CH635702A5 - Drosselspule. - Google Patents

Description

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PATENTANSPRÜCHE was zu einer örtlichen Erwärmung der Drosselspule einem ver-

1. Drosselspule, gekennzeichnet durch ein hohles Isolierge- mehrten Rauschen und einem Ansteigen des Streustromverlu-häuse, bestehend aus einem inneren Hohlkörper (4), einem die- stes führt.

sen umgebenden äusseren Hohlkörper (5) und zwei Platten (6, Ziel dieser Erfindung ist es, eine Drosselspule zu schaffen, in

7), die den zwischen dem inneren und äusseren Hohlkörper s welcher Leiter und ein Isoliergehäuse, das einen Eisenkern ent-bestehenden Hohlraum abdecken, durch einen Eisenkern (I), hält, nicht nur einen elektromagnetischen Abschnitt bilden, sonder in dem Gehäuse angeordnet ist und in diesem Hohlraum ver- dem auch als Verstärkungselemente wirken und das Gehäuse läuft, durch eine Mehrzahl von inneren Leiterstäben (8), die sich den Eisenkern komplett umschliesst, wodurch diese elektrisch parallel zueinander und in axialer Richtung im inneren Hohl- fester gegen eine hohe Spannung und mechanisch fester gegen körper erstrecken, durch eine Mehrzahl von äusseren Leiterstä- to eine elektromagnetische Kraft, die durch einen Spitzenstrom ben (9), die sich parallel zueinander und in axialer Richtung aus- erzeugt wird, sind. Ein anderes Ziel der Erfindung ist es, eine serhalb des äusseren Hohlkörpers erstrecken, durch eine Mehr- Drosselspule zu schaffen, die kleiner und leichter ist.

zahl von Verbindungsleitern ( 10), die die Enden der inneren Lei- Dieses Ziel wird erfindungsgemäss durch die kennzeichnen-terstäbe mit den Enden der äusseren Leiterstäbe so miteinander den Merkmale des Patentanspruches 1 erreicht.

verbinden, dass eine spiralförmige Stromwicklung um den 15 im folgenden sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsge-Eisenkern gebildet wird, und durch zwei Anschlussstücke ( 12), genstandes anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläu-die an den Enden der spiralförmigen Stromwicklung ange- tert. Es zeigen :

schlössen sind. Figur 1 eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel einer

2. Drosselspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, erfindungsgemässen Drosselspule,

dass der Verbindungsleiter (10) zwei Löcher (13) hat, und dass 20 Figur 2 ein Schnitt entlang der Linie II-II in Figur 1, die Leiterstäbe an ihren Enden jeweils einen Vorsprung (14) auf- Figur 3 einen Teil eines Abschnittes eines anderen Ausfüh-weisen, die mit den Löchern in Eingriff stehen, so dass jeder Ver- rungsbeispiels einer erfindungsgemässen Drosselspule, und bindungsleiter jeweils ein Paar, nämlich einen inneren und Figur 4 eine Draufsicht auf eine ringförmige Platte, die in ei-

einen äusseren Leiterstab hält. nem weiteren Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen

3. Drosselspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 25 Drosselspule verwendet wird.

dass eine ringförmige Platte ( 16) vorgesehen ist, die zwischen Wie aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich ist, weist die Dres den Platten (6,7) angeordnet ist und eine Vielzahl von Löchern seispule einen ringförmigen Eisenkern 1 und ein ringförmiges (15) aufweist, durch welche sich die äusseren Leiterstäbe erstrek- Isoliergehäuse auf. Der Kern 1 ist ein ringförmiges Eisenstück ken. oder ein Bündel Eisenbleche und ist im Isoliergehäuse angeord-

30 net. Das Gehäuse besteht aus einem inneren Hohlzylinder 4, einem äusseren Hohlzylinder 5, einer runden Platte 6 mit einer Mittelöffnung und einer viereckigen Platte 7 mit einer Mittelöffnung und vier Bohrungen 3 an den Ecken. Die Platten 6 und 7 Die Erfindung bezieht sich auf eine Drosselspule, insbeson- decken den ringförmigen Raum zwischen den Hohlzylindern 4 dere für Hochleistungs-Halbleiterschaltungen. 35 und 5 ab. Durch die Löcher 3 wird die Drosselspule mittels

