DE8518437U1 - Toroidal transformer or reactor - Google Patents

Toroidal transformer or reactor

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DE8518437U1 DE19858518437 DE8518437U DE8518437U1 DE 8518437 U1 DE8518437 U1 DE 8518437U1 DE 19858518437 DE19858518437 DE 19858518437 DE 8518437 U DE8518437 U DE 8518437U DE 8518437 U1 DE8518437 U1 DE 8518437U1
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Description

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Die Erfindung betrifft einen Ringkerntransformator oder -drossel mit ringförmiger Kernwicklüng, wobei der Ringkern in einer elektrisch isolierenden Ummantelung angeordnet ist.The invention relates to a toroidal transformer or - throttle with an annular core winding, the toroidal core is arranged in an electrically insulating sheath.

Es sind verschiedene Bauarten von Transformatoren bekannt. Herkömmliche Transformatoren mit Trafoblechen im mittleren Gaußbereich von 10 000 bis 14 000 Gauß pro cm* sind an sich die preisgünstigste Lösung. Durch Verwendung von hochinduktiven, kornorientierten Trafostählen ist die Reduzierung des Leistungsgewichtes bis ca* 50 % möglich. Man kennt Spulenkörper mit M-E- und I-Querschnitten (Armco, kornorientierter Trafostahl) Schnittband-Kerntransformatoren und insbesondere Ringkerntransformatoren, die letztlich die günstigste Lösung im Preis-Leistungs-Gewicht-Verhältnis darstellen.Various types of transformers are known. Conventional transformers with transformer sheets in the middle Gaussian range of 10,000 to 14,000 Gauss per cm * are in themselves the cheapest solution. By using highly inductive, grain-oriented transformer steels, the power-to-weight ratio can be reduced by up to approx. * 50 % . We know coilformers with ME and I cross-sections (Armco, grain-oriented transformer steel), cut-band core transformers and, in particular, toroidal core transformers, which ultimately represent the cheapest solution in terms of price-performance-weight ratio.

Das Leistungsgewicht bei Ringkerntransformatoren noch weiter zu reduzieren, wird durch die entstehende Arbeitserwärmung im Betrieb eines Ringkerntransformators begrenzt. Die höchstmögliche Erwärmung für Kupfer liegt bei ca. 2180C. Bei höheren Dauertemperaturen oxidiert Kupfer und läßt eine sichere elektrische Isolation nicht mehr zu. Bekannte Ringkerntransformatoren besitzen mitunter elektrisch isolierende Außenbandagen, welche um den geschlossenen Ring gewickelt sind, oder einen kunststoffartigen Verguß um den Ring als elektrisch isolierende Ummantelung, welche bei einer sicheren elektrischen Isolation auch mit einer vergleichsweise starken Wärmeisolation einhergeht, die im Betrieb eines Ringkerntransformators erzeugte Wärme also nur begrenzt abführen kann.Reducing the power-to-weight ratio of toroidal transformers even further is limited by the heat generated during operation of a toroidal transformer. The highest possible temperature rise for copper is approx. 218 ° C. At higher permanent temperatures, copper oxidizes and no longer allows reliable electrical insulation. Known toroidal transformers sometimes have electrically insulating outer bandages, which are wrapped around the closed ring, or a plastic-like encapsulation around the ring as an electrically insulating sheathing, which, with reliable electrical insulation, is accompanied by a comparatively strong thermal insulation, i.e. the heat generated during operation of a toroidal transformer can only dissipate to a limited extent.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Ringkerntransformator s oder einerRingkerndrosael der öingangs genannten Art, welcher bzw* welche bei einfachem fertigungsgünstigen Aufbau ein verbessertes Leistungsgewiöht aufweist, d.h. ein erfindungsgemäßer Transformator bzw.The object of the invention is to create a toroidal transformer s or a ring core pink of the entrance mentioned type, which or * which with a simple production-favorable structure an improved performance Gewiöht has, i.e. a transformer according to the invention or

eine erfindungsgemäße Drossel im Vergleich zum Baugewicht ί * mit großer Leistung betrieben werden kann.a throttle according to the invention can be operated with great power compared to the structural weight ί *.

__

Gelöst wird die der iJrfindung zugrundeliegende Aufgabe dadurch, daß der Ringkern in elektrisch isolierendem wärmeleitfähigen feinkörnigen konsistenten Streugut wie Quarzsand oder dergl. eingebettet ist, welches zusammen mit dem Ringkern in einem Aluminiumgehäuse aufgenommen ist, wobei das Aluminiumgehäuse zumindest einen nach innen ragenden Konus umfaßt, der sich zumindest teilweise den Ringkern zentrierend durch die zentrale Ringkernöffnung erstreckt.
I
The object on which the invention is based is achieved in that the toroidal core is embedded in electrically insulating, thermally conductive, fine-grained, consistent grit such as quartz sand or the like, which is accommodated together with the toroidal core in an aluminum housing, the aluminum housing comprising at least one inwardly protruding cone which extends at least partially centering the toroid through the central toroidal core opening.
I.

