EP0258592B1 - Potentialtrennung für eine Ringkerndrossel - Google Patents

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EP0258592B1
EP0258592B1 EP87110301A EP87110301A EP0258592B1 EP 0258592 B1 EP0258592 B1 EP 0258592B1 EP 87110301 A EP87110301 A EP 87110301A EP 87110301 A EP87110301 A EP 87110301A EP 0258592 B1 EP0258592 B1 EP 0258592B1
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EP
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webs
annular core
ferrite
potential
potential isolation
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EP87110301A
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Gerhard Dipl.-Ing. Klug (Fh)
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Siemens AG
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Siemens AG
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F17/00—Fixed inductances of the signal type 
    • H01F17/04—Fixed inductances of the signal type  with magnetic core
    • H01F17/06—Fixed inductances of the signal type  with magnetic core with core substantially closed in itself, e.g. toroid
    • H01F17/062—Toroidal core with turns of coil around it
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/32—Insulating of coils, windings, or parts thereof
    • H01F27/324—Insulation between coil and core, between different winding sections, around the coil; Other insulation structures

Definitions

  • the invention relates to a ferrite ring core with a potential separation for the windings of a ring core choke which are applied to different ring core sections of the ferrite ring core.
  • DE-OS 30 47 603 describes an insertable insulating material plate which can be inserted into the opening of a ferrite ring core and which is designed to be resilient by means of slot-like openings which run transversely to the insertion opening of the ferrite ring core, in such a way that the inserted insulating material plates with their corresponding end edges bear resiliently against the ferrite ring core.
  • DE-OS 33 30 881 finally describes a potential separation for toroidal chokes with upright webs aligned to an insulating plate, which with their mutually facing inner end edges via a resilient Ring are interconnected and resiliently rest with their outer end edges against the attached ferrite core ring.
  • the present invention has for its object to provide a potential separation of the type mentioned, which avoids the disadvantages shown above; d. H. in particular also compensates for large tolerances in the inner hole diameters of the ferrite ring cores, without exposing the ferrite ring cores to high mechanical stresses. Nonetheless, this potential separation should be applied to the hole wall of the ferrite cores with firm pressure and ensure reliable compliance with the distances between the windings required by the test centers.
  • the electrical isolation according to the invention has a hollow cylindrical one made from an elastic plastic, in particular an elastomer Element, the opening of which is arranged in the direction of the insertion opening of the ferrite core and which has at least two webs integrally formed on the outer circumferential surface of the element, which, when the element is pushed into the ring core opening, bear with their free web ends against the ferrite ring core.
  • the thickness of the webs is of secondary importance for tolerance compensation, so that the thickness of the webs can be adapted to the required spacing between the windings.
  • the tolerance compensation takes place essentially through the possibility of deformation of the hollow cylindrical element or part of the potential separation, which is secured against destruction due to its elastic properties. In any case, studies have shown that when the hollow cylindrical element is deformed into an element with an oval cross section, the forces generated do not increase excessively. By varying the inside and / or outside diameter of the hollow cylindrical element, any desired pressure characteristic can also be set.
  • Two webs which are diametrically aligned with one another are preferably formed on the lateral surface of the hollow cylindrical element.
  • webs are molded onto the outer surface of the element in accordance with the number of windings and the distribution of the windings.
  • the height of the hollow cylindrical element and its webs corresponds approximately to the height of the ferrite ring core.
  • 1, 2 has a hollow cylindrical or tubular element 1 made of elastic plastic, in particular elastomer, on the outer lateral surface of which two webs 2, 2 are integrally formed.
  • the webs 2, 2 lie with their free web ends 4, 4 elastically against the ferrite ring core 5.
  • the webs 2.2 ensure the necessary insulation distance between the windings 6, 7 of the ferrite ring core choke (see FIG. 3).

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  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)
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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Ferritringkern mit einer Potentialtrennung für die auf unterschiedliche Ringkernabschnitte des Ferritringkerns aufgebrachten Wicklungen einer Ringkerndrossel.
  • Es ist bereits eine Vielzahl von Potentialtrennungen für Drosseln bekannt. So beschreibt beispielsweise die DE-OS 30 47 603 ein in die Öffnung eines Ferritringkerns einschiebbares Isolierstoff-Plättchen, das mittels schlitzartiger Durchbrechungen, die quer zur Einschuböffnung des Ferritringkerns verlaufen, federnd gestaltet ist, derart, daß die eingeschobenen Isolierstoff-Plättchen mit ihren entsprechenden Stirnkanten federnd gegen den Ferritringkern anliegen.
  • Dieser bekannten Potentialtrennung haften jedoch erhebliche Nachteile an. Bei kleinen Durchmessern der Ferritringkernöffnungen sind diese Plättchen nur schwer montierbar und bewirken so auf Grund ihrer hohen Anpreßdrucke unerwünschte Änderungen der magnetischen Werte der Drosseln. Die Herabsetzung der Anpreßdrucke ist wiederum nur durch ausreichend elastische und damit verhältnismäßig dünne Isolierstoff-Plättchen erzielbar, was dazu führt, daß die geforderten Abstände zwischen den Wicklungen, die z. B. bei CSA = 2,4mm liegen, nicht eingehalten werden können.
  • Die DE-OS 33 30 881 beschreibt schließlich eine Potentialtrennung für Ringkerndrosseln mit zu einer Isolierstoffplatte aufrecht ausgerichteten Stegen, die mit ihren einander zugekehrten inneren Stirnkanten über einen federnden Ring miteinander verbunden sind und mit ihren äußeren Stirnkanten federnd gegen den aufgesteckten Ferritkernring anliegen.
  • Diese Potentialtrennung ist nur mit verhältnismäßig großem Aufwand herstellbar, so daß gerade bei diesem Typ die durch unterschiedliche Höhen der Drosseln bedingte Forderung nach unterschiedlich hohen Potentialtrennungen und damit die Notwendigkeit unterschiedlicher Werkzeuge zu hohen Kosten führt. Wird die Ringkerndrossel in Becher eingegossen, so erweist sich diese Gestaltung gleichfalls als zu aufwendig.
  • Beiden bekannten Potentialtrennungen ist zudem gemeinsam, daß sie jeweils nur mit vier Kanten, also nicht flächig am Ringkern anliegen und damit in den Anlagebereichen hohe Druckkfräfte verursachen, welche die magnetischen Eigenschaften der Ringkerndrosseln beeinträchtigen.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Potentialtrennung der eingangs genannten Art zu schaffen, die vorstehend aufgezeigte Nachteile vermeidet; d. h. insbesondere auch große Toleranzen der Innenlochdurchmesser der Ferritringkerne ausgleicht und zwar ohne die Ferritringkerne hohen mechanischen Beanspruchungen auszusetzen. Gleichwohl soll diese Potentialtrennung mit festem Andruck an der Lochwandung der Ferritringkerne anliegen und eine sichere Einhaltung der von den Prüfstellen geforderten Abstände zwischen den Wicklungen gewährleisten.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe weist die Potentialtrennung gemäß der Erfindung ein aus einem elastischen Kunststoff, insbesondere Elastomer, gefertigtes, hohlzylindrisches Element auf, dessen Öffnung in Richtung der Einschuböffnung des Ferritkerns angeordnet ist und das mindestens zwei an die äußere Mantelfläche des Elements angeformte Stege besitzt, die im in die Ringkernöffnung eingeschobenen Zustand des Elements mit ihren freien Stegenden gegen den Ferritringkern anliegen.
  • Bedingt durch die Elastizität des verwendeten Kunststoffes herrscht in den Anlagebereichen der Potentialtrennung eine gleichmäßige Druckverteilung. Zudem ist, gleichfalls auf Grund der Elastizität, die Dicke der Stege für den Toleranzausgleich von untergeordneter Bedeutung, so daß die Dicke der Stege jeweils an die geforderten Abstände zwischen den Wicklungen angepaßt werden kann. Der Toleranzausgleich erfolgt nämlich im wesentlichen durch die Deformationsmöglichkeit des hohlzylindrischen Elements bzw. Teils der Potentialtrennung, das auf Grund seiner elastischen Eigenschaften gegen Zerstörung gesichert ist. Untersuchungen haben jedenfalls gezeigt, daß bei einer Deformation des hohlzylindrischen Elements zu einem Element mit ovalem Querschnitt die dabei erzeugten Kräfte nicht übermäßig ansteigen. Durch Variation der Innen- und/oder Außendurchmesser des hohlzylindrischen Elements kann im übrigen jede gewünschte Druckcharakteristik eingestellt werden.
  • Bevorzugt sind an die Mantelfläche des hohlzylindrischen Elements zwei zueinander diametral ausgerichtete Stege angeformt. Bei drei und mehr Wicklungen sind entsprechend der Wicklungsanzahl und Verteilung der Wicklungen Stege an die Mantelfläche des Elements angeformt.
  • Zur Schaffung einer weitgehend gleichmäßigen Druckbelastung entspricht die Höhe des hohlzylindrischen Elements und seiner Stege etwa der Ferritringkernhöhe.
  • Diese Potentialtrennungen lassen sich im Strangpreßverfahren und folglich mit nur geringem Aufwand herstellen, wobei der Preßstrang entsprechend der gewünschten Höhe der Potentialtrennungen in einzelne Potentialtrennungen aufgeteilt wird.
    Bei unterschiedlich hohen Ferritringkernen mit etwa gleichem Durchmesser der Ringkernöffnung müssen folglich keine neuen Werkzeuge beschafft werden; es genügt vielmehr, wenn nur die Einstellung der Ablängvorrichtung der Werkzeuge entsprechend geändert wird.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigt:
    • Fig. 1
    Eine Potentialtrennung nach der Erfundung in perspektivischer Darstellung
    Fig. 2
    Eine Draufsicht auf eine Potentialtrennung nach Fig. 1
    Fig. 3
    Eine Ferritringkerndrossel mit einer Potentialtrennung nach Fig. 1, 2 in Draufsicht, wobei die Wicklungen teils nur angedeutet sind.
  • Die Potentialtrennung nach Fig. 1, 2 besitzt ein aus elastischem Kunststoff, insbesondere Elastomer gefertigtes hohlzylindrisches bzw. röhrchenförmiges Element 1, an dessen äußere Mantelfläche zwei Stege 2,2 einstückig angeformt sind.
  • In ihrem in die Ringkernöffnung 3 eines Ferritringkerns 5 eingeschobenen Zustand liegen die Stege 2,2 mit ihren freien Stegenden 4,4 elastisch gegen den Ferritringkern 5 an. Die Stege 2,2 gewährleisten dabei den notwendigen Isolationsabstand zwischen den Wicklungen 6, 7 der Ferritringkerndrossel (siehe Fig. 3).

