DE2842121A1

DE2842121A1 - Elektrische mehrphasendrossel fuer grosse leistungen

Info

Publication number: DE2842121A1
Application number: DE19782842121
Authority: DE
Inventors: Richard Vahlberg
Original assignee: Transformatoren Union AG
Current assignee: Transformatoren Union AG
Priority date: 1978-09-27
Filing date: 1978-09-27
Publication date: 1980-04-10

Description

Elektrische MehrDhasendrossel fflr große Leistungen
Die Erfindung betrifft elektrische Mehrphasendrosseln für große Leistungen mit eisenlosen Wicklungsinnenräumen.
Bei einer üblichen Ausführungsform derartiger Mehrphasendrosseln sind an den Wicklungsstirnseiten ferromagnetische Joche vorgesehen, deren Enden sich auf ebenfalls ferromagnetischen Rückschlußschenkeln abstützen.
Dabei liegt die magnetische Erregung in den Jochen und in den Rückschlußschenkeln betriebsmäßig unterhalb der Sättigung.
Bei dieser bekannten Bauweise mit sogenannten Rahmenkernen werden in den relativ langen Jochen durch das betriebsfrequente Magnetfeld unerwUnsoht kräftige Schwingungen erzeugt. Um einerseits n den Konstruktionsteilen der Drossel dadurch mögliche Schäden zu vermeiden und um andererseits die Lautstärke der von der Drossel abgegebenen Geräusche in zulässigen Grenzen zu halten, wird bei der bekannten Bauart der Querschnitt der Joche und der Rückschlußschenkel übermäßig hoch dimensioniert. Abgesehen davon, daß dadurch der Raum- bedarf dieser Drosseln sehr groß ist, ist diese Methode auch unwirtschaftlich.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für Drehstrom-Drosselspulen für große Leistungen und demzufolge großen Werkstoffmengen eine Anordnung zu schaffen, die eine gute Werkstoffausnutzung gestattet und bei guter Raumausnutzung wirtschaftlich herstellbar und einsetzbar ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe für eine Mehrphasendrossel der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß zusätzlich zu den an den Enden der Joche vorhandenen Rückschlußschenkeln auch zwischen Je zwei benachbarten Wicklungen ein Rückschlußschenkel vorgesehen ist, wobei die Eisenquerschnitte in den Jochen und in den Rückschlußschenkeln die 0,5- bis 0,7-fache Größe der entsprechenden Querschnitte bei einer Anordnung mit nur Je einem Rückschlußschenkel an jedem Jochende haben.
Nach vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung ist vorgesehen, daß die Eisenquerschnitte in den Jochen und in den RUckschlußschenkeln die 0,6-fache Größe der entsprechenden Querschnitte bei einer bekannten Drossel haben. Dabei stellt der Querschnitt der Joche und der Rückschlußschenkel ein Rechteck dar, dessen lange Seite etwa gleich dem Wicklungsdurchmesser ist. Außerdem sind vorteilhafterweise die Querschnitte der Joche gleich denen der Rückschlußschenkel.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Joche und die Rückschlußschenkel sich an ihren Knotenstellen gegenseitig fest einspannen und die Eigenfrequenz der zwischen benachbarten Rückschlußschenkeln liegenden Jochabschnitte kleiner als 100 Hz ist.
Die erfindungsgemäße Drosselanordnung ist sehr vorteilhaft, weil die Werkstoff- und die Fertigungskosten für die zusätzlich eingeschachtelten Rückschlußschenkel zwischen den Wicklungen bei weitem nicht den Aufwand erfordern, den bei der herkömmlichen Bauweise der zusätzliche Werkstoff in dem Eisenkreis mit dem größeren Querschnitt darstellt. Außerdem hat die erfindungsgemäße Ausführung noch den Vorteil, daß sie völlig problemlos wie eine einphasige Drossel geprüft werden kann, so daß auch die Anforderungen an die hierzu erforderlichen Prüffeldeinrichtungen geringer sind als bei den bisher üblichen Ausführungsformen von Mehrphasendrosseln.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert.
Zwischen einem unteren Joch 1 und einem oberen Joch 2 sind, in nicht näher dargestellter Weise, Wicklungen 3, 4, 5 für die drei Phasen eines Drehstromsystems eingespannt. Die Kernräume dieser Wicklungen 3, 4, 5 sind frei von magnetischen oder magnetisierbaren Bauteilen.
Die Stirnseiten der Wicklungen 3, 4, 5 sind durch die ferromagnetischen Joche 1, 2 abgedeckt. Zur mechanischen Abstützung der Joche 1, 2 sowie zur Führung eines Magnetflusses bei unsymmetrischer Belastung der Wicklungen 3, 4, 5 sind äußere Rückschlußschenkel 6, 7 zwischen den Enden der Joche 1, 2 vorgesehen.
Zur Verkürzung der frei schwingenden Abschnitte der Joche 1, 2 sind zusätzlich auch zwischen den Wicklungen 3, 4, 5 die Rückschlußschenkel 8, 9 eingefügt. Dadurch ist ein echter Mehrphasenbetrieb mit einem Flußausgleich der unterschiedlichen Momentanflußstärken und -richtungen möglich. Infolge davon ist auch eine Querschnittsver- kleinerung an den Jochen 1, 2 sowie an den Rückschlußschenkeln 6, 7 auf etwa das 0,6-fache des Querschnittswertes möglich, der ohne die Rückschlußschenkel 8, 9 erforderlich wäre.
Die Joche 1, 2 sowie die Rückschlußschenkel 6, 7, 8, 9 sind vorzugsweise in üblicher Weise aus Transformatorblech geschichtet, wobei an den Ubergangsstellen von den Rückschlußschenkeln zu den Jochen die Lamellen ineinandergreifen und sich gegenseitig durch Reibkräfte halten. Die Normalkräfte zur Erzeugung dieser Reibkräfte können in ebenfalls bekannter Weise beispielsweise durch Bandagieren der Joche und der RUckschlußschenkel gewährleistet sein.
6 Patentansprüche 1 Figur

Claims

PatentansPrtiche 1 Elektrische Mehrphasendrossel für große Leistungen tei endlosen Wicklungsinnenräumen und die Wicklungsstirnseiten abdeckenden ferromagnetischen Jochen, deren Enden sich auf ferromagnetischen Rückschlußschenkeln abstützen, wobei die Erregung in den Jochen und den Rückschlußschenkeln betriebsmäßig unterhalb der Sättigung liegt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, - daß zusätzlich zu den an den Enden der Joche (1, 2) vorhandenen Rückschlußschenkeln (6, 7) auch zwischen je zwei benachbarten Wicklungen (3, 4, 5) ein Rückschlußschenkel (8 bzw. 9) vorgesehen ist und - daß die Eisenquerschnitte in den Jochen (1, 2) und in den Rückschlußschenkeln (6, 7, 8, 9) die 0,5- bis 0,7-fache Größe der entsprechenden Querschnitte bei einer Anordnung mit nur Je einem RUckschlußschenkel (6, 7) an Jedem Jochende haben.

o. Elektrische Mehrphasendrossel nach Anspruch 1, d a -d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, daß die Eisenquerschnitte in den Jochen (1, 2) und in den RückschluB-schenkeln (6, 7, 8, 9) die 0,6-fache Größe der entsprechenden Querschnitte bei einer Anordnung mit nur Je einem Rückschlußschenkel (6, 7) an jedem Jochende haben.

3. Elektrische Mehrphasendrossel nach Anspruch 1, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Querschnitt der Joche (1, 2) und der RückschluBschenkel (6, 7, 8, 9) ein Rechteck darstellt, dessen lange Seite etwa gleich dem Wicklungsdurchmesser ist.

4. Elektrische Mehrphasendrossel nach Anspruch 1, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Querschnitte der Joche (1, 2) gleich denen der Rückschlußschenkel sind.

5. Elektrische Mehrphasendrossel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h - g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Joche (1, 2) und die Rückschlußschenkel (6, 7, 8, 9) sich an ihren Knotenstellen gegenseitig fest einspannen.

6. Elektrische Mehrphasendrossel nach einem oder mehreren der Anspruche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Eigenfrequenz der zwischen benachbarten Rückschlußschenkeln (6, 7, 8 bzw. 9) liegenden Jochabschnitte kleiner als 100 Hz ist.