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Zündtransformator Die Erfindung betrifft einen Zündtransformator,
welcher eine hohe Zündspannung für die Speisung einer Funkenstrecke iliefert, die
sich vorzugsweise zum Zünden von Gas- oder Ölfeuerungen eignet.
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Es sind Zündtransformatoren bekannt, bei denen sowohl die Spulen als
auch der Magnetkern mit Gießharz umgossen sind. Die erforderliche Gießharzmenge
ist hierbei verhältnismäßig groß, was sich nachteilig auf deren Preis und Raumbedarf
auswirkt. Des weiteren können bei dieser Ausführung während des Abkühlens im Gießharz
so große Schrumpfspannungen entstehen, daß sich im Gießharzkörper Risse bilden,
die von den Kanten des Kernes ausgehen. Die erforderliche Durchschlagsfestigkeit
der Hochspannungsspule gegen Erde, insbesondere gegenüber dem geerdeten Kern, kann
dadurch verlorengehen. Man muß daher besondere Vorkehrungen treffen, damit sich
der Materialschwund während des Abkühlens ohne Rißbildung auswirken kann.
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Durch die Erfindung werden diese Nachteile vermieden und noch einige
weitere Vorteile erreicht, wie unten dargelegt. Die Erfindung geht von einer für
Streutransformatoren bekannten Transformator-Bauform aus, bei der die Primärspule
und die Sekundärspule mit parallelen Spulenachsen auf verschiedenen Schenkeln des
Eisenkernes angeordnet sind und der Eisenkern noch einen unbewickelten, vorzugsweise
durch einen Luftspalt unterbrochenen Streuschenkel aufweist. Gemäß der Erfindung
sind die Primärspule und die Sekundärspuile für sich gesondert in einem gemeinsamen
Gießharzkörper eingegossen, der zur Aufnahme der Schenkel des Eisenkernes und
gege-
benenfalls auch des Streuschenkels in den Spulenachsen Öffnungen aufweist.
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Ein Hochspannungstransformator, bei dem mehrere mit parallelen Achsen
nebeneinanderliegende Spulen in einem gemeinsamen Gießharzkörper eingegossen sind,
ist bereits bekannt. Bei dieser bekannten Bauart gehören die parallel nebeneinandenliegenden
Spulen zu verschiedenen Phasen eines Drehstromsystems. Primär- und Sekundärspule
jeder Phase sind dagegen gleichachsig angeordnet, und sämtliche Spulen sind mit
den dazugehörigen Eisenkernen gemeinsam in Gießharz eingegossen. Öffnungen in dem
Gießharzkörper, durch welche die Schenkel des Eisenkerns nachträglich hindurchgesteckt
werden können, fehlen bei dem bekannten Hochspannungstransformator. Bei dem Zündtransformator
gemäß der Erfindung ist gerade die Tatsache, daß ein und derselbe nur um die Wicklungen
herumgegossene Gießharzkörper nachträglich mit ganz verschiedenen Eisenkernen zusammengebaut
werden kann, ein wichtiger Vorteil, weil es dadurch möglich ist, den Transformator
ohne große Lagerhaltung den jeweiligen Betriebsbedingungen auf einfachste Weise
anzupassen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Es zeigt Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Zündtransformator in schematischer Darstellung,
Fig. 2 eine Seitenansicht zu Fig.1. Fig. 3 einen Schnitt gemäß der Linie A-A in
der Fig. 1, Fig.4 eine weitere Alternative, ebenfalls gemäß. der Schnittlinie A-A
in der Fig. 1, Fig.5 eine perspektivische Darstellung der Ausführungsform des Zündtransformators
gemäß der Fig. 1, 2, 3 und Fig. 6 ein Schaltschema.
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In der Fig. 1 bedeutet 1 einen Gießharzkörper aus wärmebeständigem
Kunstharz, in welchem eine Primärspule 2 und eine Sekundärspule 3 eingebettet sind.
