DE915247C

DE915247C - Regeltransformator

Info

Publication number: DE915247C
Application number: DEST1135D
Authority: DE
Inventors: Uno Olsson
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1940-12-07
Filing date: 1941-11-20
Publication date: 1954-07-19
Also published as: BE443546A; NL62113C; FR877894A; GB552914A; US2506276A; CH222351A

Description

(WiGBI. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 19. JULI 1954

St

Regeltransformator

Die Erfindung betrifft einen Regeltransformator, dessen Sekundärspannung in einer in zwei einander entgegenwirkenden Primärfeldern bewegten Spule erzeugt wird. Die Sekundärspannung dieses Regeltransformators kann nun entweder zu der Netzspannung oder aber zu einer in einem besonderen Transformator erzeugten Grundspannung addiert werden. Durch Verschieben der vorerwähnten Spule läßt sich die Sekundärspannung von einem negativen zu einem positiven Wert ändern.

Solche Regeltransformatoren weisen nun aber den Nachteil auf, daß die Teile der Primärwicklung, die außerhalb der beweglichen Spule liegen, bedeutende induktive Spannungsabfälle verursachen. Aufgabe der Erfindung ist es, den Regeltransformator so umzubauen, daß derartige Spannungsabfälle praktisch vermieden werden.

Die vorliegende Erfindung betrifft einen solchen Regeltransformator, bei dem die Primärwicklung so aufgeteilt ist, daß sie im zugehörigen Schenkel zwei entgegengesetzt gerichtete Felder erzeugt, und mit einer die Primärwicklung umfassenden, in diesen Feldern beweglichen Sekundärwicklung ausgerüstet ist, durch deren Verschiebung das Übersetzungsverhältnis geändert wird; sie ist dadurch gekennzeichnet, daß ein links und ein rechts von der Mitte der Primärwicklung liegender primärer Wicklungsteil oder mehrere links und die gleiche Anzahl rechts von der Mitte der Primärwicklung liegende primäre Wicklungsteile in äquipotentialen Punkten leitend miteinander verbunden sind.

In Abb. ι 'bezeichnet 1 einen dreischenkligen Transformatorkern, auf dessen Mittelschenkel eine Primärwicklung 2 angeordnet ist. Die beiden Enden 4 und 4' der Primärwicklung sind an eine Phase 6 eines Einphasennetzes angeschlossen, während der Mittelpunkt 3 der Primärwicklung an die andere Phase 6' angeschlossen ist. Die bewegliche Sekundärspule 5 umfaßt die Primärwicklung. Das eine Ende der Sekundärwicklung ist an die Netzphase 6 angeschlossen. Die geregelte Spannung wird von der Anschlußleitung 7 an dem anderen Ende der

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Sekundärwicklung und der an die Phase 6' angeschlossenen Leitung j' abgenommen.

Da der Mittelpunkt 3 der Primärwicklung an die eine Netzphase und die beiden Enden der Primärwicklung an die andere Netzphase angeschlossen sind, treten in den beiden links und rechts vom Mittelpunkt 3 liegenden Teilen 2 und 2'der Primärwicklung Ströme auf, die so verlaufen, daß die in dem Mittelschenkel erzeugten Leerlaufflüsse die entgegengesetzte Richtung haben. An den äußeren Enden des Mittelschenkels treten diese Flüsse in die Joche ein, in der Mitte des Schenkels dagegen laufen sie von diesem Schenkel quer über die Luftzwischenräume zu den äußeren Schenkeln. Wenn die Sekundärspule 5 sich in der Endlage links befindet, wird sie nur von dem Flusse der Spulenhälfte 2 durchflossen, in der Endlage rechts nur von dem Fluß der Spulenhälfte 2'. Somit tritt in dem ersten Fall in der Spule 5 die 'höchste Zusatzspannung in der einen Richtung und in dem anderen Fall die höchste Zusatzspannung in der anderen Richtung auf. Das Übersetzungsverhältnis zwischen der Primärwicklung und der Sekundärwicklung kann beliebig gewählt werden. Zweckmäßigerweise wird die Sekundärspule 5 halb so lang gemacht, wie der Mittelschenkel lang ist. Die Mittelpunkte der beiden Primärwicklungshälften 2 und 2' sind erfindungsgemäß durch einen Leiter 8 miteinander verbunden. Hierdurch wird für den Fall, daß die Spule 5 sich in der Mittellage befindet, erreicht, daß der Strom, der durch die Spule 5 fließt, den Strömen entspricht, die in den innerhalb der Spule 5 liegenden Teilen der Wicklungshälfteni 2 und 2' sowie in der Äquipotentialverbindung 8 fließen. In den außerhalb der Spule 5 liegenden Teilen der Wicklungshälften 2 und 2' wird dagegen kein nennenswerter Strom fließen, da die Streufelder in diesen Wicklungsteilen einen großen Blindwiderstand hervorrufen.

