WO2018145836A1 - Electrical device having high electromagnetic compatability - Google Patents

Abstract

In order to create an electrical device (18) with high electromagnetic compatibility, which comprises a first active part (22a) having a first core (20a) and at least one first winding unit (21a) surrounding a limb of the first core (20a), as well as a second active part (22b) having a second core (20b) and at least one second winding unit (21b) surrounding a limb of the second core (20b), wherein the first core (20a) and the second core (20b) are magnetically decoupled, and which is cost-effective and configured in a simple and compact manner, according to the invention, the winding units (21a, 21b) are arranged at a magnetically antiparallel orientation to one another, such that an external magnetic field of the electrical device (18) is reduced.

Description

Beschreibung description

Elektrisches Gerät mit hoher elektromagnetischer Verträglichkeit Electrical device with high electromagnetic compatibility

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Gerät mit hoher elektromagnetischer Verträglichkeit umfassend ein erstes Ak^¬ tivteil, das einen ersten Kern und wenigstens eine erste Wicklungseinheit aufweist, die einen Schenkel des ersten Kerns umschließt, und ein zweites Aktivteil, das einen zwei^¬ ten Kern und wenigstens eine zweite Wicklungseinheit auf^¬ weist, die einen Schenkel des zweiten Kerns umschließt, wobei der erste Kern und der zweite Kern magnetisch entkoppelt sind . The invention relates to an electrical device with high electromagnetic compatibility comprising a first Ak ^¬ tivteil having a first core and at least a first winding unit, which surrounds a leg of the first core, and a second active portion, which has a two ^¬ th core and at least one second winding unit has on ^¬ which surrounds a leg of the second core, wherein the first core and the second core are magnetically decoupled.

Ein solches elektrisches Gerät ist dem Fachmann aus der Pra^¬ xis bekannt. So weisen beispielsweise bestimmte schienenge^¬ führte Fahrzeuge einen elektrischen Antrieb auf, der modular aufgebaut ist. Die in Reihe geschalteten Module des Antriebs sind jeweils mit einem separaten und unabhängigen Transforma^¬ tor als elektrisches Gerät ausgerüstet. Jeder dieser Trans^¬ formatoren verfügt über ein Aktivteil mit einem magnetisier- baren Kern. Der Kern bildet einen Schenkel aus, der sich durch eine Wicklungseinheit mit zwei Wicklungen erstreckt, wobei eine Wicklung als Oberspannung- und die andere Wicklung als Unterspannungswicklung dient. Such an electrical device is known to the expert from the Pra ^¬ tice. For example, certain rail- ^mounted vehicles have an electric drive that has a modular design. The series-connected modules of the drive are each equipped with a separate and independent transformers ^¬ tor as an electrical device. Each of these Trans ^¬ transformers has an active part with another magnetic core. The core forms a leg which extends through a winding unit with two windings, one winding serving as a high-voltage winding and the other winding as a low-voltage winding.

Das oben genannte elektrische Gerät kann äußere elektromagne^¬ tische Felder erzeugen, die in anderen Betriebsmitteln, bei- spielsweise in streckenseitigen Bahnkomponenten, Störungen verursachen. Die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) des elektrischen Geräts ist daher eine zwingende Voraussetzung für seinen Einsatz in diesen Anwendungsbereichen. Insbesondere sei auf die EMV-Richtlinie 2014/30/EU verwiesen. Die dort festgeschriebenen Anforderungen müssen von einem elektrischen Gerät erfüllt werden, um für den Verkauf in diesem Bereich zugelassen zu werden. Um die Überschreitung der vorgegebenen Grenzwerte zu vermeiden, sind elektrische Gerät daher mit hochpermeablen Schirmelementen, wie beispielsweise Kernblechpaketen oder leitfähigen Gehäuseteilen ausgerüstet, die als Wirbelstromschirm wir- ken und das elektrische Gerät nach außen hin abschirmen. The above electrical device capable of generating external electromagnetic ^¬ diagram fields in other operating agents, examples that cause play in trackside train components disorders. The electromagnetic compatibility (EMC) of the electrical device is therefore a mandatory requirement for its use in these applications. In particular, reference is made to the EMC Directive 2014/30 / EU. The requirements set out therein must be fulfilled by an electrical appliance in order to be approved for sale in this area. In order to avoid exceeding the specified limit values, electrical devices are therefore equipped with high-permeability shielding elements, such as core lamination packages or conductive housing parts, which act as an eddy-current shield and shield the electrical device from the outside.

Einem solchen elektrischen Gerät haftet jedoch der Nachteil an, dass die Abschirmung kostenintensiv und raumgreifend ist. Darüber hinaus sorgen solche äußeren Gehäuseteile für ein zu- sätzliches Gewicht. Auch im Hinblick auf den begrenzten However, such an electrical device has the disadvantage that the shield is costly and expansive. In addition, such outer housing parts provide for additional weight. Also in view of the limited

Bauraum bei Schienenfahrzeugen sind zusätzliche Komponenten unerwünscht .  Space in rail vehicles, additional components are undesirable.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein elektrisches Gerät der eingangs genannten Art bereitzustellen, das kostengünstig, leicht und kompakt ausgestaltet ist. The object of the invention is therefore to provide an electrical device of the type mentioned, which is designed cost-effective, lightweight and compact.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, dass die Wicklungs^¬ einheiten magnetisch antiparallel zueinander derart angeord- net sind, dass ein äußeres Magnetfeld des elektrischen Gerä^¬ tes herabgesetzt ist. The invention solves this problem in that the winding ^¬ units magnetically antiparallel to each other are arranged such that an external magnetic field of the electrical Gerä ^¬ tes is reduced.

