DE2306917C3

DE2306917C3 - Drosselspule oder Transformator

Info

Publication number: DE2306917C3
Application number: DE2306917A
Authority: DE
Inventors: Harold Wilbur Mill Valley Calif. Lord (V.St.A.)
Original assignee: Litton Industries Inc
Current assignee: Litton Industries Inc
Priority date: 1972-02-28
Filing date: 1973-02-13
Publication date: 1979-04-05
Also published as: US3745440A; GB1398462A; JPS4899649A; JPS522110B2; DE2306917B2; DE2306917A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Drosselspule oder einen Transformator mit Wicklungen um einen Magnetkern, der einen geschlossenen magnetischen Flußpfad bildet, wobei die Wicklungen in zwei getrennten Spulerianordnungen ausgelegt sind, deren jede auf einem der beiden gegenüberliegenden an geordneten Schenkeln des Kerns befestigt ist. die Wicklungen in Paare von Halbwicklungen unterteilt sind, eine Halbwicklung eines Paares einen Teil der einen Spulenanordnung und die andere Halbwickliing des gleichen Paares einen Teil der anderen Spulenan ordnung bildet, ein Ende einer Polarität einer solchen Halbwicklung mit einem Ende der anderen Polaniäi der anderen Halbwicklung verbunden ist und die beiden Halbwicklungen eine vollständige Wicklung mit einer Miltenan/apfung an der Verbindungsstelle der beiden Ilaibwicklungen eines Paares darstellen (AT PS 69 295).

Bei Starkstromnctzen für Flugzeuge haben die Wechsclspannungsimpiilse üblicherweise einen Spitzenwert von 2000 V bei einer Grundfrequenz zwischen bOOO und HOOOHz, Bisher weichen praktisch die Spannungsimpulse erheblich von der rechlcckförmigen

Gestalt ab, da sie aufgrund der inneren elektrischen Eigenschaften des Wechselrichterteils der Schaltung verzerrt werden, was zu einem Leistungs- und Wirkungsgradverlust führt. Beispielsweise tritt beim Betrieb des elektronischen Wechselrichierschalters, der die Impulse wechselnder Polarität ergibt, stets eine kleine, aber endliche Einschwingzeit /wischen den »Aus«- und »Ein«-Bdingungen auf. Wenn ein Einschwingstrom während dieser Einschwing/eit fließt, erhöht er die Leistung, die im Schalter abgeleitet werden muß und verringert deshalb den Gesamtwirkungsgrad im Betrieb. Aufgrund der inneren elektrischen Eigenschaften herkömmlicher Komponenten der Umformerschallung. insbesondere der verhältnismäßig hohen effektiven Stromkreiskapazität infolge der verteilten Kapazitäten der Wicklungsanordnungen lädt ein solcher Einschwingstrom die Stromkreiskapazitat während der Schaltereinschwingperiode auf. Diese Energie geht durch Ableitung im Schalter verloren und erscheint somit nicht als nutzbare Energie am Ausgang 20 ist. der Umformerschaltung. |e höher die Frequenz des angelegten Eingangs ist. desto mehr Elnergie geht proportional auf diese Weise verloren.

Zusätzlich sind moderne Wechselrichter, d. h. Zerhakker, die die Gleichspannung in eine Impulsspannung :>> umformen, mn Transistoren oder anderen Festkörpereinrichtungen bestückt, die als Schalter arbeiten. Die Stromstöße während des Übergangs in den »Aus« Schalterzustand erzeugen zusätzlich ein Phänomen, das »Klingen« genannt wird oder Richiungsumkehrungen jo des Stromflusses, was wiederum eine hohe Sperrspannung an diese Transistoren legt. Diese Sperrspannung überschreiiet manchmal die Durchbruchsspannting der Transistoren. Dadurch können die Transistoren vorzei lig zerstört werden. r.

Die DEOS 18 I J 2Jl zeigt einen rranslormalor. bei dem die Wicklung mit zwei getrennten Spulenanordnungen ausgeführt ist. von denen jede eine Spule aufweist; die Spulen sind miteinander elektrisch verbunden. Der Magnetkern bildet einen geschlossenen 4» MagnetfluL'pfad und jede Spulenanordnung ist auf einem von zwei gegenüberliegend angeordneten Schenkeln des Kerns aufgebracht.

Des weiteren ist aus der eingangs angegebenen AT-PS 2 b4 295 eine Transformatoranordnung bekannt. 4> bei der ein Magnetkern einen geschlossenen magnetischen Flu3pfad bildet und die au« dem Magnetkern aufgebrachten Wicklungen in zwei getrennten Spulen anordnungen ausgelegt sind, deren jede auf einem der beiden gegenüberliegend angeordneten Schenkel des w Kerns befestigt ist. (>ic Primärwicklungen dieser Transformatoranordnung sind in Reihe geschaltet, und das Problem verteilter Kapazitäten tritt hierbei mehl auf.

Schließlich ist es aus der (JB-PS 5 OM 050 bekannt. « l.tiftspalie in den Kernschcnkeln an den Stellen der Spulenanordnungen vorzusehen.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es demgegen über, eine Drosselspule bzw. einen Transformator mit möglichst geringen verteilten Kapazitäten zu schaffen. M) der für die Verwendung in elektrischen Stromrichter schaltungen, ζ. B. Wcehscirichicrschaltungcn, geeignet ist. um einen verbesserten elektrischen Wirkungsgrad und eine minimale elektrische Beanspruchung bei Transislorzerhackern zu erzielen. M

Gemäß der Erfindung wird als erster l.ösungsweg hierzu vorgeschlagen, daß bei Verwendung als Drosselspule in Verbindung v.il einer m Serie geschaltete Kondensatoren aufweisenden Filieranordnung einer Wechselrichterschaltung mit mehreren individuellen Gleichrichterschaltungen eine nicht n.it irgendeiner llalbwicklung verbundenen selbständigen Wicklung einer jeden Spulenanordnung zugeordnet ist, daß die eine selbständige Wicklung der einen Spulenanordnung näher dem Kern als alle anderen Halbwicklungen dieser Spulenanordnung angeordnet ist, und die andere selbständige Wicklung der anderen Spulenanordnung weiter entfernt von dem Kern als alle anderen Halbwicklungen dieser anderen Spulenanordnung angeordnet ist.

Gemäß dem zweiten Lösungsweg wird vorgeschlagen, daß bei Verwendung als Transformator in einer Wechselrichterschaltung als Primärwicklung dem Kern jeweils unmittelbar benachbarte Halbwicklungen vorgesehen sind, die parallel geschaltet sind und bei denen jedes der beiden Enden gleicher Polarität miteinander und mit einer gemeinsamen Anschlußstelle verbunden

Weitere Merkmale der Erfindur· sind Gegenstand von I interansprüchen

Mit der erfindungsgemäßen Drosselspule bzw. mit dem erfindungsgemäßen Transformator wird erreicht, daß die verteilten Kapazitäten auf ein Mii.imum herabgesetzt werden.

Nacnstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispiels tür eine Wechselrichterschaltung und Komponenten davon erläutert. Es zeigt

F i g. I ein schematisches Schaltbild einer elektrischen Wechselnchterscha llung.

K i g. 2 eine schematische Darstellung der Kilter- und Drosselspulenanordnung, wie sie für die Wechsclrichterschaltung nach F i g. I verwendet wird.

Fig.J ein schematisches Verdrahtungsschaltbild der Wicklungsanordnung bei der Ausgestaltung nach F i g. 2.

Fig. 4 eine schematische Darstellung des Tr.msfor mators. der bei der elektrischen Wechselrichterschaltung nach Fig. I verwendet wird.

' i g. 5 ein schematisches Verdrahtungsschaltbild der Wicklungsanordnung im Transformator nach F i g. 4.

Γ ι g b ein Schaltbild einer Verzögerungsinduktivität, die bei der Wechselrichterschaltung nach Fig. 1 verwendet werden kann.

Fig. 7 bis 14 schematische Darstellungen, die in Verbindung mit der Erläuterung der Theorie vorliegender Erfindung und der Verringerung der verteilten Kapazität verwendet wird, und

I ig 15a bis !5c schematische Darstellungen der Kurvenformen von Spannungen, die an den Eingang der Schaltung nach Fig. t gelegt werden.

Nach Fig. t wird ein Gleichstromeingang an einen herkömmlichen Inverter- bzw. Wechselrichterschaltcr 2. der auch als Zerhackerschalter bezeichne! werden kann, gelegt; er weist eine Brücke aus vier Transistorschaltern auf. von denen abwechselnd ein Paar eingeschaltet ist. während das andere Paar abgeschaltet ist. Diese Einri htung wandelt eine als Eingang aufgegebene Gleichspannung in eine Serie von rechteckförmigen Wechselspannungsimpulsen um. Die Wcchselrichterschaltung 2 ist mit Eingangsklemmen 1 und 3 eines Transformators verbunden. Der Transformator 5 besitzt einen Magnetkern 6. eine erste Halbwicklung 7 ur.J eine zweite Halbwicklung 8, die parallel zur ersten Halbwicklung geschaltet ist. Die Halb icklungen als im;irwieklungen sind über Ein-

gangsanschlüsse I und 3 verbunden. Der Transformator 5 weist Sekundärwicklungen 9,11₁ 13 und 15 auf. die um den Kern 6 gewickelt und am Kern 6 befestigt sind; vier dieser Wicklungen sind in der dargestellten Ausführungsform nach F i g. 1 gezeigt. Die Wicklungen 9, 11 und 13, 15 haben identischen Aufbau, da sie aus der gleichen Anzahl von Windungen gleicher Größe und gleichen Drahts bestehen. Zusätzlich sind die Sekundärwicklungen elektrisch gegeneinander isoliert. Wie weiter unten im einzelnen in Verbindung mit den F i g. 4 und 5 ausgeführt wird, sind die Sekundärwicklungen in Schichten eine über der anderen gewickelt, wobei mit der Wicklung 9 begonnen wird. Die Sekundärwicklung 9 besitzt eine Mittenan/apfung und ist somit in zwei gleiche Spulen 9;) und 96 unterteilt. Das finde positiver Polarität der Spule 9a ist mit dem Anschluß 17. das finde negativer Polarität der Spule 96 mit dem Anschluß 19 und die Mittenanzapfung. d. h.. die Verbindungsstelle /wkrhrn drn hririen anderen Enden der Spulen 9;j und 9b. mit dem Anschluß 18 verbunden.

