DEP0019290DA - Niederfrequenztransformator - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Niederfrequenztransformator mit einem Kern aus lamelliertem magnetischen Werkstoff und mit einer aus platten Scheiben aufgebauten Wicklung. An einen Transformator dieser Art wird häufig die Anforderung gestellt, dass die Kapazität zwischen den Windungen möglichst niedrig sein muss. Es wurden zu diesem Zweck bereits Spulenkörper verwendet, die aus einem den Transformatorkern umgebenden Körper bestanden, auf dem eine Anzahl Flanschen oder Stützstücke aufgereiht waren, in der Weise, dass Abteile entstanden, in denen die Wicklung angebracht wurde. Diese Bauart hat den Nachteil, dass die Flanschen so dick sein müssen, dass sie nicht ausbiegen, wenn ein Abteil vollgewickelt ist und die Wicklung einen verhältnismässig grossen seitlichen Druck ausübt. Folglich geht viel Raum verloren, auch hat die Wicklung noch eine verhältnismässig hohe Kapazität.

Bei einer anderen bekannten Bauart werden dünne Scheibenspulen in eine Wicklungsschablone gewickelt. Es ist nicht möglich, solche Spulen ganz regelmässig zu wickeln; sie werden durch Imprägnieren fixiert und nachher mit isolierenden Zwischenscheiben zu einem Paket aufgeschichtet in dem ein Kern angebracht wird. Auch hierbei ist der Raum zwischen den Spulenscheiben gänzlich mit Isoliermaterial ausgefüllt und folglich ist die Kapazität ziemlich gross.

Bei Hochfrequenzspulen ist an sich ein Wickelverfahren bekannt geworden, nach dem sich eine Spule ohne eine seitliche Unterstützung zu einem selbsttragenden Körper bilden lässt. Spulen dieser Art sind als Spulen mit einer Mäanderwicklung bekannt. Zu diesen Spulen gehören Honigwabenspulen, deren aufeinanderfolgende Windungen in der Tangentialrichtung etwas Zwischenraum besitzen. Es wurde bereits vorgeschlagen, bei solchen Spulen einen Kern aus Hochfrequenzeisen zu verwenden, das heisst einen Kern, der aus einem Körper magnetischen Materials mit einem hohen elektrischen Widerstand besteht, der z. B. durch Pressen sehr fein verteilten Eisenpulvers mit einem Bindemittel erhalten wurde. Ein solcher Kern ist zur Anwendung bei Niederfrequenztransformatoren nicht geeignet.

Nach der Erfindung besitzt der Niederfrequenztransformator eine Wicklung, die aus einer Anzahl auf einem Spulenkörper freistehend angebrachter Spulen mit Mäanderwicklung besteht, die sich selbst ohne die Anwendung seitlicher Stützstücke auf dem Spulenkörper in parallelem Stand aufrechterhalten, wobei der Raum zwischen den Spulen grösstenteils durch Luft eingenommen wird. Einerseits gewinnt man auf diese Weise den Raum, der sonst für die seitlichen Stützstücke nötig wäre und andererseits ergibt sich eine Wicklung mit einer niedrigen Kapazität.

Die Wicklung wird vorzugsweise aus einer grösseren Zahl von scheibenförmigen Spulen zusammengesetzt. Diese Bauart ist durchführbar, ohne dass Raum für Stützstücke verloren geht, während die Länge des Transformatorkerns besser ausgenutzt und der Füllfaktor verbessert wird.

Wenn zwischen zwei Spulen hohe Spannungen auftreten können, besteht die Möglichkeit, dass die Isolierung des Drahtes sich als unzureichend erweist. In einem solchen Falle können zwischen die Spulen Isolierscheiben gelegt werden. Letztere werden mechanisch praktisch nicht belastet und brauchen daher nicht dicker zu sein, als es aus elektrischem Gesichtspunkt erforderlich ist. Hierfür lassen sich z. B. Glimmerscheiben verwenden.

Um die Streuung niedrig zu halten und um durch verschiedene Schaltung eine grosse Aenderung des Übersetzungsverhältnisses zu ermöglichen, wird vorzugsweise eine grosse Zahl von schmalen Spulen verwendet, sodass der Querschnitt der Wicklung, der ein Rechteck darstellt, eine Höhe hat, die wenigstens 1 Mal die Breite beträgt.

Es ist üblich, die Wicklung von Transformatoren mit einem Isoliermittel zu tränken, nachdem die Transformatorwicklung auf den Kern angebracht oder wenigstens auf den Spulenkörper gelegt worden ist. Bei Anwendung einer Wicklung nach der Erfindung werden die Spulen vorzugsweise vor ihrer Anbringung auf dem Kern imprägniert. Es ist leicht möglich, solche Spulen auf Lager zu halten und nach Wunsch zu einer Transformatorwicklung zu vereinigen.

Die Erfindung wird an Hand eines durch zwei Figuren verdeutlichten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt eines Transformators der bekannten Art, bei dem ein in Abteile unterteilter Spulenkörper angewendet ist.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt des Transformators nach der Erfindung.

Der Transformator nach Fig. 1 besteht aus einem lamellierten Eisenkern 1 und einem Spulenkörper 2, der z. B. aus einem Presskörper aus Kunstharz besteht, aber auch durch Leimen aus Pappe oder aus Hartpapier aufgebaut sein kann. Der Spulenkörper besteht aus einem Körper 3 und einer Anzahl von Flanschen 4, die mit dem Körper ein Ganzes bilden oder auf ihm festgeleimt sind. Zwischen den Flanschen werden Abteile gebildet, in denen die Wicklung 5 des Transformators liegt.

Der Transformator nach der Erfindung (siehe Fig. 2) besteht auch aus einem lamellierten Eisenkern 1. Auf den mittleren Teil des Kerns ist ein dünner Körper 6 geschoben, auf welchen abwechselnd Spulenkörper 8 mit einer Mäanderwicklung und Isolierscheiben 7 geschoben sind. Sowohl der Körper 6 als auch die Scheiben 7 können sehr dünn sein, da sie mechanisch praktisch nicht belastet werden. Wenn zwischen den verschiedenen Spulen 8 keine Spannungen auftreten, können die Scheiben 7 zwischen diesen Spulen weggelassen werden. Der Querschnitt der Spulenwicklung stellt ein Rechteck dar, dessen Höhe h wenigstens 1 Mal die Breite b beträgt.

Die Spulen 8 werden in an sich bekannter Weise gewickelt. Sie werden vorzugsweise nach dem Wickeln imprägniert, sodass sie leicht auf Lager gehalten werden könne, ohne dass ihre elektrischen Eigenschaften nachlassen.

Zum Zusammensetzen eines Transformators brauchen dann nur die verschiedenen Spulen um einen Körper herum aufeinander gestapelt und durch diesen Körper der Kern 1 geflochten zu werden.

Obzwar bei diesem Transformator infolge der kreisförmigen Gestalt des Körpers, um den Kern herum mehr Raum verloren geht als bei der obenbeschriebenen bekannten Ausführung, bei der in der Regel ein Körper rechteckigen Querschnitts den Kern umgibt, ist dennoch der Füllfaktor höher.

Es ist natürlich möglich, einen Spulenstapel mit einem zweiten Stapel zu umgeben, der gegebenenfalls auf einem zweiten Spulenkörper angebracht sein kann.

Zwischen die Spulen können in an sich bekannter Weise Metallschirme gestellt werden, um kapazitive Kopplungen zu vermeiden. Da die Spulen lose aufeinander gestapelt werden, ist das Anbringen solcher Schirme besonders einfach.

Claims (4)

1. Niederfrequenztransformator mit einem Kern, der aus einem lamellierten magnetischen Werkstoff besteht und mit einer aus platten Scheiben aufgebauten Wicklung, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklung aus einer Anzahl auf einem Spulenkörper freistehend angebrachter Spulen mit Mäanderwicklung besteht, die sich selbst ohne die Anwendung seitlicher Stützstücke auf dem Spulenkörper in parallelem Stand aufrechterhalten wobei der Raum zwischen den Spulen grösstenteils durch Luft eingenommen wird.

2. Transformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen die Spulen lose Isolierscheiben gelegt sind.

3. Transformator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt durch die Wicklung einer Spule ein Rechteck darstellt, dessen Höhe wenigstens 11/2 Mal die Breite beträgt.

4.Verfahren zur Anfertigung eines Transformators nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulen vor ihrer Anbringung im Transformator mit einem Isoliermittel getränkt werden.