DE759835C - UEbertrager mit Eisenkern und mit einem festen, von 1 abweichenden UEbersetzungsverhaeltnis - Google Patents

Description

• Übertrager. mit Eisenkern und mit einem festen, von 1 _ abweichenden Übersetzungsverhältnis

  Die Streuinduktivität eines Übertragers

  tritt bekanntlich als eine Reiheninduktivi@tät i.n

  Lrsclleinung,,die einen Dämpfungsa:nst.ieg mit

  zunehmender 1?requenz -herbeiführt. Fig. i

  zeigt für einen üblichen Übertrager die

  I)äinl)fungsl:urve, die die Ai>liängil,,q<eit der

  1):impfung b von der Frequenz f darstellt. Der

  Diimpfungsanstieg für die tiefen Frequenzen

  wird durch eine zu geringe Eigen.in;tlulctivit<it

  des Übertragers herhaigeführt. Dieser Nach-

  teil kann bis cu einem gewissen Grad durch

  eine Wicklung init entsprechend großer Eigen-

  induktivität aufgehoben werden.

  Eine Verminderung der Streu;induktivität bereitet jedoch erhebliche Schwierigkeiten besonders dann. wenn der Scheinwiderstand des Überträgers bei Leerlauf möglichst groß sein soll. Die Ursache der Streu!induktivität ist bekanntlich der Streufluß (h, (Fig. a), der nur eine Wicklung oder einen Teil einer Wicklung umfaßt, also von dem beide Wicklungen 1 und II durchsetzenden liopplungsfluß (!) in Abzug zu bringen ist. l)er Streufluß-ist um so größer, je größer der Abstand zwischen den einzelnen Windungen der Wicklung I und den Windungen der Wicklung 1I ist. 'Man ist des-

  halb bestrebt. zur Verringerung der StrvLLIli1-

  di#e \\'icklun-eii I und Il so

  einander zu nähern. damit (l:17 jsr:Lfttltil:). @ler

  hei Erregung einer d.17 I>:ici@a `\#:,2i;lttil@riil

  entstellt, ino-llchst vollko111IIh.'il I::i(I#e Wick-

  lungen ttlllsclllteßt.

  Die geringste Streuung laßt sich durch

  bifilares Aufwickeln der beiden Wicklungen I

  und 1I erzielen. Bei der bitilaren Wicklungsart

  «-erden die beiden Lciter der l:-@id@n \\'ick-

  lungen nebeneinander Ce;visstrinalieil als

  Doppeldraht aufgewickelt, so daß auf der

  ganzen Länge eine enge Nachbarschaft zwi-

  schen den einzelnen Windung.il der beid:n

  Wicklungen sichergestellt ist. Es hegt in .,er

  Natur der bifilareil \` Fcklun-, daß dIes#e nur

  für ein L bersetzungsverhä ltnis i : I anwend-

  bar ist. Bei größerem Übersetzungsverhältnis

  müßte hei der bisher verwendeten bifilaren

  Wicklungsart der eine Leiter w:sentlich länger

  als ('.er andere sein, so daß diealge Kopplung

  zwischen den beiden Wicklungen im Höchst-

  fall nur auf der durch die Läng-e der kürzeren

  Wicklung gegebenen Strecke möglich ist.

  Zur Ermöglichung eines @-#.'-elfaclisprecii-

  verkehrs ist ein L`b°rtrager bekanntgeworden,

  hei dem eine besonders hohevnlmetrie in

  bezug auf die Mittenanzapfungen der beiden

  Wicklungen verlangt wird. D_eser L°L°rtrager

  wird dadurch hergestellt, daß vier miteinand--r

  in Form eines Kabels ver.eilte Eiilzeldrälite

  auf den I-Zerti ausgewickelt werden. je zwei

  dieser so hergestellten Einzelwicklungen wer-

  den in geschaltet und bilden j<<veils di:

  Primär- bzw. Sekuiidärwicl:luiig des L'I:z!r-

  tragers. Infolge der Verseiluii, der Einzel-

  drähte ist die Streuung dieses t hertragtrs

  gering. Es kann @@docll auch bei dies:r Wick-

  lungsart nur ein C1>ersetzungsverhältnis i : i

  erzielt werden, so daß die Wirkung im -#v2s-°iit-

  lichen die gleiche ist wie bei der vorerwähnt-_:i

  hifiIaren Wicklungsart.

  Ausgehend von eitlem t I>ertrage , #iessen

  Wicklungen durch Zusammenschaltung von

  gemeinsam miteinander aufgewickeitenl:inz#:1-

  leitern gebildet werden. wird zur Erzielung

  eines von i abweichenden l lle@setzungsver-

  hältnisses (ii) gem<ill der Erfindung die Wick-

  lung mit der liiilieren \i,'indungszahl aus un-

  riefähr iiEinzelleitern gebil(let. d:e in tndglicast

  enger Kopplung mit dein oder (len @it@el-

  leiterii der anderen Wicklun- a . ur-

  II Z,

  g' e wicl' Ze lt und danach in einer Anzahl

  durch feste Verbindungen in h@ilie g2schalt:t

  :find, daß sich die g:wünschte Gesamt-

  W. ndungszahl -@ rgil@t.

  Mail erhält aus diese \\'eise eitle Wicklung,

  l:ei der ied-e \\'in(lun- (1e17 \\'icl:lttl@gr finit (1-,-r

  ICleillereIl \\ 1n(ItlIl:;s"lahl IIl@)g1:Ch@t C'Itg (l:11

  eiitsprechendcti Wirdungen rl:r xll@lrren Wick-

  Iun@,- benachbart ist. Zw.rhmüi.iig t;-,#rden slic

  iiz@lle:ter dC'r 1@:I(1un \\'Icklungll II11tLIf1-

  ::n @r @;rs::it und Planach allf 'Icll Spuliil-

  ;;@irl#@r @#@r lc#n hern «ufgrtc-:ch;@it. At:c:i ist

  Lnii-"'i@;-. ::n l.üizelieit@r (,":r ('itt@n

  'ui.@ :nt:erhalll (l:17 1?ilizelliter rler andren

  \\ ICICiuIl" 1LI1zii,3r(11ieL1, @o dali sich tiIi Aufbau

  nach Axt tilie3Inhra(lrigell 1\ab:l@ f:rgilit.

  Sciil:el.ll:ca I@Onnen auch t1117 (IOC: Wick(un;, finit

  der @erIFIgerCIl \VI11(ILtilgszalil s0 viel I::FSZel-

  :eiter verwend.--t w:rtlen. Bali iecveils ein

  Litlzeil;:itzr der eiti:ii Wicklunzwischen 7«-2i

  Einzelleitern der anderen W icklung zu -liegen

  kommt. In diesem Fall «-ären (üe l:iiizell°.iter

  der Wicklung mit der geringeren @t'indungs-

  zahl in solcher .Anzahl parallel zu schalten. dal3

  @icll d:.'. ge@@ L11I=Cht.'. \\ Indungszahl für diese

  Wicklung ergibt.

  Es ist hereits begannt. einen C'3,rtrager mit

  zinem von i ab@veirhenden Cbersetzungsver-

  hältnis dadurch herzustellen. daß vier Einzel-

  leiter gleichzeitig aufgewickelt und einzelne

  Wicklungsteile der vier Einzelwicklungen

  abgetrennt und mit anderen Teilen in Reihe

  oder gegeneinandergeschaltet werden. so daß

  sich das gewünschte Übersetzungsverhält-

  nis ergibt. Der Zweck der bekannten An-

  ordnung war die Erzielung eitler möglichst

  hol:: n S vmmetrie. Die Streuung dieser Aii-

  ordnungist jedoch grillier als beim Gegenstand

  (1e17 EIfindun-. Werd;-Il zur Herabsetzung der

  Liiektiven \%'lIl(11ILigszal1I einer Wicklung ein-

  zcine Teile dieser \\'icklung fegen einander-

  geschaltet. so wird der für diese Wicklung

  beanspruchte \\'ici;lun@@sraum -:genüber dein

  für (!-e L"nterbritigun- der tatsächlich wirk-

  samen Windungszaal notwendigen Raum ver-

  g-i-c3llert. Eine unnötige @-er@röl@entng dis für

  ,#itie Wicklung not;v-@ndig@n \\'ichelraumes

  fährt aber immer zu einur t':rgrülierung (1:s

  Abstandes zwischen Primär= und Sekundär-

  wIckluIl- und damit zu eitler I:rliöhuii" ül-r

  <tr:uutl". \\°rden Teile dir etli2ii Wicklun.

  «-ie es ebenfalls hei einer h°kainiten Aitsfüa-

  rung der Fall ist. al)getriiiit und mit der

  <Lli:h:'e:i Wicklung in Reilie g::schaltet, ttiii seht

  von i <Abweichendes C"hersetzun@@sverh ültnis

  zti erbalten. so wird dadurch die Str-etiuiig

  @-e@@niiller der Wicklungsart gemäß der Er-

  ün(lun- ebenfalls erhöht. da die zu der Wick-

  lung finit der gerin-.°ren Windungszahl ge-

  llcirenden- Einzelleiter nicht mehr auf ihrer

  ganZ211 I_üllge finit sämtlichen zur an(ieren

  #\\"icl;Ittng gehörenden l:iiizelleit-erii:Ilg I)e-

  nachbart sind.

  Zur Erzielung eines L`l:ertrag@rs mit he-

  ist es bekanntgeworden, :-in Bündel isolierter

  1)rülit° getnein@atn atifzttwiclcelti und(lie freien

  laidz!Il an 111eInnlen zu ftillreil. um so eine I1e-

  1::I>iZe Zusaminenschnltung der l;itizeldriilite

  zu C@IIi((@l:t'llelt. DiI:Illz@ldrä fit: \\'aren jedoch

  weder durch eine Verseilung noch durch eine andere zur Erzielung einer engen Nachbarschaft geeignete Anordnung eng miteinander gekoppelt, so (laß eine verliältilismäßig große Streuung vorhanden sein mußte. Außerdem handelt es sich bei der bekannten Anor.chiung um einen eisenfreien Übertrager, bei dem die Streuung ohnehin groß ist. Weder bei diesem L`hertrager noch bei den vorher erwähnten bekannten Übertragern lag die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe der Erzielung einer möglichst geringen Streuung vor, so daß dieser Stand der Technik keine Anregung für die hösung der Aufgabe geben konnte, von der die Erfindung ausgeht.
• Schließlich ist auch eine Litzendrahtspule mit veränderlicher Windungszahl als zum Stande-der Technik gehörend anzusehen, bei der die einzelnen Drähte ,der Litze zur Erzielung veränderlicher Induktivität wahlweise inReiheoderparallel geschaltetwerdenkönnen. Da es sich hierbei um eine einfache Spule, also nicht um einen Übertrager handelt, spielt die Streuung überhaupt keine Rolle.
• Weitere Einzelheiten und Ausführungsmöglichkeiten des Erfindungsgedankens sollen an Hand der folgenden Ausführungsbeispiele erläutert werden. Soll der Übertrager z. B. 90: 15 Windungen entsprechend einem Übersetzungsverhältnis von ü = 6 : i erhalten, so werden sieben Leiter (ü -i- i) vor dem Wickeln seilförmig miteinander verdrillt und hierauf in fünfzehn Windungen um den Spulenkörper bzw. Eisenkern gewickelt. Durch Hintereinanderschaltung von sechs Leitern wird in einfacher Weise die Primärwicklung mit insgesamt n:unzig Windungen gebildet, während der siebente Leiter-die Sekundärwicklung darstellt. Die Abstände der einzelnen Windungen der beiden Wicklungen voneinander unid demzufolge auch die Streuung ist hierbei denkbar gering. -Uni die Streuinduktivität noch gerniger zu halten, kann jeder der sieben Leiter auch in eine beliebig große Anzahl einzelner parallel geschalteter Drähte, ähnlich wie bei cler hLkannten Hochfrequenzlitze, aufgeteilt werden. Hierbei werden dann gleichzeitig die 1>ci bolien Frequenzen oft störenden Verluste infolge .der Stromverdrängung herabgesetzt. Die Verdrillung der Einzeldrälit-e erfolgt zw.eckmäßigerweise so, daß der Abstand 7wisclien den einzelnen Drähten der Primä rwicklung und den einzelnen Drähten der Se- kundärwicklung möglichst klein wird, also je ein Dralit der Wicklung I neben einem Draht der Wicklung 1I zu liegen kommt.
• Die im obigen Beispiel erwähnten sieben Leiter können auch ähnlich wie eine mehr-z adrig e Leitung Z, oder ein mehradriges Kabel.
• aufgebaut werden; beispielsweise so, daß die einzelnen in Serie zu schaltenden Leiter der einen Wicklung uin <teil Gc:iter der zweiten Wicklung herumgelegt werden. 111 1#'ig. 3 ist eine derartige .@norclnung dargestellt. Die sechs Einzelleiter der Wicklung II uinheben konzentrisch dien einen Einzelleiter der Wicklung I. Ein derartiger, also aus sieben Einzelleitern bestehender Wicklungsstrang wird auf den Spulenkörper oder auf den Cbertragerkern aufgewickelt.
• Die Erfindung ist nicht nur bei ganzzah.ligen Übersetzungsverhältnissen, sondern bei jeder beliebigen Übersetzung anwendbar. Man kann stets je nach der notwendigen Windungszahl bereits vor der letzten oder vorletzten. Windung einen oder mehrere der gemeinsam aufgewickelten Leiter herausführen. Soll beispielsweise das Übersetzungsverhältnis nicht, wie oben angenommeh, 9o : 15, sondern 39 : 15 betragen, so würde vor der letzten der fünfzehn Windungen des sechsadrigen Stranges der einen Wicklung ein Liter herauszuführen sein. Man erhält dann vierzehn Windungen. zu je sechs Strängen, die in Reihe geschaltet vierundachzigWindungen ergeben, und eine Windung mit nur fünf Strängen, die fünf Windungen ergeben, so daß man insgesamt neunundachtzig Windungen erhält. In entsprechender Weise können andere nicht ganzzahlige Gbersetzungsverhältnisse erzielt werden.
