DE3733376A1 - Verfahren zur herstellung eines koaxial feldgekoppelten uebertragers - Google Patents
Verfahren zur herstellung eines koaxial feldgekoppelten uebertragersInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines
koaxial feldgekoppelten Übertragers einer im Oberbegriff
des Patentanspruchs 1 näher gekennzeichneten Art.
Das Prinzip eines solchen Übertragers, ist für einen
besonderen Anwendungszweck in einem Aufsatz von L. van den
Steen in der Zeitschrift "Underwater Technology", auf den
Seiten 3 bis 9 und 16 dargestellt und näher beschrieben.
Bei dieser bekannten Ausführung sind Primär- und Sekundär
spule koaxial zueinander angeordnet, wobei die beiden
Spulen allseitig von einem magnetischen Rückschluß umgeben
sind. Diese Bauweise hat den erheblichen Vorteil, daß sich
durch die koaxiale Anordnung der Spulen eine gute Ver
kettung des magnetischen Flusses ergibt. Dadurch kann der
Wirkungsgrad des Übertragers sehr günstig beeinflußt
werden. Voraussetzung hierfür ist allerdings, daß die
magnetischen Eigenschaften des magnetischen Rückschlusses
entsprechend gut sind. Ein Nachteil der koaxial feldge
koppelten Übertrager ist jedoch, daß die Herstellung des
magnetischen Rückschlusses schwierig ist, da die Ver
wendung von lamellierten Blechpaketen praktisch nicht
möglich ist, weil dann die Eisenverluste zu hoch werden.
Es wurde deshalb auch schon vorgeschlagen, als Material
für den magnetischen Kreis aneinander gestapelte Ringband
kerne oder einen homogenen Magnetwerkstoff, wie z. B.
COROVAC, zu verwenden. Auch bei der Verwendung von Ring
bandkernen sind die Eisenverluste noch zu hoch, während
bei der Verwendung nur homogener Werkstoffe, die erforder
liche Blindleistung zur Aussteuerung zu hoch wird.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Ver
fahren zur Herstellung eines Übertragers der im Ober
begriff des Anspruches 1 angegebenen Art zu entwickeln,
mit dem ein Übertrager geschaffen werden kann, der uni
versell eingesetzt werden kann, einen sehr guten Wirkungs
grad aufweist und noch relativ einfach in der Herstellung
ist. Diese Aufgabe wird mit dem erfindungsgemäßen Verfah
ren gelöst durch die im Patentanspruch 1 angegeben Ver
fahrensschritte. Weitere Einzelheiten und Merkmale des
erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Unter
ansprüchen.
Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel im
Prinzip dargestellt ist, wird die Erfindung näher
erläutert:
Fig. 1 und 2 zeigen im Längsschnitt und in Seitenansicht
einen rotierenden feldgekoppelten Übertrager, der nach dem
erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist.
Auf einer Welle 1 ist das Primärsystem I des Übertragers
befestigt. Koaxial dazu ist das Sekundärsystem II ange
ordnet. Das Primärsystem I und das Sekundärsystem II
bestehen im wesentlichen aus einer Primärspule 2 bzw.
einer Sekundärspule 3, die ebenfalls koaxial zueinander
angeordnet und von weichmagnetischen Rückschlußteilen 4
und 5 gemeinsam allseitig umschlossen sind. Die beiden
Systeme sind lediglich durch ringförmige Luftspalte 6
voneinander getrennt.
Die weichmagnetischen Rückschlußteile 4 und 5 bestehen
gemäß der Erfindung aus weichmagnetischen Drähten oder
solchen dünnen Bändern, vorzugsweise aus magnetostrik
tionsfreiem amorphem Material. Vorzugsweise sind die
Drähte und/oder Bänder mit einer Isolationsschicht ver
sehen, um die Eisenverluste klein zu halten.
Die Herstellung eines solchen Übertragers geht in folgen
der Weise vor sich:
Auf einem rohrfömigen Träger 7 aus unmagnetischem Mate rial, der beispielsweise aus zwei koaxial ineinander geschachtelten Rohren 8 und 9 bestehen kann, die an den Stirnseiten fest und dicht miteinander verbunden sind, ist im Inneren (Rohr 8) des Trägers 7 die Primärspule 2 befestigt, während an der Außenseite (Rohr 9) des Trägers 7 die Sekundärspule 3 befestigt ist. Hierbei kann das Rohr 9 gleichzeitig als Spulenkörper dienen, d. h. die Wicklung der Sekundärspule 3 kann - abgesehen von der erforder lichen Isolation unmittelbar auf das Rohr 9 des Trägers 7 gewickelt werden. Dadurch ergibt sich ein kleinerer Außen durchmesser des Übertragers. Mit Hilfe einer an sich be kannten Ringkern-Wickelvorrichtung oder dergleichen werden nun die beiden am rohrförmigen Träger 7 befestigten Spulen 2 und 3 gemeinsam mit einem Band und/oder Draht aus weichmagnetischem Material umwickelt, und zwar gleichmäßig über den Umfang verteilt. Die Anzahl der Windungen hängt von dem gewünschten Eisenquerschnitt ab, wobei bei dünneren Bändern und Drähten eine entsprechend höhere Windungszahl erforderlich ist. Das auf diese Weise herge stellte Verbundelement wird durch Tränken in einem geeig neten Harz oder dergleichen stabilisiert und verfestigt.