Vorzugsweise besteht das Aluminiumgehäuse aus einer einzigen seitlich offenen gegossenen, den Ringkern einschließlieh das konsistente Streugut vollständig aufnehmendenThe aluminum housing preferably consists of a single, laterally open cast, including the toroidal core completely absorbing the consistent grit

Aluminiumschale mit integriertem Boden und integriertem Aluminiumkonus sowie einer flächigen im wesentlichen nichtwärmeleitenden Abschlußplatte, welche über Zentrieroder Paßstifte mit den benachbarten Stegen der Aluminium-■5 schale und dem flächigen Konusende verbunden ist, wobeiAluminum shell with an integrated base and an integrated aluminum cone as well as an essentially flat one non-thermally conductive end plate, which is connected to the adjacent webs of the aluminum ■ 5 shell and the flat end of the cone is connected, wherein

die Abschlußplatte Leitungsanschlüsse der Ringkernwicklung aufweist.the end plate has line connections of the toroidal core winding.

Zumindest der Boden der Aluminiumschale weist zweckmäßigerweise integrierte äußere Kühlrippen auf.At least the bottom of the aluminum shell expediently has integrated outer cooling fins.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Transformators bzw. einer erfindungsgemäßen Drossel sieht vor, daß das Aluminiumgehäuse zwei vorzugsweise gleichAn advantageous embodiment of a transformer according to the invention or a choke according to the invention provides before that the aluminum housing two preferably equal

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ausgebildete Aluminiumhalbschalen mit jeweils einem integrierten Boden und jeweils einem integrierten Konus aufweist, wobei die benachbarten beiden flächigen Konusenden in einer Flächenberührung zueinander stehen und die aufeinander zuweisenden Stege der Aluminiumhalbschalen über Zentrier- oder Paßstifte miteinander verbunden sind.formed aluminum half-shells, each with an integrated Floor and each having an integrated cone, the adjacent two flat cone ends are in surface contact with each other and over the mutually facing webs of the aluminum half-shells Centering or dowel pins are connected to one another.

Zwischen der Stegverbindung der beiden Aluminiumhalbschalen kann zumindest teilweise eine oder mehrere elektrisch isolierende Platten aufgenommen sein, welche die elektrischen Leitungsanschlüsse der Ringkernwicklung enthalten. Ähnlich der vorgenannten Ausführungsform können auch hier die Aluminiumhalbschalen äußere Kühlrippen aufweisen, insbesondere im Bodenbereich.Between the web connection of the two aluminum half-shells can be at least partially received one or more electrically insulating plates, which the electrical Line connections of the toroidal core winding included. Similar to the aforementioned embodiment, here too the aluminum half-shells have outer cooling fins, in particular in the floor area.

Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung kennzeichnet sich dadurch, daß das Aluminiumgehäuse einen beidseits offenen den Ringkern und das Streugut vollständig aufnehmenden Rund- oder Mehreck-Rohrmantel sowie zwei die Mantelöffnungen abdeckende Abschlußdeckel mit jeweils einem zentralen Aluminiumkonus aufweist, wobei Mantel und Deckel über Zentrier- oder Paßstifte miteinander verbunden sind und an zumindest einer der letztgenannten Verbindungsstellen eine Isolierplatte mit elektrischen Leitungsanschlüssen zwischengeordnet ist. Mit Vorteil weist der Aluminiumkonus eine zentrale vorzugsweise zylindrische Durchgangsbohrung auf, durch welche im Betrieb Kühlluft strömen kann. Die Durchgangsbohrung kann ebenfalls mit (inneren) Kühlrippen ausgestattet sein.Another useful embodiment is characterized in that the aluminum housing is open on both sides the toroidal core and the grit completely absorbing the round or polygonal tubular casing and two casing openings covering end cover, each with a central one Has aluminum cone, the jacket and cover being connected to one another via centering or dowel pins and an insulating plate with electrical line connections is interposed at at least one of the last-mentioned connection points. Advantageously, the Aluminum cone has a central, preferably cylindrical, through-hole through which cooling air during operation can flow. The through hole can also be equipped with (inner) cooling fins.

Um zusätzlich die entstehende Induktionswärme aus dem Ringkern abzuziehen, besteht der gewickelte Ringkern vorzugsweise aus mehreren auf dem Ringumfang gleich verteilten Wicklungssegmenten,welche ihrerseits in das konsistente Streugut vollständig eingebettet sind, wobei zwischen angrenzenden Wicklungssegmenten in radia-The wound toroidal core is used to extract the resulting induction heat from the toroidal core preferably from several winding segments evenly distributed on the circumference of the ring, which in turn are integrated into the consistent grit are completely embedded, with the adjacent winding segments in radial

ler Anordnung insbesondere plattige Kupferteile in flächiger Berührung zum zentralen Aluminiumkonus und zum äußeren Mantel des Aluminiumgehäuses gelegen sind.ler arrangement in particular plate-like copper parts in flat Contact to the central aluminum cone and to the outer jacket of the aluminum housing.

