DE2219355C3 - Transformator mit flacher Bauform - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen 1 ransformator mit einem mindestens drei Schenkel gleicher Schichthöhe aufweisenden Kern und einer Primärwicklung, die in mindestens zwei jeweils auf einem besonderen Schenkel angeordnete Teilwicklungen aufgeteilt ist, sowie mindestens einer Sekundärwicklung, die auf einem weiteren Schenkel angeordnet ist, der durch die Summe der mit den Primärteilwicklungen erzeugten Magnetflüssse beaufschlagt wird, wobei die Schichthöhe des Kerns kleiner als die Breite des die Sekundärwicklung tragenden Schenkels ist und die mit den Primärteilwicklungen versehenen Schenkel etwa quadratischen Querschnitt haben.

Bekannte Transformatoren weisen insbesondere in ihren kleinen Bauformen Nachteile auf, die die Leistung und die geringstmögliche Bauhöhe begrenzen. Mit der Entwicklung der gedruckten Schaltungen werden jedoch Transformatoren relativ geringer Leistung erforderlich, die sich durch .neringe Verluste bei geringer Bauhöhe auszeichnen. Die zunehmende Verringerung der Bauhöhe mit herkömmlichen Mitteln wird unwirtschaftlich, denn zur Verwirklichung einer ausreichenden Windungszahl, die mit abnehmendem Kernquerschnitt ansteigt, müssen dann Diahtdurchmesser unter 0,05 mm verwendet werden. Gleichzeitig tritt infolge des insbesondere durch genormte Transformatorkernbleche vorgegebenen und begrenzten Wickelraumes eine erhöhte Oberschlagsgefahr auf, denn eine besondere Isolation zwischen der Primärwicklung und der Sekundärwicklung, die spannungsfest bis zu Werten von etwa 2500VoIt ist. kann nicht mehr vorgesehen werden. Die maximale entnehmbare Leistung eines solchen Kleinti'ansformators mit einem Kern EI 30 a beträgt ca. 1,2 VA bei einem Wirkungsgrad von ca. 42 °/o.

Die bekannten Mantelkerntransformatoren haben eine schlechte Wärmeableitung, die durch ihre ohnehin schon gedrungene Bauform und die Übereinanderwicklung von Primär- und Sekundärwicklung bedingt ist. Die durch die eine Wicklung erzeugte Wärme wird durch direkte Leitung auf die andere

Wicklung übertragen. Ferner ist infolge des durch den Mantelkern begrenzten Wickelraumes die Stromdichte, d.h. die Stromstärke, bezogen auf eine Einheit des Wickelquerschnitts, begrenzt, so daß sich die TemperaturverhäUnisse bei Erhöhung der Leistung mit einem vorgegebenen Kern infolge der Umöglichkeit, den Drahtdurchmesser zu vergrößern, rasch verschlechtem.

Insbesondere für kleine Transformatoren, die sich zur Anordnung auf gedruckten Schaltungen eignen sollen, ist ein Vergießen z.B. in einem Bechergehäuse erwünscht. Auf Leiterplatten aufgelötete und an ihnen befestigte Mantelkerntransformatoren verursachen bei einer Leistung ab ca. 10 VA eine starke mechanische Belastung und benötigen besondere Befestigungselemente. Außerdem sind Bauhöhen solcher Transformatoren, die bei 40 bis 60 mm liegen, sehr unerwünscht, da für gedruckte Schaltungen Nonnbauhöhen vorgeschrieben sind. Solche Bauhöhen sind beispielsweise 12, 15, 18 und 22 mm. Die bisherigen Manteltransformatoren sind bei annehmbarem Wirkungsgrad mit solchen Bauhöhen nicht zu verwirklichen. Außerdem verursacht die gedrungene Bauform der Transformatoren ein zu hohes Gewicht pro belasteter Flächeneinheit. Das Gewicht kann allerdings geringfügig reduziert werden, wenn die Transformatoren nicht vergossen werden. Damit sind ihre Wicklungen jedoch allen äußeren Einflüssen wie Feuchtigkeit, Säuredämpfen, Oxydation usw. ausgesetzt. Außerdem ist die Berührungsgefahr erhöht, da leicht ein Berühren spannungsführender Elemente möglich ist.

Die Gründe für die vorstehend aufgezeigten Nachteile liegen im wesentlichen darin, daß die Primärwicklung und die Sekundärwicklung der üblichen Mantelkerntransformatoren auf dem mittleren Schenkel übereinander angeordnet sind. Durch diese Anordnung besteht ferner eine hohe direkte kapazitive und induktive Wirkung zwischen Primär- und Sekundärwicklung. Die kapazitive Kopplung kann mit einer zwischen beide Wicklungen eingebrachten leitenden Folie verhindert werden. Ist ein solcher Schirm vorgesehen, so ist jedoch die jeweilige Kapazität zwischen Primärwicklung und Folie und zwischen Sekundärwicklung und Folie groß. Gleichzeitig tritt der Nachteil auf, daß beim Durchbrennen einer Wicklung relativ hohe Kriechströme über die Folie erzeugt werden können.

Es sind ferner Einphasentransformatoren mit Dreischenkelkern bekannt, bei denen die Primärwicklung in zwei jeweils auf einem besonderen Schenkel angeordnete Teilwicklungen aufgeteilt ist, und eine Sekundärwicklung auf dem dritten Schenkel angeordnet ist, der durch die Summe der mit den Primärteilwicklungen erzeugten Magnetflüsse beaufschlagt wird. Die Primärteilwicklungen sind miteinander verbunden und werden durch ein- und dieselbe Stromquelle gespeist. Wird ein solcher Transformator mit einem Dreischenkel-Transformatorkern der üblichen Art bei eintsprechend der geforderten Leistung vorgegebener Schichthöhe aufgebaut, wobei der mittlere Schenkel einen Querschnitt gleich der Summe der Querschnitte der Außenschenkel hat, so entsteht ein Gebilde mit großem Volumen, da außer dem Mittelschenk;! auch die Außenschenkel mit Wicklungen versehen sind. Allerdings hat ein solcher Transformator eine bessere Temperaturverteilung und Wärmeabstrahlung als ein Mantelkerntransformator, so daß er höher belastet werden kann. Nachteilig ist jedoch auch hier der begrenzte Wickelraum, denn bei den üblicherweise verwendeten Normblechen ist das sogenannte Fenster zu beiden Seiten des S Mittelschenkels nur so breit wie der jeweilige Außenschenkel, ^r,o daß auch dabei der Stromdichte etwa die für Mantelkerntransformatoren üblichen Grenzen gesetzt sind, insbesondere wenn ein derartiger Transformator z.B. nach der britischen Patentschrift 566 221 flach und entsprechend weniger leistungsfähig gebaut wird.

Die bisher bekannten Prinzipien für den Aufbau von Transformatoren zeigen also keinen Weg, wie man zu kleinen, der technischen Entwicklung gerechten Bauformen gelangen kann, die nicht nur flach sind, sondern bei gleicher Leistung auch ein gegenüber bisherigen Transformatoren geringeres Volumen aufweisen. Es können zwar abweichend von Normblechen üblicher Art für die Eisenkerne auch « Blechschnitte verwendet werden, -, -.e sie z. B. durch die deutsche Ausiegeschrift 1 15? 204 bekannt, sind, jedoch führen solche Möglichkeiten zu Transformatoren, die bei zwar verringerten Verlusten ein größeres Eisenvolumen und damit einen größeren »5 Raum!isdarf haben.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Transformator zu schaffen, der eine flache, quaderförmige Bauform und ein geringeres Volumen als bisher übliche Transformatoren hat und dabei unter Einhaltung normaler Betriebstemperaturen eine Leistungsabgabe ermöglicht, die mindestens derjenigen der bisher relativ großen Mantelkerntransformatoren entspricht, wobei jedoch ein Eisenkern mit etwa der halben Schichthöhe solcher Mantelkemtransformatoren zum Einsatz kommen soll.

Ein Transformator der eingangs genannten Art ist zur Lösung dieser Aufgabe erfindugsgemäß derart ausgebildet, daß der von dem Magnetfluß für Jie Sekundärwicklung durchsetzte Teil des Kerns einen Querschnitt hat, der kleiner als die Summe der etwa quadratischen Querschnitte der mit den Primärteilwicklungen versehenen Schenkel ist und daß die Primärteilwicklungen hinsichtlich der mit ihnen erzeugten Magnetflüsse unter Zugrundelegung der durch das Eisenvolumen ihrer Schenkel umsetzbaren Energie dimensioniert sind und daß die Wicklungen Spulenkörper aus geeignetem hoch wärmeleitfähigem Material aufweisen.

Bei einem Transformator nach der Erfindung wird in Abweichung von den genormten Kernblechcn ein Schenkelqiierschnitt für die Sekundärwicklung vorgesehen, der kleiner ist eis die Summe der Querschnitte der Schenkel für die Primärteilwicklungen. Diese Maßnahme ermöglicht den Bau von Transformatoren, deren Leisiangsausbeute derjenigen eines wesentlich höheren Mantelkerntransformators entspricht, wenn gleichzeitig die genannte Dimensionierung der Prirnärteilwicklungen nach ihren Kernschenkeln erfolgt.

Bei mit Normblechen aufgebauten Transformatoren sind der zur ausreichenden Magnetjsie.iing bei vorgegebener Spannung erforderlichen Windungszahl der Primärwicklungen Grenzen gesetzt, bedingt durch den begrenzten, bei Normblechen verfügbaren Wickelraum und die dabei mögliche Stromdichte. Die gegenwärtig erhältlichen Transformatorkcrnbleche haben jedoch eine Qualität, die Magnetisierungswerte zuläßt, welche durch Wicklungen in der-

art begrenztem Volumen nicht erreicht werden können, wenn nicht eine unverhältnismäßig hohe Betriebstemperatur in Kauf genommen werden soll.

Maßgebend für die Krfindung ist nun die Erkenntnis, daß das Transformatoreisen eines nach der Erfindung ausgebildeten Transformators in einem relativ geringen Teil des gesamten Transformatorkerns, nämlich im Mittelschenkel, einer erhöhten Belastung ausgesetzt werden kann, ohne daß damit eine bedeutende Verschlechterung des Gesamtwirkungsgrades verbunden wäre. Hierbei ist lediglich wichtig, daß die nicht in diesem Teil angeordneten Primärteilwicklungen die erforderliche Gesamtmagnetisierung möglichst verlustfrei erzeugen können. Dies bedeutet, daß der Kernquerschnitt für die Primärteilwieklungcn so zu bemessen ist. daß das Transformatoreisen dort in einem normalen, noch nicht zu einer erheblichen Sättigung führenden Indukiionsbercich magnetisiert wird. Gegenüber den genormten Abmessungen kann dies /. B. dadurch erreicht werden, daß das am Schenkel für die Sekundärwicklung eingesparte Eisenvolumen den Schenkeln für die Primärteilwickiungen zugeschlagen wird oder daß, ausgehend von genormten Blechen, die Gesamtbreite des Blechformats gewissermaßen durch Entnahme eines Materialstrcifens aus der Mitte des Sekundärwieklungsschenkcls um einen Betrag verringert wird, der der Querschnittsverringerung des Schenkels der Sekundärwicklung entspricht.

Dadurch entsteht ein Transformatorblcch mit vergrößerten Fenstern und mit ihnen in der Breite übereinstimmenden, also verbreiterten Außenschenkcln, dessen Außenabmessungen nahezu mit denen eines genormten Blechs gleicher Leistungsklasse übereinstimmen. Die verbreiterten Außenschenkcl gestatten eine Verringerung der Windungszahl und in Verbindung mit den größeren Fenstern die Verwendung eines größeren Drahtquerschnitts, so daß die Betriebstemperatur abfällt und der Wirkungsgrad ansteigt.

Wenn die von den Primärteilwicklungen erzeugten magnetischen Teilflüsse dann auf einen Schenkclquerschnitt für die Sekundärwicklung konzentriert werden, der geringer ist als die Summe der Schenkelqucrschnitie für die Primärteilwicklungen, so ergibt sich allein im Bereich des Schenkels für die Sekundärwicklung eine gegenüber dem gesamten restlichen Transformatorkern erhöhte magnetische Induktion, die aber mit normal beanspruchten Primärteilwicklungen und zugehörigen normal bemessenen Schenkelquerschnitten eizeugt wird, so daß auch die im Primärteil des Transformators vorherrschenden Temperaturverhältnisse als normal anzusehen sind. Im Bereich des Schenkels der Sekundärwicklung kann mit dem dort erzeugten Gesamtfluß eine Sekundärwicklung verkettet werden, die hinsichtlich ihres Raumbedarfs infolge des geringen Schenkelquerschnitts kleiner dimensioniert ist als eine für die entnehmbare Leistung an sich erforderliche und normalerweise auf einem größeren Kernquerschnitt angeordnete Sekundärwicklung. Ihre nach den vorstehenden Betrachtungen logischerweise erhöhte Betriebstemperatur wird durch den vergleichsweise kühlen und größeren übrigen Teil des Transformators auf zulässige Werte gesenkt. Nach diesem Prinzip läßt sich also ein Transformator verwirklichen, der eine höhere Leistung liefert oder bei gleicher Leistung noch günstigere Temperaturwerte hat als ein Transformator mit solchen Schenkelquerschnitten, die an jeder Stelle einen gleichbleibenden magnetischen Induktionswert zulassen.

Es hat sich gezeigt, daß gegenüber der bisher üblichen Dimensionierung eine Verringerung des Schenkelquerschnitts für die Sekundärwicklung auf einen Wert möglich ist. der etwa dem νΊ-fachen Schenkelquerschnitt einer Primärteilwicklung entspricht. Im Gegensatz zu dem Querschnittsverhältnis 1 : 2 zwischen den Schenkeln für die Priniärteilwicklungen

ίο und dem Schenkel für die Sekundärwicklung wird bei gleichbleibendem Kernformat durch ein Querschnittsverhältnis von ca. 1 : 1,4 bis 1 : 1.5 der verfügbare Wickelraum zwischen den Schenkeln so vergrößert, daß erheblich größere Drahtquerschnitte für

is die Primärwicklungen gewählt werden können. Durch die damit verbundene weitere Verringerung der ohmschen Wicklungsvcrlustc ist gleichfalls eine Verbesserung des Wirkungsgrades bei iiwmniicii Temperaturwerten gewährleistet.

Es sind weitere Verbesserungen der vorstehend beschriebenen Verhältnisse möglich, wenn kornorientierte Transformatorbleche verwendet werden, die in Längsrichtung der Schenkel eine Vorzugsrichtung für die Magnetisierung aufweisen. Dies gilt ins-

*5 besondere für den relativ hoch beanspruchten Schenkel der Sekundärwicklung.

Die Ei.iiidung wird im folgenden an Hand in den Figuren dargestellter Ausführungsbcispicle von Transformatoren beschrieben. Eis zeigt

F i g. 1 eine schematische Schniitdarstellung eines nach der Erfindung ausgebildeten Transformators,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines nach der Erfindung aufgebauten Transformators, der sich insbesondere für den Einsatz auf gedruckten Schaltungen eignet und

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines Transformators der in Fig. 2 gezeigten Art in vergossenem Zustand.

In Fig. 1 ist ein Transformator im Schnitt dargestellt, der nach der Erfindung aufgebaut ist. Es ist zu erkennen, daß dieser Transformator eine sehr flache Bauform hat. denn die Blechpackung seines Kerns ist so ausgeführt, daß die Außenschenkel il und 13 nahezu quadratischen Querschnitt aufweisen. Diese Querschnittsform kommt dem idealen kreisrunden Querschnitt am nächsten. Der Innenschenkel 12 hat einen rechteckförmigen Querschnitt, der jedoch im Gegensatz zu den bisher bekannten Transformatoren mit im gesamten Kern gleichbleibender magnetischer Induktion nicht den doppelten Wert des Querschnitts eines Außenschenkels hat, sondern einen Wert, der ungefähr dem 1,4- bis l,5fachen Querschnitt eines Außenschenkels entspricht. Auf den Außenschenkeln 11 und 13 sind Primärteilwicklungen 14 a und 14 b aufgebracht, sie können in Reihe oder parallel zueinander geschaltet werden, so daß eine einfache Umschaltung der Primärspannung bei gleichbleibende! Leistung möglich ist.

Auf dem Innenschenkel 12 ist die Sekundärwicklung 15 angeordnet. Es ist zu erkennen, daß insbesondere gegenüber den bisher üblichen Mantelkerntransformatoren die Höhe des gesamten Transformators jeweils durch die Dicke nur einer Wicklung bestimmt ist, nicht jedoch durch die Gesamtdick< zweier übereinander angeordneter Wicklungen Außerdem hat der Kern mit den Schenkeln 11, Ii und 13 nur die halbe für Mantelkerne erforderlichf Höhe. Der in den Fenstern zwischen den Schenkelr

11. 12 und 12, 13 verfügbare Wickclraum ist durch die Wicklungen 14a, 14b und IS bis auf einen Sicherheitsabstand ausgenutzt. Aus der Schnittdarstellung ist ferner zu erkennen, daß die Elemente, die eine Erwärmung des Transformators verursachen können, über das gesamte Volumen des Transformator: gleichmäßig verteilt sind, so daß insgesamt eine günstige Temperaturverteilung und Wärmeabstrahlung erreicht wird. Außerdem ist die mittlere Windungslänge der Einzelwicklungen 14 (., 14 Λ und 15 gegenüber der mittleren Windungslänge von Wicklungen eines Mantelkcrntransformators wesentlich verkürzt, wodurch der Aufwand an Kupferdraht für die Wicklungen wesentlich herabgesetzt ist.

Ein Transformator der in Fig. I gezeigten Ar! erzeugt mit seinen Primärteilwicklungen 14« und 14 Λ magnetische Tcilflüssc. die im mittleren Schenkel 12

!„■ t.r.*.·.·!'- — ...-.....» —.. — f.':!.—» .. ..--J-.-- -._ 1 -1 ._» ^J-... ^HHILIlIIlIIg; ^U^ailtlllLII^LIUIItl WLlUVII UlIU UViI I ULM Querschnitt der Sekundärwicklung 15 durchsetzen. Durch den symmetrischen Aufbau des gesamten Transformators sind die Flußverhältnissc bei der in Fig. I gezeigten Ausführungsform sehr gut überschaubar. Ferner ist zu erkennen, daß die Sekundär- und die Primärteilwicklungen einander in einem wesentlich kleineren Bereich gegenüberstehen, als dies bei einem Transformator dei Fall ist, bei dem diese Wicklungen übereinander angeordnet sind.

Demgemäß sind die direkten kapazitiven und induktiven Einflüsse der Wicklungen aufeinander gegenüber bisher üblichen Transformatoren wesentlich verringert. Ferner ist die Überschlagsgefahr geringer, da die Primärwicklung in zwei Teilwicklungen unterteilt ist. von denen nur ein Oberflächenanteil von etwa 25 " η einem entsprechend geringen Anteil der Sekundärwicklung unmittelbar gegenübersteht. Infolge der Aufteilung der Primärwicklung führt jede Primärteihvicklung bei Reihenschaltung der Primärteilwicklungen eine entsprechend niedrige Teilspannung.

In Fig.? ist ein nach der Erfindung aufgebauter Transformator in perspektivischer Ansicht in unvergossenem Zustand dargestellt. Dieser Transformator trägt drei Spulenkörper 26, 27 und 28, die mit Primärteilwicklungen 24 a und 24 b bzw. mit einer Sekundärwicklung 25 versehen sind. Die Spulenkörper 26, 27 und 28 sind auf einem Transformatorkern 23 angeordnet. Aus den Größenverhältnissen der perspektivischen Darstellung läßt sich ersehen, daß auch hier der Querschnitt des mittleren Kernschenkels etwa den 1,5fachen Wert des Querschnitts eines jeweiligen etwa quadratischen Außenschenkels hat. Die Spulenkörper 26, 27 und 28 sind jeweils mit Flanschen 32 versehen, die an ihren Oberkanten einen Haltekörper 33 tragen, der zur Halterung von abgewinkelten Kontaktstiften 29 vorgesehen ist. Die Kontaktstifte 29 sind in diesem Haltekörper 33 so angeordnet, daß ihr einer Teil senkrecht nach oben herausragt, während ihr dazu rechtwinkliger zweiter Teil in horizontaler Richtung seitlich herausragt. Dieser letztere Teil der Kontaktstifte 29 ist zur Befestigung der Wicklungsenden 30 vorgesehen. Zur Herausführung der Wicklungsenden 30 an die Kontaktstifte sind Aussparungen 31 in den Haltekörpern 33 vorgesehen. Es ist zu erkennen, daß mit dieser Ausbildung der Haltekörper 33 bzw. der Anordnung der Kontaktstifte 29 in den Haltekörpern 33 eine rasterartige Verteilung der Kontaktstifte verwirklicht werden kann, so daß der gesamte Transformator auf eine gerasterte Schaltungsplatte aufgesetzt und beschältet werden kann. Falls nicht alle Kontaktstifte mit Wicklungsenden verbunden sind, dienen die Leerstiftc als zusätzliche mechanische Befestigungselemente.

Die Flansche 32 der Spulenkörper 26, 27 und 28 sind an ihren Unterkanten mit kleinen Vorsprüngen

34 versehen, die vorteilhaft einen Verguß des gesamten Transformators ohne ein besonderes Bechergehiiuse ermöglichen. Der Transformator kann direkt in eine Gießform eingesetzt und in dieser Form mit Kunststoff vergossen werden, so daß ein einheitlicher quadcrförmiger Körper entsteht. Die kleinen Vorsprünge 34 haben den Zweck, den Transformator gegenüber der Bodenfläche der Form etwas erhöht anzuordnen, so daß die Vergußmasse den Transformator bis auf kleine, durch die Vorsprünge 34 beuitigie Funkie gleichmäßig einscniieSen kann.

Der Spulenkörper 27 für die Sekundärwicklung

ao 25, der in der Mitte des Transformators angeordnet ist, trägt ferner an seinem Flansch 32 im Bereich der dem Haltekörper 33 gegenüberliegenden Kante kleine nasenartige Vorsprünge 35, die dazu dienen, das jeweils äußerste Transformatorblech gegenüber den übrigen Blechen des Transformatorkerns 23 festzuhalten. Der Transformator wird in der dargestellten Wicklungsanordnung zweckmäßig mit sogenannten EI-Blechen aufgebaut, so daß je nach Schichtung der Bleche ein I-Teil übrigbleibt, welches bei Fehlen der Nasen 35 vom Kern abfallen würde. Die Nasen

35 halten dieses Teilblech fest am Kern 23, ohne daß ein besonderer Klebstoff verwendet werden müßte, der den Vergußvorgang bzw. den fertig vergossenen Transformator in seiner Struktur stören könnte.

In F i g. 3 ist ein fertiger, nach der Erfindung aufgebauter Transformator in vergossenem Zustand dargestellt. Der Gußkörper 36 ist quaderförmig ausgebildet und kann mit abgerundeten Kanten versehen sein. Aus der oberen Fläche ragen die Kontaktstift'" 29 heraus, sie werden in umgedrehtem Zustand des Transformators auf eine Schaltungsplatte aufgesetzt bzw. in deren Rasterbohrungen eingesetzt und können dort verlötet werden. Der Transformator ist ferner an seiner Außenseite mit nutartigen Vertiefungen

♦5 als Kühlsicken 37 und 38 versehen, die in beliebiger Anzahl vorgesehen sein können und die Betriebstemperatur durch die größere Oberfläche und damit bessere Wärmeabstrahlung noch weiter verringern. Abweichend von der vorstehend beschriebenen Ausführungsform eines Transformators können im Rahmen der Erfindung auch andere Transformatorbieche verwendet werden, die gleichfalls nicht den Normgrößen entsprechen. Es sind weitere Verbesserungen möglich, wenn berücksichtigt wird, daß das Verhältnis rwischen Kupfergewicht und Eisengewicht eines Transformators durch eine andere Aufteilung des zur Verfügung stehenden Wickelraumes noch verbessert werden kann. Es ist beispielsweise denkbar, auch die Außenschenkel mit einem mehr " rechteckförmigen Querschnitt zu versehen, was z.B. durch eine weitere Verringerung der Höhe des Blechpaketes erreicht werden könnte. Dadurch würde sich eine weitere Abänderung des Verhältnisses der Einzelräume zueinander ergeben, die zu einer weiteren Verbesserung des Verhältnisses zwischen Verlust- und Nutzleistung führen kann.

Im Rahmen der Lösung des Problems, möglichst niedrige Betriebstemperaturen zu erreichen, hat sich

gezeigt, daß das Material und die Form der Spulenkörper von entscheidender Bedeutung sein können. Wenn der Transformator vergossen wird, so muß eine Vergußmasse gewählt werden, die hoch wärnieleitfähig ist. Dabei isl es jedoch wichtig, zwischen der Vergußmasse und solchen Stellen, die nicht direkt durch die Vergußmasse bedeckt sind, gut wärmcleitfähige Elemente anzuordnen, um keine Wärmestauungen im Inneren des Transformators hervorzurufen. Solche Elemente sind die Spulenkörper, insbesondere deren Flansche. Sie sollen aus hoch wärmeleitfähigem Kunststoffmaterial bestehen, um die durch den von ihnen bedeckten Kern erzeugte Wärme nicht auf die Wicklungen zu übertragen und zusätzlich möglichst viel Wärme, die durch die Wicklungen erzeugt wird, an den Flanschen aufzunehmen. Wenn ihr Material eine Wärmeleitfähigkeit hat, die mit derjenigen der Vergußmasse nahezu übereinstimmt, so werden die Wicklungen nicht zusätzlich durch den Kern aufgeheizt und behalten ihre Leistung durch relativ geringe Betriebstemperatur.
Zweckmäßig füllen die beschriebenen Haltekörper den gesamten freien Raum zwischen dem Kern und den Flanschen der Spulenkörper aus. Auf diese Weise sind relativ große und wärmeaufnahmefähigc Stellen gebildet, die den vorstehend beschriebenen Effekt verbessern. Wenn sie mit nutartigen Aussparungen versehen sind, so haben diese infolge der Breite der Haltekörper eine Länge, die die Wicklungsenden besser sirhert als wenn sie nur durch eine Kerbe im Flansch des jeweiligen Spillenkörpers geführt wären.

