Wickelkörper für Hochfrequenztransformator Ein wichtiges und oft verwendetes
Bauelement der Hochfrequenznachrichtentechnik ist ein Hochfrequenztransforinator,
der aus einer zu einer Spule gewickelten Hochfrequenzdoppelleitung besteht. Er ist
auch - nach seinem Erfinder - unter dem Namen »Guanella-Transforinator«
bekanntgeworden. Dieser Transformator wird besonders gern zur Zusammenschaltung
einer erdsymmetrischen Doppelleitung mit einer erdunsymmetrischen Schaltung oder
Leitung, z. B. einer Koaxialleitung, benutzt.Winding body for high-frequency transformers An important and often used component in high-frequency communications technology is a high-frequency transformer, which consists of a high-frequency double line wound into a coil. It is also known - after its inventor - under the name »Guanella Transforinator«. This transformer is particularly popular for interconnecting a balanced line with an unbalanced circuit or line, e.g. B. a coaxial line is used.
Die Erfindung betrifft einen Wickelkörper für einen derartigen Hochfrequenztransformator
- im folgenden kurz Transformator genannt -, und zwar für einen, der mittlere
und große Hochfrequenzleistungen verarbeiten kann (ab etwa 5 kW). Transformatoren
für große Leistungen, d. h. für hohe Spannungen bei großen Strömen, haben
recht beachtliche mechanische Abmessungen. Die beiden Leiter der Doppelleitung,
aus der der Transformator gewickelt ist, müssen aus Gründen der Spannungsfestigkeit
einen von der Höhe der Spannung (und vom Durchmesser der Leiter) abhängigen Mindestabstand
haben. Demzufolge haben auch die Leiter bei vorgegebenem Wellenwiderstand der Doppelleitung,
der von Leiterabstand und Leiterdurchmesser abhängt, einen entsprechend großen Querschnitt.
Als Wickelkörper für die Doppelleitung wird in den meisten Fällen, um das Gewicht
gering zu halten, um die Herstellung des Wickelkörpers zu vereinfachen und aus elektrischen
Gründen kein massiver oder rohrförmiger, sondern ein aus einzelnen Stegen zusammengesetzter
Körper (Rippenkörper) verwendet.The invention relates to a winding body for such a high frequency transformer - hereinafter briefly called transformer - and indeed for one who can handle the medium and large high frequency powers (from about 5 kW). Large capacity transformers, d. H. for high voltages with large currents, have quite considerable mechanical dimensions. For reasons of dielectric strength, the two conductors of the double line from which the transformer is wound must have a minimum distance that depends on the voltage level (and the diameter of the conductor). As a result, the conductors also have a correspondingly large cross-section for a given wave impedance of the double line, which depends on the conductor spacing and conductor diameter. In most cases, in order to keep the weight low, to simplify the manufacture of the winding body and for electrical reasons, no solid or tubular body, but a body composed of individual webs (rib body) is used as the winding body for the double line.
Wie von allen übertragungselementen, die auf dem Wege von einem Generator
zu einem Verbraucher hochfrequenter elektrischer Energie eingeschaltet sind, wird
auch von der aufgewickelten Doppelleitung, die den Transformator bildet, verlangt,
daß ihr Wellenwiderstand einen Wert besitzt, der von einem vorgegebenen Wellenwiderstandswert
nicht oder nur sehr wenig abweicht (für viele Zwecke höchstens 5%). Diese Forderung
zu erfüllen, ist beim Bau von Transformatoren für große Leistungen nicht ganz einfach.As of all transmission elements on the way from a generator
are turned on to a consumer of high-frequency electrical energy
also demanded from the coiled double wire that forms the transformer,
that their wave resistance has a value which is of a predetermined wave resistance value
does not deviate or only deviates very little (for many purposes a maximum of 5%). This requirement
It is not easy to meet these requirements when building large-capacity transformers.
Wegen des elektrischen Einflusses des Isoliermaterials des Wickelkörpers,
der rechnerisch nicht genau zu erfassen ist, weicht der Wellenwiderstand der auf
den Wickelkörper gewickelten Doppelleitung um ein von vornherein nicht bekanntes
Maß von dem Wellenwiderstand der gleichen, aber im freien Raum ausgespannten Doppelleitung
ab. Bei kleineren Transformatoren kann man sich leicht in der Weise helfen, daß
bei konstantem Leiterabstand (festgelegt durch Rillen im Wickelkörper, die den Leiterabstand
gleichhalten sollen) der Durchmesser der Leiter in engen Grenzen verändert wird.
Durch Messung wird festgestellt, bei welchem Drahtdurchmesser sich der richtige
Wellenwiderstand einstellt. Dieses Verfahren ist jedoch bei großen Leiterquerschnitten,
wie sie bei Transformatoren für große Leistungen auftreten, recht umständlich und
teuer, weil zur sauberen Wicklung von dicken, wenig biegsamen Drähten viel Zeit
benötigt wird. Mit Hilfe eines nach der Erfindung gebauten Wickelkörpers läßt sich
der vorgeschriebene Wellenwiderstand durch Abstandsänderung der Leiter in einfacher
Weise in weiten Grenzen einstellen. Der erfindungsgemäße Wickelkörper für einen
aus einer Doppelleitung gewickelten Transformator ist gekennzeichnet durch eine
Anzahl die Doppelleitung stützende Stege, die so ausgebildet sind, daß immer nur
einer der Leiter der Doppelleitung auf einem Steg aufliegt, und, wenn nötig, befestigt
ist, während der andere Leiter durch Aussparungen des Steges hindurchgeht und den
Steg nicht berührt, und daß bei benachbarten Stegen jeweils der andere Leiter der
Doppelleitung gehalten wird, und durch zwei den Wickelkörper in axialer Richtung
begrenzende Schilde, in denen die Stege so gelagert sind, daß sie sich in axialer
Richtung gegeneinander verschieben und in einer gewünschten Stellung festklemmen
lassen. Die Zeichnung zeigt das eine Ende eines Transformators mit einem Wickelkörper
nach der Erfindung. In ihr sind mit 1 und 2 die Leiter einer Doppelleitung
bezeichnet, die über Stege 4, 5 - in der Figur sind es sechs
- eines erfindungsgemäßen Wickelkörpers gewickelt ist. 3 ist einer
der Schilde, in denen die Stege 4, 5 gelagert sind. In die Stege sind Kerben
7 eingearbeitet, in denen die Leiter liegen
und die zur
Sicherung der Leiter gegen seitliches Verrutschen vorgesehen sind. Es ist in der
Zeichnung deutlich zu erkennen, daß auf jedem der Stege nur jeweils einer der beiden
Leiter in solchen Kerben 7 gehalten wird, während der andere durch Aussparungen
6 hindurchgeht und den Steg nicht berührt. (Die Aussparungen 6 und
Kerben 7 können natürlich auch anders als in dem gezeichneten Beispiel gestaltet
sein, wenn es der Verwendungszweck erfordert oder wenn es für die Fertigung günstiger
ist.) So wird auf den drei mit 4 bezeichneten Stegen nur der Leiter 2 und auf den
drei mit 5 bezeichneten Stegen nur der Leiter 1 gehalten. Man kann
sich auch den Wickelkörper aus zwei voneinander unabhängigen Wickelkörpern aufgebaut
denken, deren einer von den Stegen 4 gebildet wird, auf die der Leiter 2 zu einer
Spule gewickelt ist, deren anderer von den Stegen 5 gebildet wird, auf die
der Leiter 1 zu einer Spule gewickelt ist, und die beide ineinandergeschachtelt
sind. Werden jetzt beispielsweise, wie es in der Zeichnung durch Pfeile angedeutet
ist, die Stege 4 nach rechts oder die Stege 5 nach links geschoben, so vergrößert
sich der Abstand der Leiter 1
und 2 voneinander gleichmäßig über den Umfang
und die Spulenlänge. Das bedeutet aber eine Vergrößerung des Wellenwiderstandes
der aus den Leitern 1 und 2 gebildeten Doppelleitung. Eine Verschiebung der
Stege in der entgegengesetzten Richtung käme einer Verkleinerung des Wellenwiderstandes
gleich. Damit eine einmal für richtig befundene C
Einstellung nicht wieder
unbeabsichtigt verändert werden kann, sind an den Schilden in der Zeichnung nicht
dargestellte Klemmvorrichtungen für die Stege vorgesehen.Because of the electrical influence of the insulating material of the winding body, which cannot be precisely calculated by calculation, the wave resistance of the double cable wound on the winding body deviates by an amount not known from the start from the wave resistance of the same double cable stretched out in free space. With smaller transformers one can easily help oneself in such a way that with a constant conductor spacing (determined by grooves in the winding body, which are supposed to keep the conductor spacing the same) the diameter of the conductor is changed within narrow limits. A measurement is used to determine at which wire diameter the correct wave resistance is achieved. However, with large conductor cross-sections, such as occur in transformers for large powers, this method is quite cumbersome and expensive, because a lot of time is required for the clean winding of thick, less flexible wires. With the help of a bobbin constructed according to the invention, the prescribed wave resistance can easily be set within wide limits by changing the spacing of the conductors. The winding body according to the invention for a transformer wound from a double line is characterized by a number of webs supporting the double line, which are designed so that only one of the conductors of the double line rests on a web and, if necessary, is attached while the other conductor passes through recesses in the web and does not touch the web, and that in each case the other conductor of the double line is held in adjacent webs, and by two shields delimiting the winding body in the axial direction, in which the webs are mounted so that they are in the axial direction move against each other and let them clamp in a desired position. The drawing shows one end of a transformer with a winding body according to the invention. In it, 1 and 2 denote the conductors of a double line which is wound over webs 4, 5 - there are six in the figure - of a winding body according to the invention. 3 is one of the shields in which the webs 4, 5 are mounted. In the webs notches 7 are incorporated, in which the ladder lie and which are provided to secure the ladder against slipping sideways. It can be clearly seen in the drawing that on each of the webs only one of the two conductors is held in such notches 7 , while the other passes through recesses 6 and does not touch the web. (The recesses 6 and notches 7 can of course also be designed differently than in the example shown, if the intended use requires it or if it is more favorable for production.) So only the conductor 2 and on the three with 5 designated webs only the conductor 1 held. One can also imagine the winding body made up of two independent winding bodies, one of which is formed by the webs 4, on which the conductor 2 is wound to form a coil, the other of which is formed by the webs 5 , on which the conductor 1 is a Coil is wound, and the two are nested. If, for example, as indicated by arrows in the drawing, the bars 4 are pushed to the right or the bars 5 are pushed to the left, the distance between the conductors 1 and 2 increases evenly over the circumference and the length of the coil. However, this means an increase in the wave resistance of the double line formed from conductors 1 and 2. A displacement of the webs in the opposite direction would be tantamount to a reduction in the wave resistance. So that a C setting that has once been found to be correct cannot be unintentionally changed again, clamping devices (not shown in the drawing) are provided for the webs on the shields.