Die Streureaktanzen eines Einphasentransformators

Zusammenfassung

Aufgabe der vorliegenden Arbeit war das Studium der Streureaktanzen eines Einphasentransformators. Da die Auffassungen über das Wesen der Streuung durchaus nicht einheitlich sind, die Zulässigkeit einer Aufteilung des Flusses, mindestens aber deren Eindeutigkeit erheblich umstritten ist, so wird im ersten Teil der Arbeit die Streuungsvorstellung des Elektrotechnikers kurz umrissen.

Beim Transformator mit konzentrierten Wicklungen ohne Eisen ergibt sich als Übersetzungsverhältnis das Verhältnis der Windungszahlen, wenn man als Streufluß den im Leerlauf lediglich mit der erregenden Wicklung verketteten Fluß definiert. Mit dieser Deutung des Feldbildes liegt die Flußaufteilung in jedem Belastungszustande fest, jedoch läßt das resultierende Feldbild für ein beliebiges Durchflutungsverhältnis nicht direkt diese Teilflüsse erkennen, vielmehr muß man es sich entstanden denken aus der Überlagerung zweier Leerlauffälle oder eines Leerlauf- und eines Gegenschaltfalles.

Beim Vorhandensein unvollkommener Flußverkettungen ist die Wahl des Übersetzungsverhältnisses beliebig, wenn man die Einführung fiktiver Flüsse zuläßt. Die das eigentliche Streuungsproblem kennzeichnende Frage, ob auch in solchen Fällen ein bestimmtes Übersetzungsverhältnis als bevorzugt erscheint, muß bis heute als ungelöst bezeichnet werden. Die Arbeit empfiehlt eine Definition von Wicklungsfaktoren auf Grund der Gegendurchstreuung in den Leerlaufzuständen.

Da beim eisengeschlossenen Transformator diese Gegendurchstreuung praktisch vernachlässigbar ist, so setzt der Elektrotechniker vernünftigerweise das Verhältnis der abzählbaren Windungen als Übersetzungsverhältnis an. Die damit definierten Streuflüsse ermöglichen die bekannte in Diagramm und Ersatzschema bewährte Darstellung des Verhaltens des Eisentransformators.

Die so definierten Streureaktanzen werden alsdann in mehreren Betriebsfällen (Gegenschaltung, Kurzschluß, Leerlauf) nach zum Teil neuartigen Meßverfahren untersucht, wobei sich die zusätzlichen konzentrischen „Spannungswicklungen“ als nützlich erweisen. Die Versuche ergaben eine interessante Abhängigkeit der Streureaktanzen von der Flußdichte, die aus der Magnetisierungskurve erklärt werden konnte. Dagegen mußte die sowohl im Leerlauf als auch in der Gegenschaltung beobachtete Erscheinung einer Phasenabweichung verschiedenen Vorzeichens von der 90⁰-Lage zwischen Strom und Streuspannung darauf zurückgeführt werden, daß die Windungszahlen nicht streng physikalisch definiert sind. Aber gerade die Tatsache, daß diese Ergebnisse nur durch Anwendung genauester Meßverfahren zu erzielen waren, sind ein Beweis dafür, daß die Streuungsvorstellung des Elektrotechnikers eine praktisch brauchbare vereinfachende Annäherung an die komplizierten Flußverhältnisse des Transformators darstellt.