DE902407C - Arrangement for regulating the inductivity of test transformers - Google Patents

Arrangement for regulating the inductivity of test transformers

Info

Publication number
DE902407C
DE902407C DES10647D DES0010647D DE902407C DE 902407 C DE902407 C DE 902407C DE S10647 D DES10647 D DE S10647D DE S0010647 D DES0010647 D DE S0010647D DE 902407 C DE902407 C DE 902407C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
partial cores
parallel
arrangement
core
partial
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired
Application number
DES10647D
Other languages
German (de)
Inventor
Dipl-Ing Rudolf Bauer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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 Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DES10647D priority Critical patent/DE902407C/en
Application granted granted Critical
Publication of DE902407C publication Critical patent/DE902407C/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F29/00Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00
    • H01F29/02Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with tappings on coil or winding; with provision for rearrangement or interconnection of windings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)

Description

Anordnung zur Regelung der Induktivität von Prüftransformatoren Bei Prüftransformatoren überwiegt insbesondere bei höheren Frequenzen und hohen Spannungen der kapazitive Verbrauch, der durch die innere Kapazität der Wicklung und die Kapazität der Prüflinge und der Schaltung bedingt ist, die induktive Leistungsaufnahme des Kernes; d. h. aber, daß der Transformator eine große Blindleistung aufnimmt und daher die zur Speisung des Transformators dienenden Regler oder Generatoren verhältnismäßig groß bemessen werden müssen. Um nun mit kleineren Reglern bzw. Generatoren auszukommen, kompensiert man den überschießenden kapazitiven Energieverbrauch, indem man zunächst die Induktivität des Transformators erhöht, beispielsweise durch Einfügung eines Luftspaltes in den Kern. Diese Maßnahme allein reicht jedoch nicht aus; es ist vielmehr infolge der fabrikationsmäßigen Verschiedenheit der Luftspalte, der Verschiedenheit der Prüflinge und der für die kapazitive Leistungsaufnahme maßgebenden Verschiedenheit und Abweichungen der Frequenzen auch nötig, die Induktivität des Transformators regelbar zu machen: Eine bekannte Anordnung zur regulierbaren Kompensation des kapazitiven Energieverbrauches besteht darin, daß man parallel zur Primärwicklung des Transformators eine regelbare Hilfsdrossel legt, welche aber den Nachteil hat, daß die Primärwicklung des Transformators den vollen kapazitiven Blindstrom führt und daher groß dimensioniert werden muß. Es ist weiterhin schon bekannt, die Induktivität von Drosseln oder Transformatoren dadurch regelbar zu machen, daß man den zur Vergrößerung der Induktivität vorgesehenen Luftspalt des Kernes veränderlich macht. Solche Anordnungen sind aber deshalb ungünstig, weil die zwecks Verringerung der Streuung in der Regel im Innern der den Kern umgebenden Wicklungen liegenden Luftspalte nur schwer zugänglich sind. Außerdem sind bei solchen Anordnungen infolge der großen magnetischen Kräfte im Luftspalt große mechanische Kräfte und dementsprechend kräftige Konstruktionen für die Regeleinrichtungen erforderlich. An sich wäre aber eine Regelung der Induktivität im Kern sehr erwünscht, da die Kompensation sich dann schon auf die Primärwicklung auswirkt und diese daher klein gehalten werden kann. Eine in dieser Richtung gehende bekannte Lösung verwendet Hilfskerne, welche beweglich oder fest parallel zum Luftspalt des Hauptkernes angeordnet und mit kurzschließbaren Hilfswicklungen versehen sind. Diese Anordnung hat aber den Nachteil, daß, abgesehen von dem Aufwand an mechanischer Arbeit, für die Bewegung der Hilfskerne eine stetige Regelung nur mit einem sehr komplizierten Aufbau der Kerne und einem großen Aufwand an Schaltmitteln möglich ist. Für diesen Zweck müßte der Hauptkern mit vielen Luftspalten und die Hilfskerne mit vielen Hilfswicklungen versehen sein, außerdem wäre eine große Anzahl von Leitungen und Schaltern zum Kurzschließen der Hilfswicklungen nötig. Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Anordnung ist, da.ß infolge der Parallelschaltung von Eisenkern mit Luftspalt und einem solchen ohne Luftspalt eine genaue Kompensation der kapazitiven Leistungsaufnahme nicht bei allen Spannungen möglich ist.Arrangement for regulating the inductance of test transformers At Test transformers predominate, especially at higher frequencies and high voltages the capacitive consumption, which is determined by the internal capacity of the winding and the capacity of the test items and the circuit, the inductive power consumption of the Kernes; d. H. but that the transformer consumes a large amount of reactive power and therefore the regulators or generators used to supply the transformer are proportionate must be sized large. In order to get by with smaller controllers or generators, one compensates for the excessive capacitive energy consumption by first the inductance of the transformer is increased, for example by adding a Air gap in the core. However, this measure alone is not sufficient; it is much more as a result of the manufacturing differences in the air gaps, the differences of the test items and the differences that are decisive for the capacitive power consumption and deviations in frequencies also necessary the inductance of the transformer to make controllable: A well-known arrangement for the adjustable compensation of the capacitive Energy consumption consists in the fact that one is parallel to the primary winding of the transformer an adjustable auxiliary choke sets, but this has the disadvantage that the primary winding of the transformer carries the full capacitive reactive current and is therefore large must become. The inductance of chokes or transformers is also already known to make it controllable that to increase the inductance provided air gap of the core makes variable. Such arrangements are however therefore unfavorable, because in order to reduce the dispersion, they are usually inside the air gaps surrounding the core are difficult to access. In addition, in such arrangements due to the large magnetic forces im Air gap large mechanical forces and accordingly strong constructions for the control equipment required. In itself, however, a regulation of the inductance would be Very desirable in the core, since the compensation is then already on the primary winding affects and this can therefore be kept small. One going in that direction known solution uses auxiliary cores which are movable or fixed parallel to the air gap of the main core are arranged and provided with short-circuitable auxiliary windings. This arrangement has the disadvantage that, apart from the expense of mechanical Work, for the movement of the auxiliary cores a steady regulation only with a very complicated structure of the cores and a large amount of switching means possible is. For this purpose the main core would have to have many air gaps and the auxiliary cores be provided with many auxiliary windings, in addition, a large number of lines and switches to short-circuit the auxiliary windings. Another disadvantage This known arrangement is that as a result of the parallel connection of the iron core with an air gap and one without an air gap an exact compensation of the capacitive Power consumption is not possible with all voltages.

