Artikelen Smit Trafo

In de ingenieur jaargang 1915 stonden enkele unieke advertenties van Smit Transformatoren. Dit zijn de oudste advertenties voor transformatoren die ik ben tegen gekomen.. Een aantal van de foto's die voor deze advertenties gebruikt zijn kennen wij en kunnen we nu exact dateren. Ik ben altijd op zoek naar oude advertenties van Willem Smit & Co's Transformatorenfabriek. U kunt deze altijd sturen naar mijn e-mail adres: Dit e-mailadres wordt beveiligd tegen spambots. JavaScript dient ingeschakeld te zijn om het te bekijken. . Ik kan daar grote bestanden ontvangen.

In september 2014 vond Rudo Hermsen advertenties van de transformatorenfabriek uit 1915. Deze waren duidelijk gericht op een technisch georiënteerd publiek, deze doelgroep zal overigens klein geweest zijn want er waren nog maar weinig goed opgeleide elektrotechnici, laat staan transformator deskundige. In de advertenties worden constructie details getoond en met kort en bondige teksten toegelicht. Deze details zijn deels nieuw voor ons, sommige werden al wel vaag vermoed en zijn nu hiermee bevestigd. Het zijn de eerste productbeschrijvingen, pas in 1925 kwamen er regelmatig publicaties in Periodieke Mededelingen, uitgegeven door Willem Smit & Co's Transformatorenfabriek met name voor de afnemers van hun producten.
Per afbeelding volgt hierna een toelichting. De kop van het bijschrift is de eerste regel van de advertentie tekst in de oorspronkelijke schrijfwijze.

01-01-1915-prachtige advertentie beginperiode Smit 

Bovenstaande afbeelding toont een normale draaistroom-transformator voor 400 K.V.A.
400 kVA was voor die tijd een fors vermogen. Het bovenjuk wordt "los" gemaakt, betekent hoogst waarschijnlijk dat het bovenjuk apart gemaakt werd. Dit werd zoals omschreven op de kernpoten (hier kernen genoemd) geklemd nadat de wikkelingsets er op aangebracht waren. In het jargon wordt dit een klapkern genoemd. Het bovenjuk werd toen dus niet ingevlochten zoals nu gebruikelijk is. Men moet hierbij bedenken dat het kernmateriaal toen ongericht warm gewalste dynamoplaat was, waarbij de magnetische eigenschappen onafhankelijk waren van de fluxrichting. De "klapkern" moest nauwkeurig gemaakt worden. De luchtspleet (stootvoeg) tussen het juk en de poot bepaalt de nullaststroom. Bij twee poten is het niet zo moeilijk om een kleine stootvoeg te verkrijgen maar bij drie poten zal dit een hele tour geweest zijn. Zware U-ijzers waren nodig om het "klapperen" van het bovenjuk tegen te gaan, want de magnetische kracht tussen juk en poot zijn enorm. Over de geluidsproductie is niets bekend. Ouderen vertellen ons wel dat je een transformator al op enige afstand kon horen brommen. Bij een levensduur van de transformator van zeker 30 jaar moeten zij het geluid van het type1915 zeker wel eens gehoord hebben.

Eind vijftiger jaren kwam het koud gewalste gerichte ( eigenschappen fluxrichting afhankelijk) blik in zwang, dit had een veel lager verlies per kg. maar de kern moest wel met een totaal een ander patroon gemaakt worden. De flux moest van de kernpoten naar het onder en bovenjuk op de meest voordelige wijze (laagste verlies) "oversteken".

