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Magnetischer Kreis Die Erfindung bezieht sich auf einen magnetischen Kreis mit Blechschichten, die mindestens zwei rechteckige Fenster begrenzende Schenkel und Joche bilden, wobei in jeder dieser Schichten die Schenkel und die Joche je aus mindestens zwei nebeneinanderliegenden, sich in der Längsrichtung des betreffenden Schenkels oder Joches erstreckenden Blechen bestehen und in jeder dieser Schichten die Bleche jedes Aussenschenkels und mindestens diejenigen des obern Joches mindestens über einen Teil ihrer Länge und diejenigen des Mittelschenkels höchstens über den sich zwischen den Jochen erstreckenden Teil durch Kühlspalte voneinander getrennt sind.
Magnetische Kreise dieser Bauart sind bereits bekannt. Die Erfindung hat den Zweck, einen magnetischen Kreis dieser Art zu schaffen, wobei mindestens das obere Joch sich leichter ein- und ausfleckten lässt, der mechanische Zusammenhang zwischen den Jochen und den Schenkeln besser ist und die Verluste kleiner sind als bei den bekannten Kreisen. Sie besteht darin, dass der Mittelschenkel sich mit mindestens einem der beiden aussenliegenden Bleche mindestens bis zur obern Grenzfläche des obern Joches erstreckt.
Die Erfindung kann bei magnetischen Kreisen Verwendung finden, die Blechschichten aufweisen, in welchen die Bleche unter rechten Winkeln gegenein- anderstossen, aber sie kann auch bei magnetischen Kreisen mit Blechen benutzt werden, die unter Gehrungswinkeln gegeneinanderstossen.
Die Erfindung soll an Hand der Zeichnung, die einige beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung darstellt, näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigen: Fig.l und 2 zwei einander nachfolgende Schichten eines dreischenkligen magnetischen Kreises aus ferromagnetischem Material mit gerichteten magnetischen Eigenschaften, Fig. 3 und 4 zwei einander nachfolgende Schichten eines dreischenkligen magnetischen Kreises aus Material ohne magnetische Vorzugsrichtung, Fig. 5 und 6 in grösserem Massstab eine Einzelheit in zwei einander nachfolgenden Schichten des Kreises nach Fig. 1 und 2 an der Stelle,
wo der Mittelschenkel gegen das obere Joch stösst und Fig. 7 einen Querschnitt nach der Linie VII-VII in Fig. 6.
In Fig. 1 und 2 sind 1 und 2 Bleche der Aussenschenkel eines dreischenkligen magnetischen Kreises, dessen Schenkel und Joche in jeder Schicht aus zwei sich in der Längsrichtung derselben ausstreckenden, nebeneinanderliegenden Blechen besteht. Der Mittelschenkel ist aus sich nebeneinander erstreckenden Blechen 3, 4 zusammengesetzt. Das untere Joch besteht in der Schicht nach Fig. 1 aus Blechen 5, 6 und darüberliegenden Blechen 7, 8, und in der Schicht nach Fig.2 ebenso aus Blechen 5', 6', 7', 8'. Das obere Joch ist in beiden Schichten aus Blechen 9, 10 und sich darunter befindenden Blechen 11, 12 gebildet.
Es wird bemerkt, dass die Gruppierung der Bleche in der Schicht nach Fig.1 das Spiegelbild derjenigen der Schicht nach Fig.2 ist.
Die Schenkelbleche 1, 2, 3, 4 liegen mit schiefwinkligen Stossfugen 13, 14 gegen die Jochbleche 5, 5', 6, 6', 7, 7', 8, 81, 9, 10, 11, 12.
Zwischen den Blechen 1 und 2 und zwischen den Blechen 3 und 4 sind Kühlspalte 15 bzw. 16 freigelassen. Die Kühlspalte 15 erstrecken sich bis zu den Stossfugen 13, 14, und die Kühlspalte 16 endigen in der Nähe der innern Begrenzungsflächen der Jochbleche 7, 7', 8, 8' und 11, 12.
Die Bleche 9, 10 des obern Joches sind durch Kühlspalte 17, 18 von den Blechen 11 und 12 getrennt. Die Kühlspalte erstrecken sich von den Stossfugen 13, 14 bis zu den Flächen, die den Mittelschenkel und die Fenster begrenzen. Im untern Joch
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sind im vorliegenden Fall keine Kühlspalte nötig, da der magnetische Kreis sich im Betrieb mit dem untern Joch in kälterer Flüssigkeit als mit dem obern Joch befinden wird.
Werden die Schichten nach Fig. 1 und 2 aufeinandergelegt, so werden die Bleche des Mittelschenkels und die Jochbleche einander derart überlappen, dass Schichten mit rechtwinkligen Stossfugen zwischen den Schenkelblechen und den Jochblechen an dieser Stelle für die Versteifung des mechanischen Zusammenhanges nicht nötig sind. Solche Zwischenschichten können aber wohl zur Erhaltung des erforderlichen Zusammenhanges zwischen den Aussenschenkeln und den Jochen benutzt werden.
Der Anschluss des einen Teils des Mittelschenkels an den Aussenteilen der Joche ist gleich günstig wie derjenige des andern Teils dieses Schenkels an den innern Joch- teilen. Der Übergang des Fluxes aus dem Mittelschenkel in den obern Schenkel wird noch dadurch verbessert, dass die Kühlspalte 16 und 18 sich nicht bis in den Teil der Überlappung zwischen den Schenkelblechen und den Jochblechen erstrecken.
Die Wirkung der waagrechten Kühlspalte 17 und 18 wird verstärkt, wenn die isolierende und kühlende Flüssigkeit gut daraus abgeführt werden kann. Dies kann durch senkrechte Spalte 30 geschehen, die die Jochbleche 9 und 10 des obern Joches örtlich voneinander trennen (siehe Fig.7).
Für magnetische Kreise, bestehend aus einer Stahlsorte mit gerichteten magnetischen Eigenschaften, wird man eine Stossverbindung unter Gehrungs- winkeln zwischen den Schenkelblechen und den Joch- blechen bevorzugen. Hat das magnetische Material des Kreises keine Vorzugsrichtung, so können die Schenkelbleche und die Jochbleche unter rechten Winkeln gegeneinanderstossen, wie in Fig.3 und 4 dargestellt worden ist. Auch bei dieser Ausführungsform bestehen die Schenkel und das obere Joch in jeder Schicht aus zwei durch Kühlspalte voneinander getrennten Teilen. Die Bleche der Aussenschenkel des Kreises sind mit 19, 20 und diejenigen des Mittelschenkels mit 21 angegeben.
Das obere Joch besteht aus den Blechen 22, 23, 24, 25 und das untere Joch besteht in der Schicht nach Fig.3 aus Blechen 26, 27, 28, 29 und in der Schicht nach Fig.4 aus den Blechen 26', 27', 28', 29'. Die Bleche 22 und 23 des obern Joches können in der Weise nach Fig.7 in durch einen oder mehrere senkrechte Kühlspalte 30 voneinander getrennten Gruppen angeordnet sein.
Das besondere der Gruppierung der Bleche des magnetischen Kreises nach Fig.3 und 4 ist, dass in der Schicht nach Fig. 3 das linke Blech 21 des Mittelschenkels sich von der innern Grenzfläche des untern Joches bis zur äussern Grenzfläche des obern Joches und das rechte Blech 21 dieses Schenkels sich von der innern Grenzfläche des obern Joches bis zur äussern Grenzfläche des untern Joches erstreckt. In der Schicht nach Fig. 4 erstreckt das linke Blech 21 des Mittelschenkels sich von der untern Seite des obern Joches bis zur untern Seite des untern Joches und erstreckt sich das rechte Blech dieses Schenkels von der obern Seite des untern Joches 'bis zur obern Seite des obern Joches.
Auch hier erhält man sowohl eine für den mechanischen Zusammenhang günstige Überlappung als auch einen für die magnetischen Eigenschaften des Kreises günstigen Anschluss zwischen den Blechen des Mittelschenkels und denjenigen der Joche.
Obwohl die Zeichnung nur magnetische Kreise mit aus zwei Teilen bestehenden Schenkeln und Jochen darstellt, ist die Erfindung auch bei magnetischen Kreisen zu verwenden, von denen die Schenkel und die Joche aus mehr als zwei Teilen zusammengesetzt sind.
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Magnetic circuit The invention relates to a magnetic circuit with sheet metal layers which form at least two legs and yokes delimiting rectangular windows, the legs and yokes in each of these layers being made up of at least two adjacent, extending in the longitudinal direction of the leg or yoke in question There are sheets and in each of these layers the sheets of each outer limb and at least those of the upper yoke are separated from one another by cooling gaps at least over part of their length and those of the central limb at most over the part extending between the yokes.
Magnetic circles of this type are already known. The invention has the purpose of creating a magnetic circuit of this type, wherein at least the upper yoke can be more easily inserted and removed, the mechanical connection between the yokes and the legs is better and the losses are smaller than with the known circuits. It consists in that the middle leg extends with at least one of the two outer metal sheets at least as far as the upper boundary surface of the upper yoke.
The invention can be used in magnetic circuits which have sheet metal layers in which the sheets butt against each other at right angles, but it can also be used in magnetic circuits with sheets which butt against each other at miter angles.
The invention is to be explained in more detail with reference to the drawing, which shows some exemplary embodiments of the invention. In the drawing: FIGS. 1 and 2 show two successive layers of a three-legged magnetic circuit made of ferromagnetic material with directed magnetic properties, FIGS. 3 and 4 two successive layers of a three-legged magnetic circuit made of material without a preferred magnetic direction, FIGS. 5 and 6 on a larger scale a detail in two successive layers of the circle according to FIGS. 1 and 2 at the point
where the middle limb abuts against the upper yoke and FIG. 7 shows a cross section along the line VII-VII in FIG. 6.
In Fig. 1 and 2, 1 and 2 are sheets of the outer legs of a three-legged magnetic circuit, the legs and yokes in each layer of two adjacent sheets extending in the longitudinal direction of the same. The middle leg is composed of metal sheets 3, 4 extending next to one another. In the layer according to FIG. 1, the lower yoke consists of sheets 5, 6 and sheets 7, 8 above them, and in the layer according to FIG. 2 it also consists of sheets 5 ', 6', 7 ', 8'. The upper yoke is formed in both layers from metal sheets 9, 10 and metal sheets 11, 12 located below.
It is noted that the grouping of the sheets in the layer of Figure 1 is the mirror image of that of the layer of Figure 2.
The leg plates 1, 2, 3, 4 lie with oblique angled butt joints 13, 14 against the yoke plates 5, 5 ', 6, 6', 7, 7 ', 8, 81, 9, 10, 11, 12.
Cooling gaps 15 and 16 are left free between the sheets 1 and 2 and between the sheets 3 and 4. The cooling gaps 15 extend as far as the butt joints 13, 14, and the cooling gaps 16 end in the vicinity of the inner boundary surfaces of the yoke plates 7, 7 ', 8, 8' and 11, 12.
The sheets 9, 10 of the upper yoke are separated from the sheets 11 and 12 by cooling gaps 17, 18. The cooling gaps extend from the butt joints 13, 14 to the surfaces that delimit the central limb and the window. In the lower yoke
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In the present case, no cooling gaps are necessary, since the magnetic circuit will be in colder liquid during operation with the lower yoke than with the upper yoke.
If the layers according to FIGS. 1 and 2 are placed on top of one another, the sheets of the central leg and the yoke sheets will overlap each other in such a way that layers with right-angled butt joints between the leg sheets and the yoke sheets are not necessary at this point to stiffen the mechanical relationship. Such intermediate layers can, however, be used to maintain the necessary connection between the outer legs and the yokes.
The connection of one part of the central leg to the outer parts of the yokes is just as favorable as that of the other part of this leg to the inner yoke parts. The transition of the flux from the middle limb to the upper limb is further improved by the fact that the cooling gaps 16 and 18 do not extend into the part of the overlap between the limb plates and the yoke plates.
The effect of the horizontal cooling gaps 17 and 18 is increased if the insulating and cooling liquid can be easily removed therefrom. This can be done by vertical gaps 30 which separate the yoke plates 9 and 10 of the upper yoke from one another locally (see FIG. 7).
For magnetic circuits, consisting of a type of steel with directed magnetic properties, a butt joint with miter angles between the leg plates and the yoke plates will be preferred. If the magnetic material of the circle has no preferred direction, the leg plates and the yoke plates can butt against one another at right angles, as has been shown in FIGS. In this embodiment as well, the legs and the upper yoke in each layer consist of two parts separated from one another by cooling gaps. The plates of the outer legs of the circle are indicated by 19, 20 and those of the central leg by 21.
The upper yoke consists of the metal sheets 22, 23, 24, 25 and the lower yoke consists in the layer according to FIG. 3 from metal sheets 26, 27, 28, 29 and in the layer according to FIG. 4 from the metal sheets 26 ', 27 ', 28', 29 '. The plates 22 and 23 of the upper yoke can be arranged in the manner according to FIG. 7 in groups separated from one another by one or more vertical cooling gaps 30.
The special feature of the grouping of the sheets of the magnetic circuit according to FIGS. 3 and 4 is that in the layer according to FIG. 3 the left sheet 21 of the middle leg extends from the inner boundary surface of the lower yoke to the outer boundary surface of the upper yoke and the right sheet 21 of this leg extends from the inner interface of the upper yoke to the outer interface of the lower yoke. In the layer according to FIG. 4, the left sheet metal 21 of the middle leg extends from the lower side of the upper yoke to the lower side of the lower yoke and the right sheet metal of this leg extends from the upper side of the lower yoke to the upper side of the upper yoke.
Here, too, one obtains both an overlap which is favorable for the mechanical connection and a connection which is favorable for the magnetic properties of the circuit between the metal sheets of the center leg and those of the yokes.
Although the drawing shows only magnetic circles with legs and yokes consisting of two parts, the invention can also be used with magnetic circuits, of which the legs and the yokes are composed of more than two parts.