Durch die Erfindung wird mithin ein Ringkerntransformator bzw. eine Ringkerndrossel mit einer äußeren elektrisch isolierenden Befestigung ausgestattet, welche eine im Vergleich zum Stand der Technik wesentlich verbesserte Wärmeabstrahlung im Betrieb ermöglicht und darüber hitiaus auch eine gezielte Kühlung erreicht werden kann, ohne daß elektrische Isolationsvorschriften außer Acht gelassen werden müssen.The invention therefore provides a toroidal core transformer or a toroidal core choke with an external electrical equipped insulating attachment, which compared to the prior art significantly improved Allowing heat radiation during operation and beyond that targeted cooling can also be achieved without neglecting electrical insulation regulations Need to become.

Dies wird erreicht durch:This is achieved through:

- Einbetten des Ringkerntransformators mit entsprechendem Isolationsabstand in ein konsistentes Streugut wie Quarzsand oder in ein anderes gut wärmeleitendes elektrisch isolierendes Material, und zwar insgesamt in einer Aluminium (halb) schale mit Kühlrippen, wobei der Abschluß durch eine einzementierte vergossene oder eingerändelte Printplatte mit den entsprechenden Anschlußstiften gebildet wird. Diese Methode eignet sich besonders für den Einsatz von Transformatoren auch in Verbindung mit einem spannungskonstanthaltendem Halbleiter zum Aufbau auf Leiterplatten.- Embed the toroidal transformer with an appropriate insulation distance in a consistent grit such as quartz sand or in another highly thermally conductive, electrically insulating material, all in one aluminum (Half) shell with cooling fins, the end of which is cemented or knurled Printed circuit board is formed with the appropriate connection pins. This method is particularly suitable for the Use of transformers also in connection with a voltage-constant semiconductor for the construction Printed circuit boards.

Einbetten des Ringkerntransformators in zwei Aluminiumhalbschalen, wobei der elektrisch notwendige Isolierabstand wie bei der vorgenannten Ausführungsform durr.h ein zwischengeordnetes konsistentes wärmeleitendes Streugut wie Quarzsand erreicht wird. Eine derartige Erfindungsvariante zeichnet sich durch ein noch günstigeres Leistungsgewicht aus. Die zwei Aluminiumhalbschalen haben hierbei an ihren Außenhälften Kühlrippen und werden durchEmbed the toroidal transformer in two aluminum half-shells, where the electrically necessary insulating distance as in the aforementioned embodiment durr.h an intermediate, consistent, thermally conductive grit such as quartz sand is achieved. Such a one Variant of the invention is characterized by an even more favorable power-to-weight ratio. The two aluminum half-shells have here on their outer halves cooling fins and are through

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!Führungselemente paßgenau zu einem insbesondere rechteckigen Würfel oder in eine andere dem Zweck entsprechende Außenform zusammengehalten. Letztere kann auch.! Guide elements fit precisely to an in particular rectangular one Cubes or held together in another outer shape appropriate for the purpose. The latter can also.

ein Aluminiumgußgehäuse sein, in welchem auch"anderebe a cast aluminum housing, in which also "others

f aktive oder passive Bauelemente der Konstruktion ent-f active or passive components of the construction

& sprechend dem Einzelfall einer elektrischen Bauteile-& speaking of the individual case of an electrical component

anordnung angeordnet sind. Wichtigstes Merkmal sindarrangement are arranged. The most important feature are

hierbei im wesentlichen die beiden zentralen Aluminiumi here essentially the two central aluminum

konus-Ausbildungen, !welche in das Restloch des Ringkerntransformator s aus beiden Schalen hineinragen und in der Mitte oder an anderer Stelle flächig miteinander verbunden sind, um die Wärmeableitung zu gewährleisten. Die elektrischen Anschlüsse für den Transformator erfolgen über eine Isolierplatte, welche zwischen die Halbschalen in eine entsprechende Aussparung eingesetzt ist und nach innen sowie nach außen Lötanschlüsse enthält, beispielsweise -AMP-Fteckerzungen oder Schraubklemmen oder zugentlastete Kabel.cone formations, which in the remaining hole of the toroidal transformer s protrude from both shells and are connected to one another in the middle or at another point to ensure heat dissipation. The electrical connections for the transformer are made via an insulating plate, which is inserted between the half-shells in a corresponding recess and after contains soldered connections inside as well as outside, for example AMP connector tongues or screw terminals or strain-relieved ones Cable.

