CN104106204B - 用于多相转换器的耦合设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于多相转换器2的四个相的耦合设备4,所述耦合设备具有四个耦合模块6、8、12、14,其中每个耦合模块6、8、12、14包围四个彼此平行布置的通孔,其中对于一个相,导体环18、20、22、24的至少一个片段被引导通过耦合模块6、8、12、14的通孔,其中对于至少两个相,导体环18、20、22、24的片段被引导通过耦合模块6、8、12、14的所有四个通孔。

Description

用于多相转换器的耦合设备
技术领域
本发明涉及用于多相转换器的耦合设备以及多相转换器。
背景技术
也可以称为直流电压转换器或DC/DC转换器的功率转换器被构造用于将在输入端处的直流电压转换成具有其他电压水平的直流电压。这种功率转换器也可以被构造为具有所耦合的电感的多相转换器。所耦合的多相转换器包括多个相,其中每个相通过电流流经的导体引导,所述多个相通过磁性耦合装置相互耦合。但是通过每个相产生的、由磁性耦合引起的电流波纹可能影响多相转换器的运行,因此各个导体的片段应该彼此适当地布置,以便例如避免电磁兼容性的缺点。
出版物WO2012/028558 A1描述了一种多相转换器,其中相的干扰性相互影响通过将至少六个相中的一个相与至少三个其他相磁性反向地耦合被最小化并且磁通量的大部分被补偿。待耦合的相在此被选择为使得可以实现最佳的补偿。这通过相的反向电流分布图来实现。在此情况下目的是,磁性地耦合所述相,使得结果得到的磁场由于耦合的相被最小化。在此,使用铁氧体磁芯用于耦合磁通量,以便从材料的高磁导率得到好处。在这里所建议的耦合情况下,相可以按顺序和彼此无关地被操控。
发明内容
以此为背景提出具有独立权利要求的特征的耦合设备和多相转换器。本发明的其他构型从从属权利要求和说明书中得出。
在构型中,用于例如被构造为四相转换器的多相转换器的紧凑构建的耦合设备包括四个具有所耦合的电感的相。在此情况下,耦合设备具有四个被构造为磁芯的耦合模块,其中对于每个耦合模块分别至少两个相在一个层面中彼此耦合。通常,两个耦合模块可以在一个层面中并排布置。在位于或布置于之下的层面中,两个旋转90°的耦合模块可以并排布置。在一个层面中,至少两个相中的每一个分别与至少一个其他相耦合。如果错开地操控相,则在通常无尽的顺序——第一相-第二相-第三相-第四相-第一相-第二相等——情况下例如得出每个相至作为前任者的在其之前的相以及至作为后继者在其之后的相的耦合。
与相的数目无关地,多相转换器的每个电子耦合模块平整地或平坦地来构造并且包括至少一个构造为线圈磁芯和/或铁氧体磁芯的组件。这种组件可以具有至少一个用于提供通孔的磨光的槽。一般来说,耦合模块包括多个组件,其中通孔可以分别通过第一组件的槽和第二组件被包围。在此,耦合模块的两个相邻的通孔可以分别通过例如被构造为空隙的缝隙相互连接。在缝隙中在对于每个流经的相无特别的机械耗费的情况下可以定义漏磁通量。由此,对于多相转换器可以实现优化的EMV性能和从而实现优化的电磁兼容性。
此外可以规定,对于每个相,对于所述相设置的导体环的两个线匝和从而两个片段被引导通过耦合模块,由此得出相的磁通量的通过电压时间积分、例如电压时间面积引起的耦合模块的减小的磁性调制(Aussteuerung)以及非常小的磁芯损耗。一般地,不需要使耦合模块冷却。用于相的每个导体环具有金属导线,所述金属导线用绝缘材料包覆。在每个导体环上施加对于相设置的电压。此外,对于相设置的电流流过每个导体环。
例如包括两个这种通孔的耦合模块的每个通孔此外可以具有大的线圈窗,其中可选地可以将具有大截面的铜件引入到所述线圈窗中,由此可以实现在小于1mOhm至几个mOhm的范围中的绕组电阻。
此外,多相转换器的至少一个主路径对于每个相包括导体环的两个片段或线匝,其中每个相沿着至少一个主路径由耦合模块的可高渗透的材料包围,使得沿着至少一个主路径不设置空隙或相比于漏磁路径仅设置非常小的空隙作为缝隙,所述空隙具有小的宽度。由此可以以仅两个线匝实现在典型10μH至50μH范围中的电感。
多相转换器可以被构造为低压转换器并且被使用在汽车领域中,其中可以实现高功率和效率。用于提供相的导体环可以是由铜制成的导线,所述导线具有低电阻,由此四相转换器的效率被提高。导线此外可以用塑料或漆覆套。四相转换器此外具有小的静止损耗和由此在较小负载情况下具有高效率。通过所设置的相耦合,可以实现高动态性。被构造为四相转换器的多相转换器的通常四个相的漏磁通量可以通过确定在两个相邻通孔之间的缝隙的尺寸简单地调节,由此可以使电子兼容性与负载要求匹配。此外,导体环是短的,因为每个相直接在那里被引出该相又被引入的耦合模块。由此相可以直接利用电容器和/或经由电容器连接到开关单元上,这有益于电磁兼容性。
因此在构型中可以提供四相转换器和从而提供四相的多相转换器,其中四个相的电感经由四个耦合模块耦合。利用四相转换器实现耦合概念,该耦合概念适用于高功率转换器和针对汽车领域中的要求被设计。
因为在该实施方式中仅四个相被耦合,所以与包括多于四个相的多相转换器不同地,应该避免过高的耦合,以便减小在电磁兼容性方面由过好的耦合引起的问题。这通过漏磁通量的附加漏磁路径是可能的。此外,四相转换器简单地和紧凑地被构建,由此可以节省制造成本。用于每一个相的导体环的被引入到四相转换器中的始端和导体环的从四相转换器引出的末端在空间上彼此靠近,使得与相被引导通过的和彼此相间隔太远的导体环片段相比,针对电磁兼容性的缺点被减少。如果在空转中运行四相转换器,则此外可以避免高的磁芯损耗和从而改善在较小负载时的效率。
在另外的构型中,应施加到耦合模块上的导体环的片段或线匝的数目可以被改变。同样,各个相在多相转换器的耦合模块之外的引导可以灵活地被调整。因此,端子、也即各个相的始端和末端可以分布式地位于至少一个耦合模块的两侧上。也可以在至少一个耦合模块的一侧上接触所有相。
此外,在所介绍的耦合设备的另外的构型情况下,相可以具有相反的电流分布图,其中通过相的磁性耦合减小结果得到的磁场的强度。此外,在运行对于所述相具有至少一个耦合设备的多相转换器时,可以根据所设置的顺序相继地以及彼此无关地操控所述相。
本发明的其他优点和构型从说明书和附图中得出。
可以理解,前述的和下面还要阐述的特征不仅可以以分别说明的组合的方式、而且可以以其他组合的方式或者单独地被使用,而不偏离本发明的范围。
附图说明
图1以示意图从不同的透视图示出用于多相转换器的第一实施方式的耦合设备的第一实施方式。
图2以示意图从不同的透视图示出用于多相转换器的第二实施方式的耦合设备的第二实施方式。
图3以示意图从不同的透视图示出用于多相转换器的第三实施方式的耦合设备的第三实施方式。
图4以示意图从不同的透视图示出用于多相转换器的第四实施方式的耦合设备的第四实施方式。
具体实施方式
本发明根据实施方式在附图中示意性示出并且下面参照附图详尽地予以描述。
相关联地和全面地描述所述图,相同的附图标记表示相同的组件。
这里被构造为四相转换器的多相转换器2的在图1中示意性示出的第一实施方式包括用于四个相的耦合设备4,所述相具有电压。一个相的电压以及流经该相的电流可在一个相处改变。因此,相的电压可以是具有叠加的交变分量的直流电压,所述交变分量可以是直流电压的值的百分之几。在构型中,相的电压可以被构造为时钟控制的(getakt)直流电压。
在此,耦合设备4包括第一和第二耦合模块6、8,所述耦合模块可以彼此磁退耦并且因此不必相互磁耦合。此外,耦合设备4包括第三和第四耦合模块12、14,所述耦合模块同样可以彼此磁退耦并且因此不必彼此磁连接。
图1此外示出两个带10、13,通过所述带可以将耦合模块6和8或12和14连接以及闭合成磁路。替换于带10,13,也可以通过粘接或通过弹簧使耦合模块6、8、12、14闭合。
此外,耦合设备4包括用于第一相的第一塑料覆套的导体环18、用于第二相的第二塑料覆套的导体环20、用于第三相的第三塑料覆套的导体环22和用于第四相的第四塑料覆套的导体环24。代替于塑料覆套也可以使用所有其他涂层用于使导体环18、20、22、24绝缘,以便禁止在导体环18、20、22、24彼此间以及至耦合模块6、8、12、14的铁氧体磁芯的导电连接。
在图1a中从侧面示出耦合设备4。图1b从前侧、也即从上面示出第一和第二耦合模块6、8。图1c从下面并且从而从后侧示出第三和第四耦合模块12、14。因此,第一和第二耦合模块6、8的后侧朝向第三和第四耦合模块12、14的前侧。在图1d中从前侧方向看示出在(一方面)第一和第二耦合模块6、8以及(另一方面)第三和第四耦合模块12、14之间流经四个导体环18、20、22、24的相的过渡和从而耦合。
相在多相转换器2运行时流经耦合设备4的导体环18、20、22、24的方向沿着导体环18、20、22、24通过箭头表明。此外,在图1b、1c和1d中通过被圈起来的叉表明待输送的相在何处通过导体环18、20、22、24的片段流入图面。通过被圈起来的点表明,待输送的相在何处通过导体环18、20、22、24的片段从图面流出。在此,用于相的电流的方向也可以互换。在该情况下,在图1中以及也在其他图2至4的图示中可以分别将叉与点和点与叉互换。与相的流经导体环18、20、22、24的具体电流方向无关地,这些相在耦合模块6、8、12、14的每个主电路中相反和相互抵消。
此外,第一耦合模块6具有第一通孔601、第二通孔602、第三通孔603和第四通孔604,其中这里第一和第三通孔601、603以及第二和第四通孔602、604分别经由缝隙605相互连接。第二耦合模块8包括第一通孔801、第二通孔802、第三通孔803和第四通孔804,其中这里第一和第三通孔801、803以及第二和第四通孔802、804分别经由缝隙805相互连接,所述缝隙也可以被构造为空隙。这里规定,第一和第二耦合模块6、8构成耦合设备4的第一层面,其中总共八个通孔601、602、603、604、801、802、803、804彼此平行取向地在很大程度上垂直地被引导通过第一层面。
第三和第四耦合模块12、14的纵轴相对于第一和第二耦合模块6、8的纵轴旋转90°。第三耦合模块12具有第一通孔1201、第二通孔1202、第三通孔1203和第四通孔1204,其中这里第一和第二通孔1201、1202以及第三和第四通孔1203、1204分别经由缝隙1205相互连接。第四耦合模块14包括第一通孔1401、第二通孔1402、第三通孔1403和第四通孔1404,其中这里第一和第二通孔1401、1402以及第三和第四通孔1403、1404分别经由缝隙1405相互连接。由第三和第四耦合模块12、14构成耦合设备4的第二层面,其中总共八个通孔1201、1202、1203、1204、1401、1402、1403、1404彼此平行取向地在很大程度上垂直地被引导通过第二层面。
在相应的通孔601、602、603、604、801、802、803、804、1201、1202、1203、1204、1401、1402、1403、1404之间的每个缝隙通过研磨具有在大约0.1至2mm范围中的厚度的空隙提供,由此对于各个相的漏磁通量产生高磁阻。通过适当地选择具有小宽度和从中结果得到的漏磁通量的被构造为空隙的缝隙605、805、1205、1405,可以在电磁兼容性方面改善性能。但是在此应当避免,通过所形成的漏磁通量使耦合模块6、8、12、14的组件的磁芯材料自流经所述相的特定电流起饱和。根据相应的应用情况的要求,由此可以在电磁兼容性的性能和多相转换器2的效率之间进行权衡。
此外,可以在缝隙605、805、1205、1405的区域中减小磁芯材料的磁性截面面积。因此,可以从多相转换器2的特定负载(过负载)起规定,由于缝隙605、805、1205、1405的减小的截面面积仅使沿着漏磁路径的漏磁通量的区域饱和。用于耦合模块6、8、12、14的主磁通量的主路径保持不受此影响。在过载荷情况下,于是仅仅多相转换器2的电磁兼容性将会变差。与传统的未被耦合的转换器不同,这里耦合模块6、8、12、14的主路径将不进入饱和,由此可以防止破坏或发生故障。
附加地,耦合模块6、8、12、14的各个缝隙605、805、1205、1405可以被相互粘接用于提供粘合间隙。这种粘合间隙可以以彼此特定的间隔实现。因此,缝隙605、805、1205、1405可以交替地被构造为空隙和粘合间隙。为此,可以在要构造为粘合间隙的缝隙605、805、1205、1405中填充粘合剂或者粘入薄膜。由此,相的电感减小。大于50μH并且可以利用空隙而不是粘合间隙实现的电感值对于多相转换器2的运行不是必要的。将相的电感减小到例如10至20μH的值对于EMV优化的运行仍然是足够的。这导致多相转换器2的稳健性能和从而导致成本更低的总概念。
通过第一导体环18的第一相按如下方式被引导通过耦合设备4:
-通过第一耦合模块6的前侧进入第三通孔603并且又从背侧出来,
-通过第四耦合模块14的前侧进入第三通孔1403并且又从背侧出来,
-通过第四耦合模块14的背侧进入第一通孔1401并且又从前侧出来,
-通过第一耦合模块6的背侧进入第四通孔604并且又从前侧出来,
-通过第一耦合模块6的前侧又进入第三通孔603并且又从背侧出来,
-通过第四耦合模块14的前侧进入第三通孔1403并且又从背侧出来,
-通过第四耦合模块14的背侧进入第一通孔1401并且又从前侧出来,
-通过第一耦合模块6的背侧进入第四通孔604并且又从前侧出来。
由此得出,要通过第一导体环18输送的第一相被引导通过第一耦合模块6的第三和第四通孔603、604以及第四耦合模块14的第一和第三通孔1401、1403,其中第一相在相同的方向上被引导通过这四个通孔603、604、1401、1403中的每一个两次。此外,第一相通过前侧在第一方向上被引导通过第一耦合模块6的第三通孔603两次并且通过背侧在与第一方向相反的第二方向上被引导通过第一耦合模块6的第四通孔604两次。此外,第一相穿过前侧在第一方向上被引导通过第四耦合模块14的第三通孔1403两次并且通过背侧在相反的第二方向上被引导通过第四模块14的第一通孔1401两次。
为了输送第二相,设置通过耦合设备4的第二导体环20的以下引导:
-通过第二耦合模块8的前侧进入第一通孔801并且又从背侧出来,
-通过第三耦合模块12的前侧进入第四通孔1204并且又从背侧出来,
-通过第三耦合模块12的背侧进入第二通孔1202并且又从前侧出来,
-通过第二耦合模块8的背侧进入第二通孔802并且又从前侧出来,
-通过第二耦合模块8的前侧进入第一通孔801并且又从背侧出来,
-通过第三耦合模块12的前侧进入第四通孔1204并且又从背侧出来,
-通过第三耦合模块12的背侧进入第二通孔1202并且又从前侧出来,
-通过第二耦合模块8的背侧进入第二通孔802并且又从前侧出来。
因此,要通过第二导体环20输送的第二相被引导通过第二耦合模块8的第一和第二通孔801、802以及第三耦合模块12的第二和第四通孔1202、1204,其中第二相在相同的方向上被引导通过这四个通孔801、802、1202、1204中的每一个两次。此外,第二相通过前侧在第一方向上被引导通过第二耦合模块8的第一通孔801两次并且通过背侧在与第一方向相反的第二方向上被引导通过第二耦合模块8的第二通孔802两次。此外,第二相在第二方向上被引导通过第三耦合模块14的第二通孔1202两次并且在第一方向上被引导通过第三模块12的第四通孔1204两次。
用于通过第三导体环22输送第三相的方向如下描述地取向:
-通过第三耦合模块12的背侧进入第三通孔1203并且又从前侧出来,
-通过第一耦合模块6的背侧进入第一通孔601并且又从前侧出来,
-通过第一耦合模块6的前侧进入第二通孔602并且又从背侧出来,
-通过第三耦合模块12的前侧进入第一通孔1201并且又从背侧出来,
-通过第三耦合模块12的背侧进入第三通孔1203并且又从前侧出来,
-通过第一耦合模块6的背侧进入第一通孔601并且又从前侧出来,
-通过第一耦合模块6的前侧进入第二通孔602并且又从背侧出来,
-通过第三耦合模块12的前侧进入第一通孔1201并且又从背侧出来。
