DE3100419A1

DE3100419A1 - Uebertrager hoher leistungsdichte

Info

Publication number: DE3100419A1
Application number: DE3100419A
Authority: DE
Inventors: Herbert 7155 Oppenweiler Bock; Klaus H. Dipl.-Phys. Dr.rer.nat. 7150 Backnang Geissler
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Tesat Spacecom GmbH and Co KG
Priority date: 1981-01-09
Filing date: 1981-01-09
Publication date: 1982-07-29
Also published as: US4459575A; IT8219010A0; DE3100419C2; IT1149407B

Description

Liceritia I'atent-Verwaltung.s-Gi-ibH NE2~BK/Th/.be

Theodor-Stern-Kai V BK 80/13

D-6000 Frankfurt 70

Übertrager hoher Leistungsdichte

Die Erfindung betrifft einen übertrager hoher Leistungsdichte gemäß dem Oberbegriff des Anspruch 1.

■ Die im Oberbegriff des Anspruch 1 beschriebenen übertrager ^;>^r> :'. ι nd π "I 1/ν-nid i η bekannt. Sin worden vorwiegend in dor Mn-'hf i rht.ente^hn i k b/.w". in Ί<τ l.ul'L- und Raumfahr ttn<;hh U-: verwendet. Bei den bekannten Übertragern sind die nachfolgend aufgezählten Probleme - jeweils jedes für sich allein durch mehr oder weniger aufwendige Techniken gelöst worden: 10

a) möglichst iriduktionsarme Masseverbindung der elektrostatischen Abschirmung zwischen Primär- und Sekundärwicklung in den Übertragern,

b1 möglichst gute Kühlung der Bauelemente der übertrager durch Wärmeableitung im Metall und

ο) möglichst mechanisch zuverlässige Befestigung der Übertrager ;mf r-'incrn Träger - auch bei erhöhter Beschl'eunigungsbelastung.

^BADOR/G|_NAL

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- b - BK .'Uj/ ! i

Die verschiedenen bekannten Einzellösungen der oben aufgezeigten Probleme weisen eine Reihe von Nachteilen auf, ■/,. B. sind die konventionellen Schirmbleche mechanisch schwer ζ:·χ kontrollieren; unvermeidbare Spitzen und Kanten geben in Ver güssen' und Hoohspannungstransformatoren immer Anlaß zu RL 5-bildung oder f-oranaef fekten, so daß die Zuverlässigkeit dor bekannten übertrager problematisch ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen übertrager zu schaffen, der eine induktionsarme elektrostatische Abschirmung zwischen Primär- und Sekundärwicklung, eine ausreichende Kühlung im Übertragerinnenraum durch Wärmeableitung im Metall sowie eine mechanisch zuverlässige Befestigung des Übertragers auf einem Träger ermöglicht. 15

Die Aufgabe wird erfindungsgemäM durch die kennzeichnenden Merkmaie des "nripruoh 1 gelöst,

Ausgestaltungen der Rr fin dung sind in dr>n Unter arinprüchcf· 2 bis 13 beschrieben.

Der wesentliche Teil der Erfindung liegt darin, daß durch ein relativ einfaches Bauteil die oben-angesprochenen Probleme gelöst und außerdem eine thermisch und elektrisch ..uverlässige Kontaktierung, eine vollständige Vermeidung ve η Teilent'ladungen, eine Kontrolle der mechanischen Spannungen im Verguß sowie eine thermische und mechanisch·· Entkopplung vom Tranafoririijturkerii erhielt werden. Die ve ] 1.; hand ι. j.·; ρ i.i >·γ·- mische und mechanische Entkopplung von Kern und .Spule er-iuubt den Einsatz des Übertragers bei extremen Wechseltemperat'.ren und ermöglicht darüber hinaus die Optimierung von Leistungsdichte und Wirkungsgrad.'

In der Zeichnung ist ein Ausführungabeiijpiel nach- der Erfindung dargestellt und zwar zeigt:

BAD

Frgur 1 (l-t:v i'f i iizipachM ] Lh i ] ei dun :!j>ij I enuufbaus eines Übertrager:-; mit einer zylinderformipen Hülse,

Figur 2 eine Variante der Aufnahme für die Spulenanschlußdrähte und

. ■ Figur 3 ein.en vollständigen, zwei zylinderförmige Hülsen aufweisenden Übertrager.

Dor in Figur 1 d .irgerite Lite übertrager weist ein mit. 1 be-',oichriftos meta 1 I i .'jfl-K'M Bnui.oil .ίιιΓ, Ίμη im we:-v.>nt 1 i cfuon als .--'.yl i rider form i ge llüJue .-' ausgebildet ι :;t. An ihrem unteren Ende ist die Hülse 2 mit einem Absatz 3 versehen, der senkrecht zur Mittelachse der Hülse liegt und eine nicht näher bezeichnete Gewindebohrung aufweist. In die Gewindebohrung greift eine Gewindeschraube 4 ein, die eine nicht näher bezeichnete Bohrung in einer Wandung 5 eines Gehäuses durchsetzt und ;.omit dafür sorgt, daß-die Hülse 2 direkt mit der Wandung 5 m^ehani-";eh Ter.t verbunden i::t und mit ihr in elek-

;■>() 'risoh leitender Verbindung steht.

Pie zylinderförmige Hülse 2, deren Innenraum 7 zur Aufnahme eines hier zeichnerisch nicht dargestellten- Transformatorkernes dient, ist an ihrem oberen Ende mit einem zylinderfcrrnigen Absatz 8 versehen·. Der Außendurchmesser des Absatzes 8 ist größer als der Außendurchmesser der Hülse 2 ausgeführt. Der Absatz 8 kann die Form eines Teilzylinders aufweisen, beispielsweise die im vorliegenden Beispiel bevorzugte halb-V.y i indr isoho Form.

Im Innenraum 7 der zylinderförmigen Hülse 2, die das als Metallschirm wirkende Bauteil 1 darstellt, ist die Primärwicklung 9 angeordnet. Für diese Wicklung 9, die im mittleren Hüisenbereich an der Innenwand der Hülse 2 anliegt, bildet der obere zylinderförmige Absatz 8 eine Art Anschlag. In ihrem mittleren Bereich ist die Hülse 2 von einem mehrlagigen

BAD ORIGfNAL

Isoliersystem 10 umgeben, das direkt auf der Jiülsenaußenwandung angeordnet ist und in dem die Sekundärwicklung 11 d η Übertragers eingebettet ist. Das Isoliersystem 10, für ci.^s der zylinderförraige Absatz 8 als oberer Anschlag und der rechteckförmige Absatz 3 als unterer Anschlag anzusehen sind, weist an seinem äußeren Umfang zwei kegelstumpfartig ausgebildete Ansätze 12 auf, durch die die Anschlußdrähte 13 der Sekundärspule 11 geführt sind. Die Anschlußdrähte 6er Fr:- rnärspule sind in Figur 1 zeichnerisch nicht dargestellt. Sie werden aber durch in rl er Hü liUitiwandung vorgesehene -if f nun^en nach außen geführt.

Die Figur 2 zeigt einen'rechteckförmigen Ansät", 21 anstelle der in Figur 1 dargestellten kegelstumpfförmigen Ansätze. Der Ansatz 21, der mit dem Isolierungssystem 10 verbunden ist, dient der Aufnahme von vier Anschlußdrähten 22 der Sekundärspule 11, die als Mehrfachspule ausgeführt bzw. mit . mehreren Anzapfungen versehen sein kann.

Jn Figur 3 ist ein voi latändiger übertrager dfirgeuteJ.lt, mit ,zwei oben näher beschriebenen Hülsen ?, die auf je einem Schenkel eines zweiteiligen Transformatorkerns 23,' 24 aufgesteckt sind. Die Bezeichnungen in· der Figur 3 entsprechen denen der Figur 1.

BAD ORIGINAL

Claims

"■■'■ι:

Licentia Patent-Verwaltungs-GmbH NE'2-BK/Th/be

Theodor-Stern-Kai 1 ■ BK 80/13

D-6Ö00 Frankfurt 70 ■ .

· Patentansprüche

•Übertrager hoher Leistungsdichte, insbesondere Hochspannungstransformator in einem Schaltregler, der eine Primärspule, einen Spulenträger, eine Sekundärspule, Isola-

"*i tionsmittel zwischen Primär- und Sekundärspule und einen

05 Metallschirm aufweist, der mit einem die Übertragerspule aufnehmenden metallischen Träger, vorzugsweise mit einer Gehäusewandung, in elektrisch leitender Verbindung steht, ^; ί dadurch gekennzeichnet, daß als Spulenträger ein metalli-

;*] . lasches, als Metallschirm wirkendes Bauteil (1) vorgese-

^; 10 hen ist und daß das Bauteil (1) unmittelbar auf dem mer -. tallischen Träger (5) angeordnet ist.

- ^] . 2. übertrager nach'Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

■ "'% das Bauteil (1) als zylinderförmige Hülse (2) ausgebil-

f:Uj ' 15 det ist, daß im Innenraum (7) der Hülse (2) in ihrem

T-1 mittleren Bereich die Primärspule (9) angeordnet ist

';.J · und· daß die Hülse (2) in ihrem mittleren Bereich von

tJ einem Isoliersystem (10) umgeben ist, in dem die Se-

■■".*■
,"".';' ;;. · kundärspule (11) eingebettet ist.

- 2 - BK 80/13

3. Übertrager nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein mehrlagiges die Außenwandung der Hülse (2) umgebendes Isoliersystem (10).

4. Übertrager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (2) längs geschlitzt ist.

5. Übertrager nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch einen mit dem Isoliersystem (10) verbundenen Ansatz (12,·

21) zur Aufnahme der Anschlußdrähte (13, 22) der Sekundärspule (11).

6. übertrager nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Hülse (2) ihre Wandung durchsetzende Öffnungen aufweist, durch die die Anschlußdrähte der Primärspule (9) aus dem Innenraum der Hülse (2) nach außen geführt sind.

7- Übertrager nach Anspruch 2, 3 oder 6, dadurch gekennzeichnet ,· daß die zylinderf örmige Hülse (2) an ihrem oberen Ende einen zylinderförmigen Absatz (8) aufweist.

8. Übertrager nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der zylinderförmige Absatz (8) zur Aufnahme eines Transformatorkerns (23, 24) die Form eines Teilzylinders aufweist.

9. Überträger nach Anspruch 2, 3, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zylinderförmige Hülse (2) an ihrem unteren Ende einen senkrecht .zur Mittelachse der Hülse (2) liegenden Absatz (3) aufweist, der zur Befestigung der Hülse (2) auf dem Träger (5) dient.

10. Übertrager nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch einen rechteckförmigen Absatz (3), der sich von der Mittellinie der zylinderförmigen Hülse (2) über ihren äußeren

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Durchmesser hinaus erstreckt.

11. Übertrager nach Anspruch 9 oder 10, gekennzeichnet durch in dem Absatz (3) vorgesehene Gewindebohrungen, die parallel zur Mittelachse der zylinderförmigen Hülse (2) verlaufen und die zur Aufnahme von in dem Träger (5) angeordnete Bohrungen durchsetzenden Gewindeschrauben (4) dienen.

12, Übertrager nach einem der Ansprüche I bis 11, 'lj.ijduro_h gekennzeichnet, daß neben dem Bauteil (1) bzw. neben der zylinderförmigen Hülse (2) ein zweites Bauteil (1) bzw. eine zweite zylinderförraige Hülse (2) gleicher Ausgestaltung und mit gleichen zugehörenden Bauelementen vorgesehen ist.

13. Übertrager nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß beide Hülsen (2) auf einen gemeinsamen doppelschenkligen Transformatorkern (23) montiert sind.

BAD ORiGiNAL