EP0601225A1 - Transformator zum Übertragen hoher elektrischer Leistungen bei hoher Frequenz - Google Patents

Transformator zum Übertragen hoher elektrischer Leistungen bei hoher Frequenz Download PDF

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EP0601225A1
EP0601225A1 EP92120854A EP92120854A EP0601225A1 EP 0601225 A1 EP0601225 A1 EP 0601225A1 EP 92120854 A EP92120854 A EP 92120854A EP 92120854 A EP92120854 A EP 92120854A EP 0601225 A1 EP0601225 A1 EP 0601225A1
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EP
European Patent Office
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transformer
conductor
cup part
transformer according
cup
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Withdrawn
Application number
EP92120854A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Gerhard Dipl.-Ing. Fischer (Fh)
Bernhard Dipl.-Ing. Hemmer
Dusan Kisel
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FISCHER, GERHARD
Original Assignee
Siemens AG
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F30/00—Fixed transformers not covered by group H01F19/00
    • H01F30/06—Fixed transformers not covered by group H01F19/00 characterised by the structure
    • H01F30/16—Toroidal transformers

Definitions

  • the invention relates to a transformer for transmitting high electrical power at high frequency with a first turn consisting of two mutually parallel and one-sidedly connected sections of a tubular first conductor, with a second turn consisting of an inside of the tubular first conductor, coaxial with this second conductor and with an annular transformer core which is arranged coaxially to the two conductors.
  • Such a transformer known from "IEEE Transactions on Power Electronics", Vol. 7, No. 1, 1992, pages 54-62, is used to transmit power in the order of 50 kilowatts at a frequency of 50 kilohertz, for example in DC converters.
  • magnetic stray fields in particular contribute to the generation of iron and copper losses.
  • the known transformer has a coaxial winding structure and the use of ferrites or permalloy as the material for the transformer core.
  • two parallel pipe sections made of copper are bent on one side via a semicircular one Pipe piece or a rod-shaped connecting piece connected to one another in such a way that they form a U-shaped primary turn of the transformer.
  • the secondary winding of the transformer consists of a wire strand, which is arranged in one or more closed turns, with mutually opposite turn sections running inside the two pipe sections.
  • Several ring cores made of ferrite or amorphous metal are also pushed onto the pipe sections.
  • the invention is therefore based on the object of enabling effective cooling of the transformer core in a transformer with a coaxial winding structure and at the same time achieving a construction that is even simpler in terms of construction and more economical in terms of losses.
  • the object is achieved in that in the transformer of the type mentioned, the parallel tube sections of the first conductor have different diameters, are arranged coaxially to one another and are connected to one another via a disk-shaped base part to form a first cup part, that the second conductor an inner conductor and an outer tube coaxially surrounding this, which are connected to one another via a disk-shaped further base part to form a second cup part, that the inner diameter of the inner tube section of the first conductor is larger than the outer diameter of the inner conductor of the second conductor, that the outer diameter of the outer tube section of the first conductor is smaller than the inner diameter of the outer tube of the second conductor, that the first cup part is arranged inside the second cup part and that the transformer core is arranged inside the first cup part.
  • the two turns of the transformer are cup-shaped, it is possible to fill them with a cooling medium for the transformer core.
  • the cup parts can also be other, e.g. B. have elliptical or rectangular cross sections.
  • the structural design of the transformer according to the invention is also particularly simple, which is particularly evident in the fact that the windings designed as cup parts and the transformer core can be put together to form the transformer by simple, successive joining from a single mounting side, namely the open cup side.
  • the first, inner cup part with a cooling medium, preferably a liquid such. B. oil filled.
  • the second, outer cup part can advantageously be connected via an inlet and an outlet to a secondary coolant circuit, by means of which the lost heat absorbed by the cooling medium in the first cup part can be dissipated.
  • both cup parts are filled with the cooling medium, the first, inner cup part containing passage openings, so that a convection flow of the cooling medium is possible through both cup parts.
  • the heat loss is dissipated via the outer wall of the second, outer cup part.
