DE3039549A1

DE3039549A1 - Small size electrical transformer - has spiral insulator between primary and secondary coils to simplify manufacture

Info

Publication number: DE3039549A1
Application number: DE19803039549
Authority: DE
Inventors: Klaus 8000 München Guth; Gerhard 8012 Ottobrunn Niedzela
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1980-10-20
Filing date: 1980-10-20
Publication date: 1982-05-19
Also published as: ZA817214B; BR8106717A; MX150516A

Abstract

The transformer is designed to be of small size without reducing the effectivity of the insulation and shielding. The coil body (2) of the transformer is located within a core (1) and insulating caps (2) are located in the separating space. The shielding between the coil body (2) and the primary winding (4) is provided by two half shells (5). The secondary winding (6) has two insulating foils (7,9) with a three layer (8) insulating spiral located in between. The insulating spiral elements can be produced as separate components, thus simplifying the assembly of the transformer.

Description

Elektrischer UbertragerElectrical transmitter

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Ubçrtrager IQ;it, auf einem Spulenkern aufgebrachter Primär- und Sekundärwicklung.The invention relates to an electrical transmitter IQ; it, on a Coil core with applied primary and secondary winding.

Von einem elektrischen Übertrager wird zum einen gefordert, daß er den einem bestimmten Einsatzfall entsprechenden reinen übertragungstechnischen Bedingungen genügt; zum anderen bestehen aber auch hohe Anforderungen hinsichtlich der Isolation und der Schirmung. Durch die Isolationjwird z.B. der Wert der Kriechströme, d.h. die Länge des Rriechweges und weiterhin die Durchschlagsfestigkeit wesentlich bestimmt. Von der Schirmung hängt sehr wesentlich der Störschutz, die Kurzschlußfestigkeit sowie die Festigkeit gegen Wirbelströme ab. Schließlich wird von einem Ubertrager auch noch eine geringe Durchgriffskapazität sowie eine geringe Streuinduktivität gefordert. Mit zunehmender Reduzierung der Größe von elektrischen Aggregaten mit Übertragern, steht für den Einbau des elektrischen Ubertragers immer weniger Platz zur Verfügung. Damit wird es zunehmend schwieriger, die oben genannten Forderungen zu erfüllen und zu gewährleisten.On the one hand, it is required of an electrical transmitter that he the pure transmission conditions corresponding to a specific application enough; on the other hand, there are also high requirements in terms of insulation and the shielding. The insulation j, for example, determines the value of the leakage currents, i.e. the length of the olfactory path and furthermore the dielectric strength are essentially determined. The protection against interference, the short-circuit resistance, depends to a large extent on the shielding as well as the resistance to eddy currents. Eventually it is from a transmitter also a low penetration capacity and a low leakage inductance required. With increasing reduction in the size of electrical units with Transformers, there is less and less space for the installation of the electrical transformer to disposal. This makes it increasingly difficult to meet the above claims to meet and guarantee.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen elektrischen Ubertrager zu schaffen, der bei sehr geringem Platzbedarf diesen Anforderungen genügt Gelöst wird diese Aufgabe~durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale.The object of the invention is to create an electrical transformer, which meets these requirements with very little space required, this is the solution Task ~ by the features specified in the characterizing part of claim 1.

Ein Ubertrager gemäß der Erfindung weist bei einem sehr geringen Platzbedarf, insbesondere innerhalb der Spule, gute Isolierungs- und Schirmungseigenschaften sowohl zwischen der Primär- und der Sekundärwicklung als auch gegenüber dem Schalenkern auf. Weiterhin kann damit der Weg für Kriechströme reduziert werden. Messungen haben eine Kriechweglänge von 8mm ergeben. Weitere Vorteile bestehen in einer geringen Streuinduktivität 19ld einer geringen Durchgriffskapazität, in der Hochohm gkeit gegenüber Wirbelströmen und in einer hohen Kurzschlußfestigkeit. Schließlich wird dabei auch der Störschutz verbessert.A transmitter according to the invention has, with a very small space requirement, especially within the coil, good insulation and shielding properties both between the primary and the secondary winding and towards the pot core on. Furthermore, the path for leakage currents can thus be reduced. Have measurements result in a creepage distance of 8mm. Further advantages consist in a small one Stray inductance 19ld a low penetration capacity, in the high resistance against eddy currents and in a high short-circuit strength. Finally will the interference protection is also improved.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden als Halbschalen hauchverkupferte Tiefziehhalbschalen verwendet, die auf den Spulenkörper aufsteckbar sind.In an advantageous embodiment of the invention, as half-shells copper-plated deep-drawn half-shells used, which can be attached to the coil body are.

Damit wird der Montageaufwand erheblich reduziert.This considerably reduces the installation effort.

Die erfindungsgemäß verwendete dreifache Isolierspirale zwischen der Primär- und der Sekundärwicklung kann als separates Bauteil gefertigt werden. In diesem Falle wird sie bei der Montage in einfacher Weise über die Primärwicklung geschoben. Sie kann aber auch unter Verwendung einer entsprechenden Verformvorrichtung unmittelbar auf die Primärwicklung aufgebracht werden.The triple insulating spiral used according to the invention between the Primary and secondary windings can be manufactured as a separate component. In In this case, it is simply connected to the primary winding during assembly pushed. But you can also use a corresponding deformation device be applied directly to the primary winding.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen erläutert.Further details of the invention are given below with reference to FIG Drawings explained.

Es zeigt Fig. 1 ein schematisches Schnittbild des erfindungsgemäßen Aufbauprinzips Fig 2 ein Beispiel für den Gesamtaufbau des Ubertragers und Fig. 3 die dreifache Isolierspirale.It shows Fig. 1 a schematic sectional view of the invention Structure principle Fig 2 shows an example of the overall structure of the transformer and Fig. 3 the triple insulating spiral.

Den prinzipiellen Aufbau des erfindungsgemäßen Ubertragers zeigt Fig. 1. Innerhalb eines Schalenkerns 1 befindet sich der eigentliche Spulenkörper 2. Zwischen dem Schalenkern 1 und: dem Spulenkörper 2 sind Isolierkappen 3 vorgesehen, die wie später anhand von Fig. 2 erläutert wird, über den Spulenkörper bzw. über den Schalenkern geschoben werden. Die Schirmung zwischen dem Spulenkörper 2 und der Primärwicklung 4 besteht aus zwei Tiefziehhalbschalen 5, die hauhwerkupfert sind und seitlich etwa bis zur Höhe der Primärwicklung hochgezogene Ränder aufweisen. Zur Sekundärwicklung 6 hin sind zwei Isolierfolien 7 und 9 vorgesehen, zwischen denen sich als wesentliche Isolierung eine dreifache Isolierspirale 8 befindet. Beide Isolierfolien 7 und 9 sind geätzt, wobei die erste Isolierfolie 7 als einseitig kaschierte Folie und die zweite Isolierfolie 9 als doppelt kaschierte Folie ausgeführt ist. Die dreifache Isolierspirale 8 weist seitlich hochgezogene Ränder auf, die bis zur Höhe des Spulenkörpers 2 reichen und dadurch den Kriechstromweg wirksam begrenzen.The basic structure of the transformer according to the invention is shown in FIG. 1. The actual coil form 2 is located within a shell core 1. Insulating caps 3 are provided between the shell core 1 and: the bobbin 2, which, as will be explained later with reference to FIG. 2, over the bobbin or over the pot core are pushed. The shielding between the bobbin 2 and the primary winding 4 consists of two deep-drawn half-shells 5, which hauhwerkupfert and laterally have raised edges up to the level of the primary winding. Two insulating foils 7 and 9 are provided between the secondary winding 6 which is a triple insulating spiral 8 as essential insulation. Both insulating foils 7 and 9 are etched, the first insulating foil 7 being one-sided laminated film and the second insulating film 9 designed as a double-laminated film is. The triple insulating spiral 8 has laterally raised edges that extend up to the height of the bobbin 2 and thereby effective the leakage current path limit.

