DE2013802C - Stelltransformator, dessen Sekundärwicklung zwei Teilwicklungen aufweist - Google Patents

Description

4. Stelltransformator nach einem der Ansprü- sches Gebrauchsmuster 1 895 204, deutsche Offenleche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gungsschrift 1 538 173, Patentschrift 26 102 des Am-Teilwicklungen (7, 8) und die Randwicklung (6) as tes für Erfindungs- und Patentwesen in Ost-Berlin), der Sekundärwicklung (4) galvanisch getrennt auf deren beiden Wicklungen je ein Schleifer absind, greift, doch sind die Wicklungen in einer gemein-

5. Stelltransformator nach einem der Ansprü- samen Ebene angeordnet, um einen sehr kleinen ehe 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehwinkel zu erzielen. Hierbei ist ebenfalls das Ge-Schleiferfinger (12, 13) gegenseitig isoliert sind 30 wicht und die Baugröße ungünstig.

und benachbarte Enden (20, 21) einer Seite der Aufgabe der Erfindung ist es, einen Stelltransfor-

Teilwicklungen (7,8) leitend miteinander verbun- mator derart auszubilden, daß bei geringer Breite der

den sind. Sekundärwicklung trotzdem ein ausreichender Span-

6. Stelltransformator nach einem der Ansprü- nungs-Regelbereich gewährleistet ist.

ehe 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die 35 Diese Aufgabe wird bei einem Stelltransformator Schleiferfinger (12, 13) leitend miteinander und der eingangs genannten Art erfindungsgemäß damit einer Anschlußklemme (26') verbunden durch gelöst, daß die beiden Teilwicklungen koaxial sind. übereinandergewickelt sind und im Bereich derGleit-

7. Stelltransformator nach einem der Ansprü- flächen zwischen den Teilwicklungen ein wenigstens ehe 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die bei- 40 einen der Schleiferfinger aufnehmender Kanal anden Schleiferfinger (12, 13) mechanisch fest mit- geordnet ist. Dabei ist bevorzugt zur Bildung des Kaeinander verbunden und auf den Gleitflächen (9, nals zwischen die Teilwicklungen ein querschnittlich 10) gleichsinnig verschiebbar sind. etwa U-förmiges Isolierstück eingesetzt.

8. Stelltransformator nach einem der Ansprü· Bei dem Transformator nach der Erfindung ist jeche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein 45 dem Schleiferfinger somit nur die Hälfte der Sekun-Ende (22) der Randwicklung (6) mit einem Ende därwicklung zugeordnet. Es muß daher nebeneinan· (20') einer Teilwicklung (7) verbunden ist. der bei gleichem Spannungs-Regelbereich gegenüber

9. Stelltransformator nach einem der Ansprü- den bekannten Transformatoren nur die halbe Anche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein zahl von Drahtwindungen angeordnet werden, wo-Ende (22) der Randwicklung (6) mit einem 50 durch sich für den erfindungsgemäßen Transforma-Schleiferfinger (12) verbunden ist. tor eine sehr schmale Bauweise ergibt. Dies führt

10. Stelltransformator nach einem der Ansprü· gleichzeitig zu einer Verkleinerung der magnetischen ehe 1 bis 9, gekennzeichnet durch die Anwendung Wege und einer Verringerung des Leistungsgewichts, auf elektrische Fahrspielzeuge. Außerdem kann selbstverständlich das Gehäuse des

55 Transformators entsprechend verkleinert werden, was insbesondere bei seiner Verwendung zum Be-

trieb von Modellbahnanlagen od. dgl., wo im allgemeinen nur wenig Raum zur Verfügung steht, von erheblicher Bedeutung ist. Schließlich verbilligt sich

Die Erfindung bezieht sich auf einen Stelltransfor- 60 die Herstellung des Transformators durch die erhebmator, dessen Sekundärwicklung zwei Teilwickiun- liehen Eisen- und zudem merklichen Kupfererspargen aufweist, auf deren Gleitflächen je ein Schleifer- nisse beträchtlich.

