DE3940025A1 - Abschirmwicklung fuer transformatoren aus magnetisierbarem material - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine isolierte, elektrisch nicht geschlossene Wicklung aus einem magnetisierbarem Material, die zwischen zwei oder mehreren Wicklungen eines Transformators angeordnet ist.

Bild 1 zeigt schematisch den Aufbau eines Transformators mit einer solchen Abschirmwicklung.

Durch den magnetischen Fluß im Kern des Transformators wird Energie von einer Wicklung (z. B. Wicklung 1) auf die andere Wicklung (z. B. Wicklung 2) übertragen. Außer dieser gewollten Energieübertragung bei der Frequenz bzw. dem Frequenzbereich, für die bzw. den der Transformator gebaut ist, gelangen jedoch noch Energieanteile von vorhandenen Störfrequenzen über die nicht vermeidbaren Streuinduktivi­ täten und Streukapazitäten von einer Wicklung zu den anderen Wicklungen, was unerwünscht ist.

Es ist bekannt, zur Unterdrückung der unerwünschten Über­ tragung von Störspannungen zwischen verschiedenen Wick­ lungen eines Transformators Abschirmwicklungen aus elek­ trisch gut leitendem Material, meistens Kupfer, zu verwenden. Hierbei wird entweder eine Lage dünnen, isolierten Kupfer­ drahtes oder eine dünne, isolierte Kupferfolie aufgebracht. Zur Vermeidung eines Kurzschlusses darf diese Abschirm­ wicklung keine geschlossene Wicklung bilden. Es ist außer­ dem notwendig, diese Abschirmwicklung mit Masse bzw. dem Bezugspotential zu verbinden.

Eine solche Kupferabschirmwicklung bewirkt jedoch nur eine kapazitive Abschirmung zwischen den betreffenden Wicklungen. Dies bedeutet, daß Störspannungen rel. niedriger Frequenz (z. B. bis f = 1 kHz) nicht oder kaum meßbar unter­ drückt werden. Wird jedoch das Material Kupfer für die Abschirmwicklung durch ein magnetisierbares Material, speziell durch ein solches hoher Permeabilität, ersetzt, dann wird die kapazitive Abschirmung noch durch eine induktive Abschirmung ergänzt. Dies bedeutet sowohl eine Unterdrückung von Störspannungen auch niedriger Frequenzen wie auch allgemein eine wesentliche Vermin­ derung der unerwünschten Störspannungsübertragung über einen großen Frequenzbereich.

Da in praktisch allen Industriebereichen Computer bzw. speicherprogrammierte Steuerungen von Maschinen einge­ setzt werden, kann eine Fehlprogrammierung durch einge­ schleppte Störspannungen leicht passieren, was zu Pro­ duktionsstörungen führen kann. Solche Störspannungen werden durch elektronisch geregelte elektrische Maschinen in starkem Ausmaß erzeugt.

Wird jedoch im Sinne der Erfindung ein Transformator mit Abschirmwicklungen aus magnetisierbarem Material zwischen den Transformatorwicklungen zwischen der störenden Maschine und dem gestörten Gerät eingeschaltet, so kann durch die starke Störspannungsunterdrückung der induktiven und kapazitiven Abschirmung ein ungestörter oder doch wesentlich weniger gestörter Betrieb der unterschied­ lichsten Maschinen und Geräte am gleichen Versorgungsnetz erfolgen.

Durch die Anwendung der Erfindung ergeben sich im ge­ werblichen Bereich auf relativ billige Art und Weise große Vorteile im Zusammenwirken vieler elektrischer Geräte und Maschinen.

Anstelle einer Abschirmwicklung aus Drähten bzw. Bändern magnetisierbaren Materials, kann auch ein gepreßter und gebrannter Zylinder aus weichmagnetischen Pulvern mit Bindemitteln vorgesehen werden. Da ein solcher Aufbau elektrisch nichtleitend ist, kann dieser Zylinder in sich geschlossen sein.

Claims (4)

1. Transformator mit Abschirmwicklungen zwischen verschiedenen Wicklungen, dadurch gekennzeichnet, daß als Material für die Abschirmwicklungen ein magnetisierbares Material mit einer relativen Permeabilität µ_rel deutlich größer als 1 verwendet wird.

2. Abschirmwicklung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetisierbare Material eine sehr große relative Permeabilität µ_rel besitzt.

3. Abschirmwicklung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetisierbare Material aus einem weichmagnetischen amorphen Werkstoff (auch als metallisches Glas bezeichnet) besteht.

4. Abschirmung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Abschirmwicklung ein geschlossener Körper aus weichmagnetischem Pulver mit Bindemitteln oder Ferrit wirkt.