DE2310974C2 - Kleintransformator - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kleintransformator mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.

Ein derartiger Kleintransformator ist aus der DE-OS 19 32174 vorbekannt. Bei diesem werden in ein rohrförmiges Gehäuse mit einer Mittelwand Spulenkörper für die Primär- und Sekundärwicklung über die stirnseitig offenen Enden des Gehäuses eingeschoben. Die Spulenkörper und die Mittelwand des Gehäuses weisen Durchtrittsöffnungen für den Mittelsteg eines Eisenkerns mit Ε-Schnitt auf. Nachteilig ist, daß die Spulenkörper und die daran angepaßten Kammern des Gehäuses zur Aufnahme derselben nicht gleich ausgebildet sind. Somit wird die Zahl von unterschiedlichen Bauteilen des Transformators unnötig erhöht. Außerdem können Verwechslungen beim Einsetzen der Spulenkörper in die Aufnahmekammern des Gehäuses vorkommen. Die Isolation wird an der Stirnseite jedes Gehäuseendes nur durch den jeweiligen Flansch des Spulenkörpers gebildet. Die erzielte Isolationskriechstrecke ist daher nicht optimal.

Aus der DE-OS 20 06 736 ist weiterhin ein Kleintransformator bekannt, bei dem ein Gehäuse als Träger einer mittleren Spule ausgebildet ist, wobei die von den Flanschen gebildeten Aufnahmekammern symmetrisch angeordnet und die einzuschiebenden Spulenkörper gleich ausgebildet sind. Die Flansche sind als topfförmige Aufnahmekammern für stirnseits einzuschiebende Spulenkörper ausgebildet.

Die Spulenkörper und das Gehäuse weisen Durchschiebeöffnungen für den mittleren Steg eines Eisenkerns mit Ε-Schnitt auf. Auch bei diesem Kleintransformator erfolgt das Einschieben der Spulenkörper in gleicher Richtung, nämlich axial, wie das Einschieben des mittleren Schenkels des Eisenkerns. Nachteilig ist, daß hier nicht alle Soulen nach außen hin durch ein Gehäuse abgeschlossen sind. Zum anderen wird auch hier stirnseitig die Isolation lediglich durch den einen Flansch des jeweiligen Spulenkörpers gebildet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den eingangs beschriebenen Kieintransformator dahingehend zu verbessern, daß der Aufbau durch Herabsetzung der Anzahl von unterschiedlichen Bauteilen vereinfacht, Zusammensetzfehler vermieden und die Isolationskriechstrecken ohne zusätzlichen Materialaufwand bei optimaler Raumausnutzung erhöht werden.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den die Erfindung kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1.

Dadurch, daß die Einschiebeöffnungen für die Spulenkörper an einander gegenüberliegenden Seitenflächen des umschließenden Gehäuses ausgebildet sind, während die Durchschiebeöffnungen für den mittleren Schenkel eines Eisenkernes mit Ε-Schnitt an den Stirnseiten bzw. der Mittelwand des Gehäuses angeordnet sind, ergibt sich zum Eisenkern hin stirnseits eine doppelwandige Isolation und damit eine wesentliche Erhöhung der Isolationskriechstrecken. Außerdem erlaubt di«; gleiche Ausbildung von Spulenkörpern und symmetrische Ausbildung des die Spulenkörper aufnehmenden Gehäuses eine sehr einfache Herstellung des Kleintransformators mit der geringstmöglichen Anzahl von unterschiedlichen Bauteilen. Schließlich werden auch Einsatzfehler beim Zusammenbau des Kleintransformators weitgehend vermieden. Es können strenge Gerätevorschriften, beispielsweise Isolationsklasse II gemäß den Sicherheitsvorschriften für elektrische Maschinen und Geräte in europäischen Ländern (Kriechstrecke größer als 8 mm und Spannungsfestigkeit größer als 4 kV) ohne Schwierigkeiten erfüllt werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Zur ausführlicheren Erläuterung der Erfindung wird auf die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele Bezug genommen. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform gemäß der Erfindung,
F i g. 2 einen senkrechten Schnitt durch die zusammengesetzte Ausführungsform nach Fig. 1,

Fig.3 eine auseinandergezogene, perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung und

Fig.4 einen senkrechten Schnitt durch die zusammengesetzte Ausführungsform nach F i g. 3.

Man erkennt Spulenkörper 1 und 2 für Primär- und Sekundärwicklung und ein Gehäuse 3 mit Kammern 4,5 zur Aufnahme der Spulenkörper 1,2. Zum Einsetzen der Spulenkörper 1, 2 in die Kammern 4, 5 dienen Ausschnitte 6, 7 an der Ober- und der Unterseite des Gehäuses 3, die also entgegengesetzt angeordnet sind. Eine durchgehende öffnung 10 zum Einsetzen des Eisenkernes 9 eines Blechpakets 8 befindet sich auf jeder Fläche, die zu der Fläche mit den Ausschnitten 6,7 senkrecht verläuft.