Eine Stelle einer Mittenanzapfung in einer bestimmten Transformatorwicklung kann somit als eine Serienverbindung zweier getrennter Wicklungen zur Erzielung einer Leistungsübertragung in Phase betrachtet werden, so daß die Spannungen, die in jeder Wicklung induziert werden, sich addieren und damit die Mittenanzapfstelle die Verbindung eines Anschlusses positiver Polarität einer Halbwicklung und eine¹ Anschlusses negativer Polarität der anderen Halbwicklung ist. Das Ende positiver Polarität einer Wicklung ist in der Zeichnung durch einen schwarzen Punkt b/w. schwarzen K^r"^;s am Ende dargestellt, während das Ende negativer Polarität nicht gekennzeichnet ist; diese Kennzeichnungsmethode ist üblich und in der Literatur häufig verwendet.

Das Ende positiver Polarität der Sekundärwicklung, die aus getrennten Spulen I la und 116 besteht, ist mit dem Anschluß 21 verbunden, das Ende negativer Polarität mit dem Anschluß 23 und die Mittenan/apfung mit dem Anschluß 22. In ähnlicher Weise ist das Ende positiver Polarität der Sekundärwicklung 13. die aus getrennten Spulen 13.7 und 13b besteht, mit dem Anschluß 25 verbunden, das Ende negativer Polarität mit dem Anschluß 27 und die Mittenanzapfung mit dem Anschluß 26. In ähnlicher Weise ist das Ende positiver Polarität der Wicklung 15. die aus getrennten Spulen 15.7 und 15b besteht, mit dem Anschluß 29 verbunden, das Ende negativer Polarität mit dem Anschluß 31 und die Mittenanzapfung mit dem Anschluß 30. Somit weist das Sekundärwicklungssystem getrennte Wicklungen auf. deren jede in zwei Spulen unterteilt ist.

Von den vier VoHweg-Brückengleichrichtern ?3i 35* 37 und 39 nach Fig. 1 ist jeder an eine entsprechende Sekundärwicklungen 9, 11, 13 und 15 gelegt, jede Brückengleichrichterschaltung ist von herkömmlichem Aufbau, da sie aus vier Gleichrichterdioden besteht, die in der in der F i g. 1 gezeigten Weise angeordnet sind. So ist der Brückengleichrichter 33 mit seinen Eingangsanschlüssen an die Anschlüsse 17 und 19 gelegt, damit er den Ausgang aus der Sekundärwicklung 9 aufnehmen kann. Der Brückengleichrichter 35 ist mit seinen Eingangsanschlüssen an die Ausgangsanschlüsse 21 und 23 gelegt und nimmt den Ausgang aus der Sekundärwicklung 11 auf. Der Brückengleichrichter 37 ist mit seinen Eingangsanschlüssen an die Ausgangsanschlüsse üfiu

i üPu ΠΐΓΠΓΠΐ ucil AüSgäHg SuS u

Sekundärwicklung 13 auf. Schließlich ist der Brückengleichrichter 39 mit seinen Eingangsanschlüssen an die Ausgangsanschlüsse 29 und 31 gelegt und nimmt den Ausgang aus der Sekundärwicklung 15 auf.

Ls sind zwei Ausgangsanschlüsse 40 und 42 vorgesehen, die den Ausgang der Wechselrichterschal

") lung nach Fig. I mit einer elektrischen Belastung 41. die gestrichelt angedeutet ist. verbinden können. Die elektrische Belastung kann /.. B. eine Wanderwellenröh re sein, sie kann aber auch eine andere Anordnung sein die Energie in kurzen Zeilintervallen mit einet

to bestimmten Wiederholrate benötigt. Andererseits kann die Belastung auch so beschaffen sein, daß sie iiv Gegensatz hierzu eine dauernde Energiezufuhr benö ligi. Der Anschluß 40 ist mit elektrischem Erdpoteritia verbunden, während der Anschluß 42 den Hochspan

ti nungsausgang negativer Polarität bildet, wie in Fig. I mit - /1 ^angedeutet.

Vier Kondensatoren 43, 44, 45 und 46 identischen Aufbaus sind in Serie an die Ausgangsanschlüsse 40 unc 42 jJi'lriM und bilden rino (Ίπιηρί· von Kondensatoren

J» Eine /weite Reihe von Paaren von in Serie geschalteten Kondensatoren stellt eine zweite Gruppe dar. wobei jedes (-,"!idcnsalorpaar an einen anderen der vorcr wähnten Kondensatoren angeschlossen ist. So sind die Kondensatoren 47 und 48 elektrisch in Serie und paralle

JTi zum Kondensator 43 geschaltet. Die Kondensatoren 5C und 51 sind elektrisch in Serie angeordnet, und diese Serieiiichaltung ist parallel zum Kondensator 44 gelegt i-iie Kondensatoren 52 und 53 liegen elektrisch in Serie und diese Serienschaltung ist mit dem Kondensator 4Ί

in parallel geschaltet. In ähnlicher Weise sind die Kondensatoren 54 und 55 elektrisch in Serie geschaltet und diese Serienschaltung ist par-jllc! zum Kondensator 46 gelegt.

Es sind acht elektrische Wicklungen 60,61,62,63,64

π 65, 66 und 67 vorgesehen, die als Filter in Verbindung mit den Kondensatoren wirken, aber auch Drosselelc mente darstellen. Die Wicklungen 60 bis 67 sind iiv Aufbau identisch, da sie aus Wicklungen mit gleichet Windungszahl und gleichem Draht bestehen. Wie weitet unten im einzelnen erläutert wird, sind die Wicklungen in zwei Spulenanordnungen unterteilt, die auf einen' einzigen Magnetkern 70 angeordnet sind, wobei die Wicklungen in jeder Anordnung eine über der anderer in der Weise gewickelt sind, daß eine minimale verteilte elektrische Kapazität auftritt.

Die Wicklung 60 ist mit ihrem Anschluß 60;? positiver Polarität an einen Ausgangsanschluß positiver Polaritäi ( + ) des Brückengleichrichters 33 und mit ihrem Anschluß 6Oi) negativer Polarität an einen Anschluß

τι eines jeden Kondensators 43, 47 und auch an den Ausgangsanschluß 40 gelegt.

πιο Vyi^Mnnir gj ic; rrijt ihrem Anschluß 6!b negativer Polarität mit dem Ausgangsanschluß negativer Polarität ( —) des ^D-iii_kengleichrichters 33 und mit dem Anschluß 61a positiver Polarität mit dem Anschluß 626 negativer Polarität der nächstfolgenden Induktivität 62 und mn der Verbindungsstelle zwischen den in Serie geschalte ten Kondensatoren 43 und 44 und somit mit einen Anschluß des Kondensators 48 verbunden.

Die Wicklung 62 ist mit ihrem Anschluß 62a positivei Polarität an den Ausgangsanschluß positiver Polaritäi ( + )des BrückengleichrichtersSS und mit dem Anschluß 626 negativer Polarität an die Verbindungsstelle dei Kondensatoren 43 und 44 und an den Anschluß 61a der

b5 Induktivität 61. wie oben angegeben, angeschlossen.

Die Wicklung 63 ist mit dem Anschluß 636 negative! Polarität an den Ausgangsanschluß negativer Polaritäi des Brückengleichrichters 35 und mit dem Anschluß 63i

positiver Polarität ;in den Anschluß negativer l'oliintat der nächstfolgenden Induktivität 64 und an die Verbindungsstelle der in Serie geschalteten Kondensatoren 44 und 45 angeschlossen.

Die Wicklung 64 ist mit ihrem Anschluß 64;/ positiver Polarilä! an den Anschluß positiver Polarität des Brüekengleiehriehters 37 und mit dem Anschluß 646 nega·; er Polarität an den Anschluß 63a der Induktivität 63. wie oben angegeben, und auch die Verbindungsstelle der Kondensatoren 44 und 45 angeschlossen.

Oic Wicklung 65 ist mit dem Anschluß 65ft negativer Polarität an den Atisgangsanschluß negativer Polarität ( - ) des Btückenglciehrichlcrs 37 und mit dein Anschluß 65.1 positiver Polarität an den Anschluß 666 der nächstfolgenden Induktivität 66 und an die Verbin dungssteile der in Serie geschalteten Kondensatoren 45 und 46 angeschlossen.

Die Wicklung 66 ist mit dem Anschluß 66,7 positiver Polarität an den Ausgangsansehluß positiver Polarität ( + ) des Briickengleichrichlers }9 und mit dem Anschluß bbb negativer Polarität an den Anschluß 65,7 der Induktivita' 65 und an die Verbindungsstelle der Kondensatoren 45 und 46 angeschlossen.

Die Wicklung 67 ist mit dem Anschluß 676 negativer Polarität an den Ausgangsanschluß negativer Polarität ( - ) des Brüekengleiehriehters 39 angeschlossen und der Anschluß 67;/ positiver Polarität ist mit dem Atisgangsanschluß 42 verbunden.