据此,要通过第三导体环22输送的第三相分别被引导通过第一耦合模块6的第一和第二通孔601、602以及通过第三耦合模块12的第一和第三通孔1201、1203两次,其中第三相在相同的方向上被引导通过这四个通孔601、602、1201、1203中的每一个两次。详细地,第三相通过前侧在第一方向上被引导通过第一耦合模块6的第二通孔602两次以及通过第三耦合模块12的第一通孔1201,而第三相分别通过背侧在与第一方向相反的第二方向上被引导通过第一耦合模块6的第一通孔601以及通过第三模块12的第三通孔1203。
通过耦合设备4的以下引导适用于通过第四导体环24输送第四相:
-通过第四耦合模块14的背侧进入第四通孔1404并且又从前侧出来,
-通过第二耦合模块8的背侧进入第三通孔803并且又从前侧出来,
-通过第二耦合模块8的前侧进入第四通孔804并且又从背侧出来,
-通过第四耦合模块14的前侧进入第二通孔1402并且又从背侧出来,
-通过第四耦合模块14的背侧进入第四通孔1404并且又从前侧出来,
-通过第二耦合模块8的背侧进入第三通孔803并且又从前侧出来,
-通过第二耦合模块8的前侧进入第四通孔804并且又从背侧出来,
-通过第四耦合模块12的前侧进入第二通孔1402并且又从背侧出来。
总之,要通过第四导体环24输送的第四相在相同的方向上分别被引导通过第二耦合模块8的第三和第四通孔803、804以及通过第四耦合模块14的第二和第四通孔1402、1404两次。在此,第四相通过相应耦合模块14的前侧在第一方向上被引导通过第二耦合模块8的第四通孔804以及第四耦合模块14的第二通孔1402。与此不同地,第四相通过背侧在与第一方向相反的第二方向上被引导通过第二耦合模块8的第三通孔803以及通过第四模块14的第四通孔1404。
每个导体环18、20、22、24分别被引导通过四个耦合模块6、8、12、14中的两个耦合模块的两个通孔601、602、603、604、801、802、803、804、1201、1202、1203、1204、1401、1402、1403、1404两次。因此,仅仅 两个导体环18、20、22、24的片段被引导通过耦合模块6、8、12、14的总共四个通孔601、602、603、604、801、802、803、804、1201、1202、1203、1204、1401、1402、1403、1404,也即第一和第三导体环18、22的片段被引导通过第一耦合模块6的通孔601、602、603、 604,第二和第四导体环20、24的片段被引导通过第二耦合模块8的通孔801、802、803、804,第二和第三导体环20、22的片段被引导通过第三耦合模块12的通孔1201、1202、1203、1204以及第一和第四导体环18、24的片段被引导通过第四耦合模块14的通孔1401、1402、1403、1404。此外,耦合设备4的第一层面包括第一和第二耦合模块6、8(图1b)。耦合设备4的第二层面包括第三和第四耦合模块12、14(图1c)。在此,要通过导体环18、20、22、24输送的每个相被引导通过每个层面总共四次,在第一方向上两次和在第二方向上两次。
规定,多相转换器2被构造为变压器。在运行多相转换器时,四个相按照前述的顺序和方向流经四个耦合模块6、8、12、14的通孔601、602、603、604、801、802、803、804、1201、1202、1203、1204、1401、1402、1403、1404。
要通过导体环18、20、22、24输送的相在一个层面中在第一方向上被引导通过耦合模块6、8、12、14的通孔601、602、603、604、801、802、803、804、1201、1202、1203、1204、1401、1402、1403、1404两次并且在第二方向上被引导通过相邻的通孔601、602、603、604、801、802、803、804、1201、1202、1203、1204、1401、1402、1403、1404两次,其中要通过导体环18、20、22、24输送的相在相同的方向上流经通孔601、602、603、604、801、802、803、804、1201、1202、1203、1204、1401、1402、1403、1404,在该方向上,导体环18、20、22、24的片段被引导通过相应的通孔601、602、603、604、801、802、803、804、1201、1202、1203、1204、1401、1402、1403、1404。因此,每个相在第一层面中与其在前的相耦合以及在第二层面中与其随后的相耦合。由此在两个层面上得出具有两个相的磁性耦合。
在图2中示意性地示出被构造为四相转换器的多相转换器32的第二实施方式的耦合设备30的第二实施方式。该耦合设备30包括四个耦合模块34、36、38、40。
在此,图2a从侧面示出耦合设备30,其中第一和第二耦合模块34、36布置在耦合设备30的前侧处并且从前面示出。第三和第四耦合模块38、40在图2a的透视图中布置在第一和第二耦合模块34、36之后。
在图2b中,类似于图2a的图示从前面示出第一和第二耦合模块34、36,使得图2b从前侧示出耦合设备30以及第一和第二耦合模块34、36。图2c同样从前面示出耦合设备30的第三和第四耦合模块38、40。因此,在图2a中第一和第二耦合模块34、36的背侧朝向第三和第四耦合模块38、40的前侧。在图2b和2c中所示的耦合模块34、36、38、40从相同的方向、也即从前面示出。
详细地,第一耦合模块34具有第一通孔3401和第二通孔3402,它们在这里通过缝隙3405相互连接。第一耦合模块的第三通孔3403和第四通孔3404同样通过缝隙3406相互连接。第二耦合模块36同样具有四个通孔3601、3602、3603、3604,其中第一和第二耦合模块3601、3602以及第三和第四耦合模块3603、3604这里同样分别通过缝隙3605、3606相互连接。流经导体环42、44、46、48的相的漏磁通量尤其是可通过缝隙3405、3406、3605、3606的尺寸受到影响,其中所述导体环这里可以被引导通过通孔3401、3402、3403、3404、3601、3602、3603、3604。
第三耦合模块38具有四个通孔3801、3802、3803、3804,其中第一和第三通孔3801、3803以及第二和第四通孔3802、3804分别通过缝隙3805、3806相互连接。此外,第四耦合模块40的第一通孔4001和第三通孔4003经由缝隙4005相互连接。相同情况适用于第四耦合模块40的第二和第四通孔4002、4004,它们在这里同样经由缝隙4006相互连接。对于这里被引导通过通孔3801、3802、3804、4001、4002、4003、4004的每个导体环42、44、46、48,可以通过所谓的缝隙4005、4006的大小来调整漏磁通量。
在本实施方式中,每个耦合模块34、36、38、40均包括由磁芯材料、通常铁氧体材料组成的三个组件。在此,这些组件中的两个被构造为方形的并且分别具有两个并排布置的槽,其中这些槽中的每一个在外侧通过外部柱限制。在两个槽之间布置内部柱,通过所述内部柱将两个槽彼此分离。在此,总共两个外部柱的每一个均长于内部柱。因此,耦合模块34、36、38、40的这两个组件在轮廓上被构造为E形的。耦合模块34、36、38、40的第三组件被构造为方形的。为了提供耦合模块34、36、38、40,可以在两个被构造为E形的组件之间布置第三组件,其中两个E形组件的槽朝向彼此。槽和布置在槽之间的第三组件包围耦合模块34、36、38、40的四个通孔3401、3402、3403、3404、3601、3602、3603、3604、3801、3802、3803、3804、4001、4002、4003、4004。
因为E形组件的中间柱短于两个外部柱,所以在两个通孔3401、3402、3403、3404、3601、3602、3603、3604、3801、3802、3803、3804、4001、4002、4003、4004之间分别布置缝隙3405、3406、3605、3606、3805、3806、4005、4006,所述缝隙使两个通孔3401、3402、3403、3404、3601、3602、3603、3604、3801、3802、3803、3804、4001、4002、4003、4004相互连接。通过在分别两个通孔3401、3402、3403、3404、3601、3602、3603、3604、3801、3802、3803、3804、4001、4002、4003、4004之间的缝隙3405、3406、3605、3606、3805、3806、4005、4006的例如为0.1至0.2mm的宽度或厚度调整各个相的漏磁通量的磁阻,由此可以调整电磁兼容性。组件的外部柱通过粘接与方形的第三组件连接。
可能的是,图1的耦合设备4的第一实施方式的耦合模块6、8、12、14与耦合设备30的第二实施方式的耦合模块34、36、38、40完全一样地来构造。
此外,图2示出四个导体环42、44、46、48的片段,在多相转换器运行时可以通过所述导体环输送具有所设置的电压的四个相。在此,对于第一相设置第一导体环42,对于第二相设置第二导体环44,对于第三相设置第三导体环46以及对于第四相设置第四导体环48。每个导体环42、44、46、48包括至少一个由金属制成的导线,所述导线可以被由塑料和/或由漆组成的绝缘装置覆套。
相在耦合设备30运行时流经导体环42、44、46、48的片段以及流经耦合设备30的方向在图2a中通过箭头表明。此外,在图2b和2c中通过被圈起来的叉表明待输送的相通过导体环42、44、46、48的哪些片段流入图面。通过被圈起来的点表明,待输送的相通过导体环42、44、46、48的哪些片段从图面流出。如图2a和2c所示,在制造多相转换器32时规定,每个导体环42、44、46、48通过两个相继布置的耦合模块34、36、38、40的相继对准的通孔601、602、603、604、801、802、803、804、1201、1202、1203、1204、1401、1402、1403、1404插入。
对于通过第一导体环42的第一相,设置通过耦合设备30的以下引导:
-通过第一耦合模块34的前侧进入第二通孔3402并且又从背侧出来,
-通过第四耦合模块40的前侧进入第二通孔4002并且又从背侧出来,
-通过第三耦合模块38的背侧进入第三通孔3803并且又从前侧出来,
-通过第二耦合模块36的背侧进入第一通孔3601并且又从前侧出来。
要通过第二导体环44输送的第二相按如下流经耦合设备30:
-通过第二耦合模块36的前侧进入第三通孔3603并且又从背侧出来,
-通过第三耦合模块38的前侧进入第四通孔3804并且又从背侧出来,
-通过第四耦合模块40的背侧进入第一通孔4001并且又从前侧出来,
-通过第一耦合模块34的背侧进入第四通孔3404并且又从前侧出来。
通过耦合设备30的以下引导适用于要通过第三导体环46输送的第三相:
-通过第三耦合模块38的背侧进入第二通孔3802并且又从前侧出来,
-通过第一耦合模块34的背侧进入第一通孔3401并且又从前侧出来,
-通过第二耦合模块36的前侧进入第二通孔3602并且又从背侧出来,
-通过第四耦合模块40的背侧进入第三通孔4003并且又从前侧出来。
此外,如下所述的那样,要通过第四导体环48输送的第四相被引导通过耦合设备30:
-通过第四耦合模块40的背侧进入第四通孔4004并且又从前侧出来,
-通过第二耦合模块36的背侧进入第四通孔3604并且又从前侧出来,
-通过第一耦合模块34的前侧进入第三通孔3403并且又从背侧出来,
-通过第三耦合模块38的前侧进入第一通孔3801并且又从背侧出来。
因此,每个相以及每个导体环42、44、46、48被引导通过每个耦合模块34、36、38、40一次。仅仅导体环42、44、46、48的片段被引导通过所有耦合模块34、36、38、40的每个通孔3403、3402、3403、3404、3601、3602、3603、3604、3801、3802、3802、3804、4001、4002、4003、4004。规定,耦合设备30的第一层面包括第一和第二耦合模块34、36,所述第一和第二耦合模块的通孔3403、3402、3403、3404、3601、3602、3603、3604彼此平行和并排地布置。布置在第一层面之后的第二层面包括第三和第四耦合模块38、40,所述第三和第四耦合模块的通孔3801、3802、3802、3804、4001、4002、4003、4004彼此平行和并排地布置。每个导体环42、44、46、48被引导通过两个层面中的每一个两次,也即在第一方向上和与第一方向相反的第二方向上。
在运行多相转换器32时,所述相在导体环42、44、46、48的片段如所述那样被引导通过通孔3401、3402、3403、3404、3601、3602、3603、3604、3801、3802、3802、3804、4001、4002、4003、4004的那些方向上流经为所述相所设置的通孔3401、3402、3403、3404、3601、3601、3603、3604、3801、3802、3802、3804、4001、4002、4003、4004。在此,每个相在多相转换器32的运行中被引导通过每个层面两次,也即在第一方向上和在相反的第二方向上,其中流动的相被彼此耦合。
用于这里被构造为四相转换器的多相转换器62的第三实施方式的耦合设备60的第三实施方式在图3中示意性地示出,其中耦合设备60包括四个耦合模块64、66、68、70。
在此,图3a从上面示出耦合设备60。图3b按照在图3a中所示的空间布置示出四个耦合模块64、66、68、70,其中这里每个耦合模块64、66、68、70从前侧和从而从前面示出,其中耦合模块64、66、68、70的分布四个通孔6401、6402、6403、6404、6601、6602、6603、6604、6801、6802、6803、6804、7001、7002、7003、7004可以被看出。与顺时针方向相反地在两个图3a和3b中在上面布置第一耦合模块64,在左侧布置第二耦合模块66,在下面布置第三耦合模块68并且在右侧布置第三耦合模块70。
四个耦合模块64、66、68、70与耦合设备30的第二实施方式的根据图2已经介绍的耦合模块34、36、38、40类似地来构建和从而被构造。在此,每个耦合模块64、66、68、70从前面看在左上侧具有第一通孔6401、6601、6801、7001,在右上侧具有第二通孔6402、6602、6802、7002,在左下侧具有第三通孔6403、6603、6803、7003,并且在右下侧具有第四通孔6404、6604、6804、7004。在此,在第一耦合模块64情况下,第一和第二通孔6401、6402通过第一缝隙6405相互连接以及第三和第四通孔6403、6404通过第二缝隙6406相互连接。相应情况适用于第二耦合模块66,其中第一和第二通孔6601、6602通过第一缝隙6605相互连接以及第三和第四通孔6603、6604通过第二缝隙6606相互连接。在第三耦合模块68情况下,第一和第二通孔6801、6802通过第一缝隙6805相互连接。第三和第四通孔6803、6804这里通过第二缝隙6806相互连接。在第四耦合模块70情况下,第一缝隙7005被设置用于连接第一和第二通孔7001、7002以及设置第二缝隙7006用于连接第三和第四通孔7003、7004。
此外,图3示出四个导体环72、74、76、78的片段,通过其在运行多相转换器时可以输送具有为此设定的电压的四个相。在此,第一导体环72被设置用于第一相,第二导体环74被设置用于第二相,第三导体环76被设置用于第三相并且第四导体环78被设置用于第四相。导体环72、74、76、78分别包括至少一个由金属组成的导线,所述导线可以用塑料或漆覆套。
导体环72、74、76、78的片段被引导通过耦合设备60以及相可以被输送以及相流经这些导体环72、74、76、78的方向在图3a中通过箭头表明。此外,在图3b中通过被圈起来的叉表明待输送的相通过导体环72、74、76、78的哪些片段流入图面。当待输送的相通过导体环72、74、76、78的相应片段从图面流出时,通过被圈起来的点来表明。
对于通过第一导体环72可以被输送的第一相,设置通过耦合设备60的以下引导:
-通过第一耦合模块64的前侧进入第一通孔6401并且又从背侧出来,
-通过第二耦合模块66的前侧进入第二通孔6602并且又从背侧出来,
-通过第三耦合模块68的前侧进入第二通孔6802并且又从背侧出来,
-通过第四耦合模块70的前侧进入第一通孔7001并且又从背侧出来。
要通过第二导体环74输送的第二相按如下被引导通过耦合设备60:
-通过第四耦合模块70的背侧进入第三通孔7003并且又从前侧出来,
-通过第三耦合模块68的背侧进入第四通孔6804并且又从前侧出来,
-通过第二耦合模块66的背侧进入第四通孔6604并且又从前侧出来,
-通过第一耦合模块64的背侧进入第三通孔6403并且又从前侧出来。
通过耦合设备60的以下引导适用于要通过第三导体环76输送的第三相:
-通过第四耦合模块70的前侧进入第四通孔7004并且又从背侧出来,
-通过第一耦合模块64的前侧进入第四通孔6404并且又从背侧出来,
-通过第二耦合模块66的背侧进入第一通孔6601并且又从前侧出来,
-通过第三耦合模块68的背侧进入第一通孔6801并且又从前侧出来。
此外,如随后所述的那样,要通过第四导体环78输送的第四相被引导通过耦合设备60:
-通过第三耦合模块68的前侧进入第三通孔6803并且又从背侧出来,
-通过第二耦合模块66的前侧进入第三通孔6603并且又从前侧出来,
-通过第一耦合模块64的背侧进入第二通孔6402并且又从背侧出来,
-通过第四耦合模块70的背侧进入第二通孔7002并且又从前侧出来。
因此,每个导体环72、74、76、78被引导通过每个耦合模块64、66、68、70一次。其中如下实施方式也是可能的,其中每个导体环72、74、76、78可以被引导通过每个耦合模块64、66、68、70两次或多次。仅仅导体环72、74、76、78的片段被引导通过所有耦合模块64、66、68、70的每个通孔6401、6402、6403、3404、6601、6602、6603、6604、6801、6802、6803、6804、7001、7002、7003、7004。在该实施方式中,耦合设备包括四个层面,其中每个层面通过耦合模块64、66、68、70构成。在运行多相转换器62时,所述相中的两个在第一方向上流经耦合模块64、66、68、70和从而流经层面并且两个其他相在第二方向上流经耦合模块64、66、68、70和从而流经层面,由此所述相被相互耦合。
沿着包围通孔6401、6402、6403、3404、6601、6602、6603、6604、6801、6802、6803、6804、7001、7002、7003、7004和通过通孔6401、6402、6403、3404、6601、6602、6603、6604、6801、6802、6803、6804、7001、7002、7003、7004被引导的导体环72、74、76、78的漏磁路径的漏磁通量通过缝隙6405、6406、6605、6606、6805、6806、7005、7006的宽度或厚度以及截面面积以及其中所布置的可低渗透的材料确定。因此可以将缝隙6405、6406、6605、6606、6805、6806、7005、7006在无绝缘材料情况下构造为空隙或被构造为粘合间隙,其中在后者情况下,绝缘材料可以被粘合到缝隙6405、6406、6605、6606、6805、6806、7005、7006中。
图4示出耦合模块90的例子,其作为第四实施方式的组件被构造为多相转换器的第四实施方式的耦合设备的一部分。该耦合模块90包括第一方形组件92以及配备有总共四个槽的第二组件94,其中两个组件92、94由磁芯材料、通常铁氧体材料构成。第二组件94总共具有两个外部长柱96、98以及布置在中间的中间长柱100。但是在此,两个外部长柱96、98以及中间长柱100理想地非强制地具有相同的长度。通常的是,中间柱100例如通过向下研磨被实施为稍微短于外部柱96、98并且为此放弃引入粘合剂或薄膜。但是具有所填入的粘合剂的实施方式提供明显更好的功率,因为该结构只有当在所有三个柱96、98、100中存在相同的空隙时才是对称的。中间长柱100此外分别宽于两个外部长柱96、98之一,例如与两个外部长柱96、98一起一样宽或具有与两个外部长柱96、98一起相同的截面面积。此外,第二组件94包括两个短柱102、104,其中这样的第一短柱102布置在第一外部长柱96与中间长柱100之间。第二短柱104布置在第二外部长柱98以及中间长柱100之间。
第二组件94的四个槽中的每一个分别由长柱96、98、100以及由短柱102、104限制。此外,三个长柱96、98、100中的每一个均分别长于两个短柱102、104中的每一个。为了提供耦合模块90,第一组件92可以布置在第二组件94的三个长柱96、98、100的末端上。在此规定,在长柱96、98、100的末端和第一组件92的区域之间布置薄膜和/或粘接剂,在所述第一组件处设计长柱96、98、100的末端,由此在长柱96、98、100的末端和第一组件92之间可以提供被构造为粘合间隙的缝隙160、161、162。因为两个短柱102、104的每一个均短于三个长柱96、98、100中的每一个,所以在每一个短柱102、104的末端之间提供被构造为空隙的缝隙107。此外,每个短柱102、104具有截面面积,其长度105这里通过双箭头表明。
通过相互结合两个组件92、94,此外可以提供耦合模块90的四个通孔110、112、114、116。在此,可以通过粘接或夹合将第二组件94的长柱96、98、100与第一组件92相互连接,其中在长柱96、98、100的末端与第一组件92之间可以插入可低渗透的材料,也即例如可以布置粘合材料和/或粘入薄膜。通过这种粘接或夹合可以相互连接两个组件92、94以及可以在长柱96、98、100的末端之间提供这里被构造为粘合间隙的缝隙160、161、162。
在此,第一通孔110通过第一外部长柱96、第一短柱102以及通过第一组件92限制。第二通孔112通过第一短柱102、中间长柱110以及第二组件92限制。第三通孔114通过中间长柱100和第二短柱104限制。第四通孔116通过第二短柱104、第二外部长柱98以及第二组件92限制。在此,第一和第二通孔110、112通过被构造为空隙的第一缝隙107相互连接并且第三和第四通孔114、116通过被构造为空隙的第二缝隙108相互连接。在多相转换器的耦合模块90的一部分的这里所介绍的实施方式中,规定,要通过第一导体环118输送的第一相从第一通孔110被引出并且被引入第四通孔116中。要通过第二导体环120输送的相通过第二通孔112被引入,而该第二相通过第二导体环120又从第三通孔114被引出。
此外,对于两个导体环118、120的这里所示的片段中的每一个示出闭合的漏磁路径122、124、126、128,其中每个漏磁路径122、124、126、128包围其中布置有导体环118、120的片段的通孔110、112、114、116。在此,包围第一通孔110的第一漏磁路径122穿过第一组件92的片段、被构造为空隙和/或粘合间隙的缝隙160、第一外部长柱96、组件94的一部分、第一短柱102以及第一缝隙107。第二漏磁路径124包围第二通孔112并且在此穿过第一组件92的片段、被构造为空隙和/或粘合间隙的缝隙161、中间长柱100、组件94的一部分、第一短柱102以及第一缝隙107。第三漏磁路径126包围第三通孔114并且在此穿过第一组件92的片段、被构造为空隙和/或粘合间隙的缝隙160、中间长柱100、组件94的一部分、第二短柱104以及第二缝隙108。第四通孔116由第四漏磁路径128包围,所述第四漏磁路径横穿第一组件92的片段、被构造为空隙和/或粘合间隙的缝隙162、第二外部长柱98、组件94的一部分、第二短柱104以及第二缝隙108。
此外,在图4中表明了闭合的主路径130、132、134、136,其中第一和第二主路径130、132包围两个第一通孔110、112。第三和第四主路径134、136分别包围第三和第四通孔114、116。第一和第二以及第三和第四主路径在其走向方面是相同的,但是它们以相反方向的磁通量被流经。通过相反的方向发生磁通量的部分补偿,所述磁通量通过在两个导体环118和120中的电流产生。在此,通过在导体环118中的通向电流产生的磁通量通过磁性主路径130和136的走向表明。通过在导体环120的电流通过产生的磁通量通过磁性主路径132和134表明。
在此,第一主路径130穿过第一组件92的片段、被构造为空隙和/或粘合间隙的第一缝隙160、第一外部长柱96、第二组件94的片段、中间长柱100以及被构造为空隙和/或粘合间隙的第二中间缝隙161。第二主路径132横穿第一组件92的片段、中间长柱100、第二组件的片段94、第一外部长柱96以及被构造为空隙和/或粘合间隙的第一缝隙160。在第三主路径134情况下规定,该第三主路径穿过第一组件92的片段、被构造为粘合间隙的中间缝隙161、中间长柱100、第一组件94的片段、第二外部长柱98以及被构造为粘合间隙的第三缝隙162。第四主路径136穿过第一组件92的片段、被构造为空隙的第三缝隙162、第二外部长柱98、第一组件94的片段、中间长柱100以及被构造为空隙的第二缝隙161。
通过被构造为空隙和/或粘合间隙的缝隙160、161、162的宽度调整沿着相应的主路径130、132、134、136的主磁通量的磁阻,所述宽度通过在长柱96、98、100的末端和第一组件92之间的材料、也即薄膜和/或粘接剂的厚度确定。
此外,通过分别由长柱96、98、100与短柱102、104的长度之差定义的分别被构造为空隙的缝隙107、108的宽度以及通过短柱102、104的截面面积定义沿着漏磁路径122、124、126、128的漏磁通量的磁阻。此外也通过短柱102、104的减小的截面面积调整漏磁路径122、124、126、128的截面面积。在此可以通过有针对性地使漏磁路径122、124、126、128饱和来保护分别包围两个漏磁路径122、124、126、128的主路径130、132、134、136免于饱和。
在耦合模块90的变型中也可以对于耦合模块90代替平坦的组件92和被实施为具有槽的组件94而使用两个被实施为具有槽的组件94。此外可以在两个通孔114、114之间互换两个导体环118、120的引导。
耦合设备4、30、60的所介绍的实施方式中的每一个均针对多相转换器2、32、64的四个相被设计并且包括四个耦合模块6、8、12、14、34、36、38、40、64、66、68、70、90。在此,每个耦合模块6、8、12、14、34、36、38、40、64、66、68、70、90均包括四个彼此平行布置的通孔110、112、114、116、601、602、603、604、801、802、803、804、1201、1202、1203、1204、1401、1402、1403、1404、3401、3402、3403、3404、3601、3602、3603、3604、3801、3802、3803、3804、4001、4002、4003、4004、6401、6402、6403、6404、6601、6602、6603、6604、6801、6802、6803、6804、7001、7002、7003、7004,其中对于一个相来说导体环18、20、22、24、42、44、46、48、72、74、76、78、118、120的至少一个片段被引导通过耦合模块6、8、12、14、34、36、38、40、64、66、68、70、90的通孔110、112、114、116、601、602、603、604、801、802、803、804、1201、1202、1203、1204、1401、1402、1403、1404、3401、3402、3403、3404、3601、3602、3603、3604、3801、3802、3803、3804、4001、4002、4003、4004、6401、6402、6403、6404、6601、6602、6603、6604、6801、6802、6803、6804、7001、7002、7003、7004。对于至少两个相,导体环18、20、22、24、42、44、46、48、72、74、76、78、118、120的片段被引导通过耦合模块6、8、12、14、34、36、38、40、64、66、68、70、90的所有四个通孔110、112、114、116、601、602、603、604、801、802、803、804、1201、1202、1203、1204、1401、1402、1403、1404、3401、3402、3403、3404、3601、3602、3603、3604、3801、3802、3803、3804、4001、4002、4003、4004、6401、6402、6403、6404、6601、6602、6603、6604、6801、6802、6803、6804、7001、7002、7003、7004。
此外规定,至少一个耦合模块6、8、12、14、34、36、38、40、64、66、68、70、90构成耦合设备4、30、60的层面,其中至少四个通孔110、112、114、116、601、602、603、604、801、802、803、804、1201、1202、1203、1204、1401、1402、1403、1404、3401、3402、3403、3404、3601、3602、3603、3604、3801、3802、3803、3804、4001、4002、4003、4004、6401、6402、6403、6404、6601、6602、6603、6604、6801、6802、6803、6804、7001、7002、7003、7004被引导通过每个层面,其中对于四个相中的每一个,导体环18、20、22、24、42、44、46、48、72、74、76、78、118、120的至少一个片段被引导通过每个层面的通孔110、112、114、116、601、602、603、604、801、802、803、804、1201、1202、1203、1204、1401、1402、1403、1404、3401、3402、3403、3404、3601、3602、3603、3604、3801、3802、3803、3804、4001、4002、4003、4004、6401、6402、6403、6404、6601、6602、6603、6604、6801、6802、6803、6804、7001、7002、7003、7004。
在第一和第二实施方式中,一个层面分别包括两个具有八个通孔601、602、603、604、801、802、803、804、1201、1202、1203、1204、1401、1402、1403、1404、3401、3402、3403、3404、3601、3602、3603、3604、3801、3802、3803、3804、4001、4002、4003、4004的耦合模块6、8、12、14、34、36、38、40。在耦合设备62的第三实施方式中,一个层面仅包括具有四个通孔3401、3402、3403、3404、3601、3602、3603、3604、3801、3802、3803、3804、4001、4002、4003、4004、6401、6402、6403、6404、6601、6602、6603、6604、6801、6802、6803、6804、7001、7002、7003、7004的一个耦合模块64、66、68、70。多个、一般两个耦合模块90如根据图4所介绍的那样可以构成耦合设备的第四实施方式的一个层面。
通常,要通过导体环18、20、22、24、42、44、46、48、72、74、76、78、118、120的片段输送的和被引导通过层面的相的一半在第一方向上被引导而相的另一半在第二方向上被引导,其中第一方向和第二方向相互相反地取向。在运行耦合设备4、30、60时,相可以在相同方向或在相反方向上通过导体环18、20、22、24、42、44、46、48、72、74、76、78的片段被输送,在所述方向上引导导体环18、20、22、24、42、44、46、48、72、74、76、78的相应的片段通过所述层面。在第一实施方式情况下,每个相被引导通过耦合模块6、8、12、14的两个通孔601、602、603、604、801、802、803、804、1201、1202、1203、1204、1401、1402、1403、1404以及层面两次,也即在第一方向上被引导通过通孔601、602、603、604、801、802、803、804、1201、1202、1203、1204、1401、1402、1403、1404两次以及在另一方向上被引导通过另外的通孔601、602、603、604、801、802、803、804、1201、1202、1203、1204、1401、1402、1403、1404两次。