Die Spulen 2 und 3 sind so angeordnet, daß ihre Achsen parallel liegen. Der Gießharzkörper
1 ist mit drei parallelen Öffnungen 4, 5, 6 versehen, wobei die Öffnungen 4 und
5 durch die Spülen 3 bzw. 2 führen und die Öffnung 6 zwischen den Öffnungen 4 und
5 liegt. In diese Öffnungen sind die Schenkel von zwei E-förmigen Eisenkernen 7,
8 eingeschoben. Die in den Öffnungen 4 und 5 befindlichen äußeren Schenkel der beiden
Eisenkerne stoßen satt aneinander, während die in der Öffnung 6 befindlichen Schenkel
kürzer ausgebildet sind, so daß sich ihre freien Enden
nicht berühren
und ein Luftspalt 9 übrigbleibt. Durch die Wahil der Länge dieses Luftspaltes wird
die Größe des magnetischen Nebenschlusses beeinflußt. Die beiden in der Öffnung
6. befindlichen mittleren Schenkel der beiden Eisenkerne 7, 8 sind mit je einer
Öffnung 10 versehen, in welche die Arme einer magnetisch nichtleitenden Metallklammer
12 (Fig. 3) eingreifen, die die beiden Eisenkerne 7, 8 zusammenhält. Der Gießharzkörper
1 weist einen Schlitz 13 auf, durch welchen die Klammer 12 hindurchgeführt ist.
Als Hochspannungsklemmen dienen zwei im Gießharzkörper versenkte Steckbuchsen 14,
die mit den Enden der Sekundärspule 3 verbunden sind. Durch diese Ausbildung des
Hochspannungsanschlusses ist die für die hohe sekundäre Leerlaufspannung erforderliche
Isolation gegeben. Spezielle Hochspannungsisolatoren erübrigen sich daher. Die Gewindebuchsen
15 vermitteln die Zuleitung zur Primärspule 2, während Gewindebuchsen 16 zur Befestigung
des Zündtransformators auf einer Unterlage dienen. An einen Erdungsanschiluß 17
sind in nicht dargestellter Weise die beiden Eisenkerne 7, 8, die Mittelanzapfung
der Sekundärspule 3 und das Gehäuse eines nicht dargestellten Entstörungskondensators
angeschlossen. Letzterer ist in einer Ausnehmung 18 im Gießharzkörper untergebracht.
Eine weitere Ausnehmung 19 dient zur Aufnahme eines ebenfalls nicht gezeichneten
Wärmeschutzschalters.
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In der Fig. 4 ist eine Alternative der Befestigung der beiden Eisenkerne
7, 8 dargestellt. Im Gießharzkörper 1 sind Öffnungen 20 und Ausnehmungen 21 angeordnet,
welche als Stütze für Stifte 22 dienen, die durch Öffnungen in den mittleren Schenkeln
der beiden Eisenkerne 7, 8 hindurchgeführt sind, wobei sie gegen die Wand dieser
Öffnungen drücken und die beiden Eisenkerne 7, 8 gegeneinandergedrückt halten.
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Die Fig. 5 zeigt in perspektivischer Darstellung eine Ausführungsform
des in den Fig. 1, 2, 3 und 4 schematisch dargestellten Zündtransformators vor dem
Zusammenbau. Entsprechende Teile sind hierin mit gleichen Bezugszeichen angedeutet.
Um die Auswechselbarkeit des Magnetkernes auf einfache Weise zu erreichen, werden
bei dieser Ausführung die Kernteile 7, 8 durch eine magnetisch nicht leitende Metallklammer
12 zusammengehalten, indem deren Arme in die Öffnungen 10 der Kernteile 7,
8 eingreifen. Die Klammer 12 wird durch einen Schlitz 13 im Gießharzkörper 1 hindurchgeführt.
Sie wird beim Zusammenbau mit Schrauben 23, 24, die in die vom Gießharzkörper
aufgenommenen Gewindebuchsen 17 gedreht werden, am Gießharzkörper befestigt. Eine
der Gewindebuchsen 17 wird geerdet, so daß auch die Kernteile 7, 8 über die Klammer
12 geerdet sind. Ebenso sind das Gehäuse eines Entstörungskondensators 25, der sich
in einer Ausnehmung 18 befindet, und die Mittelanzapfung der Sekundärspule 3 zur
Erdung an die gleiche Gewindebuchse 17 geführt. Dies ist aus dem Schaltschema in
der Fig. 6 ersichtlich. Die Primärspule 2 ist mit Gewindebuchsen 26, 27 und 28 verbunden.
Ein im Gehäuse des Kondensators 25 eingebauter Wärmeschutzschalter 29 in Form eines
Knopfthermostaten ist zwischen einer Netzanschilußklemme- 30 bzw. 31 und der mit
einem Ende der Primärspule '2 verbundenen Klemme 26 angeschlossen. Er schaltet den
Zündtransformator vom Netz ab, wenn die Temperatur des Kondensators unzulässig hoch
wird.-Die - anderen Netzanschlußklemmen 27, 28 liegen ätn anderen Ende der
Primärspule 2. Die Netzanschlußkemmen 30, 31 sind ebenfalls als Gewindebuchsen ausgebildet.