Die Erfindung zeigt nun einen Weg, um diese Nachteile zu vermeiden. Dieser besteht darin, daß der Eisenkern parallel zum Kraftlinienweg in zwei oder mehrere Teilkerne aufgeteilt ist und die Teilkerne jeweils mit Kopplungswicklungen versehen sind, die untereinander hinsichtlich ihrer Windungszahl regelbar parallel geschaltet sind.The invention now shows a way of avoiding these disadvantages. This consists in the fact that the iron core is parallel to the path of the force lines in two or several partial cores is divided and the partial cores each with coupling windings are provided, which are adjustable in parallel with one another with regard to their number of turns are switched.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Fig. r zeigt eine perspektivische Darstellung, nach welcher der Eisenkern in zwei Teilkerne I und II von verschiedenem Querschnitt aufgeteilt ist. Zweckmäßig wird man die beiden Teilkerne von gleichem Querschnitt wählen. Es können auch, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen, mehrere Teilkerne vorgesehen werden. Jeder Teilkern ist mit einem festen Luftspalt r und 2 versehen. Auf jedem der beiden Teilkerne befindet sich eine Kopplungswicklung a und b, die unter sich parallel geschaltet sind, und zwar, wie Fig. z zeigt, derart, daß die auf dem Teilkern II befindliche Wicklung mittels eines Abgriffes c über die auf dem Kern I befindliche Kopplungswicklung allmählich kurzgeschlossen werden kann. Dabei werden die Windungen der auf dem Teilkern I angeordneten Kopplungswicklungen allmählich vom Anfang bis zum Ende abnehmend ausgeschaltet. Bei einem Prüftransformator sind über den beiden Kopplungswicklungen a und b noch die primäre und sekundäre Wicklung des Transformators aufgewickelt, welche in Fig. 2 der Einfachheit halber nur durch eine einzige Wicklung P, S dargestellt sind. Durch die Parallelschaltung der beiden Kopplungswicklungen wird diesen die gleiche EMK aufgezwungen. Dies hat zur Folge, daß der in den beiden Teilkernen normalerweise vorhandene Gesamtfiuß sich in einem bestimmten Verhältnis auf die beiden Teilkerne verteilt. Dieses Verhältnis ist abhängig von dem Verhältnis der Querschnitte der beiden Teilkerne und dem Verhältnis der Windungszahlen der beiden Kopplungswicklungen.The drawing shows an embodiment of the invention. Fig. R shows a perspective view, according to which the iron core is divided into two partial cores I and II is divided by different cross-sections. Appropriate one becomes the two Select partial cores with the same cross-section. It can also be done without ditching the inventive concept deviate, several partial cores are provided. Each partial core is with a fixed Air gap r and 2 provided. There is a coupling winding on each of the two partial cores a and b, which are connected in parallel with each other, as shown in FIG. that the winding located on the partial core II by means of a tap c over the coupling winding located on the core I is gradually short-circuited can. The turns of the coupling windings arranged on the partial core I. gradually decreasing from the beginning to the end. With a test transformer are still the primary and secondary over the two coupling windings a and b Winding of the transformer wound, which in Fig. 2 for the sake of simplicity are only represented by a single winding P, S. Through the parallel connection The same EMF is imposed on the two coupling windings. this has As a result, the total flow normally present in the two partial cores is distributed over the two partial cores in a certain ratio. This relationship depends on the ratio of the cross-sections of the two partial cores and the ratio the number of turns of the two coupling windings.

