[发明专利]具有环形芯子的变压器和用于为负载供电的系统

说明书

本发明涉及一种具有环形芯子的变压器和一种用于为负载供电的系统，其中，变压器具有初级绕组和次级绕组，该初级绕组和次级绕组缠绕在环形芯子上，其中，子绕组沿周向方向、尤其是参考环形芯子的环轴线的周向方向彼此间隔开、尤其是彼此规则地间隔开，其中，沿周向方向存在于子绕组之间的中间区域具有初级绕组的线匝，其中，变压器具有磁通导体，其布置在由初级绕组和次级绕组缠绕的空间区域之外，并且尤其是布置在环形芯子之外。

技术领域

本发明涉及一种具有环形芯子的变压器和一种用于为负载供电的系统。

背景技术

由文献EP 2 603 920 B1已知一种变压器。

由作为最接近的现有技术的文献US 2008/0 204 180 A1已知一种具有环形芯子的变压器。

由文献US 2002/0 017 976 A1已知一种具有环形芯子的感应结构元件。

由文献JP 4 523 389 B2已知一种具有环形芯子的变压器。

由文献DE 10 2012 202 472 A1已知一种铁氧体层的设计方案。

由文献EP 1 933 339 A2已知一种具有环形芯子的结构元件。

发明内容

因此，本发明的目的在于，紧凑地设计具有环形芯子的变压器和用于为负载供电的系统。

根据本发明，上述目的通过根据在权利要求1中给出的特征的变压器以及根据在权利要求15中给出的特征的系统来实现。

对于具有环形芯子的变压器，本发明的重要特征是变压器具有初级绕组和次级绕组，该初级绕组和次级绕组缠绕在环形芯子上，

其中，次级绕组具有子绕组、尤其是次级绕组子绕组，

其中，子绕组沿周向方向尤其参考环形芯子的环轴线彼此间隔开，尤其是彼此规则地间隔开，

其中，沿周向方向存在于子绕组之间的中间区域具有初级绕组的线匝，

其中，变压器具有磁通导体，其布置在由初级绕组和次级绕组缠绕的空间区域之外，并且尤其布置在环形芯子之外。

在此，有利的是，借助于磁通导体使漏磁通聚集，并且因此增大漏电感。因此还减少了场线的泄漏，即实现了磁屏蔽。这又引起在变压器的环境中的导电材料、例如由铝构成的壳体部件仅仅非常少地减小变压器的漏电感。漏电感可用于谐振电路，该谐振电路与变压器在次级侧连接，使得形成具有匹配变压器的回转器，即可为用作负载的阻抗提供电流源，该电流源由用作电压源的逆变器馈电。

在有利的设计方案中，由初级绕组的尤其相应的整个线匝覆盖的圆周角区域与由次级绕组的子绕组的尤其相应的完整线匝覆盖的圆周角区域仅仅部分地重叠或根本不重叠。在此，有利的是，可实现提高的、在次级侧集中的杂散电感/漏磁场电感，该杂散电感即在初级绕组短路时可在次级侧测得的电感。尤其可通过选择次级绕组的子绕组的位置相对于初级绕组的位置来影响漏电感L2的大小，而无需改变绕组或子绕组的线匝数。初级绕组和次级绕组彼此分开得越大，漏电感就越大。因此可在很宽的范围内调节回转器的总阻抗。

在有利的设计方案中，次级绕组具有多个子绕组，这些子绕组在电气上彼此串联或并联。在此，有利的是，在并联时可提供小的次级电压，并且因此可提供高的电流。此外，在并联和串联时，通过不同的连接可产生迥然不同的回转器阻抗，尤其相差两倍的回转器阻抗，并且次级绕组的有效导线横截面可与相应的电流负载匹配。

通过子绕组的并联能够实现变压器的不为1的变压比，其中，所有的线匝可实施成具有统一的横截面，并且仍然例如在变压器的变压比等于2时，使电流负载或电流密度在所有线匝中保持相同。