DE102010033812A1 - Spulenanordnung, insbesondere Wechselstrom-Transformator, Verwendung und Anordnung zur berührungslosen Energieübertragung - Google Patents

Spulenanordnung, insbesondere Wechselstrom-Transformator, Verwendung und Anordnung zur berührungslosen Energieübertragung Download PDF

Info

Publication number
DE102010033812A1
DE102010033812A1 DE201010033812 DE102010033812A DE102010033812A1 DE 102010033812 A1 DE102010033812 A1 DE 102010033812A1 DE 201010033812 DE201010033812 DE 201010033812 DE 102010033812 A DE102010033812 A DE 102010033812A DE 102010033812 A1 DE102010033812 A1 DE 102010033812A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
windings
coil
ferrite
coil arrangement
core
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE201010033812
Other languages
English (en)
Inventor
Harald Wolf
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Original Assignee
SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SEW Eurodrive GmbH and Co KG filed Critical SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Priority to DE201010033812 priority Critical patent/DE102010033812A1/de
Priority to PCT/EP2011/002440 priority patent/WO2012019663A1/de
Priority to EP11721716.6A priority patent/EP2603920B1/de
Publication of DE102010033812A1 publication Critical patent/DE102010033812A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/14Inductive couplings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2823Wires
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/30Fastening or clamping coils, windings, or parts thereof together; Fastening or mounting coils or windings on core, casing, or other support
    • H01F27/306Fastening or mounting coils or windings on core, casing or other support
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F3/00Cores, Yokes, or armatures
    • H01F3/10Composite arrangements of magnetic circuits
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/32Insulating of coils, windings, or parts thereof
    • H01F27/324Insulation between coil and core, between different winding sections, around the coil; Other insulation structures
    • H01F27/325Coil bobbins

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Coils Of Transformers For General Uses (AREA)

Abstract

Spulenanordnung, insbesondere Wechselstrom-Transformator, aufweisend zwei Wicklungen, welche um einen Schenkel, insbesondere um einen Mittelschenkel, eines Spulenkerns gewickelt angeordnet sind, wobei Außenschenkel des Spulenkerns die Spulenanordnung zumindest teilweise umgeben, wobei die Außenschenkel und der Schenkel an ihrem jeweiligen ersten Endbereich mittels eines ersten Jochs und an ihrem jeweiligen zweiten Endbereich mittels eines zweiten Jochs verbunden sind, wobei die Wicklungen voneinander beabstandet angeordnet sind, insbesondere wobei die Wicklungen um dieselbe Wicklungsachse ausgeführt sind, insbesondere die parallel zum Schenkel verläuft, insbesondere in Richtung der Wicklungsachse, wobei der durch die Beabstandung der Wicklungen erzeugte Raumbereich, insbesondere torusförmigen Raumbereich, teilweise mit einem Ferritteil, also Ferritkörper, gefüllt ist, insbesondere mit einem separaten Ferritteil.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Spulenanordnung, insbesondere Wechselstrom-Transformator, eine Verwendung und eine Anordnung, zur berührungslosen Energieübertragung.
  • Aus der EP 0 706 192 A1 ist eine Wicklungsanordnung bekannt, bei der drei Wicklungen zumindest teilweise überlappend um Spulenkernabschnitte gewickelt sind.
  • Aus der JP 10-163046 A ist eine Transformator-Spulenwicklung bekannt, bei der das Hauptfeld einen Luftspalt überwinden muss.
  • Aus der DE 954 901 ist ein Transformator bekannt, bei dem das magnetische Hauptfeld im Wesentlichen nicht durch einen für das Streufeld wirksamen Spulenkern dringt.
  • Aus der DE 20 2005 008 726 U1 ist ein Transformator bekannt, bei dem eine der Wicklungen zwei Schenkel des Spulenkerns umfasst.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Spulenanordnung weiterzubilden, wobei der Streufluss gezielt erhöht sein soll.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei der Spulenanordnung, insbesondere Wechselstrom-Transformator, nach den in Anspruch 1 oder 2, bei der Verwendung nach Anspruch 14 und bei der Anordnung zur berührungslosen Energieübertragung nach den in Anspruch 15 angegebenen Merkmalen gelöst.
  • Wichtige Merkmale der Erfindung bei der Spulenanordnung, insbesondere Wechselstrom-Transformator, sind, dass sie zwei Wicklungen aufweist, welche um einen Schenkel, insbesondere um einen Mittelschenkel, eines Spulenkerns gewickelt angeordnet sind,
    wobei Außenschenkel des Spulenkerns die Spulenanordnung zumindest teilweise umgeben,
    wobei die Außenschenkel und der Schenkel an ihrem jeweiligen ersten Endbereich mittels eines ersten Jochs und an ihrem jeweiligen zweiten Endbereich mittels eines zweiten Jochs verbunden sind,
    wobei die Wicklungen voneinander beabstandet angeordnet sind,
    insbesondere wobei die Wicklungen um dieselbe Wicklungsachse ausgeführt sind, insbesondere die parallel zum Schenkel verläuft,
    insbesondere in Richtung der Wicklungsachse,
    wobei der durch die Beabstandung der Wicklungen erzeugte Raumbereich, insbesondere torusförmigen Raumbereich, teilweise mit einem Ferritteil, also Ferritkörper, gefüllt ist, insbesondere mit einem separaten Ferritteil.
  • Von Vorteil ist dabei, dass die Wicklungen nicht eng aufeinander gewickelt sind, also der Wicklungsbereich der ersten und der zweiten Wicklung voneinander beabstandet sind, wobei der direkt zwischengeordnete Raumbereich zwischen den Wicklungsbereichen der ersten und zweiten Wicklung teilweise, also nicht gänzlich, mit Ferrit gefüllt ist. Vorzugsweise sind die Wicklungen parallel ausgerichtet, weisen eine gleiche Grundfläche auf und sind als Ringwicklungen ausgeführt. Auf diese Weise ist der Streufluss zwischen den Wicklungen verstärkbar. Außerdem ist eine besonders einfach und schnell zu fertigende Anordnung erzeugbar, indem E-Kerne als Spulenkerne und Impeder-Kerne als Ferritteile, also Ferritkörper, zum teilweise Befüllen der durch die Beabstandung erzeugten Zwischenraumbereiche verwendet werden.
  • Weiter ist vorteilig, dass der Streufluss derart gezielt erhöhbar ist, dass die zugehörige Streuinduktivität verwendbar ist, um einen auf Resonanz abgestimmten Strom-Spannungs-Wandler zu betreiben. Insbesondere ist die Streuinduktivität derart dimensionierbar, dass sie mit einer Kapazität einen Schwingkreis bildet, dessen Induktivität in der Größenordnung der Hauptinduktivität liegt.
  • Wichtige Merkmale der Spulenanordnung nach Anspruch 2 sind, dass eine erste Wicklung und eine zweite Wicklung induktiv gekoppelt angeordnet sind, wobei die Wicklungen um einen Spulenkern ausgeführt sind,
    wobei der Spulenkern derart ausgeführt ist, dass der von einer der Wicklungen erzeugte Hauptfluss ohne Luftspalt im Spulenkern geführt ist,
    wobei die Wicklungen voneinander beabstandet angeordnet sind,
    wobei ein Ferritteil in dem durch die Beabstandung erzeugten Raumbereich zwischen den Wicklungen angeordnet ist zur Beeinflussung des magnetischen Widerstandes für den Streufluss, also zur Beeinflussung der Streuinduktivität der Spulenanordnung.
  • Von Vorteil ist dabei, dass der Streufluss gezielt erhöhbar ist mittels der Ferritteile, insbesondere Impederkerne.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Spulenkern zur Führung des Hauptflusses zwei Joche, einen Mittelschenkel und einen Außenschenkel auf. Von Vorteil ist dabei, dass der Aufbau der Spulenkerne einfach und kostengünstig ausführbar ist.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Spulenkern zweistückig oder mehrstückig ausgeführt. Von Vorteil ist dabei, dass ein länglicher Aufbau, also ein in Querrichtung zur Wicklungsachse oder zur Verbindungsrichtung zwischen Oberteil und Unterteil, also erster und zweiter Wicklung, ermöglicht ist. Die Verbindungsrichtung ist hierbei also die Verbindungsrichtung vom Schwerpunkt der ersten zum Schwerpunkt der zweiten Wicklung. Vorzugsweise ist hierbei die Ausdehnung in Querrichtung größer als die Ausdehnung in Richtung der Wicklungsachse oder in Verbindungsrichtung vom Schwerpunkt der ersten zum Schwerpunkt der zweiten Wicklung. Insbesondere sind somit auch Module zum Zusammensetzen verschieden langer Spulenkerne in Querrichtung vorrätig.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung erstreckt sich das Ferritteil tangential zur Wicklung, Von Vorteil ist dabei, dass in der Querrichtung also möglichst viel Ferritmaterial einbringbar ist, also auch eine möglichst hohe Verstärkung des Streuflusses erreichbar ist.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind Ferritteil und Spulenkern beabstandet. Von Vorteil ist dabei, dass ein Luftspalt vorhanden ist für den Streufluss und somit der Streufluss den Hauptfluss, der ohne Luftspalt geführt ist in Ferrit, nur unwesentlich beeinflusst.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Ferritteil derart klein ausgeführt, dass bei Nichtgesättigtem Betreiben des Spulenkerns, insbesondere des Mittelschenkels ein gesättigtes Betreiben des Spulenkerns ausführbar ist. Von Vorteil ist dabei, dass der Streufluss nur einen betragsmäßig geringen Anteil am Betrag des Hauptflusses annimmt.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Wicklungen auf einem Spulenkörper angeordnet, insbesondere wobei der Spulenkörper ein einstückiges Kunststoffteil ist. Von Vorteil ist dabei, dass der Spulenkörper als Kunststoffspritzgussteil fertigbar ist.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Wicklungen Flachwicklungen oder Ringwicklungen. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Herstellung ermöglicht ist.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Spulenkern mehrstückig aufgebaut, insbesondere aus einem Oberteil und einem Unterteil, insbesondere wobei Oberteil und Unterteil gleichartig gefertigt sind, insbesondere als E-förmiges Teil. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Herstellung durch bloßes Zusammenfügen der E-Kerne ausführbar ist. Das Ferritteil ist dann seitlich, also in Richtung derjenigen Normale, welche zur durch das E gebildeten Ebene gehört, einführbar in einen dafür vorgesehenen, durch den Spulenkörper gebildeten, zwischen den Wicklungsbereichen liegenden Raumbereich.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist ein Oberteil des Spulenkerns aus mehreren parallel angeordneten E-Kernen zusammengesetzt, wobei die E-Kerne hintereinander gestapelt angeordnet sind in zur Wicklungsachse senkrechter Richtung,
    wobei ein Unterteil des Spulenkerns aus mehreren parallel angeordneten E-Kernen zusammengesetzt ist, wobei die E-Kerne hintereinander gestapelt angeordnet sind in zur Wicklungsachse senkrechter Richtung. Von Vorteil ist dabei, dass eine längliche Anordnung erreichbar ist und somit der Streufluss verstärkbar ist durch ein möglichst lang in den Zwischenraumbereich zwischen den Wicklungsbereichen einbringbares Ferritteil.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die effektive Luftspaltlänge des durch die Beabstandung der Wicklungen erzeugten Raumbereichs mittels des Anordnens des Ferritteils auf weniger als ein Fünftel reduziert, insbesondere auf weniger als ein Zehntel. Von Vorteil ist dabei, dass der Streufluss zwar durch einen Luftspalt hindurchgeht und somit ein hoher magnetischer Widerstand zugeordnet ist.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Ferritteil aus einem oder mehreren Ferritstäben gebildet, wobei die Stäbe senkrecht zur Wicklungsachse ausgerichtet sind,
    insbesondere wobei die Ferritstäbe Impederkerne sind, insbesondere also zum Schweißverbinden geeignet ausgeführt sind. Von Vorteil ist dabei, dass kostengünstige Standardteile in einer neuen Verwendung verwendbar sind, nämlich in einem Transformator zur Erhöhung der Streuflussstärke.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Wicklungen als Zweikammerwicklung ausgeführt, insbesondere also der Spulenkörper derart ausgeführt ist, dass die Wicklungen als Zweikammerwicklung ausgeführt sind. Von Vorteil ist dabei, dass der Spulenkörper die beiden Wicklungen auf Abstand hält.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Spulenkörper einen Aufnahmebereich für das Ferritteil auf, so dass zwischen Ferritteil und den Wicklungen jeweils Material des Spulenkörpers angeordnet ist. Von Vorteil ist dabei, dass der Spulenkörper die Beabstandung und somit den Zwischenraum erzeugt.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind zum Feinabgleich der Streuinduktivität das Ferritteil und/oder die Ferritstäbe verschiebbar angeordnet. Von Vorteil ist dabei, dass ein Feinabgleich der Streuinduktivität ermöglicht ist.
  • Wichtige Merkmale bei der Verwendung sind, dass Impeder-Kernen als Spulenkern bei einer Spulenanordnung verwendet werden. Von Vorteil ist dabei, dass von Schweißvorrichtungen bekannte Komponenten auch für die Erhöhung von Streuinduktivitäten in Transformatoren verwendbar sind.
  • Wichtige Merkmale bei der Anordnung zur berührungslosen Energieübertragung sind, dass eine Sekundärwicklung induktiv gekoppelt ist mit einem Primärleiter,
    wobei der Sekundärwicklung eine derartige erste Kapazität parallel oder in Reihe zugeschaltet ist, dass die zugehörige Resonanzfrequenz des so erzeugten Schwingkreises im Wesentlichen einer Frequenz eines in den Primärleiter eingeprägten mittelfrequenten Wechselstromes entspricht, insbesondere wobei die Frequenz zwischen 10 und 500 kHz beträgt,
    wobei zur induktiven Kopplung eine Spulenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche verwendet ist und eine Streuinduktivität der Spulenanordnung mit einer ausgangsseitig mit der Sekundärwicklung verbundenen zweiten Kapazität ebenfalls auf Resonanz mit der Frequenz abgestimmt ist, insbesondere durch entsprechendes Ausrichte, Anordnen und Dimensionieren des Ferritteils,
    insbesondere zur Bildung einer inversen Gyratoranordnung, also zur Bildung eines Wandlers vom Stromquellen- ins Spannungsquellen-artige Verhalten.
  • Von Vorteil ist dabei, dass die Streuinduktivität in einem Schwingkreis verwendbar ist, der den von der Sekundärwicklung stammenden Strom wandelt, also vom Stromquellen- ins Spannungsquellenverhalten. Dabei ist die Sekundärwicklung Teil eines Schwingkreises, in welchem der Strom fließt. Die Streuinduktivität ist dabei derart bemessen und durch das Ferritteil derart groß, dass der Schwingkreis, welcher die Streuinduktivität umfasst, ebenfalls auf die gleiche Resonanzfrequenz abgestimmt ist und dieselbe Stromstärke eingangsseitig aufweist.
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.
  • Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert:
  • In der 1 ist ein schematischer Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Anordnung gezeigt.
  • In der 2 ist der zugehörige Spulenkörper 5 sichtbar dargestellt.
  • In der 3 ist eine Schrägansicht von außen dargestellt, wobei die Wicklungen ausgeblendet sind.
  • Der Spulenkern weist einen Kernabschnitt 1 und 10 auf, wobei die Kernabschnitte E-förmig ausgeformt sind, also jeweils ein Joch mit zwei Außenschenkeln und einem Mittelschenkel aufweisen, wobei das Joch erste jeweilige Endbereiche der Schenkel verbindet.
  • Die beiden Kernabschnitte (1, 10) sind mit den anderen Endbereichen ihrer Schenkel jeweils aufeinander zugewandt zusammengefügt, wobei die Schenkel sich berühren.
  • Vorzugsweise sind die Kernabschnitte (1, 10) gleichartig ausgeführt. Zumindest ist aber die Schenkellänge, insbesondere also die Beabstandung der anderen Endbereiche der Schenkel vom Joch jeweils gleich, insbesondere auch deren Querschnitt und/oder Länge.
  • Um den Mittelschenkel des Kernabschnitts 1 ist die Primärwicklung und um den Mittelschenkel des Kernabschnitt 10 ist die Sekundärwicklung 3 angeordnet, wobei die Wicklungen auf den Spulenkörper 5 gewickelt sind und in Wicklungsrichtung, also in Richtung der Wicklungsachse, voneinander beabstandet sind.
  • In dem durch die Beabstandung zwischen Primärwicklung 2 und Sekundärwicklung 3 vorhandenen Raumbereich ist zumindest ein Kernteil 4, insbesondere Ferritstab, angeordnet, so dass dieses Kernteil 4 in Sättigung betreibbar ist, wenn im Mittelschenkel keine Sättigung vorhanden ist. Wenn im Mittelschenkel eine höhere Feldstärke vorhanden ist, gehen sozusagen einige Feldlinien der Streuinduktivität am Kernteil 4 ungestört vorbei.
  • Wichtig ist dabei, dass der Luftspalt des Raumbereichs, also die Entfernung zwischen Mittelschenkel und Außenschenkel des E-Kerns, durch das Einbringen der Ferritteile 4, also Impeder-Kerne, effektiv verringert wird, da der Raumbereich nicht nur mit Luft beziehungsweise Spulenkörper-Material sondern auch teilweise mit Ferritmaterial der Ferritteile 4 befüllt ist. Der effektiv wirksame Luftspalt beträgt somit weniger als ein Fünftel oder sogar weniger als ein Zehntel des ursprünglichen Luftspaltes.
  • Als Ferritstäbe 4 eignen sich nicht nur zylindrische Stäbe sondern auch an ihrer Längsseite abgeflacht ausgeführt Stäbe, da somit der Streufluss weiter vergrößert ist.
  • Der Spulenkörper 5 ist einstückig ausgeführt und nimmt beide Wicklungen auf, also Primärwicklung 2 und Sekundärwicklung 3.
  • Wichtig ist also bei der Erfindung, dass die Feldlinien des Streufeldes im Unterschied zu den Feldlinien des Hauptfeldes nicht vollständig im Kernmaterial, insbesondere Ferritmaterial, verlaufen. Dies gilt insbesondere auch im ungesättigten Beriech.
  • Die Erfindung ist somit besonders einfach herstellbar und durch die Verwendung von handelsüblichen E-Kernen und handelsüblichen Impeder-Kernen kostengünstig herstellbar. Impeder-Kerne werden allerdings üblicherweise beim Schweißen verwendet, sind aber für die vorliegende Spulenanordnung sehr gut verwendbar. Die vorliegende Spulenanordnung ist auch als Transformator mit nur zwei Wicklungen einsetzbar. In Weiterbildung ist die Spulenanordnung aber mit mehreren Wicklungen ausführbar.
  • In 4 ist eine explodierte Darstellung für ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel gezeigt. Dabei ist der E-Kern 1 durch einen Stapel gelichartiger E-Kerne ersetzt. Ebenso ist der E-Kern 10 durch einen solchen Stapel ersetzt. Auf diese Weise ist ein länglicher Aufbau der Spulenanordnung ermöglicht und somit eine weitere Vergrößerung des Streuflusses erreichbar. Denn die im Aufnahmebereich des Spulenkörpers 5 aufgenommenen Ferritteile 4 sind durch die längliche Ausführung ebenfalls entsprechend lang ausführbar und bewirken somit eine entsprechende Verstärkung des Streuflusses.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Kernabschnitt
    2
    Primärwicklung
    3
    Sekundärwicklung
    4
    Kernteil, insbesondere Ferritstab
    5
    Spulenkörper
    10
    Kernabschnitt
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 0706192 A1 [0002]
    • JP 10-163046 A [0003]
    • DE 954901 [0004]
    • DE 202005008726 U1 [0005]

Claims (15)

  1. Spulenanordnung, insbesondere Wechselstrom-Transformator, aufweisend zwei Wicklungen, welche um einen Schenkel, insbesondere um einen Mittelschenkel, eines Spulenkerns gewickelt angeordnet sind, wobei Außenschenkel des Spulenkerns die Spulenanordnung zumindest teilweise umgeben, wobei die Außenschenkel und der Schenkel an ihrem jeweiligen ersten Endbereich mittels eines ersten Jochs und an ihrem jeweiligen zweiten Endbereich mittels eines zweiten Jochs verbunden sind, wobei die Wicklungen voneinander beabstandet angeordnet sind, insbesondere wobei die Wicklungen um dieselbe Wicklungsachse ausgeführt sind, insbesondere die parallel zum Schenkel verläuft, insbesondere in Richtung der Wicklungsachse, wobei der durch die Beabstandung der Wicklungen erzeugte Raumbereich, insbesondere torusförmigen Raumbereich, teilweise mit einem Ferritteil, also Ferritkörper, gefüllt ist, insbesondere mit einem separaten Ferritteil.
  2. Spulenanordnung, insbesondere Wechselstrom-Transformator, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Wicklung und eine zweite Wicklung induktiv gekoppelt angeordnet sind, wobei die Wicklungen um einen Spulenkern ausgeführt sind, wobei der Spulenkern derart ausgeführt ist, dass der von einer der Wicklungen erzeugte Hauptfluss ohne Luftspalt im Spulenkern geführt ist, wobei die Wicklungen voneinander beabstandet angeordnet sind, wobei ein Ferritteil in dem durch die Beabstandung erzeugten Raumbereich zwischen den Wicklungen angeordnet ist zur Beeinflussung des magnetischen Widerstandes für den Streufluss, also zur Beeinflussung der Streuinduktivität der Spulenanordnung.
  3. Spulenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenkern zur Führung des Hauptflusses zwei Joche, einen Mittelschenkel und einen Außenschenkel aufweist.
  4. Spulenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenkern zweistückig oder mehrstückig ausgeführt ist.
  5. Spulenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ferritteil sich tangential zur Wicklung erstreckt, und/oder dass Ferritteil und Spulenkern beabstandet sind, und/oder dass das Ferritteil derart klein ausgeführt ist, dass bei Nicht-gesättigtem Betreiben des Spulenkerns, insbesondere des Mittelschenkels ein gesättigtes Betreiben des Spulenkerns ausführbar ist, und/oder dass die Wicklungen auf einem Spulenkörper angeordnet sind, insbesondere wobei der Spulenkörper ein einstückiges Kunststoffteil ist.
  6. Spulenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklungen Flachwicklungen oder Ringwicklungen sind.
  7. Spulenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenkern mehrstückig aufgebaut ist, insbesondere aus einem Oberteil und einem Unterteil, insbesondere wobei Oberteil und Unterteil gleichartig gefertigt sind, insbesondere als E-förmiges Teil.
  8. Spulenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Oberteil des Spulenkerns aus mehreren parallel angeordneten E-Kernen zusammengesetzt ist, wobei die E-Kerne hintereinander gestapelt angeordnet sind in zur Wicklungsachse senkrechter Richtung, wobei ein Unterteil des Spulenkerns aus mehreren parallel angeordneten E-Kernen zusammengesetzt ist, wobei die E-Kerne hintereinander gestapelt angeordnet sind in zur Wicklungsachse senkrechter Richtung.
  9. Spulenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die effektive Luftspaltlänge des durch die Beabstandung der Wicklungen erzeugten Raumbereichs mittels des Anordnens des Ferritteils auf weniger als ein Fünftel reduziert ist, insbesondere auf weniger als ein Zehntel.
  10. Spulenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ferritteil aus einem oder mehreren Ferritstäben gebildet ist, wobei die Stäbe senkrecht zur Wicklungsachse ausgerichtet sind, insbesondere wobei die Ferritstäbe Impederkerne sind, insbesondere also zum Schweißverbinden geeignet ausgeführt sind.
  11. Spulenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklungen als Zweikammerwicklung ausgeführt sind, insbesondere also der Spulenkörper derart ausgeführt ist, dass die Wicklungen als Zweikammerwicklung ausgeführt sind.
  12. Spulenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenkörper einen Aufnahmebereich für das Ferritteil aufweist, so dass zwischen Ferritteil und den Wicklungen jeweils Material des Spulenkörpers angeordnet ist.
  13. Spulenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Feinabgleich der Streuinduktivität das Ferritteil und/oder die Ferritstäbe verschiebbar angeordnet sind.
  14. Verwendung von Impeder-Kernen als Spulenkern bei einer Spulenanordnung, insbesondere bei einer Spulenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche.
  15. Anordnung zur berührungslosen Energieübertragung, wobei eine Sekundärwicklung induktiv gekoppelt ist mit einem Primärleiter, wobei der Sekundärwicklung eine derartige erste Kapazität parallel oder in Reihe zugeschaltet ist, dass die zugehörige Resonanzfrequenz des so erzeugten Schwingkreises im Wesentlichen einer Frequenz eines in den Primärleiter eingeprägten mittelfrequenten Wechselstromes entspricht, insbesondere wobei die Frequenz zwischen 10 und 500 kHz beträgt, wobei zur induktiven Kopplung eine Spulenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche verwendet ist und eine Streuinduktivität der Spulenanordnung mit einer ausgangsseitig mit der Sekundärwicklung verbundenen zweiten Kapazität ebenfalls auf Resonanz mit der Frequenz abgestimmt ist, insbesondere durch entsprechendes Ausrichte, Anordnen und Dimensionieren des Ferritteils, insbesondere zur Bildung einer inversen Gyratoranordnung, also zur Bildung eines Wandlers vom Stromquellen- ins Spannungsquellen-artige Verhalten.
DE201010033812 2010-08-09 2010-08-09 Spulenanordnung, insbesondere Wechselstrom-Transformator, Verwendung und Anordnung zur berührungslosen Energieübertragung Pending DE102010033812A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201010033812 DE102010033812A1 (de) 2010-08-09 2010-08-09 Spulenanordnung, insbesondere Wechselstrom-Transformator, Verwendung und Anordnung zur berührungslosen Energieübertragung
PCT/EP2011/002440 WO2012019663A1 (de) 2010-08-09 2011-05-17 Spulenanordnung, insbesondere wechselstrom-transformator, verwendung und anordnung zur berührungslosen energieübertragung
EP11721716.6A EP2603920B1 (de) 2010-08-09 2011-05-17 Spulenanordnung, insbesondere wechselstrom-transformator, verwendung und anordnung zur berührungslosen energieübertragung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201010033812 DE102010033812A1 (de) 2010-08-09 2010-08-09 Spulenanordnung, insbesondere Wechselstrom-Transformator, Verwendung und Anordnung zur berührungslosen Energieübertragung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102010033812A1 true DE102010033812A1 (de) 2012-02-09

Family

ID=44583584

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201010033812 Pending DE102010033812A1 (de) 2010-08-09 2010-08-09 Spulenanordnung, insbesondere Wechselstrom-Transformator, Verwendung und Anordnung zur berührungslosen Energieübertragung

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2603920B1 (de)
DE (1) DE102010033812A1 (de)
WO (1) WO2012019663A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024074532A1 (de) * 2022-10-04 2024-04-11 Egston System Electronics Eggenburg Gmbh Spulenanordnung

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017209630A1 (en) 2016-06-01 2017-12-07 Powerbyproxi Limited A powered joint with wireless transfer
US10978911B2 (en) 2016-12-19 2021-04-13 Apple Inc. Inductive power transfer system
CN112385005A (zh) 2018-06-29 2021-02-19 索尤若驱动有限及两合公司 具有环形芯子的变压器和用于为负载供电的***
WO2023198387A1 (de) 2022-04-11 2023-10-19 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg Transformator mit ringkern

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE954901C (de) 1943-12-22 1956-12-27 Siemens Ag Transformator fuer elektrische Lichtbogenschweissung mit Streueisenkern
EP0706192A1 (de) 1994-04-26 1996-04-10 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Drosselspule
JPH10163046A (ja) 1996-12-02 1998-06-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd ノイズフィルタ
DE202005008726U1 (de) 2004-06-07 2005-08-04 Fronius International Gmbh Transformator

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4608471A (en) * 1985-03-05 1986-08-26 Allied Tube & Conduit Corporation Impeder with aggregate ferromagnetic core
US20060125591A1 (en) * 2004-12-15 2006-06-15 Taipei Multipower Electronics Co., Ltd. [high voltage transformer]
TWI250537B (en) * 2005-02-05 2006-03-01 Darfon Electronics Corp Light tube driving circuit and transformer thereof
DE102009020503B4 (de) * 2008-06-17 2013-03-14 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg Maschine zur Umwandlung von Strömungsenergie

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE954901C (de) 1943-12-22 1956-12-27 Siemens Ag Transformator fuer elektrische Lichtbogenschweissung mit Streueisenkern
EP0706192A1 (de) 1994-04-26 1996-04-10 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Drosselspule
JPH10163046A (ja) 1996-12-02 1998-06-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd ノイズフィルタ
DE202005008726U1 (de) 2004-06-07 2005-08-04 Fronius International Gmbh Transformator

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024074532A1 (de) * 2022-10-04 2024-04-11 Egston System Electronics Eggenburg Gmbh Spulenanordnung

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012019663A1 (de) 2012-02-16
EP2603920B1 (de) 2016-03-02
EP2603920A1 (de) 2013-06-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007014712B4 (de) Anlage
EP1255346B1 (de) Transformator mit integrierter Drossel
EP2603920B1 (de) Spulenanordnung, insbesondere wechselstrom-transformator, verwendung und anordnung zur berührungslosen energieübertragung
DE102014202531A1 (de) Hochspannungstransformatorvorrichtung mit einstellbarer Streuung, Wechselrichterschaltung mit einer Hochspannungstransformatorvorrichtung und Verwendung einer Hochspannungstransformatorvorrichtung
DE102006025460A1 (de) Übertragerkopf und Anlage
DE102011107252A1 (de) Spule zur Strombegrenzung
DE102013009588A1 (de) Transformator und Verfahren zur Anbringung von Wicklungen
EP0585597B1 (de) Hochspannungs-Zeilentransformator für einen Fernsehempfänger
DE102008046576A1 (de) Dreiphasige Drosselspuleneinrichtung
EP2973622B1 (de) Wicklungsanordnung, welche teilwicklungen aufweist, und anordnung, insbesondere ladestation, zur berührungslosen energieübertragung an ein elektro-fahrzeug, mit dieser wicklungsanordnung
EP2495742B1 (de) Hochstromfeste, stromkompensierte Funkentstördrossel
EP2562772A2 (de) Induktives Bauteil
DE102004055154B4 (de) Verfahren zum Betrieb eines Systems zur berührungslosen Energieübertragung, System zur berührungslosen Energieübertragung und Übertragerkopf
DE102008019318A1 (de) Anpasstransformator und System
DE102004008961B4 (de) Spulenkörper für geschlossenen magnetischen Kern und daraus hergestellte Entstördrossel
EP0401490B1 (de) Diodensplit-Transformator mit einlagiger Zylinderspule als Primärwicklung
DE19843415A1 (de) Induktives Bauelement mit einem Stabkern
DE102011078549B4 (de) Breitbandiger Balun
DE102017109213A1 (de) Spannungswandler und System
DE102021004495A1 (de) System mit einem stationär angeordneten Primärteil und einem relativ zum Primärteil bewegbaren Sukundärteil
EP3921859A1 (de) Sekundärspulentopologie
DE102020100190A1 (de) Induktives Bauteil mit einer Betriebsfrequenz im Mittelfrequenzbereich
DE102022100647A1 (de) Drossel für ein Mehrleitersystem
WO2023180018A1 (de) Llc dc/dc wandler mit in die induktivität integriertem strommesstransformator
DE4320714A1 (de) Dioden-Split-Hochspannungstransformator

Legal Events

Date Code Title Description
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication