DE3834076A1

DE3834076A1 - Wechselstromnetzfilter

Info

Publication number: DE3834076A1
Application number: DE3834076A
Authority: DE
Inventors: Kusuo Takagi; Yuuzaburo Inoue
Original assignee: SANRITSU ELECTRIC CO Ltd TOKIO/TOKYO JP; Nippon Telegraph and Telephone Corp; Sanritsu Electric Co Ltd
Current assignee: SANRITSU ELECTRIC CO Ltd TOKIO/TOKYO JP; Nippon Telegraph and Telephone Corp; Sanritsu Electric Co Ltd
Priority date: 1988-02-29
Filing date: 1988-10-06
Publication date: 1989-11-09
Also published as: DE3834076C2; CA1299256C; GB8823396D0; JPH01220415A; US4910482A; GB2215547B; GB2215547A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Wechsel stromnetzfilter, das HF-Gleichtaktstörungen und symmetri sche Störungen über ein breites Frequenzband sperrt und speziell zur Sperrung von Störungen über 40 MHz nützlich ist, die in Netzleitungen von Hochfrequenzeinrichtungen, wie beispielsweise Hochfrequenzschweißgeräten hervorge rufen werden und in elektronische Geräte gelangen, und auch zum Sperren von niederfrequenteren Störungen von etwa 0,1 bis einigen zehn MHz geeignet ist, die in das Wechselstromnetz von elektrischen Einrichtungen, wie bei spielsweise einem schaltenden Netzgerät, gelangen.

Diese Art üblicher Wechselstromnetzfilter haben bei spielsweise den in Fig. 15 dargestellten Aufbau, bei wel chem auf einen Ringmagnetkern Wicklungen angeordnet sind.

Fig. 16 zeigt ein Äquivalenzschaltbild der Anordnung nach Fig. 15. Das Wechselstromnetzfilter hat ein Wicklungspaar 4 und 4′, die mit Anschlüssen 1, 1′ und 2, 2′ verbunden sind. Diese Figuren zeigen, daß eine Last mit den An schlüssen 1 und 1′ verbunden ist und das Wechselstromnetz P an den Anschlüssen 2 und 2′ angeschlossen ist. Die An schlüsse von Last L und Wechselstromnetz P können ver tauscht werden. Ein Ringkern 3, der einen geschlossenen magnetischen Weg bildet, hat eine wirksamen Permeabili tät, die in einem Frequenzband, das von einem niedrigen Frequenzbereich bis zu einem gewünschten hohen Frequenz bereich reicht, höher ist, als ein gewisser Wert. Die Wicklungen 4 und 4′ sind in zueinander entgegengesetzten Richtungen gewickelt, so daß ein Gleichtaktstrom hoher Frequenz, der in die Anschlüsse 1 und 1′ oder 2 und 2′ fließt, einen magnetischen Fluß in der gleichen Richtung hervorruft. Kondensatoren 5 und 5′ schließen einen symme trischen Strom hoher Frequenzen in Gegenphase, der in die Anschlüsse 1 und 1′ bzw. 2 und 2′ fließt, kurz.

Kondensatoren Cg schließen hochfrequente Gleichtaktstro me, die in die Anschlüsse 1 und 1′ bzw. 2 und 2′ eintre ten, über einen Erdanschluß 7 nach Masse kurz. Die Kapa zitäten Cs sind Streukapazitäten zwischen den Eingangsan schlüssen und den Ausgangsanschlüssen der jeweiligen Wicklungen 4 und 4′. Die Sperreigenschaften für den hoch frequenten Gleichtaktstörstrom eines bekannten, in dieser Weise aufgebauten Wechselstromnetzfilters werden haupt sächlich von den Resonanzeigenschaften der Bypaß-Kondensatoren Cg und einer Induktanz L+M bestimmt (tatsächlich ist L+M nahezu gleich 2L), die eine Summe der Selbstinduktivitäten L der jeweiligen Wicklungen 4 und 4′ und der Kopplungsinduktivität M zwischen ihnen ist. Wenn die Erdungswirkung des Erdungsanschlusses 7 je doch schlecht ist oder wenn der Erdungsanschluß 7 nicht geerdet ist, geht die vorgenannte Wirkung der Bypaßkon densatoren Cg verloren, und die Störunterdrückungseigen schaften hängen nur mehr von den vorerwähnten Induktivi täten ab.

