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vorzugsweise in Stufen, verbreitern.
Es sind Magnetkerne mit radialer Blechung des eigentlichen Kernes (bei dieser Blechungsart meist Säule genannt) und am Wicklungsumfang verteilten parallelgeschichteten C-förmigen Rückschlussjochen für Transformatoren oder Drosselspulen bekannt. Solche Konstruktionen werden immer dann verwendet, wenn eine Reduktion in der Bauhöhe erwünscht oder erforderlich ist, oder wenn die radiale Blechung des Kernes wegen eines und dann meist verstellbaren Luftspaltes oder wegen einer Reihe von Luftspalten im Kern aus bekannten Gründen der Parallelschichtung vorzuziehen ist.
Die Rückschlussjoche bestehen dann aus einem sogenannten
Längsjoch und den beiden Querjochen, wobei letztere in strahlenförmiger Anordnung so am Umfang des oberen bzw. unteren Säulenendes angepresst sind, dass für den Übertritt der Kraftlinien aus der Säule in die Rückschlussjoche praktisch der gesamte Säulenumfang zur Verfügung steht. Daraus ergibt sich dann in bekannter Weise die schon erwähnte Reduktion in der Bauhöhe. Bei diesen bekannten Bauarten ist der Querschnitt der Querjoche senkrecht zur Flussrichtung in jeder Entfernung von der Säulenachse gleich. Dieser Umstand trägt den physikalischen Gegebenheiten insoferne nicht in befriedigender Weise Rechnung, als damit der Forderung nach möglichst gleichmässiger Induktion über die gesamte Länge der Querjoche hin nicht entsprochen werden kann.
Bemisst man den Übertrittsquerschnitt von der Säule in die Rückschlussjoche nach dem in der Säule gegebenen Fluss (nachstehend Hauptfluss genannt, weil er mit allen Spulenwindungen verkettet ist), so bewirken die aus dem Wicklungsraum in die Querjoche eintretenden Kraftlinien (da nur mit einem Teil der Spulenwindungen verkettet, nachstehend Streufluss genannt) eine mit radialer Entfernung von der Säulenachse zunehmenden Induktionserhöhung. Bemisst man anderseits das gesamte Querjoch nach dem beim Übertritt vom Querjoch in das Längsjoch für eine bestimmte Induktion erforderliche Querschnitt, so sind die säulennahen Querschnitte des Querjoches überdimensioniert und verhindern damit eine optimale Reduktion der Höhe der Querjoche und damit der Gesamtbauhöhe.
Ferner ist auch aus den brit. Patentschriften Nr. 613, 045 und Nr. 613, 059 eine Konstruktion der eingangs genannten Art bekannt, die aber Massnahmen betrifft, Einphasentransformatoren in Sparschaltung eine den Zweiwicklungstransformatoren vergleichbare Reaktanz und damit Kurzschlusssicherheit zu geben. Dazu werden also Transformatoren mit radial geblechtem Kern und am Wicklungsumfang verteilten Rückschlussjochen vorgeschlagen, wobei die Wicklungsabmessungen in radialer Richtung gesehen so gewählt werden, dass kräftige Streuflüsse resultieren und die Querjoche zusätzlich so verstärkt werden, dass sich nach aussen hin konisch erweiternde Querjoche ergeben, wobei der konische Bereich der Rückschlussjoche etwa bis zur Mitte der radialen Wicklungsausdehnung reicht.
Diese zusätzlich angebrachten Bleckpakete sind jedoch nur an den Querjochen nicht aber an den Rückschlussschenkeln angebracht.
Aufgabe der Erfindung ist es, einerseits die Nachteile der oben genannten bekannten Konstruktionen zu vermeiden und anderseits eine Konstruktion zu schaffen, die dem Streufluss optimal angepasst ist.
Eine Drosselspule bzw. ein Transformator mit den eingangs angeführten Merkmalen ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass die Verbreiterung der Querjoche über deren gesamte Länge entsprechend einer Vergleichmässigung der Induktion vorgenommen ist und der Querschnitt der Längsjoche dem maximalen Querschnitt der Querjoche entspricht.
An Hand der Zeichnungen sollen die physikalischen Gegebenheiten, die daraus gezogenen Folgerungen und die Vorteile der Erfindung näher erläutert werden. Darin zeigt Fig. 1 eine erfindungsgemässe Drosselspule im Schnitt nach der Linie AB des Grundrisses nach Fig. 2.
In den Zeichnungen bedeuten den radial geblechten Kern (Säule), welcher im Falle einer Drosselspule durch eine Anzahl von axialen Luftspalten (in den Zeichnungen zusammengefasst zum Luftspalt --2-) in Teilpakete unterteilt ist, -3-- die Wicklungen, --4-- die Querjoche und-5-die Längsjoche der im dargestellten Fall insgesamt sechs Rückschlussjoche. Die Querjoche--4--haben überall gleiche Höhe h. Die Breite b der Querjoche hingegen nimmt, wie aus dem Grundriss zu erkennen ist, vom Säulenumfang gegen die Längsjoche hin von bi auf ba in Stufen zu. In Fig. 1 und 2 wurde auch versucht, die Flussverhältnisse im Hauptschenkel und in den Querjochen durch Diagramme zu illustrieren.
In Fig. 1 wurde durch Pfeile im Luftspalt des Hauptschenkels der Hauptfluss OH und im unterbrochen gezeichneten Teil der Wicklung der im Bereich der Wicklung linear mit dem Wicklungsradius abnehmende Streufluss OST angedeutet. In Fig. 2 wurde über ein Querjoch der mit radialer Entfernung zunehmende, aus dem Hauptfluss OH und dem über die radiale Entfernung integrierten Streufluss resultierende Gesamtfluss in einem Querjoch I/JQJ angedeutet. In der Integralkurve für OST sind auch die aus den Räumen zwischen den Rückschlussschenkeln in das Querjoch eintretenden Flüsse mit berücksichtigt. Dieser Flusszunahme in radialer Richtung wird in erfindungsgemässer Weise durch die Vergrösserung des Querschnittes der Querjoche Rechnung getragen.
Die Vorteile der erfindungsgemässen Lösung sind die folgenden : Da die Breite der Querjoche am Säulenumfang bi im wesentlichen durch die Anzahl der Rückschlussjoche gegeben ist, ergibt sich die Höhe der Querjoche h bei gegebener Induktion allein aus dem Hauptfluss OH. Die Flusszunahme in den Querjochen durch
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den Streufluss OST wird bei gleichbleibender Höhe h allein durch die Vergrösserung der Breite der Querjoche von bi auf ba berücksichtigt. Damit ist also sichergestellt, dass mit einem Minimum an Bauhöhe das Auslangen gefunden werden kann, woraus in weiterer Folge auch eine Reduktion des Gesamtgewichtes und der Eisenverluste resultiert.
Wie leicht einzusehen ist, resultiert daraus aber auch eine Reduktion der radialen Dicke d der Längsjoche gegenüber der Verwendung von bisher üblichen Querjochen und damit eine weitere Platzersparnis, wie sie in vielen Fällen sehr erwünscht ist. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass bei der erfindungsgemässen Lösung die durch Wirbelströme verursachten Zusatzverluste geringer sind, weil ein grösserer Teil der Streuflusslinien in Vorzugsrichtung der Bleche in die Querjoche eintreten kann, ohne senkrecht zur Blechebene gerichtete und damit Wirbelströme verursachende Komponenten zu besitzen.
Aus den obenstehend gegebenen Erläuterungen geht hervor, dass der erfindungsgemässe Vorschlag für die Ausbildung der Querjoche immer dann von besonderem Vorteil sein wird, wenn gedrängte Raumverhältnisse eine geringe Bauhöhe erforderlich machen und wenn der Streufluss einen Grossteil des Gesamtflusses ausmacht.
Letzteres ist vor allem z. B. bei sogenannten Glättungsdrosseln gegeben, deren hohe Induktivität bei geringer Bauhöhe eine grosse radiale Erstreckung der Wicklung und damit kräftige Streuflüsse bedingt.