Aus der Bedingung, daß die EMKe der beiden parallel geschalteten Kopplungswicklungen gleich sind, ergibt sich folgende allgemeine Beziehung: B1. Q1. zell ` B2, Q2, zPJ2 1 (I) wobei Bi bzw. B2 die Induktionen im Teilkern I bzw. Teilkern II, Q1 bzw. Q2 der Querschnitt der Teilkerne I bzw. II und w1 bzw. w2 die Windungszahlen der Kopplungswicklungen a und b sind. Unter der Annahme, daß die Querschnitte der beiden Teilkerne gleich sind, ergibt sich sodann die Beziehung: B1 ' w1 - B2 ' w2 (2) und daraus Für den allgemeinen Fall, daß die Querschnitte der beiden Teilkerne verschieden sind, d. h. Q2 = k - Q1 ist, wobei k ein beliebiger Proportionalitätsfaktor ist, ergibt sich folgende Beziehung: Die obigen Beziehungen zeigen, daß durch eine Änderung des Verhältnisses der Windungszahl der Kopplungswicklungen mittels des Abgriffes c die Induktion in den beiden Kernen stetig verändert werden kann, d. h., es gelingt auf diese Weise, den magnetischen Fluß mehr oder weniger in den Teilkern I zu verdrängen. Dabei gibt es zwei Grenzfälle. Unter der Voraussetzung, daß die Querschnitte der beiden Teilkerne gleich sind, ergeben sich für den Fall, daß die Windungszahlen der beiden Kopplungswicklungen gleich sind, auch gleiche Flüsse und gleiche Induktion in den beiden Teilkernen. Wird die Windungszahl der Kopplungswicklung r mittels des Abgriffes c verringert, so wird der Fluß immer mehr in den Teilkern I gedrängt. Dadurch steigt dessen Induktion, was bekanntlich einer Verringerung der Induktivität gleichkommt. Im extremen Fall wird die Kopplungswicklung über den Abgriff c vollkommen ausgeschaltet und die Kopplungswicklung 2 vollkommen kurzgeschlossen. In diesem Falle ist der Fluß vollständig in den Kern I verdrängt. Es ist also durch die Veränderung der Windungszahlen der beiden Kopplungswicklungen auf einfache Weise möglich, die Induktivität des Prüftransformators in weiten Grenzen zu regeln.The following general relationship results from the condition that the EMFs of the two coupling windings connected in parallel are equal: B1. Q1. zell ` B2, Q2, zPJ2 1 (I) where Bi and B2 are the inductions in partial core I and partial core II, Q1 and Q2 the cross section of partial cores I and II and w1 or w2 the number of turns of the coupling windings a and b are. Assuming that the cross-sections of the two partial cores are the same, the relationship then results: B1 'w1 - B2' w2 (2) and from this For the general case that the cross-sections of the two partial cores are different, i.e. Q2 = k - Q1, where k is any proportionality factor, the following relationship results: The above relationships show that by changing the ratio of the number of turns of the coupling windings by means of the tap c, the induction in the two cores can be continuously changed, that is, it is possible in this way to displace the magnetic flux more or less into the partial core I. . There are two borderline cases. Assuming that the cross-sections of the two partial cores are the same, there are also the same fluxes and the same induction in the two partial cores in the event that the number of turns of the two coupling windings is the same. If the number of turns of the coupling winding r is reduced by means of the tap c, the flux is pushed more and more into the partial core I. As a result, its induction increases, which is known to mean a reduction in inductance. In the extreme case, the coupling winding is completely switched off via the tap c and the coupling winding 2 is completely short-circuited. In this case the flow is completely displaced into the core I. By changing the number of turns of the two coupling windings, it is therefore possible in a simple manner to regulate the inductance of the test transformer within wide limits.

