DE102008024602B4

DE102008024602B4 - Schaltungsanordnung und deren Verwendung

Info

Publication number: DE102008024602B4
Application number: DE200810024602
Authority: DE
Inventors: Bernhard Schneider; Thomas Uhl
Original assignee: SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Current assignee: SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Priority date: 2008-05-21
Filing date: 2008-05-21
Publication date: 2014-04-03
Anticipated expiration: 2028-05-22
Also published as: DE102008024602A1

Abstract

Schaltungsanordnung zur Steuerung einer zweipoligen Induktivität,
wobei die Schaltungsanordnung einen Kern aufweist, der einen Mittenschenkel, zwei Außenschenkel sowie die Schenkel verbindende Joche aufweist,
wobei eine mit Wechselstrom beaufschlagte Hauptwicklung (L) um den Mittenschenkel gewickelt ist,
wobei eine mit unipolarem Strom beaufschlagte Steuerwicklung (L2) in eine erste und zweite Teilwicklung aufgeteilt ist, die in gleichem Wicklungssinn jeweils auf ein an den Mittenschenkel angrenzendes Joch derart aufgewickelt sind, dass
der von der ersten Teilwicklung erzeugte Fluss sich zum von der Hauptwicklung erzeugten Flussanteil im zugehörigen Joch addiert
und
der von der zweiten Teilwicklung erzeugte Fluss sich zum von der Hauptwicklung erzeugten Flussanteil im anderen zugehörigen Joch subtrahiert,
wobei der Mittenschenkel einen Luftspalt S aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung und deren Verwendung.
Es ist bekannt, Induktivitäten mit Kapazitäten zu einer Resonanzschaltung zu verbinden.
Aus der DE 28 11 205 A1 ist ein Transformator mit veränderbarer Ausgangsspannung bekannt, bei der das Feld der Steuerspulen 4A und 4B bei deren Bestromung gemäß dortiger 6 das von der Hauptwicklung 2 erzeugte Feld in den Kernabschnitt 1A drängt, auf den die Sekundärwicklung gewickelt ist. Bei unbestromten Steuerspulen tritt nur ein Teil des von der Hauptwicklung 2 erzeugten Feldes in den Kernabschnitt 1A. Derjenige Anteil des von der Hauptwicklung erzeugten Flusses, welcher der Sekundärspule zur Verfügung steht, ist also mittels Bestromung der Steuerspulen veränderbar.
Aus der 3 der DE 10 2006 014 603 A1 ist ein magnetisches Element bekannt, dessen Mittenschenkel oder Innenschenkel einen Luftspalt aufweist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anlage mit einer Induktivität weiterzubilden.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei der Schaltungsanordnung nach den in Anspruch 1 und bei der Verwendung nach den in Anspruch 10, 11 oder 12 angegebenen Merkmalen gelöst.
Wichtige Merkmale der Erfindung bei der Schaltungsanordnung sind, dass sie zur Steuerung einer zweipoligen Induktivität verwendet wird,
wobei die Schaltungsanordnung einen Kern aufweist, der einen Mittenschenkel, zwei Außenschenkel sowie die Schenkel verbindende Joche aufweist,
wobei eine mit Wechselstrom beaufschlagte Hauptwicklung um den Mittenschenkel gewickelt ist,
wobei eine mit unipolarem Strom beaufschlagte Steuerwicklung in eine erste und zweite Teilwicklung aufgeteilt ist, die in gleichem Wicklungssinn jeweils auf ein an den Mittenschenkel angrenzendes Joch derart aufgewickelt sind, dass
der von der ersten Teilwicklung erzeugte Fluss sich zum von der Hauptwicklung erzeugten Flussanteil im zugehörigen Joch addiert
und
der von der zweiten Teilwicklung erzeugte Fluss sich zum von der Hauptwicklung erzeugten Flussanteil im anderen zugehörigen Joch subtrahiert,
wobei der Mittenschenkel einen Luftspalt aufweist.
Von Vorteil ist dabei, dass der Wert der Induktivität auf einen gewünschten Sollwert hin veränderbar und abstimmbar ist.
Insbesondere weist die Steuerwicklung zumindest zwei Teilwicklungen auf, deren Wicklungssinn derart ausgeführt ist,

– dass die Richtung des im vom ersten Teilbereich der Steuerwicklung umfassten Bereich erzeugten Flusses der Richtung des von der Hauptwicklung bei Beaufschlagung positivem Strom erzeugten Hauptflusses in diesem Bereich entspricht,
– und dass die Richtung des im vom zweiten Teilbereich der Steuerwicklung umfassten Bereich erzeugten Flusses der Richtung des von der Hauptwicklung bei Beaufschlagung mit negativem Strom erzeugten Hauptflusses in diesem zweiten Bereich, insbesondere also im vom zweiten Teilbereich der Steuerwicklung umfassten Bereich, entspricht.

Von Vorteil ist dabei, dass die induzierte Spannung gering bleibt und trotzdem ein Feld erzeugbar ist, das den Kern der Hauptspule magnetisiert, insbesondere als Gleichfeld, also konstantes Feld.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Steuerwicklung derart ausgeführt, dass jeweils abwechselnd nach Ausführung einer ersten Anzahl von Windungen eines Teilbereiches eine entsprechende Anzahl von Windungen des anderen Teilbereichs ausgeführt ist, insbesondere wobei die Anzahl einen Wert zwischen 1 und 10 annimmt. Von Vorteil ist dabei, dass die in den ersten Windungen induzierte Spannung gering bleibt und somit auch die Isolierung nur gegen geringe Spannungen ausgeführt werden muss.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist eine Versorgungswicklung auf zumindest einem Schenkel des Kerns vorgesehen, mit der Mittel zur Erzeugung des unipolaren Stroms verbunden sind, insbesondere wobei die Mittel aus der induzierten Spannung, insbesondere also Sekundärspannung, der Versorgungswicklung versorgt sind. Von Vorteil ist dabei, dass die Versorgung der Steuerspule dezentral ermöglicht ist. Es muss also keine Versorgungsleitung zusätzlich zum Primärleiter verlegt werden sondern es genügt die Verlegung des Primärleiters, aus dem die Steuerspule induktiv über die Versorgungsspule versorgbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung umfassen die Mittel zur Erzeugung des unipolaren Stroms eine steuerbare Anordnung, wie DC/DC-Wandler, Leistungsschalter und/oder steuerbarer Widerstand. Von Vorteil ist dabei, dass der Wert des Stromes in der Steuerspule stellbar ist, also steuerbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Kern einen Luftspalt S auf, welcher im von der Hauptwicklung erzeugten Hauptfluss durchdrungen wird, wobei die von den jeweiligen Teilwicklungen erzeugten Flüsse im Wesentlichen durch Bereiche des Kerns ohne Luftspalt geleitet sind. Von Vorteil ist dabei, dass ein nur geringer Steuerstrom notwendig ist, mit dem die Sättigung desjenigen Bereiches ermöglicht ist, der vom Hauptfluss der Teilwicklungen durchdrungen wird. Der Luftspalt ist nur in demjenigen Bereich des Kerns angeordnet, der vom Hauptfluss der Hauptwicklung im wesentlichen ausschließlich durchdrungen wird, wodurch die Steilheit der Magnetisierungskennlinie für die Hauptwicklung verminderbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung werden die Steuersignale zur Ansteuerung berührungslos und/oder galvanisch getrennt übertragen. Von Vorteil ist dabei, dass kein zusätzlicher Aufwand für galvanische Trennung betrieben werden muss. Außerdem ist es einfach ermöglicht, dass die mit der Steuerspule verbundene Steuerelektronik auf verschiedenem Potential arbeitet.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Mittel als Steuerglied einer Regelschaltung vorgesehen und mit dieser verbunden. Von Vorteil ist dabei, dass der Wert des Steuerstromes regelbar ist, insbesondere also auf einen Sollwert hin.
Wichtig bei der Anordnung ist, dass sie zur berührungslosen Energieübertragung vorgesehen ist, wobei ein mittelfrequenter Strom in ein langgestreckt ausgeführtes Primärleitersystem eingespeist wird,
wobei Verbraucher aus einer mit dem Primärleitersystem induktiv gekoppelt vorgesehenen Sekundärspule versorgt sind,
wobei der Sekundärspule eine derartige Kapazität in Reihe oder parallel zugeschaltet ist, dass die zugehörige Resonanzfrequenz im Wesentlichen der Mittelfrequenz, insbesondere zwischen 10 und 500 kHz, des Stromes entspricht,
wobei die zweipolige Induktivität als Sekundärspule vorgesehen ist.
Von Vorteil ist dabei, dass ein auf Resonanz angelegter Schaltungsteil, wie beispielsweise ein Resonanzschwingkreis, eine Gyratoranordnung, oder auch ein Transformator auf einen gewünschten Wert hin regelbar sind.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Induktivität die Sekundärspule. Von Vorteil ist dabei, dass auch bei einem Vierpol wie Trafo oder dergleichen die Induktivität steuerbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Induktivität in einer Gyratoranordnung vorgesehen. Von Vorteil ist dabei, dass die Gyratoranordnung auf den gewünschten Soll-Frequenzverlauf hin einstellbar ist
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Induktivität derart mit der Induktivität des Primärleitersystem verbunden ist und eine derartige Kapazität mit dem Primärleitersystem in Wirkverbindung ist, dass die zugehörige resultierende Resonanzfrequenz auf die Mittelfrequenz abstimmbar ist. Von Vorteil ist dabei, dass der Wirkungsgrad optimierbar ist und alterungs-, witterungs- oder temperaturbedingte Veränderungen ausgleichbar sind.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Kapazität in einer das Primärleitersystem direkt oder über einen Transformator speisenden Gyratoranordnung angeordnet und/oder die Kapazität ist in Reihe oder parallel beschaltet zur mit der Induktivität des Primärleitersystem verbundenen Induktivität vorgesehen. Von Vorteil ist dabei, dass die Abstimmung des Primärleitersystems ebenfalls mittels der steuerbaren Induktivität ausführbar ist. Hierbei wird die steuerbare Induktivität in Reihe geschaltet zum Primärleiter, also zur Induktivität des Primärleiters. Die zur Erreichung der Resonanz vorgesehene Kapazität ist innerhalb der Gyratoranordnung vorgesehen, aus der das Primärleitersystem über einen Transformator hinweg versorgt wird.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist eine Reglerschaltung vorgesehen, deren Eingang mit einem Mittel zur Erfassung der relativen Phasenlage zwischen einer Spannung und einem Strom vorgesehen ist, insbesondere wobei der Strom der Primärstrom ist, und deren Ausgang mit der steuerbaren Induktivität als Stellglied verbunden ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine automatische Regelung vorsehbar ist, die auch bei Veränderung von physikalischen Parametern den Wert der Resonanzfrequenz nachführt, indem sie die steuerbare Induktivität auf den gewünschten Wert hin regelt.
Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert:
In der 1 ist der schematische Schaltplan eines ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels gezeigt. In der 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel gezeigt, wobei statt des Schaltgliedes 1 ein steuerbarer Widerstand verwendet ist. In der 3 ist ein anderes Ausführungsbeispiel gezeigt, wobei statt des Schaltgliedes 1 der 1 ein DC/DC-Wandler gezeigt ist. In der 4 ist eine Induktivität mit zwei zueinander zugewandten E-förmigem Kernen gezeigt, wobei Wicklungen symbolisch angedeutet sind.
In der 1 ist die Hauptwicklung mit der Induktivität L dargestellt mit den Anschlüssen E1 und A1 induktiv gekoppelt, also beispielsweise auf den Kern der Hauptwicklung gewickelt, sind die Steuerwicklung L2 mit den Anschlüssen E2 und A2 und die Versorgungswicklung L3 mit den Anschlüssen E3 und A3 vorgesehen. Dabei wird die Wicklung der Hauptwicklung L mit einem Wechselstrom gespeist, wodurch an der induktiv gekoppelten Versorgungswicklung eine Spannung bereit stellbar ist, die einem Gleichrichter zugeführt wird. Die gleichgerichtete Spannung ist optional mit einem Kondensator glättbar und wird dann einem Schaltglied 1 zugeführt, wobei dieses getaktet betrieben wird, beispielsweise pulsweitenmoduliert. Hierbei wird in jeder Taktperiode für einen ersten Zeitabschnitt ein vom Schaltglied umfasster Schalter, beispielsweise ein steuerbarer Leistungshalbleiterschalter, geschlossen und in einem nachfolgenden Zeitabschnitt geöffnet. Auf diese Weise ist der durch die Steuerwicklung L2 fließende Strom steuerbar. Im zeitlichen Mittel fließt also ein Gleichstrom durch die Steuerwicklung L2, wodurch somit der Kern der Hauptwicklung eine entsprechende Magnetisierung erfährt. Hierbei ist wichtig, dass die Magnetisierung des Kerns keine lineare Funktion des durch den Strom erzeugten Magnetfeldes ist sondern bei größeren Stromwerten sogar in ein Sättigungsverhalten übergeht.
Auf diese Weise ist also die effektive Induktivität L der Hauptwicklung veränderbar abhängig vom in die Steuerwicklung eingeprägten Strom. Mittels der Versorgungswicklung ist somit eine von weiteren elektronischen Schaltungen galvanisch getrennte Versorgung ermöglicht, die auch räumlich weit entfernt einsetzbar ist ohne hierzu notwendige Versorgungskabel.
Die Steuersignale für das Schaltglied 1 sind berührungslos und sogar galvanisch getrennt übertragbar. Beispielsweise ist hierzu ein Optokoppler am Schaltglied 1 vorgesehen, das mit einer in der Figur nicht gezeigten zentralen Steuerung in Wirkverbindung ist. Alternativ ist auch ein auf den Primärleiter aufmodulierter hochfrequenter Stromanteil zur Übertragung der Steuersignale für das Schaltglied verwendbar. Die zugehörige Frequenz ist größer als die Mittelfrequenz des in den Primärleiter eingespeisten Stromes, also des für die Leistungsversorgung wesentlichen Stromanteils. Mittels der Versorgungsspule ist auch der hochfrequente Stromanteil detektierbar und somit im Schaltglied abkoppelbar vom Versorgungsstromanteil.
Anstatt der genannten Steuersignale sind in weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen auch nur Informationen übertragbar, wobei dann im Schaltglied eine elektronische Schaltung zur Erzeugung der Steuersignale umfasst ist.
Als Material zur Herstellung des Kerns eigenen sich Ferrit-Materialien oder auch andere ferromagnetischen oder ferrimagnetischen Materialien.
Die erfindungsgemäße Anordnung ist bei einem System zur berührungslosen Energieübertragung verwendbar, bei dem ein langgestreckt verlegter Primärleiter vorgesehen ist, in den ein mittelfrequenter Stromeingeprägt wird, insbesondere mit einer Frequenz zwischen 10 und 500 kHz. Der entlang dem Primärleiter bewegbare Verbraucher weist eine Sekundärspule auf, die induktiv mit dem Primärleiter gekoppelt ist und der eine derartige Kapazität in Reihe oder parallel zugeschaltet ist, so dass die zugehörige Resonanzfrequenz im Wesentlichen der Mittelfrequenz entspricht. Hierbei ist die Hauptwicklung der erfindungsgemäßen Anordnung als Sekundärwicklung verwendbar und mittels des Stromes in der Steuerwicklung die Induktivität veränderbar, also die Resonanzfrequenz auf die Mittelfrequenz hin regelbar oder abstimmbar. Mittels der resonanten Übertragung sind aus der Sekundärwicklung versorgte Verbraucher mit einem nur geringfügig schwankenden Wirkungsgrad versorgbar bei schwankendem Abstand zwischen Primärleiter und Sekundärspule.
Des Weiteren wird zur Erzeugung des mittelfrequenten Stromes für den Primärleiter ein Umrichter verwendet, dessen Endstufe aus einer unipolaren Spannung, der sogenannten Zwischenkreisspannung, versorgt wird, die von einem netzgespeisten Gleichrichter erzeugt wird. Die Endstufe umfasst hierbei Halbbrücken, welche jeweils zwei in Reihe geschaltete pulsweitenmoduliert angesteuerte Leistungshalbleiterschalter umfassen. Auf diese Weise ist eine mittelfrequente Spannung erzeugbar, die zur Speisung einer Gyratoranordnung verwendet ist. Mittels der Gyratoranordnung wird aus der mittels der Endstufe realisierten Spannungsquelle eine mittelfrequente Stromquelle hergestellt, die zur Speisung einer Primärleiterschleife vorgesehen ist, wobei die Primärleiterschleife den Primärleiter umfasst.
Als Gyratoranordnung wird ein Vierpol verwendet, der mindestens eine Induktivität und mindestens eine Kapazität umfasst, wobei die Werte dieser Größen derart gewählt sind, dass die zugehörige Resonanzfrequenz der Mittelfrequenz im Wesentlichen entspricht. Hierzu ist als Induktivität wiederum eine erfindungsgemäße Anordnung verwendbar, so dass die Induktivität auf den optimalen Wert abstimmbar oder darauf hin regelbar ist.
Vorteiligerweise sind somit alterungs-, feuchtigkeits-, witterungs-, temperaturbedingte oder anderweitig bedingte Abweichungen oder Drifte der Werte ausgleichbar und/oder nachregelbar.
Zwischen dem Ausgang des Gyrators und der Primärleiterschleife ist ein Transformator anordenbar, der zur Anpassung der Induktivität verwendbar ist. Auch für dessen Induktivitäten ist die erfindungsgemäße Anordnung einsetzbar, um diese abstimmbar auszuführen.
Dem langgestreckt verlegten Primärleiter ist insgesamt eine Kapazität in Reihe beschaltet, so dass die zugehörige Resonanzfrequenz auf die Mittelfrequenz abzustimmen ist. Bei räumlich weit ausgedehnten Anlagen ist es hierbei vorteilhaft, den Primärleiter in Abschnitte aufzuteilen und jedem Abschnitt eine Teilkapazität zuzuordnen. Zusätzlich ist zur Abstimmung auch eine Induktivität zuordenbar, beispielsweise in Reihe, wobei diese als erfindungsgemäße Anordnung ausführbar ist und somit eine Abstimmung auf die Resonanzfrequenz ermöglicht ist.
Die genannten Komponenten sind also mit erfindungsgemäß steuerbaren Induktivitäten ausstattbar und somit abstimmbar auf die gewünschten Sollwerte.
In der 2 ist statt des steuerbaren Schaltgliedes 1 ein steuerbarer Widerstand R vorgesehen, der somit den Wert der Hauptinduktivität bestimmt. Die Funktionsweise ist der 1 entsprechend ausgeführt.
In der 3 ist statt des steuerbaren Schaltgliedes 1 der 1 ein steuerbarer DC/DC-Wandler vorgesehen. Die Funktionsweise ist der 1 entsprechend ausgeführt. Der Tastgrad oder das Tastverhältnis δ bestimmen somit die Induktivität.
In der 4 ist eine beispielhafte Ausführung der steuerbaren Hauptinduktivität erfindungsgemäßen Anordnung gezeigt. Hierbei ist die Hauptwicklung L um den ersten E-förmigen Kern 2 gewickelt und weist die Anschlüsse E1 und A1 auf. Der zum Schließen des aus dem ersten E-förmigen Kern austretenden Magnetflusses vorgesehene zweite E-förmige Kern weist um seinen Mittelschenkel die Versorgungswicklung L3 auf, wobei die Anschlüsse mit E3 und A3 bezeichnet sind. Die Steuerwicklung L2 ist in zwei Teilwicklungen ausgeführt, wobei die erste Teilwicklung im rechten Hauptschenkel und die zweite Teilwicklung im linken Hauptschenkel vorgesehen ist. Die Wicklungssinne der beiden Teilwicklungen sind gegenläufig ausgeführt. Der von der Hauptwicklung L erzeugte Fluss geht vom Hauptschenkel des ersten E-förmigen Kerns 2 in den Hauptschenkel des zweiten E-förmigen Kerns 3 über und teilt sich dann in zwei Hälften auf, wobei die erste im ersten Hauptschenkel und die zweite Hälfte im zweiten Hauptschenkel fließt. Somit wird das von der ersten Teilwicklung der Steuerwicklung L2 erzeugte Feld im ersten Hauptschenkel auf den von der Hauptwicklung erzeugten Flussanteil aufaddiert und das von der zweiten Teilwicklung der Steuerwicklung L2 erzeugte Feld im zweiten Hauptschenkel auf den von der Hauptwicklung erzeugten Flussanteil subtrahiert. Auf diese Weise ist eine Steuerung der Induktivität für die positive Halbwelle des in der Hauptwicklung L vorgesehenen Wechselstromes in gleicher Weise wie für die negative Halbwelle ausführbar.
Weiterer Vorteil ist bei der geschilderten Ausführung der Teilwicklung, dass die vom in die Hauptwicklung eingespeisten Wechselstrom in die Steuerwicklung induzierte Spannung im Wesentlichen verschwindet. Vorzugsweise wird die Wicklung der Steuerwicklung derart ausgeführt, dass nach einer ersten Windung der ersten Teilwicklung die erste Windung der zweiten Teilwicklung mit dem oben beschriebenen Wicklungssinn ausgeführt wird. Danach wird wiederum eine Windung der ersten Teilwicklung ausgeführt und durch weiteres Abwechseln des Ausführens einer Windung der jeweiligen Teilwicklung fortgefahren.
Um den Fertigungsaufwand und die Wicklungslänge zu verringern, ist es auch vorteilig, statt in der geschilderten Weise in abwechselnder Reihenfolge nur eine Windung jeder Teilwicklung auszuführen, mehrere Windungen der jeweiligen Teilwicklung auszuführen. Auch auf diese Weise ist die an der Steuerwicklung insgesamt auftretende induzierte Spannung reduzierbar.
Vorzugsweise sind die E-förmigen Kerne rotationssymmetrisch um ihren Mittelschenkel herum ausgeführt und weisen somit den in der 4 gezeigten E-förmigen Querschnitt auf.
Wichtig ist bei der 4 auch, dass der Mittelschenkel einen Spalt, also einen Luftabstand umfasst. Vorteiligerweise sind die Hauptschenkel ohne Luftspalt ausgeführt und somit ist eine möglichst kleine Steuerleistung notwendig. In den von der Steuerwicklung erzeugten hauptsächlichen Feldlinien ist also kein Luftspalt vorhanden und somit nur ein kleiner Steuerstrom notwendig, also auch nur eine kleine Steuerleistung. Schon der kleine Strom hat also eine große Wirkung.
Anstatt einer Versorgungsspule ist auch eine Gleichstromversorgung von einer nicht gezeigten zusätzlichen Versorgungsschaltung ausführbar.
Bezugszeichenliste

1: ansteuerbarer Schaltglied
2: erster E-förmiger Kern
3: zweiter E-förmiger Kern
L: Induktivität der Hauptwicklung
L2: Induktivität der Steuerwicklung
L3: Induktivität der Versorgungswicklung
E1, A1: Anschlüsse der Hauptwicklung
E2, A2: Anschlüsse der Steuerwicklung
E3, A3: Anschlüsse der Versorgungswicklung
S: Luftspalt
SW: Schalterstellung
R: Widerstandswert
δ: Tastgrad, Tastverhältnis

Claims

Schaltungsanordnung zur Steuerung einer zweipoligen Induktivität, wobei die Schaltungsanordnung einen Kern aufweist, der einen Mittenschenkel, zwei Außenschenkel sowie die Schenkel verbindende Joche aufweist, wobei eine mit Wechselstrom beaufschlagte Hauptwicklung (L) um den Mittenschenkel gewickelt ist, wobei eine mit unipolarem Strom beaufschlagte Steuerwicklung (L2) in eine erste und zweite Teilwicklung aufgeteilt ist, die in gleichem Wicklungssinn jeweils auf ein an den Mittenschenkel angrenzendes Joch derart aufgewickelt sind, dass der von der ersten Teilwicklung erzeugte Fluss sich zum von der Hauptwicklung erzeugten Flussanteil im zugehörigen Joch addiert und der von der zweiten Teilwicklung erzeugte Fluss sich zum von der Hauptwicklung erzeugten Flussanteil im anderen zugehörigen Joch subtrahiert, wobei der Mittenschenkel einen Luftspalt S aufweist.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerwicklung (L2) derart ausgeführt ist, dass jeweils abwechselnd nach Ausführung einer Anzahl von Windungen eines Teilbereiches eine entsprechende Anzahl von Windungen des anderen Teilbereichs ausgeführt ist.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, die Anzahl einen Wert zwischen 1 und 10 annimmt.
Schaltungsanordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Versorgungswicklung (L3) auf dem Mittenschenkel des Kerns ausgebildet ist, mit welcher Mittel zur Erzeugung des unipolaren Stroms verbunden sind.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel aus der in die Versorgungswicklung (L3) induzierten Spannung der Versorgungswicklung (L3) versorgt werden.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 4 oder 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Erzeugung des unipolaren Stroms eine steuerbare Anordnung umfassen.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, dass die steuerbare Anordnung ein DC/DC-Wandler, ein Leistungsschalter oder ein steuerbarer Widerstand ist.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsanordnung Mittel zur berührungslosen und/oder galvanisch getrennten Übertragung der Steuersignale für die steuerbare Anordnung umfasst.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel als Steuerglied einer Regelschaltung ausgebildet und mit dieser verbunden sind.
Verwendung einer Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 bei einer Anordnung zur berührungslosen Energieübertragung, wobei ein mittelfrequenter Strom in ein langgestreckt ausgeführtes Primärleitersystem eingespeist wird, wobei Verbraucher aus einer mit dem Primärleitersystem induktiv gekoppelt angeordneter Sekundärspule versorgt sind, wobei der Sekundärspule eine derartige Kapazität in Reihe oder parallel zugeschaltet ist, dass die zugehörige Resonanzfrequenz der Mittelfrequenz des Stromes entspricht, wobei die zweipolige Induktivität die Sekundärspule ist.
Verwendung einer Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 bei einer Anordnung zur berührungslosen Energieübertragung, wobei ein eine Mittelfrequenz aufweisender Strom in ein langgestreckt ausgeführtes Primärleitersystem eingespeist wird, wobei Verbraucher aus einer mit dem Primärleitersystem induktiv gekoppelt angeordneter Sekundärspule versorgt sind, wobei der Sekundärspule eine derartige Kapazität in Reihe oder parallel zugeschaltet ist, dass die zugehörige Resonanzfrequenz der Mittelfrequenz des Stromes entspricht, zur Abstimmung der mit einer Kapazität in Wirkverbindung stehenden Primärleitersystem-Induktivität auf die Mittelfrequenz.
Verwendung einer Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 in einer Gyratoranordnung.