• Die einzelnen Leiter können auch nebeneinander angeordnet werden, was bei -kleineren Windungszahlen unter Umständen vorteilhaft ist. Fig. .. zeigt eine derartige Wicklung für einen. Übertrager mit einem Übersetzun gsverhältnis zi = 2 : i. Die Leiter i und 3 bilden in Serie geschaltet die eine Wicklung und die Leiter -y und 4. parallel geschaltet die andere Wicklung. Fig. 4. zeigt gleichzeitig eine weitere Ausführungsform, bei der jeder Einzelleiter aus drei parallel geschalteten Drähten besteht. Die einzelnen Drähte sind innerhalb jeder Lage übereinander angeordnet.
• Der Vorteil, den die neue Wickelart bietet, wird am deutlichsten bei Betrachtung des Fr_equenzganges der Spannungsdämpfung b. Fig.5 zeigt den Frequenzgang der Dämpfung eines Übertragers mit (lein Windungsverhältnis 25: 13- Die bei-dtn Wicklungen des Übertragers voll je einer Lage sind nach Fig. 5 unmittelbar übereinander angeordnet. Die Dämpfung steigt infolge der Streuung in dem 13.etriel)sfrecltiel@zlicreicli voll 150 bis 25o kliz bereits beträchtlich all und beträgt im Maxim-uni etwa o, 13 X. l )ei Anwendung der Wickelart gemäß der Erfindung ist der Dämpfungsanstieg bei sollst gleichen '\'erliältnissen teedeutend geringer (Fig.6). Die Dämpfung beträgt infolge der geringen Streuung hei der gleichen Frequenz 25o 1:11z nur noch 0,04 \.
• Die Wicklungsart gemäß der Erfindung 1ä 1.tt sich überall da mit Vorteil anwenden, wo die Streuinduktivität besonders klein gehalten werden muß. Besondere Bedeutung hat die Erfindung für Übertrager für Hochfrequenzdrahtfunkverteilungssvsteme und fürdieÜbertrager der in diesen angewendeten Amtsweichen. Auch für gegengekoppelte Verstärker, in denen insbesondere zur Vermeidung unerwünschter Phasendrehungen streuungsarme Übertrager notwendig sind. kann die Erfindung angewendet werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Übertrager mit Eisenkern und mit einem festen von i ab-,veichenden Übersetzungsverhältnis (ii), dessen Wicklungen durch Zusammenschaltung von gemeinsam miteinander aufgewickelten Einzelleitern gebildet werden, insbesondere für Amtsweichen in Hochfrequenzdrahtfunkanlagen. dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung mit der höheren Windungszahl aus ungefähr ü Einzelleitern besteht, die in möglichst enger Kopplung mit dem oder den Einzelleitern der anderen Wicklung, d. h. mit diesen verseift oder diese konzentrisch umgebend, gemeinsam aufgewickelt und danach in einer solchen Anzahl durch feste Verbindungen in Reihe geschaltet sind, daß sich die gewünschte Gesamtwindungszahl ergibt. a. Übertrager nach Anspruch c. dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung mit der geringeren Windungszahl aus :ungefähr ebensoviel Einzelleitern besteht wie die andere Wicklung und daß je ein Einzelleiter der einen Wicklung zwischen Einzelleitern der anderen Wicklung gelegt und die- 1?in7elleiter der zuerstgenannten Wicklung derart parallel und gegebenenfalls in Reihe geschaltet werden, daß sich die gewünschte Windungszahl ergibt. 3. Übertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet. daß zur Erzielung eines nicht ganzzahligen Übersetzungsverhältnisses vor der letzten oder vor einer vorhergehenden Windung ein oder mehrere Einzelleiter herausgeführt und so mit den anderen in Reih,. geschaltet «-erden, daß sich die gewünschte Windungszahl ergibt. .t. Übertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Einzelleiter für beide oder eine Wicklung Litzendraht verwendet wird. Zur Abgrenzung des Ertindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschriften \ r. Sod. 326, 537 379, 293 651, 208 -195.