ELECTRICAL TRANSFORMER

Abstract: 1. An electrical transformer comprising a magnetizable core, in particular a ferrite core, and at least two cylindrical winding carriers (9, 10) made of insulating material and of different cross-section, which are slipped on to the core and possibly divided, into winding chambers, and on to which the primary and secondary windings are wound so as to be fitted in one another and electrically separated, characterized in that at its one end face, the winding carrier (9) of the smallest cross-section has an integral carrier flange (11) which has contact pin connection strips (12, 13) arranged on opposite sides of the carrier flange and which serve for the primary and secondary windings ; that as a magnetizable core, E-core halves (1, 2) are provided, one E-core half (2) of which passes through openings (15, 16) in the carrier flange (11) at its outer flanks (6, 7) ; and that the central core parts (4, 8) of the two E-core halves extend into the enclosed space of the winding carrier (9) of the smallest cross-section.

Description: Elektrischer Ubertraqer Die Erfindung betrifft einen elektrischen Übertrager mit einem magnetisierbaren Kern und mit auf den Kern aufgeschobenem Isolierstoff-Wickelträger für die galvanisch getrennten Primär- und Sekundärwicklungen. Je nach Frequenzgebiet wird dabei aus magnetischen und wirtschaftlichen Gründen vorteilhafterweise Ferritmaterial oder Metallegierung als Werkstoff für den Kern eingesetzt, wobei sich diese beiden Werkstoffe im Anwendungsbereich überlappen können. Eine besondere Bedeutung kommt dem Ubertrager dadurch zu, dass er durch induktive Kopplung die vorstehend erwähnte galvanische Trennung von Primär- und Sekundärwicklungen aufweist, durch richtige Wahl des Windungszahlverhältnisses eine Anpassung des Ausgangswiderstandes der Spannungsquelle zum Eingangswiderstand der Last erreicht wird und gleichzeitig Spannungs- und Stromübersetzungen bei gutem Wirkungsgrad erzielt werden. Bei der Fertigung der bisher bekannten elektrischen Ubertrager vorstehender Art muss die elektrische Isolierung und der Primär- und Sekundärwicklung gegeneinander und die Potentialtrennung zwischen den Primär- und Sekundärwicklungen durch das aufwendige und insbesondere zeitraubende Einlegen von Isolierfolien zwischen die einzelnen Wicklungen bewerkstelligt werden. Zusätzlich müssen, um den Forderungen des VDE hinsichtlich ausreichender Kriechstrecken zwischen den Primär- und Sekundärwicklungen zu genügen, die Wicklungen an beiden Stirnenden der Wickelträger wingerückt werden, was ungenutzten Wickelraum zur Folge hat. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Übertrager der eingangs genannten Art zu gestalten, der ohne die bisher erforderliche Wicklungsisolation und Potentialtrennung mittels Isolierfolie vollautomatisch bewickelbar ist und trotzdem der VDE-Bestimmung 0860 entspricht. Darüberhinaus soll der- Ubertrager die Möglichkeit variabler Verschachtelung der Wicklungen; d.h. die Möglichkeit der Anwendung einer von Fall zu Fall variierenden Wickeltechnik bieten, da nur so eine letzlich optimale Verkopplung und niedrige Streuinduktivität erhalten werden. Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung einen elektrischen Überträger der eingangs genannten Art vor, der erfindungsgemäss0 mindestens zwei zylindrische Wickelträger unterschiedlichen Querschnitts und beliebiger Querschnittsform aufweist, die ineinandergesteckt und jeweils mit den Primär- bzw. Sekundärwicklungen bewickelt sind. Die Wickelträger, die vorzugsweise kreisringförmigen Querschnitt aufweisen, können jeweils in Wickelkammern aufgeteilt sein, deren Anzahl und Kammerhöhe in Anpassung an die gewünschte Verschachtelung der Wicklungen gewählt ist. Die Potentialtrennung der Primär- und Sekundärwicklungen und die elektrische Isolation der einzelnen Wicklungen gegeneinander ist so durch die Dicke der Wickelträger-Wandung bzw. durch die Höhe und Dicke der Kammertrennwände gewährleistet. Bevorzugt besitzt der Wickelträger kleinsten Querschnitts an seinem einen Stirnenden einen einstückig angeformten oder auch aufgesteckten Trägerflansch, der insbesondere auf gegenüberliegenden Seiten Kon taktanschlussleisten, insbesondere Kontaktstiftanschlussleisten für die Primär- und Sekundärwicklungen aufweist. An die vom Trägerflansch abgekehrten Stirnseiten der einzelnen Wickelträger sind dabei vorzugsweise Ringflansche angeformt, derart, dass jeweils der Flanschaussendurchmesser des Wickelträgers kleineren Querschnitts etwa dem Innendurchmesser des nächstfolgenden Wickelträgers grösseren Querschnitts entspricht. Durch die Höhe und die Dicke der Wickelträger-Flansche und durch den räumlich getrennten Anschluss der Primärund Sekundärwiclungen an die Kontaktstifte der jeweils gegebnüberliegenden Kontaktanschlussleisten, ist auch die Einhaltung der notwendigen Kriechstrecke gewährleistet. Die wahlweise Änderung der Anzahl und Höhe der Kammern der einzelnen Wickelträger ermöglicht darüberhinaus eine optimale Anpassung der Verkopplung an den einzelnen Anwendungsfall. Durch die Aufteilung des Wickelträgers in mehrere Wickelträger ist die vollautomatische Bewicklung problemlos durchführbar. Eine weiter-vereinfachte automatische Bewickelung ist möglich, wenn auch die auf den Wickelträger kleinsten Querschnitts aufgesteckten Wickelträger zusätzlich mehrteilig sind. Die Erfindung wird nachstehend anhand eine Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die einzige Figur zeigt dabei einen mit einem Trägerflansch ausgerüsteten Wickelträger und seine zugehörigen E-Kernhälften in teilweise auseinandergezogener, perspektivischer und teils gebrochener Ansicht. Zur besseren Veranschauli chung wurde in der Figur auf die Darstellung der Wicklungen verzichtet. Mit 9, 10 sind ineinandergesteckte zylindrische Wickelträger kreisringförmigen Querschnitts bezeichnet, die Flansche 17, bzw. 20 aufweisen und durch Trennwände 18, 19 bzw. 21, 22, 23, 24 in Kammern aufgeteilt sind. An das vom Flansch 17 abgekehrte Stirnende des Wickelträgers 9 ist ein Trägerflansch 11 einstückig angeformt oder aufgesteckt, der in Einzelelemente aufgetrennte Kontaktanschlussleisten 12, 13 für Kontaktstifte 14 besitzt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Trennwand 24 und der Trägerflansch 11 mit randoffenen Ausnehmungen 26 ausgestattet, die zur lagegesicherten Zuführung der Wickelenden 25 zu den Kontaktstiften 14 dienen. Der Trägerflansch 11 besitzt in seinem zwischen den Kontaktanschlussteilen 12, 13 liegenden Bereich Durchbrechungen 15, 16 durch welche eine E-Kernhälfte 2 mit ihren äusseren Schenkeln 6, 7 geführt ist. Diese und die zweite E-Kernhälfte 1 tauchen im montierten Zustand mit ihren Mittelbutzen 8 bzw. 4 in das vom Wickelträger 9 umschlossene Innere des Wickelträgers ein, so dass die einander zugekehrten Strinflächen der Schenkel 3, 6 bzw. 5,7 aufeinanderliegenden und die Stirnflächen der Mittelbutzen 4, 8 unter Bildung eines Luftspalts zueinander beabstandet sind.

Claims: Patantansprüche 1. Elektrischer Ubertrager mit einem magnetisierbaren Kern, insbesondere Ferritkern, und mit auf den Kern aufgeschobenem Isolierstoff-Wickelträger für die galvanisch getrennten Primär- und Sekundärwickelungen, g e k e n n z e i c h n e t, durch mindesten zwei zylindrische Wickelträger (9,10) unterschiedlichen Querschnitts, die ineinandergesteckt und mit den Primär- bzw. Sekundärwicklungen bewickelt sind. 2. Elektrischer Ubertrager nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Wickelträger (9) kleinsten Querschnitts an seinem einen Stirnende einen sinstückig angeformten Trägerflansch (11) für Kontaktanschlussleisten (12, 13) für Primär- und Sekundärwicklungen aufweist. 3. Elektrischer Ubertrager nach Ansporuch 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass als Kontaktanschlussleisten Kontaktstiftanschlussleisten vorgesehen sind, die auf gegenüberliegenden Seiten des Trägerflansches (11) angeordnet sind. 4.. Elektrischer Ubertrager nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Wickelträger (9, 10) kreisringförmigen Querschnitt aufweisen. 5. Elektrischer Ubertrager nach Anspruch 1 und einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass an die vom Trägerflansch (11) abgekehrten Strinseiten der Wickelträger (9, 10) vorzugsweise Ringflansche (17, 20) angeformt sind, derart, dass jeweils der Flanschaussendurchmesser des Wickelträgers (9) kleineren Querschnitts etwa dem Innendurchmesser des nächstfolgenden Wickelträgers (10) grösseren Querschnitts entspricht. 6. Elektrischer Ubertrager nach Anspruch 1 und einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i ch n e t, dass die Wickelträger (9, 10) in Wickelkammern aufgeteilt sind, deren Anzahl und Kammerhöhe in Anpassung andie gewünschte Verschachtelung der Wicklungen gewählt ist. 7. Elektrischer Ubertrager nach Anpruch 1 und einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die auf den Wickelträger (9) kleinsten Querschnitts aufgesteckten Wickelträger (10) mehrteilig sind. 8. Elektrischer Ubertrager nach Anspruch 1 und einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass als megnetisierbarer Kern E-Kernhälften(l, 2) vorgesehen sind, dass die eine E-Kernhälfte (2) mit ihren äusseren Schenkeln (6, 7) durch Durchbrechungen (15, 16) im Trägerflansch (11) gereift und dass die Mittelbutzen (4, 8) der beiden E-Kernhälften in den umhüllten Raum des Wickelträgers (9) kleinsten Querschnitts eintauchen.

Inventors: HUBERT, HERRMANN, DIPL.-ING., KVOCH, ANTON, PAULIK, ERNST
Applicants: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT BERLIN UND MUNCHEN
Application year: 1983
Main classification: H01F19
IPC codes: H01F19