Eine einzelne Wicklung kann als magnetischer Dipol verstanden werden, da ein Stromfluss durch die Wicklung ein Magnetfeld mit einer Orientierung von einem magnetischen Nord- zu einem magnetischen Südpol durch die Wicklungsanordnung erzeugt. Eine Wicklung ist im Sinne der Erfindung magnetisch antiparallel zu einer anderen Wicklung angeordnet, wenn deren magnetische Dipole antiparallel also entgegengesetzt zueinander an- geordnet sind. Eine Wicklungseinheit im Sinne der Erfindung umfasst eine oder mehrere Wicklungen. Mehrere Wicklungseinheiten können somit als Anordnung mehrerer magnetischer Dipole verstanden werden (z.B. als Quadrupol, Hexapol, usw.) . Eine Wicklungseinheit ist im Sinne der Erfindung magnetisch an- tiparallel zu einer anderen Wicklungseinheit angeordnet, wenn zu jeder Wicklung der einen Wicklungseinheit genau eine Wick^¬ lung der anderen Wicklungseinheit magnetisch antiparallel an^¬ geordnet ist. Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass die Magnetfelder der Wicklungseinheiten des eingangs genannten elektrischen Geräts sich gegenseitig beeinflussen. Ordnet man die Wicklungsein- heiten magnetisch antiparallel zueinander, so wird das Magnetfeld außerhalb des elektrischen Gerätes reduziert, je kür^¬ zer alle Abstände zwischen Nord- und Südpol benachbarter, pa^¬ ralleler magnetischer Dipole sind. Der Passus „... magnetisch antiparallel...", ist im Sinne der Erfindung so zu verstehen, dass die Wicklungseinheiten in Längsrichtung der Schenkel, die sie umgeben, parallel und mit geringem Abstand zueinander angeordnet sind. Fasst man die bestromte Wicklung der Wick^¬ lungseinheit zusammen mit dem sich durch diese hindurch erstreckenden Schenkel als magnetischen Dipol auf, verlaufen die magnetischen Feldlinien von dem als Nordpol wirkende Ende einer Wicklungseinheit zu dem direkt neben dieser Wicklungs^¬ einheit liegenden Südpol der parallel geschalteten Wicklungs^¬ einheit. Das magnetische Feld verläuft mit anderen Worten verstärkt auf der Seite jeder Wicklungseinheit, die der je- weiligen anderen parallel angeordneten Wicklungseinheit zuge^¬ wandt ist. Auf diese Weise wird das Magnetfeld an der anderen Seite und somit das äußere Magnetfeld der gesamten Anordnung abgesetzt . Das äußere Magnetfeld ist mit anderen Worten das Magnetfeld, das an der Seite einer Wicklungseinheit entsteht, die keiner anderen Wicklungseinheit, sei eines anderen Aktivteils oder des gleichen Aktivteils, zugewandt ist. Im Sinne der Erfindung kann eine Wicklungseinheit eine oder mehrere Wicklungen aufweisen. Ist das Gerät beispielsweise eine Drossel, besteht jede Wicklungseinheit aus lediglich ei^¬ ner umfänglich geschlossenen Wicklung. Ist das elektrische Gerät beispielsweise ein Transformator, kann jede Wicklungs- einheit zwei konzentrisch zueinander angeordnete Wicklungen aufweisen, die umfänglich geschlossen sind. Die genaue Anordnung der Aktivteile und somit der Wicklungseinheiten kann im Rahmen der Erfindung auf vielfältige Weise erfolgen. So ist die Anordnung beispielsweise davon abhängig, wie viele Wicklungen jede Wicklungseinheit aufweist. Darüber hinaus ist die Anordnung davon abhängig, ob jedes Aktivteil einen Schenkel mit einer Wicklungseinheit, also einen so genannten Zweipol ausbildet, oder ob jedes Aktivteil über einen Kern mit zwei Schenkeln verfügt, die jeweils von einer Wicklungseinheit um^¬ geben sind. A single winding may be understood to be a magnetic dipole because current flow through the winding creates a magnetic field having a north-to-south magnetic pole orientation through the winding assembly. In the meaning of the invention, one winding is arranged magnetically antiparallel to another winding if its magnetic dipoles are arranged antiparallel, ie opposite to each other. A winding unit according to the invention comprises one or more windings. Several winding units can thus be understood as an arrangement of several magnetic dipoles (eg as quadrupole, hexapole, etc.). A winding unit according to the invention arranged magnetically antiparallel to a different winding unit if a Wick ^¬ lung of the other unit winding is magnetically antiparallel to each winding unit of a winding exactly ^¬ sorted. According to the invention, it has been recognized that the magnetic fields of the winding units of the electrical device mentioned above influence each other. If one arranges the Wicklungsein- units magnetically antiparallel to each other, the magnetic field is reduced outside the electrical device, each kür ^¬ zer all distances between north and south poles are adjacent, pa ^¬ ralleler magnetic dipoles. The term "... magnetically antiparallel ...", in the sense of the invention, is to be understood as meaning that the winding units are arranged parallel to one another and at a short distance from one another in the longitudinal direction of the legs which surround them ^¬ averaging unit together with the through therethrough extending leg as a magnetic dipole to extend the magnetic field lines of the acting as the north pole end of a winding unit to the lying directly next to this winding ^¬ unit south pole of the parallel-connected winding ^¬ unit. the magnetic field extends with in other words, on the side of each winding unit, the weiligen the JE other parallel coil unit is supplied ^¬ Wandt amplified. in this way, the magnetic field on the other side, and thus the external magnetic field of the entire assembly is deposited. the external magnetic field, in other words the magnetic field that is on the side of a winding egg beauty arises, which is no other winding unit, be another active part or the same active part, faces. For the purposes of the invention, a winding unit can have one or more windings. If the device is, for example, a throttle, each winding unit consists of only ei ^¬ ner circumferentially closed winding. If the electrical device is, for example, a transformer, each winding unit can have two windings arranged concentrically to one another, which are circumferentially closed. The exact arrangement of the active parts and thus the winding units can be done in many ways within the scope of the invention. So is For example, the arrangement depends on how many windings each winding unit has. Moreover, the arrangement is dependent on whether any active part of a leg with a winding unit, thus forming a so-called two-terminal network, or whether each active part has a core with two legs, which are give in each case by a winding unit to ^¬.

Wesentlich im Rahmen der Erfindung ist jedoch, dass die An- Ordnung bewusst so gewählt ist, dass das äußere Magnetfeld, das also an der Seite der außenliegenden Wicklungseinheiten entsteht, die von einer anderen Wicklungseinheit abgewandt ist, durch die gegenseitige elektromagnetische Beeinflussung der Aktivteile herabgesetzt ist. Auf diese Art und Weise ist die elektromagnetische Verträglichkeit des elektrischen Ge^¬ räts gesteigert, ohne dass zusätzliche Gehäuseteile zum Ein^¬ satz gebracht werden müssen. However, it is essential within the scope of the invention that the arrangement is deliberately chosen so that the external magnetic field, which thus arises on the side of the outer winding units, which faces away from another winding unit, is reduced by the mutual electromagnetic influence of the active parts , In this way, the electromagnetic compatibility of the electrical Ge ^¬ device increased without additional housing parts must be brought to use ^¬ set.

Erfindungsgemäß sind die Kerne der Aktivteile entkoppelt. Die Kerne sind daher mit Abstand zueinander angeordnet und wenn überhaupt nur über Komponenten miteinander verbunden, deren Materialien einen im Vergleich zum Kernmaterial hohen magnetischen Widerstand aufweisen. Die Komponenten dienen beispielsweise zur Befestigung der Kerne. According to the cores of the active parts are decoupled. The cores are therefore arranged at a distance from one another and, if at all, connected to one another via components whose materials have a high magnetic resistance in comparison with the core material. The components are used, for example, for fastening the cores.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen elektrischen Geräts weist jeder Kern einen Rückführungsschenkel auf. Das so gebildete Aktivteil verfügt über lediglich einen Schenkel, der von einer Wicklungseinheit umgeben ist, so dass ein so genannter Zweipol bereitgestellt ist. Dabei erstreckt sich jeder Schenkel in einer Längsrichtung. Ein Schenkel, der Rückführungsschenkel, ist von keiner Wicklungs^¬ einheit umschlossen. Werden nun zwei so ausgeführte Aktivtei^¬ le in dieser Längsrichtung nebeneinander gelegt, kommt es aufgrund der magnetisch antiparallelen Anordnung zu einerIn an advantageous embodiment of the electrical device according to the invention, each core has a return leg. The active part thus formed has only one leg, which is surrounded by a winding unit, so that a so-called two-pole is provided. In this case, each leg extends in a longitudinal direction. One leg, the return leg is enclosed by any winding ^¬ unit. If now two Aktivtei ^¬ le so executed in this longitudinal direction next to each other, it comes to a due to the magnetic antiparallel arrangement

Herabsetzung an der Seite jeder Wicklungseinheit, die von der anderen Wicklungseinheit abgewandt ist. Wie bereits ausgeführt wurde, kann jede Wicklungseinheit zwei konzentrisch zueinander angeordnete Wicklungen aufweisen, wobei eine dieser Wicklungen eingangsseitig erregt wird. Bei einer hiervon abweichenden Ausführung der Erfindung verfügt jedes Aktivteil über einen Kern mit zwei Schenkeln, wo^¬ bei jeder Schenkel von einer Wicklungseinheit umgeben ist, so dass ein Vierpol ausgebildet ist. Ein solcher Vierpol verfügt somit über zwei Wicklungseinheiten, die jeweils ein oder zwei Wicklungen aufweisen können, wobei die Wicklungen z.B. inReduction on the side of each winding unit, which faces away from the other winding unit. As already stated, each winding unit can have two windings arranged concentrically with one another, one of these windings being excited on the input side. In a different embodiment of the invention, each active part has a core with two legs, where ^¬ is surrounded by a winding unit at each leg, so that a quadrupole is formed. Such a quadrupole thus has two winding units, which may each have one or two windings, wherein the windings, for example in

Reihe geschaltet sind. Eine solche Ausgestaltung des Aktiv^¬ teils hat sich für viele Anwendungen als vorteilhaft erwie^¬ sen . Zweckmäßigerweise sind wenigstens vier Aktivteile vorgesehen, wobei wenigstens zwei Aktivteile in einer unteren Schicht in Längsrichtung der Schenkel nebeneinander angeordnet sind, deren Wicklungseinheiten magnetisch antiparallel zueinander angeordnet sind. Wenigstens zwei Aktivteile sind in einer darü- ber liegenden oberen Schicht in Längsrichtung der Schenkel nebeneinander angeordnet, deren Wicklungseinheiten magnetisch antiparallel zueinander angeordnet sind, wobei jedes Aktiv^¬ teil der unteren Schicht einem magnetisch antiparallelen Aktivteil der oberen Schicht zugewandt ist. Sind beispielsweise vier Aktivteile vorgesehen, liegen somit zwei Aktivteile in der unteren Schicht und zwei Aktivteile in der oberen Series are switched. Such a configuration of the active ^¬ partly has to be beneficial erwie ^¬ sen for many applications. Conveniently, at least four active parts are provided, wherein at least two active parts are arranged in a lower layer in the longitudinal direction of the legs side by side, the winding units are arranged magnetically antiparallel to each other. At least two active parts are arranged side by side in a superior upper layer in the longitudinal direction of the legs, whose winding units are arranged magnetically antiparallel to each other, each active ^¬ part of the lower layer facing a magnetically antiparallel active part of the upper layer. For example, if four active parts provided, so are two active parts in the lower layer and two active parts in the upper

Schicht. Die Aktivteile, die in der gleichen Schicht in Layer. The active parts in the same layer in

Längsrichtung nebeneinander liegen, sind mit ihren Wicklungseinheiten zueinander jeweils magnetisch antiparallel angeord- net. Mit anderen Worten verlaufen die Magnetfeldlinien von dem jeweiligen Nordpol zum parallel auf gleicher Höhe liegenden Südpol der zugewandten Wicklungseinheit des anderen Aktivteils der gleichen Schicht. Darüber hinaus ist jedes Ak^¬ tivteil der unteren Schicht einem Aktivteil der oberen Longitudinal side by side, are each arranged magnetically antiparallel with their winding units to each other. In other words, the magnetic field lines run from the respective north pole to the south pole lying parallel to the same level of the facing winding unit of the other active part of the same layer. In addition, each Ak ^¬ tivteil the lower layer is an active part of the upper

Schicht unmittelbar zugewandt oder mit anderen Worten benachbart, das ebenfalls Wicklungseinheiten aufweist, die magne^¬ tisch antiparallel zu den Wicklungseinheiten des zugewandten unteren Aktivteils angeordnet ist. Auf diese Weise können äu- ßere Magnetfelder, die also oberhalb der oberen Schicht und unterhalb der unteren Schicht und rechts und links und an beiden Stirnseiten der übereinander liegenden Schichten entstehen, herabgesetzt werden. Anstelle von vier Aktivteilen können beispielsweise sechs, acht oder sogar mehr Aktivteile in den übereinander liegenden Schichten angeordnet sein. Layer facing directly or in other words adjacent, which also has winding units, which is arranged ^¬ magically ^¬ antiparallel to the winding units of the facing lower active part. In this way, ßere magnetic fields, which thus arise above the upper layer and below the lower layer and right and left and on both end faces of the superimposed layers are reduced. Instead of four active parts, for example, six, eight or even more active parts can be arranged in the superimposed layers.

Bei einer weiteren Variante der Erfindung können auch drei oder mehr übereinander angeordnete Schichten mit zwei oder mehreren Aktivteilen vorgesehen sein. Bei allen diesen Ausgestaltungen der Erfindung ist jedes Aktivteil in einer Schicht längs neben einem Aktivteil parallel angeordnet, wobei die nebeneinander liegende Wicklungseinheiten magnetisch antiparallel zueinander angeordnet sind. Darüber hinaus ist jedes Aktivteil dem darüber oder darunter liegenden Aktivteil magnetisch antiparallel angeordnet. In a further variant of the invention, three or more layers arranged one above the other can also be provided with two or more active parts. In all these embodiments of the invention, each active part is arranged in parallel in a layer alongside an active part, wherein the juxtaposed winding units are arranged magnetically antiparallel to each other. In addition, each active part of the overlying or underlying active part is arranged magnetically antiparallel.

Wie bereits weiter oben ausgeführt wurde, ist es zweckmäßig, wenn eine Wicklungseinheit zwei Wicklungen und beispielsweise eine erste Unterspannungswicklung und eine erste Oberspannungswicklung aufweist, die konzentrisch zueinander angeordnet sind. Dabei weist die zweite Wicklungseinheit eine zweite Unterspannungswicklung und eine zweite Oberspannungswicklung auf, die ebenfalls konzentrisch zueinander angeordnet sind. Bei dieser Ausführung der Erfindung ist das elektrische Gerät ein Transformator. As already stated above, it is expedient if a winding unit has two windings and, for example, a first undervoltage winding and a first high-voltage winding, which are arranged concentrically with one another. In this case, the second winding unit has a second low-voltage winding and a second high-voltage winding, which are also arranged concentrically with each other. In this embodiment of the invention, the electrical device is a transformer.

Jede Wicklungseinheit kann im Rahmen der Erfindung als fest- stoffisolierte Wicklung ausgeführt sein. Die Feststoffisolie- rung erfolgt beispielsweise durch Einbetten der Wicklungslei^¬ ters jeder Wicklung in einen zweckmäßigen Harz, so dass eine so genannte Trockenwicklung bereitgestellt ist. Ein solcher Harzblock mit seinen Außenanschlüssen kann anschließend konzentrisch möglicherweise zu einer weiteren feststoffisolier- ten Wicklung angeordnet sein. Each winding unit can be embodied in the context of the invention as a solid-material-insulated winding. The isolating solids tion takes place for example by embedding the Wicklungslei ^¬ ters each winding in a suitable resin, so that a so-called dry-winding is provided. Such a resin block with its external terminals can then be arranged concentrically possibly to form another solid-insulated winding.

Abweichend hiervon ist jede Wicklungseinheit jedoch in einem fluiddichten gekapselten Gehäuse angeordnet, wobei sich der Kern fluiddicht aus dem Gehäuse heraus erstreckt. Das fluid- dichte Gehäuse ist mit einem geeigneten Isolierfluid, bei^¬ spielsweise einem mineralischen Öl oder einem Esteröl Deviating from this, however, each winding unit is arranged in a fluid-tight encapsulated housing, wherein the Core fluid-tight out of the housing extends. The fluid-tight housing is provided with a suitable insulating fluid, at ^¬ game as a mineral oil or a Esteröl

befüllt, wobei das Isolierfluid neben der Isolierung auch für die Kühlung der jeweiligen Wicklung oder Wicklungseinheit sorgt . filled, wherein the insulating fluid in addition to the insulation also provides for the cooling of the respective winding or winding unit.

Das erfindungsgemäße elektrische Gerät ist zweckmäßigerweise ohne ein äußeres Gehäuse ausgeführt. Bei einer hiervon abwei- chenden Variante der Erfindung ist jedoch ein äußeres Gehäuse vorgesehen. Das äußere Gehäuse umfasst alle Aktivteile oder zumindest alle Wicklungseinheiten. Die Kerne der Aktivteile können sich aus dem äußeren Gehäuse heraus erstrecken. Das äußere Gehäuse dient im Wesentlichen der Kapselung des elekt- rischen Geräts gegenüber Verunreinigungen, Staubbelastungen, Flüssigkeiten oder dergleichen. The electrical device according to the invention is expediently designed without an outer housing. In a variant of the invention deviating therefrom, however, an outer housing is provided. The outer housing comprises all active parts or at least all winding units. The cores of the active parts may extend out of the outer housing. The outer housing essentially serves to encapsulate the electrical device in relation to contamination, dust loads, liquids or the like.

Bei einer hiervon abweichenden Ausführung ist das äußere gemeinsame Gehäuse als Kessel fluiddicht ausgeführt, wobei die Wicklungseinheiten kein separates Gehäuse aufweisen, sondern alle Wicklungen in einem gemeinsamen Isolierfluidbad angeordnet sind. In a variant thereof, the outer common housing is designed as a boiler fluid-tight, wherein the winding units do not have a separate housing, but all windings are arranged in a common Isolierfluidbad.

Zweckmäßigerweise weist jeder Kern Halterungsmittel zum Be- festigen des jeweiligen Aktivteils an einem Schienenfahrzeug auf. Auf diese Weise ist eine kostengünstige und einfache Be^¬ festigung und Montage bei begrenztem Bauraum ermöglicht. Expediently, each core has holding means for fastening the respective active part to a rail vehicle. In this way, a cost-effective and simple Be ^¬ consolidation and installation is possible with limited space.

Vorteilhafterweise sind die erste und die zweite Wicklungs- einheit parallel zueinander angeordnet und gegensinnig zuei^¬ nander polarisiert. Dies ist eine Möglichkeit, die magnetisch antiparallele Anordnung der Wicklungseinheiten auszuführen. Advantageously, the first and the second winding unit are arranged parallel to each other and in opposite directions zuei ^¬ Nander polarized. This is one way to perform the magnetically antiparallel arrangement of the winding units.

Abweichend davon sind die erste und zweite Wicklungseinheit mit ihren Schenkeln parallel zueinander angeordnet und weisen bei gleichsinniger Polarisierung der Erregerspannung unterschiedliche oder mit anderen Worten gegensinnige Wicklungs^¬ richtungen auf. So ist beispielsweise eine Wicklung der ers- ten Wicklungseinheit eine Rechtswicklung, während die paral^¬ lele Wicklungseinheit über eine Linkswicklung verfügt. We^¬ sentlich im Sinne der Erfindung ist, dass nebeneinander liegende Wicklungseinheiten gegengerichtete Magnetpole ausbil- den . Deviating from this, the first and second winding unit are arranged with their legs parallel to each other and have in the same direction polarization of the excitation voltage different or in other words opposite winding ^¬ directions. For example, a winding of the first th winding unit a right-hand winding, while the paral ^¬ lele winding unit has a left-hand winding. Is We ^¬ sentlich purposes of the invention that adjacent winding units oppositely directed magnetic poles training the.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist jedes Aktivteil eingangs- und ausgangsseitig jeweils mit einem Um^¬ richter verbunden. Jeder Umrichter ist wechselspannungsseitig an eine Wicklung des Aktivteils angeschlossen, wobei das Ak^¬ tivteil für eine Umwandlung der Wechselspannung von einer hohen zu einer niedrigen Spannung sorgt. Jeder der besagten Umrichter ist gleichspannungsseitig mit einem weiteren Umrich^¬ ter verbunden, so dass beidseitig eines jeden Aktivteils ein Frequenzumrichter bereitgestellt. Der eingangsseitige Fre^¬ quenzumrichter ist seinerseits eingangsseitig mit einem Wech^¬ selspannungsversorgungsnetz verbindbar, das eine Frequenz, beispielsweise 16 oder 50 Herz aufweist. Diese eingangssei^¬ tige Versorgungsfrequenz wird durch den Frequenzumrichter zu einer höheren Frequenz umgewandelt, so dass das Aktivteil kompakter ausgebildet werden kann. Die hohe Frequenz der Wechselspannung wird sekundärseitig des Aktivteils dann durch den ausgangsseitigen Frequenzumrichter in eine geringere Frequenz umgewandelt. Auf diese Weise ist beispielsweise ein Mittelfrequenztransformator bereitgestellt. In a preferred embodiment of the invention, each active part input and output side is in each case connected to a Um ^¬ judge. Each inverter is the alternating voltage side connected to a winding of the active part, wherein the Ak ^¬ tivteil ensures a conversion of the AC voltage from a high to a low voltage. Each of said inverters is connected on the DC voltage side with a further Umrich ^¬ ter, so that provided on both sides of each active part, a frequency converter. The input side Fre ^¬ quenzumrichter is in turn connected on the input side with a Wech ^¬ selspannungsversorgungsnetz having a frequency, for example, 16 or 50 heart. This eingangssei ^¬ term supply frequency is converted by the frequency to a higher frequency, so that the active part can be made more compact. The high frequency of the AC voltage is then converted on the secondary side of the active part by the output side frequency converter in a lower frequency. In this way, for example, a medium-frequency transformer is provided.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfin^¬ dung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung unter Bezug auf die Figuren der Zeichnung, wobei gleiche Bezugszeichen auf gleich wirkende Bauteile verweisen und wobei Further expedient embodiments and advantages of the inven ^¬ tion are the subject of the following description of embodiments of the invention with reference to the figures of the drawing, wherein like reference numerals refer to like-acting components and wherein

Figur 1 den elektrischen Antrieb eines schienengeführten Fahrzeugs mit einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen elektrischen Geräts, Figur 2 ein genauer dargestelltes Ausführungsbeispiel des als Transformator ausgeführten elektrischen Geräts in einer Draufsicht, FIG. 1 shows the electric drive of a rail-guided vehicle with an exemplary embodiment of the electrical device according to the invention, FIG. 2 is a plan view in greater detail of an embodiment of the electrical appliance designed as a transformer.

Figur 3 ein als Drossel ausgeführtes Ausführungsbei^¬ spiel des erfindungsgemäßen elektrischen Geräts, 3 is a designed as a throttle Ausführungsbei ^¬ play of the electrical device according to the invention,

Figur 4 die Anschlüsse eines als Vierpol ausgebildeten FIG. 4 shows the connections of a quadrupole

Aktivteils ,  Active part,

Figur 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfin^¬ dungsgemäßen elektrischen Geräts, dessen Aktivteile als Vierpol ausgebildet sind, und Figure 5 shows another embodiment of the inventions ^{¬ to the} invention electrical device whose active parts are designed as a quadrupole, and

Figur 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfin^¬ dungsgemäßen elektrischen Geräts schematisch verdeutlichen . Figur 1 zeigt in einer schematischen Darstellung den Antriebszweig 1 eines elektrischen Schienenfahrzeugs 2. Das Schienenfahrzeug 2 verfügt auf seinem Dach über einen Strom^¬ abnehmer 3, der in elektrischem Kontakt mit einem Fahrdraht 4 gebracht werden kann, so dass die notwendige Versorgungsspan- nung für das Schienenfahrzeug 2 bereitgestellt ist. Über eine Glättungsdrossel 5 ist der Fahrdraht 4 mit einem Frequenzum^¬ richter 6 verbunden, der seinerseits aus einem Gleichrichter 7 sowie einem Wechselrichter 8 besteht, die gleichspannungs- seitig miteinander verbunden sind. Gleichrichter 7 und Wech- selrichter 8 sind modular aufgebaut, so dass sich Gleichrichtermodule 7a, 7b, 7n ergeben, in Reihe zueinander geschaltet sind. Das untere Modul 7n des Gleichrichters 7 ist mit einer auf Erdpotenzial liegenden Schiene 9 verbunden, auf welcher das Schienenfahrzeug mit seinem Schienenrad 10 abrollt. Dabei ist jedes Gleichrichtermodul 7a, 7b...7n mit einem Wechsel^¬ richtermodul 8a, 8b, 8n gleichspannungsseitig verbunden, wo^¬ bei jedes Wechselrichtermodul 8a, 8b bzw. 8n ausgangsseitig mit einer Oberspannungswicklung IIa, IIb bzw. lln verbunden ist. Dabei ist jede Oberspannungswicklung IIa, IIb ... lln jeweils mit einer Unterspannungswicklung 12a, 12b ... 12n induktiv gekoppelt, so dass die an der jeweiligen Oberspannungswicklung anliegende Erregungsspannung in eine kleinere Ausgangsspannung umgewandelt werden kann. Figure 6 schematically illustrate another embodiment of the inventions ^{¬ to the} invention electrical device. Figure 1 shows a schematic representation of the drive branch 1 of an electric rail vehicle 2. The rail vehicle 2 has on its roof via a current ^¬ buyer 3, which can be brought into electrical contact with a contact wire 4, so that the necessary supply voltage for the Rail vehicle 2 is provided. About a smoothing inductor 5 of the trolley wire 4 is connected to a Frequenzum ^¬ judge 6, which in turn consists of a rectifier 7 and an inverter 8, which are connected to each other gleichspannungs- side. Rectifier 7 and inverter 8 are modular, so that rectifier modules 7a, 7b, 7n result, are connected in series with each other. The lower module 7n of the rectifier 7 is connected to a lying on ground rail 9, on which the rail vehicle rolls with its rail wheel 10. In this case, 7n, each rectifier module 7a, 7b ... with a change ^¬ converter module 8a, 8b, 8n connected to the DC voltage side where ^¬ output side is connected with each inverter module 8a, 8b and 8n with a high-voltage winding IIa, IIb or lln is. In this case, each high-voltage winding IIa, IIb ... lln each inductively coupled to a low-voltage winding 12a, 12b ... 12n, so that the voltage applied to the respective high-voltage winding excitation voltage can be converted into a smaller output voltage.

Jede Unterspannungswicklung 12a, 12b ... 12n ist mit einem Frequenzumrichter 13 verbunden, wobei der Frequenzumrichter 13 wieder aus einem Gleichrichter 14 sowie einem Wechselrich- ter 15 besteht. Der Gleichrichter 14 ist wieder modular aufgebaut und verfügt über Gleichrichtermodule 14a, 14b ... 14n, die wechselspannungsseitig jeweils mit der zugeordneten Un^¬ terspannungswicklung 12a, 12b bzw. 12n verbunden sind. Each low-voltage winding 12a, 12b ... 12n is connected to a frequency converter 13, wherein the frequency converter 13 again consists of a rectifier 14 and an inverter 15. The rectifier 14 is modular again and has rectifier modules 14a, 14b ... 14n, which are each connected on the alternating voltage side with the associated Un ^¬ terspannungswicklung 12a, 12b and 12n.

Gleichspannungsseitig sind die Gleichrichtermodule 14a, 14b ... 14n in Reihe geschaltet, wobei die Reihenschaltung an ei^¬ nen Zwischenkreiskondensator 16 angeschlossen ist. Der Wechselrichter 15 ist wechselspannungsseitig mit elektrischen Traktionsmotoren 17 verbunden, welche die gewünschte Bewegungsenergie erzeugen. Die Fahrgeschwindigkeit ist von der ausgangsseitig bereitgestellten Frequenz der Wechselspannung des Wechselrichters 15 abhängig. DC voltage side, the rectifier modules 14a, 14b ... 14n connected in series, wherein the series circuit of egg ^¬ NEN intermediate circuit capacitor is connected sixteenth The inverter 15 is connected on the alternating voltage side with electric traction motors 17, which generate the desired kinetic energy. The driving speed depends on the frequency of the AC voltage of the inverter 15 provided on the output side.

Bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen modular aufgebauten Mittelfrequenztransfor- mator 18. Durch die beidseitige Anordnung von Frequenzumrichtern ist die eingangs- und ausgangsseitig an den jeweiligen Modulen des Mittelfrequenztransformators anliegende Spannung eine hohe Frequenz auf, so dass die Module des Mittelfre^¬ quenztransformators IIa, 12a, IIb, 12b, lln, 12n kleiner aus- gestaltet werden können, als dies der Fall wäre, wenn diese mit der Frequenz der Versorgungsspannung im Fahrdraht 4 erregt würden. Durch den modularen Aufbau dieses Antriebs verfügt das als Transformator 18 ausgeführte elektrische Gerät über mehrere Aktivteile, deren Kerne nicht über magnetisier- bare Materialien oder Stoffe miteinander verbunden und somit magnetisch voneinander entkoppelt sind. Die Anzahl der Module und somit die Anzahl der Aktivteile ist im Rahmen der Erfindung grundsätzlich beliebig. So zeigt Figur 2 eine Ausführung des erfindungsgemäßen Transformators 18, wobei der Transformator 18 nur zwei Aktivteile 19a und 19b aufweist, die dort in einer Draufsicht gezeigt sind. Jedes Aktivteil 19a beziehungsweise 19b verfügt über einen Kern 20a bzw. 20b sowie über jeweils eine Wicklungseinheit 21a bzw. 21b, die jeweils aus einer Oberspannungswicklung IIa, IIb sowie einer Unterspannungswicklung 12a, 12b bestehen. Die Wicklungen IIa, IIb, 12a, 12b sind jeweils um- fänglich geschlossen und konzentrisch zueinander angeordnet, wobei sich ein in Figur 2 von oben nicht erkennbarer Schenkel des jeweiligen Kerns 20a beziehungsweise 20b durch die Wick^¬ lungen IIa, IIb, 12a, 12b hindurch erstreckt. Außerhalb der Wicklungseinheit 21a, 21b bildet der Kern 20a beziehungsweise 20b einen ebenfalls in Figur 2 nicht weiter verdeutlichenIn the embodiment shown in Figure 1 is a modular medium-frequency transformer 18. Due to the two-sided arrangement of frequency inverters the input and output side of the respective modules of the medium-frequency transformer voltage is at a high frequency, so that the modules of the Mittelfre ^¬ quenztransformators IIa, 12a, IIb, 12b, lln, 12n can be made smaller than would be the case if they were energized with the frequency of the supply voltage in the trolley wire 4. Due to the modular design of this drive, the electric device embodied as a transformer 18 has several active parts whose cores are not connected to one another via magnetizable materials or substances and are thus magnetically decoupled from one another. The number of modules and thus the number of active parts is fundamentally arbitrary within the scope of the invention. Thus, Figure 2 shows an embodiment of the transformer 18 according to the invention, wherein the transformer 18 has only two active parts 19a and 19b, which are shown there in a plan view. Each active part 19a or 19b has a core 20a or 20b and in each case one winding unit 21a or 21b, each of which consists of a high-voltage winding IIa, IIb and a low-voltage winding 12a, 12b. The windings IIa, IIb, 12a, 12b are respectively closed and environmentally fänglich arranged concentrically to each other, wherein a in Figure 2 from above is not recognizable leg of the respective core 20a or 20b by the Wick ^¬ lungs IIa, IIb, 12a, 12b therethrough extends. Outside the winding unit 21a, 21b, the core 20a or 20b forms a likewise not further illustrated in FIG

Rückführungsschenkel aus, der von keiner Wicklungseinheit um^¬ geben ist. Die Ausgestaltung solcher Aktivteile ist jedoch dem Fachmann bekannt, so dass weitergehende Ausführungen an dieser Stelle entfallen können. Return leg out, which is by no winding unit ^¬ give. However, the design of such active parts is known in the art, so that further explanations can be omitted at this point.

Die Schenkel und somit die Wicklungseinheiten 21a, 21b sind in Längsrichtung der Schenkel, die sich in dem in Figur 2 gezeigten Ausführungsbeispiel in die Zeichnungsebene hinein er^¬ strecken, parallel zueinander angeordnet. Dabei sind die Wicklungen gegensinnig zueinander polarisiert. So wird in der gezeigten Draufsicht der durch Pfeile angedeutete Strom in der eingangsseitigen Oberspannungswicklung IIa entgegen dem Uhrzeigersinn getrieben, so dass in der Unterspannungswicklung ein Strom im Uhrzeigersinn induziert wird. Die Oberspan- nungswicklung IIb des Aktivteils 19b ist jedoch gegensinnig zur Oberspannungswicklung IIa des Aktivteils 19a polarisiert, so dass sich in der Oberspannungswicklung IIb ein Stromfluss im Uhrzeigersinn einstellt. Dies erzeugt einen Strom in der Unterspannungswicklung 12b entgegensetzt zum Uhrzeigersinn. The legs and hence the coil units 21a, 21b are in the longitudinal direction of the legs, the plane of the drawing into it ^¬ stretch in the example shown in Figure 2 embodiment, disposed parallel to each other. The windings are polarized in opposite directions to each other. Thus, in the plan view shown, the current indicated by arrows in the input-side high-voltage winding IIa is driven counterclockwise, so that a current is induced in the clockwise direction in the low-voltage winding. However, the upper-voltage winding IIb of the active part 19b is polarized in opposite directions to the high-voltage winding IIa of the active part 19a, so that a current flow in the clockwise direction sets in the high-voltage winding IIb. This creates a current in the lower voltage winding 12b counterclockwise.

Bei einer hiervon abweichenden Variante weisen die Wicklungen bei gleicher Polarisierung unterschiedliche Wicklungsrichtungen zueinander auf. So ist beispielsweise die Oberspannungs- wicklung IIa des Aktivteils 19a eine Linkswicklung, während die Oberspannungswicklung IIb des Aktivteils 19b eine Rechts^¬ wicklung ist. Die in Figur 2 gezeigten Wicklungseinheiten 22 können als gegensinnig parallel zueinander angeordnete magnetische Dipole aufgefasst werden. Aufgrund dieser magnetisch antiparallelen Anordnung der Aktivteile 19a, 19b ist das Magnetfeld an der Seite des jeweiligen Aktivteils, die von dem jeweils anderen Aktivteil abgewandt ist, geschwächt. Die elektromagnetische Verträglichkeit des Transformators 18 ist somit erhöht, ohne dass ein aufwändiges Abschirmungsgehäuse erforderlich wäre. In a variant deviating from this, the windings have different winding directions relative to one another with the same polarization. For example, the upper voltage winding IIa of the active part 19a a left winding, while the high-voltage winding IIb of the active part 19b is a right ^¬ winding. The winding units 22 shown in FIG. 2 can be regarded as magnetic dipoles arranged in opposite directions parallel to each other. Due to this magnetically antiparallel arrangement of the active parts 19a, 19b, the magnetic field on the side of the respective active part, which is remote from the respective other active part, weakened. The electromagnetic compatibility of the transformer 18 is thus increased without the need for a complex shielding housing.

Figur 3 entspricht dem in Figur 2 gezeigten Ausführungsbei- spiel, wobei jedoch die Wicklungseinheiten 21a, 21b lediglich eine Wicklung IIa, IIb aufweisen, so dass das elektrische Ge^¬ rät 18 als modulare Drossel ausgeführt ist. FIG. 3 corresponds to the embodiment shown in FIG. 2, but the winding units 21a, 21b have only one winding IIa, IIb, so that the electrical ^device 18 is designed as a modular throttle.