Die Anschlüsse 18,22,26 und 30, von denen jeder eine Mittcnan/apfung an einer der Sekundärwicklungen des Trar-formators 5 ist. sind elektrisch mit der Verbindungsstelle eines entsprechenden der Paare der Serienkondcnsalorschaltung. die die /weite Gruppe von Kondensatoren bildet, verbunden. So ist der Mittenan-/apfungsanschluß 18 mit der Verbindungsstelle der Kondensatoren 47 und 48. der Mittenanzapfungsanschluß 22 mit der Verbindungsstelle der Kondensatoren 50 und 51. der Mittenan/apfungsanschluß 26 mit der Verbindungsstelle der Kondensatoren 52 und 53 und der Mittenan/apfungsanschluß 30 mit der Verbindungsstel-Ie der Kondensatoren 54 und 55 verbunden.

F i g. 2 zeigt die Konstruktion der aus mehreren Abschnitten bestehenden Drosselspule oder des Transformators einschließlich der Wicklungen 60 bis 67. die in der Schaltung nach Fig. 1 verwendet werden. Die Drosselspule bzw. der Transformator besitzt einen rechteckförmigen oder O-förmigen Magnetkern 70. der in herkömmlicher Weise einen Stapel von dünnen Eis'inschichten in »U-U«-Konstruktion aufweist. Eine erste Spulenanordnung 71 ist auf dem linken Schenkel des Kerns nach Fig. 2 angebracht, eine /weite Spulenanordnung 72 auf dem rechten Schenke! des Kerns 70. Jede Spulenanordnung weist vier Lagen von getrennten Wicklungen, die hier als Spulen bezeichnet werden, aus elektrischem Draht auf und jede Drahtlage bildet eine Induktivität, die als Filter verwendet wird, wenn sie mit Kondensatoren zusammenwirkt, oder aber als Drossel. Alle Spulen besitzen die gleiche Anzahl von Windungen und haben die gleiche Drahtgröße und -type. Die Enden positiver Polarität der Spulen in jeder der beiden Spulenanordnungen wiesen in die gleiche Richtung längs des Kerns, wie durch die Polaritätspunkte angegeben. Zu Darstellungszwecken ist ein Teil der Spulenanordnung 71, wie durch die gebrochene Linie 73 dargestellt, herausgeschnitten. Jede der Spulenanordniingen weist in herkömmlicher Weise είπε isolierende Lage auf, die die elektrischen Leiter der ersten, d. h„ der untersten Soule von dem Eisenkern 70 isoliert. Oberhalb

der isolierenden Lage der Spulenanordnung 71 ist eine erste Wicklung aus elektrisch stromleitendem Material gewickelt, die die Wicklung 60 bildet. Darüber liegt eine /weite, gleiche Wicklung, ebenfalls in einer Ein/ellagc. die die llalbwicklung 62 bildet. Eine dritte Wicklung ist ebenfalls in einer ein/igen Lage über die Spule 62 gewickelt und bildet eine llalbwicklung 64. und eine vierte Wicklung ist in einer einzigen Lage über die Wicklung 64 gewickelt, die die Halbwicklung 66 bildet, lede dieser Wicklungen besitzt eine gleiche Anzahl von Windungen und gleichen Induktivitätswert, und jede Lage der Wicklung ist von einer benachbarten Spule durch eine Umwicklung aus herkömmlichem isolierendem Material (nicht dargestellt) getrennt, so daß eine elektrische Isolierung der Spulen voneinander gewährleistet ist. Line äußere Umwicklung aus isolierendem Material bedeckt m herkömmlicher Weise die äußere Halbwicklung 66. Die Potentialdifferen/ /wischen den Wicklungen in der Spulenanordnung 71 soll im Idealfall Null sein, und somit braucht die erforderliche Isolation nur ausreichend stark /u sein, um den Spannungsunterschieden /wischen den Wicklungen, die Bruchteile der gesamten Abgabe sind, standzuhalten. Der auf der Oberseite der Spulenanordnung 71 markierte Punkt zeigt an. daß das Lnde positiver Polarität einer jeden Wicklung in der Spulenanordnung an dieser Seite liegt.

Die Spulenanordnung 72 ist in ähnlicher Weise und mit identischem Aufbau aus vier getrennten Wicklungen in einzelnen Lagen, nämlich den Halbwicklungen 61, 63, 65 und 67 aufgebaut, die die übrigen Induktivitäten der Fig. I darstellen. Das Ende positiver Polarität der Wicklungen in der Spulenanordnung 72. das durch den Punkt angedeutet ist. ist am Boden der .Spulenordnung in F i g. 2 vorgesehen.

Ein l.eiterdraht. der einen Anschluß darstellt, ist aus dem Ende positiver Polarität herausgeführt, und ein weiterer solcher Draht aus dem Ende negativer Polarität jeder Wicklung. In Übereinstimmung mit der Darstellung nach F i g. I ist das Ende positiver Polarität einer jeden Wicklung mit der entsprechenden Be/ugsziffer und zusätzlich einem »a« gekennzeichnet und das Ende negativer Polarität durch Hinzufügen eines »6« zu der Bezugsziffer. Somit ergibt sich Leitung 60a der Halbwicklung 60. Leitung 62a der Halbwicklung 62. Leitung 64a der Halbwicklung 64 und Leitung 66a der Halbwicklung 66 sowie entsprechende Leitungen 606. 626.646 und 666.

In bezug auf die Spulenanordnung 72 sind die elektrischen Zuführungsdrähte zu den Enden positiver Polarität einer jeden Wicklung als Leiter 61a der Halbwicklung 61, 63a der Halbwicklung 63. 65a der H.lbwickiung S5 und 67a der Halbwicklung 67 .ingc/eigt. In ähnlicher Weise sind die Leiter zu den Enden negativer Polarität der Wicklungen der Spulenanordnung 72 Leiter 616. 636. 656 und 676. Die Leiter 63a. 65a und 67a der Spulenanordnung 72 sind mit den entsprechenden Leitern in der Spulenanordnung 71. nämlich 606. 626 und 646. gespleißt, d. h. verbunden, damit die Enden positiver Polarität dieser entsprechenden Wicklungen der Spulenanordnung 71 elektrisch gemeinsam mit einem entsprechenden der Enden negativer Polarität der Wicklungen in der Spulenanordnung 72 angeordnet werden. Die Wicklungen sind somit nach F i g. 2 elektrisch wie in F i g. 1 gezeigt zusammengeschaltet, und diese Verbindungen können abwechselnd an dem äußeren Anschluß vorgenommen werden, wodurch eine Spleißung bevorzugt wird.

Der Kern 70 enthält zwei identische Spalte, d. h.

Unlerbrechungsstellen, im magnetischen Stromkreis, die in I' i g. 2 nicht dargestellt sind, und von denen einer unter der Spulenanordnung 71 und der andere unter der Spulenanordnung 72 vorgesehen ist. Die Spalte werden durch den Abstand der Enden von entgegengesetzten Lagen gebildet, die den Kern darstellen, oder in sonstiger herkömmlicher Weise. Die Spalte ergeben einen hohen magnetischen Widerstand im magnetischen Kreis JCS Kerns 70 und helfen somit verhindern, daß der Kern 70 während des Betriebes magnetisch gesättigt wird. Infolgedessen werden die Wicklungen mit einer im wesentlichen linearen Charakteristik betrieben. Die Induktivitätseinheit, d. h., die aus mehreren Abschnitten bestehende induktive Stromkreiskomponente nach F i g. 2, kann in einen Metallbehälter eingeschlossen und /.. B. in Epoxydharz vergossen werden, wobei die Leiter aus dem Behälter hervorstehen.

Ijii schemalischer Verdrahtungsplan der aus mehrerpn Λhyjhninrn hrMphondon induktiven Anordnungen nach Γ ig. 2 ist in F i g. J gezeigt. Die beiden entgegengesetzten Schenkel des Kerns 70 sind im Abstand voneinander angeordnet dargestellt, und jedem Schenkel benachbart sind Halbwicklungen 60,62, 64 und 66 der Spulenanordnung 71 der F i g. 2 und llalbwicklungen 61,63,65 und 67 der Spulenanordnung 72 nach F i g. 2 dargestellt. Ferner sind die Halbwicklungen 60, 62, 64 und 66 schematisch in zunehmendem Abstand von dem Kernschenkel 70 in der gleichen Ordnung gezeigt, in der sie in Lagen auf dem Kern aufgewickelt werden, wie in F i g. 2 dargestellt. Entsprechend sind die Halbwicklungen 61, 63, 65 und 67 mit zunehmendem Abstand von dem anderen Kernschenkel 70 in der gleichen Ordnung gezeigt, in der sie in Lagen auf dem Kern aufgewickelt sind, wie in F i g. 2 gezeigt. Der funkt in der Nähe des Endes einer Wicklung stellt das finde positiver Polarität der entsprechenden Wicklung dar.

Aus den F i g. 2 und 3 ergibt sich, daß die innerste oder erste Wicklung einer Spulenanordnung, nämlich der Anordnung 71. und die äußerste oder letzte Wicklung der zweiten Spulenanordnung 72 elektrisch nicht mit einer anderen Spule verbunden sind, jede der anderen Wicklungen der ersten Spulenanordnung 61 jedoch ist mit dem F.nde negativer Polarität an das Ende positiver Polarität einer entsprechenden Wicklung der zweiten Spulenanordnung 72 angeschlossen.

