NL8202744A - Spanningstoevoerinrichting voor een scheerapparaat. - Google Patents

Description

VO 3516

Betreft; SparmingstOevoerinrichting.voor een scheerapparaat.

De uitvinding. heeft betrekking op een inrichting voor het toevoeren van een spanning aan een elektrische verbruiker, in bet bijzonder eeh elektrisch scheerapparaat, velke inrichting aangesloten kan vorden op een wissel- of gelijkspanningsnet door middel van een 5 transformator waarvan de primaire vikkeling en de secondaire vikkeling galvaniseh gescheiden zijn aangebracht in een netspanningsdeel en een laagspannings deel.

Een dergelijke spanningstoevoerinrichting voor een elektrische verbruiker is bekend nit het Amerikaanse octrooischrift 3.510.7^7* 10 Hieruit is een inrichting bekend voorzien van een en twee delen te scheiden batterij-laadinrichting voor een elektrische tandenborstel, vaarbij het ene deel verbonden is met het wisselstroomnet tervijl het andere deel met de batterij en de motor van de elektrische tandenborstel is verbonden. De overdracht van de elektrische energie vindt plaats over twee gescheiden wikkelingen, die een gemeenschappeli jke kern insluiten. De primaire vikkeling is verbonden met de elektrische netaansluiting, tervijl de secondaire vikkeling over een geschikte gelijkrichter verbonden is met de batterij respectievelijk de motor voor het aandrijven van de tandenborstel. De overdracht van de elek-20 trische energie vindt bij deze bekende inrichting eveneens plaats zonder galvanische verbinding tussen de netaansluiting en het gebruiksapparaat. Een bijzonder kenmerk van deze bekende inrichting is, dat een met de primaire vikkeling vast verbonden ijzerkern in een bijbehorende cilin-drische uitsparing van de secondaire vikkeling ingrijpt.

2? Ook uit het Duitse octrooischrift 10 19 71^ is een laadinrich ting bekend voor een elektronische gehoorversterker, die uitgevoerd is met een koppelspoel voor inductieve ontvangst van geluidstrillingen, vaarbij de koppelspoel in de gehoorpauzen als secondaire vikkeling van een transformator voor inductieve overdracht van de laadwisselstroom 30 uit een voedingsnet wordt toegepast en in serie geschakeld wordt met . een gelijkrichter op het secondaire element. Ook bij deze bekende inrichting wordt de energie van een wisselstroomnet op een elektrische verbruiker zonder galvanische koppeling tussen de verbruiker en het 8202744 *'· a: - 2 - wisselstroomnet overgedragen. Bij deze' bekende inrichting wordt de te laden versterker in eeh etui ondergebracht, vaarin de elektrische schakelelementen van de laadinrichting ondergebracht zijn. Deze schakelelementen bestaan in hoofdzaak uit eeh ijzerkern en een daarop ge-5 schoven wikkeling, die over zekeringen verbonden zijn met de net-aansluitleiding. De ijzerkern is in de kamer van de laadinrichting zodanig aangebracht, dat hij met zijn vrije beeneinden op de van de kamer van de overige binnenruimte van het etui gescheiden wand rust. Wanneer de versterker' voor het opladen van zijn accumulator in het etui 10 wordt ingeschakeld, ligt hij met zijn bodemdeel zodanig tegen de wand aan, dat de in het bodemdeel aangebrachte ijzerkern gelegen is tegen-over de ijzerkern van de laadinrichting. Zodra de stekker aangesloten is op een wisselstroomnet, wekt de wikkeling van de laadinrichting op de transformatorkern een wisselveld op, waarvan de krachtlijnen 15 door de ijzerkern en het versterkerelement gaan. Daardoor wordt in de op de ijzerkern rustende inductiespoel een laadspanning geihduceerd, die over een gelijkrichter aan de accumulator wordt toegevoerd.

Het doel van de uitvinding is te voorzien in een inrichting voor het toevoeren van een spanning aan een elektrische gebruiker, 20 in het bijzonder een elektrisch scheerapparaat, die zo weinig mogelijk onderdelen heeft alsmede werkzaam is met een gering verlies en verder een snelle overdracht geeft van de elektrische energie zonder een galvanische koppeling aan de elektrische verbruiker.

Het doel wordt bereikt doordat volgens de uitvinding de 25 transformator bestaat uit een schaalkern met een primaire en een secondaire schaalkernhuis, waarin de schaalkernwikkelingen zijn aangebracht, en die elk verbonden zijn met een netspanningsaansluiting of een laagspanningsverbruiker met elektronische schakeling en waarbij de frequentie van de overdrachtsspanning in het gebied ligt van 1 kHz 30 tot 150 kHz.

Het voordeel van de uitvinding is dat onder toepassing van de op zich bekende overdracht een galvanische scheiding bewerkstelligd wordt tussen het net- en verbruikersdeel, die met in achtname van de beveiligingsmaatregelen de toepassing mogelijk maakt van een materiaal 35 met geringe wanddikte en geringere isolatie tussen de afzonderlijke 8202744 ► s - 3 - bouvelementen van het verbruikersdeel' en derh.aJ.ve kleihere vervaar-digingskosten met zich meebrengt. De overdracht 'van hogere frequentie dan de gebruikelijke 50 .of 60 Hz netfrequentie maakt een kleine bouw-wijze van de spanningsoverdrachtsinrichting mogelijk waardoor de af-5 meting van de inrichting kleiner vordt en verder een grotere laad-stroomsterkte mogelijk is door bet toepassen van een accumulator en derhalve een kortere oplaadtijd.

Door de gelsoleerde scheiding van bet netspannings- en het verbruikersdeel is een naar keuze scheidbare verbinding van bet TO net- en verbruikersdeel mogelijk, zodat naar keuze bet verbruikers-en netspanningsdeel uit eln deel bestaat of bestaat uit een laaddeel (netspanningsdeel) en een biervan sebeidbaar verbruikersdeel.

De voor de opvekking van. de overdraehtsfrequentie dienende elektroniscbe schakeling van bet netspanningsdeel kan naar keuze 15 ook voor de toename van de spanning dienen, zodat de in bet laagspan-ningsdeel naar beneden getransformeerde spanning een bijbeborende grotere laadstroom voor bijvoorbeeld een accumulator beverkstelligt.

De op de laagspanningszijde toegepaste elektroniscbe schakeling kan naar keuze dienen voor een gelijkrichter of een frequentie-omzetter 20 voor het voeden van een gelijkstroommotor respectievelijk een accumulator of een visselstroommotor. Beide elektroniscbe schakelingen kumen voor de regeling van bet overdrachtsvermogen met gescheiden of gemeenscbappelijk aangebracbte regeling worden toegepast.

De uitvinding zal onderstaand aan de band van een uitvoerings-25 voorbeeld en onder vervijzing naar de tekening nader vorden uiteen-gezet. Hierin toont: fig. 1 een scbakelschema; fig. 2 een schakeling van de overdrachtsinrichting in een elektrisch scheerapparaat.

30 De in fig. 1 weergegeven schakeling toont een elektrisch appa raat bestaande uit een netspanningsdeel T en een laagspanningsdeel 2.

Het netspanningsdeel bestaat uit een met een vissel- of gelijkspan-ningsnet verbindbare netspanningsaansluiting 11, die verbonden is met een elektroniscbe schakeling 12. Afhankelijk van bet soort netspanning 35 bestaat de elektroniscbe schakeling 12 uit een vibrator, in bet geval 8202744 i ·κ - fc - de netspanning een gelijkspanning is, eh uit een spannings- of/eri frequentie-omzetter in het geval de netspanning en visselspanning is.

De uitgang van de elektronische schakeling is verbonden met de pri-maire schaalkernvikkeling 1V, die aangebraeht is aan de primaire zijde 5 van het sehaalkernhuis 13'. Het laagspanningsdeel bevat eveneens een in een secondaire zijde van het sehaalkernhuis 23 aangebrachte secondai-re schaalkernvikkeling 2^, waarvan de vikkelingsaansluitingen verbonden zijn met de ingang van een tveede elektronische schakeling 22. De uitgang van deze elektronische schakeling is verbonden met een elek-10 trische verbruiker 21, die naar keuze bestaat uit een gelijkspannings-of een visselspanningsverbruiker. In het uitvoeringsvoorbeeld van fig. 1 bestaat de elektrische verbruiker 21 uit een gelijkspanningsverbruiker vaaraan parallel geschakeld is een accumulator 211 en een gelijkstroom-motor 212.

15 Voor het geval de elektrische verbruiker aangesloten is op een gelijkspanning, is de tveede elektronische schakeling 22 uitgevoerd als een. gestuurde of geregelde gelijkrichter en voor het geval de verbruiker is aangesloten op een wisselspanning, is de schakeling uitgevoerd als een gestuurde of geregelde omzetter.

20 Het netspanningsdeel 1 en het laagspanningsdeel 2 zijn van elkaar gescheiden door een isolatielaag 3 en/of tvee huiswanddelen 15 respectievelijk 25. Voor het geval het netspanningsdeel- en laagspanningsdeel van elkaar gescheiden zijn, is de oplossing met tvee gescheiden huisvanddelen 15 en 25 het meest voor de hand liggend, ter-25 vijl vanneer deze delen gemeenschappelijk vorden ondergebracht in een gesloten huis het voldoende is een isolatielaag 3 aan te brengen tussen het netspanningsdeel 1 en het laagspanningsdeel 2.

De voor de overdracht toegepaste schaalkernen zijn op zich bekend. Bijvoorbeeld kunnen hier zogenaamde P-schaalkernen van het 30 . type P11/7 van de Fa. Valvo vorden toegepast. Deze schaalkernen bezitten een gering hysteresisverlies, een gering vervelstroomverlies alsook een gering geli jkstroomverlies. De vindings get alien van de in de schaal-kernen aangebrachte spoelen vorden aangepast aan het soort van net-spanning en elektrische verbruikers. Bovendien is de overdrachtsfre-35 q.uentie van ca. 1 kHz tot ca. 150 kHz op een geschikte vijze in aanmer-king te nemen.

8202744 Λ $ - 5 -

De verking van de schakeling volgens de uitvinding verkt als volgt,

Een op de hetspanningsaaasluiting 11 aangelegde visselspanning vordt door middel van de eerste elektronische schakeling 12 omgezet in 5 een visselspanning met eeh frequentie van 1 kHz tot 150 kHz met een spanning die naar keuze' groter of kleiner is dan de spanning van het visselstroomnet. Het instellen van de frequentie kan naar keuze uitven-dig plaatsvinden of van te voren vast ingesteld vorden. Yoor het ver-krijgen van vast omlijnde vaarden is het van voordeel, de frequentie-10 respectievelijk spanningsomzetting te regelen. De hoogfrequente spanning vordt toegevoerd aan de primaire wikkeling 1U van de primaire zijde van het sehaalkernhuis 13» zodat over de magnetische koppeling de elek-trische energie via de aan de secondaire zijde van het schaalkernhuis 23 aangehrachte secondaire vikkeling 2k vordt overgedragen aan het 15 laagspanningsdeel 2. De afstand tussen de heide overdrachtshelf ten zijn zodanig gedimensioneerd, dat uitsluitend geringe respectievelijk ver-. vaarlooshare strooiverliezen kunnen optreden. Door het aantal vikkelingen van de beide schaalkernvikkelingen op een geschikte vijze te kiezen, bedraagt de spanning aan de zijde van de verbruiker slechts een gering 20 . deel van de netspanning,

De uiteinden van de secondaire vikkeling 2k zijn verbonden met de tveede elektronische schakeling 22 die zorgt voor een geregelde gelijkrichting respectievelijk frequentie-omzetting van de ontvangen hoogfrequente visselspanning. Ook deze elektronische schakeling is voor 25 het handhaven van bepaalde vaarden regelbaar respectievelijk stuurbaar uitgevoerd.

De in fig. 2 veergegeven elektrisch scheerapparaat verduidelijkt de toepassing van de inrichting volgens de uitvinding. Het naar buiten gesloten huis G van het scheerapparaat is voorzien van het netspannings-30' deel 1 en een daarvaa te scheiden netspanningsdeel 2. Beide delen 1 en 2 zijn van elkaar gescheiden via een isoleerlaag 3 met een dikte van tenminste 2 mm. Daar de vanddikte van het huis van het netspanningsdeel 1 eveneens uit veiligheidsgronden tenminste 2 mm moet bedragen, kan de vanddikte van het huis van het laagspanningsdeel minder bedragen dan 35 2 mm.

8202744 Λ - 6 -

Het over' eeii netspanningsaansluiting 11 met' een met een visselspanning of geli jkspanningsbron verbonden netspanningsdeel 1 bezit een primair schaalhuis 13 met daarin een' vikkeling 14, die volgens fig. 1 over' een' eerste elektronische scbakeling verbonden is 5 met de netspanningsaansluiting 11'.' Gescheiden door de tenminste 2 mm bedragende isolatielaag ligt tegenover bet primaire schaalkernhuis 13 bet secondaire schaalkernhuis 23, vaarin de secondaire vikkeling 2k is aangebracht.

De in dit uitvoeringsvoorbeeld niet nader weergegeven elek- 10. troniscbe scbakeling alsook de motor stellen een eveneens niet nader veergegeven meskop in verking, die onder een scbeerblad 5 been en veer beveegt.

Aan de band van dit uitvoeringsvoorbeeld komen de voordelen volgens de uitvinding duidelijk naar voren.

15 A1 boewel voor het netspanningsdeel uit veiligheidsover- wregingen en ook op veiligheidstechnische gronden een aanzienlijke isolatie nodig is, is een dergelijke isolatie bij bet laagspannings-deel aanzienlijk verminderd. De nauwgezette galvaniscbe scbeiding van bet netspanningsdeel en laagspanningsdeel wordt de totale veilig-20 heid van bet apparaat verhoogd en derhalve een bescbadiging van bet laagspanningsdeel geen gevaar oplevert voor de gebruiker. Bovendien is door de geringe isolatie-afstand aan de laagspanningszijde een aanzienlijke vermindering ontstaan van de vervaardigingskosten, b.v.· doordat geen giettechniek meer nodig is, en door de toepassing van 25 eenvoudige en goedkopere bouvelementen alsook door een aanzienlijke materiaalbesparing als gevolg van de geringere vanddikte van het huis.

Een verder voordeel van de uitvinding is dat in de compacte en door een bijbeborende vanddikte van bet huis beveiligd netspanningsdeel een extra elektroniscbe kortsluitbeveiliging kan vorden ingebouvd, 30 zodat een uitermate beveiligde inricbting ontstaat.

De extra hoeveelheid materiaal voor de beide schaalkemhuizen en de beide vikkelingen vordt door bet toepassen van eenvoudiger bouvelementen en de geringere vanddikte van bet huis alsook door een aanzienlijke toename van de beveiliging, gecompenseerd.

8202744

Claims (7)

1. 2. Inrichting volgens conclusie 1 met het kenmerk, dat tussen het primaire schaalkernhuis (13) en het secondaire schaalkerahuis (23) 15 tenminste een isolatielaag (15, 25) is aangebracht.
2. 3. Inrichting volgens conclusie 1 met het kenmerk, dat het laagspanningsdeel (2) losmaakbaar is van het netspanningsdeel (1).
3. 4. Inrichting volgens conclusie 1 met het kenmerk, dat de laagspanningsverbruiker (21) naar keuze uit een accumulator (211) en een 20. gelijkstroommotor (212) of een accumulator en een wisselstroom- of oscilleerankermotor of een wisselstroommotor bestaat, die via de elektronische schakeling (22) gevoed vordt.
4. 5· Inrichting volgens conclusie 1 met. het kenmerk, dat de eerste elektronische schakeling (12) bestaat uit een wisselspanning- of fre-25 quentie-omzetter.
5. 6. Inrichting volgens conclusie 1 met het kenmerk, dat de tweede elektronische schakeling (22) bestaat uit een geregelde gelijkrichter.
6. 7. Inrichting volgens de conclusies 1 en 2 met het kenmerk, dat de isolatie tussen het net- en het laagspanningsdeel (1,2) tenminste 30. mm bedraagt.
7. 8. Inrichting volgens conclusies 1 of 2 met het kenmerk, dat de wanddikte van het huis van het netspanningsdeel (1) tenminste 2 mm bedraagt. 8202744