finger die Spannung abgreift. Ist ein U-förmiges Isolierstück zwischen die Teil-

Bei den bekannten Transformatoren für elektri- wicklungen eingesetzt, gleitet an der Außenfläche der sehe Fahrspielzeuge wird für die Sekundärwicklung 65 Sekundärwicklung ein Schleiferfinger des Schleifers, verhältnismäßig dicker Draht verwendet, um einen während der andere Schleiferfinger in den Kanal ein-Sekundärstrom ausreichender Strärkc entnehmen zu greift und dort der Oberfläche einer weiteren Lage können. Soll dabei die Sekundärspannung mittels der Sekundärwicklung anliegt. Die Anbringung des

U-förmigen Isoüerstücks kann in einfacher Weise während des Wickslvorgangs erfolgen. Pabei genügt die Festlegung des Isolierstücks durch die außen: Lage der Sekundärwicklung, so daß es keiner zusätzlichen Befestigungselemente bedarf.

Zum Antrieb von Fahrspielzeugen ist im allgemeinen eine bestimmte Mindestspannung erforderlich, so daß bei Veränderung der Sekundärspannung des Transformators zwischen Null und einem Maximal-

Fig. 2 und 3 Schnitte nach linie H-II und ΙΙΙ-ΠΙ

inFig. 1 und

Fig. 4 bis 6 verschiedene Möglichkeiten zur Verbindung der Teilwicklungen der Sekundärwicklung und der Schleiferfinger.

Der mittlere Schenkeil des dreischenkeligen Eisenkernes 2 trägt die Primärwicklung 3 und die aus mehreren Lagen bestehende Sekundärwicklung 4. Zwischen Primärwicklung 3 und Sekundärwicklung 4

wert sich das Fahrspielzeug anfangs nicht bewegt. io ist bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.2 una Weist nunmehr die Sekundärwicklung eine weitere, eine Isolierschicht S angeordnet Es ist auch mogjicn, nicht mit einer Gleitfläche versehene Randwicklung
auf, welche innerhalb der beiden anderen Teilwicklungen angeordnet ist, so kann entweder die Abstu-

statt der Isolierschicht 5 einen getrennten Spulenkörper für die Sekundärwicklung 4 zu verwenden.

Die Sekundärwicklung 4 weist, wie insbesondere

fung der Regelung, d.h. die Spannungsdifferenz von 15 Fig. 2 erkennen läßt, zwei übereinander angeordnejningert oder die Breite des te, jeweils galvanisch getrennte Teilwicklungen 7, 8

Windung zu Windung, verringert Transformators weiter verkleinert werden. Die Randwicklung wird dann nahezu die für den Bewegungsbeginn des Fahrspielzeugs erforderliche Spannung abgeben, wähcend über die Schleifer lediglich die zusätzliche Betriebsspannung verändert wird.

Ein besonders vielseitiger Einsatz des Transformators ist dann möglich, wenn die Teilwicklungen der Sekundärwicklung galvanisch getrennt sind. Dabei

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auf. Eine weitere Wicklungslage dient dabei als Randwicklung 6. Die Teilwicklungen 7 und 8 sind jeweils oberseitig mit einer Gleitfläche 9, 10 für das so Kontaktstück 11 je eines Schleiferfingers 12, 13 versehen. Die einzelnen Wicklungslagen können durch eine Isolierschicht oder getrennte Spulenkörper voneinander isoliert sein.

._{o o o} _. Die Schleiferfinger 12, 13 sind beispielsweise mitgehört zu den Teilwicklungen auch die Randwick- 35 tels des Verbindungsstückes 14 mechanisch fest mitlung. In diesem Falle ergeben sich je nach Schaltung einander verbunden und über einen nicht dargestelldes Transformators verschiedene Möglichkeiten für ten Antrieb in Richtung des Pfeiles 15 hin- und herden Abgriff der Sekundärspannung. bewegbar. Wie F i g. 2 und 3 erkennen lassen, gleitet Eine Möglichkeit zur Verbindung der Teile des der obere Schleifer 13 mit seinem Kontaktstück 11 Transformators besteht gemäß einer Ausgestaltung 30 außenseitig an der Sekundärwicklung 4, während der der Erfindung darin, daß die Schleiferfinger gegen- Schleiferfinger 12 in einen zwischen den Teilwicklunseitig isoliert sind und benachbarte Enden einer Seite gen 7 und 8 angeordneten Kanal 16 eingreift. Dieser der mit Gleitflächen versehenen Teilwicklungen lei- Kanal 16 ist von einem querschnittlich U-förmigen tend miteinander verbunden sind. In diesem Fall Isoüerstück 17 gebildet, welches sich auf den isoliewird die Sekundärspannung an den beiden Schleifer- 35 renden, die Wicklung begrenzenden Endstücken 18 fingern abgenommen. Dabei sind die Teilwicklungen des Transformators abstützt. Es wird durch die äußegegensinnig gewickelt. re Teilwicklung 8, welche das Isolierstück 17 umgibt,