- Einbetten des Ringkerntransformators in einem Aluminiumgehäuse aus einem mit Kühlrippen versehenen Rechteck oder Rundrohrabschnitt mit zwei offenen Enden unter Zwischenanordnung des vorgenannten konsistenten Streuguts, wobei die Anschlußdeckel für die offenen Enden des eckigen oder runden Rohrs Jeweils einen Konus besitzen, welcher dem Bogenradius des Ringkerns angepaßt ist und sich beide aufeinander zu gerichteten Konusflächen in der Mitte oder an einer anderen Stelle flächig mit guter Wärmeleitung im Betrieb berühren. Durch die flächig miteinander verbundenen beiden Konus-Ausbildungen bzw. die durch das Restloch des Ringkerntransformators führenden Zapfen können zentrale insbesondere zylindrische Durchgangsbohrungen mit inneren Kühlrippen ausgebildet sein,- Embed the toroidal transformer in an aluminum housing made of a rectangle with cooling fins or round pipe section with two open ends with intermediate arrangement of the aforementioned consistent spreading material, The connection covers for the open ends of the square or round tube each have a cone, which is adapted to the arc radius of the toroidal core and both conical surfaces directed towards one another in the middle or in another area with good heat conduction during operation. Through the Two cone formations that are flatly interconnected or the one through the remaining hole of the toroidal transformer leading pins can be designed with central, in particular cylindrical, through-bores with internal cooling fins,

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■|, so daß ein entsprechendes Kühlmittel, Wasser, Luft oder■ | so that an appropriate coolant, water, air or

Öl, zwangsweise durch Pumpen oder Lüfter zur Wärmeableitung im Betrieb verwendet werden kann. Eine derartige Transformator- oder Drosselausbildung der Erfindung eignet sich für besonders hohe Leistungen.Oil, forcibly by pumps or fans to dissipate heat can be used in operation. Such a transformer or choke design of the invention is suitable for particularly high performance.

' - Ausbildung von einzelnen auf dem Ringumfang ver'- Training of individuals on the circumference of the ring ver

teilten Wicklungssegmenten, die ihrerseits in zentralen Aluminiumrohrgehäuse unter Zwischenschaltung desdivided winding segments, which in turn are in central aluminum tube housing with the interposition of the

\ vorgenannten Streuguts angeordnet sind und ferner \ the aforementioned grit are arranged and further

zwischen benachbarten Wicklungssegmenten in radialerbetween adjacent winding segments in a radial direction

I Anordnung plattige Kupferteile vorgesehen sind, welcheI arrangement plate copper parts are provided, which

f in flächiger Berührung zum zentralen Aluminiumkonus undf in flat contact with the central aluminum cone and

zum zentralen äußeren Aluminiummantel des Gehäuses ge-to the central outer aluminum jacket of the housing

I legen sind, um zusätzlich im Betrieb entstehende Induk-I in order to avoid additional induction

f tionswärme aus dem Ringkerninnern in radialer Richtungtion heat from the inside of the toroid in the radial direction

abzuziehen, was zusätzlich mit einer erhöhten Transfor-deducted, which also results in an increased

; matorenleistung einhergeht.; mator performance goes hand in hand.

• Alle vorgenannten Bauformen können außenseitig wasserfest• All of the above designs can be waterproof on the outside

f ausgeführt werden, so daß insbesondere ein Schutz gegenf are executed, so that in particular a protection against

Spritz- oder Tropf v/asser entsteht. Es hat sich gezeigt, I daß durch die Erfindung sich das Leistungsgewicht zuSplash or drip water occurs. It has been shown that the invention increases the power-to-weight ratio

I herkömmlichen Transformatoren um ca. 30 % reduzierenI reduce conventional transformers by approx. 30%

läßt. Bei einer Herstellung wird vergleichsweise wenig ι Kupfer und wenig hochwertiger Trafostahl benötigt.leaves. In production, comparatively little copper and low-quality transformer steel are required.

1 Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert; es zeigen:1 The invention is explained below on the basis of exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings explained in more detail; show it:

Fig. 1 eicen Ringkerntransformatol· in einem schematischen Querschnitt,Fig. 1 shows a toroidal transformer in a schematic Cross-section,

. 2 einen Ringkerntransformator in anderer Ausgestaltung in einem schematischen Querschnitt,. 2 a toroidal transformer in a different configuration in a schematic cross section,

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Fig. 3 eine dritte Variante eines Ringkerntransformator,3 shows a third variant of a toroidal core transformer,

Fig. 4 eine weitere Ausgestaltung eines Transformators in einem schematischen Schnitt senkrecht zur Ringkernachse, und4 shows a further embodiment of a transformer in a schematic section perpendicular to the toroidal core axis, and

Fig. 5 eine Einzelheit der Fig. 4 längs der Linie I-1 der Fig. 4.Fig. 5 shows a detail of Fig. 4 along the line I-1 of Fig. 4.

