Ringkerntransformatoren
Vorteile von Ringkerntrafos
Ringkerntransformatoren stellen eine spezielle Transformatorenbauform dar, bei der ein hochpermeables Elektroband zu einem ringförmigen Transformatorenkern aufgewickelt wird.
Beim Herstellungsprozess des Kernes tritt eine Kaltverformung des Magnetmaterials auf welche die magnetischen Eigenschaften des Basismaterials zunächst verschlechtert.
Daher muss durch eine abschließende Wärmebehandlung (meist unter Schutzgas-Atmosphäre) die gewünschte Permeabilität und alle anderen Parameter wie spezifische Kernverluste wiederhergestellt werden. (Schlussglühung)
So können nahezu luftspaltlose Transformatorenkerne hergestellt werden, sodass die Leerlaufströme von Ringkerntrafos üblicherweise deutlich unter den Werten von geblechten E-Schnitt Transformatoren liegen.
Ringkerntrafo Herstellung bei InduComp
Bei InduComp Transformatoren kommen dabei hauptsächlich kornorientierte FeSi3% Magnetqualitäten mit hoher Sättigungsflussdichte zum Einsatz
Zum Beispiel M111-30P nach EN 10107 bzw. 30P110 nach JIS C2553.
Die bei Inducomp verwendeten Kernmaterialien mit niedrigen spezifischen Ummagnetisierungs- und Wirbelstromverlusten führen zu recht niedrigen Leerlaufverlusten was auch hinsichtlich der Energieeffizienz von Endgeräten oft sehr vorteilhaft ist.
Die Abmessungen der Ringkerne können flexibel den Kundenanforderungen angepasst werden. Obwohl je nach Bauleistung ein gewisses Volumen benötigt wird, kann der zur Verfügung stehende Platz im Gerät des Kunden so optimal ausgenutzt werden.
Zur einfachen Befestigung kann das Restloch mit Polyurethan Vergussmasse vergossen werden sodass der Transformator mittels Zentralbohrung montiert werden kann.
Da alle Wicklungen bei der Bewicklung mit speziellen Ringkernwickelmaschinen gleichmäßig auf dem Kernumfang verteilt werden haben Inducomp Ringkerntransformatoren ein sehr kleines magnetisches Streufeld.
Daher weisen Ringkerntransformatoren auch eine gute Kopplung zwischen Primärwicklungen und Sekundärwicklungen auf. Dies führt dazu, dass die niedrige Streuinduktivtät bei der Berechnung der Lastspannungen nahezu vernachlässigt werden kann.
Im Kurzschluss-Fall kann dies allerdings auch zu hohen Kurzschlussströmen führen sodass für eine Absicherung mit Feinsicherungen meist unumgänglich ist.
Ergänzend dazu können zusätzlich selbsttätig zurückstellender Thermoschalter oder Themosicherungen als thermische Überwachung integriert werden.
Bedingt durch die oben beschriebenen Konstruktionsmerkmale können, besonders bei großen Leistungen allerdings auch hohe Einschaltstrom-Stöße auftreten, die erst nach einigen Perioden mit einer e-Funktion abfallen.
Zugehörige Normen und Zulassungen
IEC 61558-1
Anforderungen an Transformatoren und somit auch an Ringkerntransformatoren sind in der Norm 61558-1 beschrieben:
Sicherheit von Transformatoren, Netzgeräten, Drosseln und entsprechenden Kombinationen – Teil 1: Allgemeine Anforderungen und Prüfungen (IEC 61558-1:2017); Deutsche Fassung EN IEC 61558-1:2019
UL-Zulassung
Optional mit UL-Zulassung nach UL 5085-1 (vormals UL 506) unter File Nr E242328
ENEC Zulassung
Optional mit ENEC-Zulassung bis zu 6000VA nach EN IEC 61558-1:2019 und EN 61558-2-4:2009 bzw. EN 61558-2-4:2021 (Trenntransformatoren) oder EN IEC 61558-1:2019 und EN 61558-2-6:2009 bzw. EN 61558-2-6:2021 (Sicherheitstransformatoren)
IEC 60601
Optional auch unter Berücksichtigung der Medizintechnik-Norm EN 60601 / UL2601
Medizinische elektrische Geräte- Teil1: Allgemeine Festlegungen für die Sicherheit einschließlich der wesentlichen Leistungsmerkmale (IEC60601-1:2005+ Cor.:2006+ Cor.:2007+ A1:2012); Deutsche Fassung EN60601-1:2006+ Cor.:2010+ A1:2013 und die damit verbundene Umsetzung nach EN ISO 14971:2013-04 Medizinprodukte- Anwendung des Risikomanagements auf Medizinprodukte (ISO 14971:2007, korrigierte Fassung 2007-10-01); Deutsche Fassung EN ISO 14971:2012
Die Transformatoren können aufgebaut werden in Anlehnung an Paragraph 15.5 Netztransformatoren von ME-Geräten und Transformatoren, die eine Trennung entsprechend 8.5 ergeben.
IEC 62368
Optional auch unter Berücksichtigung von EN62368 Anhang G
DIN EN IEC 62368-1:2021-05 / VDE 0868-1:2021-05
Einrichtungen für Audio/Video-, Informations- und Kommunikationstechnik – Teil 1: Sicherheitsanforderungen (IEC 62368-1:2018); Deutsche Fassung EN IEC 62368-1:2020 + A11:2020
Der vielleicht wichtigste Sicherheitsaspekt von Transformatoren ist die galvanische Trennung und die Isolation zwischen Primär- und Sekundärstromkreisen. Sie dient der Sicherheit und dem Schutz gegen elektrischen Schlag.
Wird diese Isolation als doppelte Isolierung (siehe auch IEV reference 195-06-08 bei Electropedia: The World’s Online Electrotechnical Vocabulary der International Electrotechnical Commission) ausgeführt, so können Geräte des Kunden nach Schutzklasse II aufgebaut werden.
Weitere Möglichkeiten und Ausführungen
– offene Ausführung
– Restlochverguss
– Vergossene Ausführung in Vergussgehäuse
– Flexible Litzenanschlüsse mit oder ohne Flachsteckhülsen
– mit mehrpoligen Steckverbindern (z.B Molex, AMP, Tyco, Stocko, Druseidt, ContaClip, usw.) zur einfachen Kontaktierung
– Mit Ringkabelschuhen nach DIN 46234 (auch Quetschkabelschuhe genannt) oder Presskabelschuhen nach DIN 46235 zur sicheren Kontaktierung hoher Sekundärströme
– Magnetische Abschirmungen (Mumetall oder magnetische Abschirmung am Aussenumfang mit Elektroband)
– Statischer Schirm zwischen Primär und Sekundär zur Reduzierung kapazitiver Störungen / Überkopplungen
– Kundenspezifische Ausführungen
Größe der verfügbaren Montageplatten:
