DE1438412C - Dreischenkhger transformer - Google Patents

Dreischenkhger transformer

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DE1438412C
DE1438412C DE19621438412 DE1438412A DE1438412C DE 1438412 C DE1438412 C DE 1438412C DE 19621438412 DE19621438412 DE 19621438412 DE 1438412 A DE1438412 A DE 1438412A DE 1438412 C DE1438412 C DE 1438412C
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secondary winding
transformer
winding
voltage
turns
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DE19621438412
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DE1438412B2 (en
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Inventor
Auf Nichtnennung Antrag
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Basic, Producte Corp , Milwaukee, Wis (V St A )
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Publication date
Priority claimed from US114079A external-priority patent/US3172031A/en
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Description

Der Patentschutz erstreckt sich nur auf die Gesamtheit der Merkmale des Anspruchs.The patent protection extends only to the entirety of the features of the claim.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Darin zeigt An exemplary embodiment is illustrated in the drawing. In it shows

F i g. 1 einen erfindungsgemäßen Transformator,F i g. 1 a transformer according to the invention,

F i g. 2 ein Schaltbild dieses Transformators,F i g. 2 a circuit diagram of this transformer,

F i g. 3 die Ausgangsspannung des Transformators gemäß F i g. 1 und 2 ohne Belastung undF i g. 3 shows the output voltage of the transformer according to FIG. 1 and 2 without load and

F i g. 4 die Ausgangsspannung bei voller Belastung. F i g. 4 the output voltage at full load.

Wie F i g. 1 zeigt, hat der Kern des Transformators äußere Schenkel 10 und einen mittleren Schenkel 12; letzterer gabelt sich in zwei Teile 13 und 14. Magnetische Nebenschlußpfade 15 und 16 mit Luftspalten liegen zwischen dem mittleren Schenkel und den beiden äußeren Schenkeln. Eine Primärwicklung 17 ist auf den unteren Abschnitt des mittleren Schenkels gewickelt. Ein erster Teil 18 a der Sekundärwicklung ist ebenfalls auf den unteren Schenkelabschnitt gewickelt. Die Gleichstrom-SteuerwicklungenLike F i g. 1 shows the core of the transformer has outer legs 10 and a middle leg 12; the latter forks into two parts 13 and 14. Magnetic shunt paths 15 and 16 with air gaps lie between the middle limb and the two outer limbs. A primary winding 17 is wrapped on the lower portion of the middle leg. A first part 18 a of the secondary winding is also wound on the lower leg portion. The DC control windings

19 und 20 sind auf die gabelförmigen Teile 13 und 14 gewickelt und mit entgegengesetzter Polarität angeschlossen. Ein zweiter Teil 18 b der Sekundärwicklung ist über die Gleichstrom-Steuerwicklungen 19,19 and 20 are wound on the fork-shaped parts 13 and 14 and connected with opposite polarity. A second part 18 b of the secondary winding is via the direct current control windings 19,

20 gewickelt. Die Gleichstrom-Steuerwicklungen 19, 20 sind so gewickelt und angeschlossen, daß die Grundfrequenz nicht in sie hineingelangen kann. Wird kein Gleichstrom-Steuerstrom eingespeist, dann fließt durch die Sekundärwicklung 18 α, 18 b ein magnetischer Fluß, der seinen Rückweg über die äußeren Schenkel 10 nimmt. Sind dagegen die Gleichstrom-Steuerwicklungen 19, 20 erregt, so daß sie den oberen Teil des mittleren Schenkels sättigen, dann geht der magnetische Fluß, der durch die Primärwicklung erzeugt wird, ganz oder teilweise durch die magnetischen Nebenschlußpfade.20 wrapped. The direct current control windings 19, 20 are wound and connected in such a way that the fundamental frequency cannot get into them. If no direct current control current is fed in, then a magnetic flux flows through the secondary winding 18 α, 18 b and returns via the outer legs 10. If, on the other hand, the direct current control windings 19, 20 are energized so that they saturate the upper part of the central leg, then the magnetic flux generated by the primary winding goes wholly or partly through the magnetic shunt paths.