  • means for heat dissipation are preferably attached to the outer tube of the second cup part.
  • This can be passive agents such as cooling fins or active agents such as. B. act coolant-flowed cooling coils.
  • the dissipation of the heat loss can also be supported by the fact that the inner conductor of the second, outer cup part is tubular.
  • the outer surface of the second container part that can be used for heat dissipation is further increased; since the current flow is displaced to the outer circumference of the round inner conductor due to the high operating frequencies, the ohmic resistance of the inner conductor is not increased by this measure.
  • the transformer core is preferably formed from toroidal cores which are superimposed on one another in the transformer according to the invention and, for example, by disc-shaped intermediate layers are isolated from each other.
  • the toroidal cores can be circular or z. B. also rectangular and in one piece or in several pieces, for example composed of U-shaped parts.
  • the transformer core is preferably made of ferrite or amorphous metal.
  • At least one further turn is provided, which is designed in the form of an additional cup part which is coaxial with the first and second cup parts.
  • the transformer according to the invention can advantageously be arranged with other similar transformers to form a transformer battery similarly known capacitor banks, the transformers being connected to one another on their open sides by busbars.
  • the transformer according to the invention can also be assembled together with other similar transformers to form a multiphase transformer.
  • the transformer shown in FIG. 1 essentially consists of a first, primary winding 1, a second, secondary winding 2 and a transformer core 3.
  • the first, primary winding 1 consists of two pipe sections 4 and 5 of different diameters arranged coaxially to one another, which are connected on one side at the bottom via an annular disk-shaped base part 6 and thereby form a first cup part 7.
  • primary connecting lines 8 and 9 are attached to the two pipe sections 4 and 5.
  • the second, secondary winding 2 also consists of a tubular inner conductor 10 with a smaller outer diameter than the inner diameter of the inner tube section 4 of the first winding 1 and a coaxial outer tube 11 with a larger inner diameter than the outer diameter of the outer tube section 5, the inner conductor 10 and the outer tube 11 are connected on one side at the bottom via a disk-shaped further base part 12 to form a second cup part 13. On the upwardly open side of the second cup part 13, secondary connecting lines 14 and 15 are connected to the inner conductor 10 and the outer tube 11.
  • the first cup part 7 forming the primary turn 1 is placed in the second cup part 13 forming the secondary turn 2, with spacers 16 made of insulating material holding the two cup parts 7 and 13 apart and in coaxial alignment with one another.
  • the turns 1 and 2 consist of copper.
  • the transformer is designed for a power transmission of approximately 50 kilowatts at an operating frequency of 400 to 500 kilohertz and, due to its 1: 1 ratio, is primarily used for potential isolation, for example in devices for induction heating. Due to the completely rotationally symmetrical structure, there are only minor losses in power transmission, these losses are also evenly distributed over the transformer so that no local heat islands arise.
  • the formation of the windings 1 and 2 as cup parts 7 and 13 and their filling with the cooling medium 20 ensures effective dissipation of the heat loss generated in the transformer core 3 via the outer wall of the second, outer cup part 13 to the environment.
  • the individual parts of the transformer can be easily assembled from a single side.
  • the exemplary embodiment shown schematically in FIG. 2 for the transformer according to the invention differs from the example shown in FIG. 1 by a further primary winding 21, which is likewise designed as a cup part 22 and is arranged between the cup parts 7 and 13.
  • the turns 1 and 21 are connected in series in such a way that the primary connecting line, designated 9, is not connected to the outer tube section 5 of the cup part 7 but to the outer tube section 23 of the cup part 22 and that the inner tube section 24 of the cup part 22 is connected via a connecting line 25 to the outer tube section 5 of the cup part 7.
  • This transformer thus has a transmission ratio of 1: 2, the same advantages as in the exemplary embodiment shown in FIG. 1 due to the still completely rotationally symmetrical structure.
