EP0096807A2

EP0096807A2 - Elektrischer Übertrager

Info

Publication number: EP0096807A2
Application number: EP83105461A
Authority: EP
Inventors: Herrmann Dipl.-Ing. Hubert; Anton Kvoch; Ernst Paulik
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1982-06-11
Filing date: 1983-06-01
Publication date: 1983-12-28
Also published as: DE3366418D1; ES281210Y; EP0096807B1; DE3222027A1; ES281210U; EP0096807A3; FI832107A0; FI74164C; FI74164B; ATE22502T1; FI832107L

Abstract

Elektrischer Übertrager, z. B. für getaktete Netzteile, mit einem magnetisierbaren Kern, insbesondere Ferritkern (1, 2), und mit auf den Kern aufgeschobenen Isolierstoff-Wickelträger für die galvanisch getrennten Primär- und Sekundärwicklungen, wobei der Wickelträger mindestens zwei zylindrische Wickelträger (9, 10) unterschiedlichen Querschnitts besitzt, die ineinandergesteckt und jeweils mit den Primär- bzw. Sekundärwicklungen bewickelt sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Übertrager mit einem magnetisierbaren Kern und mit auf den Kern aufgeschobenem Isolierstoff-Wickelträger für die galvanisch getrennten Primär- und Sekundärwicklungen.
Je nach Frequenzgebiet wird dabei aus magnetischen und wirtschaftlichen Gründen vorteilhafterweise Ferritmaterial oder Metallegierung als Werkstoff für den Kern eingesetzt, wobei sich diese beiden Werkstoffe im Anwendungsbereich überlappen können. Eine besondere Bedeutung kommt dem Übertrager dadurch zu, daß er durch induktive Kopplung die vorstehend erwähnte galvanische Trennung von Primär- und Sekundärwicklungen aufweist, durch richtige Wahl des Windungszahlverhältnisses eine Anpassung des Ausgangswiderstandes der Spannungsquelle zum Eingangswiderstand der Last erreicht wird und gleichzeitig Spannungs- und Stromübersetzungen bei gutem Wirkungsgrad erzielt werden.
Bei der Fertigung der bisher bekannten elektrischen Übertrager vorstehender Art muß die elektrische Isolierung und der Primär- und Sekundärwicklung gegeneinander und die Potentialtrennung zwischen den Primär- und Sekundärwicklungen durch das aufwendige und insbesondere zeitraubende Einlegen von Isolierfolien zwischen die einzelnen Wicklungen bewerkstelligt werden. Zusätzlich müssen, um den Forderungen des VDE hinsichtlich ausreichender Kriechstrecken zwischen den Primär- und Sekundärwicklungen zu genügen, die Wicklungen an beiden Stirnenden der Wickelträger wingerückt werden, was ungenutzten Wickelraum zur Folge hat.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Übertrager der eingangs genannten Art zu gestalten, der ohne die bisher erforderliche Wicklungsisolation und Potentialtrennung mittels Isolierfolie vollautomatisch bewickelbar ist und trotzdem der VDE-Bestimmung 0860 entspricht. Darüberhinaus soll der- Übertrager die Möglichkeit variabler Verschachtelung der Wicklungen; d.h. die Möglichkeit der Anwendung einer von Fall zu Fall variierenden Wickeltechnik bieten, da nur so eine letzlich optimale Verkopplung und niedrige Streuinduktivität erhalten werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung einen elektrischen Überträger der eingangs genannten Art vor, der erfindungsgemäßO mindestens zwei zylindrische Wickelträger unterschiedlichen Querschnitts und beliebiger Querschnittsform aufweist, die ineinandergesteckt und jeweils mit den Primär- bzw. Sekundärwicklungen bewickelt sind.
Die Wickelträger, die vorzugsweise kreisringförmigen Querschnitt aufweisen, können jeweils in Wickelkammern aufgeteilt sein, deren Anzahl und Kammerhöhe in Anpassung an die gewünschte Verschachtelung der Wicklungen gewählt ist. Die Potentialtrennung der Primär- und Sekundärwicklungen und die elektrische Isolation der einzelnen Wicklungen gegeneinander ist so durch die Dicke der Wickelträger-Wandung bzw. durch die Höhe und Dicke der Kammertrennwände gewährleistet.
Bevorzugt besitzt der Wickelträger kleinsten Querschnitts an seinem einen Stirnenden einen einstückig angeformten oder auch aufgesteckten Trägerflansch, der insbesondere auf gegenüberliegenden Seiten Kontaktanschlußleisten, insbesondere Kontaktstiftanschlußleisten für die Primär- und Sekundärwicklungen aufweist. An die vom Trägerflansch abgekehrten Stirnseiten der einzelnen Wickelträger sind dabei vorzugsweise Ringflansche angeformt, derart, daß jeweils der Flanschaußendurchmesser des Wickelträgers kleineren Querschnitts etwa dem Innendurchmesser des nächstfolgenden Wickelträgers größeren Querschnitts entspricht. Durch die Höhe und die Dicke der Wickelträger-Flansche und durch den räumlich getrennten Anschluß der Primär-und Sekundärwiclungen an die Kontaktstifte der jeweils gegebnüberliegenden Kontaktanschlußleisten, ist auch die Einhaltung der notwendigen Kriechstrecke gewährleistet. Die wahlweise Änderung der Anzahl und Höhe der Kammern der einzelnen Wickelträger ermöglicht darüberhinaus eine optimale Anpassung der Verkopplung an den einzelnen Anwendungsfall.
Durch die Aufteilung des Wickelträgers in mehrere Wickelträger ist die vollautomatische Bewicklung problemlos durchführbar. Eine weiter-vereinfachte automatische Bewickelung ist möglich, wenn auch die auf den Wickelträger kleinsten Querschnitts aufgesteckten Wickelträger zusätzlich mehrteilig sind.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eine Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die einzige Figur zeigt dabei einen mit einem Trägerflansch ausgerüsteten Wickelträger und seine zugehörigen E-Kernhälften in teilweise auseinandergezogener, perspektivischer und teils gebrochener Ansicht. Zur besseren Veranschaulichung wurde in der Figur auf die Darstellung der Wicklungen verzichtet.
Mit 9, 10 sind ineinandergesteckte zylindrische Wickelträger kreisringförmigen Querschnitts bezeichnet, die Flansche 17, bzw. 20 aufweisen und durch Trennwände 18, 19 bzw. 21, 22, 23, 24 in Kammern aufgeteilt sind. An das vom Flansch 17 abgekehrte Stirnende des Wickelträgers 9 ist ein Trägerflansch 11 einstückig angeformt oder aufgesteckt, der in Einzelelemente aufgetrennte - Kontaktanschlußleisten 12, 13 für Kontaktstifte 14 besitzt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Trennwand 24 und der Trägerflansch 11 mit randoffenen Ausnehmungen 26 ausgestattet, die zur lagegesicherten Zuführung der Wickelenden 25 zu den Kontaktstiften 14 dienen.
Der Trägerflansch 11 besitzt in seinem zwischen den Kontaktanschlußteilen 12, 13 liegenden Bereich Durchbrechungen 15, 16 durch welche eine E-Kernhälfte 2 mit ihren äußeren Schenkeln 6, 7 geführt ist. Diese und die zweite E-Kernhälfte 1 tauchen im montierten Zustand mit ihren Mittelbutzen 8 bzw. 4 in das vom Wickelträger 9 umschlossene Innere des Wickelträgers ein, so daß die einander zugekehrten Strinflächen der Schenkel 3, 6 bzw. 5,7 aufeinanderliegenden und die Stirnflächen der Mittelbutzen 4, 8 unter Bildung eines Luftspalts zueinander beabstandet sind.

