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Aus Blechen mit magnetischer Vorzugsrichtung geschichteter Magnetkern, insbesondere für Transformatoren und Drosseln
Die Geräuschbildung ist eine bei Transformatoren und andern Induktionsapparaten charakteristische Erscheinung und wird besonders dann als störend empfunden, wenn beispielsweise Freiluftumspannstationen in der Nähe von Wohngegenden errichtet werden. Seit langem ist man bemüht, geräuscharme Transform matoren, vorzugsweise durch am Transforn1atorkessel vorgenommene Änderungen, z. B. vermittels an den Kesselaussenflächen angebrachten Dämmfächern, Schallabsorbern, biegeweichen Wänden usw. zu bauen.
Auch ergriff man schon Massnahmen, um die Geräuschausbreitung zu unterdrücken, z. B. durch Aufstellung der Transformatoren in Zellen, oder so zu lenken, z. B. vermittels vor dem Transformator aufgestellten Wänden, dass die Geräusche auf die Umgebung nicht mehr so störend wirken.
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Geräuschbildung beim Transformator,toren, die in der Regel einen aus Blechlamellen geschichteten Eisenkern haben, neben andern, aber we- sentlich geringeren Einflüssen, in erster Linie die Magnetostriktion des Eisenkerns die Ursache Ist. Bekannt- lich durchläuft die Magnetostriktion, d. i. die Längenänderung des Eisenkerns, unter dem Einfluss des ma- gnetischen Feldes in Abhängigkeit von der Flussdichte die sogenannte Magnetostriktionsschleife. Die lain- genänderung erreicht beim positiven und negativen Scheitelwert der Flussdichte bei üblichen Induktionen je einen Höchstwert. Dies hat die Erzeugung der doppelten Frequenz, bezogen auf die Erregerfrequenz als
Grundfrequenz des Schalls zur Folge. Demnach beträgt beispielsweise bei 50 Hz Erregung der Grundton des
Geräusches 100 Hz.
Der Eisenkern wirkt somit als Schallgenerator mit einer Grundfrequenz von 100 Hz.
Dazu kommen noch Oberwellen bis etwa 600 Hz. Die Schwingungen des Eisenkerns werden zum grössten
Teil direkt auf den Transformatorkessel, teils aber auch auf das ihn umgebende Medium. z. B. Öl, abertragen. Der Kessel und die daran angebrachten Kühlelemente strahlen die auf sie übertragenen Schwingungen zusammen mit teilweise erregten Eigenfrequenzen an die umgebende LulL ab.
Es wurden zwar schon sogenannte Mischkerne vorgeschlagen, die zum Teil aus kaltgewalzten und zum
Teil aus warmgewalzten Blechen aufgebaut wurden, so wie diese beispielsweise in der brit. Patentschrift Nr. 624,040 beschrieben sind. Derartige Kerne sind hinsichtlich Geräuschminderung günstiger als
Kerne, die ganz aus warmgewalzten Blechen hergestellt sind. Sie erreichen aber hinsichtlich Geräuschminderung die ganz aus kaltgewalzten Blechen hergestellten Kerne nicht.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen ganz aus Blechen mit magnetischer Vorzugsrichtung (kaltgewalzten Blechen) geschichteten Kern anzugeben, der hinsichtlich Geräuschminderung den vorgenannten Kernen überlegen ist. Gemäss der Erfindung wird dies in einfachster und billlger Weise dadurch erreicht, dass die zur Blechpaketschichtung verwendeten Bleche zwar gleiche oder annähernd gleiche magnetische Eigenschaften besitzen, jedoch thermisch und/bzw. oder mechanisch unterschiedlich vorbehandelt sind.
Beispielsweise kann man so verfahren, dass man einen Teil der zur Blechschichtung verwendeten Bleche die zwar wie erwähnt, gleiche oder etwa gleiche magnetische Eigenschaften wie die übrigen Bleche haben, in herkömmlicher Weise glühbehandelt, insbesondere einer Schlussglilhung unterwirft, während die übrigen Bleche diese Nachglühbehandlung nicht erfahren. Es ist auch möglich, alle Bleche zu glühen, aber einen Teil bei einer andern Temperatur wie den übrigen Teil. Bei der möglichen mechanisch unterschiedlichen Behandlung kann ein Teil der Bleche zusätzlich gewalzt, gehämmert oder sonstwie mechanisch bearbeitet werden, während der andere Teil der Bleche diese Behandlung nicht erfährt.
Die
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Schichtung der unterschiedlich behandelten Bleche erfolgt mit besonderem Vorteil abwechselnd, wobei also das Mischungsverhältnis 1 : 1 eingehalten ist. Es ist aber auch möglich, mit andern Mischungsver- hältnissen bis zu 1 : 5 noch recht gute Resultate hinsichtlich Geräuschminderung zu erzielen.
Der erfindungsgemässe Kemaufbau führt, wie durchgeführte Versuche bestätigten, zu einem überraschend guten Ergebnis hinsichtlich Geräuschentstehung am Kern. Dabei ist von besonderer Bedeutung, dass sich diese Geräuschminderung ohne grosse Kosten und Arbeitsaufwand erzielen lässt, denn von grosser Bedeutung ist die Tatsache, dass bei einem Teil der Bleche beispielsweise eine Nachglühbehandlung in Wegfall kommt oder die Nachglühung nicht mehr so viel Zeit beansprucht wie bisher. Auch die vorgeschlagene mechanische Behandlung eines Teils der Bleche bereitet keine besonderen Schwierigkeiten.
In der Zeichnung ist der erfindungsgemässe Kern in Stimansichtwiedergegeben. Dabei sind die Bleche 1 einer andern thermischen und/bzw. oder mechanischen Behandlung unterworfen als die gemischt geschichteten Bleche 2.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Aus Blechen mit magnetischer Vorzugsrichtung (kaltgewalzten Blechen) geschichteter Magnetkern, insbesondere für Transformatoren und Drosseln, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Blechpaketschichtung verwendeten Bleche zwar gleiche oder annähernd gleiche magnetische Eigenschaften besitzen jedoch thermisch und/bzw. oder mechanisch unterschiedlich vorbehandelt sind.