2. Der Einphasentransformator als Zweiwicklungssystem |
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2.1 Prinzipielle Ausführungsformen |
Der Einphasentransformator hat zwei Wicklungen und
einen magnetischen Kreis. Der magnetische Kreis besteht aus Schenkeln,
auf denen die Wicklungen sitzen, und Jochen, die die Schenkel miteinander
verbinden. Die beiden Wicklungen sind – bezogen auf den gleichen
Schenkel – rechtswendig gewickelt. |
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Bild 3: Einphasentransformatoren a) mögliche Form des Einphasen-Kerntransformators b) übliche Form des Einphasen-Kerntransformators c) Einphasen-Manteltransformator |
Bild 3 zeigt technische Ausführungsformen von
Einphasentransformatoren. Dabei sollen die Wicklungen möglichst
nahe aneinander rücken. Das geschieht im einfachsten Fall, indem
die Wicklungen als konzentrische Zylinder auf einem Schenkel des magnetischen
Kreises sitzen (Bild 3a). Diese Ausführungsform wäre bezüglich
der Wicklungen materialintensiv und magnetisch ungünstig (große
Streuung des magnetischen Flusses), so dass es günstiger erscheint,
beide Wicklungen ineinander geschachtelt auf beide Schenkel zu verteilen,
wie Bild 3b zeigt. Diese Ausführungsform wird Einphasen-Kerntransformator
genannt. Der Einphasen-Manteltransformator nach Bild 3c hat einen Mittelschenkel,
der die Wicklungen trägt, und zwei Außenschenkel mit halbem
Querschnitt, die unbewickelt sind und die Wicklungen ummanteln. |
Von Bild 3a kommen wir zu Bild 4 mit der Prinzipdarstellung
des Einphasentransformators, wobei der Übersicht halber beide Wicklungen
auf einem Schenkel nebeneinander dargestellt sind. |
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Bild 4: Prinzipdarstellung des Einphasentransformators mit Primär- (1) und Sekundär- (2) Wicklung auf einem Schenkel (A: Wicklungsanfang bzw. Punkt bei A, E: Wicklungsende) |
Nun schieben wir die Wicklung 2 vom Schenkel 1 auf
den Schenkel 2 und kommen so zur Prinzipanordnung des Einphasentransformators
(Bild 5) und ihrem elektrischen Ersatzschaltbild (Bild
6) mit den eingezeichneten Zählpfeilrichtungen,
wie sie für die mathematische Betrachtung zugrunde gelegt werden. |
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Bild 5: Technische Anordnung des Einphasentransformators mit eingetragenen Zählpfeilrichtungen |
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Bild 6: Elektrisches Ersatzschaltbild des Einphasentransformators (bezogen auf die Punktfestlegung der Sekundärseite sind die Pfeile der Spannungs- und Stromrichtung gegenüber dem Bild 5 unverändert) |
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