DE508692C

DE508692C - Transformator mit wenigstens vier durch Unterteilen einer Wicklung bestimmten UEbersetzungsverhaeltnissen

Info

Publication number: DE508692C
Application number: DEF67446D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1928-12-21
Filing date: 1928-12-21
Publication date: 1930-10-02
Also published as: FR667199A; GB327230A; BE357503A

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Transformator mit einer Vielzahl von Übersetzungsverhältnissen, die durch die Unterteilung einer von mehreren Wicklungen bestimmt und deren Zahlenwerte einander nach einem Gesetz zugeordnet sind, das der Forderung einer bei jedem der einzelnen Übersetzungsverhältnisse gewährleisteten gleichmäßigen Beanspruchung eines mit praktisch zu verwirklichender Symmetrie aufgebauten Transformators geringer Streuung in magnetischer, elektrischer und galvanischer Hinsicht Genüge leistet. Der erfindungsgemäße Transformator hat für jedes seiner Übersetzungsverhältnise mit großer Annäherung die gleiche Belastungscharakteristik; er paßt sich folglich den durch selbst weit auseinanderliegende Übersetzungsverhältnisse bestimmten verschiedenartigsten Betriebsbedin-

ao gungen an. Diese Eigenschaft ist von besonderem Nutzen für Transformatoren zu Radiozwecken, vornehmlich für Gegentakttransformatoren; ein Gegentaktausgangstransformator nach der Erfindung läßt beispielsweise die Verwendung beliebiger Elektronenröhren sowohl beim Betrieb magnetischer als auch dynamischer lautsprechender Schallerzeuger zu und arbeitet überdies mit praktisch gleichem Wirkungsgrad bei allen Übersetzungsverhältnissen.

Trifft man aus einer hinreichend großen Anzahl gleichartig gestalteter Transformatoren verschiedener Übersetzungsverhältnisse eine Auswahl in bezug auf die größtmögliche Ähnlichkeit der Belastungscharakteristiken, so zeigt sich, daß die Übersetzungsverhältnisse der als beste ausgesonderten Transformatoren in einem gesetzmäßigen Zusammenhang stehen. Dies tritt besonders dann in die Erscheinung, wenn man die geordnete Reihe der durch Versuche ausgewählten Transformatoren weiter zu vergleichmäßigen trachtet, d. h. wenn man den Ähnlichkeitsbereich der Belastungscharakteristiken erweitert; eine solche Erweiterung ist auch das Auseinanderrücken der Belastungsgrenzen einzelner oder sämtlicher der bereits als hinreichend gleichmäßig arbeitend erachteten, also gegeneinander austauschbaren Transformatoren. Man erkennt weiter, daß die Vergleichmäßigung, d. h. die Bestimmung zusammengehöriger Zahlenwerte der Übersetzungsverhältnisse, um so leichter und vollkommener zu bewerkstelligen ist, je besser unter sonst gleichen Verhältnissen die betreffenden Transformatoren in magnetischer Beziehung sind und je gleichartiger im übrigen ihr Wicklungsaufbau ist.

Von dieser Erkenntnis ausgehende theoretische Überlegungen ermöglichen die Fest-

legung der die Vielzahl von Übersetzungsverhältnissen im Idealfall verknüpfenden gesetzmäßigen Beziehung. Rechnungen haben ein vergleichsweise einfaches Gesetz auffinden lassen, und Versuche haben bewiesen, daß es praktisch für allgemein innerhalb eines sehr ausgedehnten Bereichs gültig zu erachten ist. Die verhältnismäßige Einfachheit beruht letzten Endes darauf, daß die Wicklungen gleichartiger guter Transformatoren bzw. die Wicklungsteile eines solchen Transformators, z. B. Einzelspulen oder Spulengruppen, annähernd gleiche Windungskapazität aufweisen und daß weiterhin die Kapazität der Wicklungen oder Wicklungsteile gegen den Eisenkern bzw. das Gestell nahezu als gleichbleibende Werte auftreten, sofern nur die mittlere Windungslänge als praktisch konstant anzusehen ist. Im übrigen ist die bei guten Transformatoren, insonderheit bei vergleichsweise immer schwach belasteten Kleintransformatoren für Radiozwecke, stets in völlig ausreichender Weise erfüllte Voraussetzung gemacht, daß die Streuung innerhalb des Belastungsbereiches vernachlässigbar klein ist.

