DE903827C

DE903827C - Hochfrequenzspule

Info

Publication number: DE903827C
Application number: DEH4474D
Authority: DE
Original assignee: Hackethal Draht Kabel Werke AG
Current assignee: Hackethal Draht Kabel Werke AG
Priority date: 1936-03-13
Filing date: 1936-03-13
Publication date: 1954-02-11

Description

Hochfrequenzspule Es ist bekannt, Hochfrequenzleiter in Teilleiter aufzuteilen und die Lage der Teilleiter im Leiterquerschnitt so zu wechseln, daß der Strom gleichmäßig über den ganzen Leiterquerschnitt verteilt ist. Nach dieser Regel sind die bekannten Hochfrequenzlitzen hergestellt. Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, den Hochfrequenzleiter nur in der wirbe:strombehafteten Dimension zu unterteilen und die Lage der Teilleiter in der «irbelstrombehafteten Dimension zu wechseln. In diesem Fall bestehen die Teilleiter .aus sehr dünnen Bändern, die in der wirbelstrombehafteten Dimension nur eine Ausdehnung in der Größenordnung der Eindringtiefe des Hochfrequenzstromes haben.
Die Erfindung betri$t eine Hochfrequenzspule, deren Leiter in ähnlicher Weise ausgeführt ist, wie der erwähnte in der wirbelstrombehafteten Dimension unterteilte Hochfrequenzleiter. Gemäß der Erfindung ist der Leiter der Hochfrequenzspule als dünner bandförmiger Leiter ausgeführt und spiralförmig auf den Spu'enkern aufgewickelt. .Je nach den Erfordernissen kann der Leiter als einzelnes dünnes Band ausgeführt sein oder aber aus mehreren in der wirbelstrombehafteten Dimension übereinandergeschichteten dünnen Bändern bestehen. Im vielen Fällen wird ein Leiter aus einem einzigen Band genügen, da der Ohmsche Widerstand durch Wahl eines ausreichend breiten Bandes herabgesetzt werden kann. Betrachtet man den Wicklungsquerschnitt als ganzen, -,sas man bei der Beurteilung des Auftretens von Wirbelströmen tun muß, so erscheint der Wicklungsraum genau so wie der Querschnitt eines unterteilten Leiters mit bandförmigen Teilleitern. Zur Vermeidung der Wirbelstromverluste kommt es auch hier nur darauf an, den bandförmigen Leiter für die Betriebsfrequenz hinreichend dünn zu machen.
Eine Spule mit spiralförmig aufgebrachten Windungen ist in der Fig. i schematisch dargestellt. Darin ist der in diesem Fall unterteilte Leiter mit a und der Spulenkörper mit b bezeichnet. Der wesentliche Vorteil der Erfindung besteht darin, daß keine besonderen konstruktiven Maßnahmen zur Erzielung eines Lagerwechsels der Teilleiter im Wicklungsquerschnitt erforderlich sind, denn jeder Teilleiter des unterteilten Hochfrequenzleiters nimmt infolge der spiralförmigen Anordnung der übereinanderliegenden Teilleiter ohne weiteres jede mögliche radiale Lage im Wicklungsraum des Spulenkörpers b ein. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß man ein nach einfachen geometrischen Kurven verlaufendes Feldlinienbild im Wicklungsraum erhält, das in bekannter Weise durch die Anwendung von ferromagnetischem Material beeinflußt werden kann. Ein Beispiel eines durch Anwendung von ferromagnetischem Material erzwungenen einfachen Verlaufs der magnetischen Feldlinien im Wicklungsraum ist in der Fig. 2 dargestellt. Es liegen in einem Luftspalt zwischen ferromagnetischem Material c mehrere bandförmige Leitera übereinander. Durch jeden der Leiter fließt der gleiche Strom; die Kraftlinien treten in das, ferromagnetische Material senkrecht ein. Daraus ergeben sich wenigstens annäherungsweise parallel zu den Breiten der Bänder verlaufende Kraftlinien im Luftspalt.
Fig. 3 zeigt .ein Ausführungsbeispiel einer Hochfrequenzspule gemäß der Erfindung mit dem spiralförmig aufgewickelten Leiter u und dem Spulenkörper b, bei dem das ferromagnetische Materiale nur an den Seitenflächen der Spule angeordnet ist, während Fig. ¢ ein Ausführungsbeispiel darstellt, bei dem die Spule auf einem Kern aus magnetischem Material angeordnet und völlig mit magnetischem Material umhüllt ist.
Wie in Fig. 5 dargestellt, können auch mehrere Teilspulen mit spiralförmigen Wicklungen oder Teilspulen mit spiralförmigen und schraubenförmigen Wicklungen hintereinandergeschaltet und räumlich so nebeneinander angeordnet werden, daß die magnetischen Felder sich zu einfachen geometrischen Kurven für die Feldlinien, insbesondere zu einem linearen oder kreisförmigen Verlauf der Feldlinien überlagern.
Es ist zwar bekannt, eine Metallbelegung von Wickelkondensatoren einseitig über das Ende bzw. den Anfang der gegenüberliegenden Belegung hinaus zu verlängern und die Induktivität dieses Wicklungsteiles mit der Kapazität des Wickelkondensators in einem Schaltelement, insbesondere in Störschutzfiltern, kombiniert auszunutzen, jedoch wurde diese Konstruktion nur aus dem Grunde einer einfachen und billigen Herstellung und des geringen Platzbedarfes des Schaltelementes gewählt. Die Erfindung betrifft dagegen reine Hochfrequenzspulen, in denen dünne bandförmige Leiter gemäß der Erfindung bisher noch nicht verwendet wurden, die vielmehr nach anderen Überlegungen anders aufgebaut wurden, um Wirbelstromverhiste zu vermeiden.
So wurden beispielsweise für Hochfrequenzzwecke Flachspulen verwendet, die sich jedoch von den Spulen gemäß der Erfindung wesentlich unterscheiden, weil in ihnen die Leiter entweder als dicke Bänder oder runde Volldrähte oder Hochfrequenzlitze der normalen runden Ausführung ausgeführt und keinerlei Maßnahmen zur besonderen Formung der magnetischen Feldlinien ergriffen sind. Bei den Flachspulen mit Bändern .oder Runddrähten der bekannten Ausführung findet deswegen eine erhebliche Stromverdrängung statt.
Den Flachspulen mit Hochfrequenzlitze gegenüber haben die erfindungsgemäßen Spulen den Vorteil einer besseren Ausnutzung des zur Verfügung stehenden Wicklungsraumes (höherer Füllfaktor) infolge des Fortfalls der Unterteilung in Richtung der magnetischen Kraftlinien.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Hochfrequenzspule mit bandförmigem Leiter, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter aus einem genügend breiten, aber hinreichend dünnen Band besteht, das spiralförmig auf den Spulenkörper aufgewickelt ist.
2. Hochfrequenzspule nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter aus mehreren dünnen, in der wirbelstrombehafteten Dimension übereinandergeschichteten bandförmigen Teilleitern besteht.
3. Hochfrequenzspule nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetischen Feldlinien durch die zusätzliche, an sich bekannte Anwendung von ferromagnetischem Material innerhalb des bandförmigen Leiters annähernd parallel zur Bandbreite verlaufen. q.. Hochfrequenzspule nach Anspruch i oder 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus mehreren räumlich nebeneinander angeordneten Teilspulen besteht. Angezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 1978418, 1996186, 2 000 ¢¢i; deutsche Patentschrift Nr. 6o9 98o.