Figur 4 verdeutlicht schematisch den Anschluss eines so ge- nannten Vierpols 22, der einen Kern 20 mit zwei Schenkeln 26i und 26₂ aufweist. Jeder Schenkel 26i und 26₂ erstreckt kon^¬ zentrisch durch eine Wicklungseinheit 21i bzw. 21₂, die wie^¬ der eine Oberspannungswicklung Iii, H₂ sowie eine Unterspan^¬ nungswicklung 12i, 12₂ aufweist. Die Oberspannungswicklungen Iii, H₂ der beiden Wicklungseinheiten 21i, 21₂ und deren Un^¬ terspannungswicklungen 12i, 12₂ sind zueinander in Reihe geschaltet. Die Oberspannungswicklung Iii wird eingangsseitig mit der Spannung Ul erregt, wobei an der Unterspannungswicklung 12₂ die Ausgangsspannung U2 abfällt. Die Wicklungsein- heiten 21i, 21₂ des Vierpols 22 sind somit zwar parallel zu^¬ einander angeordnet, jedoch nicht magnetisch antiparallel zu^¬ einander angeordnet. FIG. 4 schematically illustrates the connection of a so-called quadrupole 22, which has a core 20 with two legs 26i and 26 ₂ . Each leg 26i and 26 ₂ extending kon ^¬ centrally through a winding unit 21i and 21 _2, as ^¬ having a high voltage winding Iii, H ₂ and a lower clamping ^¬ voltage winding 12i, 12. ₂ The high-voltage windings Iii, H _{2 of} the two winding units 21i, 21 ₂ and their Un ^¬ terspannungswicklungen 12i, 12 ₂ are connected to each other in series. The high-voltage winding Iii is energized on the input side with the voltage Ul, wherein at the lower voltage winding 12 _2, the output voltage U2 drops. The Wicklungsein- units 21i, 21 ₂ of the quadripole 22 are therefore being arranged parallel to each other ^¬ but arranged non-magnetic anti-parallel to each other ^¬.

Figur 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen elektrischen Geräts 18, das zwei Vierpole 22 und 22b auf^¬ weist. Alle vier Wicklungseinheiten 21ai, 21a₂, 21bi, 21b₂ sind in Längsrichtung der Schenkel 26i bzw. 26₂ nebeneinander angeordnet. Dabei ist die Wicklungseinheit 21a₂ der Wiek- lungseinheit 22bi zugewandt. Die Wicklungseinheiten 21ai und 21b₂ liegen außen. Dabei sind die Wicklungseinheiten 21ai und 21a₂ gegensinnig zu den Wicklungseinheiten 22bi und 22b₂ pola^¬ risiert, so dass sich unterschiedliche Magnetfeldrichtungen innerhalb des jeweiligen Kerns 20a, 20b einstellen. Das Mag^¬ netfeld, das in Figur 5 wieder durch die Pfeile angedeutet ist, verläuft im Kern 20a entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn, wobei der Magnetfluss innerhalb des Kerns 20b im Uhrzeiger^¬ sinn verläuft. Auf diese Art und Weise kann das äußere Streu- feld, das an der von dem jeweils anderen Aktivteil abgewand^¬ ten Seite entsteht, herabgesetzt werden. Figure 5 shows an embodiment of the electrical device according to the invention 18, has two ^¬ Four poles 22 and 22b. All four winding units 21ai, 21a ₂ , 21bi, 21b ₂ are arranged side by side in the longitudinal direction of the legs 26i and 26 _2, respectively. In this case, the winding unit 21a _{2 of} the Wiek- 22bi facing treatment unit. The winding units 21ai and 21b ₂ are outside. The winding units are ized 21ai and 21a ₂ opposite direction to the winding units 22bi and 22b ₂ pola ^¬ so that set different magnetic field directions within each core 20a, 20b. The Mag ^¬ netfeld, which is again indicated by the arrows in Figure 5, runs in the core 20a opposite to the clockwise direction, wherein the magnetic flux within the core 20b runs in the clockwise ^¬ sense. In this way, the outer scattering field, which arises at the side facing away from the other active part ^¬ th side, are reduced.

Figur 6 verdeutlicht ein weiteres Ausführungsbeispiel des er^¬ findungsgemäßen elektrischen Geräts 18, das aus vier Aktiv- teilen 22a, 22b, 22c und 22d besteht. Dabei sind die beiden hinteren Aktivteil 22a und 22b in einer unteren Schicht und die beiden Aktivteile 22c und 22d in einer oberen oder vorde^¬ ren Schicht längs nebeneinander angeordnet. Genauer ausge^¬ drückt, sind die Aktivteile 22a, 22b bzw. 22c, 22d in Längs- richtung ihrer Schenkel 26 nebeneinander angeordnet. Dabei sind die Aktivteile 22a und 22b wie in Figur 5 magnetisch an^¬ tiparallel angeordnet. Entsprechendes gilt auch für die Ak^¬ tivteile 22c und 22d in der vorderen oder oberen Schicht, wo^¬ bei jedoch das Aktivteil 22d, dem Aktivteil 22b der unteren oder hinteren Schicht, dem es zugewandt ist oder mit anderen Worten gegenüberliegt, ebenfalls magnetisch antiparallel an^¬ geordnet ist. Entsprechendes gilt für die Aktivteile 22a und 22c. Aufgrund dieser Sandwich-Anordnung und der zum jeweils zugewandten Aktivteil magnetisch antiparallelen Anordnung kommt es wieder zu einer Minimierung des äußeren magnetischen Feldes und somit zu einer hohen magnetischen Verträglichkeit des erfindungsgemäßen elektrischen Geräts 18. FIG. 6 illustrates a further exemplary embodiment of the electrical device 18 ^{according to the} invention, which consists of four active parts 22a, 22b, 22c and 22d. In this case, the two rear active part 22a and 22b are arranged in a lower layer and the two active parts 22c and 22d in an upper or prede ^¬ Ren layer along side by side. Specifically ^¬ been suppressed, the active parts 22a, 22b and 22c, 22d arranged in the longitudinal direction of its legs 26 next to each other. The active parts 22a and 22b are arranged as shown in Figure 5 magnetically ^¬ tiparallel. The same also applies for the Ak ^¬ tivteile 22c and 22d in the front or the upper layer where ^¬ at However, the active part 22d, the active part 22b of the lower or rear layer, which is facing or opposite other words, also magnetically antiparallel to ^¬ is ordered. The same applies to the active parts 22a and 22c. As a result of this sandwich arrangement and the arrangement which is magnetically antiparallel to the respective active part, minimization of the external magnetic field and thus high magnetic compatibility of the electrical device 18 according to the invention again occurs.

Claims

Patentansprüche claims

1. Elektrisches Gerät (18) mit hoher elektromagnetischer Verträglichkeit umfassend 1. Electrical device (18) comprising high electromagnetic compatibility

- ein erstes Aktivteil (22a) , das einen ersten Kern (20a) und wenigstens eine erste Wicklungseinheit (21a) aufweist, die einen Schenkel des ersten Kerns (20a) umschließt, und a first active part (22a) having a first core (20a) and at least one first winding unit (21a) enclosing a leg of the first core (20a), and

- ein zweites Aktivteil (22b) , das einen zweiten Kern (20b) und wenigstens eine zweite Wicklungseinheit (21b) aufweist, die einen Schenkel des zweiten Kerns (20b) umschließt, wobei der erste Kern (20a) und der zweite Kern (20b) magnetisch entkoppelt sind, a second active part (22b) having a second core (20b) and at least one second winding unit (21b) enclosing a leg of the second core (20b), the first core (20a) and the second core (20b) are magnetically decoupled,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass d a d u r c h e c e n c i n e s that

die Wicklungseinheiten (21a, 21b) magnetisch antiparallel zu- einander angeordnet, so dass ein äußeres Magnetfeld des elektrischen Gerätes (18) herabgesetzt ist. the winding units (21a, 21b) arranged magnetically antiparallel to each other, so that an external magnetic field of the electrical device (18) is reduced.

2. Elektrisches Gerät (18) nach Anspruch 1, 2. Electrical device (18) according to claim 1,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass d a d u r c h e c e n c i n e s that

jeder Kern (20) einen wicklungsfreien Rückführungsschenkel aufweist . each core (20) has a non-winding return leg.

3. Elektrisches Gerät (18) nach Anspruch 1 oder 2, 3. Electrical device (18) according to claim 1 or 2,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass d a d u r c h e c e n c i n e s that

jedes Aktivteil (21) einen Kern (20) mit zwei Schenkeln each active part (21) has a core (20) with two legs

(26₁,26₂) aufweist, wobei jeder Schenkel (26₁,26₂) von einer Wicklungseinheit (21i,21₂) umgeben ist, so dass ein Vierpol ausgebildet ist. (26 ₁ , 26 ₂ ), wherein each leg (26 ₁ , 26 ₂ ) by a winding unit (21i, 21 ₂ ) is surrounded, so that a quadrupole is formed.

4. Elektrisches Gerät (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 4. Electrical device (18) according to one of the preceding claims,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass d a d u r c h e c e n c i n e s that

wenigstens vier Aktivteile (22a, 22b, 22c, 22d) vorgesehen sind, wobei wenigstens zwei Aktivteile (22a, 22b) in einer unteren Schicht in Längsrichtung der Schenkel (26) angeordnet sind, deren Wicklungseinheiten nebeneinander und magnetisch antiparallel angeordnet sind, wobei wenigstens zwei Aktivteile (22c, 22d) in einer darüber liegenden oberen Schicht in Längs- richtung der Schenkel (26) nebeneinander angeordnet sind, de^¬ ren Wicklungseinheiten (21) magnetisch antiparallel zueinander geschaltet sind, wobei jedes Aktivteil (22a, 22b) der un^¬ teren Schicht einem magnetisch antiparallelem Aktivteil at least four active parts (22a, 22b, 22c, 22d) are provided, wherein at least two active parts (22a, 22b) in a lower layer in the longitudinal direction of the legs (26) are arranged, the winding units are arranged side by side and magnetically antiparallel, wherein at least two Active parts (22c, 22d) in an overlying upper layer in longitudinal Direction of the legs (26) are arranged side by side, de ^¬ ren winding units (21) are connected magnetically antiparallel to each other, each active part (22a, 22b) of the lower ^¬ layer a magnetically antiparallel active part

(22c, 22d) der oberen Schicht zugewandt ist. (22c, 22d) faces the upper layer.

5. Elektrisches Gerät (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 5. Electrical device (18) according to one of the preceding claims,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass d a d u r c h e c e n c i n e s that

die erste Wicklungseinheit (21a) eine erste Unterspannungs^¬ wicklung (12a) und eine erste Oberspannungswicklung (IIa) aufweist, die konzentrisch zueinander angeordnet sind, und die zweite Wicklungseinheit (21b) eine zweite Unterspannungs^¬ wicklung (12b) und eine zweite Oberspannungswicklung (IIb) aufweist, die konzentrisch zueinander angeordnet sind. the first winding unit (21a) having a first undervoltage ^¬ winding (12a) and a first high-voltage winding (IIa) which are arranged concentrically to each other, and the second winding unit (21b) a second undervoltage ^¬ winding (12b) and a second high-voltage winding (IIb ), which are arranged concentrically with each other.

6. Elektrisches Gerät (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 6. Electrical device (18) according to one of the preceding claims,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass d a d u r c h e c e n c i n e s that

jede Wicklungseinheit (21) feststoffisolierte Wicklung ist. each winding unit (21) is a solid-insulated winding.

7. Elektrisches Gerät (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 7. Electrical device (18) according to one of the preceding claims,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass d a d u r c h e c e n c i n e s that

jede Wicklungseinheit (21) in einem fluiddichten Gehäuse an^¬ geordnet ist, wobei sich der Kern (20) beidseitig aus dem Ge^¬ häuse heraus erstreckt. , each winding unit (21) wherein the core (20) extends on both sides from the housing Ge ^¬ out in a fluid-tight housing at ^¬ sorted.

8. Elektrisches Gerät (18) nach einem der vorhergehenden An- Sprüche, 8. Electrical device (18) according to one of the preceding claims,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass d a d u r c h e c e n c i n e s that

alle Aktivteile (22) innerhalb eines gemeinsamen Kessels an^¬ geordnet sind . all active parts (22) are arranged within a common boiler ^¬ .

9. Elektrisches Gerät (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 9. Electrical device (18) according to one of the preceding claims,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass jeder Kern (20) Halterungsmittel zum Befestigen des jeweili^¬ gen Aktivteils (22) an einem Schienenfahrzeug (2) aufweist. characterized in that each core (20) has mounting means for attaching the jeweili ^¬ gen active part (22) on a rail vehicle (2).

10. Elektrisches Gerät (18) nach einem der vorhergehenden An- Sprüche, 10. Electrical device (18) according to one of the preceding claims,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass d a d u r c h e c e n c i n e s that

die erste und die zweite Wicklungseinheit (21a, 21b) parallel zueinander angeordnet und gegensinnig zueinander polarisiert sind . the first and the second winding unit (21a, 21b) are arranged parallel to each other and polarized in opposite directions to each other.

11. Elektrisches Gerät (18) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass 11. Electrical device (18) according to one of claims 1 to 9, d a d e r c h e c e n e c i n e that t

die erste und die zweite Wicklungseinheit (21a, 21b) parallel zueinander angeordnet sind und gegensinnige Wicklungsrichtun- gen aufweisen. the first and the second winding unit (21a, 21b) are arranged parallel to one another and have opposing winding directions.

12. Elektrisches Gerät (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 12. Electrical device (18) according to one of the preceding claims,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass d a d u r c h e c e n c i n e s that

jedes Aktivteil (22) eingangs und ausgangsseitig jeweils mit einem Umrichter (8, 14) verbunden ist. Each active part (22) is connected to the input and output side in each case with an inverter (8, 14).