Claims

1. Elektrischer Übertrager mit einem magnetisierbaren Kern, insbesondere Ferritkern, und mit auf den Kern aufgeschobenem Isolierstoff-Wickelträger für die galvanisch getrennten Primär- und Sekundärwickelungen, gekennzeichnet, durch mindesten zwei zylindrische Wickelträger (9,10) unterschiedlichen Querschnitts, die ineinandergesteckt und mit den Primär- bzw. Sekundärwicklungen bewickelt sind.

2. Elektrischer Übertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wickelträger (9) kleinsten Querschnitts an seinem einen Stirnende einen sinstückig angeformten Trägerflansch (11) für Kontaktanschlußleisten (12, 13) für Primär- und Sekundärwicklungen aufweist.

3. Elektrischer Übertrager nach Ansporuch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Kontaktanschlußleisten Kontaktstiftanschlußleisten vorgesehen sind, die auf gegenüberliegenden Seiten des Trägerflansches (11) angeordnet sind.

4. Elektrischer Übertrager nach Anspruch 1, dadurch ggekennzeichnet , daß die Wickelträger (9, 10) kreisringförmigen Querschnitt aufweisen.

5. Elektrischer Übertrager nach Anspruch 1 und einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an die vom Trägerflansch (11) abgekehrten Strinseiten der Wickelträger (9, 10) vorzugsweise Ringflansche (17, 20) angeformt sind, derart, daß jeweils der Flanschaußendurchmesser des Wickelträgers (9) kleineren Querschnitts etwa dem Innendurchmesser des nächstfolgenden Wickelträgers (10) größeren Querschnitts entspricht.

6. Elektrischer Übertrager nach Anspruch 1 und einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wickelträger (9, 10) in Wickelkammern aufgeteilt sind, deren Anzahl und Kammerhöhe in Anpassung an die gewünschte Verschachtelung der Wicklungen gewählt ist.

7. Elektrischer Übertrager nach Anpruch 1 und einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den Wickelträger (9) kleinsten Querschnitts aufgesteckten Wickelträger (10) mehrteilig sind.

8. Elektrischer Übertrager nach Anspruch 1 und einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als megnetisierbarer Kern E-Kernhälften (1, 2) vorgesehen sind, daß die eine E-Kernhälfte (2) mit ihren äußeren Schenkeln (6, 7) durch Durchbrechungen (15, 16) im Trägerflansch (11) gereift und daß die Mittelbutzen (4, 8) der beiden E-Kernhälften in den umhüllten Raum des Wickelträgers (9) kleinsten Querschnitts eintauchen.