  • the heat loss generated in the transformer core is dissipated to the environment through the cooling medium 20 and the wall of the outer second cup part 13. As shown in FIG. 3 shows, the dissipation of the heat loss can be improved by the fact that on the outer cup part 13 a cooling coil 26 of a coolant circuit not shown in the rest is present.
  • FIG. 4 shows an example of the interconnection of three transformers 27, 28 and 29 of the type according to the invention to form a transformer battery similar to a capacitor bank, the respective primary windings 30, 31 and 32 being connected in series and in the same way also the secondary windings 33, 34 and 35 are connected in series.
  • a parallel connection of turns is of course also possible.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Coils Of Transformers For General Uses (AREA)

Abstract

Es sind Transformatoren bekannt, die zum Übertragen hoher elektrischer Leistungen bei hoher Frequenz und geringen Verlustleistungen einen koaxialen Windungsaufbau aufweisen.
Um die bei sehr hohen Leistungen und sehr hohen Frequenzen entstehende Verlustwärme besser abführen zu können, sind die Windungen (1, 2) in Form von zueinander koaxialen Becherteilen (7, 13) unterschiedlicher Größe ausgebildet, von denen das jeweils kleinere Becherteil (7) im Inneren des größeren Becherteils (13) angeordnet ist und den Transformatorkern (3) aufnimmt. Die Becherteile (7, 13) sind mit einem den Transformatorkern (3) bedeckenden Kühlmedium (20) gefüllt.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Transformator zum Übertragen hoher elektrischer Leistungen bei hoher Frequenz mit einer ersten Windung bestehend aus zwei zueinander parallelen und einseitig miteinander verbundenen Abschnitten eines rohrförmigen ersten Leiters, mit einer zweiten Windung bestehend aus einem im Inneren des rohrförmigen ersten Leiters, zu diesem koaxial verlaufenden zweiten Leiter und mit einem ringförmigen Transformatorkern, der koaxial zu den beiden Leitern angeordnet ist.
  • Ein derartiger aus "IEEE Transactions on Power Electronics", Vol. 7, Nr. 1, 1992, Seiten 54 - 62, bekannter Transformator dient zur Übertragung von Leistungen in der Größenordnung von 50 Kilowatt bei einer Frequenz von 50 Kilohertz beispielsweise in Gleichspannungswandlern. Allgemein besteht bei solchen Transformatoren die Forderung nach geringen Verlusten bei der Energieübertragung. Dabei ist zwischen den sogenannten Kupferverlusten in den Wicklungen und den Eisenverlusten in dem Transformatorkern zu unterscheiden. Bei hohen Betriebsfrequenzen tragen vor allem magnetische Streufelder zum Entstehen der Eisen- und Kupferverluste bei. Um diese so gering wie möglich zu halten, ist bei dem bekannten Tranformator ein koaxialer Wicklungsaufbau und die Verwendung von Ferriten oder Permalloy als Material für den Transformatorkern vorgesehen. So sind bei dem bekannten Transformator zwei parallele Rohrabschnitte aus Kupfer einseitig über ein halbkreisförmig gebogenes Rohrstück oder ein stabförmiges Verbindungsstück derart miteinander verbunden, daß sie eine U-förmige primäre Windung des Transformators bilden. Die Sekundärwicklung des Transformators besteht aus einer Drahtlitze, die in einer oder mehreren geschlossenen Windungen angeordnet ist, wobei einander gegenüberliegende Windungsabschnitte im Inneren der beiden Rohrabschnitte verlaufen. Auf die Rohrabschnitte sind ferner mehrere Ringkerne aus Ferrit oder amorphem Metall aufgeschoben.
  • Wenn auch bei dem bekannten koaxial aufgebauten Transformator die Verluste im Vergleich zu herkömmlichen Transformatoren erheblich verringert sind, so sind doch die verbleibenden Verluste, insbesondere bei noch höheren Frequenzen, wie z. B. im Kilohertzbereich, so groß, daß eine Kühlung des Transformatorkerns erforderlich ist.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einem Transformator mit koaxialem Wicklungsaufbau eine effektive Kühlung des Transformatorkerns zu ermöglichen und dabei einen konstruktiv noch einfacheren und bezüglich der Verluste noch günstigeren Aufbau zu erreichen.
  • Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß bei dem Transformator der eingangs angegebenen Art die parallelen Rohrabschnitte des ersten Leiters unterschiedliche Durchmesser aufweisen, koaxial zueinander angeordnet sind und über ein scheibenförmiges Bodenteil unter Bildung eines ersten Becherteils miteinander verbunden sind, daß der zweite Leiter aus einem Innenleiter und einem diesen koaxial umgebenden Außenrohr besteht, die über ein scheibenförmiges weiteres Bodenteil unter Bildung eines zweiten Becherteils miteinander verbunden sind, daß der Innendurchmesser des inneren Rohrabschnitts des ersten Leiters größer als der Außendurchmesser des Innenleiters des zweiten Leiters ist, daß der Außendurchmesser des äußeren Rohrabschnittes des ersten Leiters kleiner als der Innendurchmesser des Außenrohres des zweiten Leiters ist, daß das erste Becherteil in dem Inneren des zweiten Becherteils angeordnet ist und daß der Transformatorkern im Inneren des ersten Becherteils angeordnet ist.
  • Dadurch, daß die beiden Windungen des Transformators becherförmig ausgebildet sind, besteht die Möglichkeit, diese mit einem Kühlmedium für den Transformatorkern zu füllen. Aufgrund des bei kreisrundem Querschnitt der Becherteile völlig rotationssymmetrischen Aufbaues des erfindungsgemäßen Transformators ergibt sich eine homogene Verteilung des magnetischen Feldes, wodurch insbesondere eine ungleichmäßige Erwärmung des Transformators aufgrund einer ungleichmäßigen Verteilung der auftretenden Verluste vermieden wird. Im übrigen können die Becherteile aber auch andere, z. B. ellipsenförmige oder rechteckförmige Querschnitte aufweisen. Der konstruktive Aufbau des erfindungsgemäßen Transformators ist darüber hinaus besonders einfach, was sich insbesondere darin zeigt, daß sich die als Becherteile ausgebildeten Windungen und der Transformatorkern durch einfaches, aufeinanderfolgendes Ineinanderfügen von einer einzigen Montageseite, nämlich der jeweils offenen Becherseite her zu dem Transformator zusammensetzen lassen.
  • Unter Ausnutzung des vorteilhaften Aufbaues des erfindungsgemäßen Transformators ist zur Kühlung des Transformatorkerns das erste, innere Becherteil mit einem Kühlmedium, vorzugsweise einer Flüssigkeit wie z. B. Öl, gefüllt.
  • Dabei kann das zweite, äußere Becherteil in vorteilhafter Weise über einen Einlaß und einen Auslaß an einen sekundären Kühlmittelkreislauf angeschlossen sein, mittels dessen die von dem Kühlmedium in dem ersten Becherteil aufgenommene Verlustwärme abführbar ist.
  • Alternativ hierzu sind beide Becherteile mit dem Kühlmedium gefüllt, wobei das erste, innere Becherteil Durchlaßöffnungen enthält, so daß eine Konvektionsströmung des Kühlmediums durch beide Becherteile hindurch möglich ist. Dabei wird die Verlustwärme über die Außenwandung des zweiten, äußeren Becherteils abgeführt.
  • Um bei großen Wärmemengen die Verlustwärme besser abführen zu können, sind an dem Außenrohr des zweiten Becherteils vorzugsweise Mittel zur Wärmeabführung angebracht. Dabei kann es sich um passiv wirkende Mittel wie Kühlrippen oder um aktiv wirkende Mittel wie z. B. kühlmitteldurchströmte Kühlschlangen handeln.
  • Die Abführung der Verlustwärme läßt sich weiterhin dadurch unterstützen, daß der Innenleiter des zweiten, äußeren Becherteils rohrförmig ausgebildet ist. Dadurch wird die zur Wärmeabführung heranziehbare äußere Oberfläche des zweiten Behälterteils noch weiter vergrößert; da der Stromfluß aufgrund der hohen Betriebsfrequenzen auf den äußeren Umfang des runden Innenleiters verdrängt ist, wird durch diese Maßnahme der ohmsche Widerstand des Innenleiters nicht vergrößert.
