CH530703A - Wechselstrom-Transformator - Google Patents

Description

  
 



  Wechselstrom-Transformator
Der Patentanspruch des Hauptpatentes betrifft einen Wechselstrom-Transformator mit einem Magnetkern, der aus mindestens zwei, die Schenkel des Magnetkerns bildenden Blechpaketen besteht, die durch lösbare Laschen miteinander verbunden sind, und eine auf die nutzbare Länge jedes Schenkels aufgeteilte, aus mehreren Einzelspulen aufgebaute Primär- und Sekundärwicklung besitzt.



   Eine Teilaufgabe des Hauptpatentes war die bessere Ausnutzung der nutzbaren Eisenlänge, um das Wicklungsgewicht zu reduzieren und durch die sich aus einer geringeren Wicklungskonzentration ergebenden grösseren Kühlflächen eine grössere Dauerbelastbarkeit zu erzielen. Bei der Lösung dieser Aufgabe wurden gemäss dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 auf jedem der vier Schenkel eines im Grundriss   O-förmigen,    rechtwinkligen Magnetkerns je eine Spule angeordnet. Das Vorsehen von nur einer Spule pro Schenkel besitzt den Vorteil, dass nur wenige Spulentypen auf Lager gehalten werden müssen. Ein Nachteil der gewählten Anordnung liegt jedoch darin, dass beidseitig jeder Spule eine von der Höhe der jeweiligen Nachbarspule abhängige Eisenlänge des Schenkels unbenutzt bleibt.



   Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, bei einem Transformator mit O-förmigem, rechtswinkligem Magnetkerngrundriss, bei dem auf jedem der vier Schenkel je eine Spule angeordnet ist, eine Verbesserung der Ausnutzung der nutzbaren Eisenlänge herbeizuführen.



   Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass von den acht Seitenflächen der vier Spulen je vier an den Schenkeln des Magnetkerns und vier an den Mantelflächen benachbarter Spulen anliegen.



   Auf beiliegender Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt, welche im folgenden näher beschrieben werden. Es zeigen:
Fig. 1 einen Transformator mit rechteckigem Magnetkerngrundriss, bei dem der vom Magnetkern umschlossene Wicklungsraum nicht vollständig ausgenutzt ist.



   Fig. 2 einen Transformator mit rechteckigem Magnetkerngrundriss und praktisch vollständig ausgenutztem Wicklungsraum,
Fig. 3 einen Transformator mit quadratischem Magnetkerngrundriss und nicht vollständig ausgenutztem Wicklungsraum,
Fig. 4 einen Transformator mit quadratischem Magnetkerngrundriss und praktisch vollständig ausgenutztem Wicklungsraum,
Fig. 5 einen Transformator mit rechteckigem Magnetkerngrundriss, nicht vollständig ausgenutztem Wicklungsraum und spezieller Spulenanordnung und
Fig. 6 einen Transformator mit rechteckigem Magnetkerngrundriss, praktisch vollständig ausgenutztem Wicklungsraum und spezieller Spulenanordnung.



   In der Fig. 1 ist mit 1 ein Magnetkern bezeichnet, der aus zwei L-förmigen, stumpf gegeneinander gestossenen und mittels Laschenpaaren 2, 3 miteinander verbundenen Blechpaketen   1.1, 1.2    besteht. Diese Blechpakete   1.1, 1.2    sind hier gleichschenklig und besitzen genau gleiche Abmessungen.



  Die einzelnen Schenkel sind mit 1.11, 1.12, bzw. 1.21, 1.22 bezeichnet und bilden einen   O-förmigen,    rechtwinkligen Magnetkern 1. Auf dem Schenkel 1.11 sitzt eine Spule 4, auf dem Schenkel 1.12 eine Spule 5, auf dem Schenkel 1.21 eine Spule 6 und auf dem Schenkel 1.22 eine Spule 7. Mit 4.1, 4.2, 5.1, 5.2, 6.1, 6.2, 7.1, 7.2 sind die Stirnflächen und mit 4.3, 5.3, 6.3, 7.3 die Mantelflächen der Spulen 4, 5, 6, 7 bezeichnet.



  Die beiden Spulen 4 und 6, sowie die beiden Spulen 5 und 7 besitzen je gleiche Abmessungen. Um die nutzbare Eisenlänge besser auszunützen, sind die Spulen 4, 5, 6, 7 derart angeordnet und ausgelegt, dass jeweils ihre eine Stirnfläche z. B. 4.1 an demjenigen Schenkel z. B. 1.22 anliegt der dem die betreffende Spule z. B. 4 tragenden Schenkel z. B. 1.11 in einem bestimmten Drehsinn z. B. Gegenuhrzeigersinn benachbart ist. Mit der anderen Stirnfläche z. B. 4.2 liegt jede Spule an der Mantelfläche z. B. 5.3 der ihr im gleichen Drehsinn nachfolgenden Spule an.



   Mit dieser Spulenanordnung ist an jedem Schenkel bei gegebenen Spulendurchmessern die maximal mögliche Eisenlänge benutzt. Das Wicklungsgewicht und die Wicklungskonzentration kann dadurch reduziert werden. Neben einer grösseren Dauerbelastbarkeit des Transformators wird auch eine Verkleinerung der Streuung erzielt. Der vom Magnetkern 1 umschlossene Wicklungsraum 8 wird bei diesem Ausführungsbeispiel nur teilweise ausgenutzt.



   Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2, in welchem mit 1 wie  der der im Grundriss rechteckige Magnetkern des Transformators bezeichnet ist, sind vier Spulen 9, 10, 11, 12 vorgesehen, die den vom Magnetkern 1 umschlossenen Wicklungsraum 8 praktisch vollständig ausnutzen. Dabei sind immer zwei benachbarte Spulen z. B. 9, 10 derart dimensioniert, dass die Wicklungshöhe der einen, zusammen mit der Wicklungsbreite der andern praktisch die ganze Länge bzw.



  Breite des Wicklungsraumes 8 einnehmen.



   Sofern die geforderten Daten des Transformators es erlauben, werden die vier Spulen vorteilhafterweise mit gleichen Aussenabmessungen ausgeführt, wie dies aus Fig. 3 hervorgeht. Mindestens die Spulenkörper können dabei in grösseren Serien hergestellt, und die Lagerhaltung auf eine kleinere Anzahl Typen beschränkt werden. In der Fig. 3 ist mit 13 ein Magnetkern bezeichnet, der für die Bestückung mit den vier gleichen Spulen 14 zweckmässigerweise einen quadratischen Grundriss aufweist. Natürlich können auch bei dieser Anordnung die Spulen derart bemessen sein, dass praktisch der ganze, vom quadratischen Magnetkern 13 umschlossene Wicklungsraum benutzt ist. Eine entsprechende Anordnung ist in der Fig. 4 dargestellt, in welcher der Magnetkern wieder mit 13 und die entsprechenden Spulen mit 15 bezeichnet sind.



   In der Fig. 5 ist der Magnetkern wieder mit 1   bezeich-    net. Von den vier Spulen 16, 17, 18, 19 besitzen nur die beiden Spulen 17 und 19 je eine an einem Schenkel des Magnetkerns 1 und je eine an der Mantelfläche einer benachbarten Spule anliegende Stirnfläche. Die Spule 16 liegt dagegen mit beiden Stirnflächen an Schenkeln des Magnetkerns und die Spule 18 mit beiden Stirnflächen an Mantelflächen benachbarter Spulen an.

 

   Im Ausführungsbeispiel der Fig. 6 sind auf dem Magnetkern 1 zwei mit beiden Stirnflächen an Schenkeln des Magnetkerns 1 anliegende Spulen 20 und 22 und zwei mit beiden Stirnflächen an Mantelflächen benachbarter Spulen anliegende Spulen 21 und 23 vorgesehen.



   Je nach gewünschten Daten des Transformators wird die eine oder andere der in den Fig. 1 bis 6 dargestellten Anordnungen zur Anwendung gelangen. Im Rahmen der Erfindung sind auch noch andere Ausführungen möglich. Wesentlich ist dabei, dass für die maximale Ausnutzung der nutzbaren Eisenlänge diese Anordnungen so gewählt werden, dass von den acht Seitenflächen der vier Spulen je vier an Schen   keln    des Magnetkerns und vier an Mantelflächen benachbarter Spulen anliegen. 

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH

   Wechselstrom-Transformator mit einem Magnetkern, der aus mindestens zwei, die Schenkel des Magnetkerns bildenden Blechpaketen besteht, die durch lösbare Laschen mitein ander verbunden sind, und eine auf die nutzbare Länge jedes Schenkels aufgeteilte, aus mehreren Einzelspulen auf gebaute Primär- und Sekundärwicklung besitzt, wobei der Magnetkern einen O-förmigen, rechtwinkligen Grundriss be sitzt und auf jedem der vier Schenkel je eine Spule trägt, da durch gekennzeichnet, dass von den acht Seitenflächen (4.1, 4.2, 5.1, 5.2, 6.1, 6.2, 7.1, 7.2) der vier Spulen (4, 5, 6, 7) je vier (4.1, 5.1, 6.1, 7.1) an den Schenkeln (1.11, 1.12, 1.21, 1.22) des Magnetkerns (1, 13) und vier (4.2, 5.2, 6.2, 7.2) an den Mantel flächen (4.3, 5.3, 6.3, 7.3) benachbarter Spulen (4, 5, 6, 7) an liegen.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Transformator nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass jede Spule (4-7, bzw. 9-12, bzw. 14 bzw. 15) mit ihrer einen Stirnfläche (4.1, 5.1, 6.1, 7.1) an demjenigen Schenkel (1.11, 1.12, 1.21, 1.22) anliegt, der dem, die betref fende Spule tragenden Schenkel in einem bestimmten Drehsinn benachbart ist und mit der anderen Stirnfläche (4.2, 5.2, 6.2, 7.2) an der Mantelfläche (4.3, 5.3, 6.3, 7.3) der ihr im gleichen Drehsinn nachfolgenden Spule anliegt.

   2. Transformator nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass von zwei sich gegenüberliegenden Spulen (17, 19) je eine Stirnfläche an ein und denselben Schenkel und je eine Stirnfläche an ein und derselben Spulen-Mantelfläche anliegen und von den restlichen zwei Spulen (16, 18) die eine (16) mit beiden Stirnflächen an Schenkeln und die andere (18) mit beiden Stirnflächen an Mantelflächen benachbarter Spulen (17, 19) anliegt.

   3. Transformator nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass von zwei sich gegenüberliegenden Spulen (20, 22) beide Stirnflächen an Schenkeln des Magnetkerns (1) und von den restlichen beiden Spulen (21, 23) beide Stirnflächen an Mantelflächen der erstgenannten Spulen (20, 22) anliegen.

   4. Transformator nach Patentanspruch und einem der Unteransprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der vom Magnetkern (1, 13) umschlossene Wicklungsraum (8) von den Spulen (9-12 bzw. 15 bzw. 20-23) praktisch vollständig ausgenutzt ist.

   5. Transformator nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der O-förmige, rechtwinklige Grundriss des Magnetkerns (13) quadratisch ist.

   6. Transformator nach Patentanspruch und einem der Unteransprüche 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Spulen (4, 6 bzw. 5, 7) des Transformators gleiche Abmessungen besitzen.