Die Selbstinduktivitäten der Wicklungen auf dem Ringkern werden durch eine Gleichung L=µSN ²/l ausgedrückt, wobei µ die Permeabilität des Kerns, S die Querschnittsfläche des Kerns, N die Anzahl der Windungen und l die mittlere Län ge des magnetischen Weges sind. Wenn die Induktivität da her größer gemacht werden soll, um die Störunterdrückungseigenschaften zu verbessern, wird ge wöhnlich die Windungsanzahl N gesteigert, weil die Ge samtabmessungen des Filters begrenzt sind.

Eine Steigerung der Windungsanzahl ruft jedoch nicht nur größere verteilte Kapazitäten der Wicklungen hervor, sondern auch eine Vergrößerung der Streukapazitäten Cs zwischen den Eingangs- und Ausgangsanschlüssen, weil der geschlossene magnetische Weg in einem Ringkern verläuft, wodurch die Hochfrequenzstörunterdrückungseigenschaften verschlechtert werden.

Wenn das bekannte Wechselstromnetzfilter ohne Erdung des Erdungsanschlusses verwendet wird, dann zeigt es somit nur geringe Störunterdrückungseigenschaften bei hohen Frequenzen, weil der Bypaßkondensator nicht mehr wirksam ist. Erst wenn der Erdungsanschluß geerdet ist, dann weist das Filter noch immer das Problem auf, daß die vergrößerte Windungsanzahl größere Streukapazitäten Cs zwischen den Eingangs- und Ausgangsanschlüssen der jeweiligen Wicklungen auf einem Ringkern aufweist, die im hochfrequenten Bereich störend in Erscheinung treten.

Fig. 1 zeigt eine grundsätzliche Ausführungsform eines Wechselstromnetzfilters nach der vorliegenden Erfindung. Zwei Wicklungen 4 und 4′ sind in zueinander entgegenge setzter Richtung an entgegengesetzten Stellen auf einen Kern 8 gewickelt, der einen geschlossenen magnetischen Weg bildet. Benachbart dem Kern 8 ist ein Hilfskern 9 an geordnet, der einen kürzeren magnetischen Weg als der Kern 8 aufweist und in einem niedrigen Frequenzbereich eine höhere effektive Permeabilität hat, als der Kern 8. Abschnitte 11 und 11′ der genannten Windungen 4 und 4′ sind um beide Kerne 8 und 9 konzentriert. Diese Kerne wirken als gemeinsame Kerne für die Wicklungsabschnitte 11 und 11′. Außerdem können Kondensatoren 5 und 5′ zwi schen die Anschlüsse 1 und 1′ und zwischen die Anschlüsse 2 und 2′ geschaltet sein. Diese Anschlüsse entsprechen den Anschlüssen an den vorerwähnten Wicklungen 4 und 4′. Eine Serienschaltung aus zwei Bypaß-Kondensatoren Cg 1 und Cg 2 kann über die Wechselstromnetzseite des Filters ge schaltet werden, wobei der Verbindungspunkt zwischen die sen beiden Kondensatoren geerdet ist. Fig. 2 zeigt eine Schaltung zur Darstellung der Vorgänge im Wechselstromnetzfilter, wenn ein Gleichtaktstörstrom Nc gleichphasig in das Filter von den Anschlüssen 1 und 1′ einfließt. Fig. 3 zeigt ein Diagramm zur Darstellung der Vorgänge im Wechselstromnetzfilter, wenn nicht pha sengleiche Ströme, wie beispielsweise ein normaler Wech selstrom oder ein symmetrischer Strom S in das Filter von den Anschlüssen 1 und 1′ einfließt. Die Vorgänge in dem Filter nach Fig. 1 werden nun unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3 erläutert. Gleiche Elemente sind in diesen Zeichnungen mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Wenn gemäß Fig. 2 die gleichphasige Gleichtaktstörung in die Anschlüsse 1 und 1′ einfließt, dann weisen die magne tischen Flüsse Φ 1 N, Φ 2 N, Φ 3 N, die im Kern 8 von den drei Abschnitten 10, 11 und 12 erzeugt werden, die Teil der Wicklung 4 sind, in die gleiche Richtung wie die Magnet flüsse Φ′1 N, Φ′2 N und Φ′3 N, die von den drei Abschnitten 10′, 11′ und 12′ erzeugt werden, die Teil der Wicklung 4′ sind. Die Richtungen der entsprechenden Magnetflüsse sind in Fig. 2 durch Pfeile dargestellt. Diese Flüsse intensi vieren daher die magnetische Feldstärke, so daß in den Gleichtaktstörstrom Nc eine hohe Induktivität wirkt.

Wenn andererseits ein Wechselstrom S im symmetrischen Mode in die Wicklungen durch die Anschlüsse 1 und 1′ ein fließen, dann werden magnetische Flüsse Φ 1 S, Φ 2 S und Φ 3 S im Kern 8 durch die drei Abschnitte 10, 11 und 12 er zeugt, die Teil der Wicklung 4 sind, und diese sind ent gegengesetzt zu den magnetischen Flüssen Φ′1 S, Φ′2 S und Φ′3 S gerichtet, die von den drei Abschnitten 10′, 11′ und 12′ erzeugt werden, die Teil der Wicklung 4 sind. Die Richtungen der entsprechenden Magnetflüsse sind in Fig. 2 mit Pfeilen dargestellt. Diese Flüsse heben sich daher gegenseitig auf, so daß sich für den symmetrischen Wech selstrom eine kleine Induktivität ergibt.

An den konzentrierten Wicklungsabschnitten 11 und 11′, die um den Hilfskern 9 und um den Kern 8 gemäß der vor liegenden Erfindung gewickelt sind, ergeben sich große Induktivitäten im niederfrequenten Bereich, wodurch eine niederfrequente Störunterdrückung verbessert wird, weil die wirksame Permeabilität des Hilfskerns 9 im niederfre quenten Bereich beachtlich höher als die des Kerns 8 ist. Weiterhin können die anderen Wicklungsabschnitte 10, 10′ und 12, 12′ in der Sektion l 1, l 3 mit größerem Windungs abstand angeordnet sein, während die Windungen 11 und 11′, die die Sektion l 2 einnehmen, eng gewickelt sind. Die verteilten Kapazitäten dieser Wicklungsabschnitte 10 und 10′ sowie 12 und 12′ und die Streukapazitäten zwi schen den Anschlüssen können dadurch vermindert werden.

Fig. 5 zeigt eine Äquivalenzschaltung der prinzipiellen Ausführungsform der Erfindung, die die verteilten Kapazi täten C 1, C 2 und C 3 und die Streukapazitäten C′1, C′2 und C′3 zwischen den den jeweiligen Wicklungen entsprechenden Anschlüssen zeigen. Obgleich die konzentrierten, d.h. eng gewickelten Wicklungen 11 und 11′ die verteilten Kapazi täten C 2 und C′2 vergrößern, vermindern die Wicklungen 10 und 10′ sowie 12 und 12′ die verteilten Kapazitäten, da sie in Serie mit diesen Kapazitäten C′ und C′2 liegen, und vermindern auch die Streukapazitäten zwischen den An schlüssen. Die resultierende Kapazität zwischen den An schlüssen 1 und 2 und die zwischen den Anschlüssen 1′ und 2′ nimmt merklich ab, wodurch die Frequenzcharakteristik auch im hochfrequenten Bereich verbessert wird.

Eine Anordnung der Wicklungen 10, 10′, 12 und 12′ in großen Windungssektionen l 1 und l 3 im Vergleich zur Sek tion l 2 kann weiterhin die Kapazitäten C 1 und C 3 vermin dern.

Die Gesamtkapazität zwischen den Anschlüssen 1 und 1′ und den Anschlüssen 2 und 2′ ist eine resultierende Serienka pazität aus den Kapazitäten C 1, C 2 und C 3 und wird haupt sächlich durch die Kapazitäten C 1 und C 3 bestimmt. Ein großer Wert der Kapazität C 2, der aus den konzentrierten Wicklungen 11 und 11′ resultiert, beeinträchtigt daher nicht die Charakteristik im hochfrequenten Bereich. Im Falle, daß der magnetische Weg in Form eines Rechtecks ausgebildet ist, wie bei der prinzipiellen Anordnung, nimmt Streufluß im niederfrequenten Bereich zu, jedoch bewirkt der Hilfskern der Wicklungen 11 und 11′, daß die Induktivität mit einer sehr viel höheren Rate zunimmt und erzeugt ebenfalls eine gute Impedanzcharakteristik im niederfrequenten Bereich.

Die vorliegende Erfindung schafft daher ein gutes Impedanzverhalten sowohl im hoch frequenten Bereich als auch im niederfrequenten Bereich, wodurch die Störunterdrückungseigenschaften des Filters über ein breites Frequenzband verbessert werden.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine prinzipielle Ausführungsform eines Wechselstromnetzfilters, in welchem ein Kern von rechteckiger, geschlossener Gestalt verwendet wird;

Fig. 2 und 3 sind Diagramme, die die Betriebsweise der Ausführungsform nach Fig. 1 zeigen;

Fig. 4 ist eine perspektivische Darstellung der prin zipiellen Ausführungsform nach Fig. 1;

Fig. 5 ist eine Ersatzschaltung der Ausführungsform nach Fig. 4;

Fig. 6 ist eine perspektivische Darstellung eines spe ziellen Modells der Ausführungsform in Fig. 1;

Fig. 7 ist eine Explosionsdarstellung des Modells nach Fig. 6;

Fig. 8 und 9 sind perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 10 ist eine perspektivische Darstellung eines spe ziellen Modells der Ausführungsform nach Fig. 9;

Fig. 11 ist eine Explosionsdarstellung des Modells nach Fig. 10;

Fig. 12 und 13 sind Diagramme, die Einrichtungen zeigen, um einen Kern eines rechteckigen, geschlossenen Magnetweges zu bilden;

Fig. 14 ist ein Diagramm, das eine weitere Ausführungs form der Erfindung zeigt;

Fig. 15 ist eine Schaltung eines bekannten Wechselstrom netzfilters, und

Fig. 16 ist ein Ersatzschaltbild von Fig. 15.

Die grundsätzliche Ausführungsform der Erfindung wird nun detaillierter erläutert.

Gemäß der perspektivischen Darstellung nach Fig. 4 ist der Hauptkern 8 so ausgebildet, daß er einen rechtecki gen, geschlossenen magnetischen Weg bildet, der eine wirksame Permeabilität hat, die bis zu einem gewünschten hohen Frequenzbereich höher ist, als ein gewisser Wert. Der Hilfskern ist so ausgebildet, daß er einen rechtecki gen, geschlossenen magnetischen Weg bildet, und er hat eine wirkame Permeabilität, die im wesentlichen gleich oder größer als die des Hauptkerns im niederfrequenten Bereich ist. Die Wicklungen 10, 10′ und 12, 12′ sind um Abschnitte l 1 und l 3 der langen Seiten des Hauptkerns an einander entgegengesetzten Stellen gewickelt. Die Wick lungen 11, 11′ sind um einen Abschnitt l 2 der langen Sei te des Hauptkerns um den Hauptkern und gleichzeitig um einen Hilfskern 9 gewickelt.

Diese zwei Wicklungen 11, 11′ sind um diese Kern 8, 9 an entgegengesetzten Stellen in einer einzigen Schicht oder in mehreren Lagen engliegend und konzentriert aufge wickelt. Die Wicklungen 10, 10′ und 12, 12′ sind mit größerem Abstand zwischen benachbarten Windungen als die Wicklungen 11 und 11′ gewickelt.

Diese Wicklungen 10, 12 und 11 sind derart gewickelt, daß wenn ein Gleichtaktstrom in das Filter durch die An schlüsse 1 und 1′ oder 2 und 2′ fließt, die Wicklungen einen magnetischen Fluß in dem Hauptkern und in dem Hilfskern in gleicher Richtung hervorrufen, wie durch die Wicklungen 10′, 12′ und 11′.

Fig. 6 ist eine perspektivische Darstellung eines spe ziellen zusammengebauten Modells der Ausführungsform, die in Fig. 4 dargestellt ist, und Fig. 7 ist eine Explo sionsdarstellung der Anordnung nach Fig. 6.

In den Fig. 6 und 7 liegt der Kondensator 5 benachbart einem Anschluß 16 b und ist zwischen einen Anschluß 16 a und den Anschluß 16 b geschaltet. Der Kondensator 5′ liegt benachbart einem Anschluß 16 d und ist zwischen einen An schluß 16 c und den Anschluß 16 d geschaltet. Der Hauptkern 8 besteht aus zwei U-förmigen Kernhälften 8 a und 8 b. Der Hilfskern 9 besteht aus zwei U-förmigen Kernhälften 9 a und 9 b. Die Wicklungen 10, 10′ und 12, 12′ sind auf Wik kelkörper 18, 18′ derart gewickelt, daß die Wicklungen die Hauptkernhälften wirksam umgeben. Die Wicklungen 11, 11′ sind an einander entgegengesetzten Stellen so gewik kelt, daß sie einen Abschnitt des Hauptkernes und einen Abschnitt des Hilfskernes gleichzeitig umgeben. Federn 15 a, 15 b halten die Kernhälften zusammen. Ein Basisele ment 19 trägt die gesamte Anordnung. Ein Gehäuse 20 nimmt die Filteranordnung auf.

In Fig. 7 sind die Wicklungen 10, 10′ auf die Wickelkör per 18, 18′ gewickelt, die Durchgänge aufweisen, durch die sich die Hauptkernhälfte 8 a erstreckt. Die Wicklungen 12, 12′ sind auf Spulenkörper gewickelt, die Durchgänge aufweisen, durch die sich die Hauptkernhälfte 8 b er streckt. Zwischen diesen Spulenkörpern sind weitere Spu lenkörper angeordnet, durch die sich der Hauptkern 8 und der Hilfskern 9 erstrecken und auf die die Wicklungen 11, 11′ gewickelt sind.

Wie aus Fig. 6 hervorgeht, sind die Hauptkernhälften 8 a und 8 b und die Hilfskernhälften 9 a und 9 b durch die Durchlässe dieser Spulenkörper von beiden Seiten einge steckt, um einen geschlossenen Kern zu bilden, und der Hauptkern 8 ist in das Basiselement 19 so eingesetzt, daß er zwischen einer Wand 19 ₁ des Basiselements und einer Säule 19 ₂ sitzt, die eine Rille von U-förmigem Quer schnitt aufweist, in die eine Feder 15 a eingesetzt ist. In gleicher Weise ist der Hilfskern 9 in das Basiselement 19 derart eingesetzt, daß er zwischen einer Säule 19 ₃, die an dem Basiselement 19 ausgebildet ist, und einer Säule 19 ₄ sitzt, die eine Rille von U-förmigem Quer schnitt aufweist, in die eine Feder 15 b eingesetzt ist. Auf diese Weise ist die Anordnung aus dem Hauptkern, dem Hilfskern und den Wicklungen am Basiselement 19 festge legt.

Sodann werden die Anschlüsse 16 a, 16 b, 16 c und 16 d in Ausnehmungen eingesetzt, die am Basiselement 19 ausgebil det sind, während gleichzeitig die erforderliche Verdrah tung ausgeführt wird, um diese Anschlüsse mit Kondensato ren 5, 5′ zu verbinden, die zwischen den Säulen 19 ₃ bzw. 19 ₄ und der Wand des Basiselements angeordnet sind. So dann wird das Gehäuse 20 aufgesetzt, wodurch das Wechsel stromnetzfilter fertiggestellt wird.

Mit der vorgenannten Anordnung können die Kondensatoren 5 und 5′ innerhalb eines Raumes zwischen dem Basiselement 19 und den Säulen 19 ₃ und 19 ₄, die die Hilfskernhälften 9 a und 9 b abstützen, untergebracht werden. Auf diese Wei se wird Montageraum gespart.

Fig. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Wie aus Fig. 8 hervorgeht, ist der Hauptkern 8 diamantar tig geformt, und der Hilfskern 9 sitzt über dem Hauptkern 8 an einem Abschnitt einer kurzen Achse desselben, wo der Abstand zwischen entgegengesetzten Magnetwegen des Haupt kerns der längste ist. Die Wicklungen 11 und 11′ sind derart gewickelt, daß sie beide Kerne gleichzeitig umge ben.

Die Wicklungen 11 und 11′ nehmen die Abschnitte l 2 ein, wo der Abstand zwischen den entgegengesetzten Magnetwegen der längste ist, so daß eine große Anzahl Windungen im Vergleich zu den Abschnitt l 1 und l 3 aufgebracht werden kann, bevor eine Wicklung auf einem Weg die Wicklung auf dem anderen Weg berührt. Obgleich somit die Streukapazi täten der Wicklungen 11 und 11′ aufgrund der Tatsache größer werden, daß sie eng gewickelt sind und konzen triert sind, wird die Steigerung der Gesamtserienkapazi tät zwischen den Anschlüssen minimiert, weil die jeweili gen Streukapazitäten der Wicklungen 12 und 12′ sowie 10 und 10′, die mit größerem Windungsabstand gewickelt sind, klein sind. Daher kann das Störunterdrückungsband günsti gerweise auf den niederfrequenten Bereich aufgrund der gesteigerten Induktivität ausgedehnt werden, die aus der gesteigerten Anzahl der Windungen auf dem Abschnitt l 2 resultiert.