01-01-1915-prachtige advertentie beginperiode Smit2

Bovenstaande afbeelding toont een doorsnede door een onzer normale transformatoren van 20 – 100 K.V.A.
Een vermogen van 20 tot 100 kVA was in die tijden gebruikelijk voor de distributie in de steden. Op het platte land, waar de elektrificatie nog in de kinderschoenen stond, was 20 kVA een normaal vermogen. De afbeelding kenden we al, een voorloper hiervan komt zelfs uit de Slikkerveerse periode ( < 1913). Deze beschrijving van de aftakkingen is de oudste die we tot nu toe zijn tegen gekomen. De hoogspanning ( vaak 10 kV) is in ster geschakeld, nu meestal in driehoek. De sterverbinding werd gemaakt op de gewenste aftakking. Er wordt hier gesproken over omschakelen, dat zouden we nu omklemmen noemen. Veel later werden distributie transformatoren voorzien van een omschakelaar die door middel van een stel knop op het deksel in spanningsloze toestand bediend kon worden. Deze schakelaar wordt "aftakschakelaar" genoemd. In 1915 was het kennelijk al normaal om de overzetverhouding zo in te kunnen stellen dat de stoomverbruiker een niet te hoge of te lage spanning aangeboden kreeg.

01-01-1915-prachtige advertentie beginperiode Smit4

Op de bovenstaande afbeelding is rechts de impregneer-inrichting zichtbaar.
Het proces is dus vrij vertaald :

  • De complete wikkelingset of de HS en LS wikkelingen apart onder vacuüm drogen en impregneren met een compound massa ( een soort vet)
  • Montage van de behandelde wikkelingen op de kernpoten, bovenjuk aanbrengen en het complete binnenwerk in de kast plaatsen.
  • Het binnenwerk van de transformator onder vacuüm drogen en de kast onder vacuüm met olie vullen.
  • Het isolatiemateriaal van het wikkeldraad bestond uit zijde ( zeer dunne draden), katoen e.d. alsmede papier.

Bij een ontmoeting van gepensioneerden, twee productieleiders, het hoofd van het isolatiematerialenlaboratorium en ondergetekende, ( samen zo'n 200 jaar ervaring) was de verbazing alom dat men in reeds in1915 over een dergelijk proces beschikte. Op de afbeelding is tevens het interne transportsysteem te zien, de drie rails van rechtsonder naar de droogketel.

01-01-1915-prachtige advertentie beginperiode Smit3 1915-eenphasetransformatorSmitTransformatoren

De bovenstaande afbeelding links toont onze spoorwegaansluiting. 
Ook hier weer wordt de oliebehandeling gepromoot. Uiteraard een transformator van een fors vermogen en navenant gewicht zodat wegtransport over een lange afstand een kostbare zaak zou worden. Het dubbelspoor heeft hier betrekking op de spooraansluiting, de spoorlijn Nijmegen- Den Bosch was toen nog enkel spoor.

De afbeelding rechts daarnaast toont een kleine éénphase-olie-transformator
De grootte van de doorvoerisolatoren wordt bepaald door de spanning en nauwelijks door het vermogen. Dit verklaart de scheve verhouding: ruimte voor het binnenwerk tot die voor de doorvoerisolatoren. Om de kast zo klein mogelijk te maken heeft men waarschijnlijk gekozen voor een liggend binnenwerk. De kast heeft geen koelvinnen, het gladde oppervlak was kennelijk groot genoeg om het kortsluit- en nullastverlies af te voeren. Cylindrische kasten zijn nog lange tijd erg in zwang geweest voor de kleinere vermogens. Men ziet ze veel in de VS en andere landen die hun systeem hebben overgenomen, meestal in een mast gemonteerd.

01-01-1915-prachtige advertentie beginperiode Smit5

Bovenstaande afbeelding toont een transformator, waar de verschillende aftakkingen door één isolator naar buiten zijn gevoerd.
De afbeelding is van een driefase transformator in Yyn schakeling. Zie tevens de toelichting bij : " Nevenstaande afbeelding toont een doorsnede door een onzer normale transformatoren van 20 – 100 K.V.A." 
Bij de constructie met naar buiten uitgevoerde aftakkingen komen deze direct van de einden van de wikkelingen, de andere einden zijn in de kast met elkaar doorverbonden en vormen daarmee het ( niet uitgevoerde) sterpunt. Een handige constructie er kan nu direct op de gewenste overzetverhouding worden aan gesloten zonder eerst een kijkdeksel te moeten verwijderen en het sterstuk om te schakelen.
Deze constructie is in allerlei varianten zeker tot ca. 1925 toegepast. Het nadeel is de twijfelachtige kortsluitvastheid. Indien men het criterium hanteert dat bij een ( gedefinieerde) kortsluiting op de uitwendige klemmen het toestel heel blijft, voldoet deze constructie niet omdat bij een sluiting tussen de aftakkingen een deel van de hoogspanningswikkeling wordt kortgesloten hetgeen desastreuze gevolgen kan hebben.

01-01-1915-prachtige advertentie beginperiode Smit6 01-01-1915-prachtige advertentie beginperiode Smit7

De afbeeldingen links "toonen" de vorm van ons magnetisch systeem. 
Met de doorsnede van de kernen, word de doorsnede van de kernpoten bedoeld. Een cirkelvormige dwarsdoorsnede van de wikkeling vermijdt natuurlijk alle scherpe bochten en is voor het wikkelen veel eenvoudiger maar vereist ook een kernpoot die nagenoeg cirkelvormig is. Dit is niet te bereiken met een eenvoudig patroon zoals een langwerpig kruis maar vereist een complexere constructie met veel verschillende blik breedtes ( trappen in het jargon). Tegenwoordig streeft men naar een zo cirkelvormig mogelijke dwarsdoorsnede, dus een met vele trappen. Hiermee wordt echter de lengte van de jukken groter dan bij de langwerpige kruisvorm, het kost dus meer materiaal ( jukken, kast en olie). Voor kleinere transformatoren (< 400 kVA) wordt de laatste jaren geëxperimenteerd met een ovale kerndoorsnede dus iets tussen de cirkel- en kruisvorm.

De eenvoudige zinsnede uit de advertentie ".. beschikbare ruimte op gunstige wijze wordt benut " getuigt van een groot inzicht in materiaalbesparend ontwerpen.

De afbeelding rechts daarnaast toont Transformator en Kast met Deksel van een normalen Draaistroom Transformator van 50 kVA.
Zie tevens de toelichting bij " Nevenstaande afbeelding toont een doorsnede door een onzer normale transformatoren van 20 – 100 K.V.A."
Opvallend is de lengte / breedte verhouding van kast en deksel, waarschijnlijk veroorzaakt door het toepassen van kernpoten met een langwerpige kruisvorm met dien ten gevolge korte jukken. Bij meer cirkelvormige kernpoten zou de verhouding ca. 2 : 1 zijn. Zie tevens de toelichting bij "De afbeeldingen toonen de vorm van ons magnetisch systeem.."

01-01-1915-prachtige advertentie beginperiode Smit8

De bovenstaande afbeelding geeft een gezicht in ons fabrieksgebouw.
Rechts van het midden voor op de werkvloer een paar kernen met langwerpige kruisvorm. Men laat zien dat het een modern bedrijf is " alle machines worden door electro-motoren aangedreven" dus geen centrale as met riemschijven en een woud van drijfriemen die de afzonderlijke machines ( lees "wikkelbanken") aandrijven. Voorts wordt gewezen op de kunstverlichting, geen spaarzame verlichting door vensters in de muren en het sheddak (hier niet goed zichtbaar) aangevuld met slechts enkele booglampen, maar metaaldraadlampen van 100 kaarsen. Waarschijnlijk werd hier mee 100 NK bedoeld. NK is Normaal Kaars ca. 3 W opgenomen vermogen van een gloeilamp. 100 NK is ongeveer vergelijkbaar met de lichtopbrengst van een huidige gloeilamp van 200 ..250 Watt. De kolommen voor de ondersteuning van het dak en loopkranen zijn ca. 2010 bij een grote renovatie verwijderd, zij hebben het dus bijna 100 jaar vol gehouden. Het hardnekkige verhaal dat in deze hal ooit de paarden voor het transport hebben gestaan moeten wij, hoe nostalgisch het dan ook moge klinken, naar het rijk der fabelen verwijzen.