Der in Fig. 1 veranschaulichte Ringkerntransformator 1 umfaßt einen im Schnitt gezeigten Ringkern 3 mit umschließender Ringkernwicklung 2, die vollständig in einem Aluminiumgehäuse 5 aufgenommen sind, welches aus einer (unten offenen) Aluminiumschale 9 mit einem integrierten (oberen) Boden 8 und einem zentralen nach unten ragenden integrierten Aluminiumkonus 6 und aus einer unteren flachen Abschlußplatte 10 besteht, die als einzementierte, vergossene oder eingerändelte Printplatte mit entsprechenden Leitungsanschlüssen 13 ausgebildet ist* Die Abschlußplatte besteht aus einem nichtwärmelefcenden Material, besitzt ferner an ihrer Oberseite (im Ausführungsbeispiel nicht veranschaulichte) Zentrier- oder Paßstifte zwecks Anpassung der oberen Aluminiumschale an den seitlichen Stegen 11 und am zentralen Konus 6 in einer zentrierten befestigten Weise.The illustrated in Fig. 1 toroidal transformer 1 comprises a toroidal core shown in section 3 with surrounding Toroidal core winding 2, which are completely accommodated in an aluminum housing 5, which consists of a (open at the bottom) aluminum shell 9 with an integrated (upper) bottom 8 and a central downwardly projecting integrated aluminum cone 6 and a lower flat one End plate 10 consists of cemented, cast or knurled printed circuit board with appropriate Line connections 13 is formed * The end plate consists of a non-heat-reflecting material, has furthermore on its upper side (not illustrated in the exemplary embodiment) centering or dowel pins for the purpose of Adaptation of the upper aluminum shell to the lateral webs 11 and to the central cone 6 in a centered manner fortified way.

Die Anordnung ist insbesondere so getroffen, daß zwischen der Aluminiumschale 9 und der Ringkernwicklung 2 ein konsistentes feinkörniges gut wärmeleitendes, elektrisch isolierendes Streugut 4 vorgesehen ist, beispielsweise Quarzsand. Mithin ist ein Ringkerntransformator ausgebildet, der sich durch einen kompakten leichtgewichtigen Aufbau auszeichnet und einen festen inneren Ringkern 3 besitzt, wobei die im Betrieb entstehende Wärme durch das konsistente wärmeleitende Streugut 4 und durchThe arrangement is made in particular so that between the aluminum shell 9 and the toroidal core winding 2 a consistent fine-grained, good heat-conducting, electrically insulating grit 4 is provided, for example Quartz sand. Thus, a toroidal core transformer is formed, which is characterized by a compact, lightweight Structure is characterized and has a solid inner toroidal core 3, the heat generated during operation through the consistent, thermally conductive grit 4 and through

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das Aluminiummaterial des äußeren Aluminiumgehauses 5 nach außen abgeleitet werden kann, verstärkt durch die Kühlwirkung der Kühlrippen 14, die auf dem integrierten Boden 8 der Alüminiumschale 9 vorgesehen sind.the aluminum material of the outer aluminum case 5 can be discharged to the outside, reinforced by the cooling effect of the cooling fins 14, which are integrated on the Bottom 8 of the aluminum shell 9 are provided.

Für eine Fertigung werden die vorgefertigten Einzelteile in umgekehrter Anordnung montiert. Vorab wird in das (nunmehr obere) offene Ende der Aluminiumhalbschale 9 etwas Streugut 4 eingebracht, bis die ringflächige Innenseite des Bodens 8 vollständig mit Streugut 4 bedeckt ist. Anschließend wird der vorgefertigte Ringkern 3 mit Wicklung 2 über den Konus 6 gestülpt und auf dem Streugut 4 im Aluminiumgehäuse 5 abgelegt, worauf das restliche Streugut 4 eingebracht wird, bis die gesamte Aluminiumschale 9 mit Streugut den Ringkern einschließlich Wicklung abdeckend aufgefüllt ist. Nach entsprechender Ausrichtung der elektrischen Leitungen wird die Abschlußplatte 10 an den Zentriersteilen aufgesetzt und fest mit der Aluminiumschale 9 wasserabdichtend verbunden. For a production, the prefabricated individual parts are assembled in the reverse order. The (now the upper) open end of the aluminum half-shell 9 introduced some grit 4 until the annular inside of the bottom 8 is completely covered with grit 4. Then the prefabricated toroidal core 3 with winding 2 placed over the cone 6 and deposited on the grit 4 in the aluminum housing 5, whereupon the remaining grit 4 is introduced until the entire aluminum shell 9 with grit including the toroidal core Winding is filled covering. After the electrical lines have been aligned accordingly, the end plate 10 placed on the centering parts and firmly connected to the aluminum shell 9 in a waterproof manner.