Entsprechend den Montageverhältnissen wird der Zündtransformator entweder mit den
Klemmen 28, 31 oder mit den sich auf der anderen Seite des Gießharzkörpers befindlichen
Klemmen 27, 30 an das Versorgungsnetz angeschlossen.
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Die beschriebene Ausbildung des Zündtransformators hat den Vorteil,
daß die erforderliche Gießharzmenge niedrig gehalten wird und, ohne daß dazu besondere
Vorkehrungen getroffen werden müssen, eine Rißbildung nicht auftritt. Ein besonderer
Vorteil der beschriebenen Ausbildung des Zündtransformators ist die leichte Auswechselbarkeit
des Kernes. Derselbe Gießharzkörper mit den gleichen Spulen kann bei intermittierendem_
Betrieb des Zündtransformators auch für größere Funkenleistungen verwendet werden
als diejenige, welche mit diesen Spulen für Dauerbetrieb zulässig ist. Es werden
dann Magnetkerne mit größerem Luftspalt vorgesehen, bei denen ein größerer Teil
des Flusses durch die Außenschenkel, die durch die Sekundärspule führen, fließt.
Da der Zündtransformator in. diesem Fall nur für intermittierenden Kurzschlußbetrieb
eingesetzt wird, kann er in den Belastungspausen abkühlen, so daß er nicht unzulässig
warm wird. Für den Fall, daß eine überhitzung droht, wird der Wärmeschutzschalter
wirksam, der durch Öffnen seiner Kontakte den Zündtransformator vom Netz abschaltet.
Sowohl der Kondensator als auch der Zündtransformator sind also geschützt. Besondere
Vorkehrungen, um das im Hinblick auf die erlaubte Eigenerwärmung höchstzulässige
Verhältnis von Einschaltdauer des Zündtransformators zu der Dauer eines Betriebszyklus
der Feuerungsanlage unter keinen Umständen zu überschreiten, brauchen also nicht
getroffen zu werden, da die nötige Sicherheit durch den Wärmeschutzschalter gewährleistet
ist. Die Verwendung des Wärmeschutzschalters ist insbesondere wichtig für Zündtransformatoren
mit zusammengebautem Kondensator. Die höchstzulässige Temperatur des letzteren fliegt
nämlich verhältnismäßig weit unterhalb derjenigen des Zündtransformators, so daß
letzterer, wenn er unter Umständen für die erforderliche Sicherheit auf dauernde
Kurzschlußfestigkeit berechnet werden muß, noch weiter überdimensioniert werden
müßte, damit die zulässige Kondensatortemperatur nicht überschritten wird. Dank
der erfindungsgemäßen Ausbildung ist es weiter möglich, bei gleichen Primär- und
Sekundärspulen nur durch Änderung des Nebenschlusses am Magnetkern, einen Zündtransformator
zu erhalten, der sowohl für Dauer- als auch für intermittierenden Betrieb verwendet
werden kann. Weiter ist besonders vorteilhaft, daß hierbei die gleichen Gußformen
verwendet werden können. Im Gegensatz dazu unterscheiden sich die bekannten Zündtransformatoren
für Dauer- und intermittierende Zündung auch in der Dimensionierung ihrer Spulen.
Für die beiden Betriebsarten mußten bisher also unterschiedlich bemessene Zündtransformatoren
bereitgestellt werden. Sie wurden entweder so bemessen, daß sie bei Dauerzündung
keine zu hohe Temperatur erreichen, oder aber, wenn sie für intermittierende Zündung
berechnet wurden, war ihre Dimensionierung derart, daß sie bei Dauerkurzschluß infolge
zu hoher Eigenerwärmung zerstört wurden. In letzterem Fall wurde es überdies als
nachteilig empfunden, daß es notwendig war, den Prozentsatz der Betriebszeit
oder
der Spieldauer anzugeben, während welcher der Zündtransformator eingeschaltet bleiben
sollte. Diesen Wert hatte man dann bei der Planung der Feuerungsanlage,durch Treffen
bestimmter Vorkehrungen einzuhalten, um die erforderliche Sicherheit gegen Überhitzungsgefahr
zu gewährleisten. Die in der Fig. 6 dargestellte Schaltungsweise ergibt den Vorteil,
daß auch an der Schaltung Teile im Gießharzkörper nichts geändert zu werden braucht,
wenn dieser für größere Leistungen verwendet wird.