DE2709982A1 - Elektrischer transformator - Google Patents

Description

PATB NTANWA LT 8 B O R O D-4 DOBBBLDORF . SCHUMANNBTR. 9T

NOENMNWWE:
DJpI-Ing. W. COHMSZ ■ Kpl-tn» W. HOIMX · Dipl.-Ing. R. KNMJF · Dr-In₈., Dipl.-Wirhch.-lng. A. GEtKR ■ Dipl.-lng. H. B. COHMISZ

Lucas Industries Limited Great King Street GB-Birmingham 4. März 1977

Sie Erfindung betrifft einen elektrischen Transformator mit einer aus magnetisierbarem Material gebildeten Kernkonstruktion und mindestens swei elektrischen Wioklungen, die auf die Kernkonstruktion aufgewickelt sind und ron denen die eine die Primärwicklung des Transformators und die andere Wicklung oder Wicklungen die Sekundärwicklung oder -wicklungen bildet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Transformator in einfacher und zweckmäßiger Form vorzusehen.

Erfindungsgemäe bestehtbei einem elektrischen Transformator der genannten Art die Kernkonstxuktion aus einem ersten Element in hohlsylindrisoher Form in einer Form zur Bildung einer gleraden Zahl von wendeiförmigen Schlitzen, die in der Art eines zweigängigen Gewindes oder eines Gewindes mit einem Mehrfachen von zwei Gängen angeordnet sind, und aus einem ■ weiten Element in hohlzylindrisoher Form, das sich über die offenen Enden der Sohlitse erstreckt, wobei jede Wioklung längs einer der flohlitze geführt ist und längs eines sich anschließenden Sohlitzes zurückgeführt ist.

Sie Erfindung ist nachstehend an Hand von Ausführungebeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeioh-

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nung sind«

Fig. 1 ein Schnitt durch einen Transformator nach einem ersten

Ausführungsbeispiel der Erfindung und Fig. 2 ein Schnitt durch einen Transformator nach einem zweiten

Ausführungsbeispiel.

Gemäß Fig. 1 weist der Transformator eine Kernkonstruktion auf, die aus einem ersten Element 10 und einem zweiten Element 11 besteht, wobei das letztere linear-zylindrische Form hat. Beide Elemente sind aus magnetisierbarem Material in einem Querschnitt gebildet, daß der Eisenverlust im Material beim Betrieb des Transformators so gering wie möglich ist. Wenn zusätzliches Kernmaterial erforderlich ist, wird die Sicke des Materials erhöht, es wird jedoch in Schichten aufgebaut.

Sas erste und das zweite Element haben Ringform, und wie vorstehend erwähnt, hat das zweite Element linear-zylindrisohe Form. Sas erste Element sitzt im zweiten Element, aund an seiner Außenseite befinden sich zwei wendeiförmige Sohlitze 12, 15, die in der Art eines zweigängigen Schraubengewindes angeordnet sind. Sie offenen aiden der Sohlitze sind durch das zweite Element verschlossen. Zveokmäßigerweise wird das zweite Element durch Rollen der Imten in die wand einer linear-zylindrischen Sohablone hergestellt, die in Schiohtbauweise vorgesehen sein kann, wenn die Sicke des Materials in den Magnetkreisen derart ist, daß ein erheblicher Eisenverlust auftrete* wurde, wenn der Transformator in Betrieb wäre.

Aus der Zeiohnung ist ersichtlich, daß die Schlitze 12, 13 im wesentliohen U-Form haben und daß die äußeren Ränder der nebeneinanderliegenden wände der Sohlitze durch eine Brückenpartie miteinander verbunden sind, die bei 14 gezeigt ist. Sie Brückenpartien haben Wendelfor», und die Innenseiten der Brüokenpartien bilden

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die Böden von Innensohlitzen 15» 16» die von Wicklungen nicht eingenommen sind. Diese Schlitze gestatten, weil sie offen sind, einen Zugang von Kühlluft zu den Seitenwänden der Schlitze 12,

In den Schlitzen 12, 13 befinden sich die Wicklungen des Transformators. Wie dargestellt, ist eine■Sekundärwicklung bei 17 gezeigt, und die Primärwicklung ist bei 18 dargestellt, ^ine Partie jeder Wicklung befindet sich in jedem Schlitz, und während gemäß der Darstellung die Primärwicklung über die Sekundärwicklung gewickelt ist, kann die Position dieser beiden Wicklungen umgekehrt sein.

Jede Wicklung kann eine solche mit einfaoher oder mit mehrfacher Windung sein, und beim Wickeln wird der Draht längs eines Schlitzes von einem Ende der Kernkonstruktion aus gewiokelt und kehrt zum selben Ende der Kernkonstruktion längs des anderen Schlitzes zurück. Dieser Torgang wird für den Fall einer Wicklung mit Hehrfachwindung wiederholt, bis die erforderliche Zahl von Windungen erreicht ist. Wenn die innere Wicklung gewickelt worden ist, wird eine Isolierung aufgetragen, und die äußere Wicklung wird dann gewickelt. Wenn das Wickeln abgeschlossen ist, wird das zweite Element über das erste gesetzt, wobei die Brückenpartien an der Innenfläche des «weiten Hementβ angreifen, um die Magnetkreise zu a komplettieren.

Die Wicklungsanordnung let derart, daß die Richtung des Stromflusses in den Partien 44er Wicklungen in den Sohlitzen 12, 13 in entgegengesetzter Sichtung verläuft. Die Richtung des Kxaftflusses in den aufeinanderfolgenden Seitenwänden der Schlitze 12, 13 geht damit in die gleiche Sichtung, und damit erfolgt keine Aufhebung des Kraftflusses.

Der in Fig. 2 gezeigte Transformator ist mit Luftspalten in seinen Magnetkreisen versehen. Die Luftspalte sind einstellbar, se

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daß ein Maß für die Änderung der Spannung, die zwischen den Jjiden der Sekundärwicklung entsteht, erreicht werden kann, wenn der Transformator unter Last steht. Gemäß Fig. 2 sind ein erstes und ein zweites Element 19» 20 vorgesehen, und wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bildet das erste WElement wendeiförmige Sohlitze 21, 22, die die Wicklungen aufnehmen.

In des Aueführungebeispiel naoh Fig. 2 hat das zweite Element 19 eine andere Konstruktion als das nach Fig. 1, und während die Sohlitze 20, 21 im wesentlichen im Querschnitt U-förmig sind, liegen die nebeneinanderliegenden Seitenwände der Sohlitze aneinander an. Ferner sind die Brückenpartien weggelassen, wobei die Faltung zwischen den Seitenwänden so stramm wie möglich ist. Ferner liegen die Seitenwände der Sohlitze im wesentlichen parallel zueinander.

Das aweite Element 20 hat ebenfalls eine andere Konstruktion insofern, als es zwei wendeiförmige Vorsprünge 25, 24 bildet. Vie dargestellt, besteht jeder Vorsprung aus einer ersten Wand, die sich im wesentlichen parallel zu den Seitenwänden der Schlitze erstreckt, und aus einer zweiten Vand, die von der ersten Wand weg geneigt ist, und zwar zur Hauptwand des Elements hin. Die Wände der Sohlitze 21, 22 erstrecken sich nach außen über die Wicklungen hinaus, die sie enthalten, und die Vorsprünge sitzen in den Sohlitzen, wobei die beiden Elemente in der Art einer Schraube und Mutter ineinandergreifen. An einem Ende ist das erste element 19 mit einer sich nach außen erstreckenden Flansohpartle 25 versehen, 1st das zweite Element ist mit einem entspreohenden Flansch 26 versehen. Sie beiden Flansche werden durch Sohrauben zusammengehalten, mittels derer sie an eine« Träger 2^ befestigt sind. Das Loch für die Schrauben in eines der Flansche ist langgestreckt, so daß die beiden Elemente gegeneinander verdraeht werden können. Die ersete Wand des Vorsprungs 24 ist, wie ersiohtlioh, an einer Seitenwand des Schlitzes 21 angeordnet, und die erste Wand des Vor sprung β 23 liegt an einer Seitenwand des Sohlitzes 22. Als Folge davon weist der duroh die Vand jedes Sohlitaes gebildete Magnetkreis zwei Luftspalte auf.

