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Vorrichtung zur Konstanthaltung einer elektrischen Verbraucherspannung Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kon- stanthaltung einer elektrischen Verbraucherspannung mit einem Streufeldtransformator mit einer mit einem Kondensator zu einem Resonanzkreis zusammengeschalteten Sekundärwicklung und einem derart angeordneten Streuflussweg erhöhten magnetischen Widerstandes, dass ein Teil des Magnetflusses eine der Wicklungen unter Ausschluss der anderen durchsetzen kann, wobei der Transformator einen aus Blechlamellen mit magnetischer Vorzugsrichtung aufgebauten Hauptkern aufweist.
Es ist ein Streufeldtransformator bekannt, dessen Kern aus einzelnen Lamellenpaketen zusammengesetzt ist, wobei wenigstens ein E-förmiger und ein gerader Kernteil verwendet werden. Der mittlere Schenkel des E-förmigen Kernteiles ist verkürzt ausgebildet, so dass sich bei zusammengesetztem Kern ein Luftspalt ergibt, welcher den erhöhten magnetischen Widerstand des Streuflussweges bewirkt. Da der Luftspalt des Streufluss- weges nach Zusammenbau des Transformators praktisch nicht mehr verändert werden kann, ist es ausserordent- lich schwierig, diesen Transformator mit genau vorherbestimmten Eigenschaften herzustellen.
Im übrigen wird dadurch, dass der magnetische Kern des Streuflussweges zwischen den Transformatorwicklungen verläuft, der Eisenweg für den Hauptfluss um die doppelte Breite des Streuflusskernes vergrössert, was einen erhöhten Materialaufwand bedingt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, deren Transformatorkern einfach herstellbar und nach seiner Herstellung leicht justierbar ist. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Streuflussweg von einem vom Hauptkern getrennten, ebenfalls in magnetischer Vorzugsrichtung vom Magnetfluss durchsetzten Kernteil gebildet ist, der, wenigstens eine Transforma- torwicklung übergreifend, seitlich an den Hauptkern angesetzt ist, und dass zur Erzielung des erhöhten magnetischen Streuwiderstandes wenigstens ein Luftspalt vorgesehen ist.
Der Transformatorhauptkern kann aus zwei U-för- migen Schnittband-Kernhälften aufgebaut sein, und es kann zur Bildung des Streuflussweges ein die Sekundärwicklung umgreifender, ebenfalls aus zwei U-förmigen Kernhälften bestehender Kern vorgesehen sein, dessen Kernhälften jedoch unter Bildung eines Luftspaltes zusammengefügt sind.
Der Transformatorhauptkern kann auch aus zwei L-förmigen, die Primärwicklung tragenden Kernteilen und einem die Sekundärwicklung tragenden geraden Kernteil bestehen, wobei zur Bildung des Streufluss- weges ein U-förmiger Kernteil vorgesehen ist, welcher an den geraden Kernteil, die Sekundärwicklung umgreifend, unter Bildung von Luftspalten angesetzt ist.
Der Transformatorhauptkern kann auch aus zwei U-förmigen Schnittband-Kernhälften aufgebaut sein, wobei zur Bildung des Streuflussweges ein U-förmiger Kern vorgesehen ist, welcher an die Lamellenstirnkanten der Mittelstege der Schnittband-Kernhälften unter Bildung von Luftspalten angesetzt ist.
Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung an einigen Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Schnittdarstellung eines Transformators mit zwei U-förmigen Kernteilen für den Streuflussweg, Fig.2 einen Streufeldtransformator mit einem die Wicklungen tragenden geraden Kernteil und einem an diesem angesetzten U-förmigen Kern für den Streufluss= weg, Fig.3a und 3b ein weiteres Ausführungsbeispiel des Transformators, bei welchem ein den Streuflussweg bildender U-förmiger Kern an die Lamellenstimkanten der Mittelstege der Schnittband-Kernteile angesetzt ist,
und Fig.4 ein Schaltbild der erfindungsgemässen Vorrichtung zur Konstanthaltung einer elektrischen Wechselspannung.
In Fig. 1 ist mit 200 der Hauptkern des Transformators bezeichnet, der vorzugsweise aus zwei Schnitt-
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band-Kernhälften 200a und 200b hergestellt ist, welche die Primärwicklung 201 und die Sekundärwicklung 202 tragen. Die Schnittband-Kernhälften 200a und 200b sind an den Stellen 203 im wesentlichen ohne Luftspalte zusammengefügt.
Seitlich an den Hauptkern 200 ist ein als Streu- flussweg dienender Kern 204 angefügt, welcher die Sekundärwicklung 202 umgreift. Der Kern 204 kann ebenfalls aus zwei Schnittband-Kernhälften 204a und 204b aufgebaut sein, wobei jedoch an den Stellen 205 Luftspalte vorgesehen sind, welche den erhöhten magnetischen Widerstand bewirken.
In Fig. 2 ist mit 210 der Hauptkern eines weiteren Ausführungsbeispiels des Transformators bezeichnet. Der Kern 210 besteht aus den Teilen 210a und 210b und 210e, die an den Stellen 211 und 212 im wesentlichen ohne Bildung eines Luftspaltes zusammengefügt sind. Die Primärwicklung 213 ist auf den Kernteilen 210a und 210b angeordnet, während die Sekundärwicklung 214 auf dem geraden Kernteil 210c angeordnet ist. An diesen Kernteil 210c ist ein zusätzlicher Kern 215 seitlich angesetzt, welcher die Sekundärwicklung 214 umgreift und den magnetischen Streu- flussweg bildet.
Um den erhöhten magnetischen Widerstand zu bewirken, sind zwischen Kernteil 210e und Kern 215 Luftspalte 216 vorgesehen, die beispielsweise durch Zwischenlage magnetisch nicht leitender Plättchen aufrechterhalten werden, während die einzelnen Kernteile z. B. durch ein nicht dargestelltes Spannband zusammengepresst werden.
Die Fig.3a und 3b zeigen eine Ausführungsform mit einem Hauptkern 220, der dem Kern 200 (Fig. 1) entspricht. Dieser Kern 220 trägt die Primärwicklung 221 und die Sekundärwicklung 222. Den magnetischen Streuflussweg bildet der Kern 223, der hier an die Mittelstege der beiden U-förmigen Schnittband-Kern- teile angesetzt ist, wobei zwischen diesen und dem Kern 223 ebenfalls Luftspalte 224 verbleiben.
Fig. 4 zeigt beispielsweise ein mögliches Schaltbild der erfindungsgemässen Vorrichtung zur Konstanthal- tung einer Wechselspannung. 44 und 45 sind die Eingangsklemmen, die an ein übliches Wechselstromnetz angeschlossen werden. 51 und 52 sind die Ausgangsklemmen, an die der Verbraucher angeschlossen ist. Mit 40 ist allgemein der Transformator bezeichnet, der einen Hauptkern 41 und ein Streujoch 42 enthält. 43 ist die Primärwicklung und 46 die Sekundärwicklung, deren Enden mit 47, 49 bezeichnet sind. Die Sekundärwicklung 46 ist ferner mit mehreren Anzapfungen 48 versehen. An die Enden 47, 49 ist ein Kondensator 50 angeschlossen, der zusammen mit der Sekundärwicklung 46 einen auf die Netzfrequenz abgestimmten Resonanzkreis bildet.
Die Spannung an den Ausgangsklemmen 51, 52 wird innerhalb eines gewissen Lastbereiches auch bei schwankender Netzspannung konstant gehalten.
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Device for keeping an electrical load voltage constant The invention relates to a device for keeping an electrical load voltage constant with a leakage field transformer with a secondary winding connected to a capacitor to form a resonance circuit and a leakage flux path of increased magnetic resistance so that part of the magnetic flux excludes one of the windings the other can enforce, wherein the transformer has a main core made of sheet metal lamellas with a preferred magnetic direction.
A stray field transformer is known, the core of which is composed of individual laminated stacks, at least one E-shaped and one straight core part being used. The middle leg of the E-shaped core part is designed to be shortened, so that when the core is assembled, there is an air gap which causes the increased magnetic resistance of the leakage flux path. Since the air gap of the leakage flux path can practically no longer be changed after the transformer has been assembled, it is extremely difficult to manufacture this transformer with precisely predetermined properties.
In addition, because the magnetic core of the leakage flux path runs between the transformer windings, the iron path for the main flux is enlarged by twice the width of the leakage flux core, which requires more material.
The invention is based on the object of creating a device of the type mentioned at the outset, the transformer core of which is simple to manufacture and can be easily adjusted after its manufacture. The invention is characterized in that the leakage flux path is formed by a core part separated from the main core, also penetrated by the magnetic flux in the preferred magnetic direction, which, spanning at least one transformer winding, is attached to the side of the main core, and that to achieve the increased magnetic leakage resistance at least one air gap is provided.
The main transformer core can be made up of two U-shaped cut ribbon core halves, and a core that encompasses the secondary winding and also consists of two U-shaped core halves can be provided to form the leakage flux path, the core halves of which, however, are joined to form an air gap.
The main transformer core can also consist of two L-shaped core parts carrying the primary winding and a straight core part carrying the secondary winding, with a U-shaped core part being provided to form the leakage flux path, which is attached to the straight core part, encompassing the secondary winding, forming is set by air gaps.
The main transformer core can also be made up of two U-shaped cut ribbon core halves, whereby a U-shaped core is provided to form the leakage flux path, which is attached to the lamellar front edges of the central webs of the cut ribbon core halves with the formation of air gaps.
The invention is explained in more detail below with reference to the drawing of some exemplary embodiments. The drawing shows: FIG. 1 a perspective sectional view of a transformer with two U-shaped core parts for the leakage flux path, FIG. 2 a leakage field transformer with a straight core part carrying the windings and a U-shaped core attached to it for the leakage flux path, 3a and 3b a further embodiment of the transformer, in which a U-shaped core forming the leakage flux path is attached to the lamellar rim edges of the central webs of the cut ribbon core parts,
and FIG. 4 shows a circuit diagram of the device according to the invention for keeping an electrical alternating voltage constant.
In Fig. 1, the main core of the transformer is designated by 200, which preferably consists of two sectional
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tape core halves 200a and 200b is made, which carry the primary winding 201 and the secondary winding 202. The cut ribbon core halves 200a and 200b are joined together at locations 203 essentially without any air gaps.
A core 204 serving as a leakage flux path is attached to the side of the main core 200 and engages around the secondary winding 202. The core 204 can also be made up of two cut ribbon core halves 204a and 204b, but air gaps are provided at the points 205, which cause the increased magnetic resistance.
In FIG. 2, 210 denotes the main core of a further exemplary embodiment of the transformer. The core 210 consists of the parts 210a and 210b and 210e, which are joined together at the points 211 and 212 essentially without the formation of an air gap. The primary winding 213 is arranged on the core parts 210a and 210b, while the secondary winding 214 is arranged on the straight core part 210c. At the side of this core part 210c, an additional core 215 is attached, which surrounds the secondary winding 214 and forms the magnetic leakage flux path.
To bring about the increased magnetic resistance, air gaps 216 are provided between core part 210e and core 215, which are maintained, for example, by interposing magnetically non-conductive plates, while the individual core parts z. B. be pressed together by a tension band, not shown.
3a and 3b show an embodiment with a main core 220 which corresponds to the core 200 (FIG. 1). This core 220 carries the primary winding 221 and the secondary winding 222. The magnetic leakage flux path is formed by the core 223, which is attached to the center webs of the two U-shaped cut ribbon core parts, with air gaps 224 also remaining between these and the core 223.
For example, FIG. 4 shows a possible circuit diagram of the device according to the invention for keeping an alternating voltage constant. 44 and 45 are the input terminals that are connected to a standard AC network. 51 and 52 are the output terminals to which the consumer is connected. The transformer, which contains a main core 41 and a scattering yoke 42, is generally designated by 40. 43 is the primary winding and 46 is the secondary winding, the ends of which are denoted by 47, 49. The secondary winding 46 is also provided with a plurality of taps 48. A capacitor 50 is connected to the ends 47, 49 and, together with the secondary winding 46, forms a resonant circuit which is tuned to the mains frequency.
The voltage at the output terminals 51, 52 is kept constant within a certain load range even when the mains voltage fluctuates.