Elektrische Maschinen Teil: 1 u. 2

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Prof. Dr.-Ing. E. Nolle 2-2 Elektrische Maschinen 2.1.1 Transformatorkern Der Transformatorkern besteht aus ferromagnetischen Stoffen (siehe Kap. 1.4) und zwar - bei technischen Frequenzen 1 kHz in gleicher Absicht aus besonders dünnen, gewickelten Ring- bzw. Schnittbandkernen und - bei hohen Frequenzen >20 kHz aus sog. Ferriten (Oxidkeramik), die das Magnetfeld bei begrenzter Aussteuerbarkeit (
Prof. Dr.-Ing. E. Nolle 2-3 Elektrische Maschinen Auch bei Ferrit- und Schnittbandkernen orientiert man sich an der Geometrie der genormten Kleintransformatoren. Dadurch kann auf die gesamte Palette von Trafo-Normteilen, insbesondere aber auf Normspulenkörper, Anschlussteile und Befestigungsmaterial, zurückgegriffen werden. Allerdings werden in speziellen Varianten auch andere, z. B. kreisförmige Kernquerschnitte ausgeführt. Bild 2.4 Kern- und Mantelbauweise bei Transformatoren [Quelle: Moeller] Bild 2.5 Drei- und Fünfschenkeltransformator [Quelle: Moeller] 2.1.2 Wicklung a), b) Kerntransformatoren c) Manteltransformator lFe mittlere Eisenlänge mittlere Windungslänge Am einfachsten und preisgünstigsten sind die sog. Zylinderwicklungen nach Bild 2.6 herstellbar, die somit nach Möglichkeit realisiert werden. Bei besonderen Forderungen oder Beanspruchungen (Höchstspannung, Kurzschlussspannung, Sicherheit) muss jedoch oftmals ein Scheibenspulenkonzept verwirklicht werden. Da die Spulenspannung bestimmte Maximalwerte nicht überschreiten darf, muss die Wicklung z. B. bei hohen Spannungen in mehrere Teilspulen aufgeteilt werden. Dabei können die Teilspulen von Ober- und Unterspannungswicklung ineinander verschachtelt sein (Bild 2.6), oder es ist nur die Oberspannungswicklung aus Teilspulen aufgebaut und in Form einer Zylinderspule über der Unterspannungswicklung angeordnet. Letzteres wird heutzutage gerne bei luftgekühlten Verteilertransformatoren verwirklicht. Darüber hinaus verlangt die Norm bei besonderen Sicherheitsanforderungen (sichere Trennung) eine räumliche Trennung von Primär- und Sekundärspulen als zusätzliche Sicherheitsbarriere. lm
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