DE2020818A1 - Transformer with strongly different couplings in both directions between the primary winding and the secondary winding, in particular for feeding in a remote control voltage - Google Patents

Transformer with strongly different couplings in both directions between the primary winding and the secondary winding, in particular for feeding in a remote control voltage

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DE2020818A1
DE2020818A1 DE19702020818 DE2020818A DE2020818A1 DE 2020818 A1 DE2020818 A1 DE 2020818A1 DE 19702020818 DE19702020818 DE 19702020818 DE 2020818 A DE2020818 A DE 2020818A DE 2020818 A1 DE2020818 A1 DE 2020818A1
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Robert Bousquet
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F30/00Fixed transformers not covered by group H01F19/00
    • H01F30/06Fixed transformers not covered by group H01F19/00 characterised by the structure
    • H01F30/10Single-phase transformers

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transformers For Measuring Instruments (AREA)
  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)

Description

12 6.4 ι-.12 6.4 ι-.

PatentanwältePatent attorneys

Dlpl.-Ing. C. Wallach 2& April 1970Dlpl.-Ing. C. Wallach 2 & April 1970

Dipl.-Ing. G. Koch
Dr.T.Halbach
Dipl.-Ing. G. Koch
Dr T. Halbach

5239-705239-70

BLECTRICITEDEiRAIiCB (Service National)BLECTRICITEDEiRAIiCB (Service National)

Transformator mit in beiden Richtungen stark verschiedenen Kopplungen zwischen der Primärwicklung und der Sekundärwicklung, insbesondere zur Einspeisung einer Fernsteuerspannung.Transformer with very different in both directions Couplings between the primary winding and the secondary winding, especially for feeding in a remote control voltage.

Die Erfindung betrifft die Transformatoren, insbesondere solche zur Einspeisung oder Aussendung einer Fernsteuerspannung mit Tonfrequenz in Netze zum Transport oder *ur Verteilung elektrischer Energie.The invention relates to transformers, in particular those for feeding in or transmitting a remote control voltage with audio frequency in networks for the transport or distribution of electrical energy.

Sie bezweckt die Herstellung von Transformatoren, welche stark verschiedene Kopplungen zwischen der Primärwicklung und der Sekundärwicklung in beiden Richtungen -besitzen, d.h. ein Obersetzungsverhältnis zwischen der Sekundärwicklung und der Primärwicklung, welches von dem Kehrwert des Übersetzungsverhältnisses zwischen der Primärwicklung und der Sekundärwicklung stark verschieden 1st, um insbesondere dl· leichte Einspeisung von Fernsteuer·tröaen in Leitungen für Its purpose is to manufacture transformers which have very different couplings between the primary winding and the secondary winding in both directions, i.e. a conversion ratio between the secondary winding and the primary winding which is very different from the reciprocal of the conversion ratio between the primary winding and the secondary winding in particular for easy feeding of remote control troughs in lines for

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' BAD ORIGINAL'BAD ORIGINAL

- 2 - 3239-70- 2 - 3239-70

den Transport elektrischer Energie zu ermöglichen, wobei der Übergang von Strönen mit industrieller Frequenz' (in -Europa* 50 Hz) aus der Transportieitung in den Ferasteuerkreia weitgehend verringert wird, ohne dass hierfür abgestimmte Stromkreise und Leiter mit starkem Querschnitt in dem Fernsteuerkreis benutzt werden müssen.to enable the transport of electrical energy, the Transition of currents with industrial frequency '(in -Europe * 50 Hz) from the transport line in the Ferasteuerkreia to a large extent is reduced without the need for coordinated circuits and conductors with a large cross section in the remote control circuit must be used.

Nachstehend ist kurz an. den Stand derBelow is briefly on. the state of

Technik der Sendestellen für die zentralisierte Fernsteuerung in elektrischen Leistungsnetzen erinnert.Technology of the transmission points for the centralized remote control in electrical power networks reminded.

Die Einspeisung des Fernsteuerstroms mitThe feed of the remote control current with

Tonfrequenz (in Frankreich im allgemeinen 175 Hz) in die Leitungen zur Verteilung elektrischer Energie erfolgt mit HilfeAudio frequency (in France generally 175 Hz) in the lines for the distribution of electrical energy takes place with the help

t von Transformatoren, welche im allgemeinen in der Nähe der Umformerstationen Hochspannung/Mittelspannung angeordnet sind, wobei jeder der drei Einspeisetransformatoren (bei einphasigen Transformatoren) oder jede der drei Phasen des Einspeisetransformators (bei einem Drehstromtransformator) eine Primärwicklung, welche mit der Fernsteuerspannung mit Tonfrequenz gespeist werden kann,und eine Sekundärwicklung aufweist, welche entweder in Reihe oder seltener parallel an eine Phase des Mittelspannungsdrehstromnetzes angeschlossen ist.t of transformers, which are generally close to the High-voltage / medium-voltage transformer stations are arranged, with each of the three feed-in transformers (in the case of single-phase Transformers) or each of the three phases of the feed-in transformer (in the case of a three-phase transformer) a primary winding, which can be fed with the remote control voltage with audio frequency, and has a secondary winding which is connected either in series or, more rarely, in parallel to a phase of the medium-voltage three-phase network.

In Fig. 1 ist ein gemäss der bekanntenIn Fig. 1 is a according to the known

Technik ausgebildeter Einspeisekreis mit drei einphasigen Einspeisetransformatoren dargestellt, deren jeder eine Sekundärwicklung besitzt, welche in einen der Leiter dea Mittel-Technically trained feed circuit with three single-phase feed transformers, each of which has a secondary winding owns, which in one of the heads of the central

" spannungedrehstromnetzee in Reihe.geschaltet let."voltages three-phase networks connected in series.

Eine derartige Schaltung enthält in Kombination mit einem zwischen dem Hochspannungsnetz HT (mit 50 Hz) und dem Mittelspannungsnetz MT (ebenfalls mit 50 Hz) eingeschalteten Transformator 1,drei einphasige Einspeisungstransformatoren A, B, C mit ,Je einer Primärwicklung A^, B1, C1 und einer Sekundärwicklung A2, B2, C2, welch letztere in einen Leiter a, b, c des Mittelspannungedrehstromnetzes MT in Reihe geschaltet ist. Zur Vereinfachung der Pig. 1 ist für die eigentliche Einspeisung der Tonfrequenz nur die Speisung einer einzigen Primärwicklung dargestellt, nämlich der Wicklung A1.Such a circuit contains, in combination with a transformer 1 connected between the high-voltage network HT (with 50 Hz) and the medium-voltage network MT (also with 50 Hz), three single-phase feed transformers A, B, C with, one primary winding A ^, B 1 , C 1 and a secondary winding A 2 , B 2 , C 2 , the latter being connected in series in a conductor a, b, c of the medium-voltage three-phase network MT. To simplify the pig. 1, only the feeding of a single primary winding is shown for the actual feeding of the audio frequency, namely winding A 1 .

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BAD ORSGWALBAD ORSGWAL

- 3 - .. 3239-70- 3 - .. 3239-70

Biese Speisung enthält einen UmschalterThis supply contains a switch

2, welcher in seiner ersten (in Fig. 1 gestrichelt dargestellten) Arbeitsstellung die Speisung der Primärwicklung A. aus einer Fernsteuertonfrequenzquelle H bekannter Bauart und in seiner zweiten (in Fig. 1 vollausgezogen dargestellten) normalen Ruhestellung die Kurzschliessung der Primärwicklung A1 gestattet. 2, which in its first working position (shown in phantom in Fig. 1) allows the primary winding A. to be fed from a remote control sound frequency source H of known type and in its second normal rest position (shown in full extension in FIG. 1) allows the primary winding A 1 to be short-circuited.

Ferner liegt im Nebenschluss an der Spannungsquelle M und somit (für die Arbeitsstellung des Umschalters 2) im Nebenschluss an der Primärwicklung A- ein abgestimmter Stromkreis 3 mit einem (im allgemeinen durch einen nicht dargestellten Blitzableiter überbrückten) Kondensator 4 und einer mit diesem in Heine geschalteten Drosselspule 5, welcher für die 50 Hz des Netzes einen Kurzschluss darstellt, sowie ein Kondensator 6 zum Ausgliech bei der Tonfrequenz (im allgemeinen 175 Hz). Bei Einspeisetransformatoren, deren Sekundärwicklungen nicht in Beine (wie in Fig. 1 dargestellt) sondern im Nebenschluss an die Leiter a, b, c des Mittelspannungsdrehstromnetzes MT angeschlossen sind, werden der abgestimmte Stromkreis 3 und der Kondensator 6 durch einen nReihenresonanzkreisw (mit einem Kondensator und einer in Reihe geschalteten Drosselspule) ersetzt, welcher in den Stromkreis der Sekundärwicklung eines jeden einphasigen Einepeisetransformators in Reihe geschaltet ist.Furthermore, in the shunt at the voltage source M and thus (for the working position of the switch 2) in the shunt at the primary winding A- there is a coordinated circuit 3 with a capacitor 4 (generally bridged by a lightning rod, not shown) and a capacitor 4 connected to this Choke coil 5, which represents a short circuit for the 50 Hz of the network, and a capacitor 6 to compensate for the audio frequency (generally 175 Hz). In the case of feed transformers whose secondary windings are not connected in legs (as shown in Fig. 1) but in shunted to the conductors a, b, c of the medium-voltage three-phase network MT, the tuned circuit 3 and the capacitor 6 are connected by an n series resonant circuit w (with a Capacitor and a series-connected inductor), which is connected in series in the circuit of the secondary winding of each single-phase supply transformer.

Bs ist zu bemerken, dass einerseits dieIt should be noted that on the one hand the

abgestimmten Stromkreise oder Resonanzkreise teuer sind, und dass andererseits bei einer Reiheneinspeisung die hohe Stromstarke des Ton dea Netz HT kommenden und in dem Einspeisekreie fliessenden ^trosse (da das Arbeiten des Transformators A umkehrbar ist, da für den Netzstrom die Wicklung A2 die Rolle einer Primärwicklung und die Wicklung A1 die Rolle einer Sekundärwicklung spielt) leiter grossen Durchmessers in den Einspeieekreisen 7 und 8, d.h. eine bedeutende Kupfermasse (oder Aluminiummasse) erfordert, da die Entfernung zwischen dem Transformator A und <i*si3 abgestimmten Stromkreis 3 ein Mehrfaches ?on hundert Matern betragen kann, da die Anordnung K-3-6 in den Gebäuden der üaforseretation aufgestellt ißt, d.h. sehr veis VOÄ dem Transtormator 1.Matched circuits or resonance circuits are expensive, and that on the other hand, with a series feed, the high current strength of the tone dea Netz HT coming and flowing in the feed circuit (since the work of transformer A is reversible, since winding A 2 plays the role of a Primary winding and winding A 1 plays the role of a secondary winding) large diameter conductor in feed circuits 7 and 8, ie requires a significant amount of copper (or aluminum), since the distance between transformer A and <i * si3 matched circuit 3 is a multiple? on can be a hundred matrices, since the arrangement K-3-6 is set up in the buildings of the aforseretation, that is to say very much VOÄ to the transformer 1.

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- 4 - 3239-70- 4 - 3239-70

Es wäre offenbar interessant, für dieIt would obviously be interesting for that

zentralisierte fernsteuerung durch Tonfrequenzströme über Transformatoren verfugen zu können, welche ein Übersetzungsverhältnis zwischen der Sekundärwicklung und der Primärwicklung haben, welches von dem Kehrwert des Übersetzungsverhältnisses zwischen der Primärwicklung und der Sekundärwicklung stark verschieden ist, d.h. eine feste Kopplung in dem Sinn A.—^A2 zur Erzielung einer guten Einspeisung der Fernsteuerspannung, und eine lose Kopplung in dem Sinn.■-Ag-^A* zur Verhinderung des Fliessens eines starken Stroms von 50 Hz in den Stromkreisen 7 und 8 unter der Wirkung der in dem Netz MT fliessenden hohen Stromstärke. Die Transformatoren A, B, C sind nätnlioh von dem dreiphasigen Leistungsnetz aus gesehen Stromtransformatoren und von dem Einspeisekreis 7 aus gesehen Leistungstransforma~ toren.Centralized remote control through audio frequency currents via transformers, which have a transformation ratio between the secondary winding and the primary winding, which is very different from the reciprocal of the transformation ratio between the primary winding and the secondary winding, ie a fixed coupling in the sense of A.- ^ A 2 to achieve a good feed of the remote control voltage, and a loose coupling in the sense. ■ -Ag- ^ A * to prevent the flow of a strong current of 50 Hz in the circuits 7 and 8 under the effect of the high current intensity flowing in the network MT . The transformers A, B, C are of course current transformers when viewed from the three-phase power network and power transformers when viewed from the feed circuit 7.

Eo sind Transformatoren mit LuftspaltEo are air-gap transformers

bekannt, welche bei der Belastung null in einem Sinn ein erstes übersetzungsverhältnis und in dem anderen Sinn ein zweites über setzungsverhältnis haben, welches gleich dem Kehrwert des Übersetzungsverhältnisses in dem ersten Sinn ist. Diese Verhältnisse ändern sich in Punktion >*e*»der Belastung, was die Herstellung von ganz verschiedenen Kopplungen in den beiden Rieh-, tungen gestattet, diese zu stark von der Belastung abhänßenden Übersetzungsverhältnisse sind jedoch ein schwerer Nachteil für die Anwendung derartiger Transformatoren auf die zentralisierteknown which at zero load in a sense a first translation ratio and in the other sense a second over transmission ratio, which is equal to the reciprocal of the transmission ratio in the first sense is. These ratios change in puncture> * e * »the load, which is the manufacture of very different couplings in the two Rieh-, permitting, this too strongly dependent on the load However, transformation ratios are a serious disadvantage to the application of such transformers to the centralized one

Di© Erfindung bezweckt die HerstellungThe purpose of the invention is production

eines Transformators, welcher von1 der Priraareeite aus gesehen eine feste Kopplung und daher ein übersetzungsverhältnis, welches in der Nähe des Verhältnisses zwischen den Windungsjsahlen der Primärwicklung und der Sekundärwicklung liegt, und von der Sekundärseite aus gesehen eine lose Kopplung und somit ein übersetzungsverhältnis, welches von dem Kehrwert des erstgenannten Übersetzungsverhältnisses stark verschieden ißt, hat, so dass ein derartiger Transformator zur Einspeisung einer Fernsteuerspaimiing in ein. elektrisches Netz besonder* geeignet iet, wobei die Benutzung der üblichen abgestimmten Stromkreise URd der Leiter starken Querschnitts vermieden vird, wobei jedoch ein derartiger Transforreator auch andere Anwendungen fin-of a transformer which, viewed from 1 on the prirar side, has a fixed coupling and therefore a transmission ratio which is close to the ratio between the number of turns of the primary winding and the secondary winding, and, viewed from the secondary side, a loose coupling and thus a transmission ratio which is from the reciprocal of the first-mentioned gear ratio eats greatly different, so that such a transformer for feeding a remote control spaimiing into a. electrical network is particularly suitable, whereby the use of the usual coordinated circuits URd of the conductors with a large cross-section is avoided, but such a transformer also finds other applications.

88:47/113988: 47/1139

BAD ORIGlMALORIGlMAL BATHROOM

-5- 3"!tf?08T8- 5 - 3 "! Tf? 08T8

den kann, z.B. zur übertragung von Informationen auf einen nur in einer Richtung arbeitenden Ubertragungskreis zur übertragung von mehreren Informationen.can, e.g. to transfer information to a only one-way transmission circuit for the transmission of several pieces of information.

Die Erfindung hat also einen insbesondereThe invention thus has a particular one

als Transformator zur Einspeisung einer Pernsteuerspannung benutzbaren Transformator mit einem Magnetkreis, wenigstens einer Primärwicklung und wenigstens einer Sekundärwicklung sum Gegenstand, welcher dadurch gekennzeichnet ist, dass der Magnetkreis mehrere Schenkel aufweist, von denen die einen einen hohen magnetischen Widerstand und die anderen einen kleineren magnetischen Widerstand besitzen, wobei die Primärwicklung oder die Primärwicklungen auf eine oder mehrere Schenkel mit hohem magnetischen Widerstand und die Sekundärwicklung oder die Sekundärwicklungen auf einen oder mehrere Schenkel mit kleinerem magnetischen Widerstand aufgewickelt sind.as a transformer for feeding a Pern control voltage usable transformer with a magnetic circuit, at least one primary winding and at least one secondary winding sum object, which is characterized in that the magnetic circuit has several legs, one of which have a high magnetic reluctance and the others have a smaller magnetic reluctance, with the primary winding or the primary windings on one or more high reluctance legs and the secondary winding or the secondary windings are wound on one or more legs with a lower magnetic resistance are.

Der oder die Schenkel mit hohem magnetischen Widerstand können insbesondere einen bedeutenden Luftspalt aufweisen, während der oder die Schenkel mit einem kleineren magnetischen Widerstand einen kleineren Luftspalt oder sogar gar keinen Luftspalt enthalten können.The leg or legs with high reluctance can in particular have a significant air gap have, while the leg or legs with a smaller magnetic reluctance have a smaller air gap or can even contain no air gap at all.

Bei einer bevorzugten AusführungsformIn a preferred embodiment

besitzt der Magnetkreis des Transformators fünf Schenkel, wobei der mittlere Schenkel einen Luftspalt und die beiden Zwi~ schenschenkel einen Luftspalt, welcher kleiner als der des Mittelschenkels ist, enthalten, während die Endschenkel keinen Luftspalt haben, wobei die Primärwicklung um den Mittelschenkel und die beiden Sekundärwicklungen je um einen Endschenkel gewickelt aind.the magnetic circuit of the transformer has five legs, with the middle leg an air gap and the two intermediate legs schenschenkel an air gap, which is smaller than that of the Middle leg is included, while the end leg does not Have an air gap, with the primary winding wound around the center leg and the two secondary windings each wound around an end leg aind.

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert.The invention is hereinafter referred to explained on the drawing by way of example.

Pig, 1 zeigt schematisch die bereits besprochene Schaltung zur Einspeisung einer Tonfrequenzfernsteuerschaltung mit Hilfe von Transformatoren gemäss der bekannten Technik· Pig, 1 schematically shows the circuit already discussed for feeding an audio frequency remote control circuit with the aid of transformers according to the known technology.

Pig· 2 und 3 zeigen schematisch bzw. schaubildlich unter Wegbrechung von Teilen eine bevorzugte Auaführungafora eines erfindungsgemäsaen Transformatora. ,Pig · 2 and 3 show, schematically and diagrammatically, with parts being broken away, a preferred embodiment afora a transformer according to the invention. ,

00 98 47/1139 bad00 98 47/1139 bathroom

- ß - - 3239-70·- ß - - 3239-70

Fig» 4 asigt in gleicher Barstellung wieFig. 4 asigt in the same position as

FIg0 2 eine Ausführungsabwandlung dieser bevorzugten Ausführung» FIg 0 2 a variant of this preferred embodiment »

Pig. 2 und 3 zeigen eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemässen Transformators» Bei die« .aer besitzt der Transformator einen Magnetkreis 10 mit fünf Schenkeln oder Kernen 11, 12, 13, 14 und 15 aus Transformatorblechen (wie in Pig. 3 sichtbar). Der Mittelschenkel 13 (mit kleinerem Querschnitt ala die anderen Schenkel) und die Zwischenschenkel 12 und 14 enthalten Luftspalte 23, 22, 24, wobei der Luftspalt 23 langer als die Luftspalte 22 und 24 1st, wahrend die beiden Endschankel 11 und 15 keinen Luftspalt enthalten. Die Primärwicklung P ist auf den keinen Luftspalt enthaltenden Mittelschenkel 13 aufgewickelt, während die Sekundärwicklungen S1, S„ auf die keinen Luftspalt besitzenden End-Pig. 2 and 3 show a preferred embodiment of a transformer according to the invention "Bei die". The transformer has a magnetic circuit 10 with five legs or cores 11, 12, 13, 14 and 15 made of transformer sheets (as can be seen in Figure 3). The middle leg 13 (with a smaller cross-section than the other legs) and the intermediate legs 12 and 14 contain air gaps 23, 22, 24, the air gap 23 being longer than the air gaps 22 and 24, while the two end legs 11 and 15 contain no air gap. The primary winding P is wound onto the middle leg 13 which does not contain an air gap, while the secondary windings S 1 , S "are wound onto the end winding which does not have an air gap.

I <- taI <- ta

schenkel 11 und 15 aufgewickelt sind.legs 11 and 15 are wound.

Der (in Fig. 2 strichpunktiert dargestellte)The (shown in phantom in Fig. 2)

Prlmärfluas Pp, welcher von der Primärwicklung Έ erzeugt wird0 wenn diese von dem Einspeisestrom durchflossen, wird, verteilt sich gleichinässig beiderseits des Mittelschenkela auf die (ebenfalls strichpunktiert dargestellten) Fluoshälften Fp/2» Jede Flusshälfte Fp/2 verteilt sich ungleich auf die Schenkel 11 und 12 bzw. 14 und 15» wobei die in den Schenkeln 12 und 14 auftretenden Plüsse praktisch einander gleich und klein gegenüber den in den Schenkeln 11 und 15 auftretenden, ebenfalls einander gleichen Flüssen sind. Diese ungleiche Verteilung auf die Schenkel 12 und 11 bzw. 14 und 15 rührt von den in den Schenkeln 12 und 14 vorgesehenen Luftspalten her (während die Schenkel 11 und 15 keinen Luftspalt besitzen), welche den magnetischen Widerstand der Schenkel 12 und 14 gegenüber dem der Schenkel 11 und 15 erhöhen. Die in den Schenkeln 11 und 15 auftretenden verhältnismässig grossen Flüsse (welche einem Anteil entsprechen, welcher erheblich grosser als die Hälfte des Flusaes Pp/2 ist) induzieren in den Sekundärwicklungen S1 bzw. S„ eine in einem elektrischen Stromkreis benutzbare Spannung, insbesondere in dom Leiter einer Drehstromleitung bei Benutzung des Transformators der Fig· 2 und 3 zur Einspeisung tiner Tonfrequenzfernsteuerepannung·Prlmärfluas Pp, which is generated by the primary winding Έ 0 when the feed current flows through it, is distributed equally on both sides of the middle limb on the fluoro halves Fp / 2 (also shown in dash-dotted lines) »Each flux half Fp / 2 is distributed unequally on the limbs 11 and 12 or 14 and 15 »where the pluses occurring in the legs 12 and 14 are practically equal to one another and small compared to the flows occurring in the legs 11 and 15, which are also equal to one another. This unequal distribution on the legs 12 and 11 or 14 and 15 is due to the air gaps provided in the legs 12 and 14 (while the legs 11 and 15 have no air gap), which reduce the magnetic resistance of the legs 12 and 14 compared to that of the Increase legs 11 and 15. The relatively large fluxes occurring in the legs 11 and 15 (which correspond to a proportion which is considerably greater than half of the Flusaes Pp / 2) induce in the secondary windings S 1 and S "a voltage that can be used in an electrical circuit, in particular in dom the conductor of a three-phase line when using the transformer of FIGS. 2 and 3 for feeding in audio frequency remote control voltage

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BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

Venn*dagegen, insbesondere bei einemVenn * on the other hand, especially with one

Ferneteuertraneförmator, die Sekundärwicklungen S., und S-von einem Strom mit der Frequenz des Netzes durchflossen werden, in welches die Fernsteuerspannung eingespeist wird, erzeugt dieser Strom in jedem Schenkel 11 und 15 einen (in Fig. 2 gestrichelt dargestellten) Sekundarflüss Fs.Remote control transformer, the secondary windings S., and S-von a current with the frequency of the network flowing through it into which the remote control voltage is fed, If this current generates a (in Fig. 2 shown in dashed lines) secondary fluid Fs.

Jeder Fluss Fs schliesst sich über dieEach river Fs closes over the

Schenkel 12 und 13 tew. 14 und 13 (wie ebenfalls strichpunktiert dargestellt), wobei die in den Solienkeln 12 und 14 auftretenden Anteile des Flusses Fs einander gleich und insbesondere grosser als die in dem Schenkel 13 auftretenden Anteile sind, da die Lange des Luftspalte 23 des Schenkels 13 grosser als die luftspalte 22 waä 24 der Schenkel 12 und 14 und der Querschnitt des Schenkels 13 und des luftspalte 23 kleiner als der Querschnitt der Schenkel 12 und 14 und* der luftspalte 22 und 24 ist, wodurch der magnetische Widerstand des SchenkelsLegs 12 and 13 tew. 14 and 13 (as also shown in phantom), the portions of the flow Fs occurring in the soleballs 12 and 14 being equal to each other and, in particular, greater than the portions occurring in the leg 13, since the length of the air gap 23 of the leg 13 is greater than that air gap 22 waä 24 of the legs 12 and 14 and the cross section of the leg 13 and the air gap 23 is smaller than the cross section of the legs 12 and 14 and * the air gap 22 and 24, whereby the magnetic resistance of the leg

13 gegenüber dem'der Schenkel 12 und 14 vergrössert wird»13 compared to which the legs 12 and 14 are enlarged »

- Sie«- hat zur Folge, dass der Transformator der Fig. 2 uwi 3 Tom der Primärseite aus gesehen eine feste Kopplung und von der Sekundärseite aus gesehen eine lose Kopp-· lung besitzt. .The consequence of this is that the transformer in FIGS . 2 and 3 Tom has a fixed coupling seen from the primary side and a loose coupling seen from the secondary side. .

Ferner werden zweckmäüsig bei einem Bin-Furthermore, it is expedient in the case of a binding

spei3etransformator die Luftspalte 22 und 24 der Schenkel 12. und 14 so bemessen, dass die Sekundärwicklungen S- und S„ für den Strom mit der Frequenz des Drehstromnetzes (50 Hz) bei einer Reiheneinspeiaung eine geringe Impedanz und bei einer Nebenschlusseinspelsung eine möglichst hohe Impedanz besitzen*Spei3etransformator size the air gaps 22 and 24 of the legs 12 and 14 so that the secondary windings S and S "for the current with the frequency of the three-phase network (50 Hz) have a low impedance with a series feed and the highest possible impedance with a shunt feed *

In FIg· 4 ist eine AusführungsabwandlungIn Figure 4 there is a variant embodiment

der Ausfuhrungsform der Fig. 3 dargestellt, bei welcher man wieder den Magnetferöis 10 mit ''den Schenkeln 111 12, 13, 14 und 15 und die Luftspalte 22f 23 und 24 in den Schenkeln 12, 13 undthe embodiment of Fig. 3, in which one again the Magnetferöis 10 with '' the legs 11 1 12, 13, 14 and 15 and the air gaps 22 f 23 and 24 in the legs 12, 13 and

14 findet. Wie bei der Ausführungsform der Fig. 2 und 3 umgibt die Primärwicklung P den Mittelschenkel 13, welcher einen kleineren Querschnitt und einen längeren Luftspalt als die Zwischen-Bchenkel 12 und ,Vhat* Anstelle der beiden Sekundärwicklungen S-, S« der Fig» 2 und 3 besitzt jedoch die Ausführungsform der Fig. 4 eine .eißsige alle Schenkel 12, 13 und 14 umfaösende14 finds. As in the embodiment of FIGS. 2 and 3 surrounds the primary winding P the middle leg 13, which has a smaller one Cross-section and a longer air gap than the intermediate legs 12 and, Vhat * instead of the two secondary windings S, S "of FIGS. 2 and 3, however, has the embodiment of FIG Fig. 4 shows a .eißsige all legs 12, 13 and 14 enclosing

α s, ■■■■'■■ '■■'■' : " α s, ■■■■ '■■' ■■ '■' : "

00984 7/113 900984 7/113 9

BADBATH

- 8 - 3239-JQ- 8 - 3239-JQ

Die Erfindung ist natürlich nicht aufThe invention is of course not up

die oben unter Bezugnahme auf Fig. 2 bis 4 beschriebenen Ausfuhr ungs form en beschränkt»the export described above with reference to FIGS form s limited »

Ganz allgemein kann nämlich die ErfindungIn general, the invention can

unter Benutzung von Magnetkreisen mit mehreren Schenkeln oder Kernen ausgeübt werden, von denen gewisse einen verhältnismässig grossen Luftspalt und andere einen kleineren oder gar keinen Luftspalt aufweisen, so dass Schenkel mit verschiedenen magnetischen' Widerständen entstehen.using magnetic circuits with multiple legs or Cores are exercised, some of which have a relatively large air gap and others a smaller one or none at all Have air gap, so that legs with different magnetic 'resistances arise.

So kann man z.B. einen erfindungsgemässenSo you can, for example, an inventive

Transformator mit einem Magnetkreis mit nur drei Schenkeln herstellen, wobei der Mittelschenkel und ein Aussenschenkel einen Luftspalt und der andere Aussenschenkel keinen Luftspalt aufweisen, wobei die Primärwicklung z.B. den mit einem Luftspalt versehenen Aussenschenkel und die einzige Sekundärwicklung den luftspaltlosen Aussenschenkel umgibt. Diese Ausführung entspricht der der Pig» 4, wobei jedoch die Schenkel 11 und 12 fortgefallen sind. 'Make a transformer with a magnetic circuit with only three legs, wherein the middle limb and one outer limb have an air gap and the other outer limb has no air gap, where the primary winding e.g. the outer leg provided with an air gap and the only secondary winding the Air gap-free outer leg surrounds. This design corresponds to that of the Pig »4, but the legs 11 and 12 have been omitted are. '

Es kann auch ein fünfschenkliger MagnetkreisIt can also be a five-legged magnetic circuit

der in Pig· 2 dargestellten Art benutzt werden, welcher jedoch Luftspalte in den Schenkeln 11 und 15 anstatt in den Schenkeln 12 und 14 oder in dem Schenkel 13 besitzt, wobei die Primärwicklung oder die Primärwicklungen stets einen oder mehrere Schenkel mit verhältnismässig grossem Luftspalt und die Sekun- . därwicklung oder die Sekundärwicklungen stets einen oder mehrere luftspaltlose Schenkel umgeben*of the type shown in Pig * 2, but which one Air gaps in the legs 11 and 15 instead of in the legs 12 and 14 or in the leg 13, the primary winding or the primary windings always one or more Leg with a relatively large air gap and the seconds. primary winding or the secondary windings always one or more air gapless legs surround *

Ganz allgemein umgibt bei einem Transformator mit einem Magnetkreis mit Schenkeln mit grossera Luftspalt, kleinem Luftapalt oder keinem Luftspalt die Primärwicklung einen oder mehrere Schenkel mit groasem Luftspalt, während die Sekundärwicklung oder die Sekundärwicklungen um luftspaltlose Sehenkel gewickelt sind.In general, in a transformer with a magnetic circuit with legs with a large air gap, With a small air gap or no air gap, the primary winding has one or more legs with a large air gap, while the secondary winding or the secondary windings around cords without air gaps are wrapped.

In der früheren Technik wurden bereitsIn the earlier technique were already

Magnetkreise mit mehreren Schenkeln benutzt, von denen die einen einen hohen magnetischen Widerstand und die anderen einen kleineren magnetischen Widerstand haben, wobei die Schenkel niii hohem magnetischen Widerstand einen Luftspalt enthalten können. Derartige Hagnetkreise wurden jedoch bisher nicht in Tranefor-Magnetic circuits with several legs are used, of which the one has a high reluctance and the other has a lower reluctance, with the legs niii high magnetic reluctance may contain an air gap. Magnetic circuits of this type have not yet been used in Tranefor-

009847/1139009847/1139

BAD ORlQHMAlBAD ORlQHMAl

matoren benutzt, welche in den beiden Richtungen stark verschiedene Kopplungen »wischen der Primärwicklung und der Sekundärwicklung aufweisen, sondiern zur Herstellung von Transformatoren, welche in dem selben Sinn sehr verschiedene Kopplungsverhältnisse haben, um anfänglich eine sehr hohe Spannung und hierauf eine geringere Spannung zu erhalten» oder zur gleichzeitigen Aufnahme der Wicklungen eines Transformators und einer Drosselspule, wodurch der Platzbedarf und das Gewicht infolge der Benutzung eines gemeinsamen Magnetkröises für alle Wicklungen herabgesetzt werden.The primary winding and the Have secondary winding, probes for the production of Transformers, which are very different in the same sense Have coupling ratios in order to initially obtain a very high voltage and then a lower voltage » or for the simultaneous inclusion of the windings of a transformer and a choke coil, reducing the space requirement and the weight due to the use of a common magnetic crown be reduced for all windings.

Der erfindungsgemässe Transformator besitzt gegenüber den bereits bekannten Transformatoren zahlreiche Torteil·, inebesondere folgendet Compared to the transformers already known, the transformer according to the invention has numerous gate parts, in particular the following

Zunächst ist sein Übersetzungsverhältnis in dem Sinn Sekundärwicklung/Primärwicklung stark verschieden von dem Kehrwert des Übersetzungsverhältnisses in dem Sinn Primärwicklung/Sekundärwicklung.First of all, its transformation ratio in the sense of secondary winding / primary winding is very different from the reciprocal of the transformation ratio in the sense of primary winding / secondary winding.

Bei seiner Benutzung als TransformatorWhen used as a transformer

zur Einspeisung einer Pernsteuerspannung ermöglicht er den Portfall der abgestimmten Kreise oder Resonanzkreise sowie der Leiter grossen Durchmessers für den Einepeisekreis, welche üblicherweise benutzt werden und teuer sind»for feeding in a Pern control voltage, it enables the Portfall the coordinated circles or resonance circles as well the conductor of large diameter for the feed circuit, which are commonly used and are expensive »

Er kann auch für andere Anwendungen benutzt werden, welche in den beiden Richtungen stark verschiedene Kopplungen zwischen der Primärwicklung und der Sekundärwicklung erfordern, z.B. in Systemen zur Übertragung von Informationen in nur einer Richtung, welche nicht von anderen Sendern kommende Informationen empfangen dürfen« ,It can also be used for other applications which require very different couplings between the primary winding and the secondary winding in the two directions, e.g. in systems for the transmission of information in only one direction, which is not from others Broadcasters are allowed to receive incoming information «,

0098*7/11390098 * 7/1139

«κ. "J «Κ. "J

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

Claims (1)