Eine andere Möglichkeit besteht darin, lediglich festgehalten.

die Schleiferfinger leitend miteinander zu verbinden. Die Enden 19 der Primärwicklung 3 und die En-

Dabei wird bei Verschiebung der Schleiferfinger die 40 den 20, 21 der Teilwicklungen 7, 8 der Sekunda) Spannung an den benachbarten Enden der Teilwick- wicklung 4 sind frei nach außen geführt. Dabei ist

wie ein Vergleich der Fig. 1 mit den Fig. 4 bis 6

zeigt, die Anordnung so gewählt, daß jeweils ein Ende 20 der Teilwicklung 7 der Sekundärwicklung 4 neben einem Ende 21 der Teilwicklung 8 liegt. Die Enden 22 der Randwicklung 6 sind so angeordnet, daß sie ohne weiteres mit einem der Enden 20, 21 der Teilwicklungen 7, 8 oder auch mit den beiden Enden 20, 21 verbunden werden können.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 4 der Zeichnung sind die benachbarten Enden 20, 21 der Teilwicklungen 7, 8 der Sekundärwicklung 4 bei 23 miteinander verbunden. Die Schleiferfiiiger 12, 13 sind gegeneinander isoliert. Die Sekundärspannung wird

lungen der Sekundärwicklung abgegriffen, somit ebenfalls die Sekundärspannung verändert. Die beiden anderen Enden der Teilwicklungen bleiben offen.

Ist eine Randwicklung vorhanden, und sind die Schleiferfinger leitend miteinander verbunden, so ist es möglich, ein Ende der Randwicklung mit einem Ende einer der Teilwicklungen zu verbinden. Es ist also die Randwicklung mit einer der Teilwicklungen in Reihe geschaltet.

Ferner ist nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß bei gegenseitig isolierten Schleiferfingern und miteinander verbundenen Enden einer

Seite der Teilwicklungen ein Ende der Randwicklung 55 an den Klemmen 24 abgenommen, mit einem Schleiferfinger verbunden ist, wobei dann Bei der Ausführungsform nach F i g. 5 hingegen

die Spannung am anderen Schleiferfinger und am an- sind die Schleiferfinger 12, 13 bei 25 leitend mitein· deren Ende der Rand wicklung abgenommen wird. ander verbunden. Die Sekundärspannung wird an

Die leitend miteinander verbundenen Schleiferfin- den einander benachbarten Enden 20, 21 der Teilger können an eine gemeinsame Anschlußklemme ge- 60 wicklungen 7, 8, beispielsweise an den Klemmen 26, legt sein. Dies ermöglicht es, gleichzeitig auch ent- abgenommen, sprechende Teilspannungen abzunehmen. In F i g. 6 ist schließlich ein Transformator mit

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der einer zusätzlichen Randwicklung 6 dargestellt. Bei Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschrei- dieser Ausführungsform ist ein Ende 22 der Randbung bevorzugter Ausführungsbeispiele an Hand der 65 wicklung 6 mit dem benachbarten Ende 20' der Teil-Zeichnung. Hierbei zeigt wicklung 7 bei 27 verbunden. Das dem Ende 20' der

F i g. 1 eine Draufsicht auf einen Stelltransforma- Teilwicklung 7 benachbarte Ende 21' der Teilwick- »«r lune 8 ist an eine Klemme 28 für die Entnahme der

Sekundärspannung geführt. Die andere Klemme 28' für die Sekundärspannung ist mit dem zweiten Ende 22' der Teilwicklung 6 verbunden.

Selbstverständlich wäre es auch möglich, bei einem Transformator mit einer Randwicklung 6 beispielsweise die einander benachbarten Enden 20, 21 der Teilwicklungen 7, 8 der Sekundärwicklung 4 miteinander und ein Ende 22 der Randwicklung 6 mit einem Schleiferfinger 12 zu verbinden und die Sekundärspannung am anderen Ende 22' der Randwicklung 6 und dem Schleiferfinger 13 abzunehmen.

In Fig. 5 und 6 sind die bei 25 miteinander verbundenen Schleiferfinger 12, 13 an eine gemeinsame Klemme 26' angeschlossen. Dies bietet die Möglich- *« keit, zwischen einer der Klemmen 26 und der Klemme 26' bei der Ausführungsform nach Fig. 5 die Teilspannung der Teilwicklung 7 oder 8 abzunehmen. Bei. der Anordnung gemäß F i g. 6 kann zwischen der Klemme 26' und der Klemme 28 die Teilspannung an der Teilwicklung 8, zwischen den Klemmen 26' und 28' die Teilspannung an der Teilwicklung? zuzüglich der Spannung an der Randwicklung 6 abgenommen werden. Dabei ist es natürlich auch möglich, die jeweiligen Teilspannungen gleichzeitig abzunehmen.

Natürlich ist es möglich, die Anordnung der Teilwicklungen 7, 8 des Transformators im Hinblick auf die Gleitflächen derart zu ändern, daß ein Schleiferfinger oberseitig der einen Teilwicklung, der andere Schleiferfinger unterseitig der anderen Teilwicklung anliegt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1 2 eines die Sekundärwicklung abgreifenden Schleifers Patentansprüche: verändert werden, so wird im allgemeinen die Sekun därwicklung einlagig gewickelt Dadurch ergibt sich,

1. Stelltransformator, dessen Sekundärwick- abhängig von der großen Drahtstärke, fwangläufig lung zwei Teilwicklungen aufweist, auf deren S eine verhältnismäßig große Bx«ite der Sekundärwick-Gleitflächen je ein Schleiferfinger die Spannung lung. Um diese Wicklung unterbringen zu können, ist abgreift, dadurch gekennzeichnet, daß dann ein entsprechend großer Eisenkern erforderlich, die beiden Teilwicklungen (7,8) koaxial überein- was sich selbstverständlich auf das Gewicht und die andergewickelt sind und im Bereich der Gleitflä- Baugröße des Transformators nachteilig auswirkt, chen (9, 10) zwischen den Teilwicklungen ein we- ίο Darüber hinaus bedingt ein derartiger Eisenkern hönigstens einen der Schleiferfinger (12, 13) auf- here Verluste und erhöhte Herstellungskosten,
nehmender Kanal (16) angeordnet ist. Es wäre zwar möglich, bei gleichem Spannungs-

2. Stelltransformator nach Anspruch 1, da- Regelbereich die Breite der Wicklung zu verringern, durch gekennzeichnet, daß zur Bildung des Ka- indem die Sekundärwicklung mehrlagig ausgeführt nals (16) zwischen die Teilwicklungen (7, 8) ein 13 wird, wobei jeweils nur jede zweite bzw. dritte Winquerschnittlich etwa U-förmiges Isolierstück (17) dung zur Bildung der Gleitbahn für den Schleifer eingesetzt ist. beitragt. Eine solche Wicklung ist jedoch nur sehr

3. Stelltransformator nach Anspruch 1 oder 2, schwer herzustellen und ergibt darüber hinaus eine dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärwick- Gleitfläche geringer mechanischer Festigkeit, weshalb lung (4) koaxial innerhalb der beiden Teilwick- ao dieses Vorgehen insbesondere für Spielzeugtransforlungen (7, 8) zusätzlich eine Randwicklung (6) matoren nicht in Frage kommt.

ohne Gleitfläche aufweist. Es sind zwar Stelltransformatoren bekannt (deut-