Bei einer Verschiedenheit der Querschnitte der beiden Teilkerne wird, wie sich ohne weiteres aus der Formel (q.) ergibt, die Verteilung der Flüsse auf die beiden Teilkerne und damit die Änderung der Induktivität außerdem noch durch das Verhältnis der Querschnitte der beiden Teilkerne bestimmt.If the cross-sections of the two partial cores differ, as is readily apparent from the formula (q.), the distribution of the rivers the two partial cores and thus the change in the Inductance as well still determined by the ratio of the cross-sections of the two partial cores.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Anordnung ist die Regelung des Verhältnisses der Windungszahlen der beiden Kopplungswicklungen schwierig durchzuführen, da die Wicklungen im Innern der eigentlichen Transformatorwicklungen liegen und daher die verschiedenen Anzapfungen der zweiten Wicklung herausgeführt werden müssen. Aus diesem Grunde läßt sich mit Vorteil die in Fig. 3 dargestellte Lösung verwenden, welche aber auf dem gleichen Erfindungsgedanken beruht. Hier sind die beiden Kopplungswicklungen a und b über einen zweckmäßig regelbaren Transformator, beispielsweise Ringkernregler, parallel geschaltet. Die eine Wicklung b liegt dabei fest an den Enden der Ringkernspule, während die zweite Wicklung a über einem beweglichen Abgriff parallel zu der ersten Spule geschaltet ist. Bei dieser Anordnung wird nicht das Verhältnis der Windungszahlen geändert, sondern das Verhältnis der an den beiden Wicklungen auftretenden EMKe. Wird die Wicklung a auf dem Teilkern I über den beweglichen Abgriff vollkommen kurzgeschlossen, so wird der magnetische Fluß vollständig in den Kern II verdrängt, während sich, wenn sich die beiden Anschlüsse der beiden Wicklungen decken, die magnetischen Flüsse gleichmäßig auf die beiden Kernteile verteilen, vorausgesetzt, daß diese gleichen Querschnitt haben. Auch diese Anordnung bewirkt somit je nach dem Verhältnis der Spannungen der beiden Kopplungswicklungen zueinander eine Verdrängung des magnetischen Flusses mehr oder weniger in den einen oder anderen Kernteil. Dies hat wiederum eine Änderung der Induktion und damit des induktiven Widerstandes im Primärkreis des Prüftransformators zur Folge. Zur besseren Anpassung können die Teilkerne mit verschieden großen Luftspalten versehen sein. Es ist selbstverständlich auch möglich, bei der Anordnung nach Fig. 2 den Fluß dadurch zu verdrängen, daß einzelne Wicklungen über Wirk- oder Scheinwiderstände geschlossen werden.In the arrangement shown in Fig. 2, the regulation of the ratio the number of turns of the two coupling windings difficult to carry out because the Windings lie inside the actual transformer windings and therefore the different taps of the second winding must be brought out. the end For this reason, the solution shown in Fig. 3 can be used with advantage, but which is based on the same inventive concept. Here are the two coupling windings a and b via an expediently controllable transformer, for example a toroidal core regulator, connected in parallel. One winding b is firmly attached to the ends of the toroidal core coil, while the second winding a via a movable tap parallel to the first Coil is switched. In this arrangement, the ratio of the number of turns is not changed, but the ratio of the EMFs occurring on the two windings. If the winding a on the partial core I is completely short-circuited via the movable tap, so the magnetic flux is completely displaced into the core II, while when the two connections of the two windings coincide, the magnetic fluxes Distribute evenly between the two core parts, provided that they are the same Have cross-section. This arrangement also effects depending on the ratio of the Tensions of the two coupling windings to each other a displacement of the magnetic Flow more or less in one or the other core part. This in turn has a change in the induction and thus the inductive resistance in the primary circuit of the test transformer. For better adaptation, the partial cores can be used with different sized air gaps. It is of course also possible in the arrangement of FIG. 2 to displace the flux in that individual windings be closed via real or apparent resistances.

Die Erfindung läßt sich natürlich nicht nur für die Regelung der Induktivität von Transformatoren, sondern auch von Drosselspulen verwenden.The invention can of course not only be used for regulating the inductance from transformers, but also from reactors.

