<Desc/Clms Page number 1>
Induktionsgerät, insbesondere Transformator oder Drosselspule Die Erfindung betrifft ein Induktionsgerät, insbesondere Transformator oder Drosselspule, mit einer Abschirmung eins metallischen Teils, gegen magnetische Streufelder.
Es ist bekannt, Abschirmungen aus Magnetblechstreifen herzustellen, die senkrecht zur Oberfläche des abzuschirmenden metallischen Teils angeordnet sind, so dass die magnetischen Streulinien im wesentlichen nur auf Blechkanten auftreffen und die Wirbelstromverluste in den Blechen klein bleiben. Damit ist aber der Nachteil verbunden, dass man sehr viele, schmale Blechstreifen herstellen muss, und dass ihre Befestigung senkrecht zur Oberfläche des abzuschirmenden Teils schwierig und kostspielig ist. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass diese Anordnung stets unnötig platzraubend ausfällt, da man so schmale Blechstreifen, wie sie an sich genügen würden, nicht schneiden könnte (sie würden beim Schneiden krumm werden) und auch nicht befestigen könnte.
Die Erfindung vermeidet diese Nachteile dadurch, dass an Oberflächen des metallischen Teils, auf welche die Streufelder auftreffen, Ferromagnetbleche parallel zur Oberfläche angeordnet sind.
Die Erfindung überwindet damit ein altes, von der Fachwelt allgemein akzeptiertes Vorurteil, wonach eine solche Anordnung keine merkliche Verminderung der durch die Streufelder bewirkten Zusatzverluste bringen könne, weil die Streufeldlinien hierbei auf die Oberfläche anstatt auf die Kanten der Abschirmbleche träfen, so dass lediglich in den Abschirmblechen anstatt im abzuschirmenden metallischen Teil die Wirbelströme aufträten. Vermutlich konnte sich das auf zu stark vereinfachten, theoretischen Betrachtungen beruhende Vorurteil so lange halten, weil eine genaue Erfassung und Lokalisierung der Zusatzverluste versuchstechnisch sehr schwierig ist.
Der Erfinder hat nun aber anhand von überlegungen und sorgfältig erarbeiteten Versuchsresultaten erkannt, dass bei der Anordnung gemäss der Erfindung die Zusatzverluste zwar nicht ganz so stark vermindert werden wie bei der üblichen Anordnung von Blechstreifen senkrecht zur Oberfläche des abzuschirmenden Teils, dass die Verminderung aber immer noch beträchtlich ist, und dass diese geringfügige Unterlegenheit der erfin- dungsgemässen Anordnung mehr als ausgeglichen wird durch die damit verbundenen Vorteile hinsichtlich Vereinfachung, Verbilligung und Platzersparnis.
Es ist von wesentlichem Vorteil, wenn die der Abschirmung dienenden Magnetbleche an denjenigen Enden an denen die Streufelder überwiegend auftreffen (z. B. gegenüber dem oberen und unteren Wicklungsende) und im Bereich ihres überwiegenden Auftreffens derart abgestuft sind, dass das längste der Magnetbleche oder Magnetblechpakete dem abzuschirmenden metallischen Teil zugewandt ist.
Diese Abstufung entspricht dem verteilten Auftreffen des Streuflusses, so dass jede Stufe ungefähr gleich viel Streufluss einfängt und die Induktion in den verschieden langen Blechen oder Blechpaketen ungefähr gleich ausfällt; dies bewirkt sowohl eine Verminderung der zusätzlichen Eisenverluste als auch eine Materialersparnis. Ausserdem trifft dank der Abstufung ein wesentlicher Teil des Streuflusses tatsächlich auf die durch die Stufen gebildeten Blechkanten anstatt auf die Oberflächen der Magnetbleche, so dass hierdurch abermals die Zusatzverluste vermindert werden.
Der letztgenannte Vorteil tritt in noch höherem Masse auf, wenn die der Abschirmung dienenden Magnetbleche aus Transformatorblech mit magnetischer Vorzugsrichtung bestehen, und wenn sie so angeordnet sind, dass die Vorzugsrichtung mit der Hauptrichtung des von den Magnetblechen gebildeten magnetischen Rückschlusses für die Streufelder übereinstimmt, also z. B. von oben nach unten verläuft, wenn es sich um
<Desc/Clms Page number 2>
einen hauptsächlich am oberen und unteren Wicklungsende austretenden Streufluss handelt.
Der abzuschirmende metallische Teil kann beispielsweise eine der Kernpressung dienende Zugstange sein, insbesondere eine solche von flachem Querschnitt, wie man sie zwecks Platzersparnis bei Anordnung zwischen Eisenkern und Wicklung bevorzugt. Eine solche Zugstange ist relativ breit, ihre Abschirmung ist also lohnend, konnte aber bisher praktisch nicht durchgeführt werden, weil bei der üblichen Anordnung von Magnetblechstreifen senkrecht zur Oberfläche des abzuschirmenden Teils der gerade zwischen Kern und Wicklung sehr wesentliche Vorteil der Platzersparnis verloren gegangen wäre.
Die Abschirmung gemäss der Erfindung trägt dagegen nur unbedeutend auf und verursacht zudem nur unbedeutende Mehrkosten, die wesentlich unter der Kapitalisierung der eingesparten Verluste liegen. Dies ist besonders dann der Fall, wenn um die Zugstange und die der Abschirmung dienenden Magnetbleche Bandagen aus elektrisch nicht leitendem Material (z. B. Polyesterharz mit Fasereinlage) angeordnet und die Magnetbleche untereinandei und mit den Bandagen und der Zugstange verklebt sind, wobei als Klebemittel z. B. ein selbsthärtendes Epoxydharz dienen kann.
Der abzuschirmende metallische Teil kann weiterhin beispielsweise eine Behälterwand des Induktionsapparates sein. Auch in diesem Falle stellt das Aufkleben auf die Behälterwand bzw. auf deren innere Oberfläche eine einfache und wirtschaftliche Befestigungsart dar. Selbstverständlich kann man dann die der Abschirmung dienenden Magnetbleche der Breite nach unterteilen und weitere konstruktive Massnahmen treffen, um sie zu befestigen oder in ihrer Lage zu sichern, etwa durch Anordnung von Leisten, welche sie gegen die Behälterwand pressen. Es ist noch anzumerken, dass das Kleben einer Geräuschbildung vorbeugt.
Die Erfindung wird anhand von Beispielen durch die beigegebenen Zeichnungen erläutert. Unter diesen stellen dar Fig. 1 einen Schnitt durch einen Teil eines Transformators; Fig. 2 hieraus vergrössert herausgezeichnet ein Stück der Zugstange mit der Abschirmung gemäss der Erfindung in Seitenansicht; Fig. 3 die Zugstange mit Abschirmung in Ansicht auf ihre flache Seite und angebracht am Eisenkern, dessen Pressung sie dient.
In Fig. 1 erkennt man den Aktivteil eines Transformators aus Eisenkern 1 und Wicklungen 2 im zugehörigen Behälter 3. Der Pressung des Kerns dient die flache Zugstange 4 mit einer Abschirmung 5 gemäss der Erfindung sowie Bandagen 6 um Zugstange und Abschirmung 8 gemäss der Erfindung. Gestrichelt angedeutet sind Streulinien 9, die hauptsächlich am oberen und unteren Ende der Wicklungen austreten und von dort ausgehend hauptsächlich auf das obere und untere Ende der Abschirmungen 5 und 8 auftreffen; man erkennt, dass die Abschirmungen in diesen Bereichen abgestuft sind.
Um dies noch deutlicher zu zeigen, ist der in Fig. 1 im gestrichelten Kreis A befindliche Teil der Zugstange 4 und des oberen Endes der Abschirmung 5 in Fig. 2 vergrössert herausgezeichnet. Aus wirtschaftlichen Gründen zieht man es meistens vor, jede der Stufen für ein Blechpaket aus einigen Blechen zu bilden, obwohl eine Abstufung von Blech zu Blech, die dann feiner als gezeichnet wäre, noch etwas günstigere Verhältnisse bezüglich der Wirkung der Abschirmung ergäbe.
Fig. 3 zeigt die Zugstange 4 von Fig. 1 in Ansicht von rechts, versehen mit der Abschirmung 5 und den Bandagen 6, angebracht am Eisenkern 1.