In Abb. 2 ist nochmals das Schaltbild des Regeltransformators mit dem Wicklungssinn der Spulen ■ wiedergegeben.

In dem Diagramm der Abb. 3 bezeichnet ί den Weg der beweglichen Spule 5, e_x den induktiven *5 Spannungsabfall des Regeltransformators. Die vollausgezogene Kurve zeigt den Spannungsabfall für den Fall, daß keine Äquipotentialverbindung vorhanden ist, die gestrichelte Kurve den Spannungsabfall für den Fall, daß nur eine Äquipotenti al verbindung zwischen den beiden Primärwicklungshälften 2 und 2' vorgesehen ist, während die strichpunktierte Kurve den Spannungsabfall angibt für den Fall, daß unendlich viele Äquipotentialverbindungen zwischen den beiden Primärwicklungshälften 2 und 2' benutzt werden.

In Abb. 4 stellt die vollausgezogene Kurve K die axiale Kurzschlußkraft dar, die auf die bewegliche Spule 5 in den verschiedenen Spulenstellungen einwirkt, wenn keine Äquipotentialverbindung vorgesehen ist Die gestrichelte Kurve k zeigt die axiale Kurzschlußkraft bei den verschiedenen Spulenstellungen für den Fall, daß zwischen den Primärwicklungshälften 2 und 2' eine einzige Äquipotentialverbindung vorhanden ist.

Wie aus Abb. 3 ersichtlich, wird bei dem Regeltransformator gemäß der Erfindung durch die Äquipotentialverbindung 8 der induktive Spannungsabfall des Transformators ganz wesentlich herabgesetzt, und ferner geht aus Abb. 4 hervor, daß hierdurch auch die axialen Kurzschlußkräfte, die auf die bewegliche Sekundärwicklung einwirken, stark vermindert werden.

Die Erfindung ist der Einfachheit halber an Hand einer einphasigen Ausführung erläutert worden. Selbstverständlich ist sie auch bei mehrphasigen Transformatoren brauchbar. Bei Drehstrom wird vorzugsweise ein siebenschenkliger Kern verwendet. Drei Schenkel dieses Kernes tragen dann die zu den drei Phasen gehörenden Wicklungen. Es können jedoch auch drei voneinander getrennte dreischenklige Kerne verwendet werden.

Ebenso kann die zu einer Phase gehörende Primärwicklung in mehrere parallel geschaltete Teile aufgeteilt werden, und in diesem Fall werden die äquipotentialen Verbindungen dadurch erhalten, daß die gegen die Wicklungsmitte zugewendeten Enden der Teilspulen mit der einen Netzphase und die äußeren Enden der Spulen mit der anderen Netzphase bzw. mit dem Nullpunkt verbunden werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Regeltransformator, bei dem die Primärwicklung so aufgeteilt ist, daß sie im zugehörigen Schenkel zwei entgegengesetzt gerichtete Felder erzeugt, und mit einer die Primärwicklung umfassenden, in diesen Feldern beweglichen Sekundärwicklung ausgerüstet ist, durch deren Verschiebung das Übersetzungsverhältnis geändert wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein links und ein rechts von der Mitte der Primärwicklung liegender primärer Wicklungsteil oder mehrere links und die gleiche Anzahl rechts von der Mitte der Primärwicklung liegende primäre Wicklungsteile in äquipotentialen Punkten leitend miteinander verbunden sind.

2. Regeltransformator nach Anspruch i, bei dem ein links und ein rechts von der Mitte der Primärwicklung liegender primärer Wicklungsteil in äquipotentialen Punkten leitend miteinander verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden primären Wicklungsteile (2 und 2') parallel geschaltet sind (Abb. 1).

3. Regeltransformator nach Anspruch 1, bei dem mehrere links und die gleiche Anzahl rechts von der Mitte der Primärwicklung liegende Wicklungsteile in äquipotentialen Punkten leitend miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung der Äquipotentialverbindungen die links und rechts von der Mitte der Primärwicklung liegenden primären Wicklungsteile parallel geschaltet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen