DE2247348C3

DE2247348C3 - Transformer with particularly low-scatter wrapping

Info

Publication number: DE2247348C3
Application number: DE19722247348
Authority: DE
Inventors: Peter 8130 Starnberg Osswald
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1972-09-27
Filing date: 1972-09-27
Publication date: 1979-05-03
Also published as: DE2247348B2; DE2247348A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Transformator mit besonders streuarmer Bewicklung, bei dem die Sekundärwicklung infolge des Obersetzungsverhältnisses nur einige wenige Windungen umfaßtThe invention relates to a transformer with particularly low-scatter winding, in which the Secondary winding includes only a few turns due to the gear ratio

Bei Transformatoren mit großem Übersetzungsverhältnis, wie sie z. B. in Verbindung mit Transistor- und Thyristorschaltungen vorkommen, ergeben sich manchmal hohe Streuinduktivitäten, die das zulässige Maß überschreiten. Ein typischer Fall eines solchen Transformators ist ein sogenannter Rückspeisetransistor für Thyristor-Wechselrichter. Bei Transformatoren, bei denen die Sekundärwicklung infolge des großen Übersetzungsverhältnisses nur einige wenige Windungen umfaßt und für große Betriebsströme bemessen ist, führt das bekannte Ineinanderschachteln von Primär- und Sekundärwicklung des Transformators nicht zum Erfolg, da die Sekundärwicklung die Primärwicklung nicht eng genug umschließen und voll überdecken kann.In transformers with a large transformation ratio, as they are, for. B. in conjunction with transistor and Thyristor circuits occur, there are sometimes high leakage inductances, which are the permissible level exceed. A typical case of such a transformer is a so-called feedback transistor for Thyristor inverter. In transformers in which the secondary winding as a result of the large Transformation ratio comprises only a few turns and is dimensioned for large operating currents, does not lead to the well-known nesting of the primary and secondary winding of the transformer Success because the secondary winding cannot enclose the primary winding closely enough and completely cover it.

Bei Transformatoren mit großen Übersetzungsverhältnis ist es bekanntgeworden (US-PS 31 23 787), zur Erzielung einer streuarmen Bewicklung die Sekundärwicklung in Form einer Schicht unmittelbar auf den Kern aufzutragen und diese Schicht nach der Herstellung mit Trennfugen zu versehen. Diese bekannte Art eines Transformators mit großem Übersetzungsverhältnis läßt sich aber nicht übertragen auf Ringkerntransformatoren, die sekandärseitig für sehr hohe Betriebsströme vorgesehen sind, wie sie sich z. B. in Transformatoren für Netzteile ergeben. Außerdem läßt sich mit dieser Art von Bewicklung auch nicht das vorteilhafte Prinzip der ineinandergeschachtelten Pirmär- und Sekundärwicklung verwirklichen, wenn der Transformator für hohe Betriebsströme vorgesehen ist.In transformers with a large gear ratio, it has become known (US-PS 31 23 787) to Achieving a low-scatter winding, the secondary winding in the form of a layer directly on the To apply the core and to provide this layer with parting lines after production. This well-known species a transformer with a high gear ratio cannot be transferred to toroidal transformers, the secondary side are intended for very high operating currents, as they are z. B. in transformers for power supplies. In addition, the advantageous principle cannot be achieved with this type of winding of the nested primary and secondary windings when the transformer is used for high operating currents are provided.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Transformator zu schaffen, der trotz ungünstiger Voraussetzungen, wie nur einige wenige Sekundärwicklungen und dazu auch noch für große Betriebsströme, eine besonders streuarme Bewicklung besitzt Erfindungsgemäß wird di^s unter Verwendung eines Ringkerns durch eine Sekundärwicklung aus Kupfergewebeband erreicht, dessen Breite so bemessen ist, daß am äußeren Rand des Ringkerns die einzelnen Windungen aneinandergrenzen, während sie sich im Inneren fächerartig überlappen.The present invention is therefore based on the object of creating a transformer that despite unfavorable conditions, such as only a few secondary windings and also for large ones Operating currents, has a particularly low-scatter winding. According to the invention, di ^ s is used of a toroidal core achieved by a secondary winding made of copper fabric tape, the width of which is so dimensioned is that on the outer edge of the toroidal core, the individual turns adjoin each other while they are in the Overlap the inside like a fan.