Der in Fig. 2 veranschaulichte Ringkerntransformator 1 kennzeichnet sich insbesondere durch zwei Aluminiumhalbschalen 9 eines Aluminiumgehäuses 5» welche im wesentlichen gleich ausgebildet üind. Die aufeinander zu gerichteten Konusenden 12 der beiden Konus-Ausbildungen 6»7 berühren sich flächig vorzugsweise in der Mitte zwecks guter Wärmeübertragung im Betrieb. An den äußeren aufeinander zu gerichteten Aluminiumstegen 11 befinden sich in integrierter Anordnung innere Zentrier- oder Paßstifte 15, so daß beide Aluminiumhalbschalen 9 zentriert zueinander fest miteinander verbunden werden können, gegebenenfalls unter ZwischenanOrdnung von elektrisch isolierenden Isolierplatten 16 in entsprechenden Aus-The toroidal transformer 1 illustrated in FIG. 2 is characterized in particular by two aluminum half-shells 9 of an aluminum housing 5 »which essentially equally trained üind. The cone ends 12 of the two cone formations 6 »7, which are directed towards one another touch each other flat, preferably in the middle, for the purpose of good heat transfer during operation. On the outer one on top of the other to aligned aluminum webs 11 are in an integrated arrangement inner centering or dowel pins 15, so that both aluminum half-shells 9 can be firmly connected to one another in a centered manner, if necessary with an interposition of electrically insulating Isolation plates 16 in appropriate design

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sparungen der Stege 11, in welchen die elektrischen Leitungsanschlüsse 13 von innen nach außen Verlaufen. Beide Aluminiumhaloschalen 9 können bodenseitig wie im vorgenannten Ausführungsbeispiel ebenfalls äußere Kühlrippen aufweisen. Savings in the webs 11, in which the electrical line connections 13 run from the inside to the outside. Both aluminum halo cups 9 can also have outer cooling fins on the bottom side, as in the aforementioned exemplary embodiment.

Das Ausführungsbeispiel eines Ringkerntransformators 1 nach Fig. 3 sieht einen hohlen Rund- oder Eck-Rohraluminiummantel 17 mit zwei seitlich offenen Enden vor, wobei der eigentliche Ringkern 3 einschließlich Kernwicklung 2 und Streugut 4 vollständig im Rohrmantel 17 aufgenommen ist. Seitlich sind die beiden offenen Enden des Rohrmantels 17 durch Abschlußdeckel 18 aus Aluminium abgedeckt, die jeweils einen zentralen integrierten Aluminiumkonus 6 mit flächigen Konusenden 12 besitzen. Beide aufeinander zu gerichteten. Konusenden 12 berühren sich flächig zwecks guter Wärmeleitung im Betrieb. Die Befestigung der Abschlußdeckel 18 mit dem Rohrmantel 17 erfolgt über Zentrier- oder Paßstifte 15, gegebenenfalls unter Zwischenanordnung von Isolierplatten, in welchen die elektrischen Leitungsanschlüsse 13 in elektrisch isolierender Weise verlaufen.The embodiment of a toroidal transformer 1 according to FIG. 3 sees a hollow round or corner tubular aluminum jacket 17 with two laterally open ends, the actual toroidal core 3 including core winding 2 and grit 4 is completely received in the tubular jacket 17. The two open ends of the pipe jacket 17 are laterally through Cover 18 made of aluminum, each with a central integrated aluminum cone 6 with flat Have conical ends 12. Both facing each other. Conical ends 12 touch flat for the purpose of good heat conduction operational. The fastening of the cover 18 to the tubular jacket 17 is carried out by means of centering or dowel pins 15, optionally with the interposition of insulating plates in which the electrical line connections 13 in run in an electrically insulating manner.

Beide Abschlußdeckel 18 einschließlich zugehöriger Konusausbildun&en besitzen eine zentrale zylindrische Durchgangsbohrung in gegenseitiger axialer Ausrichtung, wobei innere Kühlrippen an der Umfangswandung der Durchgangsbohrung vorgesehen sind. Durch die Durchgangsbohrung wird im Betrieb eines derartigen Transformators 1 Kühlmittel, beispielsweise Luft, geleitet, gegebenenfalls durch eine Zwangszirkulation durch einen, seitlich angeschlossenen Lüfter 22. Ersichtlich wird bei einem derartigen Transformator die im Betrieb entstehende Wärme gut nach außen abgeführt, so daß dieser mit hoher Leistung betrieben werden kann, ohne daß dies zu Beschädigungen des Materials führt.Both end covers 18 including the associated cone formations have a central cylindrical through hole in mutual axial alignment, with inner cooling fins are provided on the peripheral wall of the through hole. Through the through hole If such a transformer 1 is in operation, coolant, for example air, is conducted, if necessary by forced circulation through a fan 22 connected to the side Such a transformer dissipates the heat generated during operation well to the outside, so that this with high performance can be operated without damaging the material.