PatentansprücheClaims 3239"7§020818 3239 " 7 §020818 Transformator nit in den. beiden.-Richtung en verschiedenen Kopplungen, insbesondere zur Einspeisung einer Fernsteuerspannung, mit einem Magnetkreis, wenigstens einer Primärwicklung und wenigstens einer Sekundärwicklung, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetkreis mehrere Schenkel (11, 12, 13, 14) aufweist, von denen die einen einen hohen magnetischen Widerstand und die anderen einen kleineren magnetischen Widerstand besitzen, wobei die Primärwicklung oder die Primärwicklungen (P) auf einen oder mehrere Schenkel mit hohem magnetischen Widerstand und die Sekundärwicklung oder die Sekundärwicklungen (Sj, S.) auf einen oder.mehrere Schenkel mit kleinerem magnetischen Wideretand aufgewickelt sind.Transformer not in the. two.-direction en different couplings, in particular for feeding in a remote control voltage, with a magnetic circuit, at least one primary winding and at least one secondary winding, characterized in that the magnetic circuit has several legs (11, 12, 13, 14), one of which high magnetic reluctance and the others have a lower magnetic reluctance, the primary winding or the primary windings (P) on one or more legs with high magnetic resistance and the secondary winding or the secondary windings (Sj, S.) on one or more legs with smaller magnetic resistance are wound. 2.) Transformator iraeh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Schenkel mit hohem magnetischen Widerstand (13) einen Luftspalt (13). aufweiset, während der oder die Schenkel mit kleinerem magnetischen Widerstand einen luftspalt (22, 24), welcher kleiner ale der eines · } Schenkels mit hohem magnetischen Widerstand (13) 1st, oder auch gar keinen Luftspalt (Schenkel 15) enthalten.2.) Transformer iraeh claim 1, characterized in that the leg or legs with high reluctance (13) has an air gap (13). has, while the leg or legs with lower magnetic resistance contain an air gap (22, 24) which is smaller than that of a leg with high magnetic resistance (13), or even no air gap (leg 15). 3») Transformator nach Anspruch 2, dadurch3 ») transformer according to claim 2, characterized gekennzeichnet, dass wenigstens ein Schenkel mit hohem magnetischen Widerstand (13) einen kleineren Querschnitt als der oder die Schenkel (11, 12, 14, 15) mit kleinerem magnetischen Widerstand besitzt.characterized in that at least one leg with high magnetic Resistance (13) has a smaller cross section than the leg or legs (11, 12, 14, 15) with a smaller magnetic Possesses resistance. 4·) Transformator nach Anspruch 2 oder 3»4 ·) Transformer according to claim 2 or 3 » dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Schenkel mit hohem magnetischen Widerstand (13) qlnen längeren Luftspalt (23) als der odtr die Schenkel (12, H)^ mit kleinerem magnetischen Widerstand besitBt.characterized in that at least one leg with high magnetic resistance (13) has a longer air gap (23) than the leg (12, H) ^ with lower magnetic resistance. 5.) Transformator nach Anspruch 1, dadurcch gekennzeichnet, dass sein Magnetkreis fünf Schenkel besitzt, wobtl der Mittelsohenkel (13) einen Luftspalt (23) und dl· beiden Zvinohenaohenkel (12, U) je einen Luftspalt (22* 24) t welcher kleiner als der des Mittelschenkels ist, besitzen» :! wahrend die'Auesenschenkel (11, 15) keinen Luftspalt enthalten, wobt! eine Pripärwiofclung (P) auf den Mittelachenkel (13) und * 5.) Transformer according to claim 1, characterized in that its magnetic circuit has five legs, whereby the middle handle (13) has an air gap (23) and the two Zvinohenao handle (12, U) each have an air gap (22 * 24) which is smaller than that of the middle leg, have » :! while the ' Ousenschenkel (11, 15) contain no air gap, wove! a primary coil (P) on the middle thigh (13) and * - v iri ·, omit/ti 3t- v iri ·, omit / ti 3t BAD ORIGINAL BATH ORIGINAL - 11 - v 3239-70- 11 - v 3239-70 eine Sekundärwicklung (S) um die durch den Mittelschenkel und die "beiden Ewischenschenkel gebildete Anordnung gewickelt ist (Fig. 4).a secondary winding (S) around the through the middle leg and the "two intermediate legs formed arrangement wrapped is (Fig. 4). 6.) Transformator mit verschiedenen Kopplungen in den beiden Richtungen, insbesondere zur Einspeisung einer Fernsteuerspannung, ait einem Magnetkreis, wenigstens einer Primärwicklung und wenigstens einer Sekundärwicklung, dadurch gekennzeichnet, dass der Hagnetkreis mehrere Schenkel aufweist, von denen die einen einen hohen magnetischen Wideretand, andere einen mittleren magnetischen Widerstand und wiederum andere einen sehr geringen magnetischen Widerstand besitzen, wobei die Primärwicklung oder die Primärwicklungen auf eine oder mehrere Schenkel mit hohem magnetischen Widerstand und die Sekundärwicklung oder die Sekundärwicklungen auf einen oder mehrere Schenkel mit sehr geringem magnetischen Widerstand gewickelt 3ind, während der oder die Schenkel mit mittlerem magnetischen Widerstand keine Wicklung aufweisen.6.) Transformer with different couplings in both directions, especially for supply a remote control voltage, with a magnetic circuit, at least one primary winding and at least one secondary winding, characterized in that the magnetic circuit has several legs, one of which has a high magnetic resistance, others have medium reluctance and still others have very low reluctance have, the primary winding or the primary windings on one or more legs with high reluctance and the secondary winding or windings on one or more legs with very little magnetic Resistance wrapped 3ind, while the leg or legs with it medium magnetic resistance have no winding. 7·) Transformator nach Anspruch 6, dadurch7 ·) Transformer according to claim 6, characterized gekennzeichnet t dass der oder die Schenkel mit hohem magnetischen Widerstand einen grossen Luftspalt enthalten, wahrend der oder die Schenkel mit mittlerem magnetischen Widerstand einen kleineren Luftspalt und die Schenkel mit sehr geringem magnetischen Widerstand gar keinen Luftspalt enthalten.characterized t that the leg or legs with high magnetic resistance contain a large air gap, while the leg or legs with medium magnetic resistance contain a smaller air gap and the legs with very low magnetic resistance contain no air gap at all. 8.) Transformator nach Anspruch 6, dadurch8.) Transformer according to claim 6, characterized gekennzeichnet, dass sein Magnetkreis fünf Schenkel aufweist, wobei der Mittelschenkel einen sehr langen Luftspalt und die beiden Zwißchenechenkel je einen kürzeren Luftspalt besitzen, während die Ausaenachenkel keinen Luftspalt enthalten, wobei die Primärwicklung auf den Mittelschenkel und die beiden Sekundärwicklungen ^e auf einen luaaenschenkel gewickelt sind.characterized in that its magnetic circuit has five legs, the middle leg having a very long air gap and the both legs each have a shorter air gap, while the Ausaenachenkel contain no air gap, whereby the primary winding on the middle leg and the two secondary windings ^ e are wrapped on a luaa thigh. 9·) Transformator nach Anspruch 5 oder 8,9 ·) Transformer according to claim 5 or 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelsehenkel einen kleineren Querschnitt als die anderen Schenkel hat.characterized in that the middle handle has a smaller one Cross-section than the other legs. 1Qv) Transformator nach einem der Ansprüche1Qv) transformer according to one of the claims 1 bis 9ι dadurch gekennzeichnet, daea die in ein Net» für den Transport elektriaciier Ehergie: In Reihe geschaltete Sekundärwicklung oder -wicMungett fur äen Durchgang eines Stro»e «it der Frequenz de® ate BekuMäiificklung oder die Sekuridärvickluft«1 to 9ι characterized in that the in a Net »for the Transport elektriaciier Ehergie: Secondary winding connected in series or -wicMungett for the passage of a stream Frequency de® ate BekuMäiificklung or the Sekuridärvickluft « 009847711*8 , B4n '009847711 * 8, B4n ' BAD ORIGINALBATH ORIGINAL - 12 - 3239-70- 12 - 3239-70 gen durchfliessenden Stroms eine geringe Impedanz haben,have a low impedance for the current flowing through them, 11.) Transformator nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die im Nebenschluss zu einem Netz für den Transport elektrischer Energie liegende Sekundärwicklung oder -wicklungen für den Durchgang eines Stroms mit der Frequenz des diese Sekundärwicklung oder Sekundärwicklungen durchfliessenden Stroms eine hohe Impedanz haben.11.) Transformer according to one of the claims 1 to 9, characterized in that it is connected to a network for the transport of electrical energy Secondary winding or windings for the passage of a current at the frequency of that secondary winding or secondary windings flowing current have a high impedance. L e e r s e i t eL e r s e i t e
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