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Verfahren zum Zusammenpressen des Eisenkerns eines Transformators Den aus einzelnen Blechen aufgeschichteten Eisenkernen für Leistungstransformatoren wird bekanntlich die erforderliche mechanische Festigkeit dadurch verliehen, dass die Schenkel und Joche solcher Kerne mit durch die Schenkel und Joche hindurchgehenden Pressbolzen unter Zuhilfenahme von beiderseits am Kern anliegenden Pressplatten zusammengepresst werden.
Dieses bekannte und bisher in der Praxis angewandte Verfahren der Kernpressung ist jedoch mit Nachteilen behaftet, die Anlass zu Überlegungen gaben, wie man die Kernpressung in zweckmässiger Weise, insbesondere unter Wegfall der P.ressbolzen, verbessern könnte.
Voraussetzung für die Anwendung ides bisherigen Verfahrens ist zunächst ein aufwendiger Arbeitsgang, nämlich das Stanzen einer Reihe von Löchern in jedes einzellne der Bleche, durch die später die Pressbolzen hindurchgesteckt werden. Die Bolzenlöcherstellen dann im fertigen Kern Querschnittseinschnürungen für den magnetischen Fluss mit örtlichen Induktions- und damit Eisenverlusterhöhungen dar.
Eine zusätzliche Erhöhung der Ummagnetisie- rungsverluste ergibt isich bei den heute fast ausschliesslich verwendeten kornorientierten Blechen .dadurch, dass in der Nähe der Bolzenlöcher der magnetische Fluss von der erwünschten, optimale Eigenschaften aufweisenden Längs-> oder Walzrichtung der Bleche abweicht. Ein weiterer Nachteil beim bisherigen Verfahren ist (die durch idie Pressung verursachte hohe örtliche mechanische Spannung in den Blechen in der Umgebung der Pressbolzen, die wiederum erhöhte Eisenverluste zur Folge hat.
Die zur Pressung notwendigen Pressplatten wirken sich insofern ungünstig aus, als .sie Raum beanspruchen, der bei Wegfall der Pressplatten mit aktivem Material ausgefüllt werden könnte. Ausserdem entstehen im Betrieb auch in den Pressplatten zusätzliche Eisenverluste.
Die Erfindung ,ermöglicht nun eine Lösung des Problems, durch die sämtliche obengenannten Nachteile vermieden werden und durch die die Eisenkerne in ihren Eigenschaften verbessert und .ausserdem in der Herstellung verbilligt werden, speziell bei Rahmen- oder Spaltkernen bzw. bei solchen Kernen, .die einen oder auch mehrere zumindest über einen Teil der gesamten Schenkel- bzw. Jochlänge sich erstreckende Kühlkanäle aufweisen.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zusammenpressen des aus :einzelnen Blechen geschichteten Eisenkerns eines Transformators und zeichnet sich dadurch aus, (dass jede der den Kern umschlingenden Bandagen ihrerseits von einer Spannbandage umschlungen wird, die durch den Spalt des Kernes geführt wird und beim Festspannen die Kernbandage spannt und an zwei gegenüberliegenden Stellen in den Spalt hineinzieht.
Di.e Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel anhand,der Zeichnung näher erläutert werden: Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch Iden Schenkel bzw. das Joch eines mit einem Spalt versehenen Eisenkerns. Die beiden Kernhälften 1 sind durch den Spalt 2 voneinander getrennt und mittels Distanz- ,stücke 3 gegeneinander abgestützt. Der Kern wird von der Kernbandage 4 umschlungen, die ihrerseits von der im Spalt 2 liegenden Spannbandage 5 umfasst wird.
Durch das Anspannen ,der Spannbandage 5 ergibt sich eine wesentlich stärkere Pressung des Kerns als bei Verwendung und Anspannen der Kernbandage 4 allein. Die Kernbandage 4 muss so beschaffen sein, dass sie keine Kurzschlusswindung darstellt. Sie kann daher beispielsweise aus einem endlosen oder an einer Stelle zusammengesetzten Kunststoffband oder aber aus einem Metallband bestehen,
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in das an einer Stelle ein Isolierstück eingesetzt ist.
Die Spannbandage 5 stellt eine langgezogene Windung dar, ideren Achse senkrecht zur magnetischen Flussrichtung steht, so dass keine Spannung in derselben induziert wird und beispielsweise ein Metallband Verwendung finden könnte. Ebensogut kann natürlich auch für die Spannbandage 5 sin elektrisch nicht leitendes Material verwendet werden,
wobei die Spannbandage nach dem Festspannen beispielsweise durch eine Klemm- oder Quetschverbindung an einer Stelle ihres Umfanges zusammengehalten wird. Die Lage der Distanzstücke 3 und der Spannbandage 5 zueinander kann zweckmässigerweise so gewählt werden, dass die Distanzstücke von der durch die Spannbandage gebildeten Windung umschlossen werden.
Fig. 2 zeigt die Seitenansicht eines Teiles eines Schenkels oder Joches mit in bestimmten Abständen aufgebrachten Bandagen. Die Abstände der Kernbandagen 4 untereinander richten sich nach den Erfordernissen der Kernpressung und sind beispielsweise abhängig vom Durchmesser bzw. Gewicht des Kernes.
Fig. 3 zeigt schliesslich einen Schnitt entsprechend der Linie A -A aus Fig. 2, aus dem insbesondere. die Lage der Distanzstücke 3 innerhalb ider durch die Spannbandage 5 gebildeten Windungen hervorgeht.
