NL9001350A - Transformator met luchtspleet en isolatiefolie-pakket. - Google Patents

Description

De uitvinding heeft betrekking op een transformator bevattende een ferromagnetische kern, die een magnetische kring vormt, welke door tenminste één luchtspleet onderbroken is en een spoelkoker, die voorzien is van een elektrisch geleidend foliewikkelpakket, welke spoelkoker de kern omgeeft ter plaatse van de luchtspleet. Onder foliewikkelpakket wordt verstaan elk wikkelpakket dat tenminste één laag elektrisch geleidende folie bevat.

Een dergelijke transformator is bekend uit GB-A 2,037,089.

In de aanwezigheid van een luchtspleet in een magnetische kring ontstaan magnetische strooivelden, die wervelstromen in de wikkeling veroorzaken en in sterkte toenemen met de grootte van de luchtspleet.

In het genoemde document is, om de zijdelingse uitbreiding van het j magnetische strooiveld te beperken, de luchtspleet opgedeeld in j partiële luchtspleten, wat echter constructief ingewikkeld is.

De uitvinding heeft tot doel, een transformator van de in de aanhef genoemde soort aan te geven, waarbij de constructie eenvoudig is en het magnetisch strooiveld niet storend op het foliewikkelpakket inwerkt. De transformator volgens de uitvinding heeft daartoe het kenmerk, dat zich tussen de spoelkoker en het foliewikkelpakket afstandselementen bevinden. De afstandselementen houden de spoelkoker en het wikkelpakket op een afstand van elkaar, waardoor het onstaan van wervelstromen in het wikkelpakket, als gevolg van het magnetisch strooiveld, belet wordt. Hierdoor kan de constructie aanzienlijk vereenvoudigd worden door het aantal luchtspleten te beperken tot één grote luchtspleet.

De uitvinding berust op het inzicht dat om bovengenoemd doel -te bereiken afgezien is van de algemeen gebruikelijke constructie, __ waarbij de wikkelingen van de transformator zo dicht mogelijk bij de kern gelegd worden en daarmee de transformator zo compact mogelijk gehouden wordt.

Een voorkeursuitvoering van de transformator volgens de uitvinding heeft het kenmerk, dat de afstandselementen wikkelingen van isolatiefolie zijn. Het foliewikkelpakket beslaat in het algemeen slechts een gedeelte van de beschikbare wikkelruimte. De niet voor de spoelen benodigde wikkelruimte wordt eerst volgewikkeld met isolatiefolie. Vervolgens worden de spoelen gewikkeld.

De uitvinding zal nu nader worden toegelicht aan de hand van de tekening.

Figuur 1 toont schematisch een zijaanzicht van een transformator met een ferromagnetische kern met een luchtspleet, en

Figuur 2 toont in detail een doorsnede van de transformator ter plaatse van de luchtspleet in de kern.

Figuur 1 toont een transformator 1 met een uit twee delen bestaande ferromagnetische kern 3> bijvoorbeeld van ferriet, die een magnetische kring vormt. De transformator 1 bevat verder een spoelkoker 5, die voorzien is van een wikkelpakket 7, dat primaire en secundaire spoelen bevat, die bijvoorbeeld uit lagen koperfolie of aluminiumfolie gescheiden door isolatiefolie, gewikkeld zijn. Desgewenst kan een of meer van de spoelen uit een koperdraadwikkeling bestaan. Ook is het mogelijk, dat alle spoelen uit elektrisch geleidende draad gewikkeld zijn en dat het pakket elektrostatische afschermingen uit elektrisch geleidende folies bestaat. Al deze varianten van het wikkelpakket 7 worden als foliewikkelpakket aangeduid. De ferromagnetische kern 3 bevat een luchtspleet 11, die zich binnen de spoelkoker 5 bevindt.

Figuur 2 is een gedetailleerde weergave van de doorsnede van de spoelkoker 5 en het wikkelpakket 7 ter plaatse van de luchtspleet 11. In de nabijheid van de luchtspleet 11 wordt een magnetisch strooi-veld gecreëerd, waarvan de krachtlijnen 13 door stippellijnen zijn weergegeven. Het wikkelpakket 7 bevat een uit isolatiefolie gewikkeld pakket 15, dat zich rechtstreeks op de spoelkoker 5 bevindt en een foliewikkelpakket 17 bestaande uit lagen elektrisch geleidende folie, bijvoorbeeld aluminiumfolie, die gescheiden zijn door isolatiefolie. De zijdelingse uitbreiding van de krachtlijnen 13 is groot vanwege de afmeting van de luchtspleet 11, waardoor, wanneer het foliewikkelpakket 17 rechtstreeks op de spoelkoker 5 gewikkeld is, wervelstromen in dit pakket 17 zullen opgewekt worden. Dit leidt tot verhoging van de werk-temperatuur van de transformator.

Door de keuze van een type transformator ligt de beschikbare wikkelruimte voor het wikkelpakket 7 vast. In het algemeen is voor het foliewikkelpakket 17 niet de volledige wikkelruimte nodig. Hierdoor is er plaats voor het als afstandselement dienende pakket 15 tussen de spoelkoker 5 en het foliewikkelpakket 17. Op die manier wordt het foliewikkelpakket 17 op een afstand van de spoelkoker 5 gehouden, waardoor de krachtlijnen 13 van het magnetisch strooiveld het pakket 17 niet bereiken, zodanig dat het ontstaan van wervelstromen belet wordt en dus de werktemperatuur van de transformator 1 verlaagd wordt.

In plaats van de spoelkoker 5 te voorzien van isolatiefolie 15 om wervelstromen in het foliewikkelpakket 17 te vermijden, kan hetzelfde effect bereikt worden door op een andere wijze afstandselementen 15 aan te brengen tussen de spoelkoker 5 en het foliewikkelpakket 17. Dit kan door bijvoorbeeld een spoelkoker met een grotere buitendiameter te kiezen. Hierdoor wordt echter de flexibiliteit van de grootte van de wikkelruimte voor het wikkelpakket 7 beperkt.

De gevolgen voor de werktemperatuur als functie van het aantal lagen isolatiefolie worden geïllustreerd aan de hand van de volgende meetgegevens. Bij een uitgangsvermogen van 200W en voor een isolatiefoliedikte van 6 p is: zonder extra isolatiefolie, de temperatuurtoename = 60°C, met 450 extra lagen isolatiefolie, de temperatuurtoename = 50°C en met 650 extra lagen isolatiefolie, de temperatuurtoename = 44°C.

Claims (2)

1, Transformator bevattende een ferromagnetische kern, die een magnetische kring vormt, welke door tenminste één luchtspleet onderbroken is en een spoelkoker, die voorzien is van een elektrisch geleidend foliewikkelpakket, welke spoelkoker de kern omgeeft ter plaatse van de luchtspleet, met het kenmerk, dat zich tussen de spoelkoker en het foliewikkelpakket afstandselementen bevinden.

2. Transformator volgens conclusie 1 met het kenmerk, dat de afstandselementen wikkelingen van isolatiefolie zijn.