DE1762017C3 - Transformator mit einem feststehenden und einem rotierenden Kernteil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Transformator für Bildbandgeräte mit rotierendem Kopfrad, der aus einem feststehenden und einem von diesem durch einen Luftspalt getrennten rotierenden Kernteil mit je einer einlagig ausgeführten Wicklung auf den einander zugekehrten Seiten des Luftspaltes besteht.

Wegen des großen Frequenzbereiches von Video-Signalen ist es schwierig, diese unmittelbar aufzuzeichnen. Das Verhältnis der höchsten zur niedrigsten aufzuzeichnenden Frequenz kann man verkleinern, wenn man nicht unmittelbar die Video-Signale, sondern einen mit den Video-Signalen frequenzmodulierten Träger aufzeichnet. Durch die bei der Frequenzmodulation erzielte Verringerung der relativen Bandbreite ist es möglich, bei Bildbandgeräten mit rotierendem Kopfrad zur Signalübertragung zwischen Aufnahmebzw. Wiedergabeverstärker und rotierenden Köpfen an Stelle von Schleifringzuführungen Transformatoren mit einem feststehenden und einem rotierenden Kernteil zu verwenden und dadurch die bei Schleifringzuführungen durch mechanische Kontakte auftretenden Störungen zu vermeiden.

Es sind bereits derartige Transformatoren bekannt, für die als Kernmaterial im allgemeinen stark manganhaltige Ferrite verwendet werden, die auf Grund ihrer hohen Permeabilität zur Übertragung hoher Frequenzen, wie sie in Videosignalen enthalten sind, besonders geeignet sind. Die Brauchbarkeit dieser Transformatoren wird begrenzt durch die Größe der magnetischen Streuung und durch die Größe der schädlichen Wicklungskapazität, die sich aus der Kapazität der Wicklungen gegen das Kernmaterial zusammensetzt. Diese beiden Größen müssen also so klein wie möglich sein.

Bei einem bekannten Transformator sind die Wicklungen in konzentrischen Nuten angeordnet, die einander gegenüberliegend in den beiden aus Ferrit bestehenden Kernteilen angeordnet sind. Diese Lösung ermöglicht zwar die Einstellung eines kleinen Luftspaltes und ist daher günstig im Hinblick auf die Streuung, jedoch ist sie sehr teuer, da sich die Nuten bei Ferritkernen nicht im Spitz- oder Preßverfahren anfertigen lassen, sondern in einem getrennten Arbeitsgang durch Schleifen oder Fräsen hergestellt werden müssen. Da gerade Ferritmaterial sehr spröde ist und sich nur schwer formen und bearbeiten läßt, ergeben sich bei der Herstellung der Kernteile beträchtliche Ausschußquoten, weil enge Fertigungstoleran/en eingehalten werden müssen.

Fb ist außerdem bekannt, eine solche Anordnung dadurch zu verbessern, daß man die Tiefe jede.- Nut mindestens zweimal größer macht als die Höhe der an der offenen Seite der Nut angebrachten Wicklung, und daß man die Wicklungen einlagig ausführt. Diese Maßnahmen bewirken zwar eine Verringerung der

ίο Wicklungskapazität, haben jedoch keinen wesentlichen Einfluß auf den Streufaktor, so daß bei dieser Anordnung der Kopplungsfaktor nicht verbessert wird. Außerdem steigen bei dieser Anordnung die Herstellungs- und Montagekosten, da die Herstellung der

Kernteile wegen der geforderten, großen Tiefe der Nut weiter erschwert ist und wesentliche Nachteile der Anordnung darin bestehen, daß es schwierig ist, die Wicklungen an der offenen Seite der Nut anzubringen Hierfür ist nämlich entweder ein Spulenkör-

per oder bei frei tragender Anordnung der Wicklungen ein Ausgießen der Nut mit einem Füllmaterial erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Transformator mit einem feststehenden und einem rotierenden Kernteil nicht nur die schädliche Wicklungskapazität, sondern auch die Streuung herabzusetzen und gleichzeitig die Herstellung zu vereinfachen und damit die Fertigungskosten zu senken.
Die Erfindung besteht darin, daß als Kernmaterial ein Ferrit mit sehr geringer Leitfähigkeit verwendet ist, und daß die Wicklungen in Form gedruckter Leiterzüge unmittelbar auf der ebenen Oberfläche der Kernteile so angeordnet sind, daß der Abstand zwischen den Windungen jeder Wicklung wenigstens etwa gleich der Breite der Leiterzüge ist.

