringt.      Hierdurch      wird   für die    einfach   herzustellende    Doppelspulenwicklung   eine erhebliche Verbesserung der    Stossspannungsverteilung   erreicht. 



  Die Zeichnung gibt Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes vereinfacht wieder. 



  In den    Fig.   3-5 und 8-12 bezeichnen die Bezugszahlen 1-22 koaxial    übereinanderliegende   Spulen, und je zwei benachbarte Scheibenspulen bilden eine Doppelspule. Die Leitung 27 stellt den Wicklungseingang dar. Der    Transformatorkern   ist    in   den genannten Figuren durch die    Ziffer   23 gekennzeichnet. 



  Gemäss    Fig.   3 sind die Anschlüsse 25 durch die Leiter 26 miteinander verbunden, die jeweils zwei 

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 Scheibenspulen überspringen. Diese Verbindungsart ist längs der ganzen Wicklung    durchgeführt.   Der Anschluss 25 der Spule 2 ist mit dem Wicklungsanfang 27 und ein weiterer    Spulenanschluss   25 im untern, nicht gezeigten Teil der Wicklung, ist mit dem Wicklungsende verbunden. 



  Nach    Fig.   4 überspringen die Leiter 26 jeweils zwei, die Leiter 28 jeweils vier Scheibenspulen. Der Wicklungsanfang 27 führt zu Spule 3. 



  Eine weitere Möglichkeit der    Spulenverbindung   ist in    Fig.   5 veranschaulicht. Hier führt der Wicklungsanfang 27 zur Spule 1. Die Verbindungsleiter 26 überspringen wie in    Fig.   3 jeweils zwei Scheibenspulen. Während jedoch in    Fig.   3 die übersprungenen Scheibenspulen stets zu verschiedenen Doppelspulen gehören, werden in    Fig.   5    teilweise   auch Scheibenspulen übersprungen, die eine Doppelspule bilden. 



  Bei den in    Fig.   3-5 gezeigten Wicklungen sind sämtliche Doppelspulen im gleichen Sinn gewickelt und so miteinander verbunden, dass sie vom Strom gleichsinnig durchflossen werden. Wie z. B.    Fig.   3 zu entnehmen ist,    fliesst   der Strom vom Wicklungsanfang 27 zuerst zur Spule 2 und von dort über die Verbindungsleitung 24 zur Spule 1. Entsprechend wird im weiteren Verlauf zuerst die untere Spule 4 und dann die obere Spule 3 durchflossen. Es ist jedoch belanglos, ob der Strom zuerst die untern Scheibenspulen oder die    obern   Scheibenspulen, wie    in      Fig.   4 und 5, durchfliesst, da sich bei gleicher Reihenfolge sämtlicher Spulen die induzierten Spannungen addieren bzw. die Ströme ein Feld gleicher Richtung erzeugen. 



  In    Fig.   6 und 7 sind zwei gegensinnig gewickelte Doppelspulen dargestellt. Wenn der Strom I in der rechtsgängigen Doppelspule gemäss    Fig.   6 zuerst durch die obere und dann durch die untere Scheibenspule    fliesst,   weist der magnetische Fluss die durch    Pfeile   angedeutete Richtung auf. Für eine    linksgängige   Wicklung ist bei gleicher    Stromrichtung   die    Fluss-      richtung   entgegengesetzt. Dies folgt aus    Fig.   7. Bei der Verwendung von gegensinnig gewickelten Doppelspulen ist es daher erforderlich, die Spulen so miteinander zu verbinden, dass sie vom Strom in entgegengesetzter    Richtung   durchflossen werden.

   Nur in diesem Fall ist die Richtung des magnetischen Feldes gleich. 



  Bei der    in      Fig.   8 wiedergegebenen Wicklung sind    übereinanderliegende   Doppelspulen    gegensinnig   gewickelt. Auf eine z. B. rechtsgängige Doppelspule 1, 2 folgt eine linksgängige Doppelspule 3, 4 usw. Die in diesen Spulen induzierten Spannungen addieren sich, wenn jeweils die untern Scheibenspulen 2, 4 usw. miteinander verbunden werden und entsprechende Leitungen zwischen den obern Scheibenspulen 3, 5 usw. vorgesehen sind. Die Verbindungen 29 überspringen hierbei jeweils nur eine Scheibenspule. 



  Die    Fig.   9 und 10 zeigen weitere Schaltmöglichkeiten für Wicklungen    mit   abwechselnd rechts- und linksgängigen Doppelspulen. 



  In    Fig.   11 ist eine Wicklung mit drei Parallelzweigen dargestellt, wobei die Doppelspulen gleichsinnig gewickelt sind. Die Scheibenspulen der drei Zweige sind durch die Buchstaben a, b und c voneinander unterschieden. Die Verbindung der Doppelspulen in den einzelnen Zweigen entspricht der in    Fig.   3 gezeigten    Art.   



  Für eine Wicklung mit drei Parallelzweigen, deren Einzelzweige nach    Fig.   4 geschaltet sind, zeigt    Fig.   12 ein Schema.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Transformatorwicklung, bestehend aus koaxial angeordneten Doppelspulen, die je zwei benachbarte Scheibenspulen enthalten, dadurch gekennzeichnet, dass die aussenliegende Verbindungsleitung von zwei in Reihe geschalteten Doppelspulen mindestens eine Scheibenspule überspringt. UNTERANSPRÜCHE 1. Transformatorwicklung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Doppelspulen gleichsinnig gewickelt sind. 2. Transformatorwicklung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass übereinanderliegende Doppelspulen abwechselnd gegensinnig gewickelt sind. 3. Transformatorwicklung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass sie mehrere Parallelzweige enthält.