DE737105C - Transformator mit regelbarer Sekundaerspannung - Google Patents

Description

• Transformator mit regelbarer Sekundärspannung Die Erfindung betrifft einen Transformator mit regelbarer Sekundärspannung, der einen Eisenkern mit mindestens drei Schenkeln hat. Von diesen dient mindestens ein Schenkel ohne Leistungswicklungen als Rückschlußschenkel.
• Aufgabe der Erfindung ist es, den Transformator derart auszubilden, daß bewegliche Eisenkerne und Wicklungen vermieden werden und trotz feinstufiger Regelbarkeit vom Spannungsmaximum bis auf den Spannungswert Null herunter ,ein einfacher Aufbau und einfache Schalteinrichtungen verwendet werden können. Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß der die Sekundärwicklung tragende Schenkel, der von Leistungswicklungen freie Rückschlußschenkel sowie Teile dieser Schenkel mit schaltbaren Kurzschlußwindungen versehen sind, und daß die Kurzschlußwindungen dieser Schenkel derart geschaltet werden, daß immer bei dem einen Schenkel ein Teilquerschnitt für den Kraftflußdurchtritt geöffnet wird, während bei dem anderen Schenkel ein Teilquerschnitt gesperrt wird. Der Transformator gemäß der Erfindung kann z. B. für Netzregelung, für die Regelung von Verbrauchern, für Schweißzwecke, Ofenbetrieb, Prüfzwecke und Meßinstrumente verwendet werden.
• Man hat zwar schon zur Kraftflußsteuerung in mehreren Eisenkernen oder mehreren Kernteilen des gleichen Kernes auf diesen durch Widerstände belastbare Hilfswicklungen vorgesehen oder die Kerne mit regelbaren Gleichstromvormagnetisierungen ausgerüstet. Auch durch Elektronenröhren regelbare Wechselstromvormagnetisierungen des Eisenkernes sind zu Regelzwecken bekanntgeworden. Alle diese Regelarten haben aber den Nachteil, daß sie zusätzliche Hilfseinrichtungen und Apparate erfordern. Bei den Kernen mit Gleich- oder Wechselstromvormagnetisierungen wird außerdem keine wirtschaftliche Ausnutzung des Eisenkernes erzielt, weil der Eisenkern oder die Eisenkernteile je nach der Einstellung der die Vormagnetisierung regelnden Apparate auf veränderlichen Arbeitspunkten der Magnetisierungskennlinie arbeiten.
• Die Zeichnung gibt ein Ausführungsbeispiel des Regeltransformators gemäß der Erfindung wieder.
• Fig. i zeigt einen Einphasenregeltransformator mit einem dreischenkellgen Eisenkern i. Der Schenkel 2 trägt die Erregerwicklung 3. Auf dem Schenke14 ist die Sekundärwicklung 5 oder ein Teil derselben angeordnet, während der Schenkel 6 als Rückschlußschenkel unbewickelt bleibt. Der die Sekundärwicklung tragende Schenkel 4, der von Leistungswicklungen freie Rückschlußschenkel6 sowie Teile dieser Schenkel sind mit schaltbaren Kurzschlußwindungen 7 bzw. 8 versehen. Die Kurzschlußwindungen beider Schenkel sind an einen unter Last schaltenden Stufenschalter 9 angeschlossen. Dieser hat den beweglichen Schaltkontakt io, der über die festen Kontakte i i bis 18 gleitet. Will man den Kontaktabbrand am Stufenschalter verhindern, so empfiehlt sich die Verwendung eines stromlos zu schaltenden Stufenschalters und eines besonderen Lastschalters, der den Laststrom beim Ü berschalten übernimmt.
• Aus Fig.2 geht die Anordnung der einzelnen Kurzschlußwindungen und der Anschluß derselben an den Stufenschalter hervor. Fig. 2 ist eine Draufsicht auf die Eisenkernschenkel entsprechend dem Schnitt A-B in Fig. i. Die Kurzschlußwindung i9 umfaßt den Eisenkernschenkel4 vollständig, desgleichen die Kurzschlußwindung 2o den Eisenkernschenkel 6. Teile des Schenkels 4 werden von den Teilkurzschlußwindungen 21 bis 26 umschlungen, während die Teilkurzschlußwindungen 27 bis 32 Teile des Rückschlußschenkels 6 umschlingen. Es ist nun an dem ersten Stufenkontakt i i und an dem beweglichen Kontakt io des Stufenschalters 9 die den ganzen Schenkel 4 umschließende Kurzschlußwindung i9 angeschlossen, während die den ganzen Schenkel 6 umschließende Kurzschlußwindung 2o mit dem Stufenkontakt i 8 und dem beweglichen Kontakt io verbunden ist. Die Teilkurzschlußwindung 32 ist mit der Teilkurzschlußwindung 21 in Reihe geschaltet und mit dem Stufenkontakt 12 verbunden. An den Stufenkontakt 13 sind die beiden in Reihe geschalteten Teilkurzschlußwindungen 31 und 22 angeschlossen. In ähnlicher Weise sind auch die übrigen Teilkurzschlußwindungen mit dem Stufenschalter 9 verbunden, wie Fig. 2 erkennen läßt. Wenn nun der bewegliche Stufenschalterkontakt io auf den ersten Kontakt i i geschaltet wird, dann ist die Kurzschlußwindung i9 geschlossen und der die Sekundärwicklung 5 durchdringende Fluß bis auf geringfügige Streuflüsse unterdrückt. Der von der Erregerwicklung gelieferte Kraftfluß schließt sich dann über den Schenkel 6. Die Spannung an der Sekundärwicklung 5 ist daher Null. Wird der Stufenschalter g auf den nächsten Kontakt 12 geschaltet, dann ist von der den Schenkel 4 umschließenden Kurzschlußwindung i9 die Teilwindung 21 abgeschaltet, während die Teilwindung 32 des Schenkels 6 geschlossen wird. Dadurch wird ein Teil des den Schenke16 durchsetzenden Flusses in den Schenke14 hinübergeleitet. Beim weiteren Fortschalten des Stufenschalters 9 werden am Schenkel 4 weitere Teilwindungen abgeschaltet und am Schenkel 6 weitere Teilwindungen geschlossen, bis beim Einschalten des Kontaktes 18 die den Schenkel 6 vollständig umschließende Kurzschlußwindung 20 geschlossen wird. Nunmehr durchsetzt der gesamte Erregerkraftfluß den Schenkel 4, während er im Schenkel 6 abgedrosselt ist. Die Spannung an der Sekundärwicklung 5 hat ihren Maximalwert. Es empfiehlt sich, die Lage der Teilkurzschlußwindungen so zu wählen, daß sich beim Schalten der Windungen die Reluktanz des Schenkels 6 im gleichen Maße vermindert, wie sich die Reluktanz des Schenkels 4. erhöht oder umgekehrt.
• Die Teilkurzschlußwindungen können aus einzelnen die Eisenkernschenkel durchdringenden Schienen oder Bolzen bestehen, oder es können Wicklungen mit mehreren Windungen sein. Zur Herstellung der Nuten im Eisenkern für die Kurzschlußwindungen werden, wie Fig.3 erkennen läßt, vorteilhafterweise verschieden lange Blechlamellen 34 bzw. 35 verwendet. Die Nuten können natürlich an sich an irgendeiner Stelle längs des Schenkels vorgesehen sein. Um den Eisenkern bequemer zusammenbauen zu können und die Zugänglichkeit zu den Kurzschlußwindungen zu erleichtern, empfiehlt es sich jedoch, die Nuten 33 an den Schenkelenden anzuordnen, und zwar an der Stoßstelle zwischen Joch 36 und Schenkel 4 bzw. 6. Nach Abheben des Joches 36 liegen dann die Nuten 33 frei.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Transformator mit regelbarer Sekundärspannung, der einen Eisenkern mit mindestens drei Schenkeln hat, von denen mindestens ein Schenkel ohne Leistungswicklungen als Rückschluf-'1schenkel dient, dadurch gekennzeichnet, daß der die Sekundärwicklung tragende Schenkel, der von Leistungswicklungen freie Rückschlul.ischenkel sowie Teile dieser Schenkel mit schaltbaren Kurzschlußwindungen versehen sind, und daß die Kurzschlußwindungen dieser Schenkel derart geschaltet werden, daß immer bei dem einen Schenkel ein Teilquerschnitt für den Kraftflußdurchtritt geöffnet wird, während bei dem anderen Schenkel ein Teilquerschnitt gesperrt wird.
2. 2. Transformator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurzschlußwindungen beider Schenkel an einen unter Last oder stromlos zu schaltenden Stufenschalter angeschlossen sind, und daß die Kurzschlußwindungen beider Schenkel, die die Schenkel nur teilweise umfassen, in Reihe geschaltet sind.
3. 3. Transformator nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Schenkel nur teilweise umfassenden Kurzschlußwindungen in Nuten oder Schlitzen der Schenkel untergebracht sind.
4. 4. Transformator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten in den Schenkeln durch Verwendung verschieden langer Blechlamellen gebildet werden.
5. 5. Transformator nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten an der Stoßstelle zwischen Joch und Schenkel des Eisenkernes liegen.
6. 6. Transformator nach Anspruch i in Ausführung als Einphasentransformator mit dreischenkeligem Eisenkern, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Schenkel die Erregerwicklung und der zweite Schenkel einen Teil oder die -ganze Sekundärwicklung trägt.