Fig. 2 zeigt in Form einer sogenannten Explosionsdarstellung ein detailliertes Ausführungsbeispiel, anhand dem der Auf- und der Zusammenbau des erfindungsgemäßen elektrischen Ubertragers beschrieben wird. Der Schalenkern 1 besteht hier aus den beiden Teilen 1a und 7b, auf deren Mittel ansatz die beiden Isolierkappen 3a und 3b durch Einschieben aufsteckbar sind. Im zusammengebauten Zustand umfassen die beiden Isolierkappen 3a und 3b auch den Spulenkörper 2. Damit ist eine wirksame Isolation gegenüber dem Schalenkern gewährleistet. Der Spulenkörper 2 wird von den beiden Halbschalen 5 umfaßt, auf denen die in Fig. 2 nicht dargestellte Primärwicklung aufgebracht wird.Fig. 2 shows a detailed in the form of a so-called exploded view Embodiment based on which the construction and assembly of the invention electrical transformer is described. The pot core 1 consists of the two parts 1a and 7b, on the middle approach the two insulating caps 3a and 3b can be plugged in by pushing them in. When assembled, include the two insulating caps 3a and 3b also the bobbin 2. This is an effective Insulation against the pot core guaranteed. The bobbin 2 is of the includes two half-shells 5, on which the primary winding, not shown in FIG is applied.

Die Halbschalen 5 weisen seitlich nach oben hin ragende Ränder auf, deren Höhe der Höhe der Primärwicklung entspricht. Im dargestellten Beispiel ermöglicht das die Verwendung einer zweilagigen Primärwicklung. Die Halbschalen 5 sind hauchverkupfert, beispielsweise kupferbedampft.The half-shells 5 have laterally upwardly projecting Margins whose height corresponds to the height of the primary winding. In the example shown this enables the use of a two-layer primary winding. The half-shells 5 are copper-coated, for example copper-coated.

Sie gewährleisten die Abschirmung der Primärwicklung. In Richtung zur hier ebenfalls nicht dargestellten Sekundärwicklung ist die erste Abdeckfolie 7 vorgesehen, die als einfach kaschierte Folie ausgebildet ist, und die die Primärwicklung abdeckt und zugleich sichernd hält. Zur Isolierung zwischen der Primärwicklung und der Sekundärwicklung dient die in Fig. 3 dargestellte dreifache Isolierspirale 8 mit seitlich hochgezogenen Enden, die wie in Fig. 2 gezeigt ist, zur Montage über die erste Abdeckfolie 7 geschoben wird. Die dreifache Isolierspirale 8 wird schließlich von der zweiten Abdeckfolie 9 umfaßt, die als doppelt kaschierte Folie ausgebildet ist, wobei die Kaschierung auf der oberen und auf der unteren Seite der Folie streifenförmig derart geätzt ist, daß die auf der oberen und auf der unteren Folienseite liegenden leitenden Streifen gegenseitig versetzt sind. Der in der beschriebenen Weise zusammengebaute elektrische Ubertrager wird schließlich in einen hier nicht dargestellten Metallrahmen, beispielsweise in einem Metallkäfig eingesetzt.They ensure the shielding of the primary winding. In the direction for the secondary winding, also not shown here, is the first cover film 7 is provided, which is designed as a single laminated film, and the primary winding covers and at the same time holds securely. For isolation between the primary winding and the triple insulating spiral 8 shown in FIG. 3 serves the secondary winding with laterally raised ends, as shown in Fig. 2, for assembly over the first cover film 7 is pushed. The triple insulating spiral 8 will eventually encompassed by the second cover film 9, which is designed as a double-laminated film is, the lamination on the upper and on the lower side of the film strip-shaped is etched in such a way that the lying on the upper and on the lower side of the film conductive strips are mutually offset. The assembled in the manner described electrical transformer is finally in a metal frame, not shown here, for example used in a metal cage.

nttsprüche 3 Figuren Requires 3 figures

Claims

Patent claims device for an electrical transformer with Primary and secondary winding applied to a bobbin, d a d u r c h it is not indicated that between the bobbin (2) and a shell core (1) an insulating cap (3) and between the coil body (2) and the primary winding (4) two half-shells (5) that overlap the bobbin (2) are provided, and that between the primary and secondary winding two cover films (7,9) with one triple insulating spiral with raised edges in between (7) lies.

2. Apparatus according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the half-shells (5) on the bobbin (2) and on the shell core (1) Attachable, copper-plated deep-drawn half-shells are clad with copper extends approximately to the level of the primary winding (4).

3. Apparatus according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the cover film (7) lying over the primary winding (4) is one-sided laminated film and the cover film (9) underneath the secondary winding (6) is a film laminated on both sides, the lamination of which on its top and on its Underside is attached in a strip shape so that the bilateral Stripes are mutually offset.