Der zweite Teil 18 b der Sekundärwicklung ist so S ausgebildet, daß er im Sinne einer Spannungserniedrigung wirkt, d. h. die Ausgangsspannung am Ausgang 21 herabsetzt, wenn kein Steuergleichstrom durch die Gleichstromwicklungen fließt. Die Spannung, die von dem Teil 18 b geliefert wird, ist etwasThe second part 18 b of the secondary winding is designed so that it acts in the sense of a voltage decrease, ie reduces the output voltage at the output 21 when no control direct current flows through the direct current windings. The voltage of the part 18 b supplied, is somewhat

ίο höher als die Spannung, die von dem Teil 18 a zur Spannungserhöhung der Primärwicklung 17 geliefert wird. Ist also kein Steuerstrom vorhanden, dann ist die Ausgangsspannung niedriger als die Primärspannung. Fließt dagegen ein Steuerstrom durch die Gleichstromwicklungen 19, 20, dann wird die Wirkung des Teils 18 b herabgesetzt, bis bei vollem Steuerstrom die Summe der Spannungen des Primärteils 17 und des Teils 18 α an den Ausgangsklemmen 21 zur Verfügung steht.ίο higher than the voltage that is supplied by the part 18 a to increase the voltage of the primary winding 17. If there is no control current, the output voltage is lower than the primary voltage. If, on the other hand, a control current flows through the direct current windings 19, 20, the effect of part 18 b is reduced until the sum of the voltages of primary part 17 and part 18 α is available at output terminals 21 when the control current is full.

Bei einer praktischen Ausführung eines Netzspannungsreglers für 10 kVA ist die Länge des Kerns 25,4 cm, die Breite 17,9 cm und die Blechpakethöhe 7,62 cm. Die Primärwicklung 17 hat 234 Windungen, der Teil 18 a 30 Windungen und der Teil 18 b 50 Windüngen. Jede der beiden Gleichstromwicklungen hat 160 Windungen. Bei einer Netzspannung von 220 bis 250 Volt, einem Belastungsstrom, der zwischen Null und 45 Amp. schwankt, kann bei entsprechender Regelung des Steuerstromes die Ausgangsspannung genau auf 225 Volt gehalten werden. Die Kurvenform der Spannung ist praktisch sinusförmig, wie dies F i g. 3 für den Fall zeigt, daß keine Belastung vorhanden ist und F i g. 4 für den Fall der Vollast.In a practical version of a mains voltage regulator for 10 kVA, the length of the core is 25.4 cm, the width 17.9 cm and the laminated core height is 7.62 cm. The primary winding 17 has 234 turns, the part 18 a 30 turns and the part 18 b 50 turns. Each of the two DC windings has 160 turns. With a mains voltage of 220 to 250 volts, a load current that fluctuates between zero and 45 amps, the output voltage can be kept exactly at 225 volts if the control current is regulated accordingly. The waveform of the voltage is practically sinusoidal, as shown in FIG. 3 shows for the case that there is no load and F i g. 4 in the event of full load.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims (1)