Eine tabellarische Darstellung der Verbindungen für die Wicklungen, die das Bezifferungssystem festlegt, daß die erste Wicklung einer Wicklung die dem Kern nächstliegende ist. ergibt sich wie folgt:

Spulenanordnung 71

Spulenanordnung 72

Ende negativer Polarität
dieser Wicklung

zweite (62)
dritte (64)
vierte (66)

Ende positiver Polarität
dieser Wicklung

erste (61)
zweite (63)
dritte (65)

Allgemein gilt, daß das Ende negativer Polarität der X"-'" 2.3 ... N- Wicklung einer Spulenanordnung mit dem Ende positiver Polarität der X— l'^en 2.3 ... N-Wicklung der zweiten Spulenanordnung verbunden ist, wobei das X=I und in ganzzahiigen Schritten zwischen 2 und N verläuft, wobei /V die Anzahl von getrennten Wicklungen in jeder Spulenanordnung und gleich oder größer als 2 ist. In dem Beispiel der dargestellten Ausführungsform ist /Vgleich4.

|ede der Induktivitäten, die hier als Wicklungen bezeichnet werden, hat zwei Funktionen in der Wechselrichterschaltung nach Fig. I. Erstens hat eine Wicklung die Funktion einer Drossel, indem sie verhindert, daß Hochfrec|uenzcnergic an die Ausgangsanschlüsse 40 und 42 gelegt wird. Zweitens arbeitet sie in Verbindung mit dem entsprechenden Kondensator in der Weise, daß sie Welligkeilsspannungen von den gleichgerichteten Gleichspannungen vermindert oder beseitigt, wodurch ein Stromfluß zur Last 41 während der vollständigen Spannungsumkchr-Übergangsperiode der Drossel aufrechterhalten wird. Für die zweite l'untkion definiert das Verhältnis des Wertes L der Induktivität zum Lastwiderstand eine Zeitkonstante. !ic groß genug und größer als die Drosselübergangsdauer ist. damit die im Magnetfeld der Induktivität gespeicherte Ener¹⁷!? ^^!Λ> LP^ einen Strom in die Lüsi svsh.rend der Übergangsperidoe einspeisen kann. Anders ausgedrückt, muß der Wert einer jeden Induktivität groß genug sein, damit ausreichend Energie gespeichert wird, um einen Gleichstrom in die Last einzuspeisen, ohne daß die gespeicherte Energie vollständig auf Null bei der maximalen Nenn-Abschaltzeit für das Schaltsystem fällt. Vorzugsweise ist die Watt-Sekunden-Kapazität ('/.' I.P) einer jeden Wicklung, d. h. einer jeden Induktivität, 50% größer als die Watt-Sekunden (Volt χ Ampere χ Abschaltzeit), die von der Last während der »Aus«-Periode gefordert werden. Beispielsweise erfordert eine typische elektrische Last, z. B. eine Wanderwellenröhre. 10 000 V bei 2 Ampere-Spitzenwert bei einer maximalen »Aus«-Periode der Drossel von zwischen einer halben Mikrosckunde und 60 Mikrosekunden. Dies ergibt eine Watt-Sekunden-Kapazität von 10 000 · 2 ■ 60 · 10 ^h = 0.012 Watt-Sekunden. Demgemäß wird der gesamte Induktivitätswert aller Induktivitäten zu

L =

0.012

I /2 /-

0.012-2

= 0.006 Hcnrv .

d. h. 6 mHy in diesem speziellen Beispiel. Somit besitzt

-t > jede der acht Wicklungen 60 bis 67 eine Induktivität von 6/8 mHy = 0.75 mHy.

Die Konstruktion des Transformators 5 nach Fig. I ist in F i g. 4 dargestellt. Der Transformator besitzt einen Magnetkern 6. der ein O-förmigcr Kern oder ein

ίο rechteckförmiger Kern sein kann, und der aus einem Stapel von herkömmlichen dünnen U- und I-förmigen Eisenschichten aufgebaut ist. Eine erste Spulenanordnung 81 ist um den linken Schenkel des Kerns 6 befestigt, wie in Fig.4 gezeigt, und eine zweite

^3 Spulenanordnung 83 um den rechten Schenkel des Kerns. Ein Teil der Spulenanordnung 81 ist durch die Linie 82 herausgebrochen dargestellt, damit im Querschnitt die verschiedenen Transformatorwicklungen sichtbar werden. Im Inneren ist ein Isolierrohr 84 um

bO den Kern 6 herum angeordnet, das den Kern 6 gegen die elektrischen Wicklungen isoliert. Oberhalb des Isolierrohres ist die erste Halbwicklung 7 gewickelt. Die nächste Wicklungslage ist die Sekundärwicklung 11a. Über der Sekundärwicklung I la ist die Sekundärwick-

b5 lung 13a und über der Sekundärwicklung 13a die Sekundärwicklung 15a angeordnet. Eine isolierende Umhüllung ist um die Außenseite der äußeren Wicklung 15a herumgewickelt, und es ist ferner eine Lage aus

lsolieimaterial, die diese Umhüllung bildet, /wischen jedem Paar von benachbarten Wicklungen 7, 9, 11, 13 und 15 vorgesehen. Die Isolation /wischen den Sekundärwicklungen 9 bis 15 muß einen proportionalen Anteil der Gleichspannungsdifferenz zwischen benachbarten Wicklungen aushallen, soweit der Wechselpotentialunterschied zwischen den Wicklungen, falls ein solcher vorhanden ist, vernachlässigbar ist. Die Isolation zwischen der Primärwicklung 7 und dem Kern 6 sowie der Wicklung 15 soll in der Lage sein, die volle Gleichspannung gegen Erde auszuhaken, da davon ausgegangen wird, daß der Kern auf F.rdpoteniial liegt.

Die Sekundärwicklungen in der Spulenanordnung 81 besitzen etwa die gleiche Anzahl von Windungen, sie sind in einer einzigen L.age gewickelt, so daß die gleichen Spannungen von der Primärwicklung 7 in Abhängigkeit von dem Übersetzungsverhältnis oder Verhältnis der Windungen induziert wird, das gewünscht oder gewählt ist, um die angestrebte Ausgangs-Hcrstellung des Transformators. Dadurch, daß dL· Kernkonfiguration kompakter ausgeführt wird, wie in I'ig. 4 gezeigt, und dall die die Hälften der Sekundärwicklungen darstellenden Halbwicklungen auf zwei verschiedene Kernschenkel verteilt werden, wird die magnetische Leistung des Transformators ein Optimum. Das schematische Verdrahtungsschaltbild nach K ig. 5 zeigt die Wicklungsanordnung des Transfor:nators nach F i g. 4. Die Primärhalbwicklung 7 ist benachbart einem Schenkel des magnetischen Kerns 6. und die im Abstand voneinander vorgesehenen Malbwicklungen 9a. Hu. 13a und 15;» sind in Reihe zueinander benachbart dargestellt, und /war in der Reihenfolge ihrer Nähe zur Halbwicklung 7. In ähnlicher Weise ist die andere Halbwicklung 8 in der Nähe des anderen Kernschenkels angeordnet, und es schließen sich daran die Sekundärhalbwicklungen Ί6. I 16. 136 und 15b an. Wie durch die Punkte am oberen Ende der Wicklungen der Spulenanordnung 81 ange-

rlv»lt*»n Au« Hnn Δ imfiihriinirpn in >n Hpiltpt sind di^p End^n "^^itlV^T Polarität rlpr Wli'kllin-

Verbindung mit Fig. I ergibt sich, daß jede der Sekundärwicklungen 9a, Ha, 13a und 15;» eine Hälfte einer vollständigen Sekundärwicklung 9, II, 13 und 15 des Transformators 5 darstellt.

Die Spulenanordnung 83 mit ihren Wicklungen ist im Aufbau identisch mit der Spulenanordnung 81 und weist somit ein Isolierrohr in unmittelbarer Nähe des Kerns auf, um das die Primärwicklung 8 herumgewickelt ist; es schließen sich dann Sekundärwicklungen 9b, 11b, 136 und 156 in getrennten, einzelnen Lagen mit einer ■solierlage zwischen jedem Paar von benachbarten Wicklungen an. Wie durch den in der Nahe des oberen Teils der Spulenanordnung 81 gezeichneten Punkt angedeutet ist, ist das Ende positiver Polarität einer jeden Wicklung am oberen Ende der Spulenanordnung und in ähnlicher Weise ist der Punkt, der das Ende positiver Polarität der Wicklungen der Spulenanordnung 83 darstellt, am äußersten unteren Ende vorgesehen.

Wie durch die Leiter 1 und 3 in F i g. 4 angedeutet, sind die Halbwicklungen 7 und 8 elektrisch parallel geschaltet. Die Leiter 17, 21, 25 und 29. die die entsprechenden Anschlüsse in Fig. I darstellen, gehen von dem Ende positiver Polarität der Halbwicklungen 9a. Ila. 13a und 15a aus. In ähnlicher Weise gehen die Leiter 19, 23, 27 und 31 am obr.ren Ende der Spulenanordnung 83 von dem Ende negativer Polarität der Halbwicklungen 96. 116. 136 und 156 aus. Das Ende negativer Polarität der Halbwicklungen in der Spulenanordnung 81 und das Ende positiver Polarität der Halbwicklungen in der Spulenanordnung 83 sind /usammengespleißt und bilden einen gemeinsamen, einzigen Leiter mit jeder Verbindungsstelle. In Übereinstimmung mit der Darstellung nach F i g. 1 bildet der Leiter 18 die Mitteiianzapfverbindung /wischen den Halbwicklungen 9a und 96. Der l.eiier 22 ist der Mittenanzapfungsleiter zwischen den Halbwicklungen 11a und 116. Der Leiter 26 ist die Miitenan/apfiingsverbindung für die Sekundärwicklung, die aus den Halbwicklungen 13;) und 136 besteht, und der Leiter !3 ist die Mittenan/apfungsverbindung für die Sekundärwicklung, die aus den Halbwicklungen \5n und 156 besteht.

Mit einem länglicheren Kernaufbau kann die Spulenanordnung 83 um die Spulenanordnung 81 herum und in unmittelbarer Nähe. d. h.. Seite an Seite mit der Spulenanordnung 81. auf dem gleichen Transformatorschenkel befestigt werden. Dies vereinfacht die gen entgegengesetzt zu denen, die für die Halbwicklungen der Spulenanordnung 83 gezeigt sind, wo der Punkt am unteren Ende vorgesehen ist. Die elektrischen Leiter, die vorstehend beschrieben sind, sind in F i g. 5 auch so dargestellt, daß sie die Wicklungen miteinander verbinden und sie elektrisch in Reihe legen, so daß die Spannungen an den Wicklungen eines jeden zwischenverbundenen Paares, die von durch die Primärhalbwicklungen fließenden Strömen induziert werden, sich addieren und in Phase miteinander sind.

An dieser Stelle wird nochmals Bezug auf die Wechselrichterschaltung nach Fig. I genommen. In Betrieb führt eine Speisequelle für Gleichstrom geringer Stromstärke Energie dem Inverter 2 an den Eingangsanschlüssen zu. wie in F i g. 1 gezeigt. Die Inverterschaltvorrichtung 2 wandelt den /ugeführten Gleichstrom in eine Wechselspannung mit Rechteckkurvenform um. in einem Beispiel mit einer Frequenz von 1OkHz, die den Eingangsanschlüssen 1 und 3 des Transformators 5 aufgegeben wird. Diese Spannung wird von dem Transformator 5 auf eine höhere Wechselspannung transformiert, die an den Paaren von Ausgangsanschlüssen einer jeden der vier Sekundärhalbwicklungcn 9, 11, 13 und 15 erscheint. Befrachtet man die Transforniatorhalbwicklung 9 getrennt, wird die Wechselspannung, die an der Halbwicklung 9 auftritt, an die Eingangsansehlüsse des Brückengleichrichters 33 angelegt. Der Brückengleichrichter 33 bewirkt eine Gleichrichtung der Wechselspannung in einen Vollweg-Gleichstrom an den Ausgangsanschlüssen, die durch die Plus- und Minussvmhole identifi/ierl sind, und dieser Strom wird iiher die Wicklungen 60 und 61 zur Aufladung des Kondensators 43 und damit /ur F.inspeisung von Strom in die Last 41 gekoppelt. Die Wicklungen 60 und 61 sowie der Kondensator 43 verringern oder beseitigen Welligkeitsspannungen. die in der Gleichspannung auftreten. So speichern die Wicklungen 60 und 61 Energie und ergeben damn einen kontinuierlichen Stromfluß /ur Last während einer beliebigen Übergangsdauer in den Wechselrichter. Dies ist erwünscht, wenn das llmformcrs\stem Teil einer Zeit». erhältnis-Sieuerschaliung bildet.

Der Miltenanzapfungsleilcr 18 der .Sekundärhalbwicklung 9 ist mit dem Mittelpunkt der in Serie geschalteten Kondensatoren 47 und 48 gekoppelt. Die Kondensatoren 47 und 48 haben eine sehr geringe Kapazität, in einem praktischen Beispiel in der Circ ' nordnung ve fl.OO! Mikrofarad. Mit dieser

Verbindung wird Verstimmungen aufgrund einer Streuung /wischen den beiden Wicklungshalften 9d und 9b, der Sekundärw icklung 9 oder einer Verstimmung im zugeordneten Gleichrichter, die zu ungleichen Spannungen führen kann, dadurch entgegengewirkt, daß die Mittenan/apfung gjnau auf der Hälfte des Potentials der vollen Wicklungsspannung gehalten wird. Bei Fehlen dieser Verbindung können dann, wenn eine nicht vernachlässigbare Verstimmung vorhanden ist. Beeinflussungen der verteilten Kapazität auftreten, da die Sekundärwicklungshälften, nämlich die 1 lalbw icklungen 9a und 9i>. dann keine gleichen Wechselspannungen mehr induziert erhalten.

Gleichzeitig mit dem vorstehend beschr ebenen Betrieb und in ähnlicher Weise wird die gleiche Größe der Wechselspannung durch die Wechselspannung an den Pnmärhalbwicklur.igen in jeder der anderer Sekundärhalbwicklungeji 11, 13 und 15 induziert, und jede von ihnen ergibt deshalb die gleiche Ausgangskurvenform, leder Brückerigleichnehter 35, 37 und 3') richtet die an die entsprechenden Eingangsanschlüsse angelegte Spannung gleich, so daß eine Gleichspannung an den entsprechenden Ausgangsanschlüssen au/".ritt, wie durch die Plus- und Minussymbole in Hg. 1 angedeutet, und es wird ein Gleichstrom von jedem Anschluß über eine Drosselschaltung zum Aufladen eines entsprechenden Kondensators 44, 45 und 46 gekoppelt. Insbesondere wird der Ausgang aus dem GU chrichter 35 an den Kondensator 44 über Wicklungen 62 und 63 anbiegt, der Ausgang des Bnickengleichrichters 37 ist über die Wicklungen 64 und 65 an den Kondensator 45 angekoppelt, und der Ausgang des Bnickengleichrichters 39 über die Wicklungen 66 und 67 an den Kondensator 46. Wie in Verbindung mit dem Einfluß der Mittenan/apfung 18 erläutert, sind die Mittenanzapfungen 22, 26 und 30 der Wicklungen 11. 13 und 15 mit Paaren von in Serie geschalteten Kondensatoren 50 und 51. 52 und 53. 54 und 55 gekoppelt, wodurch ein Abgleich der Spannungen in jeder Hälfte der Sekundärwicklungen wahrend der Übergangsperioden des Inverters 2 aufrechterhal ten wird. Die ein/einen Spannungen, die an die Kondensatoren 43, 44, 45 und 46 angelegt werden, werden aufgrund ihrer Senenverbindung miteinander addiert, d. h. summiert, so daß die Spannung an den Ausgangsanschlussen 40 und 42 die Sun,nie der iin/clncn Spannungen ist.

/wcckmaßigerweise sind die Kondensatoren 41, 44. 45 und 46 so ausgelegt, daß ihre Kapazität groß genug ist. damn genügend elektrische Energie gespeichert werden kann, um eine bestimmte elektrische Last mit S'rom während der Zeitdauer zu speisen, wahrend der die Last eine Energiezufuhr für den Betrieb erforderlich macht, und zwar mit einem minimalen Spannungsabfall Bei einem speziellen Ausführungsbeispiel benotigt cmc Mikrowcllenröhre als Last eine Spannung von 10 (MM) V bei 2 Ampere über eine Dauer von 1.) Mikrosekuiidcn bei einer Folgefrequenz von 10 kHz. d. h IO (HMlrnal pn· Sekunde. Eine Kapazität von 0.1 Mikrofarad hat sich .ils geeignet für jeden der Kondensatoren 41, 44, 45 und 46 bw! diesem Ausführungsbejspic! hcrausgesielh.

Die Tig. 15a, 15b und 15c zeigen die Kurvenformen der Ausgangsspannung aus dem Invertcrschalter 2. die an die Primärhalbwicklungen 7 und 8 des Transformators 5 der Fig. I auftritt. Die ideale Kurvenform, die in Fi g. 15b gezeigt ist. ist rechteckförmig und ändert sich von positiver nach negativer Polarität. Das Zeitintervall 97 /wischen dem Ende eines positiven Impulses 95 und eines negativen Impulses % stellt die Ausschalldauer der Inverterschalteinrichtung dar. Insbesondere bei Zeitverhältnis-Steuersystemen, bei denen Wechselnehterschaltungen verwendet werden, wird die Aus- Dauer verändert, d. tu sie wird großer oder kleiner gemacht, und es ist dann erwünscht, den Abstand der Aus-Dauer zwischen Impulsen scharf definiert /u erhalten

In Fig. 15a ist die Inverterausgang'spannung so

ίο dargestellt, wie sie bei bekannten Einrichtungen auftritt, d. h„ wie sie dem Eingang des Transformators einer herkömmlichen Wechselrichterschaltung aufgegeben wird. LaUi man den Oberschwingteil 98 an der Spitze des Impulses 99. auf den weiter unten eingegangen wird, außer Betracht, ist die Aus-Dauer 100 zwischen den Impulsen nicht einwandfrei definiert. Diese fehlende Rechteckform wird dadurch verursacht, daß verteilte Kapazitäten in einer konventionellen Schaltung aufgeladen werden. Ein solcher Aufladestrom stellt einen Leistungsverbrauch dar. da die Energie durch den Schalter abgeführt wird, und somit verlorengeht, wobei sich ein kleinerer elektrischer Gesamtleistungsfaktor des Systems ergibt. Dieser Effekt wird beseitigt oder wenigstens erheblich verringert, wenn im Falle vorlie gender Erfindung die Impulse erheblich weitgehender der idealen Rechteckkurvenform angepaßt werden und der (iberschwmgteil eliminiert wird, wie nachstehend ausgeführt wird.