In letzter Zeit wurden Leistungs wandier und Steuerapparate Schrauben oder ähnlichem befestigt. Die Hohlzylinder 4 und 5 im grossen Umfang entwickelt, bei denen Halbleiter, wie Thyris- und die Platten 6 und 7 sind aus einem organischen Isoliermatetoren angewendet werden. Die Spännungen und Ströme bei die- rial, wie Holz und Harz oder einem anorganischen Isoliermate-sen Geräten liegen zwischen zehn und hunderten von Kilovolt rial, wie Glas und Keramik hergestellt. Sie können auch aus und zehn bis hunderten von Kiloampère. Drosselspulen, die in 40 Metall bestehen und mit einem Isoliermaterial überzogen sein, diesen Geräten angewendet werden, müssen deshalb derartigen An der Innenwand des inneren Hohlzylinders 4 sind eine hohen Spannungen und Strömen widerstehen. Ferner ist es Vielzahl von inneren Leiterstäben 8 in regelmässigen Abständen erwünscht, dass sie so klein und leicht als möglich gemacht wer- angeordnet, die sich parallel zueinander in der Axialrichtung den. des Hohlzylinders 4 erstrecken. Jeder der inneren Leiterstäbe 8

Eine bekannte Drosselspule besteht aus einem isolierenden 45 ist an seinen Enden mit Gewinde 8a und 8b versehen. An der ringförmigen Rahmen und einem ringförmigen Eisenkern, der Aussenseite des äusseren Hohlzylinders 5 ist eine Vielzahl von in dem Rahmen angeordnet ist. Eine Mehrzahl von Drahtbün- äusseren Leiterstäben 9 in regelmässigen Abständen angeord-deln sind um das Gehäuse gewickelt, um eine bestimmte Strom- net, die sich parallel zueinander in axialer Richtung des Hohlzy-dichte zu erzeugen. Die Gehäusekerneinheit, die mit den Dräh- linders 5 erstrecken. Jeder der äussseren Leiterstäbe 9 ist an Seiten umwickelt ist, ist mit einer Grundplatte und anderen Hai- 50 nen Enden mit Gewinde 9a und 9b versehen.

teorganen verbunden. Der Kern, die Drähte und der Rahmen Die Drosselspule weist ferner eine Mehrzahl von Verbin-

bilden einen elektromagnetischen Abschnitt und die Grund- dungsleitern 10 auf, die an beiden Enden jeweils ein Loch aufplatte und die Halteorgane bilden einen mechanisch verstärken- weisen. Die Verbindungsleiter 10 verbinden die inneren Leiterden Abschnitt. Bei einer solchen Konstruktion der Drosselspule stäbe 8 mit den äusseren Leiterstäben 9 sowohl elektrisch als ist die mechanische Festigkeit des Rahmens oder der umwickel- 55 auch mechanisch, und zwar in folgender Weise. Wie in Figur 1 ten Drähte nicht voll berücksichtigt und der Rahmen dargestellt, sind das untere Ende 8b eines ersten inneren Verbin-

umschliesst den Kern nicht vollständig, so dass die Drosselspule dungsstabes 8A und das untere Ende 9b eines ersten äusseren nicht stark genug ist, um einer hohen Spannung zu widerstehen. Verbindungsstabes 9A in die Löcher eines ersten Leiters 10A

Wird eine solche Drosselspule in einem Gerät mit einer eingeführt. Durch zwei Muttern 11 wird dann der Leiter 10A an hohen Leistung angewendet, und einem Spitzenstrom, der eine 6o der Oberfläche der viereckigen Platte 7 befestigt. Das obere grosse elektromagnetische Kraft erzeugt, ausgesetzt, können die Ende 8a eines zweiten inneren Leiterstabes 8B und das obere Drähte verformt oder der Eisenkern zerbrochen werden. Dieses Ende 9a des äusseren Leiterstabes 9A werden in die Löcher eines Problem könnte gelöst werden, wenn man die Isolationen zwi- zweiten Verbindungsleiters 1 OB eingesteckt und durch zwei sehen dem Kern und dem Leiter und zwischen dem Leiter und Muttern wird der Verbindungsleiter 1 OB auf der Oberfläche der den Halteorganen und die Halteorgane selbst verstärkt, dies es runden Platte 6 befestigt. Dann werden das untere Ende 8b des wird aber dazu führen, dass die Drosselspule massiver und der zweiten inneren Leiterstabes 8B und das untere Ende 9b eines Abstand zwischen der Spule und dem Leiter grösser wird. Dar- zweiten äusseren Leiterstabes 9B in die Löcher eines dritten Ver-aus würde sich ein grösseres magnetisches Streufeld ergeben, bindungsleiters 10C eingesteckt und durch zwei Muttern 11 wird

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der Verbindungsleiter 1 OC an der Oberfläche der viereckigen dungsleiter 10 hat zwei Löcher 13 und jeder Verbindungsstab hat Platte 7 befestigt. Die anderen Verbindungsleiter 10 verbinden an seinen Enden je einen Vorsprung 14, der mit dem Loch des auf ähnliche Weise die inneren Leiterstäbe 8 mit den äusseren Verbindungsleiters 10 in Eingriff bringbar ist. Dadurch wird der Leiterstäben 9. Daraus ergibt sich, dass die Leiterstäbe 8 und 9 Zusammenbau der Drosselspule vereinfacht. Die leitenden Ele-und die Verbindungsleiter 10 einen spiralförmigen Strompfad 5 mente8,9und 10 können verschweisst oder vernietet werden. Es bilden, der um den ringförmigen Eisenkern 1 herum gewunden können irgendwelche Befestigungsverfahren angewendet wer-ist. den, solange eine gute elektrische Verbindung zwischen den Lei-

Zwei Anschlussstücke 12 sind an ein Ende von zwei inneren terelementen und eine ausreichende mechanische Festigkeit des Leiterstäben 8 angeschlossen, welche die Endabschnitte des spi- sich daraus ergebenen spiralförmigen Strompfades gewährlei-ralförmigen Strompfades bilden. Die Anschlussstücke 12 ragen io stet wird.

nach aussen. Die Leiterstäbe 8 und 9 und die Verbindungsleiter 10 beste-

Da das Isoliergehäuse den Eisenkern 1 vollständig hen entweder aus vollem Material oder aus rohrförmigem Mate-

umschliesst, widersteht die Drosselspule einer hohen Spannung rial. Die Drosselspule kann ferner mit einer ringförmigen Halte-und einer elektromagnetischen Kraft, die durch den Kern 1 platte 16, wie in Figur 4 dargestellt, versehen sein. Die Halte erzeugt wird, wenn eine Stromspitze auftritt. Das Isoliergehäuse 15 platte 16 weist eine Vielzahl von Löchern 15 auf, durch welche wirkt ferner als ein Halteorgan, um die Leiterstäbe 8 und 9 in der die äusseren Leiterstäbe 9 ragen. Die Halteplatte 16 ist im glei-vorgeschriebenen Stellung zu halten. Die Leiterstäbe 8 und 9 chen Abstand von der runden Platte 6 und der viereckigen Platte und die Verbindungsleiter 10, welche einen spiralförmigen 7 an der Aussenseite des Hohlzylinders 5 angeordnet, um die

Strompfad bilden, sind fest an beiden Platten 6 und 7 gehalten. mechanische Festigkeit der Drosselspule zu verbessern.

Somit können sie nicht verschoben werden, falls der Eisenkern I 20 Wie vorstehend beschrieben, ist der Eisenkern 1 vollständig eine grosse elektromagnetische Kraft erzeugt, wenn eine Strom- von dem Isoliergehäuse umschlossen. Der Eisenkern 1 und die spitze anliegt. Leiterelemente 8,9 und 10 bilden einen spiralförmigen Strom-

Bei der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Drosselspule hat pfad rund um den Kern 1 und sind deshalb sehr widerstandsfä-das Isoliergehäuse einen kreisförmigen Querschnitt. Es wird hig gegen eine hohe Spannung. Da die Leiterstäbe 8 und 9 mit-darauf hingewiesen, dass dieser Querschnitt auch ein rechtecki- 25 tels der Verbindungsleiter 10 gehalten werden, hat der spiralför-ger, ein eliptischer oder irgendeine andere Form haben kann. Er mige Strompfad, der durch diese Leiterelemente gebildet wird, muss nur auf die Form des Kernes 1 und die Ausbildung der Lei- eine sehr hohe Festigkeit gegen eine elektromagnetische Kraft, terstäbe 8 und 9 und der Verbindungsleiter 10 angepasst sein. die durch einen hohen Strom erzeugt werden kann. Da das Das Material und die Form der Leiterstäbe und Verbindungslei- Gehäuse und die Leiterelemente 8,9 und 10 gegen eine hohe ter sind so ausgewählt, dass die Leiterelemente einen ausrei- 30 Spannung stabil sind und als Verstärkungsglieder wirken, sind chenden Querschnitt bezüglich des spezifischen Widerstandes keine besonderen Halteorgane erforderlich. Weil das Isolierge-des Materials haben. häuse des Eisenkerns 1 komplett umschliesst, sind keine wei-

Bei der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Drosselspule teren Isolierorgane zwischen dem Kern 1 und den Leiterelemen-sind die Leiterstäbe 8 und 9 und die Verbindungsleiter 10 mittels ten 8,9 und 10 erforderlich. Somit kann eine extrem kleine und einer Schraubverbindung miteinander verbunden. Die Verbin- 35 leichte Drosselspule hergestellt werden, wobei die Kosten für dungsleiter 10 können auch in der in Figur 3 dargestellten Weise die Herstellung niedrig sind.

an die zwei Leiterstäbe 8 und 9 befestigt werden. Jeder Verbin-

1 Blatt Zeichnungen