In der zweiten Ausführungsform nach den F i g. 3 und 4 sind Umhüllungen 13, 14 mit einem Umhüllungsrohr 11 und einem Flansch 12 von beiden Seiten des Gehäuses 3 in die Durchgangsöffnung 10 einsetzbar.

Das Gehäuse 3 kann beispielsweise aus Polyamid oder dgl. ausreichender Stärke bestehen, das der in Betracht kommenden Spannung widerstehen kann.
Die Gehäusekammern 4, 5 zur Aufnahme der

Spulenkörper 1,2 werden getrennt hergestellt und sind durch eine Trennwand 15 getrennt

Die Größe der Umhüllung 11 für den Eisenkern 9 ist gemäß F i g. 3 und 4 so gewählt, daß, wenn der Flansch 12 an der Außenseite des Gehäuses 3 anliegt, die Stirnfläche jedes Rohres 11 an einer Stelle etwa mit der halben Wicklungsbreite (H) des anderen Spulenkörpers zusammenfallen kann.

Die Erfindung ist mit dem dargestellten El-Schnitt des Blechpaketes und mit anderen Kernblechen zu realisieren.

Ein Vorsprung 16 (F i g. 1) an jedem Spulenkörper 1,2 paßt in eine Durchgangsöffnung 17 auf der gegenüberliegenden Seite der> Gehäuses 3, wenn der Spulenkörper 1, 2 eingesetzt ist, so daß sich die Spulenkörper nicht vom Gehäuse 3 lösen können.

Eine Nut 18 dient zum Herausführen des Anschlußdrahtes der Wicklung.

Bei der Ausführungsform gemäß F i g 3 ist ein vorspringender Rand 19 auf beiden Seiten des Gehäuses 3 am oberen und unteren Ende vorhanden.

Es wird nun die Zusammensetzung der Ausführungsform nach F i g. 1 beschrieben. Gemäß F i g. 2 werden die Spulenkörper 1 und 2 mit den darauf gewickelten Primär- und Sekundärwicklungen in die Gehäusekammern 4, 5 des Gehäuses 3 und der Kern 9 des Blechpaketes 8 in die Durchgangsöffnung 10 des Gehäuses 3 eingesetzt.

Im Fall der Ausführungsform nach F i g. 3 befinden sich die Spulenkörper 1,2 im Gehäuse 3. Jedes Rohr 11 der Umhüllungen 13, 14 wird vor dem Einfügen des Eisenkernes 8 von jeder Seite in die Durchgangsöffnung 10 eingesetzt, wobei die End- oder Stirnseite jedes Rohres 11 aufeinander treffen. Darauf werden der Kern 9 des Blechpaketes 8 in die Durchgangsöffnung 20 gemäß F i g. 4 in die Umhüllungen 13,14 eingesetzt.

Auf die Kriechstrecke zwischen Primär- und Sekundärwicklung und zwischen den Wicklungen und dem Eisenkern wird im folgenden eingegangen. Da die Kammern 4,5 so angeordnet sind, daß die Ausschnitte 6, 7 entgegengesetzt liegen, erhält man eine maximale Kriechstrecke zwischen den Ausschnitten 6, 7 der eingesetzten Wicklungen, während sie am kürzesten ist über die Durchgangsöffnung für den Eisenkern 9 in der Trennwand 15 im Gehäuse 3. Die Kriechstrecke ist die Summe der Stirnwandbreite (T) der Spulenkörper 1, 2 ihrer Breite und der Stärke der Trennwand 15.

Verwendet man beispielsweise Kernbauteile gemäß den Electronic Industries Association Standards RC-627SS-35B, so besitzen die Spulenkörper 1, 2 eine Stärke von 0,8 mm an jeder Stelle. Ein Spulenkörper 3 hat eine Stärke von 0,5 mm, ein Rohr 11 eine Stärke von 0,5 mm und die Kriechstrecke beträgt ca. 13 mm, wobei der gemeinsame Größenunterschied jedes Teiles berücksichtigt ist. Die Stirnwandbreite (T) der Spulenkörper 1,2 beträgt hierbei 5,75 mm. Die Kriechstrecke zwischen jeder Wicklung und dem Eisenkern 9 errechnet sich wie folgt: Die kürzeste Kriechstrecke zwischen der Primärwicklung auf dem Wicklungskörper 1 und dem Eisenkern 9 ist die Summe der Stirnwandbreite (T) des Spulenkörpers 1, seiner Stärke, der Hälfte der WickJungsbreite (H) des Spulenkörpers 2 und der Stärke des Rohres 11.