在第二实施方式情况下,要通过导体环42、44、46、48输送的每个相仅仅被引导通过耦合模块34、36、38、40一次,但是在相反的方向上被引导通过由两个耦合模块34、36、38、40构成的层面两次。在该第二实施方式中也可以将每个导体环42、44、46、48引导通过耦合模块34、36、38、40两次。在该实现情况下可设想的是,导体环42、44、46、48或相应的绕组的连接片段被构造为U形的。此外,导体环42、44、46、48的第一片段可以被插入到耦合模块34、36、38、40的第一通孔3401、3402、3403、3404、3601、3601、3603、3604、3801、3802、3802、3804、4001、4002、4003、4004并且导体环42、44、46、48的第二片段可以从相同的侧被插入到相同耦合模块34、36、38、40的第二通孔3401、3402、3403、3404、3601、3601、3603、3604、3801、3802、3802、3804、4001、4002、4003、4004中。在导体环42、44、46、48的两个片段之间的连接可以在导体环42、44、46、48的U形连接片段的开放末端处通过焊接连接实现,其中利用所述连接片段可以将导体环42、44、46、48的第一片段的末端与导体环42、44、46、48的第二片段的末端连接。
在第三实施方式中,每个导体环72、74、76、78分别被引导通过耦合模块64、66、68、70一次和从而被引导通过层面。
至少在第一、第三和第四实施方式情况下,具有导体环18、20、22、24、72、74、76、78、118、120穿通耦合模块18、20、33、34、72、74、76、78、90一次、两次或多次的结构是可设想的。其中穿通的次数通常处于小的一位数范围中。在图4的针对耦合设备的第四实施方式构造的耦合模块90情况下,每个导体环118、120被引导通过两个通孔110、112、114、116,其中导体环118、120分别在第一方向上被引导通过第一通孔并且在相反的第二方向上被 引导通过另外的第二通孔110、112、114、116。
在耦合设备4的第一实施方式情况下,对于两个相,导体环18、20、22、24、42、44、46、48、72、74、76、78的片段被引导通过每个耦合模块6、8、12、14的通孔601、602、603、604、801、802、803、804、1201、1202、1203、1204、1401、1402、1403、1404,其中一个相的导体环18、20、22、24的两个片段在相同的方向上被引导通过每个通孔601、602、603、604、801、802、803、804、1201、1202、1203、1204、1401、1402、1403、1404。
在耦合设备30、60的第二和第三实施方式情况下,对于四个相,导体环18、20、22、24、42、44、46、48、72、74、76、78的片段被引导通过每个耦合模块34、36、38、40、64、66、68、70的通孔3401、3402、3403、3404、3601、3602、3603、3604、3801、3802、3803、3804、4001、4002、4003、4004、6401、6402、6403、6404、6601、6602、6603、6604、6801、6802、6803、6804、7001、7002、7003、7004,其中一个相的导体环42、44、46、48、72、74、76、78的片段被引导通过每个通孔3401、3402、3403、3404、3601、3602、3603、3604、3801、3802、3803、3804、4001、4002、4003、4004、6401、6402、6403、6404、6601、6602、6603、6604、6801、6802、6803、6804、7001、7002、7003、7004。
对于按照第一和第二实施方式的分别具有构成层面的两对耦合模块6、8、12、14、34、36、38、40的耦合设备4、30,每一对耦合模块6、8、12、14、34、36、38、40的耦合模块6、8、12、14、34、36、38、40垂直于通孔601、602、603、604、801、802、803、804、1201、1202、1203、1204、1401、1402、1403、1404、3401、3402、3403、3404、3601、3602、3603、3604、3801、3802、3803、3804、4001、4002、4003、4004取向地平行地并排布置。两对是一个接一个的并且两对的通孔601、602、603、604、801、802、803、804、1201、1202、1203、1204、1401、1402、1403、1404、3401、3402、3403、3404、3601、3602、3603、3604、3801、3802、3803、3804、4001、4002、4003、4004在相同的方向上取向,其中两对彼此旋转90°。
耦合模块6、8、12、14、34、36、38、40、64、66、68、70、90可以具有至少两个由铁氧体材料制成的组件92、94和两对通孔110、112、114、116、601、602、603、604、801、802、803、804、1201、1202、1203、1204、1401、1402、1403、1404、3401、3402、3403、3404、3601、3602、3603、3604、3801、3802、3803、3804、4001、4002、4003、4004,其中两个通常相邻的通孔110、112、114、116、601、602、603、604、801、802、803、804、1201、1202、1203、1204、1401、1402、1403、1404、3401、3402、3403、3404、3601、3602、3603、3604、3801、3802、3803、3804、4001、4002、4003、4004通过可以被构造为空隙或粘合间隙的缝隙107、108、160、161、162、605、805、1205、1405、3405、3406、3605、3606、3805、3806、4005、4006、6405、6406、6605、6606、6805、6806、7005、7006相互连接。
耦合模块6、8、12、14、34、36、38、40、64、66、68、70、90可以在截面中是方形的并且在此必要时具有倒圆的角。但是也可能的是,耦合模块6、8、12、14、34、36、38、40、64、66、68、70、90被构造为半圆形的。
所述的多相转换器2、32、64具有至少一个所述的耦合设备4、30、60并且对于多相转换器2、32、64恰好具有一个这种耦合设备4、30、60的情况可以被构造为四相转换器。

Claims (10)