Zweckmäßig ist es, wenn man zusätzlich die an sich bekannte Ineinanderschachtelung von Primär- und s Sekundärwicklung anwendetIt is useful if you also use the well-known nesting of primary and s secondary winding applies

Weitere einzelheiten der Erfindung werden anhand eines Ausführungs- und eines Anwendungsbeispiels in den F i g. 1 und 2 näher erläutertFurther details of the invention are based on an exemplary embodiment and an application example in the F i g. 1 and 2 explained in more detail

F i g. 1 initially shows one according to the invention

Transformator unter Verwendung eines Ringkerns 1, auf dem sich die flächenhafte Sekundärwicklung 2 befindet, die aus Kupfergewebeband 3 mit einer Isolationsschicht 4 besteht Bei der Darstellung in F i g. 1 wurde die Primärwicklung der Übersicht halberTransformer using a toroidal core 1 on which the planar secondary winding 2 is located, which consists of copper fabric tape 3 with an insulation layer 4. In the illustration in FIG. 1 was the primary winding for the sake of clarity

is weggelassen. Wie aus Fig. 1 weiterhin zu ersehen ist, wird die Ereite des Kupfergewebebandes 3 so bemessen, daß am äußeren Ra»rle des Ringkernes 1 die einzelnen Windungen aneinander angrenzen, während sie sich im Inneren des Ringkerns 1 fächerartig überlappen. Dadurch wird erreicht, daß die Sekundärwicklung die Primärwicklung eng umschließt und praktisch völlig überdeckt Das Ergebnis einer derart ausgebildeten Sekundärwicklung ist ein Transformator, der trotz zunächst ungünstiger Voraussetzungen eine besonders streuarme Bewicklung besitzt Die Primärwicklung könnte in an sich bekannter Weise so ausgebildet sein, daß sie in zwei Teile unterteilt ist, von denen sich der eint Teil unter der Sekundärwicklung 2 und der ande.e Teil über der Sekundärwicklung 2 befindetis omitted. As can also be seen from Fig. 1, the Ereite of the copper fabric tape 3 is dimensioned so that on the outer rim of the toroidal core 1 the individual turns adjoin one another, while they fan-like inside the toroidal core 1 overlap. This ensures that the secondary winding the primary winding tightly encloses and practically completely covered The result of such a formed secondary winding is a transformer, which despite initially unfavorable conditions a The primary winding could be in a manner known per se be designed so that it is divided into two parts, one part of which extends under the secondary winding 2 and the other part is above the secondary winding 2

Fig.2 zeigt eine Schaltunganordnung, bei der ein Transformator gemäß der vorliegenden Erfindung mit besonderem Vorteil angewendet werden kann. Bei Thyristor-Wechselrichtern in Brückenschaltung, von denen F i g. 2 eine Prinzipschaltung zeigt, sind Kommutierungsdrosseln DrI, Dr 2 notwendig, die den Kurzschlußstrom begrenzen, der während des Kommutierungsvorgangs infolge der gleichzeitig leitend gesteuerten Thyristoren zwangsläufig auftritt Hierdurch erleiden die Drosseln eine Aufmagnetisierung, welche während der folgenden Durchschaltphase des Wechselrichters, bei einer Arbeitsfrequenz von 1 kHz innerhalb von 500 |as wieder abgebaut werden muß. Dies kann nun dadurch erreicht werden, daß den Kommutierungsdrossein zur Abmagnetisierung eine Gegenspannung angeboten wird, welche die Sekundärwicklungen II und HI eines Rückspeisetransformators Tr liefern. Der Rückspeisetransformator Tr ist dem Ausgang des Wechselrichters parallel geschaltet. Die SelbstinduktivitätenFIG. 2 shows a circuit arrangement in which a transformer according to the present invention can be used with particular advantage. In thyristor inverters in a bridge circuit, of which F i g. 2 shows a basic circuit, commutation chokes DrI, Dr 2 are necessary to limit the short-circuit current that inevitably occurs during the commutation process as a result of the thyristors that are simultaneously conductive kHz must be reduced again within 500 | as. This can now be achieved by offering the commutation choke a counter voltage for demagnetization, which the secondary windings II and HI of a regenerative transformer Tr supply. The regenerative transformer Tr is connected in parallel to the output of the inverter. The self inductances

so oL 1, oL2 dieses Transformators bilden zusammen mit dem Kommutierungskondensator Ck jedoch einen Schwingkreis (gestrichelte Linie in Fig.2), dessen Eigenfrequenz sich der eigentlichen Arbeitsfrequenz des Wechselrichters überlagert und die Ausgangsspannung in unzulässiger Weise verzerrt Durch Verwendung eines Transformators gemäß der vorliegenden Erfindung, d. h. durch eine Verringerung der Streuinduktivität des Rückspeisetrans Forma to rs erhöht sich die Frequenz dieser überlagerten Schwingung. Mit steigender Frequenz nehmen aber die Verluste im Schwingkreis zu, wodurch die Amplitude des Schwingvorganges genügend stark gedämpft werden kann.so oL 1, oL2 of this transformer together with the commutation capacitor Ck, however, form an oscillating circuit (dashed line in FIG. ie a reduction in the leakage inductance of the feedback transformer increases the frequency of this superimposed oscillation. As the frequency rises, however, the losses in the resonant circuit increase, which means that the amplitude of the oscillation process can be dampened sufficiently.

1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Toroidal transformer with particularly low-leakage winding, in which the secondary winding is only comprises a few turns and is intended for high operating currents, characterized in that that the secondary winding consists of copper fabric tape (3, 4), the width of which is so is dimensioned so that the individual turns adjoin one another on the outer edge of the toroidal core (1), while they fan-like overlap inside the toroid.

2. Transformer according to claim 1, characterized in that the primary and secondary windings are nested.