DE20006289U1

DE20006289U1 - Transformatoranordnung

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Publication number: DE20006289U1
Application number: DE20006289U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-01-14
Filing date: 2000-04-06
Publication date: 2000-11-16
Anticipated expiration: 2010-04-07

Description

Die Erfindung betrifft eine Transformatoranordnung nach dem Oberbegriff des Schutzanspruches 1.

Üblicherweise sind beispielsweise Ringkerntransformatoren so aufgebaut, daß auf ■ einem ringförmigen Eisenkern wenigstens eine Primärspule und eine Sekundärspule aufgewickelt sind. Solche Anordnungen sind dahingehend problematisch, daß die Herstellung bzw. das Aufwickeln der genannten Primär- und Sekundärspulen auf einen ringförmigen Kern relativ aufwendig und kompliziert ist. Zudem sind die magnetischen Streuverluste der bekannten Ringkerntransformatoren relativ groß.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine Transformatoranordnung zu schaffen, die relativ einfach herstellbar ist und bei deren Betrieb magnetische Streufelder minimiert sind.
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Der wesentliche Vorteil besteht darin, daß die erfindungsgemäße Transformatoranordnung, insbesondere im Vergleich zu einem an sich bekannten Ringkerntransformator, besonders einfach herstellbar ist, weil die Primärspule und die Sekundärspule der erfindungsgemäßen Transformatoranordnung einfach ringförmig wie normale Spulen wickelbar und z.B. in ein isolierendes Kerngehäuse einlegbar sind. Da bei der erfindungsgemäßen Transformatoranordnung ein magnetisch leitendes Ringelement den Umfang der Primärspule und der Sekundärspule umgibt, entstehen nur minimale Streuverluste, weil sowohl der Primärfluß, wie auch der Sekundärfluß im Querschnitt des die Primärspule und Sekundärspule umgebenden Eisenmaterials des Ringelementes verlaufen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Im folgenden werden die Erfindung und deren Ausgestaltungen im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert. Es zeigen: 25

Figur 1 eine Aufsicht auf eine erfindungsgemäße ringförmige Transformatoranordnung;

Figur 2 einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Transformatoranordnung entlang der Linie II-II;

und

Figur 3 eine Darstellung zur Erläuterung des Verlaufes

der magnetischen Flüsse.
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In der Figur 1 ist die erfindungsgemäße ringförmige Transformatoranordnung mit 1 bezeichnet. Die aus ihrem geschlossenen magnetisch leitenden Ringelement 2 herausgeführten Anschlüsse der in der Figur 1 nicht sichtbaren Primärspule 3 und der ebenfalls nicht sichtbaren Sekundärspule 4 sind mit 31 bzw. 41 bezeichnet.

Der Figur 2 ist entnehmbar, daß das Ringelement 2 eine obere ringförmig gewickelte Primärspule 3 und eine ebenfalls ringförmig gewickelte untere Sekundärspule 4 umgibt, die in einer mittigen Ausnehmung 6 des Querschnittes des Ringelementes 2 angeordnet sind, und deren Anschlüsse 31 bzw. 41 gemäß Figur 1 nach außen geführt sind.

Es wird darauf hingewiesen, daß, während die Figur 2 ein Ringelement 2 mit einem kreisförmigen Querschnitt zeigt, auch beliebig andere Querschnittsformen, insbesondere ein quadratischer oder rechteckiger Querschnitt, möglich sind.

20. Die Figur 3 zeigt den Querschnitt III-III der Figur 2, gemäß dem das Ringelement 2 aus zwei Teilen, nämlich einem oberen Teil 21 und einem unteren Teil 22 besteht, die zu einer Einheit zusammengesetzt sind. In der Ausnehmung 6 befindet sich ein Gehäuse 5, in dessem oberen Teil die Primärspule 3 und in dessem unteren Teil die Sekundärspule 4 angeordnet sind. Das Gehäuse 5 besteht vorzugsweise aus einer oberen Halbschale 51, einer unteren Halbschale 52 und einer mittleren Trennplatte 53, die jeweils aus einem isolierenden Material bestehen. Bei anderen Querschnittsformen weisen die Halbschalen 51, 52 anstatt eines halbkreisförmigen Querschnittes beispielsweise einen halbrechteckigen oder halbquadratischen Querschnitt auf.

Das Ringelement 2 besteht beispielsweise aus einzelnen Blechen oder aus einem beliebigen magnetisch gut leitenden Material. z.B. Ferrit.

Die vorliegende Transformatoranordnung wird in der folgenden Weise einfach zusammengesetzt. Die Primärspule 3 und die Sekundärspule 2 werden mit der Hilfe von bekannten Wikkelmaschinen in einer einfachen Weise ringförmig gewickelt. Beispielsweise wird zuerst die Sekundärspule 4 in die Gehäuseschale 52 eingelegt und wird die Öffnung der Gehäuseschale 52 nachfolgend mit der Trennplatte 53 abgedeckt, auf die die Primärwicklung 3 aufgelegt wird. Schließlich wird auf die Primärspule 3 die Gehäuseschale 51 aufgelegt, so daß sich die in der Figur 3 ersichtliche Anordnung ergibt.

1.5 Diese Anordnung wird dann in die Ausnehmung 6 des Teiles 22 eingelegt und mit dem Teil 21 abgedeckt, wobei die Teile 21, 22 entlang der Trennlinie 23 in einer beliebigen Weise miteinander verbunden werden.

Im Betrieb wird der von der Primärspule 3 entstehende magnetische Fluß 0P in dem außenliegenden, magnetisch gut leitenden Ringelement 2 geführt, das einen geschlossenen Kreis beschreibt. Dieser Fluß induziert in der Sekundärspule 4 eine gegenläufige Spannung, die wiederum einen Gegenfluß 0S bei einer Belastung erzeugt. Die Streuverluste sind vorteilhafterweise äußerst niedrig, da beide Flüsse 0P und 0S im Inneren des magentisch leitenden Ringes 2 verlaufen.

Ferner ist es von großer Bedeutung, daß der Blindwiderstand der erfindungsgemäßen Transformatoranordnung 1 sehr hoch ist, weshalb der Transformator im Leerlauf eine große Gegenspannung erzeugt, die den Stromfluß reduziert. Die er-

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findungsgemäße Transformatoranordnung weist einen hohen Kurzschlußfaktor auf.

Allgemein gesagt, ist es auch denkbar, die Primärspule und die Sekundärspule in einer anderen Anordnung als in der Figur 3 dargestellt, in der Ausnehmung anzuordnen. Beispielsweise können die Primärspule und die Sekundärspule gegenüber der dargestellten Anordnung um 90° verdreht sein. Es ist auch denkbar, die Primärspule und die Sekundärspule "gemischt" als eine Spuleneinheit zu wickeln.

Claims

1. Transformatoranordnung mit wenigstens einer Primärspule (3) und wenigstens einer Sekundärspule (4), dadurch gekennzeichnet, daß die Primärspule (3) und die Sekundärspule (4) jeweils ringförmig gewickelt und nebeneinander angeordnet in einer Ausnehmung (6) eines ringförmigen, magnetisch leitenden Ringelementes (2) angeordnet sind.

2. Transformatoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärspule (3) und die Sekundärspule (4) koaxial in der Längsrichtung der Transformatoranordnung nebeneinander angeordnet sind.

3. Transformatoranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärspule (3) und die Sekundärspule (4) gemeinsam in einem sie umgebenden Gehäuse (5) aus einem isolierenden Material angeordnet und durch eine innerhalb des Gehäuses (5) vorgesehene Trennplatte (53) aus einem isolierenden Material voneinander getrennt sind, und daß das ringförmige Gehäuse (5) in der Ausnehmung (6) des Ringelementes (21) angeordnet ist.

4. Transformatoranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (5) aus einer ersten Halbschale (51) und einer zweiten Halbschale (52) zusammengesetzt ist und durch die Trennplatte (53) in zwei Teilräume zur Aufnahme der Primärspule bzw. der Sekundärspule unterteilt ist.

5. Transformatoranordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (5) einen kreisförmigen Querschnitt besitzt.

6. Transformatoranordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (5) einen rechteckigen Querschnitt besitzt.

7. Transformatoranordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (5) einen quadratischen Querschnitt besitzt.

8. Transformatoranordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringelement (2) einen kreisförmigen Querschnitt besitzt, in dem mittig die Ausnehmung (6) angeordnet ist.

9. Transformatoranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringelement (2) eine rechteckige Ausnehmung (6) zur Aufnahme des Gehäuses (5) besitzt.

10. Transformatoranordnung nach Anspruch 67 dadurch gekennzeichnet, daß das Ringelement (2) eine quadratische Ausnehmung (6) zur Aufnahme des Gehäuses (5) besitzt.

11. Transformatoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringelement (2) aus einem ersten Teil (21) und einem zweiten Teil (22) zu einer Einheit zusammengesetzt ist.

12. Transformatoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringelement (2) bzw. das erste Teil (21) und das zweite Teil (22) des Ringelementes (2) aus Eisenblechen bestehen.

13. Transformatoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringelement (2) aus einem Ferrit-Material besteht.

14. Transformatoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse (31) der Primärspule (3) und die Anschlüsse (41) der Sekundärspule (4) durch das Ringelement (2) nach außen geführt sind.

15. Transformatoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärspule und die Sekundärspule konzentrisch zueinander angeordnet sind.

16. Transformatoranordnung nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 3 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärspule und die Sekundärspule als eine Spuleneinheit gemischt gewickelt sind.