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Die Größe der Luftspalte kann durch relative Winkelverstellung der beiden Elemente geändert werden, was durch Lösen der genannten Schrauben ermöglicht wird. Die Größe der Luftspalte kann durch inderung der relativen axialen Stellung der beiden Elemente gegebenenfalls auch geändert werden.

Wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 kann das Material, das die beiden Elemente bildet, ferner geschichtet sein, um den Eisenverlust zu verringern, wenn der Transformator in Gebrauch ist.

Die in den beiden Ausführungsbeiepielen beschriebenen Transformatoren haben nur zwei Sohlitze. Ein Mehrfache· von zwei Schlitzen kann jedoch vorgesehen sein. In einem solchen Fall werden die Wicklungen zwlsohen den Schlitzen verteilt, wobei das einzige Erfordernis ist, daß die Riohtung des Stromflueses in den Partien der Wioklungen in nebeneinanderliegenden Schlitzen entgegengesetzt verläuft.

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Leerseite

Claims (9)

(1.) Ele ^"ferial Ansprüche

1.) Elektrischer Transformator mit einer aus magnetieierbarem Ma-

gebildeten Kernkonstruktion und mindestens zwei elektrischen Wicklungen_f die auf die Kernkonstruktion aufgewickelt sind und von denen die eine die Primärwicklung des Transformators und die andere Wicklung oder Wicklungen die Sekundärwicklung oder -wicklungen bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernkonstruktion aus einem ersten Element (10*19) in hohlzylindrischer Form in einer Form zur Bildung einer geraden Zahl von wendeiförmigen Schlitzen (12,13;2O,21), die in der Art eines zweigängigen Gewindes oder eines Gewindes mit einem Hehrfachen von zwei Gängen angeordnet sind, und aus einem zweiten Element (11;2O) in hohlzylindrischer Form besteht, das eich über die offenen lüden der Schlitze (12,13;2O,21) erstreckt, wobei jede Wicklung (17,18j21,22) längs einer der Schlitze geführt ist und längs eines sich anschließenden Schlitzes zurückgeführt ist.

2. Transformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Element linear-zylindrische Form hat und eng an dem ersten Element angreift.

3> Transformator nach Anspruoh 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sohlitze (12,13) zur äußeren Peripherie des ersten Elements (1O) offen sind und das erste Element (1O) auch nach innen zeigende Schlitze (15»16) bildet, die abwechselnd zu den erstgenannten Sohlitzen (12,13) angeordnet sind.

4« Transformator naoh Anspruoh 3t dadurch gekennzeichnet, daß die Wand des ersten Elements (1O) und des zweiten Clements (11) lamelliert ist.

5· Transformator naoh Anspruoh 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Element (20) wendeiförmige Vor-

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Wa/Ti - 2 -

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ORIGINAL INSPECTED

Sprünge (23,24) bildet, die an einer Seitenwand der betreffenden Schlitze angeordnet sind.

6. Transformator nach inspruoh 5, dadurch gekennzeichnet, daß das erste (19) und das zweite Element (20) relativ zueinander verstellbar sind, derart, daß Luftspalte in den teils durch die Seitenwände und die Bodenwand jedes der Schlitze und die den Schlitz verschließenden Partie des zweiten Clements gebildeten Magnetkreis eingeführt werden.

7· Transformator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Element aus dünnem Material gebildet ist und die die Schlitze bildenden Wände an den Seitenwänden angreifen, die den angrenzenden Schlitz oder die angrenzenden Schlitze bilden.

Θ. Transformator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente in Winkel zueinander verstellbar sind.

9. Transformator nach Anspruch 6, dadurch gekenns eichnet, daß die Schlitze zur äußeren Peripherie des ersten Elements hin öffnen.

10· Transformator nach Anspruch Θ, dadurch gekennzeichnet , daß das Material lamelliert ist.

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