01-01-1915-prachtige advertentie beginperiode Smit9 01-01-1915-prachtige advertentie beginperiode Smit10

Bovenstaande afbeelding links  toont het wikkelen "eener hoogspanningsspoel".
Eigenlijk een zeer moderne methode om de HS direct over de LS te wikkelen.

Bij afzonderlijk wikkelen moet de binnenkant van de HS exact op de buitenkant van de LS passen met daar tussen een kleine spleet voor oliedoorstroming, isolatie en voor het verkrijgen van de juiste kortsluitspanning.
De afwijkingen in de maatvoering van wikkelingen met een afgeronde langwerpige kruisvorm zullen groter zijn geweest dan die met een zuivere cirkelvormige doorsnede. Bij het over elkaar wikkelen wordt het probleem van het in elkaar passen ( bewerkings toleranties ) helemaal opgelost. Waarschijnlijk zal de spleet tussen LS en HS gemaakt zijn met axiale spieën die een stukje van elkaar lagen om oliedoorstroming mogelijk te maken. Wij zijn hiervan niet zeker, maar het ligt wel voor de hand. Het enige nadeel van het over elkaar wikkelen is de grote massa die men in beweging moet brengen en ook weer moet stoppen. Ideaal zou zijn om direct over de kernpoot te wikkelen, deze is echter moeilijk in te klemmen en de extra massa maakt het in beweging brengen en stoppen er niet eenvoudiger op. Er is hiermee wel geëxperimenteerd maar naar ons weten is het nooit in zwang gekomen.

De afbeelding rechts daarnaast toont een doorsnee door een normalen draaistroom transformator onder 20 K.V.A. 
Vergelijk "Nevenstaande afbeelding toont een doorsnede door een onzer normale transformatoren van 20 – 100 K.V.A." voor de algemene constructie en "Bovenstaande afbeelding toont een kleine éénphase-olie-transformator " voor de vreemde verhouding tussen de HS-doorvoering en het binnenwerk. De HS-wikkeling van deze kleine transformatoren bestond uit vele windingen (kleine kernpoot doorsnede) van dunne draad (gering vermogen). De elektrische veldsterkte ( geringe vensterhoogte en dunne draad) was hier groter dan bij de grotere vermogens, dit vereiste nauwkeurig wikkelen, isoleren en afmonteren.

01-01-1915-prachtige advertentie beginperiode Smit11

Bovenstaande afbeelding toont het magnetisch gedeelte van een transformator van 1000 K.V.A.
Zie tevens "Nevenstaande afbeelding toont een normale draaistroom-transformator voor 400 K.V.A." 1000 kVA was voor die tijd een erg fors vermogen, daarom is de complete kern hier waarschijnlijk afgebeeld. Het bovenjuk is reeds aangebracht voor het maken van de foto, daarna moest het weer afgenomen worden om de wikkelingen op de kernpoten te plaatsen. Duidelijk is de langwerpige kruisvorm te zien. Over de buitenste kernpoten is reeds het isolatiemateriaal aangebracht, bij de middelste nog niet om de bouten waarmee de blikplaten van de kernpoten op elkaar worden geklemd goed te laten zien. In de afzonderlijke platen ( vaak dunner dan 1 mm.) zijn op nauwkeurige wijze gaten geponst die als de platen tot kernpoot gestapeld zijn lijken op een boorgat. Hierin komt een isolatie cylinder en daarin komt weer de kernbout. Ook bij deze kern is de verhouding tussen lengte en breedte kleiner dan dat we heden ten dage gewend zijn. Zie ook de opmerking hierover bij "Nevenstaande afbeelding toont Transformator en Kast met Deksel van een normalen Draaistroom Transformator van 50 kVA."

Advertenties, bron: De Ingenieur (1915)
Tekst: Erik de Vries

Our website is protected by DMC Firewall!