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Einrichtung zur Konstanthaltung einer elektrischen Verbraucherspannung Es ist eine Einrichtung zur Konstanthaltung einer elektrischen Verbraucherspannung bekannt, bei welcher ein Transformator mit einer mit einem Kondensator zu einem Resonanzkreis zusammengeschalteten Sekundärwicklung verwendet wird. wobei zwischen Primärwicklung und Sekundärwicklung ein Streuflussweg erhöhten magnetischen Widerstandes derart vorgesehen ist, dass ein Teil des Magnetflusses eine der Wicklungen unter Ausschluss .der anderen .durchsetzen kann.
Wird eine solche Einrichtung primärseitig in einem derartigen Spannungsbereich betrieben, dass die magnetische Flussdichte des die Primärwicklung aufnehmenden Transformatorkernteiles noch unter der höchsten magnetischen Flussdichte des die Sekundärwicklung aufnehmenden Transformatorkernteiles bleibt, so hat eine Änderung .der magnetischen Flussdichte in dem die Primärwicklung aufnehmenden Transformatorkernteil infolge von Kraftlinienänderungen in der Primärwicklung keine merkbare Wirkung auf den Resonanzstromkreis, da der magnetische Widerstand ,des Streuflusswe- ges unter demjenigen des die Sekundärwicklung aufnehmenden Transformatorkernteils liegt.
Mit einer solchen Einrichtung lässt sich eine weitgehend konstante Ausgangsspannung trotz schwankender Eingangsspannung erreichen.
Bei der bekannten Einrichtung sind Primär- und Sekundärwicklung auf einem geraden Lamellenpaket angeordnet, dem wenigstens ein aus ausgestanzten Blechen bestehender E-förmiger Jochteil zugeordnet ist, welcher die Wicklungen umgreift, wobei der mittlere Steg des Jochteiles zwischen die Wicklungen greift und mit dem die Wicklungen tragenden Kernteil einen Luftspalt bildet. Bei dieser Ausführung ist die Abmessung des Luftspaltes für die Wirkungsweise wesentlich. Da dieser nur schwer geändert werden kann, ist die Justierung einer solchen Einrichtung schwierig. Ausserdem weist der verwendete Kern verhältnismässig grosse magnetische Verluste auf, welche den Anwendungsbereich der bekanntm-n Einrichtung beschränken.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine ge- genüber dem Bekannten verbesserte Einrichtung zu schaffen, bei welcher Justierungsarbeiten im Magnetkreis weitgehend vermieden sind, und die noch dazu bei gleicher Leistung beträchtlich geringere Abmessungen aufweist.
Die Erfindung besteht darin, dass der Transfor- matorkern aus Lamellen mit magnetischer Vorzugsrichtung aufgebaut ist, wobei die Lamellen des den Haupt- fluss führenden Teiles des Transformatorkernes von diesem ausschliesslich in magnetischer Vorzugsrichtung durchflossen sind, während die den magnetischen Streu- flussweg bildenden Lamellen so angeordnet sind, dass die magnetische Vorzugsrichtung und die magnetische Streuflussrichtung voneinander abweichen.
Dabei kann der magnetische Streuflussweg aus wenigstens einem Lamellenpaket bestehen, dessen magnetische Vorzugsrichtung senkrecht zu seiner Längsrichtung verläuft, wobei beidseitig an dieses Lamellenpaket, und zwar auf die Stirnseiten .der Lamellen, Wicklungen tragende Schnittbandkernhälften im wesentlichen ohne Luftspalt angesetzt sind. Dabei können für Primärwicklung und Sekundärwicklung je zwei Schnittbandkernhälften mit gemeinsamem, die Streuflusswege bildendem Lamellenpaket vorgesehen sein. Den Schnittbandkernhälften können aber auch getrennte, die Streuflusswege bildende Lamellenpakete zugeordnet sein.
Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 den Transformator der erfindungsgemässen Einrichtung, wobei der besseren übersieht wegen die Wicklung geschnitten ist, Fig. 2 eine Seitenansicht des Transformators und Fig.3 graphische Darstellungen der Abhängigkeit der Ausgangsspannung der Einrichtung vom Belastungsstrom.
In den Fig. 1 und 2 sind mit 10 bis 13 vier Schnittband-Kernhälften bezeichnet, welche an den geraden Kernteil 14 angesetzt sind. Diz Schnittband-Kernhälften 10 bis 13 werden in bekannter Weise hergestellt. Es
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wird ein magnetisches Blech mit in Längsrichtung verlaufender magnetischer Vorzugsrichtung auf einen Dorn aufgewickelt, und es werden die einzelnen Blechlagen nach einem Glühprozess miteinander verklebt und der so hergestellte Wickel in der Mitte aufgetrennt. Der die Kernhälften durchfliessende Magnetfluss durchsetzt die einzelnen Bleche infolgedessen stets in der magnetischen Vorzugsrichtung.
Der gerade Kernteil 14 besteht aus übereinanderge- schichteten Lamellen, die ebenfalls eine magnetische Vorzugsrichtung haben, und zwar verläuft .diese Vorzugsrichtung senkrecht zur Längsrichtung des Kernteiles 14. Es ergeben sich somit zwei einander berührende Magnetkreise mit folgenden Verläufen: Schenkel 10a des Kernteiles 10, Kern 14, Schenkel 12a des Kernteiles 12, Schenkel 12b des Kernteiles 12, Kern 14, Schenkel 10b des Kernteiles 10; Schenkel lla des Kernteiles 11, Kern 14, Schenkel 13a des Kernteiles 13, Schenkel 13b des Kernteiles 13, Kern 14, Schenkel l 1b des Kernteiles 11.