Da es sich bei dem gemäß der Erfindung als Kernmaterial verwendeten Ferrit praktisch um einen Nichtleiter handelt, ist es möglich, die Wicklungen unmittelbar auf der Oberfläche der Kernteile anzuordnen und dennoch die schädliche Kapazität kleinzuhalten, da der kapazitive Nebenschluß, den ein leitfähiges Kernmaterial darstellen würde, vermieden wird. Eine sehr geringe Leitfähigkeit besitzen beispielsweise stark nickelhaltige Ferrite, wie z. B. NiZnFe, bei denen der spezielle Widerstand meist mehr als 10⁵ Ohm · cm beträgt. Die Permeabilität dieser Ferrite ist zwar geringer als die der sonst üblicherweise verwendeten stark manganhaltigen Ferrite mit geringerem spezifischem Widerstand, jedoch spielt die Permeabilität wegen des hier ohnehin vorhandenen Luftspaltes keine entscheidende Rolle, so daß der Vorteil, der auf Grund der sehr geringen Leitfähigkeit dieses Materials hinsichtlich der Wicklungskapazität mit einfachsten fertigungstechnischen Mitteln erreicht wird, bei weitem überwiegt.

Weitere Vorteile der Erfindung bestehen in der Anwendung der Technik gedruckter Schaltungen, da hierdurch die Wicklungen einfach anzubringen sind und enge Toleranzgrenzen eingehalten werden können. Wegen der sehr geringen und gleichmäßigen Dicke gedruckter Leiterzüge ist es möglich, die Kernteile ohne Nuten auszubilden. Der dadurch erreichte Fortfall eines Arbeitsganges und die damit verbundene Verringerung der Ausschußquote führt bei der Herstellung der Kernteile zu einer erheblichen Kostensenkung.

Die auf der ebenen Oberfläche der Kernteile angeordneten Leiterzüge ragen zwar in den Luftspalt hin-

ein, sie sind aber so dünn, daß der Abstand der Kernteile gegenüber den Lösungen mit Nuten praktisch nicht vergrößert wird, so daß mit der erfindungsgemäßen Anordnung kleine Streuwerte bzw. ein guter Kopplungsfaktor erzielt wird.

Durch die Einhaltung eines Abstandes zwischen den einzelnen Windungen einer Wicklung wird außerdem die Kapazität zwischen den einzir'nen Windungen herabgesetzt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert. Mit 1 ist der feststehende und mit 2 der auf einer Welle 3 sitzende rotierende Kernteil bezeichnet, deren einander gegenüberliegende Oberflächen eben geschliffen und senkrecht zur Rotationsachse 4 ausgerichtet sind. Die Kernteile sind durch einen Luftspalt 5 getrennt, der sehr weit gezeichnet ist, damit man die Anordnung der Wicklungen deutlich erkennen kann. Die Wicklungen sind als gedruckte Leiterzüge 6 ausgeführt und unmittelbar auf der ebenen Oberfläche der Kernteile angeordnet. Zwischen den einzelnen Windungen jeder Wicklung ist ein Abstand von ungefähr der Breite der Leiterzüge eingehalten. Es hat sich gezeigt, daß bei dieser Ausführungsform bei einem Durchmesser der Kernteile von 60 mm ein Luftspalt von 0,2 mm ohne weiteres einstellbar ist.

Die Zeichnung ist auf eine Ausführungsform mit axial hintereinander angeordneten Kernhälften beschränkt, da es sich gezeigt hat, daß hierbei die Toleranzgrenzen bei der Herstellung der Kernteile und bei der Montage des Transformators einfacher eingehalten werden können, als bei einer anderen möglichen Ausführungsform mit koaxial angeordneten Kernteilen. Die Vorteile der Erfindung kommen aber auch bei der zuletzt genannten Ausführungsform in vollem Maße zur Geltung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Transformator für Bildbandgeräte mit rotierendem Kopfrad, der aus einem feststehenden und einem von diesem durch einen Luftspalt getrennten rotierenden Kernteil mit je einer einlagig ausgeführten Wicklung auf den einander zugekehrten Seiten des Luftspaltes besteht, dadurch gekennzeichnet, daß als Kernmaterial ein Ferrit mit sehr geringer Leitfähigkeit verwendet ist, und daß die Wicklungen in Form gedruckter Leiterzüge (6) unmittelbar auf der ebenen Oberfläche der Kernteile (1, 2) so angeordnet sind, daß der Abstand zwischen den Windungen jeder Wicklung wenigstens etwa gleich der Breite der Leiterzüge ist.