Wenn die Wicklungsbreite (H) des Spulenkörper 1 etwa 8 mm beträgt und die übrigen Zahlen dem obigen Beispiel entsprechen, so errechnet sich die Kriechstrekke zu 11,05 mm. Die kürzeste Kriechstrecke zwischen der Sekundärwicklung auf dem Spulenkörper 2 und dem Eisenkern 9 ist die Summe der Stirnwandbreite (T) des Spulenkörpers 2, seiner Stärke, der Hälfte der Wicklungsbreite (H) des Spulenkörpers 2 und der Stärke des Rohres 11. Im Beispiel erhält man hierfür ca. 11 mm.

Hinsichtlich der Kriechstrecke zwischen dem Eisenkern 8, der die äußere Peripherie des Spulengehäuses 3 berührt, und jeder Wicklung erhält man, da die Größe des vorspringenden Randes am oberen und unteren Ende auf beiden Seiten des Spulengehäuses 3 willkürlich festgelegt werden kann, die Strecke vom Eisenkern 8 zu jeder Wicklung entlang der äußeren Peripherie des Spulengehäuses 3 ohne weiteres länger als 8 mm.

Bei dem erfindunggemäßen Kleintransformator sind die Ausschnitte 6, 7 zum Einsetzen der Spulenkörper 1, 2 entgegengesetzt bzw. einander gegenüberliegend angeordnet und jedes Rohr 11 der Umhüllungen 13, 14 ist bei Bedarf gemäß F i g. 3 in das Gehäuse 3 einsetzbar. Dadurch errechnet sich die kürzeste Kriechstrecke zwischen den Wicklungen und zwischen den Wicklungen und dem Eisenkern aus der Stirnwandbreite (T) der Spulenkörper 1,2 ihrer Stärke, der Wicklungsbreite (H), der Stärke jedes Teiles des Spulengehäuses 3, der Stärke jedes Teiles des Rohres 11 der Umhüllung 13, der Größe des Vorsprunges 19 des Gehäuses 3 und der Größe des Flansches 12. Da die Abmessung des verwendeten Eisenkernes die Abmessung dieser Teile im wesentlichen bestimmt, kann man die Kriechstrecke ohne weiteres durch Hinzuaddieren der Abmessung jedes Teiles erhalten.

Die Erfindung ermöglicht somit nicht nur die Herstellung von Kleintransformatoren gemäß der Isolationsklasse II der Sicherheitsvorschriften für elektrische Maschinen in den europäischen Staaten, sondern gestattet auch eine Sicherheitsgarantie der Isolation, einfach durch Zusammensetzen der Spulenkörper 1, 2 des Spulengehäuses 3 und der Umhüllungen 13,14, die in Größe, Form und Material übereinstimmen. Die Erfindung beseitigt somit nicht nur den Mangel an Gleichförmigkeit, der bei üblichen, komplizierten Isolationsverfahren unvermeidlich ist, sondern reduziert auch die Herstellungskosten infolge der Abkürzung des Verfahrens. Infolgedessen besitzt der erfindungsgemäße Kleintransformator eine äußerst zuverlässige Isolation, die bei den bekannten Transformatoren mit einem Kernschnitt gleicher Größe nicht zu erreichen ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Kleintransformator mit nebeneinander angeordneten Primär- und Sekundärspulenkörpern aus Isoliermaterial und einem diese Spulenkörper außen umschließenden Gehäuse aus Isoliermaterial, welches durch eine Trennwand zwischen den Spulenkörpern unterteilte Spulenkörperaufnahmekammern besitzt und Einschiebeöffnungen für die Spulenkörper und an den Gehäusestirnwänden für den Eisenkern aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulenkörper (J, 2) gleich ausgebildet sind, das Gehäuse mit den passenden Spulenkörperaufnahmekammern (4, 5) symmetrisch aufgebaut ist, und die Einschiebeöffnungen (6,7) für die Spulenkörper an einander gegenüberliegenden Seitenwänden des Gehäuses (3) vorgesehen sind.

2. Transformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (3) an den mit Einschuböffnungen (6, 7) versehenen Seitenwänden vorspringende Ränder (19) aufweist

3. Transformator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beiderseits in die Einschuböffnung (20) des Gehäuses (3) ein den Eisenkern (9) umhüllendes Rohrstück (11) mit Außenflansch (12) einsetzbar ist und daß auf dem in das Gehäuse (3) ragenden Rohrstück der zugehörige Spulenkörper (1,2) sitzt.