Als Ergebnis der durch Versuche erhärteten Rechnungen ist gefunden worden, daß die Zahlenwerte der verschiedenen durch Unterteilung einer Wicklung eines Transformators bestimmten Übersetzungsverhältnisse bei Leerlauf sehr angenähert dem Gesetz:

angehören müssen, wenn der Transformator bei jedem der Übersetzungsverhältnisse und jeweils innerhalb des durch die erläuterten Voraussetzungen gegebenen gesamten Belastungsbereichs unter wesentlich gleichen günstigsten Bedingungen arbeiten soll.

Aus der Abbildung ersieht man die Verteilung der n-Zahlenwerte, die in v. H. bezogen auf den Höchstwert aufgetragen sind.

Man ersieht aus dem Schaubild beispielsweise, daß die gerade häufig anzutreffenden Abstufungen 3:1,2:1 und 4 : 3, d. h. 33 °/₀, 50 % und 75 °/₀, ungünstig für Transformatoren sind, deren eine Wicklung unterteilt ist, um die genannten Übersetzungsverhältnisse zu erhalten.

Man wird, wenngleich das ohne Schwierigkeiten möglich ist, nicht immer die genauen Rechnungswerte ausführen, sondern vielfach runde Zahlen wählen. So- kann man brauchbare Werte χ beispielsweise aus folgender Umgleichung bestimmen

ii + 9 η +10

nisse für einen Transformator mit vier und einen solchen mit fünf Aufteilungen einer Wicklung, etwa der in Scheibenspulen ausgeführten Sekundärwicklung, betrachtet werden. Die Zahlenwerte der Übersetzungsverhältnisse gehören der Menge 1; 2,3; 4,2; 7,0 und 11,3 an. Der gesamten viergeteilten Wicklung entspricht also der Zahlenwert 7,0, der gesamten fünfgeteilten Wicklung der Zahlenwert 11,3. In dem Diagramm hat man also· für η = 4 die Linien

I T	• 100 =	• 100 =
23 70	• 100 =	100 =
42 70	• 100 =	100 =
7_ 7	• 100 ■=	100 =
= M	100 —
= 33	= 8,
= 60	= 20
= 100	= 37
= 5 die Linien	= 62
10 113 '	-100
23
113
_!?_.
70
113
113

ι, 2,3.

Als Beispiel mögen die Windungsverhält-

einzutragen.

Die Reihenfolge der Zahlenwerte ist beliebig, die Teile der Wicklung mit η·4- ι Anzapfungen können also verschieden gruppiert sein. Im Regelfalle bildet man die unterteilte Wicklung als Scheibenwicklung aus; auf diese Weise ist die Beherrschung der Wicklungskapazität und der Streuung Vergleichsweise einfach zu bewirken. Die Erfindung läßt sich jedoch auch bei Zylinderwicklungen uneingeschränkt durchführen; bei Transformatoren für Radiozwecke wird man sogar die nicht unterteilte Wicklung fast ausnahmslos als Zylinderspule gestalten. Hiervon wird man nur bei Hochlei stungs-Ausgangstransformatoren für Gegentaktbetrieb mit besonders erweitertem Anwendungsbereich abgehen, wenn man die Wicklungen ineinanderschachteln will.

Claims

Patentansprüche:

i- Transformator mit wenigstens vier durch Unterteilen einer Wicklung bestimmten Übersetzungsverhältnissen, de-

50SG92

ren Zahlenwerte bei Leerlauf des Transformators sehr angenähert dem Gesetz

x = n *' ; w= 1,2,3·..

entsprechen.
2. Gegentakttransformator mit wenigstens zwei durch Unterteilen einer Wick

lung bestimmten Übersetzungsverhältnissen, deren Zahlenwerte bei Leerlauf des Gegentakttransformators sehr angenähert dem Gesetz

η + rfi

x = n ⁿⁱ ; η = 1,2,3... entsprechen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen