[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2328051C2 - Transformer - Google Patents

Transformer Download PDF

Info

Publication number
RU2328051C2
RU2328051C2 RU2005116231/09A RU2005116231A RU2328051C2 RU 2328051 C2 RU2328051 C2 RU 2328051C2 RU 2005116231/09 A RU2005116231/09 A RU 2005116231/09A RU 2005116231 A RU2005116231 A RU 2005116231A RU 2328051 C2 RU2328051 C2 RU 2328051C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
windings
secondary windings
winding
shoulders
primary
Prior art date
Application number
RU2005116231/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2005116231A (en
Inventor
Ки Сонг КИМ (KP)
Ки Сонг КИМ
Муонг Чол РИ (KP)
Муонг Чол РИ
Original Assignee
Пуонгуанг Техникал Трейдинг Сентер
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Пуонгуанг Техникал Трейдинг Сентер filed Critical Пуонгуанг Техникал Трейдинг Сентер
Publication of RU2005116231A publication Critical patent/RU2005116231A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2328051C2 publication Critical patent/RU2328051C2/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/34Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
    • H01F27/38Auxiliary core members; Auxiliary coils or windings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F29/00Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00
    • H01F29/14Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with variable magnetic bias
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/08High-leakage transformers or inductances
    • H01F38/085Welding transformers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: invention is related to electric equipment and may be used in transformers for supply of stabilised voltage for sources of power supply. Transformer consists of the first, second and third shoulders, which are parallel to each other and have at least one first primary winding and at least two secondary windings. Each of windings bears a separate shoulder. Shoulders are installed sequentially. One of the secondary windings is installed between two other shoulders. Two shoulders are connected to capacitor with creation of resonance circuit. Magnet link between two secondary windings is different from magnet links between primary winding and every of secondary windings. Flow that is excited with the first primary winding is anti-parallel to flow that is excited by the second secondary winding. Supply voltage may be sent to the primary winding, and transformer maintains current and voltage in secondary windings.
EFFECT: simplification of design.
23 cl, 8 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится к источникам электропитания, в частности к трансформаторам для подачи стабилизированного напряжения.The invention relates to power sources, in particular to transformers for supplying a stabilized voltage.

Уровень техникиState of the art

Источники электропитания необходимы для снабжения электрических устройств электрической энергией со стабилизированным напряжением, которое отличается от напряжения сети, например, 110 В или 220 В. Основным элементом источника питания является трансформатор, преобразующий входное напряжение в выходное напряжение. В обычных трансформаторах выходное напряжение является кратным входному напряжению, при этом коэффициент кратности задан отношением числа витков первичной обмотки и числа витков вторичной обмотки, которые магнитно связаны друг с другом. Кроме того, напряжение уменьшается при увеличении нагрузки во вторичной обмотке при увеличении тока, и вторичные обмотки обладают внутренним сопротивлением.Power supplies are needed to supply electrical devices with stabilized voltage that differs from the mains voltage, for example, 110 V or 220 V. The main element of the power source is a transformer that converts the input voltage to the output voltage. In conventional transformers, the output voltage is a multiple of the input voltage, and the multiplicity factor is given by the ratio of the number of turns of the primary winding and the number of turns of the secondary winding that are magnetically coupled to each other. In addition, the voltage decreases with increasing load in the secondary winding with increasing current, and the secondary windings have internal resistance.

При применении в области сварки обычные источники питания проявляют тот эффект, что ток через световую дугу сильно зависит от расстояния электрода от материала, подлежащего сварке. В частности, для способа сварки с расходованием электродов это требует очень чувствительного управления электропитанием для исключения нерегулярностей в сварочном шве. Кроме того, вес и тем самым потребность в материале сердечника трансформаторов являются высокими и должны быть снижены с учетом переносных сварочных устройств.When used in the field of welding, conventional power sources exhibit the effect that the current through the light arc strongly depends on the distance of the electrode from the material to be welded. In particular, for a welding method with a consumption of electrodes, this requires very sensitive power management to eliminate irregularities in the weld. In addition, the weight and thereby the need for core material of the transformers are high and should be reduced with regard to portable welding devices.

Нежелательные влияния нагрузки и входного напряжения на выходное напряжение обычно компенсируются электронным управляющим устройством, измеряющим выходное напряжение и управляющим входным напряжением. Если измеряется уменьшение выходного напряжения, то входное напряжение повышается или наоборот.Undesired effects of load and input voltage on the output voltage are usually compensated by an electronic control device that measures the output voltage and controls the input voltage. If the decrease in output voltage is measured, the input voltage rises or vice versa.

Кроме того, создаются высокочастотные составляющие, если входное напряжение обеспечивается инверторным источником электропитания. Поэтому обычные применения источника питания требуют фильтрации для удаления высокочастотных составляющих.In addition, high-frequency components are created if the input voltage is provided by an inverter power source. Therefore, typical power supply applications require filtering to remove high frequency components.

В WO 99/17316 раскрыт трансформатор, имеющий центральное плечо, соединенное параллельно с первичной и вторичной обмотками. Кроме того, трансформатор снабжен зазором в центральном плече и управляется с помощью наружного управляющего устройства.WO 99/17316 discloses a transformer having a central arm connected in parallel with the primary and secondary windings. In addition, the transformer is provided with a gap in the central arm and is controlled by an external control device.

В GB 803911 раскрыт трансформатор, имеющий воздушный зазор в центральном плече и дополнительно содержащий вторичное плечо, которое разделено на две ветви. Каждая из двух ветвей несет одну вторичную обмотку, при этом две обмотки соединены друг с другом и питают нагрузку.GB 803911 discloses a transformer having an air gap in the central arm and further comprising a secondary arm that is divided into two branches. Each of the two branches carries one secondary winding, while the two windings are connected to each other and feed the load.

В GB 2033163 А раскрыт трансформатор, имеющий воздушный зазор между первичной и вторичной обмотками, расположенными на двух смежных плечах. В трансформаторе не раскрывается резонансный контур.GB 2033163 A discloses a transformer having an air gap between the primary and secondary windings located on two adjacent arms. The resonant circuit does not open in the transformer.

В WO 97/29494 описан трансформатор с несколькими отводами во вторичных обмотках, которые избирательно соединяются с целью управления выходным напряжением.WO 97/29494 describes a transformer with several taps in the secondary windings that are selectively connected to control the output voltage.

Другая возможность преобразования выходного напряжения переменного тока состоит в выпрямлении в напряжение постоянного тока и управлении напряжением постоянного тока с помощью диодов Зенера или аналогичных устройств с целью получения стабилизированного выходного напряжения.Another possibility of converting the output voltage of an alternating current is to rectify it into a direct current voltage and control the direct current voltage using Zener diodes or similar devices in order to obtain a stable output voltage.

Эти технологии требуют огромного количества управляющих и стабилизирующих элементов.These technologies require a huge number of control and stabilizing elements.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Желательно иметь источник электропитания с уменьшенным количеством элементов и предпочтительно трансформатор, обеспечивающий выходное напряжение, которое в широких пределах не зависит от нагрузки и уровня питающего напряжения. Кроме того, желательно иметь трансформатор, способный формировать волны и обеспечивать ограничение тока.It is desirable to have a power supply with a reduced number of elements, and preferably a transformer, providing an output voltage that is broadly independent of the load and the supply voltage level. In addition, it is desirable to have a transformer capable of generating waves and providing current limitation.

Поэтому изобретение относится к трансформатору согласно пункту 1 формулы изобретения, выполняющему указанную выше задачу.Therefore, the invention relates to a transformer according to paragraph 1 of the claims that performs the above task.

Изобретение относится к трансформатору, имеющему стабилизированное выходное напряжение, при этом эффект стабилизации достигается с помощью электрической и магнитной структур. Выходное напряжение стабилизируется с помощью управляющего магнитного соединения между, по меньшей мере, одной первичной (входной) обмоткой и вторичными (выходными) обмотками.The invention relates to a transformer having a stabilized output voltage, while the stabilization effect is achieved using electric and magnetic structures. The output voltage is stabilized by means of a control magnetic connection between at least one primary (input) winding and secondary (output) windings.

По меньшей мере, одна первичная обмотка и, по меньшей мере, одна первая вторичная обмотка и одна вторая вторичная обмотка намотаны вокруг одного из трех плеч соответственно и магнитно соединены сверху воздушным зазором и снизу хомутом. Резонансный контур, образованный вторичными обмотками и конденсатором, обеспечивает высокое насыщение магнитного соединения между вторичными обмотками. Резонанс ограничен воздушным зазором, который также управляет насыщением, а также током нагрузки, который поставляют вторичные обмотки в подключенную нагрузку. Если поведение, в основном, характеризуется влиянием резонансного контура, то индуктивность, относящаяся к вторичным обмоткам, образующим часть резонансного контура, сильно увеличивается. При изменяющихся условиях, т.е. изменяющейся нагрузке или изменяющемся входном напряжении, по меньшей мере, на одной первичной обмотке общий поток во вторичных обмотках и поэтому выходное напряжение на вторичных обмотках сохраняется постоянным за счет управления насыщением магнитного соединения, которое, в основном, зависит от резонансного контура при низких нагрузках и зависит от нагрузки при высоких нагрузках. Другими словами, магнитная связь между первичной обмоткой и вторичными обмотками и тем самым передача мощности между первичной обмоткой, используемой в качестве входной обмотки, и вторичными обмотками, используемыми в качестве выходных обмоток, обуславливается нагрузкой, поскольку дополнительный поток, создаваемый нагрузкой, и поток, создаваемый резонансным контуром, управляют уровнем насыщения магнитной связи. Кроме того, ослабление резонанса увеличивается с увеличением нагрузки. На это управляющее поведение можно влиять воздушным зазором, который оказывает непосредственное влияние на магнитную связь.At least one primary winding and at least one first secondary winding and one second secondary winding are wound around one of the three arms, respectively, and magnetically connected from above by an air gap and from below by a clamp. The resonant circuit formed by the secondary windings and the capacitor provides high saturation of the magnetic connection between the secondary windings. Resonance is limited by the air gap, which also controls saturation, as well as the load current that the secondary windings supply to the connected load. If the behavior is mainly characterized by the influence of the resonant circuit, then the inductance related to the secondary windings forming part of the resonant circuit is greatly increased. Under changing conditions, i.e. the changing load or the changing input voltage on at least one primary winding the total flow in the secondary windings and therefore the output voltage on the secondary windings is kept constant by controlling the saturation of the magnetic connection, which mainly depends on the resonant circuit at low loads and depends from loading at high loads. In other words, the magnetic coupling between the primary winding and the secondary windings, and thus the power transfer between the primary winding used as the input winding, and the secondary windings used as the output windings, is caused by the load, since the additional flow generated by the load and the flow generated resonant circuit, control the saturation level of the magnetic coupling. In addition, the attenuation of resonance increases with increasing load. This control behavior can be influenced by an air gap, which has a direct effect on magnetic coupling.

В одном варианте выполнения одну первичную обмотку несет первое плечо, в то время как, по меньшей мере, две вторичные обмотки несут два плеча соответственно. Вторичные обмотки соединены с конденсатором с образованием резонансного контура. Плечи магнитно соединены на своих соответствующих концах с помощью двух хомутов, при этом, по меньшей мере, один хомут содержит воздушный зазор между соответствующими плечами, несущими вторичные обмотки. В этом варианте выполнения эффект стабилизации достигается с минимальным числом магнитных плеч.In one embodiment, one primary winding carries the first shoulder, while at least two secondary windings carry two shoulders, respectively. The secondary windings are connected to a capacitor to form a resonant circuit. The shoulders are magnetically connected at their respective ends with two clamps, with at least one clamp containing an air gap between the respective shoulders bearing the secondary windings. In this embodiment, the stabilization effect is achieved with a minimum number of magnetic arms.

В первом диапазоне нагрузки напряжение является постоянным и поэтому компенсируются влияния входного напряжения или нагрузки. Во втором диапазоне с более высокой нагрузкой напряжение быстро уменьшается и тем самым обеспечивается ограничение тока. Этот диапазон работы можно использовать для применений для сварки, поскольку ток является постоянным в широком диапазоне и тем самым компенсируются изменения, вызванные изменениями расстояния между электродом и поверхностью сварки. Поэтому трансформатор обеспечивает очень устойчивую дугу без дополнительных управляющих средств, и тем самым шов является более равномерным по сравнению с результатами, достигаемыми с помощью обычных сварочных источников питания. Дополнительно к этому количество материала сердечника можно сократить по сравнению с обычными сварочными устройствами при той же мощности сварки.In the first load range, the voltage is constant and therefore the effects of the input voltage or load are compensated. In the second range with a higher load, the voltage decreases rapidly and thereby limits the current. This operating range can be used for welding applications since the current is constant over a wide range and thereby compensates for changes caused by changes in the distance between the electrode and the welding surface. Therefore, the transformer provides a very stable arc without additional control means, and thus the seam is more uniform compared to the results achieved using conventional welding power sources. In addition, the amount of core material can be reduced compared to conventional welding devices with the same welding power.

Кроме того, с помощью трансформатора согласно изобретению обеспечивается эффект формирования волны, что уменьшает высокочастотные помехи, например, если используется инверторный источник электропитания. Кроме того, можно более просто осуществлять управление скоростью электродвигателей постоянного тока без необходимости дорогих выпрямительных устройств.In addition, using the transformer according to the invention, a wave-forming effect is provided, which reduces high-frequency interference, for example, if an inverter power supply is used. In addition, you can more easily control the speed of DC motors without the need for expensive rectifier devices.

Второй вариант выполнения содержит дополнительное плечо и дополнительную первичную обмотку. Две первичные обмотки расположены на двух внешних плечах, а две вторичные обмотки расположены на внутренних плечах. Две первичные обмотки электрически соединены друг с другом, и вторичные обмотки электрически соединены друг с другом. Этот вариант выполнения обеспечивает симметричную структуру и обеспечивает постоянное выходное напряжение на вторичных обмотках в широком диапазоне входных напряжений, подаваемых на первичные обмотки.The second embodiment includes an additional arm and an additional primary winding. Two primary windings are located on the two outer shoulders, and two secondary windings are located on the inner shoulders. The two primary windings are electrically connected to each other, and the secondary windings are electrically connected to each other. This embodiment provides a symmetrical structure and provides a constant output voltage on the secondary windings in a wide range of input voltages supplied to the primary windings.

Вторичные обмотки предпочтительно имеют промежуточные отводы, обеспечивающие выбор желаемого выходного напряжения посредством выбора числа витков вторичных обмоток на обеих сторонах промежуточных отводов. В качестве альтернативного решения трансформатор содержит третью и четвертую вторичные обмотки, при этом первая и вторая обмотки образуют резонансный контур вместе с конденсатором, а третья и четвертая обмотки обеспечивают выходное напряжение. Таким образом, можно разделить две функции вторичных обмоток.The secondary windings preferably have intermediate taps to select the desired output voltage by selecting the number of turns of the secondary windings on both sides of the intermediate taps. As an alternative solution, the transformer contains a third and fourth secondary windings, while the first and second windings form a resonant circuit together with a capacitor, and the third and fourth windings provide output voltage. Thus, it is possible to separate the two functions of the secondary windings.

Кроме того, вторичные обмотки, поставляющие выходное напряжение, можно соединять последовательно. Таким образом, можно обеспечить более высокое общее выходное напряжение. Кроме того, можно соединять вторичные обмотки последовательно за счет чего складываются индуктивности соответствующих вторичных обмоток. Таким образом, можно использовать меньшую величину емкости для резонанса на желаемой частоте, например, частоте питания, например, 50 или 60 Гц. В варианте выполнения изобретения, в котором напряжение подается с инверторного источника электропитания и поэтому является высокочастотным напряжением, величины конденсатора, а также величины индуктивностей, обеспечиваемых вторичными обмотками и используемых для резонансного контура, можно значительно уменьшить по сравнению с использованием частот 50/60 Гц.In addition, the secondary windings supplying the output voltage can be connected in series. Thus, a higher overall output voltage can be provided. In addition, it is possible to connect the secondary windings in series, due to which the inductances of the corresponding secondary windings add up. Thus, a lower capacitance can be used for resonance at the desired frequency, for example, a supply frequency, for example, 50 or 60 Hz. In an embodiment of the invention, in which the voltage is supplied from an inverter power source and therefore is a high-frequency voltage, the capacitor values, as well as the magnitudes of the inductances provided by the secondary windings and used for the resonant circuit, can be significantly reduced compared to using frequencies of 50/60 Hz.

Магнитная связь плеч предпочтительно обеспечивается с помощью двух хомутов, по одному для каждой стороны плеч. Эти хомуты могут содержать воздушный зазор или магнитный материал, обуславливающий различное качество магнитной связи между плечами, несущими вторичные обмотки, и магнитную связь между другими соответствующими плечами. Таким образом, можно просто управлять уровнем насыщения и характеристиками трансформатора, обусловленными насыщением. Кроме того, трансформатор можно изготавливать с помощью стандартного способа.The magnetic coupling of the shoulders is preferably provided with two clamps, one for each side of the shoulders. These clamps may contain an air gap or magnetic material, which determines the different quality of the magnetic coupling between the arms carrying the secondary windings, and the magnetic coupling between the other respective arms. Thus, it is possible to simply control the saturation level and transformer characteristics due to saturation. In addition, the transformer can be manufactured using a standard method.

Направление намотки во всех обмотках может быть одинаковым. Это также облегчает процесс изготовления трансформаторов.The winding direction in all windings may be the same. It also facilitates the manufacturing process of transformers.

Две первичные обмотки предпочтительно соединены последовательно. Это уменьшает число необходимых витков для заданного выходного напряжения при заданном входном напряжении на вторичных обмотках.The two primary windings are preferably connected in series. This reduces the number of necessary turns for a given output voltage at a given input voltage on the secondary windings.

Магнитная связь между плечами, несущими обмотки, которые образуют часть, по меньшей мере, одного резонансного контура, предпочтительно обеспечивает магнитный поток рассеяния и ферромагнитные потери, которые оба можно использовать для управления затуханием резонансного контура и тем самым его поведением и влиянием на стабилизационные характеристики трансформатора.The magnetic coupling between the arms carrying the windings, which form part of at least one resonant circuit, preferably provides a magnetic flux of scattering and ferromagnetic losses, which both can be used to control the attenuation of the resonant circuit and thereby its behavior and influence on the stabilization characteristics of the transformer.

Все первичные обмотки и все вторичные обмотки предпочтительно имеют одинаковое число витков соответственно. Это обеспечивает полностью симметричную структуру и позволяет упростить процесс изготовления.All primary windings and all secondary windings preferably have the same number of turns, respectively. This provides a completely symmetrical structure and simplifies the manufacturing process.

Для оказания влияния на магнитную связь и насыщение магнитного материала трансформатора поперечное сечение плеч, несущих вторичные обмотки, может отличаться от поперечного сечения плеч, несущих первичные обмотки. Это также позволяет управлять насыщением и тем самым характеристиками трансформатора.To influence the magnetic coupling and saturation of the magnetic material of the transformer, the cross section of the shoulders bearing the secondary windings may be different from the cross section of the shoulders bearing the primary windings. It also allows you to control the saturation and thus the characteristics of the transformer.

Вариант выполнения, содержащий дополнительную первичную обмотку, обеспечивает более гибкое соединение трансформатора с питающей электрической сетью.An embodiment containing an additional primary winding provides a more flexible connection of the transformer to the supply network.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На чертежах изображено:The drawings show:

фиг.1a - первый вариант выполнения трансформатора, имеющего три плеча, содержащие первичную обмотку и две вторичные обмотки;figa is a first embodiment of a transformer having three arms containing a primary winding and two secondary windings;

фиг.1b - второй вариант выполнения трансформатора, имеющего четыре плеча, содержащие две первичные обмотки и две вторичные обмотки;fig.1b - the second embodiment of a transformer having four shoulders containing two primary windings and two secondary windings;

фиг.2 - третий вариант выполнения трансформатора, в котором две вторичные обмотки используются в качестве резонансного контура, при этом каждая содержит промежуточный отвод;figure 2 is a third embodiment of a transformer in which two secondary windings are used as a resonant circuit, each containing an intermediate tap;

фиг.3 - четвертый вариант выполнения трансформатора, в котором две вторичные обмотки образуют резонансный контур, а две другие обмотки используются в качестве выходной обмотки;figure 3 is a fourth embodiment of a transformer in which two secondary windings form a resonant circuit, and two other windings are used as the output winding;

фиг.4 - изменение выходного напряжения в зависимости от изменяющейся нагрузки для трех трансформаторов согласно изобретению, имеющих различную ширину воздушного зазора;4 is a change in the output voltage depending on the changing load for three transformers according to the invention, having different widths of the air gap;

фиг.5 - характеристики волновой фильтрации и формирования волн согласно одному из вариантов выполнения изобретения;figure 5 - characteristics of wave filtering and wave formation according to one embodiment of the invention;

фиг.6 - изменение выходного напряжения в зависимости от изменяющегося входного напряжения при различных нагрузках;6 is a change in the output voltage depending on the changing input voltage at various loads;

фиг.7 - характеристики выходного тока в зависимости от изменения сопротивления нагрузки.7 - characteristics of the output current depending on the change in load resistance.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

На фиг.1а показана схема первого варианта выполнения стабилизированного трансформатора согласно изобретению. Трансформатор содержит три плеча 1, 2, 3, которые параллельны друг другу и магнитно соединены с помощью двух хомутов 9, 9'. Эта структура может быть выполнена из обычного трехстержневого сердечника с хомутом. Две вторичные обмотки 5, 6 электрически соединены с конденсатором 7 с образованием резонансного контура, имеющего две индуктивности, представленные вторичными обмотками, каждая из которых расположена на отдельном плече. Магнитная связь между плечами, несущими вторичные обмотки 5, 6, содержит воздушный зазор 8. Первичную обмотку 4 несет первое плечо 1, в то время как вторичные обмотки 5, 6 несут плечи 2 и 3 соответственно. Одно из плеч, несущих вторичные обмотки 5, 6, расположено в качестве центрального плеча трехстержневого сердечника.On figa shows a diagram of a first embodiment of a stabilized transformer according to the invention. The transformer contains three arms 1, 2, 3, which are parallel to each other and magnetically connected using two clamps 9, 9 '. This structure can be made of a conventional three-core core with a clamp. Two secondary windings 5, 6 are electrically connected to the capacitor 7 to form a resonant circuit having two inductors represented by secondary windings, each of which is located on a separate arm. The magnetic connection between the shoulders carrying the secondary windings 5, 6 contains an air gap 8. The primary winding 4 carries the first arm 1, while the secondary windings 5, 6 carry the arms 2 and 3, respectively. One of the shoulders carrying the secondary windings 5, 6 is located as the central shoulder of the three-core core.

На фиг.1b показана схема второго варианта выполнения стабилизированного трансформатора согласно изобретению. Трансформатор содержит четыре плеча 10, 12, 14, 16, которые параллельны друг другу и магнитно соединены. Плечи 10-16 имеют форму стержня одинаковой длины. Каждое плечо имеет два конца, верхний конец и нижний конец, при этом все верхние концы магнитно соединены с помощью верхнего ярма 50, перпендикулярного плечам, а все нижние концы соединены с помощью нижнего ярма 52, которое также перпендикулярно плечам 10-16 и тем самым параллельно верхнему ярму 50. Среди плеч 10-16 следует различать два наружных плеча 10, 12 и два внутренних плеча 14, 16.1b shows a diagram of a second embodiment of a stabilized transformer according to the invention. The transformer contains four arms 10, 12, 14, 16, which are parallel to each other and magnetically connected. The shoulders 10-16 have the shape of a rod of the same length. Each shoulder has two ends, an upper end and a lower end, while all the upper ends are magnetically connected using the upper yoke 50, perpendicular to the shoulders, and all lower ends are connected using the lower yoke 52, which is also perpendicular to the shoulders 10-16 and thereby parallel the upper yoke 50. Among the shoulders 10-16 should distinguish between two outer shoulders 10, 12 and two inner shoulders 14, 16.

Первая первичная обмотка 20 с первым числом nр витков намотана вокруг первого наружного плеча 10, и вторая первичная обмотка 22, имеющая второе число nр' витков, намотана вокруг второго наружного плеча 12. Обе первичные обмотки 20, 22 электрически соединены последовательно, и входное напряжение Up можно подавать на первичные обмотки 20, 22. Возбуждаемая этим входным напряжением Up первая первичная обмотка 20 создает магнитный поток в первом наружном плече 10, который является встречно-параллельным магнитному потоку, создаваемому второй первичной обмоткой 22 во втором наружном плече 12. Можно также соединять обе первичные обмотки встречно-параллельно, что приводит к тому же результату. В качестве альтернативного решения можно соединять две первичные обмотки параллельно, при этом первичные обмотки имеют направления намотки, которые противоположны друг другу.A first primary winding 20 with a first number n p of turns is wound around the first outer arm 10, and a second primary winding 22 having a second number of n p 'turns is wound around a second outer arm 12. Both primary windings 20, 22 are electrically connected in series, and the input the voltage U p can be applied to the primary windings 20, 22. The first primary winding 20, excited by this input voltage U p, creates a magnetic flux in the first outer arm 10, which is counter-parallel to the magnetic flux generated by the second primary skein 22 in the second outer shoulder 12. You can also connect both primary windings counter-parallel, which leads to the same result. As an alternative solution, two primary windings can be connected in parallel, while the primary windings have winding directions that are opposite to each other.

Первая 30 и вторая 32 вторичные обмотки намотаны вокруг обоих внутренних плеч 14, 16 соответственно и имеют одинаковое направление намотки. Вторичные обмотки 30, 32 соединены параллельно друг другу на одной стороне с помощью непосредственного электрического соединения, а на другой стороне вторичных обмоток - с помощью конденсатора С 40. Величина конденсатора С выбирается для образования резонансного контура с первой и второй вторичными обмотками на частоте выходного напряжения, например частоте 50 Гц питающей сети.The first 30 and second 32 secondary windings are wound around both inner shoulders 14, 16, respectively, and have the same winding direction. The secondary windings 30, 32 are connected in parallel to each other on one side using a direct electrical connection, and on the other side of the secondary windings using a capacitor C 40. The value of the capacitor C is selected to form a resonant circuit with the first and second secondary windings at the output voltage frequency, e.g. 50 Hz power supply.

При подаче входного напряжения Up на первую и вторую первичные обмотки 20, 22, которые соединены последовательно, каждая из них вносит магнитный поток в первое 10 и второе 12 наружное плечо соответственно. За счет магнитной связи, обеспечиваемой верхним 50 и нижним 52 хомутом, и электрического соединения потоки, создаваемые входным напряжением, складываются в наружных плечах 10, 12. Кроме того, поток, наведенный током, проходящим через вторые обмотки 30, 32, складывается во внутренних плечах 14, 16, когда прикладывается нагрузка к вторичным обмоткам.When applying the input voltage U p to the first and second primary windings 20, 22, which are connected in series, each of them introduces a magnetic flux into the first 10 and second 12 of the outer arm, respectively. Due to the magnetic coupling provided by the upper 50 and lower 52 clamp and the electrical connection, the fluxes generated by the input voltage are added to the outer arms 10, 12. In addition, the flux induced by the current passing through the second windings 30, 32 is folded into the inner arms 14, 16 when a load is applied to the secondary windings.

Между первым и вторым внутренними плечами 14, 16 верхнее ярмо 50 содержит секцию, содержащую воздушный зазор 60. В этой секции магнитная проводимость или магнитное сопротивление отличается от магнитной проводимости или магнитного сопротивления в остальном хомуте. Магнитная проводимость или магнитное сопротивление означает эффективную проницаемость и поэтому способность магнитной связи, т.е. хомутов, концентрировать магнитный поток в материале. Эта способность жестко зависит от эффективной проницаемости хомута, которая зависит от магнитной проницаемости, геометрии магнитной связи и эффектов, вызываемых полем рассеяния, например воздушными зазорами.Between the first and second inner arms 14, 16, the upper yoke 50 comprises a section containing an air gap 60. In this section, the magnetic conductivity or magnetic resistance is different from the magnetic conductivity or magnetic resistance in the rest of the clamp. Magnetic conductivity or magnetic resistance means effective permeability and therefore the ability of magnetic coupling, i.e. clamps, concentrate the magnetic flux in the material. This ability is strictly dependent on the effective permeability of the clamp, which depends on the magnetic permeability, magnetic coupling geometry and effects caused by the scattering field, for example, air gaps.

Различия в магнитной проводимости и тем самым эффективной проницаемости могут быть также вызваны секцией хомута, имеющей большее или меньшее поперечное сечение. В частности, сужающаяся зона хомута вызывает более высокую плотность потока и поэтому материал, проводящий магнитный поток, имеет более высокий уровень насыщения, чем остальной материал. Кроме того, секция, содержащая материал, имеющий низкую проницаемость, или магнитный материал, содержащий более низкий уровень максимального насыщения, приводит к желаемой зависимости магнитной связи от потока, находящегося в хомуте.Differences in magnetic conductivity and thus effective permeability can also be caused by a section of the clamp having a larger or smaller cross section. In particular, the narrowing zone of the clamp causes a higher flux density and therefore the material conducting the magnetic flux has a higher saturation level than the rest of the material. In addition, a section containing a material having a low permeability, or a magnetic material containing a lower level of maximum saturation, leads to the desired dependence of the magnetic coupling on the flow in the clamp.

При приложении входного напряжения к двум первичным обмоткам 20, 22 электродвижущая сила EMF индуцируется в первой 30 и второй 32 вторичных обмотках, которые расположены вблизи первичных обмоток 20, 22.When an input voltage is applied to the two primary windings 20, 22, an electromotive force EMF is induced in the first 30 and second 32 secondary windings, which are located near the primary windings 20, 22.

Некоторый ток создается электромагнитной индукцией в первой 30 и второй 32 вторичных обмотках и в конденсаторе С 40 и поэтому дополнительная электродвижущая сила самоиндукции наводится в двух вторичных обмотках 30, 32. Эта электродвижущая сила самоиндукции добавляется к э.д.с., наводимой током, протекающим через первичные обмотки 20, 22, и поэтому напряжение, имеющееся на конденсаторе С 40, дополнительно увеличивается. Если имеющееся на конденсаторе 40 напряжение увеличивается, то увеличивается ток, проходящий через вторичные обмотки 30, 32, что приводит к резонансному нарастанию электродвижущей силы самоиндукции. Предел электродвижущей силы самоиндукции зависит от характеристик насыщения магнитного материала хомутов 50, 52 (и плеч), которые не являются линейными относительно наводящего магнитного поля. Таким образом, напряжение Us, обеспечиваемое вторичными обмотками 30, 32, не является линейным относительно входного напряжения Up, которое прикладывается к первичным обмоткам 20, 22, и, кроме того, соотношение входного и выходного напряжений характеризуется процессом насыщения, в котором резонанс резонансного контура компенсирует изменение нагрузки на вторичных (т.е. выходных) обмотках и изменение входного напряжения, приложенного к первичным обмоткам.Some current is generated by electromagnetic induction in the first 30 and second 32 secondary windings and in the capacitor C 40 and therefore an additional electromotive force of self-induction is induced in two secondary windings 30, 32. This electromotive force of self-induction is added to the emf induced by the current flowing through the primary windings 20, 22, and therefore the voltage available on the capacitor C 40 is further increased. If the voltage present on the capacitor 40 increases, then the current passing through the secondary windings 30, 32 increases, which leads to a resonant increase in the electromotive force of self-induction. The limit of the electromotive force of self-induction depends on the saturation characteristics of the magnetic material of the clamps 50, 52 (and shoulders), which are not linear with respect to the inducing magnetic field. Thus, the voltage U s provided by the secondary windings 30, 32 is not linear with respect to the input voltage U p , which is applied to the primary windings 20, 22, and, in addition, the ratio of input and output voltages is characterized by a saturation process in which resonance the circuit compensates for changes in the load on the secondary (i.e., output) windings and a change in the input voltage applied to the primary windings.

В варианте выполнения, показанном на фиг.1b, число витков nр первой первичной обмотки равно числу витков nр' второй первичной обмотки. Число витков ns первой вторичной обмотки равно числу витков ns' второй вторичной обмотки. В данном примере для удобства принято nр=ns.In the embodiment shown in FIG. 1b, the number of turns n p of the first primary winding is equal to the number of turns n p 'of the second primary winding. The number of turns n s of the first secondary winding is equal to the number of turns n s ' of the second secondary winding. In this example, n p = n s is taken for convenience.

Первая 30 и вторая 32 вторичные обмотки представляют две индуктивности, которые соединены последовательно. Поэтому их индуктивности складываются и соединяются параллельно конденсатору С 40. Индуктивность зависит от геометрии вторичных обмоток 30, 32 соответственно плеч 14, 16, а также от числа витков ns и ns', кроме того, индуктивность зависит от эффективной проницаемости, которая изменяется в зависимости от степени насыщения магнитного материала плеч 30, 32. Материал хомутов 50, 52 также насыщается при больших магнитных потоках. Комбинированная индуктивность первой и второй вторичных обмоток 30, 32 и величина конденсатора С 40 выбираются в соответствии с желаемой резонансной частотой выходного напряжения Us, например, 50 Гц. При предположении, что входное напряжение Up содержит значительные части частоты вблизи или на резонансной частоте, вторичные обмотки будут возбуждаться в резонансе с этой частотой. Количество энергии, обмениваемой между конденсатором 40 и индуктивностью вторичных обмоток 30, 32, является магнитным превышением и ограничено максимальным магнитным потоком, при котором достигается полное магнитное насыщение магнитного материала в секции хомутов, имеющей наивысшую плотность потока. Кроме того, резонанс ослабляется нагрузкой, возникающей на выходе вторичных обмоток 30, 32, и потерями за счет магнитного рассеяния.The first 30 and second 32 secondary windings represent two inductors that are connected in series. Therefore, their inductances are added and connected in parallel with the capacitor C 40. The inductance depends on the geometry of the secondary windings 30, 32 of the arms 14, 16, respectively, as well as on the number of turns n s and n s ', in addition, the inductance depends on the effective permeability, which varies in depending on the degree of saturation of the magnetic material of the arms 30, 32. The material of the clamps 50, 52 is also saturated at high magnetic fluxes. The combined inductance of the first and second secondary windings 30, 32 and the value of the capacitor C 40 are selected in accordance with the desired resonant frequency of the output voltage U s , for example, 50 Hz. Under the assumption that the input voltage U p contains significant parts of the frequency near or at the resonant frequency, the secondary windings will be excited in resonance with this frequency. The amount of energy exchanged between the capacitor 40 and the inductance of the secondary windings 30, 32 is a magnetic excess and is limited by the maximum magnetic flux at which full magnetic saturation of the magnetic material is achieved in the clamp section having the highest flux density. In addition, the resonance is attenuated by the load occurring at the output of the secondary windings 30, 32, and losses due to magnetic scattering.

Предположим, что к первичным обмоткам приложено входное напряжение Up, a нагрузка, возникающая на вторичных обмотках 30, 32, является вначале пренебрежительно малой. В этом случае магнитная связь, представленная верхним и нижним ярмами, насыщена почти не ослабляемым резонансным контуром, образованным вторичными обмотками 30, 32 и конденсатором 40.Suppose that the input voltage U p is applied to the primary windings, and the load occurring on the secondary windings 30, 32 is initially negligibly small. In this case, the magnetic coupling represented by the upper and lower yokes is saturated with an almost non-attenuated resonant circuit formed by the secondary windings 30, 32 and the capacitor 40.

Резонансная частота резонансного контура должна быть, приблизительно равной частоте входного напряжения, подаваемого на первичные обмотки, и поэтому величина конденсатора 40 (или индуктивности вторичных обмоток) должна быть выбрана так, чтобы соответствовать этому условию. Выходное напряжение Us на вторичных обмотках 30, 32 ограничено степенью максимального насыщения ярм 50, 52, в частности, секции 60 между обоими внутренними плечами 14, 16. При увеличении нагрузки резонансный контур ослабляется нагрузкой и поэтому оказывает уменьшенное влияние на насыщение. На насыщение оказывает повышенное влияние большой поток, вызываемый (нагрузкой) током, протекающим через вторичные обмотки 30, 32 (и нагрузку). Оба эффекта компенсируют друг друга и, следовательно, уменьшающаяся или увеличивающаяся нагрузка уравновешивается увеличивающимся или уменьшающимся влиянием резонансного контура, что приводит к почти постоянному выходному напряжению Us на вторичных обмотках 30, 32 при изменении нагрузки.The resonant frequency of the resonant circuit should be approximately equal to the frequency of the input voltage supplied to the primary windings, and therefore, the value of the capacitor 40 (or the inductance of the secondary windings) should be selected so as to meet this condition. The output voltage U s on the secondary windings 30, 32 is limited by the degree of maximum saturation of the yokes 50, 52, in particular, of the section 60 between the two inner arms 14, 16. As the load increases, the resonant circuit is weakened by the load and therefore has a reduced effect on saturation. A large flux caused by (load) current flowing through the secondary windings 30, 32 (and the load) has an increased effect on saturation. Both effects cancel each other out and, therefore, a decreasing or increasing load is balanced by the increasing or decreasing influence of the resonant circuit, which leads to an almost constant output voltage U s on the secondary windings 30, 32 when the load changes.

На кривую изменения выходного напряжения Us в зависимости от изменения нагрузки (и тем самым в зависимости от выходного тока) оказывают влияние дополнительные воздушные зазоры 60, 260, 260' в одном (50) или в обоих хомутах 50, 52 с учетом магнитных характеристик материала, а также ферромагнитных потерь.The curve of the change in the output voltage U s depending on the load change (and thereby depending on the output current) is affected by additional air gaps 60, 260, 260 'in one (50) or in both clamps 50, 52 taking into account the magnetic characteristics of the material as well as ferromagnetic losses.

На фиг.2 показан третий вариант выполнения трансформатора согласно изобретению. Он также содержит четыре плеча 110-116, соединенные двумя ярмами 150, 152, и содержит две первичные обмотки 120, 122, которые соединены последовательно и симметрично расположены на наружных плечах 110, 112. Кроме того, две вторичные обмотки также симметрично расположены на внутренних плечах и при этом соединены последовательно конденсатором 140 с образованием резонансного контура. Между внутренними плечами 114, 116 одно ярмо 150 прервано воздушным зазором 160.Figure 2 shows a third embodiment of a transformer according to the invention. It also contains four shoulders 110-116 connected by two yokes 150, 152, and contains two primary windings 120, 122, which are connected in series and symmetrically located on the outer shoulders 110, 112. In addition, two secondary windings are also symmetrically located on the inner shoulders and while connected in series with a capacitor 140 to form a resonant circuit. Between the inner shoulders 114, 116, one yoke 150 is interrupted by an air gap 160.

В противоположность варианту выполнения, показанному на фиг.1, вторичные обмотки 130, 132 содержат каждая промежуточный отвод 170, с которого снимается выходное напряжение Us. Резонансный контур образован полными вторичными обмотками 130, 132 и конденсатором 140, в то время как выходное напряжение Us обеспечивается лишь частью вторичных обмоток 130, 132, соответственно. Соотношение между витками, содержащимися в этой части соответствующих вторичных обмоток, и числом витков полных вторичных обмоток 130, 132 дает возможность определять отношение между входным напряжением Up и постоянным выходным напряжением Us. Кроме того, таким образом можно изменять влияние резонансного контура на равновесие между затуханием резонансного контура и насыщением ярм 150, 152.In contrast to the embodiment shown in FIG. 1, the secondary windings 130, 132 comprise each intermediate tap 170 from which the output voltage U s is removed. The resonant circuit is formed by full secondary windings 130, 132 and capacitor 140, while the output voltage U s is provided by only a part of the secondary windings 130, 132, respectively. The ratio between the turns contained in this part of the respective secondary windings and the number of turns of the complete secondary windings 130, 132 makes it possible to determine the relationship between the input voltage U p and the constant output voltage U s . In addition, in this way, the influence of the resonant circuit on the equilibrium between the attenuation of the resonant circuit and the saturation of the yokes 150, 152 can be changed.

На фиг.3 показан четвертый вариант выполнения трансформатора согласно изобретению. Этот вариант выполнения имеет четырехплечевую структуру, как и в вариантах выполнения, показанных на фиг.1 и 2, однако вторичные обмотки 230, 232, 234, 236 разделены на две функциональные части, которые электрически не соединены друг с другом. Первая функциональная часть является резонансным контуром, образованным конденсатором 240 и первой и второй вторичными обмотками 230, 232. Вторая функциональная часть вторичных обмоток состоит из третьей и четвертой вторичных обмоток 234 и 236, которые обе симметрично расположены на двух внутренних плечах 214, 216. Эти третья и четвертая вторичные обмотки 234 и 236 электрически соединены друг с другом и обеспечивают выходное напряжение Us. При такой структуре выходное напряжение можно выбирать совершенно независимо от характеристик резонансного контура, который образован первой и второй вторичными обмотками 230, 232 и конденсатором 240. Число витков в обмотках выбрано симметрично, т.е. nр=nр', ns=ns' и nо=nо'. Число витков, по меньшей мере, одной пары обмоток может не совпадать в зависимости от применения и желаемых характеристик поведения. Между внутренними плечами 214, 216 предусмотрены хомуты 250, 252, каждый из которых содержит воздушный зазор 260, 260', обеспечивающий желаемое влияние на характеристики насыщения и на затухание резонансного контура.Figure 3 shows a fourth embodiment of a transformer according to the invention. This embodiment has a four-arm structure, as in the embodiments shown in FIGS. 1 and 2, however, the secondary windings 230, 232, 234, 236 are divided into two functional parts that are not electrically connected to each other. The first functional part is the resonant circuit formed by the capacitor 240 and the first and second secondary windings 230, 232. The second functional part of the secondary windings consists of a third and fourth secondary windings 234 and 236, which are both symmetrically located on two inner arms 214, 216. These third and the fourth secondary windings 234 and 236 are electrically connected to each other and provide an output voltage U s . With this structure, the output voltage can be selected completely independently of the characteristics of the resonant circuit, which is formed by the first and second secondary windings 230, 232 and capacitor 240. The number of turns in the windings is chosen symmetrically, i.e. n p = n p ', n s = n s ' and n o = n o '. The number of turns of at least one pair of windings may not coincide depending on the application and the desired behavior characteristics. Clamps 250, 252 are provided between the inner arms 214, 216, each of which includes an air gap 260, 260 ′ providing the desired effect on the saturation characteristics and the attenuation of the resonant circuit.

На фиг.4 показан график, иллюстрирующий влияние ширины воздушного зазора. Показаны зависимости между вторичным выходным напряжением Us, обеспечиваемым вторичными обмотками 30, 32, 130, 132, 230, 232 трансформатора, согласно изобретению и током Is, протекающим через нагрузку, соединенную с вторичными обмотками. Для первого диапазона выходного тока Is, который обозначен позицией А, напряжение остается почти постоянным с величиной напряжения Uc. Во втором диапазоне (В) выходное напряжение Us быстро падает при небольшом увеличении выходного тока Is. Это поведение можно использовать для защиты от короткого замыкания или в ситуациях перегрузки, а также для снабжения неизменным током с рабочей точкой в диапазоне В, например, для сварочных машин.4 is a graph illustrating the effect of the width of the air gap. The relationships between the secondary output voltage U s provided by the secondary windings 30, 32, 130, 132, 230, 232 of the transformer according to the invention and the current I s flowing through a load connected to the secondary windings are shown. For the first range of the output current I s , which is indicated by the position A, the voltage remains almost constant with the voltage U c . In the second range (V), the output voltage U s drops rapidly with a slight increase in the output current I s . This behavior can be used to protect against short circuit or in overload situations, as well as to supply a constant current with an operating point in the B range, for example, for welding machines.

Поведение трансформатора относительно выходного напряжения Us и выходного тока Is в диапазоне В можно интепретировать как поведение источника неменяющегося тока. В частности, с учетом кривой 2 ток остается почти неизменным с величиной Ic, в то время как напряжение изменяется в широком диапазоне между Us и 0. Трансформатор согласно изобретению, работающий в этом рабочем диапазоне или имеющий рабочую точку в зоне этого резкого падения выходного напряжения Us, особенно пригоден для применений в сварке. При неизменном токе Ic, обеспечиваемом на выходе трансформатора, электрическая дуга остается устойчивой и поэтому образуется меньше искр и результат сварки является однородным. В целом, для источников электропитания, используемых для создания электрической дуги при изменяющихся нагрузках, эти характеристики трансформатора согласно изобретению обеспечивают очень стабильные выходные характеристики. Характеристики этой второй (закрытой или соответствующей источнику неменяющегося тока) зоны В можно выбирать с помощью изменения ширины воздушного зазора 60, 160, 260, 260', при этом кривая 1 показывает поведение для большого воздушного зазора, например, 3 мм, кривая 2 показывает характеристики неменяющегося тока для узкого воздушного зазора, например, 2 мм, и кривая 3 показывает характеристики для очень небольшого воздушного зазора, например, 0,5 мм. Следует отметить, что структура сердечника согласно кривой 1 обуславливает большую величину магнитного потока рассеяния, чем структуры сердечника согласно кривым 2 или 3 для полного потока, содержащегося в соответствующих хомутах. Поэтому структура сердечника согласно кривой 1 оказывает более сильное влияние на затухание резонансного контура, поскольку магнитный поток рассеяния образует главную часть воздействия затухания на резонансный контур. Кроме того, более высокий поток рассеяния при умеренных нагрузках оказывает влияние на магнитную связь между соответствующими противоположными первичными и вторичными обмотками 20, 36 и 22 и 34 соответственно и поэтому влияет на стабилизированное выходное напряжение при больших нагрузках.The behavior of the transformer with respect to the output voltage U s and the output current I s in the range B can be interpreted as the behavior of a source of unchanging current. In particular, taking into account curve 2, the current remains almost unchanged with the value of I c , while the voltage varies in a wide range between U s and 0. The transformer according to the invention, operating in this operating range or having an operating point in the area of this sharp drop in output voltage U s , especially suitable for welding applications. When a constant current I c, is provided on the output transformer, the electric arc remains stable and thus less sparks generated and the result is a homogeneous welding. In general, for the power sources used to create an electric arc with varying loads, these characteristics of the transformer according to the invention provide very stable output characteristics. The characteristics of this second (closed or corresponding to a changing current source) zone B can be selected by changing the width of the air gap 60, 160, 260, 260 ', while curve 1 shows the behavior for a large air gap, for example, 3 mm, curve 2 shows the characteristics unchanging current for a narrow air gap, for example, 2 mm, and curve 3 shows the characteristics for a very small air gap, for example, 0.5 mm. It should be noted that the core structure according to curve 1 causes a greater magnitude of the scattering magnetic flux than the core structure according to curves 2 or 3 for the total flux contained in the respective clamps. Therefore, the core structure according to curve 1 has a stronger effect on the attenuation of the resonant circuit, since the magnetic flux of scattering forms the main part of the effect of attenuation on the resonant circuit. In addition, a higher dissipation flux at moderate loads affects the magnetic coupling between the respective opposite primary and secondary windings 20, 36 and 22 and 34, respectively, and therefore affects the stabilized output voltage at high loads.

В случае пренебрежительно малой нагрузки, подключенной к вторичным обмоткам 30, 32, стабилизированное выходное напряжение на вторичных обмотках определяется максимальным насыщением магнитного материала и магнитным потоком рассеяния, в то время как увеличившаяся нагрузка вносит затухание в резонансный контур, удерживая напряжение постоянным за счет уменьшения эффекта уравновешивания между резонансным контуром и насыщением (т.е. магнитной связью) секции хомута между двумя внутренними плечами 14, 16.In the case of a negligibly small load connected to the secondary windings 30, 32, the stabilized output voltage on the secondary windings is determined by the maximum saturation of the magnetic material and the magnetic flux of scattering, while the increased load introduces the attenuation into the resonant circuit, keeping the voltage constant due to the reduction of the balancing effect between the resonant circuit and the saturation (i.e., magnetic coupling) of the clamp section between the two inner arms 14, 16.

Как показано на фиг.5, использование резонансного контура также улучшает стабильность частоты трансформатора, наделенного признаком формирования волны, поскольку резонансный контур имеет характеристики полосового фильтра. Признак формирования волны позволяет иметь синусную кривую на выходе трансформатора, которая почти не зависит от симметричной формы входной волны или нагрузки вторичных обмоток. Любая симметричная форма волны, подаваемая на вход Uin (т.е. первичные обмотки), фильтруется, и в результате выходное напряжение Uout трансформатора содержит синусоидальную форму.As shown in FIG. 5, the use of a resonant circuit also improves the frequency stability of a transformer endowed with a waveform, since the resonant circuit has the characteristics of a bandpass filter. The sign of wave formation allows you to have a sine curve at the transformer output, which is almost independent of the symmetrical shape of the input wave or the load of the secondary windings. Any symmetrical waveform supplied to the input U in (i.e., primary windings) is filtered, and as a result, the output voltage U out of the transformer contains a sinusoidal shape.

На фиг.6 показаны характеристики выходного напряжения трансформатора согласно изобретению. Кривые показывают зависимость напряжения U2 на вторичных обмотках от напряжения, подаваемого на первичные обмотки 20 22, которое обозначено как U1. Когда нагрузка, подключенная к вторичным обмоткам 31, 32, является пренебрежимо малой, а входное напряжение, подаваемое на первичные обмотки 20, 22, достигает определенной величины, которая обозначена как b, то напряжение на вторичных обмотках достигает предельной величины, обозначенной как d, которая непосредственно связана с пределом насыщения магнитного контура. Если подаваемое на первичные обмотки напряжение увеличивается свыше b, то электродвижущая сила наводится в одной вторичной обмотке 30, смежной с соответствующей первичной обмоткой 20, в соответствии с увеличением напряжения на первичных обмотках 20, 22. Электродвижущая сила равна суммарному вектору двух электродвижущих сил, наводимых в рассматриваемой вторичной обмотке смежной первичной обмоткой 20 и удаленной первичной обмоткой 22. Для другой вторичной обмотки 32 этот процесс обеспечивается симметричным образом в плече 16, вокруг которого намотана другая вторичная обмотка 32, при этом потоки наводятся соответствующей смежной первичной обмоткой 22 и соответствующей удаленной первичной обмоткой 20. Следует отметить, что поток, наводимый во внутреннем плече (например, 14) соответствующей смежной первичной обмоткой (например, 22), всегда больше или, по меньшей мере, отличается от потока, наводимого соответствующей дальней обмоткой (например, 20) за счет воздушного зазора 60 между плечами 14, 16. Как указывалось выше, можно использовать любые средства, способные уменьшать магнитную проводимость, в секциях хомута между внутренними плечами 14, 16. Следовательно, осуществляется компенсация между насыщением, создаваемым током нагрузки во вторичных обмотках, и насыщением, создаваемым резонансным контуром. Поэтому выходное напряжение стабилизируется на почти постоянном уровне c...d, в то время как входное напряжение на первичных обмотках может изменяться в широком диапазоне b...а.6 shows the output voltage characteristics of a transformer according to the invention. The curves show the dependence of the voltage U 2 on the secondary windings on the voltage supplied to the primary windings 20 22, which is designated as U 1 . When the load connected to the secondary windings 31, 32 is negligible, and the input voltage supplied to the primary windings 20, 22 reaches a certain value, which is denoted as b, then the voltage on the secondary windings reaches a limit value, denoted as d, which directly related to the saturation limit of the magnetic circuit. If the voltage supplied to the primary windings increases above b, then the electromotive force is induced in one secondary winding 30 adjacent to the corresponding primary winding 20, in accordance with the increase in voltage on the primary windings 20, 22. The electromotive force is equal to the total vector of two electromotive forces induced in the secondary winding under consideration by the adjacent primary winding 20 and the remote primary winding 22. For another secondary winding 32, this process is provided in a symmetrical manner in the arm 16 around which another secondary winding 32 is wound, while the flows are induced by the corresponding adjacent primary winding 22 and the corresponding remote primary winding 20. It should be noted that the flux induced in the inner shoulder (for example, 14) by the corresponding adjacent primary winding (for example, 22) is always greater than or at least different from the flux induced by the corresponding far winding (for example, 20) due to the air gap 60 between the shoulders 14, 16. As mentioned above, you can use any means that can reduce the magnetic wire spine, in the sections between the inner yoke legs 14, 16. Therefore, the compensation is carried out between the saturation current of the load generated at the secondary windings and saturation created by the resonant circuit. Therefore, the output voltage stabilizes at an almost constant level c ... d, while the input voltage on the primary windings can vary over a wide range of b ... a.

За счет умеренного тока в резонансном контуре, образованном вторичными обмотками 30, 32 и конденсатором С 40, выходное напряжение на вторичных обмотках 30, 32 сохраняется на постоянном уровне, поскольку ток в резонансном контуре, имеющий разность фаз почти +90° относительно фазы тока через нагрузку, имеет более высокий уровень, чем ток нагрузки в небольшой нагрузке.Due to the moderate current in the resonant circuit formed by the secondary windings 30, 32 and the capacitor C 40, the output voltage on the secondary windings 30, 32 is kept constant, since the current in the resonant circuit having a phase difference of almost + 90 ° relative to the phase of the current through the load has a higher level than the load current in a small load.

Уменьшение входного напряжения U1 приводит к меньшему магнитному потоку и тем самым к более низкому уровню насыщения в магнитной связи 50, 52, 60. Более низкий уровень насыщения приводит к лучшей связи в секции 60 ярма между двумя внутренними плечами 14, 16, а также к большему току колебаний в резонансном контуре, поскольку резонансный контур имеет меньшее затухание. За счет этого уровень насыщения повышается пока повышение затухания за счет насыщения не уравновесится меньшим потоком, наводимым первичными обмотками 20, 22, за счет более низкого входного напряжения. Этот эффект уравновешивания приводит к стабилизированному выходному напряжению, которое в широком диапазоне не зависит от входного напряжения.Reducing the input voltage U 1 results in less magnetic flux and thus to a lower level of saturation in the magnetic connection 50, 52, 60. A lower level of saturation causes a better connection at the yoke section 60 between the two inner legs 14, 16 as well as to higher current oscillations in the resonant circuit, since the resonant circuit has less attenuation. Due to this, the saturation level increases until the increase in attenuation due to saturation is not balanced by the lower flux induced by the primary windings 20, 22, due to the lower input voltage. This balancing effect leads to a stabilized output voltage, which over a wide range is independent of the input voltage.

На фиг.6 также показана зависимость между входным напряжением и выходным напряжением для различных нагрузок. Кривая 1 показывает зависимость между U1 и U2 при пренебрежимо малой нагрузке, кривая 2 показывает зависимость между U1 и U2 при умеренной нагрузке, и кривая 3 показывает зависимость между U1 и U2 при сильной нагрузке, которая больше нагрузок, относящихся к кривым 1 и 2. Как указывалось выше, при определенном входном напряжении U1=b, соответствующем выходному напряжению U2=d, достигается состояние равновесия, и при увеличении входного напряжения выходное напряжение остается почти постоянным. Следует отметить, что для широкого диапазона b...а входного напряжения U1, входное напряжение U2 изменяется лишь в небольшом диапазоне d...c. Диапазон, в котором выходное напряжение U2 является почти постоянным, начинается у минимального входного напряжения U1, которое зависит от нагрузки, подключенной к выходу (т.е. соответствующим вторичным обмоткам) трансформатора. Для большой нагрузки (кривая 3) минимальное входное напряжение выше, чем минимальное напряжение для небольшой (кривая 2) или пренебрежительно малой (кривая 1) нагрузки, подключенной к вторичной обмотке.6 also shows the relationship between input voltage and output voltage for various loads. Curve 1 shows the relationship between U 1 and U 2 at a negligible load, curve 2 shows the relationship between U 1 and U 2 at a moderate load, and curve 3 shows the relationship between U 1 and U 2 at a heavy load, which is greater than the loads related to curves 1 and 2. As indicated above, at a certain input voltage U 1 = b corresponding to the output voltage U 2 = d, an equilibrium state is reached, and when the input voltage increases, the output voltage remains almost constant. It should be noted that for a wide range of b ... and the input voltage U 1, U 2 input voltage changes only in a small range d ... c. The range in which the output voltage U 2 is almost constant begins at the minimum input voltage U 1 , which depends on the load connected to the output (i.e., the corresponding secondary windings) of the transformer. For a large load (curve 3), the minimum input voltage is higher than the minimum voltage for a small (curve 2) or negligibly small (curve 1) load connected to the secondary winding.

На фиг.7 показано поведение трансформатора согласно изобретению при изменяющихся нагрузках в виде графика изменения входного тока I1, подаваемого в первичную обмотку (обмотки), и выходного тока I2, создаваемого во вторичных обмотках, при изменяющейся нагрузке R.Figure 7 shows the behavior of the transformer according to the invention with changing loads in the form of a graph of the change in the input current I 1 supplied to the primary winding (windings) and the output current I 2 generated in the secondary windings with a varying load R.

При высоких нагрузках, эквивалентных R в диапазоне 0...Rr, на выходе обеспечивается стабильный ток Is. Это соответствует случаю "перегрузки", показанному на фиг.4, диапазон В. При нагрузках с сопротивлением больше Rr, ток непрерывно уменьшается. Хотя это и не показано на этом графике, соответствующее выходное напряжение на вторичной обмотке (обмотках) остается постоянным. Диапазон для R>Rr является эквивалентным диапазону А на фиг.4. Для лучшего понимания характеристик трансформатора фиг.7 следует рассматривать в соединении с фиг.4, при этом на фиг.4 показаны характеристики выходного напряжения, а на фиг.7 показаны характеристики выходного тока при изменяющейся нагрузке (т.е. при изменяющемся выходном токе).At high loads equivalent to R in the range 0 ... R r , a stable current I s is provided at the output. This corresponds to the case of “overload” shown in FIG. 4, range B. Under loads with a resistance greater than R r , the current is continuously reduced. Although not shown in this graph, the corresponding output voltage on the secondary winding (s) remains constant. The range for R> R r is equivalent to range A in FIG. 4. To better understand the characteristics of the transformer, FIG. 7 should be considered in conjunction with FIG. 4, while FIG. 4 shows the characteristics of the output voltage, and FIG. 7 shows the characteristics of the output current with a changing load (i.e., with a changing output current) .

Сердечник трансформатора может содержать слоистый, спеченный или отлитый в форму магнитный материал, который насыщается при больших магнитных потоках. Материалы, имеющие различные характеристики насыщения, могут быть предусмотрены для разных частей трансформатора, т.е. материал 1 для внутренних плеч, материал 1' для наружных плеч и материал 2 для магнитной связи между обоими внутренними плечами в варианте выполнения с четырьмя плечами. Можно использовать магнитные материалы, такие как пермаллой или другие ферритовые материалы, и их можно выбирать в зависимости от применяемого диапазона частот. Трансформатор согласно изобретению можно использовать также для применений с высокой частотой, например, с инверторным источником питания, поскольку характеристики формирования волны трансформатора обеспечивают синусоидальную форму выходной волны. В случае высокочастотных входного и выходного напряжений материал сердечника, используемого для плеч и хомутов, можно выбирать соответствующим образом. Поперечное сечение сердечника предпочтительно является постоянным и может иметь квадратную, круглую или другую форму. Воздушный зазор можно создавать с помощью секции ярма, имеющей уменьшенную длину, что приводит к созданию зазора и тем самым обеспечивает влияние на магнитную связь. Кроме того, можно использовать ферромагнитные материалы или секцию хомута с уменьшенным поперечным сечением вместо воздушного зазора или в комбинации с ним с целью достижения желаемых магнитных свойств.The core of the transformer may contain a layered, sintered or molded magnetic material that is saturated at high magnetic fluxes. Materials having different saturation characteristics can be provided for different parts of the transformer, i.e. material 1 for the inner shoulders, material 1 'for the outer shoulders and material 2 for magnetic coupling between the two inner shoulders in the four-arm embodiment. Magnetic materials such as permalloy or other ferrite materials can be used, and they can be selected depending on the frequency range used. The transformer according to the invention can also be used for applications with high frequency, for example, with an inverter power source, since the waveform characteristics of the transformer provide a sinusoidal shape of the output wave. In the case of high-frequency input and output voltages, the core material used for shoulders and clamps can be selected accordingly. The core cross section is preferably constant and may have a square, round or other shape. The air gap can be created using the section of the yoke, having a reduced length, which leads to the creation of a gap and thereby provides an effect on magnetic coupling. In addition, ferromagnetic materials or a clamp section with a reduced cross-section may be used instead of or in combination with an air gap in order to achieve the desired magnetic properties.

В показанных вариантах выполнения используется лишь один конденсатор. Можно использовать также более чем один конденсатор в комбинации с одной или более вторичными обмотками. Конденсатор (конденсаторы) и вторичная обмотка (обмотки) образуют резонансный контур, который может быть получен с помощью параллельного или последовательного соединения или с помощью их подходящей комбинации. При наличии более одного конденсатора и тем самым более одного резонансного контура соответствующие резонансные частоты могут отличаться друг от друга, в то время как резонансные контуры могут совершать колебания, по меньшей мере, частично независимо друг от друга.In the illustrated embodiments, only one capacitor is used. More than one capacitor may also be used in combination with one or more secondary windings. The capacitor (s) and the secondary winding (s) form a resonant circuit, which can be obtained by parallel or series connection or by a suitable combination thereof. If there is more than one capacitor and thus more than one resonant circuit, the corresponding resonant frequencies can differ from each other, while the resonant circuits can oscillate at least partially independently of each other.

Можно использовать также магнитные материалы, имеющие магнитный гистерезис, для осуществления затухания резонансного контура с преобразованием части энергии, колеблющейся между конденсатором и индуктивностью, в магнитные потери и тем самым в тепло. Кроме того, сопротивление медных обмоток может приводить к значительной потере колебательной энергии в резонансном контуре, и его следует учитывать при рассмотрении затухания, которое влияет на резонансный контур.Magnetic materials having magnetic hysteresis can also be used to effect the attenuation of the resonant circuit with the conversion of part of the energy oscillating between the capacitor and inductance into magnetic losses and thereby into heat. In addition, the resistance of copper windings can lead to a significant loss of vibrational energy in the resonant circuit, and it should be taken into account when considering the attenuation that affects the resonant circuit.

Первичные и/или вторичные обмотки могут содержать несколько промежуточных отводов для упрощения согласования трансформатора в соответствии с изменяющимися условиями напряжения или нагрузки и в соответствии с различными применениями.The primary and / or secondary windings may contain several intermediate taps to simplify the matching of the transformer in accordance with changing voltage or load conditions and in accordance with various applications.

Claims (23)

1. Трансформатор, содержащий:1. A transformer containing: по меньшей мере, первое (1), второе (2) и третье (3) плечи, при этом все плечи выровнены по существу параллельно друг другу,at least the first (1), second (2) and third (3) arms, with all arms aligned substantially parallel to each other, по меньшей мере, одну первую первичную обмотку (4),at least one first primary winding (4), по меньшей мере, одну первую (5) и одну вторую (6) вторичные обмотки иat least one first (5) and one second (6) secondary windings and по меньшей мере, один конденсатор (7), при этомat least one capacitor (7), wherein по меньшей мере, одна первая первичная обмотка (4) намотана вокруг первого плеча (1),at least one first primary winding (4) is wound around the first shoulder (1), по меньшей мере, одна первая вторичная обмотка (5) намотана вокруг второго плеча (2),at least one first secondary winding (5) is wound around a second shoulder (2), по меньшей мере, одна вторая вторичная обмотка (6) намотана вокруг третьего плеча (3), иat least one second secondary winding (6) is wound around a third arm (3), and конденсатор (7) соединен, по меньшей мере, с одной обмоткой, намотанной вокруг второго плеча (2), и, по меньшей мере, с одной обмоткой, намотанной вокруг третьего плеча (3), с образованием резонансного контура, при этомthe capacitor (7) is connected to at least one winding wound around the second arm (2), and at least one winding wound around the third arm (3), with the formation of a resonant circuit, while первое плечо (1), второе плечо (2) и третье плечо (3) расположены в этой последовательности и магнитно связаны с помощью, по меньшей мере, одного верхнего (9) и нижнего (9') магнитного соединения, соединяющего соответствующие концы плеч,the first arm (1), the second arm (2) and the third arm (3) are arranged in this sequence and are magnetically coupled using at least one upper (9) and lower (9 ') magnetic connection connecting the respective ends of the arms, первая (5) и вторая (6) вторичные обмотки электрически соединены так, что поток, возбуждаемый первой вторичной обмоткой (5) во втором плече (2), является встречно-параллельным потоку, возбуждаемому второй вторичной обмоткой (6) в третьем плече (3),the first (5) and second (6) secondary windings are electrically connected so that the flow excited by the first secondary winding (5) in the second arm (2) is counter-parallel to the flow excited by the second secondary winding (6) in the third arm (3 ), вторичные обмотки (5, 6), обеспечивающие, по меньшей мере, одно выходное напряжение, иsecondary windings (5, 6) providing at least one output voltage, and по меньшей мере, одно верхнее (9) или нижнее (9') магнитное соединение содержит секцию (8), расположенную между вторым (2) и третьим (3) плечами и имеющую магнитную проводимость, отличную от магнитной проводимости между первым и вторым плечами.at least one upper (9) or lower (9 ') magnetic connection comprises a section (8) located between the second (2) and third (3) arms and having a magnetic conductivity different from the magnetic conductivity between the first and second arms. 2. Трансформатор по п.1, в котором, по меньшей мере, одна из вторичных обмоток содержит промежуточный отвод (А, А'), на котором обеспечивается выходное напряжение.2. The transformer according to claim 1, in which at least one of the secondary windings contains an intermediate tap (A, A '), on which the output voltage is provided. 3. Трансформатор по п.1, в котором обмотки, обеспечивающие, по меньшей мере, одно из выходных напряжений, соединены параллельно или последовательно.3. The transformer according to claim 1, in which the windings providing at least one of the output voltages are connected in parallel or in series. 4. Трансформатор по п.1, в котором конденсатор и первая и вторая вторичные обмотки соединены последовательно с образованием резонансного контура.4. The transformer according to claim 1, in which the capacitor and the first and second secondary windings are connected in series with the formation of a resonant circuit. 5. Трансформатор по п.1, в котором, по меньшей мере, одно верхнее и нижнее магнитные соединения содержат хомут, имеющий воздушный зазор, секцию с поперечным сечением с материалом, отличным от материала поперечного сечения остального, имеющим проницаемость, отличную от проницаемости материала остального хомута, и/или зависимость насыщения от потока в сечении, отличную от аналогичной зависимости в остальной части хомута, при этом секция (8) расположена между плечами, несущими вторичные обмотки (5, 6).5. The transformer according to claim 1, in which at least one upper and lower magnetic connections contain a clamp having an air gap, a section with a cross-section with a material different from the cross-sectional material of the rest, having a permeability different from the permeability of the material of the rest the clamp, and / or the dependence of saturation on the flow in the cross section, different from the similar dependence in the rest of the clamp, with section (8) located between the shoulders bearing the secondary windings (5, 6). 6. Трансформатор по п.1, в котором магнитная связь между плечами, несущими вторичные обмотки (5, 6), имеет зависимость от нагрузки, подключенной к, по меньшей мере, одной из вторичных обмоток, поставляющих выходное напряжение, и от входного напряжения, которое подается, по меньшей мере, на одну из первичных обмоток (4).6. The transformer according to claim 1, in which the magnetic coupling between the shoulders bearing the secondary windings (5, 6), is dependent on the load connected to at least one of the secondary windings supplying the output voltage, and on the input voltage, which is supplied to at least one of the primary windings (4). 7. Трансформатор по п.1, в котором резонансный контур образует активный элемент, так что элемент не зависит от входного тока или входного напряжения, прикладываемого, по меньшей мере, к одной из первичных обмоток (4).7. The transformer according to claim 1, in which the resonant circuit forms an active element, so that the element does not depend on the input current or input voltage applied to at least one of the primary windings (4). 8. Трансформатор по п.1, в котором, по меньшей мере, одно магнитное соединение между плечами, несущими вторичные обмотки, обеспечивает магнитный поток рассеяния и/или ферромагнитные потери.8. The transformer according to claim 1, in which at least one magnetic connection between the shoulders bearing the secondary windings, provides a magnetic flux and / or ferromagnetic loss. 9. Трансформатор по п.1, в котором плечи (2, 3), несущие вторичные обмотки, имеют площадь поперечного сечения, отличную от площади поперечного сечения, по меньшей мере, одного плеча (1), несущего, по меньшей мере, одну первичную обмотку.9. The transformer according to claim 1, in which the shoulders (2, 3) bearing the secondary windings have a cross-sectional area different from the cross-sectional area of at least one shoulder (1) bearing at least one primary winding. 10. Трансформатор содержащий:10. A transformer comprising: по меньшей мере, первое (14) и второе (16) внутренние плечи и первое (10) и второе наружные плечи, при этом все плечи выровнены по существу параллельно друг другу,at least the first (14) and second (16) inner shoulders and the first (10) and second outer shoulders, with all shoulders aligned substantially parallel to each other, дополнительно, по меньшей мере, одну вторую первичную обмотку (22), при этом, по меньшей мере, одна первая первичная обмотка (20) намотана вокруг первого наружного плеча (10),additionally at least one second primary winding (22), while at least one first primary winding (20) is wound around the first outer shoulder (10), по меньшей мере, одна вторая первичная обмотка (22) намотана вокруг второго наружного плеча (12),at least one second primary winding (22) is wound around a second outer shoulder (12), по меньшей мере, одна первая вторичная обмотка (30) намотана вокруг первого внутреннего плеча (14),at least one first secondary winding (30) is wound around the first inner shoulder (14), по меньшей мере, одна вторая вторичная обмотка (32) намотана вокруг второго внутреннего плеча (16), иat least one second secondary winding (32) is wound around a second inner shoulder (16), and конденсатор (40) соединен, по меньшей мере, с одной обмоткой, намотанной вокруг первого внутреннего плеча (14), и, по меньшей мере, с одной обмоткой, намотанной вокруг второго внутреннего плеча (16), с образованием резонансного контура, при этомthe capacitor (40) is connected to at least one winding wound around the first inner shoulder (14), and at least one winding wound around the second inner shoulder (16), with the formation of a resonant circuit, while первое наружное плечо (10), первое внутреннее плечо (14), второе внутреннее плечо (16) и второе наружное плечо (12) расположены в этой последовательности и магнитно связаны с помощью, по меньшей мере, одного верхнего (50) и нижнего (52) магнитного соединения, соединяющего соответствующие концы первых и вторых внутренних и наружных плеч,the first outer shoulder (10), the first inner shoulder (14), the second inner shoulder (16) and the second outer shoulder (12) are located in this sequence and are magnetically connected using at least one upper (50) and lower (52 ) a magnetic connection connecting the corresponding ends of the first and second inner and outer arms, первая (20) и вторая (22) первичные обмотки электрически соединены так, что поток, возбуждаемый первой первичной обмоткой (20) в первом наружном плече (10), является встречно-параллельным к потоку, возбуждаемому второй первичной обмоткой (22) во втором наружном плече (3), иthe first (20) and second (22) primary windings are electrically connected so that the flux excited by the first primary winding (20) in the first outer arm (10) is counter-parallel to the flux excited by the second primary winding (22) in the second outer shoulder (3), and по меньшей мере, одно верхнее (50) или нижнее (52) магнитное соединение содержит секцию (60), расположенную между первым (14) и вторым (16) внутренними плечами и имеющую магнитную проводимость, отличную от магнитной проводимости между каждым наружным плечом и смежным внутренним плечом, соответственно.at least one upper (50) or lower (52) magnetic connection comprises a section (60) located between the first (14) and second (16) inner arms and having a magnetic conductivity different from the magnetic conductivity between each outer arm and adjacent inner shoulder, respectively. 11. Трансформатор по п.10, в котором, по меньшей мере, одна из вторичных обмоток содержит промежуточный отвод (170), на котором обеспечивается выходное напряжение.11. The transformer according to claim 10, in which at least one of the secondary windings contains an intermediate branch (170), on which the output voltage is provided. 12. Трансформатор по п.10, содержащий третью вторичную обмотку (234), намотанную вокруг первого внутреннего плеча (214), и четвертую вторичную обмотку (236), намотанную вокруг второго внутреннего плеча (216), которые электрически соединены так, что поток, возбуждаемый третьей вторичной обмоткой (234) в первом внутреннем плече (214), является встречно-параллельным потоку, возбуждаемому четвертой вторичной обмоткой (236) во втором внутреннем плече (212), при этом третья и четвертая обмотка обеспечивают, по меньшей мере, одно выходное напряжение, и первая и вторая вторичные обмотки (230, 232) электрически соединены с конденсатором (240) с образованием резонансного контура.12. The transformer according to claim 10, comprising a third secondary winding (234) wound around the first inner shoulder (214) and a fourth secondary winding (236) wound around the second inner shoulder (216), which are electrically connected so that the flow, excited by the third secondary winding (234) in the first inner arm (214), is counter-parallel to the flow excited by the fourth secondary winding (236) in the second inner arm (212), with the third and fourth windings providing at least one output tension, and the first and second I secondary windings (230, 232) are electrically connected to the capacitor (240) to form a resonant circuit. 13. Трансформатор по п.10, в котором обмотки, обеспечивающие, по меньшей мере, одно из выходных напряжений, соединены параллельно или последовательно.13. The transformer of claim 10, in which the windings providing at least one of the output voltages are connected in parallel or in series. 14. Трансформатор по п.10, в котором конденсатор (40) и первая и вторая вторичные обмотки соединены последовательно с образованием резонансного контура.14. The transformer according to claim 10, in which the capacitor (40) and the first and second secondary windings are connected in series with the formation of a resonant circuit. 15. Трансформатор по п.10, в котором, по меньшей мере, одно верхнее (50) и нижнее (52) магнитные соединения содержат хомут, имеющий воздушный зазор, секцию с поперечным сечением с материалом, отличным от материала поперечного сечения остального, имеющим проницаемость, отличную от проницаемости материала остального хомута, и/или зависимость насыщения от потока в сечении, отличную от аналогичной зависимости в остальной части хомута, при этом секция (60) расположена между плечами, несущими вторичные обмотки (14, 16).15. The transformer of claim 10, in which at least one upper (50) and lower (52) magnetic connections contain a clamp having an air gap, a section with a cross section with a material different from the material of the cross section of the rest, having a permeability different from the permeability of the material of the rest of the clamp, and / or the dependence of saturation on the flow in the section, different from the similar dependence in the rest of the clamp, with section (60) located between the shoulders bearing the secondary windings (14, 16). 16. Трансформатор по п.10, в котором магнитная связь между плечами, несущими вторичные обмотки (14, 16), имеет зависимость от нагрузки, подключенной к, по меньшей мере, одной из вторичных обмоток, поставляющих выходное напряжение, и от входного напряжения, которое подается, по меньшей мере, на одну из первичных обмоток (20, 22).16. The transformer according to claim 10, in which the magnetic coupling between the arms carrying the secondary windings (14, 16) is dependent on the load connected to at least one of the secondary windings supplying the output voltage and the input voltage, which is supplied to at least one of the primary windings (20, 22). 17. Трансформатор по п.10, в котором резонансный контур (40, 30, 32) образует активный элемент, так что элемент не зависит от входного тока или входного напряжения, прикладываемого, по меньшей мере, к одной из первичных обмоток (20, 22).17. The transformer according to claim 10, in which the resonant circuit (40, 30, 32) forms an active element, so that the element does not depend on the input current or input voltage applied to at least one of the primary windings (20, 22 ) 18. Трансформатор по п.10, в котором первая (20) и вторая (22) первичные обмотки соединены последовательно или параллельно.18. The transformer of claim 10, in which the first (20) and second (22) primary windings are connected in series or in parallel. 19. Трансформатор по п.10, в котором все первичные обмотки имеют одинаковое направление намотки и/или все вторичные обмотки имеют одинаковое направление намотки.19. The transformer of claim 10, in which all the primary windings have the same direction of winding and / or all secondary windings have the same direction of winding. 20. Трансформатор по п.10, в котором, по меньшей мере, одно магнитное соединение между плечами (14, 16), несущими вторичные обмотки, обеспечивает магнитный поток рассеяния и/или ферромагнитные потери.20. The transformer according to claim 10, in which at least one magnetic connection between the shoulders (14, 16) carrying the secondary windings provides a magnetic flux of scattering and / or ferromagnetic loss. 21. Трансформатор по п.10, в котором, по меньшей мере, две первичные обмотки (20, 22) содержат одинаковое число витков (nр, nр') и/или, по меньшей мере, две вторичные обмотки (30, 32) содержат одинаковое число витков (ns, ns').21. The transformer according to claim 10, in which at least two primary windings (20, 22) contain the same number of turns (n p , n p ') and / or at least two secondary windings (30, 32 ) contain the same number of turns (n s , n s '). 22. Трансформатор по п.10, в котором плечи (14, 16), несущие вторичные обмотки, имеют площадь поперечного сечения, отличную от площади поперечного сечения, по меньшей мере, одного плеча (10, 12), несущего, по меньшей мере, одну первичную обмотку.22. The transformer according to claim 10, in which the shoulders (14, 16) bearing the secondary windings have a cross-sectional area different from the cross-sectional area of at least one shoulder (10, 12) bearing at least one primary winding. 23. Трансформатор по п.10, в котором, по меньшей мере, одна дополнительная обмотка намотана вокруг одного из внутренних плеч (14, 16) и электрически соединена с первой и второй первичными обмотками (20, 22).23. The transformer according to claim 10, in which at least one additional winding is wound around one of the inner shoulders (14, 16) and is electrically connected to the first and second primary windings (20, 22).
RU2005116231/09A 2002-10-30 2003-08-14 Transformer RU2328051C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KP20023217 2002-10-30
KPKP02-3217 2002-10-30
PCT/EP2003/009044 WO2004040600A1 (en) 2002-10-30 2003-08-14 Transformer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2005116231A RU2005116231A (en) 2006-03-10
RU2328051C2 true RU2328051C2 (en) 2008-06-27

Family

ID=32291633

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005116231/09A RU2328051C2 (en) 2002-10-30 2003-08-14 Transformer

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP1559120B1 (en)
CN (1) CN100487834C (en)
AT (1) ATE383651T1 (en)
AU (1) AU2003260419A1 (en)
DE (1) DE60318607T2 (en)
RU (1) RU2328051C2 (en)
WO (1) WO2004040600A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2725610C1 (en) * 2020-03-10 2020-07-03 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики твердого тела Российской академии наук (ИФТТ РАН) Unipolar current electric power pulses transformer

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI278875B (en) 2004-04-30 2007-04-11 Hon Hai Prec Ind Co Ltd DC transformer with output inductor integrated on the magnetic core thereof and a DC/DC converter employing the same
CN100437846C (en) * 2004-07-28 2008-11-26 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 DC transformer, and DC/DC converter of using the DC transformer
AT506454B1 (en) * 2008-02-22 2015-10-15 Egston System Electronics Eggenburg Gmbh CONVERTER ARRANGEMENT
PL221896B1 (en) * 2011-03-23 2016-06-30 Akademia Górniczo Hutnicza Im Stanisława Staszica W Krakowie Method for reducing losses in an integrated inductive element and the integrated inductive element
CN102319939A (en) * 2011-08-12 2012-01-18 丹东欣泰电气股份有限公司 High-power factor electric welding machine
CN102637513B (en) * 2012-05-07 2015-05-13 上海电机学院 Transformer capable of improving output waveforms and output waveform improving method of transformer
CN104347234A (en) * 2013-07-26 2015-02-11 青岛菲特电器科技有限公司 Arrangement structure of iron core of controlled reactor
US10951123B2 (en) 2015-04-23 2021-03-16 Chicony Power Technology Co.. Ltd. Power conversion system
US9559609B2 (en) 2015-04-23 2017-01-31 Chicony Power Technology Co., Ltd. Integrated power-converting module
EP3723254A1 (en) 2019-04-10 2020-10-14 Siemens Aktiengesellschaft Circuit assembly, electrolysis device and method for operating a circuit or an electrolysis device

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB803911A (en) * 1954-05-12 1958-11-05 Standard Telephones Cables Ltd Improvements in or relating to saturable electromagnetic devices
GB2033163B (en) * 1978-10-14 1983-02-09 Tdk Electronics Co Ltd Variable leakage transformers
SE9703560D0 (en) * 1997-09-30 1997-09-30 Asea Brown Boveri Induction controlled voltage control

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2725610C1 (en) * 2020-03-10 2020-07-03 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики твердого тела Российской академии наук (ИФТТ РАН) Unipolar current electric power pulses transformer

Also Published As

Publication number Publication date
CN100487834C (en) 2009-05-13
AU2003260419A1 (en) 2004-05-25
AU2003260419A8 (en) 2004-05-25
EP1559120B1 (en) 2008-01-09
RU2005116231A (en) 2006-03-10
EP1559120A1 (en) 2005-08-03
CN1695214A (en) 2005-11-09
ATE383651T1 (en) 2008-01-15
WO2004040600A1 (en) 2004-05-13
DE60318607T2 (en) 2008-06-05
DE60318607D1 (en) 2008-02-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7277302B2 (en) 12-pulse converter including a filter choke incorporated in the rectifier
US6856230B2 (en) Harmonic filtering circuit with special transformer
KR100981194B1 (en) Controllable transformer
JP6323312B2 (en) Contactless power supply system
KR100886658B1 (en) Magnetic controlled current or voltage regulator and transformer
TWI497908B (en) Method of improving performance of wave filter and power conversion device using same
JPS6040171B2 (en) variable inductor
PL221896B1 (en) Method for reducing losses in an integrated inductive element and the integrated inductive element
RU2328051C2 (en) Transformer
US20100271164A1 (en) Choke coil for interleaved pfc circuit
JPH1116751A (en) Transformer
CN109104883B (en) Resonant power transmission
JP5520613B2 (en) Magnetic flux control type variable transformer
JP3792109B2 (en) Electromagnetic equipment
JP3789333B2 (en) Electromagnetic equipment
RU2732487C1 (en) Parametric orthogonal-flow transformer
SU1658224A1 (en) Controllable three-phase transformer
WO2023080163A1 (en) Noise filter and electric circuit
Zacharias Application Examples
KR840002386B1 (en) Power source device
RU189077U1 (en) Cascade Power Transformer
SU1674331A1 (en) Ripple filter
RU2418333C1 (en) Resonance transformer
RU2051468C1 (en) Ac-to-dc converter
KR20230052285A (en) Magnetic components for electrical modules and/or electronic modules

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160815