In den beiden Magnetkreisen verläuft der Magnetfluss ausschliesslich in der magnetischen Vorzugsrich- tung der verschiedenen Lamellen. Die Primärwicklung 16 des Transformators ist auf die Schenkel 10b und 11a der Kerteile 10 und 11 gesteckt, während die Sekundärwicklung 17 auf die Schenkel 12b und 13a der Kernteile 12 und 13 aufgesteckt ist.
Die einzelnen Kernteile 10 bis 13 werden an den Kern 14 seitlich angesetzt, und zwar derart, dass die Stirnflächen der Schenkel an den Stirnkanten der den Kern 14 bildenden Lamellen anliegen. Die einzelnen Lamellen des Kernes 14 werden durch Niete 18, die beispielsweise aus Messing bestehen können, zusammengehalten. Zwischen den Stirnflächen der einzelnen Kernschenkel und dem Kern 14 kann eine dünne, elektrisch isolierende Schicht vorgesehen sein, welche das Auftreten von Wirbelströmen verhindern soll. Die ganze Einrichtung wird durch das Spannband 15 zusammengehalten.
Der erhöhte Widerstand des Magnetkernes 14 gegenüber dem Streufluss ergibt sich dadurch, dass die magnetische Vorzugsrichtung der einzelnen Bleche senkrecht zur Längsrichtung des Kernes verläuft, während der Streufluss den Kern in seiner Längsrichtung durchsetzt.
Der Kern 14 kann entlang der Linie 19, also in einer magnetisch neutralen Zone, geteilt sein, ohne dass die magnetischen Eigenschaften beeinflusst werden. Es wird hierdurch aber ein festes Anliegen der Stirnflächen der einzelnen Schenkel erleichtert. Der in den Fig. 1 und 2 gezeigte Transformator besteht dann aus zwei gleichartigen Teilen. Statt aus zwei Teilen kann der Transformator natürlich auch lediglich aus einem Kernteil, also etwa bestehend aus den Teilen 10, 12 und 14 aufgebaut sein.
Bei dem Transformatorkern nach den Fig. 1 und 2 wird, obwohl ein Luftspalt nicht erforderlich ist, ein erhöhter magnetischer Widerstand des Streuflussweges durch die Abweichung der magnetischen Vorzugsrichtung des Kernes 14 von der Richtung dieses magnetischen Streuflusses erreicht. Da der Kern 14 mit sehr genau festliegenden Eigenschaften und genauen Abmessungen hergestellt werden kann, ist ein Nachjustieren des Magnetkreises praktisch nicht erforderlich. Ein fester Zusammenhalt der den Kern 14 bildenden Lamellen wird durch die Niete 18, die beispielsweise aus Messing bestehen kann, sichergestellt.
Die Arbeitsweise der Einrichtung ist an sich be- kannt. Beispielsweise kann die Primärwicklung 16 ebenso wie die Sekundärwicklung 17 eine einzige Wicklung sein. An die Primärwicklung wird ein elektrisches Netz angeschlossen, während zu der Sekundärwicklung 17 ein Kondensator geeigneter Grösse parallel geschaltet ist, welcher mit .der Induktivität der Sekundärwicklung einen Resonanzkreis bildet.
Die Sekundärwicklung 17 ist vorzugsweise angezapft und es wird ihr die Ausgangsspannung von einem Wicklungsende und der Anzapfung entnommen. Auch die Primärwicklung 16 kann eine Anzapfung aufweisen, und es kann ein Ende der Ausgangswicklung an diese Anzapfung geführt sein, so dass die der Sekundärwicklung entnommene Ausgangsspannung mit einem Teil der Eingangspannung in Reihe geschaltet ist. Statt der galvanischen Abgriffe von Primär- und Sekundärspule können auch induktiv gekoppelte Wicklungen vorgesehen sein, welche miteinander in Reihe geschaltet sind. Die Art der Schaltung kann in gewissen Grenzen abgewandelt werden.
So wird eine Spannungsgleichhaltung auch bereits ohne die Reihenschaltung eines Teils der Primärspannung mit der Ausgangsspannung erreicht.
Fig. 3 zeigt Ausgangskennlinien der erfindungsgemässen Einrichtung im Vergleich zu denjenigen einer bekannten Einrichtung. Dabei sind die Kennlinien der bekannten Einrichtung durch ausgezogene Linien und diejenigen der erfindungsgemässen Einrichtung durch gestrichelte Linien dargestellt. Aus der Darstellung ergibt sich, dass durch die erfindungsgemässe Einrichtung eine Konstanthaltung der Ausgangsspannung bei gegebener Belastung trotz schwankender Netzspannung mit verhältnismässig geringer Toleranz auch noch bei vergleichsweise hoher Belastung möglich ist.
Ausserdem haben die Versuche ergeben, dass bei der erfindungsge- mässen Ausführung das Kerngewicht des Transformators erheblich verringert werden kann.