(19) |
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(11) |
EP 0 349 604 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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18.05.1994 Patentblatt 1994/20 |
(22) |
Anmeldetag: 17.11.1988 |
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(86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/CH8800/213 |
(87) |
Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 8906/860 (27.07.1989 Gazette 1989/16) |
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(54) |
TRANSFORMATOR
TRANSFORMER
TRANSFORMATEUR
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE DE FR GB IT LU NL SE |
(30) |
Priorität: |
14.01.1988 CH 119/88
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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10.01.1990 Patentblatt 1990/02 |
(73) |
Patentinhaber: RIEDI-JOKS, Susanne |
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CH-6006 Luzern (CH) |
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(72) |
Erfinder: |
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- BITTERLI, Hanspeter
CH-6003 Luzern (CH)
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(74) |
Vertreter: Fischer, Franz Josef et al |
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BOVARD AG
Patentanwälte VSP
Optingenstrasse 16 3000 Bern 25 3000 Bern 25 (CH) |
(56) |
Entgegenhaltungen: :
DE-A- 153 955 FR-A- 912 527 US-A- 1 662 132 US-A- 3 360 753
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DE-C- 735 778 FR-A- 1 588 871 US-A- 3 268 843 US-A- 3 673 491
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Transformator gemäss dem Oberbegriff des
Patentanspruches 1 und geht aus von der US-A-1'662'132.
[0002] Transformatoren dienen dazu, die elektrische Energie einer bestimmten Spannung in
eine solche einer anderen Spannung umzuwandeln. Sie finden daher auf dem gesamten
Gebiet der Elektro-Technik und der Elektronik Anwendung. Die Tatsache, dass die elektrische
Energie auf dem langen Weg von der Produktion bis zum Verbrauch meist dreimal, oft
sogar noch häufiger, transformiert wird, zeigt auch die Wichtigkeit der Transformatoren
für die Elektro-Energie-Versorgung. Von ihrer Betriebssicherheit und ihrem Wirkungsgrad
wird die technische und wirtschaftliche Güte der Elektrizitätsversorgung massgeblich
beeinflusst. Unter diesen Gegebenheiten wurde die Entwicklung des Transformatorenbaues
aussergewöhnlich weit getrieben. Der Transformator ist eines der betriebssichersten
Glieder der Elektro-Energie-Versorgungs-Systeme. Der Transformator besteht im Prinzip
aus einem Eisenkern und zwei gegeneinander und gegen Erde isolierten Wicklungen. Der
Eisenkern ist einerseits der mechanische Träger der Wicklungen und andererseits führt
er den magnetischen Fluss, der die Uebertragung der Spannung von der einen Wicklung
zur anderen bewirkt. Diejenige Wicklung, welcher die Energie zugeführt wird, heisst
Primärwicklung und diejenige, welcher die Energie, vermindert um den Eigenverbrauch
des Transformators, entnommen wird, heisst Sekundärwicklung.
[0003] Aufgrund des Aufbaues der Transformatoren ist die relative Sekundärspannungsschwankung
genau gleich der relativen Primärspannungsschwankung. Bei Belastung des Transformators
sinkt die Sekundärleerlaufspannung um den inneren Spannungsabfall, hervorgerufen durch
die Kurzschlussimpedanz und den Belastungsstrom, ab. Die Sekundärspannung des Transformators
ist primärspannungsschwankungs- und belastungsstromabhängig. Dieser Umstand führt
dazu, dass durch die dauernd auftretende Wechselbelastung in den Elektro-Energie-Verteilnetzen
die Verbraucherspannung ständig auf einen bestimmten Verbraucherspannungspegel von
400/231 Volt ausreguliert werden muss. Diese Ausregulierung erfolgt mit elektromotorisch
angetriebenen Laststufenschaltern oberspannungsseitig in den Unterwerkstransformatoren
unter Last. Diese Betriebsart hat unweigerlich einen enormen Verschleiss der Schaltkontakte
der Laststufenschalter zur Folge, so dass diese periodisch einer kostspieligen Revision
unterzogen werden müssen. Einerseits ist die mögliche Stufenzahl der Laststufenschalter
aus konstruktiven und wirtschaftlichen Gründen begrenzt, so dass daher doch eine relativ
grobe Ausregulierung der Verbraucherspannung erfolgt und andererseits die Belastungsänderung
relativ feinstufig auftritt. Diese Tatsachen führen dazu, dass die Verbraucherbetriebsspannung
auf 400/231 Volt angesetzt wird, durchschnittlich ca. 5 % über der Verbrauchernennspannung
von 380/220 Volt liegt, und dauernd in bestimmten Grenzen schwankt. Aufgrund der Dimensionierung
der Elektro-Apparate weisen diese einen festen inneren ohmschen Widerstand oder eine
feste innere Impedanz auf. Diese Begebenheiten führen dazu, dass diese Apparate beim
Anschluss an eine ca 5 %-ige Ueberspannung auch einen ca. 5 %-igen höheren Betriebsstrom
aus dem Verbrauchernetz ziehen und dadurch einen ca. 10 %-igen Elektro-Energie-Mehrverbrauch
verursachen. Dieser wird in den Elektro-Apparaten zum grössten Teil nur in eine ungenutzte
Mehrverlustwärme umgesetzt, welche sich negativ auf die Betriebstüchtigkeit und die
Lebensdauer dieser Apparate auswirkt. Ebenso sind die vorliegenden Spannungsschwankungen
und die bei der Stufenumschaltung auftretenden Ueberspannungsspitzen bei hochempfindlichen
Anlagen, wie Computer-Anlagen, numerisch gesteuerten Maschinen etc., sehr unerwünscht
und können daher schädliche oder gar katastrophale Folgen haben. Die herkömmlichen
Transformatoren sind die Verursacher eines ca. 10 %igen Elektro-Energie-Mehrverbrauches
und bringen gerade auch im Zusammenhang mit der sich immer mehr ausbreitenden, hochempfindlichen
Prozessortechnik eine Vielzahl von Problemen, welche gelöst werden müssen.
[0004] Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Transformator zu schaffen, der
die erwähnten Probleme löst. Mit dem erfindungsgemässen Transformator sollen die Laststufenschalter
in den Unterwerkstransformatoren für die Elektro-Energie-Verteilung und die Stufenumschaltung
in den übrigen Transformatoren für gleiche oder ähnliche Anwendung überflüssig werden.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen Transformator zu schaffen, mittels
dem die unstabile Sekundärspannung über einen bestimmten Primärspannungsschwankungsbereich
belastungsunabhängig von Leerlauf bis Vollast, respektive bis zu einer bestimmten
Ueberlast, in bestimmten Grenzen leistungsfaktorunabhängig und in bestimmten Grenzen
frequenzunabhängig konstant gehalten werden kann. Im weiteren soll die Erfindung einen
Transformator schaffen, mittels dem jedes beliebig bestimmbare Sekundärspannungsverhalten
belastungsunabhängig und/oder belastungsabhängig innerhalb eines bestimmten Primärspannungsbereiches
erzeugt werden kann.
[0005] Die Erfindung löst diese Aufgabe mit einem Transformator, der die Merkmale des Patentanspruches
1 aufweist.
[0006] Ein Transformator mit vier voneinander getrennten Kernen, wobei eine Wicklung alle
vier Kerne gemeinsam umfasst, ist in der US 1 662 132 offenbart. Auf jedem der Kerne,
die alle ohne Luftspalt ausgeführt sind, ist je eine weitere Wicklung vorhanden. Die
Windungszahlen der Wicklungen sind so, dass die in der alle Kerne umfassenden Wicklung
induzierte Spannung per Ampèrewindung doppelt so gross ist wie die Spannung pro Ampèrewindung
in jeder der weiteren Wicklungen. Der Transformator wird als Aufwärts- oder Abwärts-Transformator
für Spannungen eingesetzt. Ein von normalen bekannten Transformatoren abweichender
Sekundärspannungsverlauf bei Primärspannungsschwankungen und/oder Laständerungen ist
nicht offenbart.
[0007] In den Zeichnungen sind erfindungsgemässe Transformatoren in verschiedenen Ausführungsarten
beispielsweise dargestellt. Die einzelnen Ausführungsarten dienen zur Schaffung bestimmter
Verhaltensarten der Sekundärspannung, entweder belastungsunabhängig und/oder belastungsabhängig.
Weiter sind die physikalischen Hintergründe seiner Wirkungsweise anhand von verschiedenen
Magnetisierungskurven veranschaulicht. In der nachfolgenden Beschreibung ist der grundsätzliche
Aufbau und das Funktionsprinzip des erfindungsgemässen Transformators und des erfindungsgemässen
Transformatoren-Systems erläutert. Ferner werden die gezeigten Ausführungsarten beschrieben
und deren Wirkungsweise erklärt. Der erfindungsgemässe Transformator wird im folgenden
Delta-Phi-Trafo genannt.
[0008] Es zeigen
- Fig. 1
- den prinzipiellen Aufbau des Delta-Phi-Trafos bestehend aus den Kernen SK und RK und
den Wicklungen A, B und C, der Kern SK ist in zwei Kerne 1 und 2 unterteilt, mit der
Wicklung A als Primärwicklung, Wicklungen B und C in offener Schaltung;
- Fig. 2
- den prinzipiellen Aufbau des Delta-Phi-Trafos in erweiterter Ausführung, bestehend
aus den Kernen SK, RK, SAK und RAK und den Wicklungen A, B, C, D und E, mit der Wicklung
A, welche die Kerne SK, RK und SAK umschlingt, als Primärwicklung, die Wicklungen
B, C, D und E als Sekundärwicklungen in offener Schaltung;
- Fig. 3
- die Magnetisierungskurven Induktion in Funktion der Feldstärke für zwei verschiedene
Materialien;
- Fig. 4
- den Einfluss der Luftspaltstrecken auf die Magnetisierungskurven Induktion in Funktion
der Durchflutung:
Kurve A: die Magnetisierungskurve für das Kernblech,
Kurve B: die Magnetisierungskurve für eine kleine Luftspaltstrecke,
Kurve C: die Resultierende aus Kurve A und Kurve B,
Kurve D: die Magnetisierungskurve für eine grosse Luftspaltstrecke,
Kurve E: die Resultierende aus Kurve A und Kurve D;
- Fig. 5
- eine aus mehreren, teilweise mit Luftspalten versehenen Kernen (1, 2, 3, ..., n-1,
n), aufgebaute Kernanordnung
Kern 1: ohne Luftspalt
Kern 2: mit einem kleinen Luftspalt
Kern 3: mit einem grösseren Luftspalt
Kern n-1: mit zwei Luftspalten
Kern n: mit vier Luftspalten;
- Fig. 6
- mögliche Luftspaltformen, dabei bedeuten:
a) paralleler Luftspalt
b) Luftspalt keilförmig nach unten
c) Luftspalt keilförmig nach oben
d) Luftspalt symmetrischkeilförmig
e) Luftspalt trapezförmig nach unten
f) Luftspalt trapezförmig nach oben
g) Luftspalt symmetrisch trapezförmig;
- Fig. 7
- die Magnetisierungskurven für zwei Kerne mit verschiedenen magnetischen Charakteristika
Induktion in Funktion der Durchflutung und der daraus resultierenden Gesamtinduktion:
Kurve A: die Magnetisierungskurve für den Kern SK
Kurve B: die Magnetisierungskurve für den Kern RK
Kurve C: die Gesamtmagnetisierungskurve für beide Kerne SK und RK;
- Fig. 8
- die Magnetisierungskurven für zwei Kerne mit verschiedenen magnetischen Charakteristika
Induktion in Funktion der Primärspannung und der daraus resultierenden Gesamtinduktion
mit gleicher Steigung der drei Kurven innerhalb des bestimmten Primärspannungsbereiches:
Kurve A: die Magnetisierungskurve für den Kern SK
Kurve B: die Magnetisierungskurve für den Kern RK
Kurve C: die Gesamtmagnetisierungskurve für beide Kerne SK und RK;
- Fig. 9
- die Magnetisierungskurven für zwei Kerne mit verschiedenen magnetischen Charakteristika
Induktion in Funktion der Primärspannung und der daraus resultierenden Gesamtinduktion
mit ungleicher Steigung der drei Kurven innerhalb des bestimmten Primärspannungsbereiches:
Kurve A: die Magnetisierungskurve für den Kern SK
Kurve B: die Magnetisierungskurve für den Kern RK
Kurve C: die Gesamtmagnetisierungskurve für beide Kerne SK und RK,
die Kurve B hat die grössere Steigung als die Kurve A;
- Fig. 10
- die Magnetisierungskurven für zwei Kerne mit verschiedenen magnetischen Charakteristika
Induktion in Funktion der Primärspannung und der daraus resultierenden Gesamtinduktion
mit ungleicher Steigung der drei Kurven innerhalb des bestimmten Primärspannungsbereiches:
Kurve A: die Magnetisierungskurve für den Kern SK
Kurve B: die Magnetisierungskurve für den Kern RK
Kurve C: die Gesamtmagnetisierungskurve für beide Kerne SK und RK,
die Kurve B hat die kleinere Steigung als die Kurve A;
- Fig. 11
- den Bereich des Verhaltens der Sekundärspannung.
[0009] Bevor im einzelnen auf den prinzipiellen Aufbau und die Wirkungsweise des Delta-Phi-Trafos
eingegangen wird, sei vorausgeschickt, dass er sinnvollerweise in mindestens drei
verschiedenen Funktionsstufen betrieben werden kann, nämlich in einer Primär-, Sekundär-
und Tertiärfunktion.
[0010] Arbeitet der Delta-Phi-Trafo in der Primärfunktion, so erfolgt die elektrische Einspeisung
direkt aus einem unstabilisierten Netz. Arbeitet er in der Sekundärfunktion, so erfolgt
die elektrische Einspeisung auf mindestens eine Primärwicklung von mindestens einem
Sekundärzweig eines vorgeschalteten Delta-Phi-Trafos mit Primär- oder Sekundärfunktion
oder direkt aus einem stabilisierten Netz. Es können also auch mehrere Delta-Phi-Trafos
mit Sekundärfunktion hintereinander geschaltet werden. Ein Transformator mit Tertiärfunktion
kann sowohl ein Delta-Phi-Trafo als auch Transformator herkömmlicher Bauart sein.
Die Sekundärwicklung des Transformators mit Tertiärfunktion wird in Serie mit dem
oder den Hauptstrom-Sekundärwicklungszweig(en) des oder der Delta-Phi-Trafos mit Primär-
und/oder Sekundärfunktion geschaltet. Beim Transformator mit Tertiärfunktion erfolgt
die elektrische Einspeisung auf mindestens eine Primärwicklung aus dem oder den Nebenstrom-Sekundärwicklungszweigen
des oder der Delta-Phi-Trafos mit Primär- und/oder Sekundärfunktion(en). Die Sekundärwicklungen
mehrerer Transformatoren mit Tertiärfunktion können in Serie geschaltet werden. Auch
die Parallelschaltung oder kombinierte Schaltungen der Sekundärwicklungen der Transformatoren
mit Tertiärfunktion sind möglich.
[0011] Die Funktionsweise des Delta-Phi-Trafos liegt einem speziellen Magnetisierungseffekt
zugrunde.
[0012] Werden mindestens zwei getrennte Kerne mit unterschiedlichen magnetischen Charakteristika
von einer gemeinsamen Erregerwicklung umschlossen, die Erregerwicklung an eine ansteigende
Spannung gelegt, so fliesst in der Erregerwicklung der Leerlaufstrom.
[0013] Dadurch, dass diese Kerne von der gleichen Erregerwicklung mit der entsprechenden
Windungszahl umschlossen sind, erfahren die Kerne die gleiche magnetische Durchflutung,
d.h., die Durchflutung des einen Kernes ist gleich der Durchflutung des anderen Kernes.
Infolge der unterschiedlichen magnetischen Charakteristika werden die Kerne unterschiedlich
magnetisiert, d.h., es bilden sich in den Kernen unterschiedliche magnetische Flüsse
respektive Induktionen. Da von der Erregerwicklung aus gesehen, der Leerlaufstrom
auf einen gemeinsamen Kern, zusammengesetzt aus den einzelnen Kernen, deren Gesamtquerschnitt
aus der Summe der einzelnen Kerne besteht, wirkt, kann aufgrund der angelegten Erregerspannung,
der Frequenz, der Windungszahl der Erregerwicklung und des gesamten Kernquerschnittes
bei jeder angelegten Erregerspannung die entsprechende Gesamtinduktion bestimmt werden.
Anhand der vorliegenden Magnetisierungskurven Induktionen in Funktion der Durchflutung
und den einzelnen Kernquerschnitten kann ebenfalls die Gesamtinduktion bestimmt werden.
Die Gesamtinduktion B ist die Summe der einzelnen magnetischen Flüsse geteilt durch
die Summe der einzelnen Kernquerschnitte. Die, auf diese Art, bestimmte Gesamtinduktion
B in Funktion der Durchflutung muss eine Kurve darstellen. Die Umgestaltung der Magnetisierungskurve
Induktion in Funktion der Durchflutung in die Magnetisierungskurve Induktion in Funktion
der Primärspannung geschieht so, dass die Kurve der Gesamtinduktion B in der Magnetisierungskurve
Induktion in Funktion der Durchflutung in gleiche Teilinduktionen einzuteilen ist,
welche den zugehörigen Teilerregerspannungen entsprechen. Die über respektive unter
den Teilungspunkten liegenden Induktionen der einzelnen Kerne entsprechen ebenfalls
den Teilerregerspannungen und können in die neue Kurve Induktion in Funktion der Primärspannung
übertragen werden.
[0014] In Fig. 1 ist ein erfindungsgemässer Delta-Phi-Trafo prinzipiell dargestellt. Der
Trafo weist zwei Kerne mit unterschiedlichen magnetischen Gesamtwirkungseigenschaften
auf, nämlich dem Stammkern SK, welcher seinerseits in zwei Kerne 1 und 2 mit unterschiedlichen
magnetischen Gesamtwirkungseigenschaften aufgeteilt ist. Der Kern 1 weist im Gegensatz
zum Kern 2 eine Luftspaltstrecke LSK auf. Der Regulierkern RK weist ebenfalls eine
Luftspaltstrecke LRK auf. Die Wicklung A, in der Funktion der Primärwicklung, umschlingt
gemeinsam die beiden Kerne SK und RK. Die Wicklung B ist auf dem Stammkern SK und
die Wicklung C ist auf dem Regulierkern RK aufgebaut und stellen zwei Sekundärwicklungen
in offener Schaltung dar. Diese Ausführungsart wird hauptsächlich für den Delta-Phi-Trafo
mit Primärfunktion verwendet. Durch die entsprechende Schaltung der Sekundärwicklungen,
entweder additive Serieschaltung, d.h., die in den Wicklungen B und C induzierten
Spannungen werden addiert, subtraktive Serieschaltung, d.h., die in der Wicklung C
induzierte Spannung wird von der in der Wicklung B induzierten Spannung subtrahiert
oder offene Schaltung, können alle bestimmbaren Sekundärspannungsverhalten erzeugt
werden. Die in den Wicklungen B und C induzierten Spannungen resp. die für diese Wicklungen
benötigten Windungszahlen lassen sich nach dem Transformationsgesetz berechnen, wobei
die Berechnung für beide Kerne, sowohl an der oberen, wie an der unteren Grenze des
Primärspannungsbereiches durchzuführen ist.
[0015] Fig. 2 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines erweiterten Delta-Phi-Trafos mit dem
Stammkern SK, dem Regulierkern RK, dem Stammausgleichskern SAK und dem Regulierausgleichskern
RAK mit unterschiedlichen magnetischen Gesamtwirkungseigenschaften. Die Primärwicklung
A umschlingt die Kerne SK, RK und SAK. Die Wicklung B ist auf dem Stammkern SK, die
Wicklung C ist auf dem Regulierkern RK und dem Regulierausgleichskern RAK, die Wicklung
D ist auf dem Stammausgleichskern SAK und die Wicklung E ist auf dem Regulierausgleichskern
RAK aufgebaut. Die Wicklungen B, C, D und E sind Sekundärwicklungen und entsprechend
der elektrischen und magnetischen Auslegung sind ihnen bestimmte Funktionen zugeteilt.
Diese Ausführungsart wird für einen Delta-Phi-Trafo mit Primärfunktion verwendet.
[0016] Fig. 5 zeigt eine in mehrere Kerne, mit unterschiedlichen magnetischen Gesamtwirkungseigenschaften
aufgeteilte Kernanordnung. Die unterschiedlichen magnetischen Gesamtwirkungseigenschaften
werden dadurch erreicht, dass der Kern 1 keine Luftspaltstrecke und die übrigen Kerne
unterschiedliche Luftspaltstrecken aufweisen. Die anwendbaren Luftspaltformen sind
in Fig. 6 dargestellt. Entsprechend den Figuren 3 und 4 werden die magnetischen Charakteristika
in den einzelnen Kernen 1, ..., n beeinflusst. In den Zonen der Luftspaltstrecken
streuen die magnetischen Feldlinien aus. Damit die Kerne sich nicht magnetisch gegenseitig
beeinflussen, sind die einzelnen Kerne um mindestens die Distanz der grössten benachbarten
Luftspaltstrecke, zu distanzieren.
[0017] Wie aus der Fig. 7 ersichtlich ist, muss die Magnetisierungskurve Induktion in Funktion
der Durchflutung für die Kurve A entsprechend für den Stammkern SK zwischen den Punkten
D und E eine Gerade sein. Dasselbe gilt auch für die Kurve B entsprechend für den
Regulierkern RK zwischen den Punkten F und G. Ebenso muss auch die Kurve C entsprechend
gemeinsam für beide Kerne SK und RK zwischen den Punkten H und I auch eine Gerade
sein. Die Punkte D, F und H sind somit die unteren Grenzwerte für den bestimmten Durchflutungsbereich
respektive Primärspannungsbereich und die Punkte E, G und I die oberen Grenzwerte.
Die Punkte H und I auf der Kurve C müssen so gewählt werden, dass die Induktionen
bei diesen Punkten gemäss dem Transformationsgesetz den unteren und oberen Grenzenwertspannungen
des bestimmten Primärspannungsbereiches entsprechen.
[0018] Gemäss den Fig. 8 bis 10 ist die Gesamtmagnetisierungskurve C entsprechend gemeinsam
für die beiden Kerne SK und RK gemäss dem Transformationsgesetz

für B in Tesla immer eine Gerade. Diese ist in gleiche Teile einzuteilen, die entsprechenden
Induktionen sind zu bestimmen und in die Kurve C der Magnetisierungskurve Induktion
in Funktion der Durchflutung gemäss Fig. 7 zu übertragen, womit auch die vorhandenen
Durchflutungswerte bei den entsprechenden Induktionen der Kurve C bestimmt sind. Die
zugehörigen Induktionen für die Kurven A und B sind somit auch bestimmt und sind in
die Magnetisierungskurven Induktion in Funktion der Primärspannung zu übertragen.
[0019] Nach der gleichen Methode sind auch die Gesamtmagnetisierungskurven Induktion in
Funktion der Durchflutung und Induktion in Funktion der Primärspannung für eine in
Kerne mit unterschiedlichen magnetischen Charakteristiken unterteilte Kernanordnung
nach Fig. 5 zu bestimmen.
[0020] Fig. 11 zeigt die Bereiche der Verhaltensarten der Sekundärspannung. So bedeutet
die horizontale Linie A einen konstanten, die strichpunktierte Linie B einen prozentual
gleichen, die schraffierte Fläche C einen prozentual kleineren, die schraffierte Fläche
D einen prozentual grösseren und die schraffierte Fläche E einen negativen, die Sekundärspannung
nimmt bei zunehmender Primärspannung ab resp. die Sekundärspannung nimmt bei abnehmender
Primärspannung zu, Verlauf der Sekundärspannung in Funktion der Primärspannungsänderung
von U1+v% bis U1-w%.
1. Transformator mit mindestens drei voneinander getrennten Kernen (SK, SK1, SK2, SAK,
RK, RAK), die je einen magnetischen Kreis bilden, mit einer ersten Wicklung (A), die
mindestens zwei der genannten Kerne umschlingt, und mindestens einer zweiten Wicklung
(B), wobei mindestens einer der Kerne sowohl von der ersten als auch von der zweiten
Wicklung umschlungen ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Kerne,
die von der ersten Wicklung (A) umschlungen sind, einen Luftspalt aufweist, dass mindestens
zwei der von der ersten Wicklung umschlossenen Kerne (SK1, SK2, SK, SAK, RK) unterschiedliche
magnetische Kennlinien aufweisen, wobei die resultierende magnetische Kennlinie dieser
beiden Kerne unterschiedlich ist zur magnetischen Kennlinie von mindestens dem dritten
Kern und dass die zweite Wicklung (B, Fig. 1; C, Fig. 2) ebenfalls mindestens zwei
Kerne umschlingt.
2. Transformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine dritte
Wicklung (C, Fig. 1; D, E, Fig. 2), vorhanden ist, welche mindestens einen der Kerne
umschlingt.
3. Transformator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass einander benachbarte
Kerne, wovon einer den mindestens einen Luftspalt aufweist, um mindestens die Distanz
des Luftspaltes oder des grösseren Luftspaltes, wenn jeder der einander benachbarten
Kerne einen Luftspalt aufweist, voneinander getrennt sind.
4. Transformator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens
zwei Wicklungen (B, C, Fig. 1), miteinander derart in Serie geschaltet sind, dass
sich darin induzierte Spannungen subtrahieren.
5. Transformator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass höchstens
einer der Kerne (SK2, Fig. 1), der von der ersten Wicklung (a) umschlungen ist, keinen
Luftspalt aufweist.
1. Transformer with at least three cores separated from one another (SK, SK1, SK2, SAK,
RK, RAK) which form a magnetic circuit each, with a first coil (A), which winds around
at least two of the said cores and at least a second coil (B), at least one of the
cores being looped by both the first as well as the second coil, characterized in
that at least one of the cores which are looped by the first coil (A) has an air gap,
in that at least two of the cores enclosed by the first coil (SK1, SK2, SK, SAK, RK)
have differing magnetic characteristics, the resulting magnetic characteristic of
these two cores being different from the magnetic characteristic of at least the third
core and in that the second coil (B, Fig. 1; C, Fig. 2) also winds around at least
two cores.
2. Transformer according to claim 1, characterized in that at least a third coil (C,
Fig. 1; D, E, Fig. 2) is provided, which winds around at least one of the cores.
3. Transformer according to claim 1 or 2, characterized in that adjacent cores of which
one has the at least one air gap are separated from each other by at least the distance
of the air gap or of the larger air gap if each of the adjacent cores has an air gap.
4. Transformer according to one of the claims 1 to 3, characterized in that at least
two coils (B, C, Fig. 1) are connected to each other in series such that the voltages
induced therein subtract.
5. Transformer according to one of the claims 1 to 4, characterized in that at most one
of the cores (SK2, Fig. 1), which is wound by the first coil (a) 〈sic. (A)〉 has no
air gap.
1. Transformateur comportant au minimum trois noyaux séparés les uns des autres (SK,
SK1 SK2, SAK, RK, RAK), qui constituent respectivement un circuit magnétique avec
un premier enroulement (A), qui entoure au minimum deux des noyaux mentionnés et au
minimum un second enroulement (B) , au minimum un des noyaux étant entouré aussi bien
par la premier que par le second enroulement, caractérisé en ce qu'au minimum un des
noyaux qui sont entourés par le premier enroulement (A) présente un entrefer, qu'au
minimum deux des noyaux (SK1, SK2, SK, SAL, RK) entourés par le premier enroulement
présentent des caractéristiques magnétiques différentes, la caractéristique magnétique
résultante de ces deux noyaux étant différente de la caractéristique magnétique d'au
minimum le troisième noyau et en ce que le second enroulement (B, fig. 1; C, fig.
2) enveloppe au minimum deux noyaux.
2. Transformateur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au minimum un troisième
enroulement (C, fig. 1; D,E, fig. 2) est prévu, lequel entoure au minimum un des noyaux.
3. Transformateur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les noyaux contigus,
dont un d'entre eux présente au minimum un entrefer d'au minimum la distance de l'entrefer
ou de l'entrefer le plus omportant lorsque chacun des noyaux contigus présente un
entrefer, sont séparés les uns des autres.
4. Transformateur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'au minimum
deux enroulements (B, C, fig. 1) sont coupés en série entre eux de manière que les
tensions qui y sont induites se soustraient.
5. Transformateur selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'au maximum
un des noyaux (SK2, fig. 1), qui est entouré par le premier enroulement (A), ne présente
pas d'entrefer.