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Schließlich sieht eine weitere Variante eines Ringkerntransformators 1 nach den Fig* 4 und 5 statt einer einzigen auf dem Umfang geschlossenen Ringkernwicklung 2 einzelne (im Ausführungsbeispiel vier) Wicklungsseg^ mente 20 vor, die ihrerseits vollständig umschließend „im Streugut 4 innerhalb des? im Querschnitt kreisförmigen Aluminiumgehäuses 5 angeordnet sind. Zwischen zwei benachbarten Wicklungssegmenten 20 befindet sich in radialer Erstreckung jeweils ein im wesentlichen plattiges ifcupferteil 21 in flächiger Berührung zum zentralen Aluminiumkonus 6 sowie in flächiger Berührung zum zentralen Innenumfang des äußeren Mantels des Aluminiumgehäuses 5» um zusätzlich im Betrieb die entstehende Induktionswärme in radialer Richtung aus dem Ringkerninnern nach außen abzuziehen. Die plattigen Kupferteile 21 sind für eine Montage der Anordnung gemäß Fig. 5 zweigeteilt und werden durch einen zentralen Stahlbandkern 23 gehalten. Finally, another variant of a toroidal transformer looks 1 according to FIGS. 4 and 5 instead of a single toroidal core winding 2 closed on the circumference individual (in the exemplary embodiment four) winding segments 20, which in turn completely enclose "In grit 4 within the? circular in cross section Aluminum housing 5 are arranged. Between two adjacent winding segments 20 is located in a radial Extension in each case a substantially plate-like ifcupferteil 21 in flat contact with the central aluminum cone 6 and in flat contact with the central inner circumference of the outer jacket of the aluminum housing 5 »around the induction heat generated in the radial direction from the inside of the toroid during operation to be withdrawn to the outside. The plate-like copper parts 21 are divided into two parts for assembly of the arrangement according to FIG and are held by a central steel band core 23.

Alle in der Beschreibung erwähnten und/oder in der Zeichnung dargestellten neuen Merkmale für sich oder in sinnvoller Kombination sind erfindungswesentlich, auch soweit sie in den Ansprüchen nicht ausdrücklich beanspruchtAll of the new features mentioned in the description and / or shown in the drawing in themselves or in a more meaningful way Combinations are essential to the invention, even if they are not expressly claimed in the claims

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Claims (1)

1. Ringkerntransformator oder -drossel mit ringförmiger Kernwicklung, wobei der Ringkern in einer elektrisch isolierenden Ummantelung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet , daß der Ringkern (3) in elektrisch isolierendem wärmeleitfähigen feinkörnigen konsistenten Streugut (4-) wie Quarzsand oder dergl. eingebettet ist, welches zusammen mit dem Ringkern (3) in einem Aluminiumgehäuse (5) aufgenommen ist, wobei das Aluminiumgehäuse (5) zumindest einen nach innen ragenden Konus (6,7) umfaßt, der sich zumindest teilweise den Ringkern zentrierend durch die zentrale Ringkernöffnung erstreckt.1. Toroidal transformer or choke with an annular Core winding, the toroidal core being arranged in an electrically insulating sheath, thereby characterized in that the toroidal core (3) in electrically insulating, thermally conductive fine-grained consistent grit (4-) such as quartz sand or the like. Is embedded, which together with the toroidal core (3) is received in an aluminum housing (5), the aluminum housing (5) at least an inwardly projecting cone (6,7) which is at least partially centering the toroidal core extends through the central toroidal core opening. t ι tt ι t • * IM• * IN THE • - · ■• - · ■ Ringkerntransformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Aluminiumgehäuse (5) aus einer einzigen gegossenen den Ringkern (3) einschließlich Streugut (4·) vollständig aufnehmenden offenen AluminiumschaleToroidal core transformer according to Claim 1, characterized in that the aluminum housing (5) consists of a single cast, the toroidal core (3) including grit (4 ·) completely receiving open aluminum shell (9) mit integriertem Boden (8) und integriertem Konus (-6) sowie einer flächigen nichtwärmeleitenden Abschlußplatte(9) with integrated base (8) and integrated cone (-6) and a flat, non-thermally conductive end plate (10) besteht, die über Zentrier- oder Paßstifte (15) und/ oder Befestigungsmittel mit den benachbarten Stegen (11) der Aluminiumschale und dem flächigen Konusende (12) verbunden ist, und daß in der Abschlußplatte (10) Leitungsanschlüsse (13) drr Ringkernwicklung (2) enthalten sind.(10), which via centering or dowel pins (15) and / or fastening means with the adjacent webs (11) the aluminum shell and the flat cone end (12) is connected, and that in the end plate (10) line connections (13) drr toroidal core winding (2) are included. Ringkerntransformator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß zumindest der Boden (8) der Aluminiumschale (9) integrierte äußere Kühlrippen (14-) aufweist (Fig.1), Toroidal core transformer according to claim 2, characterized in that at least the bottom (8) of the aluminum shell (9) has integrated outer cooling ribs (14-) (Fig. 1), Ringkerntransformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Aluminiumgehäuse (5) zwei vorzugsweise gleich ausgebildete Aluminiumhalbschalen (9) mit jeweils einem integrierten Boden (8) und jeweils einem integrierten Konus (6) aufweist, wobei die benachbarten beiden flächigen Konusenden (12) in einer Flächenberührung zueinander stehen und die aufeinander zuweisenden Stege (11) der Aluminiumhalbschalen (9) über Zentrier- odsr Paßstifte (15) miteinander verbunden sind (Fig. 2).Toroidal transformer according to Claim 1, characterized in that the aluminum housing (5) is preferably two identically designed aluminum half-shells (9) each with an integrated base (8) and each has an integrated cone (6), the adjacent two flat cone ends (12) in one Surface contact with each other and the mutually facing webs (11) of the aluminum half-shells (9) over Centering or dowel pins (15) are connected to one another (Fig. 2). Ringkerntransformator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen der Stegverbindung der beiden Aluminiumhalbschalen (9) zumindest teilweise eine oder mehrere elektrisch isolierende Platten (16) aufgenommen sind, die die elektrischen Leitung&anschlüsse (13) der Ringkernwicklung (2) enthalten.Toroidal core transformer according to Claim 4, characterized in that between the web connection of the two Aluminum half-shells (9) at least partially one or several electrically insulating plates (16) are added, which the electrical line & connections (13) of the Toroidal core winding (2) included. < · <■ » ·· 4 · Il lit·<· <■ »·· 4 · Il lit · I t B * « « tieI t B * «« tie »IC* ·> · · ·· · Il ill»IC * ·> · · ·· · Il ill 6* Ringkerntransformator nach Anspruch 4- oder 5» dadurch gekennzeichnet * daß die Böden (δ) der Aluminiumhalbschalen (9) Kühlrippen (14) aufweisen.6 * toroidal transformer according to claim 4 or 5 »thereby marked * that the bottoms (δ) of the aluminum half-shells (9) have cooling fins (14). 7. Ringkerntransformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Aluminiumgehäuse (5) einen beidseits offenen den Ringkern (3) und das Streugut (4) vollständig aufnehmenden Rund- oder Mehreck-Sohrmantel (iy) sowie zwei die rianteiofiuUDgeij abdeckende Abschlußdeckel (18) mit jeweils einem zentralen Aluminiumkonus (9) aufweist» wobei Mantel (17) und Deckel (18) über Zentrier- oder Paßstifte (15) miteinander verbunden sind und an zumindest einer der letztgenannten Verbindungsstellen eine Isolierplatte (16) mit elektrischen LeitungsanSchlüssen (13) zwischengeordnet sind (Fig. 3)·7. toroidal transformer according to claim 1, characterized that the aluminum housing (5) has a ring core (3) and the grit (4) which is open on both sides and which completely absorbs a round or polygonal ear jacket (iy) and two cover plates (18) covering the rianteiofiuUDgeij, each with a central one Aluminum cone (9) has »with casing (17) and cover (18) connected to one another via centering or dowel pins (15) are connected and an insulating plate at at least one of the last-mentioned connection points (16) with electrical line connections (13) interposed are (Fig. 3) 8. Ringkerntransformator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß der Aluminiumkonus (9) eine zentrale vorzugsweise zylindrische Durchgangsbohrung (19) aufweist.8. toroidal transformer according to one of claims 1 to 6, characterized in that the aluminum cone (9) has a central, preferably cylindrical Has through hole (19). 9. Ringkerntransformator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Durchgangsbohrung innere Kühlrippen enthält.9. toroidal transformer according to claim 8, characterized in that the through hole contains inner cooling fins. 10. Ringkerntransformator nach einem der Ansprüche 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet , daß der gewickelte Ringkern (3) mehrere auf dem Ringumfang vorzugsweise gleich verteilte Wicklungssegmente (20) enthält, die ihrerseits in das Streugut (4) eingebettet sind, wobei zwischen angrenzenden Wicklungssegmenten (20) in radialer Anordnung plattige Kupferteile (21) in flächiger Berührung zum zentralen Aluminiumkonus (6) und zum äußeren Aluminiummantel des Aluminiumgehäuses (5) gelegen sind (Fig. 4- und 5)·10. Toroidal transformer according to one of claims 1 to 9 » characterized in that the wound toroidal core (3) several preferably the same on the circumference of the ring contains distributed winding segments (20), which in turn are embedded in the grit (4), with adjacent Winding segments (20) in a radial arrangement, plate-like copper parts (21) in flat contact with the central one Aluminum cone (6) and to the outer aluminum jacket of the aluminum housing (5) are located (Fig. 4- and 5) - 5a -- 5a - Λ a Λ Λ m Λ Λ ΑΛΛ* Λ a Λ Λ m Λ Λ ΑΛΛ * 11. Ringkerntransformator nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet , daß das Aluminiumgehäuse (5) Aussparungen zur Aufnahme von aktiven und/oder passiven elektrischen Bauelementen besitzt.11. toroidal transformer according to one of claims 1 to 10, characterized in that the aluminum housing (5) has recesses for receiving active and / or passive electrical components.
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