In Wechselrichtei schaltungen wird durch eine Zeit-

Verhältnissteuerung eine Spannungsregelungsfunktion eingeführt. Dies ist eine Art der Impulsbreitenmodulation der Inverterausgangswechselspannung. Bei einem de^rartigen System wird die Frequenz des Inverterausgangs konstant gehalten, das Verhältnis von »Ein«·

J5 Dauer zu »Aus«-Dauer der elektronischen Schalter, die die Inverterfunktion durchführen, wird eingestellt, wodurch das Verhältnis der mittleren Ausgangsspannung zur mittleren Eingangsgleichspannung gesteuert w ird. ohne daß das Verhältnis der Spitzenausgangsspan nung zur Gleichspannung, die dem Inverter aufgegeben wird, wesentlich beeinflußt wird. Dies ist ein herkömmli ches Merkmal von Invertern. z. B. des Inverters 2 nach Fig I. dem eine entsprechende Speisequelle der .Steuerspannung zur Erzielung dieser Funktion aufgege ben werden kann. Bei einem solchen Anwendungsfall jedoch überwinden die kapazitiven Eigangsfilter die Regeliingsfunktion, und entsprechend müssen induktive Lingangsfilter verwendet werden. Die Eingangsindiikti vital muß eine solche Grolle aufweisen, daß su· ausreicht, um den Stromfluß /ur Last über freilaufende Dioden oder ihre Äquivalente wahrend der /wischen Impulsperiode maximaler »Aus« Zeil aufrechtzuerhalten Somit speichern die Induktivitäten eine ausreichend hohe Energie, um den Stromfluß zur Last wahrend dieser »Ausn-Zeit aufrechtzuerhalten

Line weitere Ergänzung der Schaltung nach f ι g 1 ist in F ι g b dargestellt. Diese Ergänzung umfaßt eine nichtlineare Scrieninduktivität 91. die zweckmäßiger weise aus einer Wicklung besteht, welche auf einen Nickcleiscnioroidkern. vorzugsweise mit rechteckför miger H>stwrciietharaKlcnslik, aufgewitkelt ist, dielektrisch in Serie zwischen den Ausgang aus dem Inverter 2 der F i g. I und den Eingang in den Transformator 5 geschaltet ist; diese Verbindung ist schematisch durch die beiden Anschlüsse 1 und die beiden Anschlüsse 3 in Fig. 6 dargestellt. Ein Widersland 93 mil niedrigem Widerstandswert ist zur Induktivität 91 gcshuntet. Wenn die Inverterschaltein-

richtung aus ihrem »Aus«- in ihren »Fin«-Zustand geschaltet wird, ist dieser Induktor, der als Ver/ögerungsinduktor bezeichnet werden kann, wenige Mikrosekunden wahrend der Einsehaltzeil wirksam, damil der Shunt Widerstand den Spitzensirom durch die Inverterschulter aufgrund des Ladestroms, der durch die wirksamen verteilten Kapazitäten des Transformators 5 hoi erregung durch eine Stufenfunktion-Spannungskur· venform. wie durch den Übersehwingteil 95 des Impulses 96 in Fig. 15c gezeigt ist. erforderlich ist, begrenzen kann. Im Anschluß daran geht der Kern in die Sättigung und schaltet somit von einem hohen auf einen sehr geringen Impedanzzustand und stellt somii einen Nebenschlußpfad zum Widerstand 93 dar. Dadurch wird ein Oberschwingen vermieden, da die π Impulsform der Rechteckform angepaßt, d. h. abgeflacht wird, so daß die modifizierte Form sich mehr der Idealform der Fig. 15b nähert.

Alle einzelnen Wicklungen 60 bis 67 der Mehrfachstromkreiskomponente, die als Filter und Drosseln arbeiten, sind auf dem gemeinsamen Kern 70 und in spezieller Weise so auf dem Kern aulgewickelt, daß die verteilte Kapazität in jedem der einzelnen Stromkreise im Vergleich zu bekannten Stromkreisen, bei denen herkömmliche, individuelle Drosseln verwendet wer- 2ϊ den. verringert wird. Soweit eine Induktivität zur möglichst weigehenden Verringerung des kapazitiven Einflusses der Last in einem Zeitverhältnis-Steuersystem erforderlich ist. wird die Induktivität notwendigerweise dem Stromkreis hinzuaddiert. Dann ist es jedoch jo durc'.i Verwendung einzelner, d. h. getrennter. Drosseln möglich, die verteilte Kapazität zu verringern, d. h, die Kapazität zwischen der die Induktivität bildenden Wicklung und dem Kern. d.h. Erde. Durch Übcrcinanderschichten der die einzelnen Drosseln in dem r, Stromkreis nach F i g. ! bildenden Wicklungen auf einen gemeinsamen Kern bei einer hier beschriebenen und in Fig. 2 dargestellten Verdrahtung, bei der im wesentlichen gleiche Ströme in den einzelnen Stromkreis/weigen fließen, ist die an der .Spulenwicklung in jedem der -to Stromkreise auftretende Spannung etwa die gleiche. Somit ist die Wechselspannungsdifferenz zwischen den Drähten einer .Spulenwicklung und den Drähten der benachbarten Spulcnwieklung gleich Null. Wie in einer weiter unten ausgtführtcn theoretischen Analyse im 4-, einzelnen erläutert, ist bei einer Wechselspanmingsdif ferenz von Null /wischen zwei Metallteilen die effektive verteilte Kapazität dazwischen gleich Null. Durch den Finbau der Drosselspule oder des Transformators in den Stromkreis wird die Kurvenform verbessert. in

ferner vermindert die Transformator« ickliingsan Ordnung, die auf dem gleichen f'nn/ip beruht, wenn sie bei Schaltungen, wie / B der nach I 1 g. I .ingewendet wird, ebenfalls die verteilte Kapazität, die durch eine sonst konventionelle Transformatorwicklungsanord μ nung eingeführt wurde Dieser Effekt in Verbindung mn der möglichst weitgehenden Verkleinerung der verteil ten Kapazität in der eine Drossel darstellenden Einheit aus mehreren Abschnitten wird — abgesehen von der Filterwirkung durch gemeinsame Zuordnung /u den t,o Kondensatoren durch die in I ig. 15c dargestellte Kurvenform erkennbar. Soweit der Strom, der während der Übergangsperiode /wischen der Ein-Zeii und der Aus-Zeit des Invcrterschalters fließt, auf einen möglichst geringen Wert gebracht wird, wird somit der (,5 gesamte elektrische Wirkungsgrad des Stromkreises verbessert, und die Erzeugung hoher Rückwärtsspannungen, die die Transistoren im Zerhacker, d. h. im Inverter 2, beschädigen könnten, wird vermieden.

Zum besseren Verständnis der Theorie vorliegender Erfindung wird nachstehend eine kritische mathematische Analyse und Erläuterung der Eigenschaften, durch die die verteilte Kapazität eliminiert wird, gegeben.

F i g. 7 zeigt den vereinfachten Ersatzstromkreis eines Transformators und einer Last. Der Ersatzstromkreis ist unter der Annahme dargestellt, daß der Kopplungskoeffizient zwischen Primär- und Sekundärwicklung größer als 0,99 ist; diese Annahme trifft üblicherweise für Transformatoren, wie sie in Stromkreisen der hier erörterten An verwendet werden, zu. Diese Annahme ermöglicht es, die Magnetisierungsimpedanz /.'„,.»als ein einziges Element als an einem Punkt parallel /um Eingang des übrigen Teils des Ersat/siromkrcises geschaltet zu betrachten. Der Ersatzstromkreis nach F ι g. 7 geht auch davon aus, daß das Primär-Sekundär-Aufwärtswindungsverhältnis η hoch ist

(1 :n = Np: Ns). d.h. in der Größenordnung von 10 oder höher, so daß die primäre effektive verleihe Kapazität vernachlässigt werden kann und die Sekundär-Pnmär-Kapazität punktförmig mn der effektiven sekundären verteilten Kapazität O, angeordnet betrachtet werden kann.

In F i g. 7 sind die folgenden Definitionen zugrunde gelegt:

T Ideales Transformatorverhältnis I : n. wobei \ : η = Np: Λ/sund /V/>dic Anzahl von Primärwindungen sowie /Vs die Anzahl von Sckundärwin düngen ist.

R, ρ Widerstand des Primärwicklungsleiters.

/?,.., Widerstand des Sekundärwicklungsleiters.

Rm- Äquivalenter Kernvcrlustwidersiand in Rückwirkung auf die Sekundärwicklung.

/- m. Äquivalente Magnetisierungsindukliviiät der Sekundärwicklung in Rückwirkung auf die Sekundärwicklung.

("./. Effektive verteilte Kapazität der Sekundärwicklung in Rückwirkung auf die Sekundärklemmenspannung.

Ci. Effektive Shunt-Kapazitäl der Last auf die Transformatorsekundärwicklung.

Ri Effektiver Last widerstand.

/./ Induktivität der Last (Filtcrinduktivinu).

Da der Kopplungskoeffizienl hoch ist. also
/.■„,.» l.'.u

können für die kurze Zeildauer der auflaiil ,ulen Kante des angelegten Spannungsimpulses /.'„., und R ,„. vernachlässigt werden

Wenn die Spannurgsquelle /:',, eine vernachlässigbare Impedanz besitzt, bestimmen im äquivalenten Stromkreis nur die Transformaiorparametcr und Lastparameter den Übergangsstrom der auflaufenden Käme, wenn eine Stufenfunklionsspannung an den Sironikrcis durch einen Schalter SW mil einem Innenwiderstand vom Wert Null angelegt wird. Sind sie nicht vernachlässigbar, können sie /u analytischen Zwecken dem Wert n²R,_r hin/uaddiert werden. Damit wird n'R,_r zu n²(R.:r + Rs)· wobei /?_vder Widerstand von Spciscqucl-Ie und Schalter ist. Werden alle Werte mathematisch auf die Sekundärwicklung rückbezogen, wird nach einer herkömmlichen Technik bei der Transformatoranaly.se ein vereinfachter Ersat/.stromkrcis während der auflaufenden Kante einer Stufcnspanniing erhalten, wie in Fig. 8 dargestellt.

