DE958580C

DE958580C - Autotransformer

Info

Publication number: DE958580C
Application number: DES29406A
Authority: DE
Inventors: Valentin Kuebel
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1952-07-23
Filing date: 1952-07-23
Publication date: 1957-02-21

Description

AUSGEGEBEN AM 21. FEBRUAR 1957ISSUED FEBRUARY 21, 1957

S 29406 VIIIb 1^r2id² S 29406 VIIIb 1 ^r 2id ²

ist als Erfinder genannt wordenhas been named as the inventor

SpartransformatorAutotransformer

Infolge der verschieden hohen Netzspannungen, die dem Konsumenten zur Verfügung stehen, tritt häufig die Notwendigkeit ein, das eine oder andere elektrische Gerät mit einer Spannung betreiben zu müssen, für die das Gerät nicht bestimmt ist. Handelt es sich dabei um Wechselspannungsnetze, dann ist eine einfache Lösung durch Vorschalten eines entsprechend übersetzten Transformators möglich. In solchen Fällen benutzt man, um einen möglichst geringen Aufwand zu treiben, häufig sogenannte Spartransformatoren, die im wesentlichen aus einer einzigen Wicklung mit entsprechenden Anzapfungen bestehen.As a result of the different high network voltages that are available to the consumer, occurs often the need to operate one or the other electrical device with a voltage for which the device is not intended. If it is an alternating voltage network, then a simple solution is possible by connecting a correspondingly translated transformer upstream. In such cases, in order to drive as little effort as possible, so-called Autotransformers, which essentially consist of a single winding with corresponding taps exist.

Wenn nun die mit einem solchen Spartransformator betriebenen Geräte hochfrequente Störungen erzeugen, wie z. B. Motoren, Leuchtstofflampen usw., die dann mit Entstörungsmitteln ausgestattet werden müssen, tritt durch den Spartransformator eine gewisse Unsymmetrie ein, insbesondere, wern man den Transformator zur Entstörung mitbenutzen will.If now the devices operated with such an autotransformer produce high-frequency interference generate, such as B. motors, fluorescent lamps, etc., which are then equipped with anti-interference means must be, a certain asymmetry occurs due to the autotransformer, especially when you want to use the transformer for interference suppression.

In der Zeichnung ist in der Fig. 1 die übliche Schaltanordnung für die eben beschriebene Einrichtung dargestellt. Mit α ist das störende Gerät bezeichnet, das über den Spartransformator b vom Netz c betrieben wird. Für die Entstörung des Ge-In the drawing, the usual switching arrangement for the device just described is shown in FIG. The interfering device, which is operated via the autotransformer b from the network c , is denoted by α. For the suppression of the

rates a werden in erster Linie Kondensatoren verwendet, die bekanntlich so eingeschaltet sein müssen, daß sowohl die symmetrische als auch die ■ unsymmetrische Störkomponente möglichst nahezu kurzgeschlossen wird. Im vorliegenden Falle sind diese Kondensatoren mit d, e und / bezeichnet, d ist hierbei der Kurzschluß für die symmetrische Störkomponente, und e und f sind die Entstörungskondensatoren für die unsymmetrische Störkomponente. rates a , capacitors are primarily used which, as is well known, have to be switched on in such a way that both the symmetrical and the asymmetrical interference component are short-circuited as nearly as possible. In the present case, these capacitors are denoted by d, e and /, d is the short circuit for the symmetrical interference component, and e and f are the interference suppression capacitors for the asymmetrical interference component.

Diese so durchgeführte Entstörung ist nun nicht voll wirksam. Der Wicklungsteil g des Spartransformators b wirkt zwar für die symmetrische und die unsymmetrische Störkomponente auf Leitung i in unerwünschter Weise als Drossel. Für die unsymmetrische Störkomponente der Leitung h besteht jedoch eine direkte Verbindung zur Erdungskapazität e, so daß die Schwächung der unsymmetrischen Störanteile der Leitung h nur von dieser Erdungskapazität e bewirkt wird.This interference suppression carried out in this way is now not fully effective. The winding part g of the autotransformer b acts in an undesirable manner as a choke for the symmetrical and the asymmetrical interference component on line i. For the asymmetrical interference component of the line h , however, there is a direct connection to the grounding capacitance e, so that the weakening of the asymmetrical interference components of the line h is only brought about by this grounding capacitance e .

Es ist zwar bekannt, bei Streutransformatoren, deren Wicklungen induktiv und kapazitiv gekoppelt sind, die symmetrische Störkomponente mit Hilfe der bekannten Kondensatoren dadurch zu beseitigen, daß die Störungen auf beiden Netzleitungen symmetrisch gestaltet werden. Dies erfolgt durch unterteilte, zur Sekundärwicklung symmetrische Anordnung der Primärwicklung auf den. Jochen des Transformatorkerns.It is known, in the case of leakage transformers, whose windings are inductively and capacitively coupled are to eliminate the symmetrical interference component with the help of the known capacitors, that the disturbances on both power lines are designed symmetrically. this happens through subdivided, symmetrical arrangement of the primary winding on the secondary winding. Yokes of the transformer core.

Die Erfindung betrifft demgegenüber aber einen Spartransformator, dessen Wicklungen galvanisch verbunden sind. Hierbei ergeben sich bezüglich der Beseitigung der symmetrischen Störkomponente keine Schwierigkeiten, während die unsymmetrische Störkomponente mit den bekannten Mitteln nicht beseitigt werden kann.In contrast, the invention relates to one Autotransformer, the windings of which are galvanically connected. This results in terms of Eliminating the symmetrical spurious component no difficulty while the unbalanced one Interfering component cannot be eliminated with the known means.

Erfindungsgemäß wird daher die an sich bei Transformatoren mit getrennten Wicklungen bekannte symmetrische Anordnung der einen zur anderen Wicklung auf einen Spartransformator übertragen, wobei die Abgriffe der Primär- und Sekundärseite symmetrisch zur Gesamtwicklung des Spartransformators verteilt liegen.According to the invention, therefore, that is known per se in transformers with separate windings symmetrical arrangement of one to the other winding transferred to an autotransformer, the taps on the primary and secondary sides being symmetrical to the overall winding of the Autotransformer are distributed.

In der Fig. 2 ist die gleiche Schaltanordnung wie in der Fig. 1 wiedergegeben, ebenso sind gleiche Teile mit gleichen Buchstaben bezeichnet, jedoch ist der Spartransformator b entsprechend der Regel nach-der Erfindung aufgebaut, wonach die Anzapfungen für den Primäranschluß, mit k und I bezeichnet, symmetrisch zur Gesamtwicklung des Transformators b angeordnet sind. Hierdurch wird der als Drossel wirkende Wicklungsteil g der Fig. ι symmetrisch aufgeteilt und stellt die beiden Wicklungsteile m und η dar. Für die symmetrischen Störströme ändert sich hierdurch nichts, da die Gesamtdrosselwirkung im Stromkreis erhalten bleibt. Gegenüber der Fig. 1 ist jedoch auch für die unsymmetrischen Störströme gleicher Widerstand auf den Leitungen! und h gegeben. In dem dargestellten Beispiel der Fig. 2 verursacht der Spartransformator b eine Heraufsetzung der Netzspannung. Die gleiche, durch die symmetrische Anordnung der Anzapfungen erzielbare Entstörungswirkung ist aber auch dann gegeben, wenn der Spartransformator in anderen Fällen als Abwärtstransformator wirksam ist. Dies ist in der Fig. 3 dargestellt, in welcher ebenfalls gleiche Teile mit gleichen Buchstaben bezeichnet sind.In Fig. 2, the same circuit arrangement as in Fig. 1 is shown, and the same parts are denoted by the same letters, but the autotransformer b is constructed according to the rule according to the invention, according to which the taps for the primary connection, with k and I denoted, are arranged symmetrically to the overall winding of the transformer b . As a result, the winding part g of FIG. 1 acting as a choke is symmetrically divided and represents the two winding parts m and η . This does not change anything for the symmetrical interference currents, since the overall choke effect is retained in the circuit. Compared to Fig. 1, however, the same resistance on the lines is also for the asymmetrical interference currents! and given h. In the example shown in FIG. 2, the autotransformer b causes the line voltage to be increased. The same interference suppression effect that can be achieved by the symmetrical arrangement of the taps is also given if the autotransformer is effective as a step-down transformer in other cases. This is shown in FIG. 3, in which the same parts are also denoted by the same letters.

Bei der Betrachtung des vorliegenden Problems zeigt sich weiterhin, daß es im Rahmen der weiteren Erfindung liegt, bei dem gekennzeichneten, symmetrischen Aufbau des Spartransformators eine Schirmung in an sich bekannter Weise zwischen 'den primär und sekundär wirksamen Wicklungsteilen anzubringen, um eine unerwünschte Kopplung und damit Übertragung von Störströmen zu vermeiden. Dieser Fall ist in der Fig. 4 dargestellt, in welcher wiederum gleiche Teile mit gleichen Buchstaben bezeichnet sind. Hier sind der sekundär wirksame Wicklungsteil 0, gegebenenfalls mit den Zuleitungen i-und h zum Störer α und der Störer α selbst geschirmt.. Diese Schirmung ist durch die gestrichelte Linie/» angedeutet. Die auf den innerhalb der Schirmung untergebrachten Teilen fließenden Störströme können nunmehr keine unerwünschten Kupplungen auf die Wicklungsteik m und η bzw. deren Zuleitungen ausüben. Im Sinne dieser Anordnung ist es dann weiterhin durchaus zweckmäßig, die Verbindungsleitungen zwischen den Wicklungsteilen m, η und 0 mit Kondensatoren zu verblocken. Hierfür sind besonders sogenannte Durchführungskondensatoren geeignet, die in Fig. 4 mit q bezeichnet sind. Diese Durchführungskondensatoren stehen mit der einen Belegung direkt mit der Abschirmung p in Verbindung. When considering the present problem it is also evident that it is within the scope of the further invention, in the case of the marked, symmetrical structure of the autotransformer, to attach shielding in a manner known per se between the primary and secondary winding parts in order to avoid undesired coupling and thus Avoid the transmission of interference currents. This case is shown in FIG. 4, in which again the same parts are denoted by the same letters. Here the secondary winding part 0, possibly with the supply lines i- and h to the interferer α and the interferer α itself, are shielded. This shielding is indicated by the dashed line / ». The interference currents flowing on the parts housed within the shielding can now no longer exert any undesired couplings on the winding elements m and η or their feed lines. For the purposes of this arrangement, it is then still quite expedient to block the connecting lines between the winding parts m, η and 0 with capacitors. So-called feed-through capacitors, which are denoted by q in FIG. 4, are particularly suitable for this purpose. With one assignment, these bushing capacitors are directly connected to the shield p .

Um die Anordnung nach der Fig. 4, d. h. insbesondere die Schirmung zwischen den Wicklungsteilen des Spartransformators wirkungsvoll anbringen zu können, empfiehlt es sich, für den Spartransformator einen Zweischenkelkern zu verwenden und die Wicklungsteile jeweils auf den verschiedenen Schenkeln anzubringen, so daß eine eindeutige und einfache Umfassung derWicklungsteile durch die Abschirmung möglich ist. Schließlich ist es auch zweckmäßig, um die Anordnung im hochfrequenztechnischen Sinne besonders wirkungsvoll zu gestalten, die Wicklung des Spartransformators nach Art einer Kammerwicklung auszuführen.To the arrangement of FIG. H. especially the shielding between the winding parts To be able to attach the autotransformer effectively, it is advisable to use the autotransformer to use a two-leg core and the winding parts each on the to attach different legs, so that a clear and simple enclosure of the winding parts is possible through the shield. Finally, it is also useful to change the arrangement in In terms of high-frequency technology, the winding of the autotransformer is particularly effective to be carried out in the manner of a chamber winding.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Autotransformer for operating devices that generate high-frequency interference or Equipment, for example for the operation of fluorescent tubes, at other than ■ prescribed ones Mains voltage, characterized by the use of the per se in transformers with separate windings known symmetrical arrangement of one to the other Winding, the taps on the primary and secondary side being symmetrical to the overall winding of the autotransformer are distributed.

2. Transformer according to claim 1, characterized in that the secondary winding in

is shielded in a manner known per se from the primary winding or vice versa.

3. Transformer according to claim 1 or 2, characterized in that the middle winding part are arranged on one and the two outer winding parts on the other leg of a two-leg core.

4. Transformer according to claim 2 or 3, characterized in that the connecting lines between the shielded winding parts are grounded via capacitors, preferably the leadthrough conductor formed by feed-through capacitors connected to the shield are.

5. Transformer according to claim 1 to 4, characterized in that the entire winding parts of the transformer are designed in the manner of a chamber winding.

Considered publications:
German patent specifications No. 579 122, 717 339.

1 sheet of drawings

® 609 580/185 8.56 (609 802 2.37)® 609 580/185 8.56 (609 802 2.37)