Rotationstransformator

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Ein Rotationstransformator, im Speziellen bei magnetischen Aufzeichnungsgeräten auch als Kopftrommel bezeichnet, ist in der Elektrotechnik eine spezielle Bauform eines Transformators, bei dem die Primärseite gegenüber der Sekundärseite mechanisch frei rotieren kann. Die Anwendung liegt primär im Bereich bei magnetischen Datenaufzeichnungen zur Datenübertragung mittels Schrägspuraufzeichnung wie bei Videorekordern oder dem Digital Data Storage, wo der als Kopftrommel bezeichnete Rotationstransformator dazu dient, die Signale auf den rotierenden Schreib- und Lesekopf zu bringen. Weitere Anwendungen liegen im Bereich von Raumsonden, wo Rotationstransformatoren der Energie- und Signalübertragung zwischen zueinander rotierenden Teilen dienen.[1]

Die Alternative zu Rotationstransformatoren sind Schleifringe, die im Gegensatz zu Rotationstransformatoren auch Gleichspannung übertragen können, allerdings unterliegen Schleifringe einem höheren Verschleiß und weisen deshalb eine geringere Standzeit auf.

Aufbau[Bearbeiten]

Aufbau eines Rotationstransformators

Ein Rotationstransformator besteht aus zwei Hälften: Einen fix stehenden Stator mit der ersten Wicklung (in der nebenstehenden Abbildung blau) und einem dazu auf einer Achse rotierenden Rotor mit der zweiten Wicklung (rot). Zur Führung des magnetischen Flusses Φ zwischen den beiden Wicklungen dient, wie bei einem herkömmlichen Transformator, ein entsprechend mechanisch ausgestalteter Kern, der die Wicklungen umgibt und der in zwei Hälften (Stator und Rotor) geteilt ist. Durch diese Unterteilung und den dadurch vorhandenen Luftspalt zwischen fest stehender und rotierender Kernhälfte weisen diese Transformatoren einen vergleichsweise hohen magnetischen Streufluss auf.

Rotationstransformatoren dienen, im Gegensatz zu Elektromotoren, welche auch über einen Stator und Rotor verfügen, nicht dazu, mechanische Kräfte infolge des magnetischen Feldes zu erzeugen oder zu übertragen. Ein eventueller Antrieb, um den Rotor in eine mechanische Drehbewegung zu versetzen, ist unabhängig von dem Transformator. In bestimmten Fällen, wie Kopftrommeln bei Videorekordern, wird der Antrieb als fester Bestandteil mit in die Kopftrommel integriert.

Rotationstransformatoren können sowohl zur Energieübertragung von Wechselspannung, also auch zur Daten- bzw. Signalübertragung eingesetzt werden. Bei den Kopftrommeln in magnetischen Aufzeichnungsgeräten mit Schrägspuraufzeichnung sind dafür meist mehrere, voneinander getrennte Übertragungspfade vorgesehen. Üblich sind zwei bis sechs parallele Übertragungspfade, welche zu den einzelnen Leseköpfen zum Aussenrand der Kopftrommel führen. Die verschiedenen Wicklungen werden dabei in konzentrischen Kreisen um die Achse angeordnet, um sich gegenseitig möglichst wenig zu beeinflussen.

Literatur[Bearbeiten]

  •  Ulrich Schmidt: Professionelle Videotechnik: Analoge Und Digitale Grundlagen, Filmtechnik, Fernsehtechnik, HDTV,Kameras, Displays, Videorecorder, Produktion und Studiotechnik. 4. Auflage. Springer, 2005, ISBN 978-3-540-24206-2.

Weblinks[Bearbeiten]

 Commons: Magnetbandköpfe für Schragspuraufzeichnung – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1.  S.H. Marx, R.W. Bounds: A Kilowatt Rotary Power Transformer. IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, 1971, ISSN 0018-9251, doi:10.1109/TAES.1971.310219 (Online).