Patentanspruch:Claim: Dreischenkliger Transformator mit konstanter Ausgangsspannung, zwischen dessen Außenschenkein und dem Mittelschenkel zwei magnetische Nebenschlußpfade mit einem Luftspalt vorhanden sind, bei welchem Transformator ein Abschnitt des Mittelschenkels die Primärwicklung trägt, und ein anderer Abschnitt des Mitteischenkels in zwei gabelförmige Teile gespalten ist, die je eine Gleichstromsteuerwicklung tragen, die gegensinnig in Reihe geschaltet sind und durch die die beiden gabelförmigen Teile bei voller Gleichstromerregung sättigbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Teil (27) der Sekundärwicklung zusammen mit der Primärwicklung (26) auf den gleichen Abschnitt des Mittelschenkels (12), daß ein zweiter Teil (28) der Sekundärwicklung auf den anderen Abschnitt des Mittelschenkels (12) gewickelt ist, daß die beiden Teile (27, 28) der Sekundärwicklung gegensinnig zueinander gewickelt sind, daß die Primärwicklung (26) mit der Sekundärwicklung (27, 28) nach Art eines Spartransformators in Reihe geschaltet ist und daß der zweite Teil (28) der Sekundärwicklung mehr Windungen aufweist als der erste Teil (27) der Sekundärwicklung.Three-legged transformer with constant output voltage, with no legs between its outer legs and the center leg two magnetic shunt paths with an air gap are, in which transformer a section of the center leg is the primary winding carries, and another section of the center leg is split into two fork-shaped parts, the each carry a DC control winding, which are connected in series in opposite directions and through the the two fork-shaped parts are saturable with full DC excitation, characterized in that that a first part (27) of the secondary winding together with the primary winding (26) on the same section of the Middle leg (12) that a second part (28) of the secondary winding on the other section of the middle leg (12) is wound that the two parts (27, 28) of the secondary winding in opposite directions are wound to each other that the primary winding (26) with the secondary winding (27, 28) is connected in series like an autotransformer and that the second part (28) of the secondary winding has more turns than the first part (27) of the secondary winding. Die Erfindung bezieht sich auf einen dreischenkligen Transformator mit konstanter Ausgangsspannung, zwischen dessen Außenschenkeln und dem Mittelschenkel zwei magnetische Nebenschlußpfade mit einem Luftspalt vorhanden sind, bei welchem Transformator ein Abschnitt des Mittelschenkels die Primärwicklung trägt, und ein anderer Abschnitt des Mittelschenkels in zwei gabelförmige Teile gespalten ist, die je eine Gleichstromsteuerwicklung tragen, die gegensinnig in Reihe geschaltet sind und durch die die beiden gabelförmigen Teile bei voller Gleichstromerregung sättigbar sind.The invention relates to a three-legged transformer with constant output voltage, two magnetic shunt paths between the outer limbs and the middle limb with an air gap are present, in which transformer a section of the central leg the Primary winding carries, and another section of the center leg split into two fork-shaped parts is, which each carry a DC control winding, which are connected in series in opposite directions and through the the two fork-shaped parts are saturable with full DC excitation. Bei einem bekannten Transformator dieser Art (siehe französische Patentschrift 998 502, Fig.4) ist die gesamte Sekundärwicklung auf den anderen Abschnitt des Mittelschenkels gewickelt, wobei Primärwicklung und Sekundärwicklung elektrisch getrennt voneinander sind. Bei diesem Transformator läuft der magnetische Fluß ganz oder zum Teil durch den Nebenschlußpfad (er fließt ganz durch den Nebenschlußpfad, wenn die gabelförmigen Teile voll gesättigt sind; er fließt bei teil weiser Sättigung, aber auch dann, wenn durch die Gleichstromsteuerwicklung kein Strom fließt, zum Teil durch den Nebenschlußpfad). Das hat zur Folge, daß die Spannung an der Sekundärwicklung relativ stark belastungsabhängig ist, und zwar um so mehr, je stärker die gabelförmigen Teile gesättigt sind, je weniger also des magnetisehen Flusses die Sekundärwicklung beeinflussen kann. Hinzu kommt, daß die Sekundärwicklung eine Windungszahl aufweisen muß, die gleich der Windungszahl der Primärwicklung ist, wenn die Spannung an der Sekundärwicklung gleich der Spannung an der Primärwicklung sein soll, was der Fall ist, wenn der Transformator lediglich der Konstanthaltung der Spannung dienen soll. Die Windungszahl und damit der Raumbedarf des Transformators ist also verhältnismäßig groß. Entsprechend liegen auch eine hohe Erwärmung und hohe Verluste vor.In a known transformer of this type (see French patent specification 998 502, Fig.4) the entire secondary winding is wound on the other section of the center leg, being primary winding and the secondary winding are electrically separated from each other. This transformer is running the magnetic flux in whole or in part through the shunt path (it flows entirely through the shunt path, when the fork-shaped parts are fully saturated; it flows with partial saturation, but also when no current flows through the DC control winding, in part through the shunt path). As a result, the voltage on the secondary winding is relatively heavily dependent on the load is, and the more the more strongly the fork-shaped parts are saturated, so the less of the magnetism Flux can affect the secondary winding. In addition, the secondary winding is a Must have number of turns that is equal to the number of turns of the primary winding when the voltage on the secondary winding should be equal to the voltage on the primary winding, which is the case, if the transformer is only intended to keep the voltage constant. The number of turns and thus the space required by the transformer is relatively large. Correspondingly also lie high heating and high losses. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für den Einsatz des eingangs erwähnten Transformators in Fällen, wo die Eingangsspannung zwischen Werten unterhalb und oberhalb der gewünschten Ausgangsspannung schwankt, diesen so auszubilden, daß die Sekundärspannung weniger stark belastungsabhängig ist und der Transformator raumsparender ausgebildet ist als der bekannte.The invention is based on the object for the use of the transformer mentioned at the beginning in cases where the input voltage is between values below and above the desired output voltage fluctuates to train this so that the secondary voltage is less dependent on the load is and the transformer is designed to save space than the known. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein erster Teil der Sekundärwicklung zusammen mit der Primärwicklung auf den gleichen Abschnitt des Mittelschenkels, daß ein zweiter Teil der Sekundärwicklung auf den anderen Abschnitt des Mittelschenkels gewickelt ist, daß die beiden Teile der Sekundärwicklung gegensinnig zueinander gewikkelt sind, daß die Primärwicklung mit der Sekundärwicklung nach Art eines Spartransformators in Reihe geschaltet ist und daß der zweite Teil der Sekundärwicklung mehr Windungen aufweist als der erste Teil der Sekundärwicklung.According to the invention, this object is achieved in that a first part of the secondary winding is put together with the primary winding on the same section of the center leg that a second part the secondary winding is wound on the other section of the center leg that the two parts the secondary winding are wound in opposite directions to each other that the primary winding with the secondary winding is connected in series in the manner of an autotransformer and that the second part of the secondary winding has more turns than the first part of the secondary winding. Auf diese Weise wird erreicht, daß die Sekundärspannung weniger stark von der Belastung abhängt als im bekannten Fall, da die Energie von der Eingangsseite zur Ausgangsseite des Transformators nur zu einem Teil über den magnetischen Fluß transportiert wird, denn der Eingangsstrom fließt zum Teil durch den Transformator hindurch und steht auf der Sekundärseite zur Verfügung. Andererseits geht der gesamte magnetische Fluß, der von der Primärwicklung erzeugt wird, durch den ersten Teil der Sekundärwicklung und trägt somit zur Energieübertragung bei. Hinzu kommt, daß die beiden Teile der Sekundärwicklung geringe Windungszahlen aufweisen können, da es lediglich erforderlich ist, eine variable Zusatzspannung aufzubauen, die entweder der Spannung der Primärwicklung zugefügt oder von dieser abgezogen wird. Der erfindungsgemäße Transformator ist also auch kleiner in seinen Abmessungen als der bekannte. Auch die Erwärmung und die Verluste sind somit beim erfindungsgemäßen Transformator geringer als beim bekannten.In this way it is achieved that the secondary voltage is less dependent on the load than in the known case, since the energy from the input side to the output side of the transformer only is transported to a part via the magnetic flux, because the input current flows in part through the transformer and is available on the secondary side. On the other hand it works all magnetic flux generated by the primary winding through the first part of the secondary winding and thus contributes to the transfer of energy. In addition, the two parts of the secondary winding can have a small number of turns, since it is only necessary to have a variable additional voltage build up either the voltage added to the primary winding or from this is deducted. The transformer according to the invention is therefore also smaller in its dimensions than the known. The heating and the losses are therefore also present in the transformer according to the invention less than the known. Es sei erwähnt, daß auch schon ein dreischenkliger Transformator mit einstellbarer Ausgangsspannung bekannt ist (deutsche Patentschrift 708 893), dessen Außenschenkel auf einem Teil ihrer Länge gabelförmig sind, wobei jeweils einer der beiden Gabelteile eine Gleichstromsteuerwicklung trägt, sich auf dem Mittelschenkel eine Primärwicklung und eine von dieser elektrisch getrennte Sekundärwicklung befindet und gegensinnig gewickelte, mit der Sekundärwicklung in Reihe liegende Hilfswicklungen, die beide die gleiche Windungszahl aufweisen, auf den beiden Außenschenkeln angeordnet sind. Je nach dem Verhältnis der Steuerströme durch die beiden Gleichstromsteuerwicklungen wird von der Spannung der Sekundärwicklung eine Korrekturspannung abgezogen oder dieser hinzugefügt. Der Nachteil dieses Transformators, verglichen mit dem erfindungsgemäßen Transformator, besteht darin, daß der gesamte Energietransport von den Eingangsklemmen zu den Ausgangsklemmen über den magnetischen Fluß erfolgt. Der Kern und die Zahl der Wicklungen des Transformators müssen demgemäß größer sein als beim erfindungsgemäßen Transformator. It should be mentioned that there is also a three-legged transformer with adjustable output voltage is known (German patent specification 708 893), the outer leg of which over part of its length are fork-shaped, with one of the two fork parts each carrying a DC control winding a primary winding and a secondary winding that is electrically separated from this on the middle limb located and oppositely wound auxiliary windings in series with the secondary winding, which both have the same number of turns, are arranged on the two outer legs. Ever according to the ratio of the control currents through the two direct current control windings is determined by the A correction voltage is deducted or added to the voltage of the secondary winding. the The disadvantage of this transformer compared to the transformer according to the invention is that that the entire energy transport from the input terminals to the output terminals via the magnetic Flow occurs. The core and the number of turns of the transformer must be accordingly be larger than the transformer according to the invention.
DE19621438412 1961-06-01 1962-06-01 Dreischenkhger transformer Expired DE1438412C (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11407961 1961-06-01
US114079A US3172031A (en) 1961-06-01 1961-06-01 Saturable power modulator
DEB0067496 1962-06-01

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE1438412A1 DE1438412A1 (en) 1970-04-16
DE1438412B2 DE1438412B2 (en) 1972-12-28
DE1438412C true DE1438412C (en) 1973-08-02

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