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Transformator, insbesondere Gegentakttransformator.
Gegenstand der Erfindung ist ein Transformator mit einer Vielzahl von Übersetzungsverhältnissen, die durch die Unterteilung einer von mehreren Wicklungen bestimmt und deren Zahlenwerte einander nach einem Gesetz zugeordnet sind, das der Forderung einer bei jedem der einzelnen Übersetzungs- verhältnisse gewährleisteten gleichmässigen Beanspruchung eines mit praktisch zu verwirklichender
Symmetrie aufgebauten Transformators geringer Streuung in magnetischer, elektrischer und galvanischer
Hinsicht Genüge leistet. Der erfindungsgemässe Transformator hat für jedes seiner Übersetzungsver- hältnisse mit grosser Annäherung die gleiche Belastungscharakteristik ; er passt sich folglich den durch selbst weit auseinanderliegende Übersetzungsverhältnisse bestimmten verschiedenartigsten Betriebs- bedingungen an.
Diese Eigenschaft ist von besonderem Nutzen für Transformatoren zu Radiozwecken, vornehmlich für Gegentakttransformatoren ; ein Gegentaktausgangstransformator nach der Erfindung lässt beispielsweise die Verwendung beliebiger Elektronenröhren sowohl beim Betrieb magnetischer als auch dynamischer lautsprechender Schallerzeuger zu und arbeitet überdies mit praktisch gleichem
Wirkungsgrad bei allen Übersetzungsverhältnissen.
Trifft man aus einer hinreichend grossen Anzahl gleichartig gestalteter Transformatoren ver- schiedener Übersetzungsverhältnisse eine Auswahl in bezug auf die grösstmögliche Ähnlichkeit der
Belastungscharakteristiken, so zeigt sich, dass die Übersetzungsverhältnisse der als beste ausgesonderten
Transformatoren in einem gesetzmässigen Zusammenhang stehen. Dies tritt besonders dann in die
Erscheinung, wenn man die geordnete Reihe der durch Versuche ausgewählten Transformatoren weiter zu vergleichmässigen trachtet, d. h. wenn man den Ähnlichkeitsbereich der Belastungscharakteristiken erweitert ; eine solche Erweiterung ist auch das Auseinanderrücken der Belastungsgrenzen einzelner oder sämtlicher der bereits als hinreichend gleichmässig arbeitend erachteten, also gegeneinander austauchbaren Transformatoren.
Man erkennt weiter, dass die Vergleichmässigung, d. h. die Bestimmung zusammengehöriger Zahlenwerte der Übersetzungsverhältnisse, um so leichter und vollkommener zu bewerkstelligen ist, je besser unter sonst gleichen Verhältnissen die betreffenden Transformatoren in magnetischer Beziehung sind und je gleichartiger im übrigen ihr Wicklungsaufbau ist.
Von dieser Erkenntnis ausgehende theoretische Überlegungen ermöglichen die Festlegung der die Vielzahl von Übersetzungsverhältnissen im Idealfall verknüpfenden gesetzmässigen Beziehung.
Rechnungen haben ein vergleichsweise einfaches Gesetz auffinden lassen, und Versuche haben bewiesen, dass es praktisch für allgemein innerhalb eines sehr ausgedehnten Bereiches gültig zu erachten ist. Die verhältnismässige Einfachheit beruht letzten Endes darauf, dass die Wicklungen gleichartiger guter Transformatoren bzw. die Wicklungsteile, z. B. Einzelspulen oder Gruppen von ihnen, eines solchen Transformators annähernd gleiche Windungskapazität aufweisen und dass weiterhin die Kapazität der Wicklungen oder Wicklungsteile gegen den Eisenkern bzw. das Gestell nahezu als gleichbleibende Werte auftreten, sofern nur die mittlere Windungslänge als praktisch konstant anzusehen ist.
Im übrigen ist die bei guten Transformatoren, insonderheit bei vergleichsweise immer schwach belasteten Kleintransformatoren für Radiozwecke, stets in völlig ausreichender Weise erfüllte Voraussetzung gemacht, dass die Streuung innerhalb des Belastungsbereiches vernachlässigbar klein ist.
Als Ergebnis der durch Versuche erhärteten Rechnungen ist gefunden worden, dass die Zahlenwerte der n verschiedenen durch Unterteilung einer Wicklung eines Transformators bestimmten Über-
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setzungsverhältnissp bei Leerlauf sehr. angenähert der Menge
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angehören müssen, wenn der Transformator bei jedem der Übersetzungsverhältnisse und jeweils innerha des durch die erläuterten Voraussetzungen gegebenen gesamten Belastungsbereiches unter wesentli gleichen günstigsten Bedingungen arbeiten soll.
Aus der Abbildung ersieht man die Verteilung der n Zahlenwerte, die in Prozenten, bezogen a den Höchstwert, aufgetragen sind. Man ersieht aus dem Schaubild beispielsweise, dass die gerade häuj
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erhalten.
Man wird, wenngleich das ohne Schwierigkeiten möglich ist, nicht immer die genauen Rechnung werte ausführen, sondern vielfach runde Zahlen für die einzelnen Übersetzungsverhältnisse wähle
So kann man brauchbare Werte x beispielsweise aus folgender Ungleichung bestimmen
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Die Ordnung der Zahlenwerte ist beliebig, die Teile der Wicklung mit n + 1 Ausführungen könm also verschieden gruppiert sein. Im Regelfalle bildet man die unterteilte Wicklung als Scheibenwicklui aus ; auf diese Weise ist die Beherrschung der Wicklungskapazität und der Streuung vergleichswei einfach zu bewirken.
Die Erfindung lässt sich jedoch auch bei Zylinderwicklungen uneingeschränl durchführen ; bei Transformatoren für Radiozwecke wird man sogar die nicht unterteilte Wicklung fa ausnahmslos als Zylinderspule gestalten. Hievon wird man nur bei Hoehleistungsausgangstransformaton für Gegentaktbetrieb mit besonders erweitertem Anwendungsbereich abgehen, wenn man die Wicklung ineinanderschachteln will.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Transformator mit wenigstens vier durch Unterteilen einer Wicklung bestimmten n Übe setzungsverhältnissen von bei Leerlauf des Transformators sehr angenähert der Menge
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angehörenden Zahlenwerten.
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