Abweichend vom beschriebenen Ausführungsbeispiel können die Haltekörper selbstverständlich an weiteren oder allen frei liegenden Außenseiten der Spulenkörperflansche vorgesehen sein, um die Wärmeableilungscigeiischaften weiter zu verbessern. Dabei können dann gegebenenfalls die nasenartigen Vorsprünge 35 entfallen. Die Kontaktstiftc können also an beliebigen Seiten des Transformators vorgesehen sein, wobei sie, wie bereits ausgeführt, auch Ie-

ao diglich Haltestifte sein können. Ferner können die Haltekörper auch ohne Kontaktstifte allein zur Wärmeaufnahme vorgesehen sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Transformator mit einem mindestens drei Schenkel gleicher Schichthöhe aufweisenden Kern und einer Primärwicklung, die in mindestens zwei jeweils auf einem besonderen Schenkel angeordnete Teilwicklungen aufgeteilt ist, sowie mindestens einer Sekundärwicklung, die auf einem weiteren Schenkel angeordnet ist, der durch die Summe der mit den Primärteilwicklungen erzeugten Magnetflüsse beaufschlagt wird, wobei die Schichthöhe des Kerns kleiner als die Breite des die Sekundärwicklung tragenden Schenkels ist und die mit den Primärteilwicklungen versehenen Schenkel etwa quadratischen Querschnitt haben, dadurch gekennzeichnet, daß der von dem Magnetfluß für die Sekundärwicklung (15) durchsetzte Teil (12) des Kerns oiuen Querschnitt hat, der kleiner als ao die Summe der Querschnitte der mit den Primärteilwicklungen (14 a, 14 ft) versehenen Schenkel (11, 13) ist und daß die Primärteilwicklungen (14 a, Ub) hinsichtlich der mit ihnen erzeugten Magnetflüsse unter Zugrundelegung der durch as das Eisenvolumen ihrer Schenkel (11, 13) umsetzbaren Energie dimensioniert sind und daß die Wicklungen Spulenkörper (26,27, 28) aus geeignetem hoch wärmeleitfähigem Material aufweisen.

2. Transformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Querschnittsgröße eines Schenkel (11, 13) für eine Primärteilwicklung zur Querschnittsgröße des Schenkels (12) für die Sekur '.ärwicklung (15) etwa I : 1,4 bis 1 : 1,5 beträgt.

3. Transformator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände zwischen einander benachbarten Schenkeln (11, 12. 13) mit der Breite der Schenkel (11, 13) für die Primärteilwicklungen (14 a, 14/?) etwa überein- 4" stimmen.

4. Transformator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern aus kornorientierten Transformatorblechen gebildet ist die in Längsrichtung der Schenkel (11, 12) 13) eine Vorzugsrichtung für die Magnetisierung aufweisen.

5. Transformator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Material der Spulenkörper (26, 27,28) aus hoch wärmeleitfähigem Kunsistoff besteht, deren Flansche (32) mit Haltekörpern (33) für eventuell vorgesehene Kontaktstifte versehen sind, wobei der Querschnitt der Haltekörper (33) etwa den zwischen dem Kern (23) und den Flanschen (32) gebildeten wicklungsfreien Raum ausfüllt.

6. Transformator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf nur einer Flachseite Haltekörper (33) angeordnet sind und daß mindestens ein Spulenkörper (27) an der Außenseite mindestens eines Flansches (32) nasenartige Vorsprünge (35) aufweist, die eine an die ihnen zugewandte Außenfläche des Kerns (23) angrenzende Fläche aufweisen.

7. Transformator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Flansche (32) Aw Spulenkörper (26, 27, 28) mit in ihrer Ebene liegenden kleinen Vorsprüngen (34) versehen sind.

8. Transformator nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf mindestens einer Flachseite die Haltekörper (33) mit nutartigen Aussparungen (31) zur Führung der Wicklungsenden (30) an die Kontaktstifte (29) versehen sind.

9. Transformator nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß rechtvinklige Kontaktstifte (29) vorgesehen sind, die mit ihren beiden Teilen aus den frei liegenden Oberflächen der Haltekörper (33) herausragen.

10. Transformator nach einem der Ansprüche 5 bis 9, gekennzeichnet durch eine mit dem Material der Spulenkörper (26, 27, 28) kompatible, den Transformatorkörper allseitig umschließende und hoch wärmeleitfähige Vergußmasse.

11. Transformator nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergußmasse mit äußeren Kühlsicken (37, 38) versehen ist.