Obgleich die Ausführungsform mit einem diamantförmigen Kern 8 beschrieben ist, erhält man die gleiche Wirkung auch mit einem Kern anderer Gestalt, beispielsweise einem elliptischen Kern, der eine lange Achse und eine kurze Achse hat, wobei die Distanz zwischen entgegengesetzten Magnetwegen am Abschnitt der kurzen Achse maximal ist.

Fig. 9 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, die mit zwei Hilfskernen 9′ und 9′′ auf beiden Seiten des Hauptkernes 8 versehen ist. Gewünschte Breitbandeigen schaften können, sofern erwünscht, erhalten werden, indem man die Windungszahlen auf den Abschnitten l 1, l 2 und l 3 ändert und/oder die effektive Permeabilität und die Ab messungen des Hauptkerns 8 und der zwei Hilfskerne 9′ und 9′′ ändert. Die Windungen sind, wie in der zuvor erwähn ten Ausführungsform, in den Abschnitten l 1 und l 3 konzen triert, d.h. engliegend gewickelt, wobei die Wicklungen derart gewickelt sind, daß sie gleichzeitig sowohl den Hauptkern als auch den Hilfskern umgeben.

Fig. 10 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Modells von Fig. 9, und Fig. 11 zeigt dasselbe Modell in Explo sionsdarstellung.

Die in den Fig. 10 und 11 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der in den Fig. 6 und 7 darge stellten dadurch, daß die konzentrierten Wicklungen 11 und 11′ sowie 14 und 14′ auf beiden Seiten der relativ weit gewickelten Wicklungen 10 und 10′ angeordnet sind. Die Hilfskernhälften 9 a, 9 b, 9 a′ und 9 b′, die in die kon zentrierten Wicklungen 11, 11′, 14 und 14′ eingesetzt sind, befindet sich im Zwischenraum zwischen Säulen 19 ₅ und 19 ₆ am Basiselement 19 und einer diesen gegenüberste henden Wand des Basiselements. Diese Kerne sind zwischen den vorerwähnten Säulen und der Wand des Basiselements 19 durch Blattfedern 15 a bis 15 c anstelle der Schraubenfe dern nach Fig. 7 fest eingeklemmt.

Zu diesem Zweck sind vertiefte Abschnitte 19 ₇ und 19 ₈ zwischen der Wandfläche, die den Endabschnitten des Hauptkerns 8 gegenübersteht, und der Wandfläche, die den Endabschnitten des Hilfskerns 9 gegenübersteht, ausgebil det, um die Kondensatoren 5 und 5′ aufzunehmen, weil es schwierig ist, diese zwischen den Hilfskernen 9 a, 9 b′ und den Wänden des Basiselements 19 in Fig. 6 unterzubringen.

Die Fig. 12 und 13 sind entsprechende Ansichten im demon tierten Zustand eines geschlossenen Magnetweges des Hauptkerns 8 einer von den vorangehend beschriebenen ab weichenden Ausführungsformen.

Die Konstruktion nach den Fig. 12 und 13 kann auch bei den Hilfskernen 9 a, 9 b, 9 c und 9 d Anwendung finden.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 12 sind die L-förmigen Kernteile 8 a und 8 b durch Federn 15 e, 15 f in sandwichar tiger Weise zusammengehalten, wie in Fig. 12b gezeigt. Bei der Ausführungsform nach Fig. 13 stehen U-förmige Kernhälften 8 a und 8 b einander gegenüber, was auch bei den Hilfskernteilen 9 a, 9 b, 9 c und 9 d Anwendung finden kann. Federstreifenabschnitte 15 g 1, 15 g 2, 15 h 1 und 15 h 2 von Blattfedern 15 g und 15 h werden in Schlitze 21 a 1, 21 a 2, 21 b 1 und 21 b 2 von Haltebändern 21 a und 21 b aus elektrisch nicht leitfähigem Material eingesetzt, und die Federstreifenabschnitte werden dann an ihren Enden umge bogen, so daß die Hauptkernhälften 8 a und 8 b fest zusam mengeklemmt sind, wie in Fig. 13b gezeigt.

Die Ausführung der magnetischen Wege nach diesen Ausfüh rungsformen ist vorteilhaft, weil die Montage der Kernan ordnung nach dem Einsetzen der Kerne in die Spulenkörper sehr einfach und zuverlässig ausgeführt werden kann und weil leitfähige Komponenten nicht so nahe an den Spulen 11, 11′, 10, 10′ und 14, 14′ liegen und daher Streukapa zitäten Cs nicht vergrößert werden, wodurch das Hochfre quenzverhalten des Wechselstromnetzfilters bei höheren Frequenzen verbessert wird.

Diese Ausführungsform erlaubt die Realisierung von ge wünschten Breitbandeigenschaften, falls erforderlich, in dem die Abmessungen der drei Kerne und die Windungsanzah len der entsprechenden Wicklungen geändert werden, wäh rend die Verwendung von drei Kernen mit identischen wirk samen Permeabilitäten auch ein Breitband-Wechselstrom netzfilter zu realisieren erlaubt, das gegenüber be kannten Filtern vorteilhaft ist.

Fig. 14 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der die Breite der magnetischen Wege an den beiden Enden der Hauptkerne und auch den beiden Enden der Hilfskerne, die nicht von den Wicklungen eingenommen werden, breiter ist, während die Dicke kleiner ist, so daß die Größe der Quer schnittsfläche dieser Abschnitte der magnetischen Wege erhalten bleibt. Es ergeben sich dadurch kurze effektive Längen der Hauptkernteile und der Hilfskernteile.

Aufgrund dieser Anordnung können die Abschnitte l 1 und l 2 klein gemacht werden, so daß die Distanz l 2 zwischen den Kernen 9 und 9′ relativ zu l 1 oder l 2 groß gemacht werden kann und auch der Abstand der Wicklungen 11 und 14 von einander vergrößert werden kann. Streukapazitäten Cs zwi schen diesen Wicklungen nehmen daher ab, wodurch die Sperreigenschaften im hochfrequenten Bereich verbessert werden.

Aufgrund der verbesserten Eigenschaften der erfindungsge mäßen Filter wird der Kondensator Cg für die Ableitung von Störströmen nach Masse nicht länger benötigt, und das Filter zeigt eine gute Störunterdrückungswirkung über einen breiten Frequenzbereich, auch wenn es nicht geerdet ist.

Claims

1. Wechselstromnetzfilter, enthaltend:
zwei Eingangsanschlüsse und zwei Ausgangsanschlüsse,
einen Hauptkern, der einen geschlossenen magnetischen Weg ausbildet,
wenigstens einen Hilfskern, der einen geschlossenen magnetischen Weg bildet, der kürzer als der des Hauptkerns ist, wobei entgegengesetzte Abschnitte des Hilfskerns neben dem genannten Hauptkern angeordnet sind, der Hilfskern eine effektive Permeabilität im unteren Frequenzbereich hat, die höher als die des Hauptkerns ist, und
weiterhin enthaltend zwei Wicklungen, die an entgegenge setzten Stellen auf dem Hauptkern angeordnet sind und die in zueinander entgegengesetzter Richtung gewickelt sind, wobei die eine dieser Wicklungen zwischen einen der Ein gangsanschlüsse und einen der Ausgangsanschlüsse geschal tet ist und die andere der Wicklungen zwischen den ande ren Eingangsanschluß und den anderen Ausgangsanschluß ge schaltet ist, wobei ein Wicklungsabschnitt einer jeden der zwei Wicklungen so angeordnet ist, daß er sowohl den Hauptkern als auch den Hilfskern gleichzeitig umgibt und ihre Windungen in diesem Bereich engerliegend gewickelt sind, als im Rest der Wicklung.

2. Wechselstromnetzfilter nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß der Hilfskern aus zwei getrennten Ker nen besteht, die mit gegenseitigem Abstand angeordnet sind.

3. Wechselstromnetzfilter nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die magnetischen Wege des Hauptkerns und des Hilfskerns an den Endbereichen derselben, wo keine Wicklungen vorgesehen sind, breiter ausgebildet sind.