Claims (6)

  1. Ferritringkern (5) mit Potentialtrennung für die auf unterschiedliche Ringkernabschnitte des Ferritringkerns aufgebrachten Wicklungen einer Ringkerndrossel,
    gekennzeichnet durch ein aus einem elastischen Kunststoff gefertigtes hohlzylindrisches Element (1), dessen Öffnung in Richtung der Einschuböffnung des Ferritkerns (5) angeordnet ist und das mindestens zwei an die äußere Mantelfläche des Elements angeformte Stege (2, 2) besitzt, die im in die Ringkernöffnung (3) eingeschobenen Zustand des Elements mit ihren freien Stegenden (4, 4) gegen den Ferritringkern (5) anliegen.
  2. Potentialtrennung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß an die Mantelfläche des Elements (1) zwei zueinander diametral ausgerichtete Stege (2,2) angeformt sind.
  3. Potentialstrennung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß entsprechend der Wicklungsanzahl und Verteilung der Wicklungen Stege an die Mantelfläche des Elements (1) angeformt sind.
  4. Potentialtrennung nach Anspruch 1, 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das hohlzylindrische Element (1) und die Stege (2,2) einstückig aus einem Elastomer gefertigt sind.
  5. Potentialtrennung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Höhe des hohlzylindrischen Elements (1) und der Stege (2,2) etwa der Ferritringkernhöhe entspricht.
  6. Verfahren zur Herstellung einer Potentialtrennung nach Anspruch 1 und Anspruch 2, 3, 4 oder 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die hohlzylindrischen Elemente (1) und ihre bevorzugt einstückig angeformten Stege (2,2) im Strangpreßverfahren hergestellt und der Preßstrang entsprechend der gewünschten Höhe der Potentialtrennungen aufgetrennt wird.
EP87110301A 1986-08-01 1987-07-16 Potentialtrennung für eine Ringkerndrossel Expired - Lifetime EP0258592B1 (de)

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EP0258592A1 EP0258592A1 (de) 1988-03-09
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