DE962106C

DE962106C - High-frequency transformer designed as a toroidal core transformer for the purpose of inductive heat treatment of metals

Info

Publication number: DE962106C
Application number: DES24146A
Authority: DE
Inventors: Josef Tittel
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1951-07-28
Filing date: 1951-07-28
Publication date: 1957-04-18

Description

Als Ringkerntransformator ausgebildeter Hochfrequenztransformator für die Zwecke der induktiven Wärmebehandlung von Metallen Es ist bereits bekannt, Hochfrequenztransformatoren, wie sie insbesondere für die induktive Wärme behand.lung von Metallen benötigt werden, als Ringkerntransformato:ren auszubiJiden, wobei die Sekundärwicklung gehäuseartig den Kern mit der als Ringwicklung ausgeb:iIdeten Primärwickl-ung umgibt. Diese Hochfrequenztransformatoren haben ein starres Übersetzungsverhältnis. Es isst aber häufig erwünscht, das Übersetzungsverhältnis solcher Transformatoren ändern zu können. Dies kann gemäß der Erfindung in einfacher Weise dadurch bewirkt werden, daß die Primärwicklung mehrgängig ausgebildet wird. Man kann dann durch beliebige Schaltung der einzelnen Gänge der Primärwicklung eine weitgehende Regelung des Übersetzungsverhältnisses des Transformators erzielen.High-frequency transformer designed as a toroidal core transformer for the purpose of inductive heat treatment of metals It is already known High-frequency transformers, such as those used in particular for inductive heat treatment of metals are required as toroidal transformers, whereby the Secondary winding, housing-like, the core with the primary winding designed as a ring winding surrounds. These high-frequency transformers have a fixed gear ratio. However, it is often desirable to change the transformation ratio of such transformers to be able to change. According to the invention, this can thereby be brought about in a simple manner be that the primary winding is formed multiple threads. You can then go through any switching of the individual gears of the primary winding provides extensive control of the transformation ratio of the transformer.

Die Zahl der Gänge und die Anordnung derselben kann dabei in weiten Grenzen beliebig gewählt werden. So können z. B. die Wicklungsanfän.ge und -enden der einzelnen Gänge ne beneinander angeordnet oder auf den Ringumfang verteilt werden. Ebenso können ein oder mehrere der Wicklungsgänge noch unterteilt werden, wodurch sich eine weitere Variationsmöglichkeit ergibt. Weiterhin kann auch ein Teil der Wicklungsgänge als Sekundärwicklung verwendet werden.The number of aisles and their arrangement can be wide Any limits can be chosen. So z. B. the winding beginnings and ends the individual courses ne arranged side by side or distributed over the circumference of the ring. Likewise, one or more of the turns can be subdivided, whereby there is another possibility of variation. Furthermore, part of the Winding turns can be used as secondary winding.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, die eine Reihe vom Ausfü'hrunasbei.spieJen vom Wicklungen gemäß der Erfindung sowie diie zugehörigen Schaltungsmöglichkeiten zeigt.The invention is explained in more detail with reference to the drawing, which one Series of the embodiment example of the windings according to the invention as well as the shows associated circuit options.

In Fit. r ist zunächst die Abwicklung einer dreigängigen Primärwicklung gemäß der Erfindung schematisch dargestellt. Die Wicklung besteht aus den drei parallelen Wicklungsgängen i, a und 3, die bedspiellsweise je acht Windungen haben. Die Anordnung der Wicklung ist hier so. getroffen, d;aß die Wicklungsanfänge 11, 12 und 13 sowie die Wicklungsenden 21, 22 und 23 nebeneinander liegen.In Fit. r is initially the development of a three-start primary winding shown schematically according to the invention. The winding consists of the three parallel ones Winding turns i, a and 3, each of which has eight turns, for example. The order the winding is like that here. hit, d; ate the winding beginnings 11, 12 and 13 and the winding ends 21, 22 and 23 lie next to one another.

In Fig.2 ist eine im wesentlichen gleich aufgebaute Wicklung dargestellt, bei der aber die Wicklungsanfänge und. -enden der einzelnen Wicklungsgänge auf dem Umfang des Kernes 2n gleichmäßigen Abständen verteilt sind.In Fig. 2 a winding which is essentially constructed in the same way is shown, but where the winding starts and. -ends of the individual turns on the Perimeter of the core 2n are evenly spaced.

Die Ui,. 3 bis 8 zeigen nun eine Reihe von Schaltungsmöglichkeiten solcher Wicklungen nach Fig. i und 2.The Ui ,. 3 to 8 now show a number of circuit options such windings according to FIGS. 1 and 2.

Bei der Schaltung nach Fi.g.3 sind die drei Gänge I, 2 und 3 in Reihe geschaltet, so daß sich unter Annahme einer aus einer einzigen Windung gebildeten Sekundärwicklung 4. ein übersetzungsverhädtn.is von I :24 ergibt.In the circuit according to Fig. 3, the three gears I, 2 and 3 are in series switched so that assuming one is formed from a single turn Secondary winding 4. results in a translation ratio of I: 24.

Verwendet man nur zwei der Gänge der Primär--#vic-Icl,ung .in Reihe, wie in Fi.g. q. angedeutet, so ergibt sich ein Übersetzungsverhältnis von i : 16.If one uses only two of the gears of the primary - # vic-Icl, ung. In series, as in Fi.g. q. indicated, the result is a transmission ratio of i: 16.

Man kann aber auch gemäß Eig. 5 die Gänge der Primärwicklung parallel schalten und erhält dann zwischen Primär- und Sekundärwicklung ein Übersetzungsverhältnis von i :8. But you can also according to Eig. 5 switch the gears of the primary winding in parallel and then get a gear ratio of i : 8 between the primary and secondary winding.

Bei. dem Schaltungsbeispiel nach Fig. d. sind zwei Gänge der Primärwicklung .in Reihe geschaltet, während. der dritte Gang offengelassen ist. Man kann das gleiche Verhältnis. auch dadurch erzielen, daß zwei untereinander parallel geschaltete Wicklungsgänge mit dem dritten in Reihe geschaltet werden, wie das in Fig. 6 angedeutet ist.At. the circuit example according to Fig. d. are two turns of the primary winding . connected in series while. the third gear is left open. One can do the same Relationship. also achieve that two winding turns connected in parallel with one another can be connected in series with the third, as indicated in FIG. 6.

Weitere. Schaltungsmöglichkeiten werden. dadurch erzielt, daß ein Teil der Primärwicklung als Sekundärwicklung verwendet wird. Bei der Schaltung nach Eig. 7 ist beispielsweise der Teil 3 der Primärwicklung als Sekundärwicklung verwendet, während die Teile i und 2 der Primärw icktung in Reihe ges.chadtet sind. Dadurch ergibt sich ein Ühersetzungsverhältnis von i :2.Further. Circuit options are. achieved in that a Part of the primary winding is used as a secondary winding. When switching to Prop. 7, for example, part 3 of the primary winding is used as the secondary winding, while parts i and 2 of the primary winding are connected in series. Through this the result is a transmission ratio of i: 2.

Das gleiche Übersetzungsverhältnis ergibt sich bei der Schaltung nach Fig.8, wobei die beiden Wicklungsteile i und 2 untereinander parallel geschaltet mit dem Teil 3 in Reiche an die Primärspannung gelegt sind und die Sekundärspannung in Sparschaltung dien parallel geschalteten Teilen i und 2 entnommen wird!.The same gear ratio results when shifting according to 8, the two winding parts i and 2 connected in parallel with one another with part 3 in realms are placed on the primary voltage and the secondary voltage in economy circuit the parts i and 2 connected in parallel are taken !.

Fig. g zeigt als weiteres Ausführungsb@ei.spiel die Abwicklung einer Primärwicklung, bei der ein Teil der Gänge unterteilt ist. Bei dem dargestellten Beispiel ist die Wicklung wieder dreügängig, und zwar .mit je sechs Windungen ausgeführt. Der eine Gang i ist dabei in zwei Teile i' und i" zu je drei Windungen unterteilt, während diie beiden anderen hintereinandergeschalteten Gänge 2 und 3 eine Wicklung mit zwölf Windungen bilden. Schaltet man nun diese drei Wicklungsteile, wie in Fig. io angedeutet, in Reiche, so ergibt sich, wieder unter der Voraussetzung einer Sekundärwicklung mit einer Windung, ein Übersetzungsverhältnis von I : 18. As a further embodiment, FIG. G shows the development of a primary winding in which some of the gears are subdivided. In the example shown, the winding has three turns again, with six turns each. One gear i is divided into two parts i 'and i "each with three turns, while the other two gears 2 and 3 connected in series form a winding with twelve turns. If these three winding parts are now switched, as indicated in FIG. in Reiche, again assuming a secondary winding with one turn, there is a transformation ratio of I: 18.

Werden dagegen die beiden Primärw.ickl.uaigsteil@e i' und, i" untereinander parallel mit demTeil 2 und 3 in Reiche geschaltet, wie das in Fig. i I angedieutet ist, ergibt sioh ein Übersetzungsverhältnis von I : 15. Verwendet man da.gegen nur den Wicklungsteil 2 und 3 mit zwölf Windungen der Primärwicklung zusammen mit der Sekundärwicklung q. mit einer Windung gemäß der Fig. I2. so erzielt man ein Übersetzungs.venhältnis von I : 12.On the other hand, if the two primary ws connected in parallel with parts 2 and 3 in realms, as indicated in FIG is, results in a transmission ratio of I: 15. If you only use the winding part 2 and 3 with twelve turns of the primary winding together with the Secondary winding q. with one turn according to FIG. I2. this is how a translation ratio is achieved from I: 12.

In F ig. 13 ist wieder die Verwendung des Transformators in Sparschaltung unter Verzicht auf die Sekundärwicklung .a. dargestellt. Hier sind die beiden Wicklungsteile i' und I" entsprechend. der Fig. i i untereinander parallel mit dem Teil 2 und. 3 in Reihe geschaltet, so daß seich ein Übersetzungsverhältnis wie 3 : 15 = i : 5 ergibt.In Fig. 13 is again the use of the transformer in an economy circuit, dispensing with the secondary winding .a. shown. Here, the two winding parts I 'and I' according to the Fig ii connected to each other in parallel with the parts 2 and 3 in series so that Seich a gear ratio such as 3:... = 15 i: 5 is obtained.

Verwendet man den Teil 2 und 3 der Ringwicklung als Primärwicklung und die beiden anderen Teile i' und i" als Sekundärwicklung, so ergibt sich bei Parallelschaltung der Wicklungsteile i' und i" nach Fig. 14 ein übers,etzungsverhältnis von I :.4 bzw. bei Reihenschaltung dieser Teile gemäß der Fig. 15 ein Übersetzungsverhältnis von I : 2, Weitere Schaltungsmöglichkeiten sind in den Fig. 16 und 17 angedeutet, bei denen der Wicklungsteil 2 und 3 unbenutzt bleibt und nur die beiden Teile i' und i" als Primärwicklung der Sekundärwicklung ¢ gegenübergestellt sind. Hier ergibt sich je nach Reihen- oder Parallelschaltung der Primärwicklung ein Übersetzungsverhältnis von i :6 (Feg. 16) bzw. I : 3 (Feg. I7).If you use part 2 and 3 of the ring winding as the primary winding and the other two parts i 'and i "as secondary windings, it results at Parallel connection of the winding parts i 'and i "according to FIG. 14 shows a transmission ratio of I: .4 or when these parts are connected in series according to FIG. 15, a transmission ratio from I: 2, further circuit possibilities are indicated in Figs. 16 and 17, in which the winding part 2 and 3 remains unused and only the two parts i ' and i "as the primary winding are compared to the secondary winding ¢ Depending on whether the primary winding is connected in series or in parallel, there is a transformation ratio from i: 6 (Fig. 16) or I: 3 (Fig. I7).

Die Erfindung ist nicht auf die. dargestellten und: beschriebenen Anordnungen beschränkt. Die Anzahl der Wicklungsgänge kann hiervon ebenso abweichen wie die Zahl und Anordnung der Unterteilung. Durch beliebige Variationen der Schaltungen können zahlreiche verschiedene Übersetzu.ng.sverhältnisse erzielt werden.The invention is not based on that. illustrated and: described Arrangements restricted. The number of turns can also differ from this like the number and arrangement of the subdivision. By any variation of the circuits Numerous different translation ratios can be achieved.

Claims

PATENT CLAIMS: i. High-frequency transformer designed as a toroidal core transformer: r for the purpose of inductive heat treatment of metals, thereby. marked, that the primary winding is multi-thread.

2. High frequency transformer according to claim i, characterized in that the winding starts and ends of the individual Wiclfungisteile are arranged side by side.

3. High frequency transformer according to claim i, characterized in that the winding starts and ends of the individual winding parts are distributed on the circumference of the ring. q .. high frequency transfarmato.r according to claim i, characterized in that one or more of the winding parts are subdivided one or more times. High frequency transformer according to claim i, characterized characterized in that one or more of the winding parts are used as a secondary winding will.