Auf einem rohrfömigen Träger 7 aus unmagnetischem Mate rial, der beispielsweise aus zwei koaxial ineinander geschachtelten Rohren 8 und 9 bestehen kann, die an den Stirnseiten fest und dicht miteinander verbunden sind, ist im Inneren (Rohr 8) des Trägers 7 die Primärspule 2 befestigt, während an der Außenseite (Rohr 9) des Trägers 7 die Sekundärspule 3 befestigt ist. Hierbei kann das Rohr 9 gleichzeitig als Spulenkörper dienen, d. h. die Wicklung der Sekundärspule 3 kann - abgesehen von der erforder lichen Isolation unmittelbar auf das Rohr 9 des Trägers 7 gewickelt werden. Dadurch ergibt sich ein kleinerer Außen durchmesser des Übertragers. Mit Hilfe einer an sich be kannten Ringkern-Wickelvorrichtung oder dergleichen werden nun die beiden am rohrförmigen Träger 7 befestigten Spulen 2 und 3 gemeinsam mit einem Band und/oder Draht aus weichmagnetischem Material umwickelt, und zwar gleichmäßig über den Umfang verteilt. Die Anzahl der Windungen hängt von dem gewünschten Eisenquerschnitt ab, wobei bei dünneren Bändern und Drähten eine entsprechend höhere Windungszahl erforderlich ist. Das auf diese Weise herge stellte Verbundelement wird durch Tränken in einem geeig neten Harz oder dergleichen stabilisiert und verfestigt.
Anschließend wird die weichmagnetische Umwicklung an
beiden Stirnseiten zirkular durchtrennt, so daß die ge
wünschten Luftspalte 6 entstehen. Gleichzeitig damit oder
in einem folgenden Schritt, werden die beiden den hohl
zylinderförmigen Träger 7 bildenden Rohre 8 und 9 wieder
voneinander getrennt, so daß nun die beiden Systeme I und
II völlig frei voneinander sind.
Die Verwendung eines Trägers 7, der zumindest teilweise
aus Aluminium besteht, hat den zusätzlichen Vorteil, daß
er eine Flußtrennung bewirkt, wodurch der Streufluß
reduziert wird. Zur Vermeidung von Wirbelströmen ist das
entsprechende Aluminium-Rohr mit einem axialen Schlitz
versehen.
Der erfindungsgemäß hergestellte Übertrager kann sehr
vielseitig eingesetzt werden. Er kann beispielsweise so
gestaltet sein, daß die beiden Systeme I und II nur
ineinander steckbar sind. Auf diese Weise ergibt sich eine
kontakt- und potentialfreie Energieübertragung, was den
Einsatz unter erschwerten Umgebungsbedingungen, wie z. B.
unter Wasser oder in explosionsgefährdeter Atmosphäre
erlaubt. In diesem Falle ist es zweckmäßig, daß die
entsprechenden Teile der Systeme I und II z. B. durch
Vergießen oder Tauchen in einem geeigneten Harz oder
dergleichen geschützt werden.
Durch getrennte Montage der beiden Systeme I und II
jeweils an einem feststehenden Chassis, bzw. an einer
gegenüber diesem Chassis rotierenden Achse, ist eine
Energie- und Signalübertragung von Chassis auf diese
(rotierende) Achse und umgekehrt ohne die Nachteile einer
Kopplung über Schleifkontakte möglich.
