EP0757364B1 - Transformator - Google Patents

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EP0757364B1
EP0757364B1 EP96112174A EP96112174A EP0757364B1 EP 0757364 B1 EP0757364 B1 EP 0757364B1 EP 96112174 A EP96112174 A EP 96112174A EP 96112174 A EP96112174 A EP 96112174A EP 0757364 B1 EP0757364 B1 EP 0757364B1
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EP
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air gap
poles
spacer
spacer body
transformer according
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Walter Goseberg
Rolf Heidrich
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Deutsche Thomson Brandt GmbH
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Deutsche Thomson Brandt GmbH
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F3/00—Cores, Yokes, or armatures
    • H01F3/10—Composite arrangements of magnetic circuits
    • H01F3/14—Constrictions; Gaps, e.g. air-gaps
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/0206—Manufacturing of magnetic cores by mechanical means

Definitions

  • the invention relates to a transformer according to the preamble of claim 1.
  • a high voltage transformer in a television receiver for the Line deflection and the generation of the anode voltage The picture tube needs a certain inductance of the windings.
  • the inductance is determined by the width of one between the poles of a two-part coil core formed air gap set.
  • a transformer according to the preamble of claim 1 is from DE-A-30 39 509 known.
  • DE-A-30 08 598 is one Throttle known with a spacer in the air gap, the two Has areas of different thickness, for example Pin with non-circular cross-section, and that by rotation allows different sizes of the air gap.
  • DE-A-2 948 134 describes a method for adjusting the Air gap of a transformer known in the deformable non-magnetic materials are used in a Gap of a core are arranged, the core under Action of pressure is adjusted.
  • the invention has for its object a transformer to improve the type mentioned in that a simple tuning, which can also be carried out using a manipulator the width of the air gap of the transformer is made possible.
  • the transformer according to the invention there is neither standby different spacers necessary, another Press device with which a spacer body to the desired Dimension is compressed.
  • One is enough Spacer from which the different thickness ranges be placed or selected so that the poles of the parts of the Cores are kept at the required distance and the desired dimension of the air gap results.
  • the Spacer is so designed that it from the beginning due to its constructive design, the entire possible Thickness range for optimal coordination.
  • the thickness ranges can be graded or as Areas of different thicknesses merge seamlessly.
  • the tiered version is only one step at a time Voting possible, but the individual areas offer that a larger area for the poles. In contrast allows a stepless execution a very fine Poll.
  • the spacer can be displaceable relative to the poles, so that the areas defining the gap width between the Poles are located, while the thicker areas are outside.
  • the spacer itself is not changed, so that it is also possible in the event of a mismatch towards one small air gap a correction to larger widths of the To cause air gap.
  • the spacer is included Adjustment of a small air gap more or less after outside, which may undesirably increase the space requirement.
  • the spacer can be stationary to the poles be arranged and the areas of different thickness starting with the thickest areas in descending thickness away. This measure allows protruding areas avoid, but voting is only one way possible for smaller thicknesses.
  • the spacer forms a tongue extending radially from the coil body.
  • the tongue is already fixed at that point which forms the air gap of the coil core. During installation the transformer is thus positioned Spacer automatically.
  • the spacer can also be an integral part of the Form the bobbin. This allows the bobbin together with the spacer in one operation, e.g. by Manufacture injection molding, which reduces production costs become.
  • the transformer shown in FIGS. 1 and 2 consists of a bobbin 1 with windings 2 arranged thereon and a two-part coil core 3 and 4.
  • One part 3 of the Coil core is tilted and touched against the other part 4 this at a contact point 5.
  • the contact point 5 forms at the same time the pivot point or a hinge around which the Part 3 compared to part 4 when adjusting the air gap is pivoted.
  • the width of the Air gap 8 is predetermined by a spacer 9. This also automatically results in the width of the air gap 15, the width of which is the same as the width of the air gap 8 will be changed. Because the individual air gaps 8 and 15 refer to the magnetic flux are in series, they can be physical also viewed as a common, slightly larger air gap become.
  • the spacer 9 forms an integral part of the Bobbin 1 and protrudes radially outwards.
  • the spacer has areas of different Thickness 10a, 10b, 10c, 10d ... between which predetermined breaking points 11a, 11b, 11c, 11d .... are arranged.
  • By removing one or several thickness ranges 10a, 10b, 10c, 10d of the Spacer 9 can be a suitable thickness range specify to which the poles 6 and 7 of the two parts of the Coil core can be applied.
  • the final location of parts 3 and 4 of the coil core can be by gluing or by Fix clamping element 12.
  • the voting is then finished and the position of parts 3 and 4 of the coil core can be finally fixed.
  • the vote can be easily manipulated by a manipulator carry out that gradually the not needed Removed thickness ranges of the spacer 9 and the parts 3 and 4 of the coil core to the remaining largest thickness range of the Spacer presses. Doing is a very fast Targeted process of voting possible.

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Description

Die Erfindung betrifft einen Transformator nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein Hochspannungstransformator in einem Fernsehempfänger für die Zeilenablenkung und die Erzeugung der Anodenspannung der Bildröhre benötigt eine bestimmte Induktivität der Wicklungen. Die Induktivität wird durch die Breite eines zwischen den Polen eines zweiteiligen Spulenkerns gebildeten Luftspalts eingestellt.
Unter Luftspalt wird hier ein Spalt zwischen den Polen verstanden, in dem sich ein Medium mit einer relativen Permeabilitätskonstante ähnlich Luft befindet. Es muß sich also nicht um Luft selbst handeln, sondern kann auch ein Kunststoff oder nicht ferromagnetisches Metall sein.
Bisher wurde zwischen den Polen eines zweiteiligen Spulenkerns eine Folie oder ein Material mit plastischen Eigenschaften angeordnet. Bei Verwendung einer Folie mußte aus einem Satz unterschiedlich dicker Folien die passende Dicke ausgewählt und eingesetzt werden. Bei Verwendung eines plastischen Materials wurde dieses zwischen den Polen des Spulenkerns eingefügt und unter Druckbeaufschlagung der Teile des Spulenkerns soweit zusammengedrückt, bis die gewünschte Induktivität der Spule erreicht war.
Diese bekannten Mittel zur Einstellung des Luftspalts sind aufwendig und in der Praxis nur manuell durchführbar.
Im Zuge einer zunehmenden Automatisierung der Produktion wird angestrebt, manuelle Maßnahmen so weit wie möglich durch automatisierte manipulatorgesteuerte Maßnahmen zu ersetzen. Damit dieses wirtschaftlich möglich ist, müssen die vom Manipulator ausgeübten Bewegungsabläufe so einfach wie möglich gestaltet sein.
Ein Transformator nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der DE-A-30 39 509 bekannt. Aus der DE-A-30 08 598 ist eine Drossel mit einem Distanzkörper im Luftspalt bekannt, der zwei Bereiche unterschiedlicher Dicke aufweist, beispielsweise ein Zapfen mit unrundem Querschnitt, und der durch Drehung unterschiedliche Größen des Luftspaltes ermöglicht.
Aus der DE-A-2 948 134 ist ein Verfahren zum Einstellen des Luftspalts eines Transformators bekannt, bei dem verformbare nichtmagnetische Materialien verwendet werden, die in einem Spalt eines Kernes angeordnet sind, wobei der Kern unter Einwirkung von Druck justiert wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Transformator der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß eine einfache, auch durch einen Manipulator durchführbare Abstimmung der Breite des Luftspaltes des Transformators ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird bei einem Transformator nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Beim erfindungsgemäßen Transformator ist weder die Bereithaltung unterschiedlicher Distanzkörper nötig, noch eine Preßvorrichtung, mit dem ein Distanzkörper auf das gewünschte Maß zusammengedrückt wird. Vielmehr reicht ein einziger Distanzkörper aus, bei dem die unterschiedlichen Dickenbereiche so plaziert oder selektiert werden, daß die Pole der Teile des Spulenkerns auf den erforderlichen Abstand gehalten werden und sich das gewünschte Maß des Luftspaltes ergibt. Der Distanzkörper ist also so beschaffen, daß er von vorn herein durch seine konstruktive Ausgestaltung den gesamten möglichen Dickenbereich für eine optimale Abstimmung besitzt.
Prinzipiell können die Dickenbereiche abgestuft oder als Bereiche unterschiedlicher Dicke stufenlos ineinander übergehen. Bei der gestuften Ausführung ist zwar nur eine schrittweise Abstimmung möglich, dafür bieten die einzelnen Bereiche aber eine größere flächige Anlage für die Pole. Demgegenüber ermöglicht eine stufenlose Ausführung eine sehr feine Abstimmung.
Der Distanzkörper kann relativ zu den Polen verschiebbar sein, so daß die die Spaltbreite vorgebenden Bereiche zwischen den Polen liegen, während die dickeren Bereiche außerhalb liegen. Der Distanzkörper wird dabei selbst nicht verändert, so daß es auch möglich ist, bei einer Fehlabstimmung in Richtung eines zu geringen Luftspaltes eine Korrektur zu größeren Breiten des Luftspaltes zu bewirken. Allerdings steht der Distanzkörper bei Einstellung eines geringen Luftspalts mehr oder weniger nach außen vor, was den Platzbedarf eventuell unerwünscht erhöht.
Alternativ kann der Distanzkörper stationär zu den Polen angeordnet sein und die Bereiche unterschiedlicher Dicke werden beginnend mit dem dicksten Bereichen in absteigender Dicke entfernt. Durch diese Maßnahme lassen sich überstehende Bereiche vermeiden, allerdings ist eine Abstimmung nur in einer Richtung zu geringeren Dicken möglich.
Vorzugsweise sind zwischen den aneinander grenzenden Bereichen unterschiedlicher Dicke Sollbruchstellen vorhanden. Die nicht benötigten dickeren Bereiche des Distanzkörpers können dabei ohne großen Kraftaufwand entfernt werden.
Bei einer praktischen Ausgestaltung bildet der Distanzkörper eine radial vom Spulenkörper ausgehende Zunge. Bei dieser Anordnung ist die Zunge bereits an derjenigen Stelle fixiert, an der der Luftspalt des Spulenkerns gebildet wird. Bei der Montage des Transformators erfolgt damit die Positionierung des Distanzkörpers automatisch.
Der Distanzkörper kann auch einen integralen Bestandteil des Spulenkörpers bilden. Dadurch läßt sich der Spulenkörper zusammen mit dem Distanzkörper in einem Arbeitsgang, z.B. durch Spritzgießen fertigen, wodurch die Produktionskosten verringert werden.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben, das in der Zeichnung dargestellt ist. Darin zeigen:
Fig. 1
einen Längsschnitt durch einen Transformator,
Fig. 2
einen Querschnitt durch den in Fig. 1 dargestellten Transformator und
Fig. 3
als Detail aus Fig. 1 eine vergrößerte Darstellung des Distanzkörpers.
Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Transformator besteht aus einem Spulenkörper 1 mit darauf angeordneten Wicklungen 2 sowie einem zweiteiligen Spulenkern 3 und 4. Der eine Teil 3 des Spulenkerns ist gegenüber dem anderen Teil 4 gekippt und berührt diesen an einem Berührpunkt 5. Der Berührpunkt 5 bildet gleichzeitig den Schwenkpunkt oder ein Scharnier, um das der Teil 3 gegenüber dem Teil 4 bei der Einstellung des Luftspaltes geschwenkt wird. Enden der Teile 3 und 4 des Spulenkerns bilden Pole 6 und 7 sowie 13 und 14, zwischen denen ein Luftspalt 8 und ein weiterer Luftspalt 15 gebildet ist. Die Breite des Luftspalts 8 wird durch einen Distanzkörper 9 vorgegeben. Dadurch ergibt sich auch automatisch die Breite des Luftspalts 15, dessen Breite gleichsinnig mit der Breite des Luftspalts 8 geändert wird. Da die einzelnen Luftspalte 8 und 15 bezogen auf den magnetischen Fluß in Reihe liegen, können sie physikalisch auch als ein gemeinsamer, etwas größerer Luftspalt betrachtet werden.
Der Distanzkörper 9 bildet einen integralen Bestandteil des Spulenkörpers 1 und steht radial nach außen vor. Wie die vergrößerte Detaildarstellung des Distanzkörpers 9 in Fig. 3 zeigt, besitzt der Distanzkörper Bereiche unterschiedlicher Dicke 10a, 10b, 10c, 10d ..., zwischen denen Sollbruchstellen 11a, 11b, 11c, 11d .... angeordnet sind. Durch Entfernen einer oder mehrerer Dickenbereiche 10a, 10b, 10c, 10d des Distanzkörpers 9 läßt sich ein geeigneter Dickenbereich vorgeben, an den die Pole 6 und 7 der beiden Teile des Spulenkerns anlegbar sind. Die endgültige Lage der Teile 3 und 4 des Spulenkerns läßt sich durch Verkleben oder durch ein Spannelement 12 fixieren.
Bei der Einstellung eines Luftspalts 8 wird wie folgt vorgegangen. Zunächst wird beginnend mit einem Dickenbereich des Distanzkörpers 9, der größer als eine in Vorversuchen für die gewünschte Abstimmung ermittelte Dicke ist, z.B. mit dem größten Dickenbereich 10a des Distanzkörpers 9 die Induktivität einer der Wicklungen 2 gemessen. Liegt die gemessene Induktivität außerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereichs eines Sollwertes, wird in einem nächsten Schritt der Dickenbereich 10a durch Abbrechen an der Sollbruchstelle 11a entfernt. Liegt die gemessene Induktivität auch dann noch außerhalb des Toleranzbereichs des Sollwertes, wird in einem weiteren Schritt der Dickenbereich 10b entfernt.
Nach jedem Schritt werden die beiden Teile 3 und 4 des Spulenkerns so um den Schwenkpunkt 5 geschwenkt, daß sie an dem verbleibenden größten Dickenbereich anliegen. Diese Vorgänge werden schrittweise so lange wiederholt durchgeführt, bis die gemessene Induktivität den Sollwert erreicht hat oder innerhalb des vorgegebenen Toleranzbereichs des Sollwertes liegt.
Die Abstimmung ist dann beendet und die Lage der Teile 3 und 4 des Spulenkerns kann endgültig fixiert werden. Die Abstimmung läßt sich in einfacher Weise durch einen Manipulator durchführen, der nach und nach die nicht benötigten Dickenbereiche des Distanzkörpers 9 entfernt und die Teile 3 und 4 des Spulenkerns an den verbleibenden größten Dickenbereich des Distanzkörpers andrückt. Dabei ist ein sehr schneller zielgerichteter Ablauf des Abstimmung möglich.

Claims (6)

  1. Transformator, der einen Spulenkörper (1) mit darauf angeordneten Wicklungen (2), einen zweiteiligen Spulenkern (3, 4) mit Polen (6, 7), zwischen denen ein Luftspalt (8) ausgebildet ist, sowie einen den Luftspalt (8) vorgebenden Distanzkörper (9) zwischen den Polen (6,7) umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß der Distanzkörper (9) mehrere Bereiche (10a, 10b, 10c, 10d ... ) unterschiedlicher Dicke aufweist, und daß einer dieser Bereiche (10a, 10b, 10c, 10d ... ) zur Abstimmung der Breite des Luftspaltes (8) auswählbar ist, indem die Bereiche (10a, 10b, 10c, 10d ... ) unterschiedlicher Dicke angefangen mit dem dicksten Bereich in absteigender Dicke entfernbar sind.
  2. Transformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den aneinandergrenzenden Bereichen (10a, 10b, 10c, 10d ... ) unterschiedlicher Dicke Sollbruchstellen (11a, 11b, 11c, 11d ... )vorhanden sind.
  3. Transformator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Distanzkörper (9) stationär zu den Polen (6, 7) angeordnet ist und eine radial vom Spulenkörper (1) ausgehende Zunge bildet.
  4. Transformator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Distanzkörper (9) einen integralen Bestandteil des Spulenkörpers (1) bildet.
  5. Transformator nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bereiche (10a, 10b, 10c, 10d ... ) unterschiedlicher Dicke abgestuft sind.
  6. Transformator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Distanzkörper (9) relativ in den Polen (6, 7) verschiebbar ist.
EP96112174A 1995-08-01 1996-07-27 Transformator Expired - Lifetime EP0757364B1 (de)

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