Li und Ri. in F i g. 7 sind in dem Ersatzstromkreis nnch F i g. 8 weggelassen, da Li genügend groß ist, d. h. L, > L'rs, um Ri gegen die Transformatorsekundärwicklung für hohe Frequenzen, die die auflaufende Kante des Schaltstoßcs bestimmen, wirksam zu isolieren.

Somit stellen die Induktivität L'_iA und Kapazitäten C'dj, und Cij ein Netzwerk mit einer charakteristischen Impedanz

Plattenkondensators mit parallelen Platten betrachtet wird. Wie in dem Spannungsverieilungsdiagnimm über der Spule dargestellt, ist E\ die minimale .Spannung an Gi und Ei die maximale Spannung an fii, wenn die Bezugsklemmenspannung gleich E\ ist. Die effektive verteilte Kapazität Oder Spule ist dann

= C₁₁

£f + E₁E-, + Et

Zn' =

III

dar, und wenn die Stufenfunktionsspannung E_p an die Eingangsanschlüsse gelegt wird, wie durch das Schließen des Schalters SWdargestellt, fließt ein Einschwingstrom im Stromkreis.

Wenn n-'fR.j, + Rs) +■ W... klein im Vergleich /ii A, ist. wird in erster Annäherung der Spitzenwert des Einschaltstroms l'_pi in der Sekundärwicklung nach der Beziehung berechnet:

Es ist darauf hinzuweisen, daß alle Spannungen in der Gleichung (4) Wechselspannungen gleicher Frequenz sind. Eine Gleichspannung kann als eine Vorspannung an die Wicklung angelegt werden, ohne daß die Gültigkeit der Gleichung (4) in Frage gestellt wird, und hat keinen Einfluß auf die effektive verteilte Kapazität der Spule.

Wenn ein Ende der Spule geerdet ist, so daß E\ = 0 und wenn Ej = Et, gilt

' pt.»

C -C-

C, - G,

^C«

Der Primar-EinschallMrom l_rkn ist dann N /,.t..so Wenn eine Mittenanzapfung der Spule geerdet ist und

daß gilt -'■> Ε, = EH2 sowie E₂ = £"τ/2. gilt

Z₁',

Cj =

C_n

C₁,

13) «ι G₁
12 '

Das Auftrei*;n des Einschaltstroms stellt einen Energicverlust dar. So zeigt Gleichung (J). Martini es wichtig ist, die effektive Kebenscrlußkapazitätslasi ( ,/, und O_» am Transformator /u verringern, um den π Spitzeneinschwingstrom zu verkle. ,ern. Eine Erhöhung von /.',·, verringert auch den Spitzeneinschaltstrom. jedoch nur auf Kosten einer erhöhten Anstiegsdaiier (langsamerer Anstieg) der auflaufenden Kanie der rechteekförmigen .Sekundärspannung. -to

Da nur ein sehr geringer Teil der Energie, die durch den Einschwingstrom eingespeist wird, um die Neben schlußkapa/itiit aufzuladen, in den meisten Wechsel richlcrschaltungen zurückgewonnen wird. gill, daß die Energieverluste aufgrund von Nebenschlußkapa/itaten 4> um so größer werden, je höher die Betriebsfrequen/ ist.

Zusätzlich erfordern elektronische Schalter, gleich gültig, ob sie Elekironenröhrcn, Thyristoren oder Transistoren sind, eine endliche Zeit, um von dem Sperrziisland in den siromleitenden Zustand /ii "> <> schalten. Wenn der Schaltsirom wahrend der fiber gangsperiode erheblich ansteigt, stellt er einen t nergie verlust im Schalter dar. woraus sich eine Zunahme der Verlustleistung ergibt, die der Schalter bewältigen muß. und damit eine Abnahme des Leistungsfaktors des τ> Inverters.

\λ ist deshalb erwünscht, die NcbeiischluUkiipa/ilai auf einem möglichst geringen Wert /ii halten, um den Wirkungsgrad des Inverters /u verbessern, wie auch die Spit/cnströme durch den elektronischen Schalter /u w verringern.

I3as Verfahren /ur Berechnung der effektiven, verteilten Kapazität einer Wicklung wird zuerst für eine einlagige Spulenanordnung in der Niihe eines Kerns betrachtet, wie in F i g. 9 ge/cigt. b->

Die Kapazität Gi ist die Kapazität /wischen tier Sptilenwicklung und dem Kern, wobei die Wicklung al·, eine Platte und der Kern als die andere PIkIte eines Gleichung (6) zeigt, daß für die gleiche (iesamtspulenspannung die effektive verteilte Kapazität einer einlagigen Spule mit geerdeter Mittenanzapfung ein Viertel der verteilten K.ip.i/il.u mn einem geerdeten Ende isi

Die Cileichung (4) kann auf eine /weilagige Spule erweitert werden, wie in F ig 4 gezeigi. wöbe? nur die verleihe Kapazität /wischenden Lagen betrachtet wird

Die effektive verteilte Kapa.-tiit aufgrund der Kapazität C, /wischen Lagen betragt dann

C₁, - C_n

ΓΕ,ίΕ,

Dies ist die allgemeine Gleichung, die /ur Herechniiiij; des Anteils eines jeden kapazitiven Elements einer Spule oder Wicklung /ur gesamten effektiven verleihen Kapa/ilal der Spule verwendet wird.

Wenn die Sekundärwicklung des franslonnalors in einem I lochfrequen/ Wechselrichter eine hohe Span nuiij! liefern muß. hat es sich vom Standpunkt einer verteilten Kapa/ilal als vorteilhaft erwiesen, die Sekundärwicklung in drei oder vier oder sogar noch mehr gleiche Sekundärwicklungen niedrigerer Span llung /ii unterteilen und dann die gleichgerichteten Aiisgangsspanniingcn in einer Senenveibindiing zu kombinieren, um die gewünschte hohe Spannung /u er/ielen Die Verringerung der effektiven verteilten Kapazität, die durch dieses Verfahren erzieh werden kann, wird in Verbindung mit den I ι g. 11 und 12 Im eine aus vier Abschnitten bestehende Sekundärwicklung beschrieben, die aus vier einlagigen Wiiulungsab schnitten besteht, die Seile an Seile auf einem Kern angeordnet sind.

Wenn G,die Kapazität eines Plalicnkondcusalors nut parallelen Platten zwischen jedem Abschnitt und dem Kern ist. beträgt die Gcsamlkapa/ilat zwischen der

Wicklung und dem Kern 4 G>. Ou ein I inle l.rdpineiiiwl isi und die Spannung ·ιη den Wicklungen linear /uniinmi gill die (ileiehung (¹J) fur I ι μ. 11 Sonnt betrugt die effektive verleihe Kapazität

C₁₁ = 4G./3 =

(«I

Die Kapazität einer jeden Wicklung wird in Rückwirkung auf die eigenen Anschlüsse:

G.I =

G.
3

Die Gesamtkapazitäl der vier Wicklungen wird in Rückwirkung auf den E_r/4-Spannungs\veri

4 G.
3

IK))

Kühn man dies ein in das <\i|uivalcni der Gesamt klemmenspannung /'/.um es nut der Wechselstromver bindung gleichzusetzen, erfordert dies eine Multiplikation mit dem inversen Wen des Spannungsvci:;alinisses oder "ι·.. Somit betragt die äquivalente besamte effektive verteilte Kapazität fur Fig. 12

4 G>

■ξ

I
16

G,
12

= 0.0X33 G, ·

(II)

Vergleicht mau dieses l.rgcbnis mit der Gleichung (K). ergibt sich, daß die effektive verteilte Kapazität um einen Faktor Ib dadurch verringert worden ist. daß die Sekundarspule mit vier Wicklungen in Reihe auf der j-> Cileichstromseile anstatt auf der Wechselstromselle geschaltet wurde.

Ls sei nun angenommen, daß der Transformator aus vier Lagen besteht und jede Lage in der gleichen Richtung gewickelt ist. d. h.. daß es sich um eine unipolare Lagenwicklung handelt. Die Bedingungen für Wechselstrom und Gleiehstrom-Serienverbindungen wird in Verbindung mit den Fig. I 3 und 14CrUiUeN.

In Fig. Ii belrägl die effektive Kapazität zwischen der ersten Lage und f'rde in Rückwirkung auf den 4Ί eigenen Anschluß

Cj₁

G, '3.

(12)

|ede der anderen drei Lagen besitzt eine Spannung in /.'//4 an dem gesamten Au./land, so daß die Kapazität in Rückwirkung auf die Anschlüsse die gleiche ist. als ob die Lagen parallele Platlcii einer Kapazität Gi bilden würden. Somit gilt

c;.

C,_M G,.

113)

Die gesamt!- effektive Kapazität beträgt dann reflektiert auf den Spanniingspcgcl von t',4

Ci, ,

t -IG,

(14)

Durch Multiplikation mit l/lft ergibt sich bezogen auf die Spannung E₁

In I" ig. 14 sind für i'Ji Serienverbindung auf der

Gleichstromseiie die vier Lagen der Spule effektiv parallel gesehaltei, da /wichen den Lagen eine Null Gleichspannung vorhanden ist. Die ein/ige Kapazität, die /n der gesamten verleihen Kapa/ität beitragt, ist die der ersten Lage. die. bezogen auf den / /'4-Spannungspegcl,betragt:

G,
3

Bezogen auf den £₍-Spunnungspegel uill

(16)

C₁₁₁ -

G,
3

-= 0.0208

Vergleicht man Gleichung (15) mit Gleichung (17). ergibt sich, daß die Gleichstromserienverbindung nur ein /ehniel der effektiven verteilten Kapa/iiat der Wechseistromsenenverbindung beträgt.

Is treten natürlich auch andere Kapazitäten als die Wicklungslagc-Lrde- und Wicklung¹' ;ge-Wi«.klungsla ge-Kjp.i/i!dl auf. die zu der gesagten effektiver; verleihen Kapazität einer Wicklung beitragen, die I influssedcr meisten dieser Kapazitäten werden ledoch dadurch verringert, daß die effektive Wechselspannung in elwa dem gleichen Anteil wie die Wicklungskapa/na ten. die in den oben erörterten Anordnungen verwendet werden, verkleinert werden. Line ähnliche Analvse kann fur die Spule mn mehreren Abschnitten, die in vorliegender Anmeldung beschrieben ist vorgenommen werden, welche die gewünschte Grolle der Stromkreis imliiklital ergibt und so ausgelegt ist. daß sie die verteilte Kapazität zwischen den Wicklungen der Spule auf einem Minimum hält oder beseitigt.

Wahrend in der beschriebenen Weise die Ausfuh rungsform einer Wechselrichterschaltung vier parallele Sekundär und (ileichrichterschallungen zur Erzielung der gewünschten Spannung durch Addition und Summieriing der Gleichspannungen in einem S'romkreis zeigt, bei dem der Transformator vier identische Sekundärwicklungen aufweist, deren Paare von Wick lung ·η übereinander gewickelt sind, kann diese Anzahl der Unterteilungen auch verringert werden, z. B. auf 2. oiler vergrößert werden, z. H auf 3. b oiler 7 oder auch auf eine höhere Anzahl von parallelen Stromkreisen, falls dies zweckmäßig erscheint

|e großer die Anzahl solcher paralleler Stromkreise isi. desto geringer werden die I influsse der verteilten Kapazität Die Anzahl von Bestandteilen.die verwendet werden müssen, wird dadurch jedoch hoher, und damit wachsen die Kosten, so daß an einem bestimmten Punkt die weitere Verbesserung — die zwar eine weitere Verringerung der verteilten Kapazität durch I rhohung der Anzahl von Transformator-Sekundärwicklungen und zugehörigen Gleichnchlcrschallungen möglich iii.ivht — wirtschahlivh uninteressant wird. ^Lerner IaUt sich voraussagen, daß bei einer größere¹! An/ahl von parallelen Stromkreisen räumliche Beschränkungen eine /u gioße Anzahl von Wicklungen von selbst ausschließen wurdi i. Auf jeden F all aber ergibt sich, daß eine L'iniinierung der verteilten Kapazität im Transformator erhallen wird, indem lediglich die Sekundärwicklung in zwei Teile aufgespalten wird.

Ls erscheint zweckmäßig, die Bedeutung einiger vorstehender Ausdrücke zu erläutern. /:. B. »identische« Wicklungen. Bei eine, gegebenen Spulenanordnung, die zahlreiche einzelne Wirkungen enthält, wie bei dem Tran 'ormalor 5. w .J t. ie erste Sekundärwicklung

über einen Magnetkern gewickelt, wodurch eine einlagige Spule erhalten wird, eine /weite Wicklungsspule wird in einer ein/igen Lage über die vorausgehende Wicklung gewickelt usw. Diese Wicklungen sollen die gleiche Λη/iihl von Drahlwindungcn der gleichen Drahlgrößc und Drahtart haben, so daß die ein/einen so iiuffgcbauten Wicklungen in jeder Hinsicht, die für vorliegende Erfindung von Bedeutung ist, identisch miteinander sind. Da jedoch eine Wicklung über eine andere gewickelt ist. ist der Radius der /weiten

\Vicklung größer als der der ersten, und entsprechend wird der Radius einer jeden weiteren Wicklung größer als der der vorausgehenden Wicklung. Somit sind die Wicklungen absolut gesehen nicht identisch miteinan-

Ί der. Im Hinblick auf die Konstruktion der induktiven .Stromkreiskomponenten nach vorliegender lifindiing sind die verschiedenen Wicklungen jedoch trot/ unterschiedlicher Radien im wesentlichen identisch im Aufbau, so daß die Bezeichnung »identisch« praktisch.

κι nicht aber absolut richtig ist.

llici/ti 4 Hkiti /.eicliiuiniieii

Claims

Patentansprüche:

1. Drosselspule oder Transformator mit Wicklungen um einen Magnetkern, der einen geschlossenen magnetischen Flußpfad bildet, wobei die Wicklungen in zwei getrennten Spulenanordnungen ausgelegt sind, deren jede auf einem der beiden gegenüberliegend angeordneten Schenkel des Kerns befestigt ist, die Wicklungen in Paare von Halbwicklungen unterteilt sind, eine Halbwicklung eines Paares einen Teil der einen Spulenanordnung und die andere Halbwicklung des gleichen Paares einen Teil der anderen Spulenanordnung bildet, ein Ende einer Polarität einer solchen Halbwicklung mit ι ί einem Ende der anderen Polarität einer anderen Halbwicklung verbunden ist und die beiden Halbwicklungen eine vollständige Wicklung mit einer Mittenanzapfung an der Verbindungsstelle der beiden Halbwicklungen eines Paares darstellen, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung als Drosselspule in Verbindung mit einer in Serie geschaltete Kondensatoren (43, 44, 45, 46) aufweisenden Filteranordnung einer Wechselrichterschaltung mit mehreren individuellen deichrichterschaltungen (33 bis 39) eine nicht mit irgendeiner Halbwicklung verbundenen selbständigen Wicklung (60,67) einer jeden Spulenanordnung zugeordnet ist, daß die eine selbständige Wicklung (60) der einen Spulenanordnung näher dem Kern jo (70) als alle anderen Halbwicklungen (62, 64, 66) dieser Spulenanordnung angeordnet ist. und die andere selbständige Wicklung (67) der anderen Spulenanordnung weiter enhernt von dem Kern (70) als alle anderen HalbwicUungen (61, 63, 65) dieser J5 anderen Spulenanordnung angeordnet ist.

2. Drosselspule oder Transformator mit Wicklungen um einen Magnetkern, der einen geschlossenen magnetischen Flußpfad bildet, wobei die Wicklungen in zwei getrennten Spulenanordnungen ausgelegt sind, deren jede auf einem der beiden gegenüberliegend angeordneten Schenkel des Kerns befestigt ist. die Wicklungen in Paare ve.η Halbwicklungen unterteilt sind, eine Halbwicklung eines Paares einen Teil der einen Spulenanordnung 4^r> und die andere Halbwicklung des gleichen Paares einen Teil der anderen Spulenanordnung bildet, ein Ende einer Polarität einer solchen Halbwicklung mit einem Ende der anderen Polarität der anderen Halbwicklung verbunden ist und die beiden Halbwicklungen eine vollständige Wicklung mit einer Miltenan/apfung an der Verbindungsstelle der beiden Halbwicklungen eines Paares darstellen, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung als Transformator (5) in einer Wechselrichterschaliung (2) als Primärwicklung dem Kern (6) jeweils unmittelbar benachbarte Halbwicklungen (7, 8) vorgesehen sind, die parallel geschaltet sind und bei denen jedes der beiden Enden gleicher Polarität miteinander und mit einer gemeinsamen Anschlußstelle verbunden ist.

3. Drosselspule nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß Untcrbrcchungsstcllen im Magnetkreis bildende Spalte in den Schenkeln des Kerns (70) an den Stellen der Spulenanordpungen vorgesehen sind.

4. Drosselspule oder Transformator nach Anspruch I, 2 oder J. dadurch gekennzeichnet, daß die Halbwicklungen (62,64, 66) einer Spulenanordnung in einer Folge übereinander gewickelt sind, die der Folge der Halbwicklungen (61, 63, 65) der anderen Spulenanordnung entspricht, wobei gleiche Abstände zwischen dem Kern und jeder Halbwicklung eines Paares eingehalten sind.

5. Drosselspule oder Transformator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbwicklungen (61 bis 66) in einzelnen Lagen aufgebracht sind und identischen Aufbau besitzen.

6. Drosselspule nach Anspruch 1, 3, 4 oder 5, gekennzeichnet durch die elektrische Verbindung mit einer Gruppe von in Serie geschalteten Kondensatoren (43, 44, 45, 46) zur Ausbildung eines Filters, das aus kombinierten Filterabschnitten mit individuellen Eingängen zusammengesetzt ist, wobei ein Kondensator (44), dessen Anschlüsse die Ausgangsanschlüsse eines Filterabschnittes darstellen, mit seinen Anschlüssen an die Verbindungsstelle zwischen miteinander verbundenen Paaren von Halbwicklungen (61, 62 und 63, 64) gelegt ist. und wobei jede der Halbwicklungen (61, 62) eines so verbundenen Paares in der Nähe einer der Halbwicklungen (63, 64) des anderen Paares liegt, ausgenommen für die Endanschlüsse (606. b7a) der Gruppe von Kondensatoren (43, 44, 45, 46), die mit einer bestimmten der selbständigen Wicklungen (60, 67) verbunden s nd.

7. Drosselspule nach Anspruch b. dadurch gekennzeichnet, daß die ein/einen Eingänge (a. b) der Halbwicklungen (60 bis 67) an die individuellen Gleichrichterschaltungen (33, 35, 17, 39) angeschlossen sind, und daß die unterschiedlichen Polaritälsausgänge von bestimmten Gleichnchterschaliungen mit den beiden Halbwicklungen (61, 62; 63, 64; 65, 66) eines miieinander verbundenen Paares von Halbwicklungen mit Ausnahme für zwei Endgleichrichterschallungen (J J₁ J9) verbunden sind, von denen jede mit einem Ausgungsanschluß unterschiedlicher Polarität an e^:-ie bestimmte der selbständigen Wicklungen (60,67) gelegt ist.