1.用于多相转换器(2、32、62)的四个相的耦合设备,所述耦合设备具有四个耦合模块(6、8、12、14、34、36、38、40、64、66、68、70、90),其中每个耦合模块(6、8、12、14、34、36、38、40、64、66、68、70、90)包围四个彼此并行布置的通孔(110、112、114、116、601、602、603、604、801、802、803、804、1201、1202、1203、1204、1401、1402、1403、1404、3401、3402、3403、3404、3601、3602、3603、3604、3801、3802、3803、3804、4001、4002、4003、4004、6401、6402、6403、6404、6601、6602、6603、6604、6801、6802、6803、6804、7001、7002、7003、7004),其中对于一个相,对于所述相设置的导体环(18、20、22、24、42、44、46、48、72、74、76、78、118、120)的两个片段被引导通过耦合模块(6、8、12、14、34、36、38、40、64、66、68、70、90)的通孔(110、112、114、116、601、602、603、604、801、802、803、804、1201、1202、1203、1204、1401、1402、1403、1404、3401、3402、3403、3404、3601、3602、3603、3604、3801、3802、3803、3804、4001、4002、4003、4004、6401、6402、6403、6404、6601、6602、6603、6604、6801、6802、6803、6804、7001、7002、7003、7004),其中对于至少两个相,导体环(18、20、22、24、42、44、46、48、72、74、76、78、118、120)的片段被引导通过耦合模块(6、8、12、14、34、36、38、40、64、66、68、70、90)的所有四个通孔(110、112、114、116、601、602、603、604、801、802、803、804、1201、1202、1203、1204、1401、1402、1403、1404、3401、3402、3403、3404、3601、3602、3603、3604、3801、3802、3803、3804、4001、4002、4003、4004、6401、6402、6403、6404、6601、6602、6603、6604、6801、6802、6803、6804、7001、7002、7003、7004),其中至少一个耦合模块(6、8、12、14、34、36、38、40、64、66、68、70、90)构成耦合设备(4,30,60)的层面,其中至少四个通孔(110、112、114、116、601、602、603、604、801、802、803、804、1201、1202、1203、1204、1401、1402、1403、1404、3401、3402、3403、3404、3601、3602、3603、3604、3801、3802、3803、3804、4001、4002、4003、4004、6401、6402、6403、6404、6601、6602、6603、6604、6801、6802、6803、6804、7001、7002、7003、7004)被引导通过每个层面,其中对于四个相中的每一个,导体环(18、20、22、24、42、44、46、48、72、74、76、78、118、120)的至少一个片段被引导通过每个层面的通孔(601、602、603、604、801、802、803、804、1201、1202、1203、1204、1401、1402、1403、1404、3401、3402、3403、3404、3601、3602、3603、3604、3801、3802、3803、3804、4001、4002、4003、4004、6401、6402、6403、6404、6601、6602、6603、6604、6801、6802、6803、6804、7001、7002、7003、7004)。
2.根据权利要求1所述的耦合设备,其中导体环(18、20、22、24、42、44、46、48、72、74、76、78、118、120)的片段被引导通过层面,其中在耦合设备(4,30,60)运行时,所述相的一半在第一方向上流经该层面,并且另一半在第二方向上流经该层面,其中第一方向和第二方向彼此相反地取向。
3.根据前述权利要求之一所述的耦合设备,其中对于两个相,导体环(18、20、22、24)的片段被引导通过每个耦合模块(6,8,12,14)的通孔(601、602、603、604、801、802、803、804、1201、1202、1203、1204、1401、1402、1403、1404),其中一个相的导体环(18、20、22、24)的至少两个片段被引导通过每个通孔(601、602、603、604、801、802、803、804、1201、1202、1203、1204、1401、1402、1403、1404)。
4.根据权利要求1至2之一所述的耦合设备,其中对于四个相,导体环(42、44、46、48、72、74、76、78)的片段被引导通过每个耦合模块(34、36、38、40、64、66、68、70)的通孔(3401、3402、3403、3404、3601、3602、3603、3604、3801、3802、3803、3804、4001、4002、4003、4004、6401、6402、6403、6404、6601、6602、6603、6604、6801、6802、6803、6804、7001、7002、7003、7004),其中一个相的导体环(42、44、46、48、72、74、76、78)的至少一个片段被引导通过每个通孔(3401、3402、3403、3404、3601、3602、3603、3604、3801、3802、3803、3804、4001、4002、4003、4004、6401、6402、6403、6404、6601、6602、6603、6604、6801、6802、6803、6804、7001、7002、7003、7004)。
5.根据权利要求1至2之一所述的耦合设备,其中耦合模块(6、8、12、14、34、36、38、40、64、66、68、70、90)的两个相邻布置的通孔(110、112、114、116、601、602、603、604、801、802、803、804、1201、1202、1203、1204、1401、1402、1403、1404、3401、3402、3403、3404、3601、3602、3603、3604、3801、3802、3803、3804、4001、4002、4003、4004、6401、6402、6403、6404、6601、6602、6603、6604、6801、6802、6803、6804、7001、7002、7003、7004)通过缝隙(107、108、160、161、162、605、805、1205、1405、3405、3406、3605、3606、3805、3806、4005、4006、6405、6406、6605、6606、6805、6806、7005、7006)相互连接。
6.根据权利要求1至2之一所述的耦合设备,所述耦合设备具有两对耦合模块(6、8、12、14、34、36、38、40、90),其中每一对耦合模块(6、8、12、14、34、36、38、40、90)的耦合模块(6、8、12、14、34、36、38、40、90)垂直于通孔(110、112、114、116、601、602、603、604、801、802、803、804、1201、1202、1203、1204、1401、1402、1403、1404、3401、3402、3403、3404、3601、3602、3603、3604、3801、3802、3803、3804、4001、4002、4003、4004)取向地平行地并排布置,其中两对的通孔(110、112、114、116、601、602、603、604、801、802、803、804、1201、1202、1203、1204、1401、1402、1403、1404、3401、3402、3403、3404、3601、3602、3603、3604、3801、3802、3803、3804、4001、4002、4003、4004)在相同方向上取向并且两对一个接一个地在该方向上取向,并且其中两对彼此旋转90°。
7.根据权利要求1至2之一所述的耦合设备,其中每个耦合模块(6、8、12、14、34、36、38、40、64、66、68、70、90)具有铁氧体材料。
8.根据权利要求1至2之一所述的耦合设备,其中每个耦合模块(6、8、12、14、34、36、38、40、64、66、68、70、90)被构造为方形的。
9.多相转换器,所述多相转换器具有至少一个根据前述权利要求之一所述的耦合设备(4、30、60、90)。
10.根据权利要求9所述的多相转换器,所述多相转换器被构造为四相转换器。
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