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung zur Regelung der Induktivität von Prüftransformatoren, dadurch gekennzeichnet, daß der Eisenkern parallel zum Kraftlinienweg in zwei oder mehrere Teilkerne aufgeteilt ist und die Teilkerne jeweils mit Kopplungswicklungen versehen sind, die untereinander hinsichtlich ihrer Windungszahl regelbar parallel geschaltet sind. PATENT CLAIMS: i. Arrangement for regulating the inductance of test transformers, characterized in that the iron core is parallel to the path of the lines of force in two or several partial cores is divided and the partial cores each with coupling windings are provided, which are adjustable in parallel with one another with regard to their number of turns are switched. 2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Teilkerne vorgesehen sind, deren Kopplungswicklungen unter sich so parallel geschaltet sind, daß nur die eine hinsichtlich ihrer Windungszahl variiert werden kann. 2. Arrangement according to claim i, characterized in that two Partial cores are provided, the coupling windings of which are connected in parallel with each other are that only one can be varied in terms of its number of turns. 3. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungswicklungen derart parallel an einen induktiven Regler angeschlossen sind, daß eine Wicklung fest an den Enden der Reglerspule liegt, während die anderen über bewegliche Abgriffe auf der Reglerspule gleitend vom Kurzschluß bis zur vollen Spannung stetig eingeschaltet werden. q.. 3. Arrangement according to Claim i, characterized in that the coupling windings are of such a are connected in parallel to an inductive regulator that one winding is firmly attached the ends of the regulator coil, while the others have movable taps the regulator coil is continuously switched on from a short circuit to full voltage will. q .. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teilkerne gleichen Querschnitt haben. Arrangement according to Claim i, characterized in that the two partial cores have the same cross-section. 5. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilkerne mit verschieden großen Luftspalten versehen sind.5. Arrangement according to claim i, characterized in that that the partial cores are provided with air gaps of different sizes.
DES10647D 1942-04-16 1942-04-16 Arrangement for regulating the inductivity of test transformers Expired DE902407C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DES10647D DE902407C (en) 1942-04-16 1942-04-16 Arrangement for regulating the inductivity of test transformers

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DES10647D DE902407C (en) 1942-04-16 1942-04-16 Arrangement for regulating the inductivity of test transformers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE902407C true DE902407C (en) 1954-01-21

Family

ID=7473389

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DES10647D Expired DE902407C (en) 1942-04-16 1942-04-16 Arrangement for regulating the inductivity of test transformers

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE902407C (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1131320B (en) * 1956-09-11 1962-06-14 Raupach Friedrich Circuit arrangement for compensating the reactive load of a test object, e.g. B. a capacitively loaded test transformer

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1131320B (en) * 1956-09-11 1962-06-14 Raupach Friedrich Circuit arrangement for compensating the reactive load of a test object, e.g. B. a capacitively loaded test transformer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE922423C (en) Transformer or reactor with a strongly flattened current-voltage characteristic in the upper part
DE902407C (en) Arrangement for regulating the inductivity of test transformers
DE717960C (en) Control transformer with a fixed core part carrying the primary winding parts and the secondary winding parts and a core part that is adjustable in relation to this
AT152171B (en) Regulating transformer.
DE653265C (en) Thrust transformer
DE531975C (en) Process for regulating the voltage drop of transformers with a closed iron core
AT19558B (en) Transformer.
DE944503C (en) Regulator
DE368474C (en) Device to reduce the potential difference between the two windings of a high voltage transformer
EP0037027A1 (en) Thyristor controlled inductor arrangement
DE611856C (en) Double regulating throttle coil with sliding iron back connection
DE758246C (en) Scatter transformer for arc welding
AT116320B (en) Device for regulating the voltage of an alternating current network.
DE757178C (en) Device for the continuous change of the welding current of welding transformers with the help of an adjustable choke coil
DE851520C (en) Control transformer, consisting of a controllable main transformer and an additional transformer
DE381928C (en) Autotransformer, the coils of which are provided with contacts to regulate the voltage
DE755097C (en) Step transformer in economy circuit
DE583932C (en) Series stage transformer for the gradual regulation of the active or reactive power flow between coupled power supply units
DE641162C (en) Transformer set consisting of a main and an additional transformer
AT225300B (en) Voltage regulation on transformers under load
AT265417B (en) Single-phase transformer for arc welding
DE701286C (en) High-frequency variometer with movable high-frequency iron core
AT269991B (en) Induction voltage regulator or transformer
DE734842C (en) Switching throttle for a current interruption device
DE478133C (en) Coil for simultaneous inductive loading of trunk and quad of telephone quad lines