Claims (7)
1. Verfahren zur Herstellung eines koaxial feldgekoppelten
Übertragers, dessen Primär- und Sekundärsystem koaxial
zueinander angeordnet und voneinander mechanisch trennbar
bzw. gegeneinander verdrehbar sind, wobei die koaxial zu
einander angeordneten Primär- und Sekundärspulen (2 und 3)
allseitig von einem magnetischen Rückschluß (4, 5) umgeben
sind, welcher in axialer Verlängerung der Trennstelle
zwischen den koaxial angeordneten Spulen (2 und 3) ring
förmige Luftspalte (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Spulen (2 und 3) an einem vorzugsweise
teilbaren hohlzylinderförmigen Träger (7) aus unmagne
tischem Material befestigt sind, wobei die eine Spule (2)
an der Innenseite und die andere Spule (3) an der Außen
seite des hohlzylinderförmigen Trägers (7) anliegen, daß
beide Spulen (2 und 3) gemeinsam mit einem Band oder Draht
aus weichmagnetischem Material gleichmäßig über den Umfang
verteilt umwickelt werden, daß durch Tränken mit einem
geeigneten Mittel diese weichmagnetische Umwicklung (4, 5)
zusammen mit den Spulen (2 und 3) stabilisiert und ver
festigt wird und daß anschließend durch zirkulares Durch
trennen der weichmagnetischen Umwicklung (4, 5) und des
rohrförmigen Trägers (7) an den Stirnseiten das Primär
und Sekundärsystem (I und II) des Übertragers entstehen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die weichmagnetische Umwicklung (4, 5) der beiden Spulen
(2 und 3) mit voneinander isolierten Drähten oder Bändern
aus magnetostriktionsfreiem amorphem Material vorgenommen
wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die weichmagnetische Umwicklung (4, 5) der
beiden Spulen (2 und 3) mit Hilfe einer Ringkern-
Wickelmaschine oder dergleichen vorgenommen wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der teilbare hohlzylinderförmige
Träger (7) aus zwei koaxial angeordneten Rohren (8 und 9)
besteht, wobei jedes Rohr den Spulenkörper einer Spule
bildet oder trägt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die beiden ineinander geschachtelten Rohre (8 und 9) vor
dem Umwickeln der Spulen (2 und 3) und Tränken der weich
magnetischen Umwicklung (4, 5) an den Stirnflächen mit
einander fest und dicht verbunden werden und daß beim
zirkularen Durchtrennen der den magnetischen Rückschluß
bildenden weichmagnetischen Umwicklung (4, 5) diese
stirnseitige Verbindung der Rohre (4 und 5) ebenfalls
beseitigt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der teilbare hohlzylinderförmige
Träger (7) zumindest teilweise aus Aluminium besteht.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß das zirkulare Durchtrennen der
weichmagnetischen Umwicklung (4, 5) und gegebenenfalls des
teilbaren hohlzylinderförmigen Trägers (7) mit Hilfe eines
Funkenerosionsverfahrens erfolgt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873733376 DE3733376A1 (de) | 1987-10-02 | 1987-10-02 | Verfahren zur herstellung eines koaxial feldgekoppelten uebertragers |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19873733376 DE3733376A1 (de) | 1987-10-02 | 1987-10-02 | Verfahren zur herstellung eines koaxial feldgekoppelten uebertragers |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3733376A1 true DE3733376A1 (de) | 1989-04-13 |
DE3733376C2 DE3733376C2 (de) | 1990-03-22 |
Family
ID=6337502
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873733376 Granted DE3733376A1 (de) | 1987-10-02 | 1987-10-02 | Verfahren zur herstellung eines koaxial feldgekoppelten uebertragers |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3733376A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10062091C1 (de) * | 2000-12-13 | 2002-07-11 | Urs Graubner | Induktives Bauelement |
Families Citing this family (1)
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---|---|---|---|---|
DE4117288A1 (de) * | 1991-05-27 | 1992-12-03 | Hella Kg Hueck & Co | Hochspannungs-zuenduebertrager zum zuenden und betreiben von wechselstrom-hochdruck-gasentladungslampen in kraftfahrzeugen |
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DE1143922B (de) * | 1959-09-05 | 1963-02-21 | Wilhelm Lepper Dr Ing | Verfahren zur Herstellung von Ringmanteltransformatoren kleinerer Leistung |
DE2824749A1 (de) * | 1978-06-06 | 1979-12-13 | Vacuumschmelze Gmbh | Induktives bauelement und verfahren zu seiner herstellung |
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1987
- 1987-10-02 DE DE19873733376 patent/DE3733376A1/de active Granted
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DE1143922B (de) * | 1959-09-05 | 1963-02-21 | Wilhelm Lepper Dr Ing | Verfahren zur Herstellung von Ringmanteltransformatoren kleinerer Leistung |
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Van den STEEN, L.: Inductive Couplers in Under water Power Distribution Networks-Improving their Applicability. In: Under water Technology, Vol.12, Nr.3, 1986 * |
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DE10062091C1 (de) * | 2000-12-13 | 2002-07-11 | Urs Graubner | Induktives Bauelement |
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DE3733376C2 (de) | 1990-03-22 |
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