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Dreiphasiger magnetischer Körper Es ist schon vorgeschlagen worden, für einen drei- phasigen magnetischen Kreis, insbesondere für Transformatoren oder Drosselspulen, Kerne mit ganz oder teilweise nach einer Kreisevolvente gebogenen Blechen und aus aufgewickeltem Blech hergestellte Joche zu verwenden. Diese Teile wurden mittels Bolzen zu- sammengehalten, welche zentral im Kern angeordnet waren und durch einen im Joch vorgesehenen kreis- ringförmigen Zwischenraum hindurch führten, wobei also jedes Joch aus zwei konzentrisch zueinander liegenden, durch den Zwischenraum getrennten ringförmigen Teilen aufgebaut war.
Der Zusanunenhalt aller dieser Teile und die Herstellung der Joche war dabei kompliziert.
Vorliegende Erfindung stellt sich dieAufgabe, diesen Nachteil zu vermeiden. Der erfindungsgemässe drei- phasige magnetische Körper, insbesondere für Transformatoren und Drosselspulen ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kerne aus mindestens teilweise radial und achsensymmetrisch gerichteten Blechen bestehen, während die Joche aus einem Stück bestehen, welches durch stetiges, dichtes Aufwickeln eines Blechbandes hergestellt ist, wobei die Kerne in einem Dreieck so zwischen den beiden Jochen angeordnet sind, dass die Blechränder der Kern- und Jochbleche aneinandergrenzen und diese Teile durch Bolzen zusammengehalten werden,
welche zentral durch den Kern führen und die Joche in Löchern durchsetzen, die parallel zur Ebene des Blechbandes liegen, aus welchem das Joch hergestellt ist.
Vorliegende Erfindung bezweckt aber auch eine Anzahl Verbesserungen in der Montage der Kerne und Joche.
In der nachstehenden Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Diese beziehen sich auf dreiphasige Transformatoren, insbesondere mit toroid- oder dreieckförmigen Jochen, wobei selbstverständlich auch andere Jochformen als diese von der Erfindung umfasst werden.
Die Fig. 1 und 2 zeigen perspektivische Ansichten des Magnetkreises solcher Transformatoren.
Die Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch das Magnetsystem in der durch die Geraden aa und bb ge- bildeten Ebene einen Kern.
Die Fig. 4 stellt eine dreieckige Stütze dar, auf welcher das erfindungsgemässe Magnetsystem ruhen kann.
Die Fig. 5 schliesslich zeigt eine besondere Ausführungsform für das Loch im Joche, durch welches der Befestigungsbolzen tritt.
Der dreiphasige Magnetkreis ist wie folgt aufgebaut. Die drei Kerne 1, 1', 1" gemäss Fig. 1 bestehen aus nach einer Kreisevolvente gebogenen, achsensymmetrisch angeordneten oder einfach aus radial gerichteten Blechen, welche in der Kernmitte eine zylindrische Bohrung 3 freilassen, und sind in gleichseitigem Dreieck auf dem unteren Joche 2 angeordnet.
Dieses Joch und: auch das obere 2' haben gemäss Fig. 1 die Form eines Kreisringes oder gemäss Fig. 2 eines Dreieckes, und sind durch gleichmässiges Aufwickeln eines Blechbandes auf einem passend geformten Dorn hergestellt worden, wobei die einzelnen Blechwindungen straff aufeinanderliegen. Sie weisen drei Löcher 4 auf, welche in Richtung der Blechebenen das Joch durchbohren und über entsprechende Löcher des unteren Joches zu liegen kommen. Durch die Löcher 3 und 4 werden Befestigungsbolzen 5 gesteckt, dann die Wicklungen über die Kerne geschoben und schliesslich das obere Joch 2' aufgesetzt.
Um einen guten magnetischen Kontakt zwischen Joch und den so aufgesetzten Kernen sicherzustellen, ohne dass es nötig ist, die Enden der Bleche zu feilen, kann man zwischen diese Teile, in die Spalte 6, 6' Eisenpulver,
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gegebenenfalls gemischt mit einem Kunstharz bringen. Damit erhält man einen ebenen guten Sitz für die auf- gesetzten Joche, wobei die Reluktanz der Luftspalte verkleinert wird;
ferner wird damit das Entstehen kleiner Kurzschlusskreise durch allfällig sich kreuzende Blechkanten von Joch und Kernen verhindert.
Die zur Befestigung dienenden Bolzen 5 können so bemessen und angeordnet werden, dass sie auch für den Transport des Transformers benützbar sind. Wählt man als Teile des magnetischen Kreises solche von besonders grosser Steifheit, sind keine sich über das ganze Joch erstreckende Endplatten nötig, aber es genügt, in der Verlängerung der Kernachse Abschlussplat- ten, z.
B. 7, anzuordnen, deren Durchmesser ungefähr dem Kerndurchmesser entspricht mit zwischengelegten Isolierscheiben B. Zentrierstücke 9 zwischen Kern und Bolzen in der Nähe der Trennfugen 6, 6' verhindern die Verschiebung der Kerne.
Diese Bolzen 5 können rohrförmig hohl ausgebildet sein und dann der Zirkulation eines Kühlmittelstromes dienen. Radial gerichtete Austrittsöffnungen im Rohr schaffen eine Verbindung zur zylindrischen Öffnung 3. Diese zentrale Öffnung 3 hat dann zweckmässigerweise einen grösseren Durchmesser als die Löcher 4 in .den Jochen 2.
Ein auf diese Weise aufgebauter dreiphasiger Transformator kann auf einem Dreieckträger 11 gemäss Fig. 4 ruhen.
In einer speziellen Ausführungsform der Joche, dargestellt in Fig. 5, durchsetzen die dem Zusammenbau dienenden Bolzen 5 diese Joche nicht in Löchern 12 parallel zur Höhe des Bleches, welche beim Aufwickeln des Jochbleches gebildet werden.
Zu diesem Zweck werden in einem vorbestimmten Moment Keile passender Abmessung zwischen das kreis- oder dreieckförmig aufzuwickelnde Blech an den Stellen eingelegt, wo später die Öffnungen 12 für die Bolzen sein müssen. Unterwirft man die Joche einer geeigneten, bekannten Wärmebehandlung, so lassen sich nachher die Keile entfernen, ohne dass die Zwischenräume 12 ihre Form wieder ändern. Es ist aber auch möglich, anstelle der Keile Rohrstücke zwischen das Jochblech zu legen, welche nicht mehr entfernt wer- den, und durch welche die Bolzen 5 beim Zusammenbau gesteckt werden.
Im Falle von Transformatoren grösserer Leistung und Dimensionen können in den Jochen, sowohl bei den Ausführungen gemäss den Fig. 1 und 2 als auch gemäss Fig. 5, weitere Zwischenräame ähnlich den öff- nungen 12 vorgesehen werden, deren Anordnung in Übereinstimmung mit der Lage von Kühlkanälen in den Kernen gewählt wird.
Die beschriebenen Dreiphasenmotoren sind dank ihrer einfachen, kräftigen Bauelemente ausserordentlich einfach zu montieren und demontieren, was im übrigen mit grossen Vorteilen bei ihrem Transport verbunden ist.
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Three-phase magnetic body It has already been proposed to use cores with completely or partially involute sheets and yokes made from rolled sheet metal for a three-phase magnetic circuit, in particular for transformers or choke coils. These parts were held together by means of bolts which were arranged centrally in the core and passed through an annular gap provided in the yoke, each yoke thus being composed of two annular parts which were concentric to one another and separated by the gap.
Keeping all of these parts together and making the yokes was complicated.
The object of the present invention is to avoid this disadvantage. The three-phase magnetic body according to the invention, in particular for transformers and choke coils, is characterized in that the cores consist of at least partially radially and axially symmetrically directed metal sheets, while the yokes consist of one piece, which is produced by continuous, tight winding of a sheet metal strip, whereby the cores are arranged in a triangle between the two yokes so that the sheet metal edges of the core and yoke sheets adjoin one another and these parts are held together by bolts,
which run centrally through the core and penetrate the yokes in holes that are parallel to the plane of the sheet metal strip from which the yoke is made.
However, the present invention is also aimed at a number of improvements in the assembly of the cores and yokes.
In the following description and the accompanying drawings, the invention is explained in more detail on the basis of exemplary embodiments. These relate to three-phase transformers, in particular with toroidal or triangular yokes, with yoke shapes other than these naturally also being encompassed by the invention.
Figures 1 and 2 show perspective views of the magnetic circuit of such transformers.
3 shows a cross section through the magnet system in the plane formed by the straight lines aa and bb, a core.
4 shows a triangular support on which the magnet system according to the invention can rest.
Finally, FIG. 5 shows a special embodiment for the hole in the yoke through which the fastening bolt passes.
The three-phase magnetic circuit is constructed as follows. The three cores 1, 1 ', 1 ″ according to FIG. 1 consist of sheet metal bent along a circular involute, arranged axially symmetrically or simply from radially directed metal sheets, which leave a cylindrical bore 3 in the center of the core and are in an equilateral triangle on the lower yoke 2 arranged.
This yoke and: also the upper 2 'have the shape of a circular ring according to FIG. 1 or a triangle according to FIG. 2, and have been produced by evenly winding a sheet metal strip onto a suitably shaped mandrel, the individual sheet metal windings lying tightly on one another. They have three holes 4 which pierce the yoke in the direction of the sheet metal planes and come to rest over corresponding holes in the lower yoke. Fastening bolts 5 are inserted through holes 3 and 4, then the windings are pushed over the cores and finally the upper yoke 2 'is attached.
In order to ensure a good magnetic contact between the yoke and the cores placed in this way, without the need to file the ends of the sheet metal, iron powder,
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if necessary mixed with a synthetic resin. This gives a flat, good fit for the attached yokes, with the reluctance of the air gaps being reduced;
This also prevents the formation of small short circuits due to the sheet metal edges of the yoke and cores that may cross.
The bolts 5 used for fastening can be dimensioned and arranged such that they can also be used for transporting the transformer. If parts of the magnetic circuit are selected that are particularly rigid, no end plates extending over the entire yoke are necessary, but it is sufficient to use end plates in the extension of the core axis, e.g.
B. 7, to be arranged, the diameter of which corresponds approximately to the core diameter with interposed insulating washers B. Centering pieces 9 between the core and bolts in the vicinity of the parting lines 6, 6 'prevent the displacement of the cores.
These bolts 5 can be tubular and hollow and then serve to circulate a coolant flow. Radially directed outlet openings in the tube create a connection to the cylindrical opening 3. This central opening 3 then expediently has a larger diameter than the holes 4 in the yokes 2.
A three-phase transformer constructed in this way can rest on a triangular support 11 according to FIG.
In a special embodiment of the yokes, shown in FIG. 5, the bolts 5 used for assembly do not penetrate these yokes in holes 12 parallel to the height of the sheet, which are formed when the sheet yoke is wound up.
For this purpose, wedges of suitable dimensions are inserted at a predetermined moment between the circular or triangular sheet to be wound up at the points where the openings 12 for the bolts must later be. If the yokes are subjected to a suitable, known heat treatment, the wedges can then be removed without the spaces 12 changing their shape again. However, it is also possible, instead of the wedges, to place pipe pieces between the yoke plate which are no longer removed and through which the bolts 5 are inserted during assembly.
In the case of transformers of greater power and dimensions, further intermediate spaces similar to openings 12 can be provided in the yokes, both in the embodiments according to FIGS. 1 and 2 and according to FIG. 5, their arrangement in accordance with the position of Cooling channels in the cores is selected.
The three-phase motors described are extremely easy to assemble and dismantle thanks to their simple, strong components, which is also associated with great advantages in their transport.