EP0256583A1 - Transformator mit einer magnetischen Abschirmung - Google Patents
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- EP0256583A1 EP0256583A1 EP87201407A EP87201407A EP0256583A1 EP 0256583 A1 EP0256583 A1 EP 0256583A1 EP 87201407 A EP87201407 A EP 87201407A EP 87201407 A EP87201407 A EP 87201407A EP 0256583 A1 EP0256583 A1 EP 0256583A1
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- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
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- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/34—Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
- H01F27/36—Electric or magnetic shields or screens
- H01F27/361—Electric or magnetic shields or screens made of combinations of electrically conductive material and ferromagnetic material
Definitions
- the invention relates to a transformer which has a three-leg laminated core with transformer windings wound around the middle leg and at least two closed sheet metal strips which serve for magnetic shielding and which are at a constant distance from one another transversely to the layering direction of the laminated core around its outer edges.
- transformers intended for installation in high-volume devices should have a shield that can be produced economically.
- the metal strips run transversely to the layering of the laminated core around its outer edges.
- This object is achieved in that the sheet metal strips in a lateral, low magnetic field area of the laminated core are brought up to it and welded to it.
- Such a design of the magnetic shielding sheet metal strips provides an essentially constant distance both between the sheet metal strips and between them and the laminated core of the transformer.
- the approach of the metal strips in a lateral, low-magnetic field arm of the laminated core hardly disturbs the magnetic shielding effect of the metal strips, since the magnetic field is weak in this area anyway and hardly needs to be damped by means of the metal strips.
- the metal strips are welded to one another in this area, so that in the other areas the metal strips are prevented from moving relative to one another and thus changes in the relative spacing of the metal strips are prevented. This advantage is achieved without additional spacers or the like between the metal strips.
- the sheet metal strips are welded to the sheet bundle approximately in the middle of the longitudinal extent of the latter.
- the magnetic field is relatively low in a central region of the longitudinal extent of the outer legs of the laminated core. It is therefore advantageous bring the metal strips in their areas to the outer legs of the laminated core and weld them to them. In this way, a more secure positioning of the metal strips relative to one another and relative to the laminated core is ensured.
- Each of the metal strips will generally consist of a suitably shaped and bent into the desired shape, the ends of which are welded together.
- a transformer is shown in view, which has a magnetic shield by means of two metal strips according to the invention.
- the transformer 1 shown in the figure has a three-leg laminated core 2.
- the laminated core 2 is stacked up from a series of individual laminations.
- two legs 3 and 4 run in the outer region of the laminated core and a middle leg 5 in the inner region thereof.
- This leg 5 extending in the inner region is provided with a plastic coil former 6, which serves to receive transformer windings which are wound around this plastic coil former 6 and thus run around the middle leg 5 of the laminated core 2.
- the transformer windings with an electrically insulating sheath surrounding them are designated by 7 in the figure.
- the transformer is functional with the laminated core and the transformer windings and connections of the windings, not shown in the figure.
- Such a transformer would not be usable in many consumer electronics devices, however magnetic field would generate ripple voltages in your own electronic circuit or in neighboring devices.
- the transformer l is therefore provided with two metal strips l0 and ll for its magnetic shielding.
- the metal strips l0 and ll run at an approximately constant distance from one another transversely to the layering direction of the laminated core 2 around its outer edges l2.
- the two metal strips l0 and ll also run at a constant distance relative to the outer edges of the laminated core 2. Only in a central region l5 of the longitudinal extent of the outer leg 4 of the laminated core and in a corresponding region l6 of the leg 3 are the two metal strips l0 and ll led to the outer sides of the legs 3 and 4.
- the metal strips l0 and ll are connected in these areas by spot welds l7 to each other and to the legs 3 and 4 of the laminated core 2.
- An approach of the two metal strips 10 and 11 in this area is not critical with regard to the effect of the magnetic shielding of the metal strips, since the magnetic field of the transformer is relatively small in this area.
- both the sheet metal strip 10 and the sheet metal strip 11 are each made in one piece from a sheet metal strip.
- the metal strips l0 and ll are pre-bent according to the desired shape.
- the ends of a sheet metal strip are each connected to one another by spot welds l8.
- the metal strips l0 and ll advantageously consist of a highly permeable, grain-oriented electrical sheet.
- Such an arrangement of the magnetic shielding by means of two sheet metal strips arranged in the manner described above additionally offers the advantage with simple assembly that the position of the sheet metal strips is not impaired even in the case of external mechanical influences which are not too strong.
Landscapes
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Abstract
Bei einem Transformator (l), der ein dreischenkliges Blechpaket (2) mit um den mittleren Schenkel (5) gewickelten Trafowicklungen (7) aufweist, sind wenigstens zwei, der magnetischen Abschirmung dienende, geschlossene Blechbänder (l0, ll) vorgesehen. Die Blechbänder (l0, ll) verlaufen dabei in einem möglichst konstanten Abstand zueinander quer zur Schichtungsrichtung des Blechpaketes (2) um dessen Außenkanten und sind in einem seitlichen, magnetfeldarmen Bereich (l5, l6) des Blechpaketes (2) an dieses herangeführt und mit diesem verschweißt (l7).
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf einen Transformator, der ein dreischenkliges Blechpaket mit um den mittleren Schenkel gewickelten Trafowicklungen und wenigstens zwei, der magnetischen Abschirmung dienende, geschlossene Blechbänder aufweist, die in einem möglichst konstanten Abstand zueinander quer zur Schichtungsrichtung des Blechpaketes um dessen Außenkanten verlaufen.
- Bei Transformatoren, die in elektronische Geräte eingebaut werden, stellt sich immer wieder das Problem der magnetischen Abschirmung, da die elektronischen Schaltungen der Geräte nicht durch magnetische Streufelder des Transformators gestört werden dürfen. Dieses Problem stellt sich beispielsweise bei Compact-Disc-Spielern in verschärfter Form. Insbesondere für den Einbau in Großseriengeräte vorgesehene Transformatoren sollen eine Abschirmung aufweisen, die wirtschaftlich herstellbar ist. Dazu ist es z.B. aus DE-PS 3l 26 498 bekannt, den Transformator mit der magnetischen Abschirmung dienenden, geschlossenen Blechbändern zu versehen. Die Blechbänder verlaufen dabei quer zur Schichtung des Blechpakets um dessen Außenkanten herum. Eine optimale Wirkung dieser magnetischen Abschirmung wird jedoch nur dann erzielt, wenn die Blechbänder einen möglichst konstanten Abstand zueinander haben. Dieses ist jedoch nur auf relativ aufwendige Art und Weise mittels spezieller Abstandshalter möglich. Auch dann ist jedoch in einer Großserienfertigung des Transformators noch nicht sicher gewährleistet, daß die Blechbänder konstanten Abstand zueinander haben.
- Es ist Aufgabe der Erfindung, eine magnetische Abschirmung der eingangs genannten Art zu schaffen, die auf einfache Weise einen möglichst konstanten Abstand der Blechbänder zueinander gewährleistet.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Blechbänder in einem seitlichen, magnetfeldarmen Bereich des Blechpaketes an dieses herangeführt und mit diesem verschweißt sind.
- Durch eine solche Ausführung der magnetischen Abschirmung dienenden Blechbänder ist ein im wesentlichen konstanter Abstand sowohl zwischen den Blechbändern, wie auch zwischen diesen und dem Blechpaket des Iransformators gegeben. Die Heranführung der Blechbänder in einem seitlichen, magnetfeldarmen Magnetarm des Blechpaketes stört die magnetische Abschirmungswirkung der Blechbänder kaum, da in diesem Bereich das Magnetfeld ohnehin schwach ist und mittels der Blechbänder kaum gedämpft zu werden braucht. Die Blechbänder sind in diesem Bereich miteinander verschweißt, so daß in den übrigen Bereichen ein Verschieben der Blechbänder gegeneinander und damit Veränderungen des relativen Abstandes der Blechbänder verhindert werden. Dieser Vorteil wird so ohne zusätzliche Abstandshalter oder dergleichen zwischen den Blechbändern erzielt.
- Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Blechbänder etwa in der Mitte der Längserstreckung der äußeren Schenkel des Blechpaketes mit diesem verschweißt sind.
- Bei der Mehrzahl der handelsüblichen Transformatoren ist das magnetische Feld etwa in einem mittleren Bereich der Längserstreckung der äußeren Schenkel des Blechpaketes relativ gering ausgeprägt. Es ist daher vorteilhaft, die Blechbänder in ihren Bereichen an die äußeren Schenkel des Blechpaketes heranzuführen und mit diesen zu verschweißen. Es ist auf diese Weise eine sicherere Positionierung der Blechbänder zueinander und relativ zu dem Blechpaket gewährleistet. Jedes der Blechbänder wird im allgemeinen aus einem passend geformten und in die gewünschte Form gebogenen Blechband bestehen, dessen Enden miteinander verschweißt sind.
- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Figur näher erläutert.
- In der Figur ist ein Transformator in Ansicht dargestellt, der eine magnetische Abschirmung mittels zweier Blechbänder gemäß der Erfindung aufweist.
- Der in der Figur dargestellte Transformator l weist ein dreischenkliges Blechpaket 2 auf. Das Blechpaket 2 ist aus einer Reihe von Einzelblechen aufgeschichtet. Von den drei Schenkeln des Blechpaketes 2 verlaufen zwei Schenkel 3 und 4 im Außenbereich des Blechpaketes und ein mittlerer Schenkel 5 in dessen Innenbereich. Dieser im Innenbereich verlaufende Schenkel 5 ist mit einem Kunststoffspulenkörper 6 versehen, der der Aufnahme von Trafowicklungen dient, welche um diesen Kunststoffspulenkörper 6 gewickelt sind und damit um den mittleren Schenkel 5 des Blechpaketes 2 herum verlaufen. Die Trafowicklungen mit einer sie außen umgebenden elektrisch isolierenden Umhüllung sind in der Figur mit 7 bezeichnet.
- Der Transformator ist mit dieser Anordnung mit dem Blechpaket und den Trafowicklungen und in der Figur nicht dargestellten Anschlüssen der Wicklungen funktionsfähig. In vielen Geräten der Unterhaltungselektronik wäre ein solcher Transformator jedoch nicht einsetzbar, da dessen magnetisches Feld Brummspannungen in der eigenen elektronischen Schaltung oder in der von Nachbargeräten erzeugen würde.
- Der Transformator l ist daher zu seiner magnetischen Abschirmung mit zwei Blechbändern l0 und ll versehen. Die Blechbänder l0 und ll verlaufen in einem etwa konstanten Abstand zueinander quer zur Schichtungsrichtung des Blechpaketes 2 um dessen Außenkanten l2. Die beiden Blechbänder l0 und ll verlaufen auch relativ zu den Außenkanten des Blechpaketes 2 in einem konstanten Abstand. Lediglich in einem mittleren Bereich l5 der Längserstreckung des äußeren Schenkels 4 des Blechpaketes und in einem entsprechenden Bereich l6 des Schenkels 3 sind die beiden Blechbänder l0 und ll an die Außenseiten der Schenkel 3 und 4 herangeführt. Die Blechbänder l0 und ll sind in diesen Bereichen durch Punktschweißungen l7 miteinander und mit den Schenkeln 3 und 4 des Blechpaketes 2 verbunden. Eine Heranführung der beiden Blechbänder l0 und ll in diesem Bereich ist bezüglich der Wirkung der magnetischen Abschirmung der Blechbänder unkritisch, da das magnetische Feld des Transformators in diesem Bereich relativ gering ist.
- Bei dem in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel ist sowohl das Blechband l0 sowie auch das Blechband ll jeweils einstückig aus einem Blechband hergestellt. Die Blechbänder l0 und ll sind entsprechend der gewünschten Form vorgebogen. Die Enden eines Blechbandes sind jeweils durch Punktschweißungen l8 miteinander verbunden. Die Blechbänder l0 und ll bestehen vorteilhafterweise aus einem hochpermeablen, kornorientierten Elektroblech.
- Eine derartige Anordnung der magnetischen Abschirmung mittels zweier in der oben beschriebenen Weise angeordneter Blechbänder bietet bei einfacher Montage zusätzlich den Vorteil, daß auch bei äußeren nicht zu starken mechanischen Einflüssen die Lage der Blechbänder nicht beeinträchtigt wird.
Claims (2)
1. Transformator, der ein dreischenkliges Blechpaket mit um den mittleren Schenkel gewickelten Trafowicklungen und wenigstens zwei, der magnetischen Abschirmung dienende, geschlossene Blechbänder aufweist, die in einem möglichst konstanten Abstand zueinander quer zur Schichtungsrichtung des Blechpaketes um dessen Außenkanten verläufen,
dadurch gekennzeichnet, daß die Blechbänder in einem seitlichen, magnetfeldarmen Bereich des Blechpaketes an dieses herangeführt und mit diesem verschweißt sind.
dadurch gekennzeichnet, daß die Blechbänder in einem seitlichen, magnetfeldarmen Bereich des Blechpaketes an dieses herangeführt und mit diesem verschweißt sind.
2. Transformator nach Anspruch l,
dadurch gekennzeichnet, daß die Blechbänder etwa in der Mitte der Längserstreckung der äußeren Schenkel des Blechpaketes mit diesem veschweißt sind.
dadurch gekennzeichnet, daß die Blechbänder etwa in der Mitte der Längserstreckung der äußeren Schenkel des Blechpaketes mit diesem veschweißt sind.
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