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Geschachtelter Eisenkörper für Transformatoren Die Erfindung bezieht sich auf geschachtelte Eisenkörper für Transformatoren mit stumpf zusammenstossenden Einzelblechen und abwechslungsweise gegeneinander versetzten Stossfugen der Blechschichten.
Um bei Transformatoren den Magnetisierungs- strom klein zu halten, ist es üblich, die Jochbleche in die Säulenenden einzuschichten. Die Arbeit des Schichtens ist jedoch umständlich, besonders dann, wenn der Kernquerschnitt fein abgestuft (Fig. 1) oder in Anpassung an runde Spulen annähernd kreisförmig ist (Fig. 2). Ferner besteht die Gefahr, dass die Blechisolation beim Ineinanderschichten beschädigt wird. Es ist deshalb schon vorgeschlagen worden, die Blechschichten aus stumpf zusammenstossenden Einzelblechen aufzubauen und die Stossfugen abwechselnd gegeneinander zu versetzen.
Die bekannte Art der Schachtelung, die sich nur auf rechteckige Kernquerschnitte bezieht, benötigt aber mehrere Blechpläne und bedingt dadurch insbesondere bei Dreiphasentransformatoren eine grössere Anzahl von Blechen verschiedener Abmessungen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Mängel des Bekannten zu vermeiden und die Herstellung geschachtelter Eisenkörper für Transformatoren auf einfache Weise zu ermöglichen. Dies lässt sich erfindungsgemäss dadurch erreichen, dass die Schachtelung höchstens zwei Blechpläne aufweist, wobei in allen Blechschichten die Säulenbleche mit beiden Enden stumpf gegen die entsprechenden Jochbleche stossen.
Die Joche und Säulen benachbarter Blechschichten können gleiche Abmessungen aufweisen, wobei sie jedoch abwechselnd in Längsrichtung der Säulen, gegeneinander verschoben sind. Dadurch wird es möglich, die Schachtelung mit Hilfe von nur zwei Blechgrössen auch bei Dreiphasentransformatoren zu erreichen. Ferner ist es zweckmässig, die Säulen aus korngerichtetem und die Joche aus gewöhnlichem warmgewalztem Blech herzustellen, um die Abmessungen des Transformators günstig beeinflussen zu können und die Eisenverluste zu verkleinern.
In der beiliegenden Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes vereinfacht dargestellt. Es zeigen die Fig. 3a-c, 5a-c, 6a-c und 8a-c jeweils zwei Blechpläne sowie die zugehörige Schachtelung und die Fig. 4, 7 und 9-13 verschiedene Jochquerschnitte.
Nach Fig. 3a und 3b besteht eine Blechschicht aus schmalen Jochblechen 1 und langen Säulenblechen 2 (Fig. 3a) und die nächste Blechschicht aus breiten Jochblechen 1' und kurzen Säulenblechen 2' (Fig. 3b). Die Bleche 2 bzw. 2' stossen mit beiden Enden stumpf gegen die Bleche 1 bzw. 1' und bilden Stossfugen 3 bzw. 3'. Durch abwechslungsweises Übereinanderlegen der entsprechend den Plänen 3a und 3b aufgebauten Blechschichten entsteht die in Fig. 3c gezeigte überlappung der Stossfugen. Das Joch eines derart geschachtelten Eisenkörpers ist in Fig. 4 im Schnitt wiedergegeben.
Darin ist die übliche Isolierung der einzelnen Transformatorbleche mittels Papier-, Lack- oder Oxydschichten durch Abstände zwischen den Blechen angedeutet. Das Zusammenpressen des Blechpaketes geschieht durch nicht gezeigte Bolzen, welche die Löcher 4 der Bleche durchsetzen. Das obere breite Jochblech 1' (Fig. 3b) weist gegenüber dem untern Jochblech 1' noch zusätzliche Bohrungen 5 auf, die als Entlüftungsöffnungen dienen. Wie der Fig. 4 entnommen werden kann, entstehen im Bereich des Transformatorfensters infolge des Verschachtelns nach unten offene Schlitze.
Ohne Entlüftungsöffnungen wäre beim Eintauchen des Transformators in das Öl die Bildung von Luftsäcken möglich, die bei Erwär-
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mung entweichen würden, wodurch der Buchholzschutz ansprechen könnte. Die Entlüftungsöffnungen 5 dienen also der Verhinderung einer falschen Betätigung der Schutzeinrichtungen.
Der in Fig. 4 gezeigte Jochquerschnitt entsteht auch bei der Schachtelung der Bleche nach den Fig. 5a-c. Nach Fig. 5a ist oben ein schmales Jochblech 1 und unten ein breites Jochblech 1' vorgesehen. Die nächste Blechschicht weist oben ein breites Jochblech l' und unten ein schmales Jochblech 1 auf. Beide Schichten bestehen aus gleich grossen Blechen, die um 180 in der Blechebene gegeneinander verdreht sind.
Nach den Fig. 6a-c werden in einer Blechschicht schmale Jochbleche 1 und lange Säulenbleche 2 (Fig. 6a), in der nächsten Schicht breite Jochbleche 1' und kurze Säulenbleche 2' (Fig. 6b) verwendet. Die zugehörige Schachtelung ist in Fig. 6c, der Jochquerschnitt in Fig. 7 wiedergegeben.
Eine Schachtelung, bei der nur zwei Blechgrössen; erforderlich sind, ist in den Fig. 8a-c dargestellt. Hier sind die beiden Schichten gemäss Fig. 8a und 8b gleich, aber um 180 in der Blechebene gegeneinander verdreht und in der Längsrichtung der Säulen gegeneinander verschoben, so dass sich die Stossfugen 3 überlappen, wie der Fig. 8c zu entnehmen ist. Diese Art der Schachtelung, deren Jochquer- schnitt in Fig. 9 gezeigt ist, bedingt allerdings eine entsprechend asymmetrische Anordnung der Bolzenlöcher 4.
Joche mit einfachen rechteckigen Querschnitten (Fig. 4, 7, 9) werden meistens nur für kleine Transformatoren verwendet. Bei grösseren Transformatoren wird der Jochquerschnitt abgestuft, um eine bessere Anpassung an einen annähernd runden Säulenquerschnitt zu erhalten.
Nach Fig. 10 ist das Joch symmetrisch abgestuft, und die Bleche sind nach der in Fig. 6c gezeigten Art geschachtelt. Das breite Blech 1' der ersten Stufe dient auch als schmales Blech 1 der zweiten Stufe, da die Breite U der überlappung gleich der Höhe S der Stufe gewählt ist. Für n Stufen des Joches sind n + 1 verschiedene Jochblechbreiten notwendig. Mit 6 ist die Teilansicht einer Säule angedeutet.
Das in Fig. 11 gezeigte Joch ist nur auf der dem Transformatorfenster abgekehrten Seite abgestuft. Die Bleche sind nach Fig. 3c geschachtelt. Da auch hier die Höhe S der Stufen gleich der Breite U der Überlappung ist, entspricht ein breites Blech 1' der ersten Stufe einem schmalen Blech 1 der zweiten. Stufe.
Das Joch gemäss Fig. 12 ist nach Fig. 8c geschachtelt. Man benötigt hierbei für n Stufen nur ra verschiedene Jochblechbreiten. Die Breite U der Überlappung ist von der Höhe S der Stufen unabhängig.
In Fig. 13 ist eine kombinierte Schachtelung nach Fig. 8c und Fig. 6c dargestellt. Auch hier hat die überlappungsbreite U einen andern Wert als die Stufenhöhe S. Bei Transformatoren mit grossen Blechteilen können zur Erleichterung des Verschachtelns oder aus Festigkeitsgründen mehrere übereinandergelegte Bleche eine Schicht bilden.
In der Zeichnung sind nur Dreiphasentransfor- matoren dargestellt. Die beschriebene Art des Ver- schachtelns kann jedoch auch bei Einphasen-, Fünfschenkel- und Rahmenkerntransformatoren entsprechend angewendet werden.