Durch das Einbringen irgendwelcher Konstruktionselemente, wie Spannbolzen oder Spannbänder, in den Spalt 2 des Eisenkerns wird die ölzirkulation und Kühlung, die gerade an den Stirnflächen der Bleche, also im Spalt 2 zwischen den Kernhälften 1, besonders wirksam sein kann, beeinträchtigt. Verwindet man nun entsprechend .einer zweckmässigen Weiterbildung der Erfindung die Spannbandage 5 im Spalt 2 gemäss Fig. la und 3a, so wird diese Behinderung der ölzirkulation @so klein wie möglich gehalten,
@da gerade in der Mitte des Kerns, wo die Wärmeabfuhr am wichtigsten 'Lit, der Spalt 2 nur durch die Materialdicke der Spannbandage 5, nicht jedoch durch die Breite der Spannbandage 5 eingeengt wird.
Im Ausführungsbeispiel wunde die Erfindung an einem Kern beschrieben, der einen .Spalt senkrecht zur Blechebene aufweist. Ebenso gut ist es natürlich auch denkbar, dass die Erfindung bei solchen Kernen zur Anwendung kommt, die einen oder mehrere Kanäle, wie sie beispielsweise als Kühlkanäle angewendet werden, in der Blechebene aufweisen. Für eine solche Ausführung ergeben sich die gleichen Wirkungen und Vorteile wie für die im Beispiel dargestellte Form.
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Method for compressing the iron core of a transformer It is known that the iron cores for power transformers stacked up from individual sheets of metal are given the necessary mechanical strength by pressing the legs and yokes of such cores together with press bolts passing through the legs and yokes with the aid of pressure plates resting on both sides of the core.
However, this known method of core pressing, which has so far been used in practice, has disadvantages, which gave rise to considerations as to how the core pressing could be improved in an expedient manner, in particular by eliminating the pressing bolts.
The prerequisite for using the previous method is first of all a complex operation, namely the punching of a series of holes in each individual sheet through which the extrusion bolts are later inserted. The bolt holes then represent cross-sectional constrictions in the finished core for the magnetic flux with local induction and thus iron loss increases.
An additional increase in the magnetic reversal losses results in the grain-oriented sheets used almost exclusively today, because the magnetic flux in the vicinity of the bolt holes deviates from the desired, optimal properties having the longitudinal or rolling direction of the sheets. Another disadvantage of the previous method is (the high local mechanical tension caused by the pressing in the sheets in the vicinity of the extrusion bolts, which in turn results in increased iron losses.
The pressing plates required for pressing have an unfavorable effect as they take up space that could be filled with active material if the pressing plates were omitted. In addition, additional iron losses also occur in the press plates during operation.
The invention now enables a solution to the problem, through which all of the above-mentioned disadvantages are avoided and through which the properties of the iron cores are improved and, in addition, they are cheaper to manufacture, especially in the case of frame or split cores or cores such as those or also have a plurality of cooling channels extending at least over part of the entire leg or yoke length.
The invention relates to a method for pressing together the iron core of a transformer, which is layered from individual metal sheets, and is characterized by the fact that each of the bandages wrapping around the core is in turn wrapped by a clamping bandage that is passed through the gap in the core and the core bandage when tightened and pulls it into the gap at two opposite points.
The invention is to be explained in more detail using an exemplary embodiment with reference to the drawing: FIG. 1 shows a cross section through the leg or the yoke of an iron core provided with a gap. The two core halves 1 are separated from one another by the gap 2 and supported against one another by means of spacer pieces 3. The core is wrapped by the core bandage 4, which in turn is encompassed by the tension bandage 5 located in the gap 2.
The tensioning of the tensioning bandage 5 results in a significantly stronger compression of the core than when the core bandage 4 is used and tightened alone. The core bandage 4 must be designed so that it does not represent a short-circuit turn. It can therefore consist, for example, of an endless plastic band or a plastic band composed at one point, or a metal band,
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in which an insulating piece is inserted at one point.
The tension bandage 5 represents an elongated turn, the axis of which is perpendicular to the direction of the magnetic flux, so that no tension is induced in the same and a metal band, for example, could be used. An electrically non-conductive material can of course also be used for the clamping bandage 5,
wherein the clamping bandage is held together after tightening, for example by a clamping or crimping connection at one point on its circumference. The position of the spacers 3 and the tensioning bandage 5 with respect to one another can expediently be selected so that the spacers are enclosed by the winding formed by the tensioning bandage.
Fig. 2 shows the side view of part of a leg or yoke with bandages applied at certain intervals. The distances between the core bandages 4 depend on the requirements of the core compression and are, for example, dependent on the diameter or weight of the core.
Finally, FIG. 3 shows a section along the line A-A from FIG. 2, from which in particular. the position of the spacers 3 within ider turns formed by the clamping bandage 5 emerges.
By introducing any structural elements, such as tension bolts or tension bands, into the gap 2 of the iron core, the oil circulation and cooling, which can be particularly effective at the end faces of the sheets, i.e. in the gap 2 between the core halves 1, is impaired. If, in accordance with an expedient further development of the invention, the clamping bandage 5 is twisted in the gap 2 according to FIGS. 1 a and 3 a, this obstruction to the oil circulation is kept as small as possible,
Right in the middle of the core, where heat dissipation is most important, the gap 2 is only narrowed by the material thickness of the clamping bandage 5, but not by the width of the clamping bandage 5.
In the exemplary embodiment, the invention is described on a core which has a gap perpendicular to the plane of the sheet. It is of course also conceivable that the invention can be used in cores that have one or more channels, such as those used as cooling channels, in the plane of the sheet. The same effects and advantages result for such an embodiment as for the form shown in the example.