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2020-11-05T21:24:33Z

Literatur

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Ein '''Drehtransformator''' ist eine spezielle Bauform von [[Dreiphasentransformator]], welcher es erlaubt, eine stufenlos verstellbare Wechselspannung im [[Dreiphasenwechselstrom|Dreiphasensystem]] zu gewinnen. Er zählt zu den sogenannten [[Stelltransformator]]en und wird unter anderem in einigen älteren [[Elektrolokomotive]]n wie der [[Badische A1]] zur Steuerung und in elektrotechnischen [[Hochspannungslabor]]s als stufenlos veränderbare Spannungsquelle eingesetzt.

== Aufbau ==
[[Datei:Schematic induction regulator.svg|mini|Prinzipschaltung Drehtransformator]]
[[Datei:Diagram induction regulator.svg|mini|[[Phasor]]diagramm des Drehtransformators]]
Im Gegensatz zu herkömmlichen [[Transformator]]en besteht der Drehtransformator aus einer [[Doppelt gespeiste Asynchronmaschine|doppelt gespeisten Asynchronmaschine]], deren Rotor auf einer bestimmten Position mit einem selbsthemmenden [[Schneckengetriebe]] fixiert ist. Sowohl der [[Stator]] als auch der [[Anker (Elektrotechnik)|Rotor]] der Maschine besteht aus jeweils drei Wicklungen. Die drei Statorwicklungen, in der Abbildung die Anschlüsse 1, 2 und 3, werden mit dem von extern zugeführten Dreiphasensystem verbunden. Die Rotorwicklungen sind über flexible Leitungen mit den Anschlüssen ''R'', ''S'' und ''T'' herausgeführt, ''N'' stellt den [[Sternpunkt]] dar. Da nur endliche Winkelpositionen zwischen 0 und 2π am Rotor über das Schneckengetriebe eingestellt werden können, sind im Gegensatz zu rotierenden Maschinen keine [[Schleifring]]e für die elektrische Verbindung nötig.

Die eingestellte Rotorposition in Relation zum Stator als Funktion des Winkels ''α'' erlaubt es, die Kopplung zwischen Stator und Rotor zu verändern, womit die Spannung an ''R'', ''S'' und ''T'' eine einstellbare [[Phasenverschiebung]] aufweist. Da die Rotorwicklungen mit den Statorwicklungen in [[Reihenschaltung|Reihe]] verbunden sind, kommt es durch die [[Vektoraddition]], wie im darunter abgebildeten [[Phasor]]diagramm dargestellt, zu einer winkelabhängigen Beeinflussung des Betrages der Dreiphasenspannung an ''R'', ''S'' und ''T''.

Durch den konstruktiv notwendigen [[Luftspalt (Magnetismus)|Luftspalt]] zwischen Rotor und Stator weisen Drehtransformatoren einen vergleichsweise hohen [[Streufluss]] auf, was die Leistung nach oben limitiert. Außerdem lässt die technisch mögliche Isolationsfestigkeit nur Betriebsspannungsbereiche bis ca. 20 kV zu. In dieser Bauform weist der Drehtransformator keine [[galvanische Trennung]] auf. Aufgrund dieser Nachteile wird der Drehtransformator nur in speziellen Anwendungsfällen eingesetzt.

Eine ähnliche Funktion, welche diese Nachteile vermeidet, kann mit Dreiphasentransformatoren in Kombination mit einem [[Stufenschalter für Leistungstransformatoren]] erreicht werden, allerdings mit dem Nachteil, dass die Einstellung der Spannung nicht stufenlos erfolgen kann.

== Literatur ==
*{{Literatur
|Autor = [[Germar Müller]], Bernd Ponick
|Titel = Grundlagen elektrischer Maschinen: Band 1
|Verlag = Wiley-VCH | Auflage = 9. | Jahr = 2005 | Seiten = 645 – 649 | ISBN = 978-3-527-40524-4 }}

[[Kategorie:Transformator]]

Drehtransformator - Versionsgeschichte

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