  • Ebenso wie bei dem bekannten Transformator ist der Transformatorkern vorzugsweise aus Ringkernen ausgebildet, die bei dem erfindungsgemäßen Transformator übereinanderliegen und beispielsweise durch scheibenförmige Zwischenlagen voneinander isoliert sind. Hierbei zeigt sich ein weiterer Vorteil in dem Aufbau des erfindungsgemäßen Transformators, weil die Ringkerne mit den Zwischenlagen einfach aufeinandergestapelt werden können und dabei einen kompakten, in sich geschlossenen Aufbau des Transformatorkerns bilden. Die Ringkerne können in Anpassung an die jeweilige Querschnittsform der Becherteile kreisrund oder z. B. auch rechteckförmig und einstückig oder auch mehrstückig, beispielsweise aus U-förmigen Teilen zusammengesetzt sein.
  • Im Hinblick auf die hohen Betriebsfrequenzen besteht der Transformatorkern vorzugsweise aus Ferrit oder amorphem Metall.
  • Für den Fall, daß ein von 1 : 1 abweichendes Übersetzungsverhältnis des Transformators gewünscht wird, ist zumindest eine weitere Windung vorgesehen, die in Form eines zu dem ersten und zweiten Becherteil koaxialen zusätzlichen Becherteils ausgebildet ist. Auch dabei bleiben der vollkommen rotationssymmetrische Aufbau des erfindungsgemäßen Transformators und die damit verbundenen Vorteile erhalten.
  • Der erfindungsgemäße Transformator läßt sich aufgrund seines Aufbaues in vorteilhafter Weise mit weiteren gleichartigen Transformatoren zu einer Transformatorbatterie ähnlich bekannten Kondensatorbatterien anordnen, wobei die Transformatoren auf ihren offenen Seiten durch Stromschienen miteinander verbunden sind.
  • Auf entsprechende Weise kann der erfindungsgemäße Transformator zusammen mit weiteren gleichartigen Transformatoren auch zu einem Mehrphasentransformator zusammengesetzt werden.
  • Zur Erläuterung der Erfindung wird im folgenden auf die Figuren der Zeichnung Bezug genommen. Im einzelnen zeigen
    • FIG 1
    ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen koaxialen Transformators in einer Schnittdarstellung,
    FIG 2
    ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Transformators mit einer zusätzlichen Windung,
    FIG 3
    ein Beispiel des erfindungsgemäßen Transformators mit einem sekundären Kühlmittelkreislauf und
    FIG 4
    eine Transformatorbatterie mit drei in Serie geschalteten Transformatoren.
  • Der in FIG 1 gezeigte Transformator besteht im wesentlichen aus einer ersten, primären Windung 1, einer zweiten, sekundären Windung 2 und einem Transformatorkern 3.
  • Die erste, primäre Windung 1 besteht aus zwei zueinander koaxial angeordneten Rohrabschnitten 4 und 5 unterschiedlichen Durchmessers, die einseitig unten über ein ringscheibenförmiges Bodenteil 6 miteinander verbunden sind und dabei ein erstes Becherteil 7 bilden. Auf der nach oben offenen Seite des Becherteils 7 sind an den beiden Rohrabschnitten 4 und 5 primäre Anschlußleitungen 8 bzw. 9 angebracht.
  • Die zweite, sekundäre Windung 2 besteht ebenfalls aus einem rohrförmigen Innenleiter 10 mit geringerem Außendurchmesser als der Innendurchmesser des inneren Rohrabschnitts 4 der ersten Windung 1 und einem dazu koaxialen Außenrohr 11 mit größerem Innendurchmesser als der Außendurchmesser des äußeren Rohrabschnittes 5, wobei der Innenleiter 10 und das Außenrohr 11 einseitig unten über ein scheibenförmiges weiteres Bodenteil 12 unter Bildung eines zweiten Becherteils 13 miteinander verbunden sind. Auf der nach oben offenen Seite des zweiten Becherteils 13 sind an dem Innenleiter 10 und dem Außenrohr 11 sekundäre Anschlußleitungen 14 und 15 angeschlossen.
  • Das die primäre Windung 1 bildende erste Becherteil 7 ist in das die sekundäre Windung 2 bildende zweite Becherteil 13 hineingestellt, wobei Abstandshalter 16 aus Isoliermaterial die beiden Becherteile 7 und 13 voneinander beabstandet und in koaxialer Ausrichtung zueinander halten.
  • Der Transformatorkern 3 besteht aus mehreren Ringkernen 17 aus Ferrit, die im Inneren des ersten Becherteils 7 zu diesem koaxial aufeinander gestapelt sind und dabei voneinander durch dünne scheibenförmige Zwischenlagen 18 isoliert sind. Die Innenräume der beiden Becherteile 7 und 13 stehen über Durchlaßöffnungen 19 im Bereich des Bodenteils 6 und des äußeren Rohrabschnittes 15 des ersten Becherteiles 7 miteinander in Verbindung und sind mit einem Kühlmedium 20, hier Öl, gefüllt, das den Transformatorkern 3 bedeckt.
  • Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Transformators bestehen die Windungen 1 und 2 aus Kupfer. Der Transformator ist für eine Leistungsübertragung von etwa 50 Kilowatt bei einer Betriebsfrequenz von 400 bis 500 Kilohertz ausgelegt und dient aufgrund seines Übersetzungsverhältnisses von 1 : 1 vor allem zur Potentialtrennung beispielsweise in Einrichtungen zur Induktionserwärmung. Aufgrund des völlig rotationssymmetrischen Aufbaues ergeben sich nur geringe Verluste bei der Leistungsübertragung, wobei diese Verluste außerdem gleichmäßig über den Transformator verteilt sind, so daß keine lokalen Wärmeinseln entstehen. Durch die Ausbildung der Windungen 1 und 2 als Becherteile 7 bzw. 13 und deren Auffüllung mit dem Kühlmedium 20 ist für eine effektive Abführung der in dem Transformatorkern 3 entstehenden Verlustwärme über die Außenwandung des zweiten, äußeren Becherteils 13 an die Umgebung gesorgt. Schließlich lassen sich die einzelnen Teile des Transformators auf einfachste Weise von einer einzigen Seite her montieren.
  • Das in FIG 2 schematisch dargestellte Ausführungsbeispiel für den erfindungsgemäßen Transformator unterscheidet sich von dem in FIG 1 gezeigten Beispiel durch eine weitere primäre Windung 21, die ebenfalls als Becherteil 22 ausgebildet ist und zwischen den Becherteilen 7 und 13 angeordnet ist. Dabei sind die Windungen 1 und 21 in der Weise in Reihe geschaltet, daß die mit 9 bezeichnete primäre Anschlußleitung nicht an dem äußeren Rohrabschnitt 5 des Becherteils 7, sondern an dem äußeren Rohrabschnitt 23 des Becherteils 22 angeschlossen ist und daß der innere Rohrabschnitt 24 des Becherteils 22 über eine Verbindungsleitung 25 mit dem äußeren Rohrabschnitt 5 des Becherteils 7 verbunden ist. Bei diesem Transformator ergibt sich somit ein Übersetzungsverhältnis von 1 : 2, wobei aufgrund des nach wie vor völlig rotationssymmetrischen Aufbaues die gleichen Vorteile bestehen, wie bei dem in FIG 1 gezeigten Ausführungsbeispiel.
  • Wie bereits im Zusammenhang mit FIG 1 erwähnt, wird die in dem Transformatorkern entstehende Verlustwärme durch das Kühlmedium 20 und die Wandung des äußeren zweiten Becherteils 13 an die Umgebung abgeführt. Dabei kann, wie FIG 3 zeigt, die Ableitung der Verlustwärme noch dadurch verbessert werden, daß an dem äußeren Becherteil 13 eine Kühlschlange 26 eines im übrigen nicht näher dargestellten Kühlmittelkreislaufes anliegt.
  • FIG 4 zeigt ein Beispiel für die Verschaltung von drei Transformatoren 27, 28 und 29 der erfindungsgemäßen Art zu einer Transformatorbatterie ähnlich einer Kondensatorbatterie, wobei die jeweiligen Primärwindungen 30, 31 und 32 in Reihe geschaltet sind und in gleicher Weise auch die Sekundärwindungen 33, 34 und 35 in Reihe geschaltet sind. Je nach Erfordernis ist natürlich auch eine Parallelschaltung von Windungen möglich.

Claims (11)

  1. Transformator zum Übertragen hoher elektrischer Leistungen bei hoher Frequenz mit einer ersten Windung (1), bestehend aus zwei zueinander parallelen und einseitig miteinander verbundenen Abschnitten (4, 5) eines rohrförmigen ersten Leiters, mit einer zweiten Windung (2), bestehend aus einem im Inneren des rohrförmigen ersten Leiters zu diesem koaxial verlaufenden zweiten Leiter und mit einem ringförmigen Transformatorkern (3), der koaxial zu den beiden Leitern angeordnet ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die parallelen Rohrabschnitte (4, 5) des ersten Leiters unterschiedliche Durchmesser aufweisen, koaxial zueinander angeordnet sind und über ein scheibenförmiges Bodenteil (6) unter Bildung eines ersten Becherteils (7) miteinander verbunden sind, daß der zweite Leiter aus einem Innenleiter (10) und einem diesen koaxial umgebenden Außenrohr (11) besteht, die über ein scheibenförmiges weiteres Bodenteil (12) unter Bildung eines zweiten Becherteils (13) miteinander verbunden sind, daß der Innendurchmesser des inneren Rohrabschnitts (4) des ersten Leiters größer als der Außendurchmesser des Innenleiters (10) des zweiten Leiters ist, daß der Außendurchmesser des äußeren Rohrabschnitts (5) des ersten Leiters kleiner als der Innendurchmesser des Außenrohres (11) des zweiten Leiters ist, daß das erste Becherteil (7) in dem Inneren des zweiten Becherteils (13) angeordnet ist und daß der Transformatorkern (3) im Inneren des ersten Becherteils (7) angeordnet ist.
  2. Transformator nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das erste Becherteil (7) mit einem Kühlmedium (20) gefüllt ist.
  3. Transformator nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das zweite Becherteil (13) über einen Einlaß und einen Auslaß an einen sekundären Kühlmittelkreislauf angeschlossen ist.
  4. Transformator nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß beide Becherteile (7, 13) mit dem Kühlmedium (20) gefüllt sind und daß das erste Becherteil (7) Durchlaßöffnungen (19) enthält.
  5. Transformator nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß am Außenrohr (11) des zweiten Becherteils (13) Mittel (26) zur Wärmeabführung angebracht sind.
  6. Transformator nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Innenleiter (10) des zweiten, äußeren Becherteils (13) rohrförmig ausgebildet ist.
  7. Transformator nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Transformatorkern (3) in Form von übereinanderliegenden Ringkernen (17) ausgebildet ist, die voneinander isoliert sind.
  8. Transformator nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Transformatorkern (3) aus Ferrit besteht.
  9. Transformator nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Transformatorkern aus amorphem Metall besteht.
  10. Transformator nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß zumindest eine weitere Windung (21) des Transformators vorgesehen ist, die in Form eines zu dem ersten und zweiten Becherteil (7, 13) koaxialen zusätzlichen Becherteils (22) ausgebildet ist.
  11. Transformator nach einem vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Transformator (27) und weitere gleichartige Transformatoren (28, 29) zu einer Transformatorbatterie angeordnet sind, wobei die Transformatoren (27 bis 29) auf ihren offenen Seiten durch Stromschienen miteinander verbunden sind.
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