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Lamellierter magnetischer Kern
Die Erfindung bezieht sich auf einen lamellierten magnetischen Kern für einen einphasigen Trans- formator mit rechteckige Fenster begrenzenden Schenkeln und Jochen, von welchen Schenkeln die äusse- ren Hilfsschenkel einen Querschnitt besitzen, dessen Fläche kleiner als die des ungefähr kreisförmigen
Querschnittes des inneren Hauptschenkels ist, und wobei die sich zwischen den Hauptschenkeln befinden- den Hauptjoche und die sich zwischen einem Hauptschenkel und einem Hilfsschenkel befindenden Hilfsjoche derart ausgeführt sind, dass ihre Querschnitte sich voneinander unterscheiden und dass in jeder
Blechschicht das Verhältnis aus der Summe der Höhe eines Hauptjochbleches und der Höhe eines Hilfsjochbleches zur Blechbreite eines Hauptschenkels nahezu konstant ist.
Magnetische Kerne mit Hilfsschenkeln und Hilfsjochen werden bereits bei grösseren Transformatoren benützt, weil dabei die maximalen Abmessungen vom Transportprofil bestimmt sind, und die Anwendung von Hilfsschenkeln und Hilfsjochen geringere Höhen der Joche gestattet, d. h. also höhere Fenster in dem Kern für das Unterbringen der Wicklungen zulässt.
Ein lamelllerter magnetischer Kern dieser Art für einen Drehstromtransformator ist durch die USAPatentschrift Nr. 2, 779, 926 bekannt. Dieser Patentschrift ist aber nicht zu entnehmen, welche Formen die Schenkel und die Joche im Querschnitt besitzen.
Die Erfindung bezweckt, einen magnetischen Kern der anfangs beschriebenen Ausführung für einen einphasigen Transformator zu schaffen, wobei die Hilfsschenkel eine zum Tragen einer Wicklung günstige Form aufweisen. Sie besteht darin, dass die Hilfsschenkel ebenfalls einen nahezu kreisförmigen Querschnitt und die Hilfsjoche einen diesem Querschnitt angepassten kreisförmigen oder ellipsenförmigen Querschnitt besitzen und dass der Querschnitt der Hauptjoche dem Querschnitt eines Hyperboloids oder der Form eines U, eines H oder einer andern von einer Sichel abgeleiteten Figur entspricht.
Diese Konstruktion ist von besonderer Bedeutung für magnetische Kerne regelbarer einphasige Transformatoren, deren Hilfsschenkel den Teil mit den Abzweigungen einer Stufenspule für die stufenweise Spannungsregelung tragen. Der Konstrukteur hat nun mehr Freiheit, die Durchmesser der nahezu runden Hilfsschenkel den, hinsichtlich des RegelprQzentsatzes und der Stufenspannung des regelbaren Transformators, gestellten Anforderungen der um die Hilfsschenkel angeordneten Hilfswicklung anzupassen. Dar- über hinaus hat die Anwendung von Hilfsschenkeln und Hilfsjochen den bekannten Vorteil, dass die Joche länger ausgeführt werden können als die Joche eines magnetischen Kernes ohne Hilfsschenkel und Hilfsjoche, so dass die Höhe der Fenster innerhalb des Transportprofils fur das Unterbringen der Wicklungen grösser gewählt werden kann.
Vorteilhafterweise können die Bleche eines Hauptschenkels, der sowohl an ein Hauptjoch als auch an ein Hilfsjoch anschliesst, je aus zwei in der Querrichtung des Hauptschenkels nebeneinander liegenden, zusammengeschweissten Blechstreifen bestehen, von denen der eine ausschliesslich im Hauptkreis des Kernes und der andere ausschliesslich im Hilfskreis dieses Kernes liegt. Da in diesem Falle die Fuge zwischen den Blechen dem magnetischen Fluss im betreffenden Hauptschenkel parallel ist, genügt es, wenn die Bleche nur an wenigen Stellen z. B. mittels Punktschweissung miteinander verbunden sind. Das Teilen der Schenkelbleche weist den Vorteil auf, dass sie leicht und ohne Abfälle aus grösseren Platten geschnitten werden können.
Zur Erläuterung dient die Zeichnung ; es zeigen darin : Fig. 1 eine Ansicht eines erfindungsgemässen
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magnetischen Kernes für einen einphasigen Transformator, Fig. 2 in vergrössertem Massstab eine Drauf- sicht eines Teiles des magnetischen Kernes gemäss Fig. 1, Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie III-III in Fig. 2, Fig. 4 einen Querschnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 2, Fig. 5 eine Abart des Querschnittes gemäss Fig. 4 und Fig. 6 einen Teil einer Blechschicht des magnetischen Kernes gemäss Fig. 1 - 5 mit geteilten Blechen in einem Hauptschenkel.
Der magnetische Kern gemäss der Zeichnung ist für einen einphasigen Transformator gedacht, von dem sowohl die Hauptschenkel als auch die Hilfsschenkel eine Wicklung tragen. Der Kern besteht aus
Hauptschenkeln 1, Hauptjochen 2, Hilfsschenkeln 3 und Hilfsjochen 4. Die Hauptschenkel 1 und die
Hilfsschenkel 3 besitzen nahezu kreisförmige Querschnitte, die naturgemäss für die um die Schenkel an- zuordnenden Wicklungen den besten Füllfaktor geben (Fig. 2). Die an die Hilfsschenkel anschliessenden Hilfsjoche 4 haben ebenfalls einen ungefähr kreisförmigen bzw. elliptischen Querschnitt, wie es die
Fig. 3 zeigt. Diese Joche schliessen an Teile 1" der Hauptschenkel 1 an, wobei der Querschnitt der Tei- le 1" dem der Hilfsschenkel 3 entspricht.
Hieraus folgt, dass der an die Hauptjoche 2 anschliessende Teil l'jedes Hauptschenkels einen Querschnitt in der Form einer Sichel aufweist, so dass die Hauptjoche unter
Berücksichtigung des konstanten Verhältnisfaktors einen der Sichelform angepassten Querschnitt haben müssen.
Ein mit Rücksicht auf das Aufschichten der Bleche günstiger Querschnitt ist in der Fig. 4 gezeigt.
Dieser Querschnitt entspricht im wesentlichen dem Querschnitt eines Hyperboloids oder hat die Form eines H. Auch andere der Sichelform angepasste Formen dieses Querschnittes sind möglich. Muss man z. B. dem Rechnung tragen, dass in jeder Schicht die mittlere Länge des Hauptkreises des Kernes ungefähr den gleichen Wert hat, dann erhält man einen Querschnitt der Hauptjoche, der der Form eines umgekehrten U annähernd gleich ist (Fig. 5).
Fig. 6 zeigt, dass man vorteilhafterweise eine Anzahl von Blechen der Hauptschenkel l aus zwei nebeneinander liegenden Teilen l'und 1" zusammensetzen kann. Wenn die Bleche l'sich in diesem Falle ausschliesslich im magnetischen Hauptkreis des Kernes und die Bleche 1" sich ausschliesslich im magnetischen Hilfskreis dieses Gestells befinden, wird der magnetische Fluss die Fuge 5 zwischen den Blechen l'und 1" nicht schneiden, und es genügt eine Punktschweissverbindung 6 an nur einigen Stellen der Fuge. Es ist klar, dass die zwei Bleche l'und l"sich leicht schneiden lassen und viel weniger Abfälle gela werden als aus einem einzigen Stück bestehende Hauptschenkelbleche, die an ihren Enden durch einen Polygonzug begrenzt sind.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Lamellierter magnetischer Kern für einen einphasigen Transformator mit rechteckige Fenster begrenzenden Schenkeln und Jochen, von welchen Schenkeln die äusseren Hilfsschenkel einen Querschnitt besitzen, dessen Fläche kleiner als die des ungefähr kreisförmigen Querschnittes des inneren Hauptschenkels ist, und wobei die sich zwischen den Hauptschenkeln befindenden Hauptjoche und die sich zwischen einem Hauptschenkel und einem Hilfsschenkel befindenden Hilfsjoche derart ausgeführt sind, dass ihre Querschnitte sich voneinander unterscheiden und dass in jeder Blechschicht das Verhältnis aus der Summe der Höhe eines Hauptjochbleches und der Höhe eines Hilfsjochbleches zur Blechbreite eines Hauptschenkels nahezu konstant ist, dadurch gekennzeichnet,
dass die Hilfsschenkel ebenfalls einen nahezu kreisförmigen Querschnitt und die Hilfsjoche einen diesem Querschnitt angepassten kreisförmigen oder ellipsen- förmigen Querschnitt besitzen und dass der Querschnitt der Hauptjoche dem Querschnitt eines Hyperboloids oder der Form eines U, eines H oder einer andern von einer Sichel abgeleiteten Figur entspricht.