DE4318270A1

DE4318270A1 - Coaxial transformer, mode of operation and device for the electromagnetic transformation of power

Info

Publication number: DE4318270A1
Application number: DE19934318270
Authority: DE
Original assignee: ZIELINSKI ADOLF HERBERT ASTOR 84307 EGGENFELDEN DE
Current assignee: ZIELINSKI ADOLF HERBERT ASTOR 84307 EGGENFELDEN DE
Priority date: 1993-06-02
Filing date: 1993-06-02
Publication date: 1994-12-08

Abstract

The efficiency of an electric transformer is of considerable importance in the conversion of power. The conversion can be improved only a little by means of the known methods, such as for example the reduction of the so-called 'copper and iron losses'. According to the invention, an increase in the efficiency is achieved by the coaxial arrangement of the phases and of the transformer core.

Description

Der Wirkungsgrad eines elektrischen Transformators ist von wesentlicher Bedeutung bei der Umwandlung von Energie. Die Reduzierung der sogenannten "Kupfer- und Eisenverluste" und andere bekannte Maßnahmen können den Wirkungsgrad nicht wesentlich verbessern.The efficiency of an electrical transformer is essential Importance in the conversion of energy. The reduction the so-called "copper and iron losses" and other known ones Measures cannot significantly improve efficiency.

Der in Anspruch 1 gegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, den Wirkungsgrad des Transformators wesentlich zu erhöhen. Durch die Unterdrückung bzw. Reduzierung der elektromagnetischen Rückkopplung auf die Primärphase, also den Primärleiter, des Transformators wird dies erreicht.The invention given in claim 1 is based on the problem to significantly increase the efficiency of the transformer. By the suppression or reduction of electromagnetic feedback on the primary phase, i.e. the primary conductor, of the transformer this is achieved.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, indem Primärphase, Sekundärphase und Kern des Transformators koaxial angeordnet werden.This object is achieved according to the invention in that Primary phase, secondary phase and core of the transformer coaxial to be ordered.

Die Unterdrückung bzw. Reduzierung der Rückkopplung bewirkt eine wesentliche Verbesserung des Wirkungsgrades des Transformators.The suppression or reduction of the feedback causes one substantial improvement in the efficiency of the transformer.

In der folgenden Beschreibung wird unter den Bezeichnungen Primär- und Sekundärphase oder Primär- und Sekundärleiter die Strecke zwischen den äußersten Enden der koaxial angeordneten elektrischen Leitern des Transformators gemeint.In the following description, primary and secondary phase or primary and secondary conductors the route between the extreme ends of the coaxially arranged electrical Conductors of the transformer meant.

Das Prinzip der Erfindung wird anhand der Fig. 1-6 dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf diese Ausführungen. Ein Sachkundiger kann weitere Ausführungen und Anwendungen erdenken, die auf der gleichen Erfindung beruhen.The principle of the invention is illustrated with reference to FIGS. 1-6 and described in more detail below. However, the invention is not limited to these statements. One skilled in the art can think of other implementations and applications based on the same invention.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt eines koaxialen Transformators. Fig. 1 shows a cross section of a coaxial transformer.

Fig. 2 zeigt das Prinzipschaltbild eines koaxialen Transformators. Fig. 2 shows the basic circuit diagram of a coaxial transformer.

Fig. 3 zeigt das Prinzipschaltbild vier koaxialer Transformatoren deren Primärphasen sowie Sekundärphasen in Reihe geschaltet sind. Fig. 3 shows the basic circuit diagram of four coaxial transformers whose primary phases and secondary phases are connected in series.

Fig. 4 zeigt das Prinzipschaltbild vier koaxialer Transformatoren, deren Primärphasen in Reihe geschaltet sind und deren Sekundärphasen parallel geschaltet sind. Fig. 4 shows the principle circuit diagram showing four coaxial transformers having their primary stages are connected in series and the secondary phases are connected in parallel.

Fig. 5 zeigt das Prinzipschaltbild eines 3-Phasen-Transformators in Stern-Schaltung. Fig. 5 shows the principle circuit diagram of a 3-phase transformer in shows star connection.

Fig. 6 zeigt das Prinzipschaltbild eines 3-Phasen-Transformators in Dreieck-Schaltung. Fig. 6 shows the basic circuit diagram of a 3-phase transformer in a delta connection.

Fig. 1 zeigt den Querschnitt eines koaxialen Transformators gemäß der Erfindung. Fig. 1 shows the cross section of a coaxial transformer according to the invention.

Die Primärphase 11 und Sekundärphase 12, vorzugsweise aus Kupfer, sind koaxial angeordnet. Diese Leiter 11 und 12 sind induktiv durch ein geeignetes magnetisch leitfähiges Medium 13 verbunden. Je nach Frequenz- und Einsatzbereich kann dieses Medium Stahl, Transformator-Blech, Ferrit, Luft, usw. sein. Die koaxialen Transformatorteile 11, 12 und 13 sind galvanisch durch elektrische Isolatoren 14, 15 und 16 aus elektrisch nicht-leitendem Material getrennt. Die koaxiale Anordnung des Transformatorkerns 13 zwischen der Primärphase 11 und Sekundärphase 12, bewirkt eine Reduzierung der elektromagnetischen Rückkopplung auf die Primärphase 11 bei Abgabe von elektrischer Energie durch die Sekundärphase 12. Hierdurch wird der Wirkungsgrad bei der elektromagnetischen Energieumwandlung wesentlich verbessert.The primary phase 11 and secondary phase 12 , preferably made of copper, are arranged coaxially. These conductors 11 and 12 are connected inductively by a suitable magnetically conductive medium 13 . Depending on the frequency and application area, this medium can be steel, transformer sheet metal, ferrite, air, etc. The coaxial transformer parts 11 , 12 and 13 are galvanically separated by electrical insulators 14 , 15 and 16 made of electrically non-conductive material. The coaxial arrangement of the transformer core 13 between the primary phase 11 and the secondary phase 12 brings about a reduction in the electromagnetic feedback to the primary phase 11 when electrical energy is emitted by the secondary phase 12 . This significantly improves the efficiency of electromagnetic energy conversion.

Fig. 2 zeigt das Prinzipschaltbild des koaxialen Transformators. Wird eine elektrische Wechsel- oder Pulsspannung an den Eingang 23 des koaxialen Transformators angelegt, so fließt ein entsprechender elektrischer Strom durch die Primärleiter 21. Durch Induktion wird eine elektrische Spannung in dem Sekundärleiter 22 erzeugt und steht am Transformator-Ausgang 24 zur Verfügung. Fig. 2 shows the basic circuit diagram of the coaxial transformer. If an electrical AC or pulse voltage is applied to the input 23 of the coaxial transformer, a corresponding electrical current flows through the primary conductor 21 . An electrical voltage is generated in the secondary conductor 22 by induction and is available at the transformer output 24 .

Koaxiale Transformatoren können vorzugsweise als Stäbe oder Stangen hergestellt werden. Bei Bedarf und je nach gewünschter Spannung und Strom, können diese Stäbe zu einer "Transformatoren Batterie" geschaltet werden. Coaxial transformers can preferably be used as rods or Rods are made. If necessary and depending on the desired Voltage and current, these rods can become a "transformers Battery ".

Fig. 3 zeigt vier koaxiale Transformatoren, deren Primärleiter und Sekundärleiter in Reihe geschaltet sind. Fig. 3 shows four coaxial transformers, the primary conductors and secondary conductors are connected in series.

Fig. 4 zeigt vier koaxiale Transformatoren, deren Primärleiter in Reihe und deren Sekundärleiter parallel geschaltet sind. Fig. 4 shows four coaxial transformers whose primary conductors are connected in series and whose secondary conductors are connected in parallel.

Koaxiale Transformatoren können auch als Mehrphasen-Transformatoren geschaltet werden. Fig. 5 zeigt einen 3-Phasen- Transformator in Stern-Schaltung und Fig. 6 zeigt einen 3-Phasen- Transformator in Dreieck-Schaltung. Durch Schaltung von vorgefertigten Stäben wird eine große Flexibilität in der Herstellung erreicht.Coaxial transformers can also be switched as multi-phase transformers. Fig. 5 shows a 3-phase transformer in a star connection and Fig. 6 shows a 3-phase transformer in a delta connection. By switching prefabricated bars, great flexibility in production is achieved.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß der Sekundärleiter vorzugsweise aus Stahl oder aus einem anderen geeigneten magnetisch und elektrisch leitfähigem Material hergestellt wird. Hierdurch wird die Funktion des Transformatorkerns mit übernommen bzw. ersetzt durch den Sekundärleiter.Another embodiment of the invention is that the Secondary conductor preferably made of steel or another suitable magnetically and electrically conductive material becomes. As a result, the function of the transformer core with taken over or replaced by the secondary leader.

Claims

1. Coaxial transformer, operation and device for electromagnetic transformation of energy, consisting predominantly of at least two electrical conductors, inductively connected by a suitable medium, characterized in that said conductors are arranged coaxially one inside the other.

2. Coaxial transformer, operation and facility for electromagnetic Transformation of energy, according to claim 1, characterized, that the primary and secondary phases of the transformer are formed are made up of the stretches between the extreme ends of the called electrical conductors.

3. Coaxial transformer, operation and facility for electromagnetic Transformation of energy, according to claims 1-2, characterized, that medium called the inductive electrical conductors connects, is arranged coaxially between the conductors.

4. Coaxial transformer, operation and facility for electromagnetic Transformation of energy, according to claims 1-2, characterized, that at least one of the electrical conductors mentioned is magnetically conductive or magnetizable.

5. Coaxial transformer, operation and facility for electromagnetic Transformation of energy, according to claims 1-4, characterized, that at least one of the electrical conductors mentioned by a enclosed magnetically conductive or magnetizable medium becomes.

6. Coaxial transformer, operation and facility for electromagnetic Transformation of energy, according to claims 1-5, characterized, that the inner conductor of the primary phase of the transformer corresponds.

7. Coaxial transformer, operation and facility for electromagnetic Transformation of energy, according to claims 1-6, characterized, that the outer conductor corresponds to the secondary phase.