CH635702A5

CH635702A5 - Choke coil.

Info

Publication number: CH635702A5
Application number: CH1199278A
Authority: CH
Inventors: Toshihiko Tsuji
Original assignee: Nippon Kinzoku Co Ltd
Priority date: 1977-11-22
Filing date: 1978-11-22
Publication date: 1983-04-15
Also published as: GB2008858A; FR2409584B1; FR2409584A1; CA1128154A; JPS5482345U; DE2850657C2; JPS5730834Y2; DE2850657A1; SE440964B; SE7811977L; GB2008858B

Description

635 702 635 702

2 2nd

PATENTANSPRÜCHE was zu einer örtlichen Erwärmung der Drosselspule einem ver- PATENT CLAIMS resulting in local heating of the inductor

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. 1. Choke coil, characterized by a hollow insulating noise and an increase in the leakage current loss, consisting of an inner hollow body (4), one of which leads.

sen umgebenden äusseren Hohlkörper (5) und zwei Platten (6, Ziel dieser Erfindung ist es, eine Drosselspule zu schaffen, in sen surrounding outer hollow body (5) and two plates (6, object of this invention is to provide a choke coil 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. 7), which holds the conductors between the inner and outer hollow body s which conductor and an insulating housing, which cover an existing cavity from an iron core, by an iron core (I), not only form an electromagnetic section, but is arranged in the housing and in this cavity also act as reinforcing elements and the housing runs through a plurality of inner conductor bars (8) which completely enclose the iron core, as a result of which they are electrically parallel to one another and in the axial direction in the inner cavity against a high voltage and extend mechanically more firmly against the body, by means of a plurality of external conductor positions, an electromagnetic force which is generated by a peak current (9) which is generated parallel to one another and in the axial direction. Another object of the invention is to extend one outside of the outer hollow body by a multi-choke coil which is smaller and lighter.

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. Number of connecting conductors (10) that meet the ends of the inner wires. This object is achieved according to the invention by the marking bars with the ends of the outer conductor bars so as to achieve the features of claim 1.

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 : connect that a spiral current winding is formed around the 15 exemplary embodiments of the iron core according to the invention, and by two connecting pieces (12), the subject of which is explained in more detail with reference to the accompanying drawings, at the ends of the spiral current winding. Show it :

schlössen sind. Figur 1 eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel einer are locks. Figure 1 is a plan view of an embodiment of a

2. Drosselspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, erfindungsgemässen Drosselspule, 2. choke coil according to claim 1, characterized in that choke coil according to the invention,

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- that the connecting conductor (10) has two holes (13), and that 20 Figure 2 is a section along the line II-II in Figure 1, the conductor rods at their ends each have a projection (14) on Figure 3 part of a portion of a other designs, which are in engagement with the holes, so that each example of a choke coil according to the invention and the connecting conductor each have a pair, namely an inner and FIG. 4 a plan view of an annular plate which is in a

einen äusseren Leiterstab hält. nem weiteren Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen holds an outer ladder. nem another embodiment of the inventive

3. Drosselspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 25 Drosselspule verwendet wird. 3. inductor according to claim 1, characterized in that 25 inductor is used.

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- that an annular plate (16) is provided, which can be seen between FIGS. 1 and 2, the dres the plates (6,7) is arranged and a plurality of holes seispule an annular iron core 1 and an annular (15) has, through which the outer conductor rods extend insulating housing. The core 1 is a ring-shaped piece of iron ken. or a bundle of iron sheets and is arranged in the insulating housing

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 30 net. The housing consists of an inner hollow cylinder 4, an outer hollow cylinder 5, a round plate 6 with a central opening and a square plate 7 with a central opening and four bores 3 at the corners. The plates 6 and 7 The invention relates to a choke coil, in particular covering the annular space between the hollow cylinders 4, for high-performance semiconductor circuits. 35 and 5 from. Through the holes 3 the choke coil is by means of

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 Lately, power converters and control devices have been fastened with screws or the like. The hollow cylinders 4 and 5 developed to a large extent, in which semiconductors such as thyris and the plates 6 and 7 are used from an organic Isoletmatetoren. The voltages and currents in materials such as wood and resin or an inorganic insulating material device are between ten and hundreds of kilovolts such as glass and ceramics. You can also choose from ten to hundreds of kiloamps. Choke coils, which consist of 40 metal and are coated with an insulating material, are used in these devices, therefore must withstand such high voltages and currents on the inner wall of the inner hollow cylinder 4. Furthermore, it is desirable to have a plurality of inner conductor bars 8 at regular intervals so that they are made as small and light as possible, which are parallel to each other in the axial direction. of the hollow cylinder 4 extend. Each of the inner conductor bars 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. A known choke coil consists of an insulating 45 is provided at its ends with threads 8a and 8b. On the annular frame and an annular iron core, the outside of the outer hollow cylinder 5, a plurality of is arranged in the frame. A plurality of wire bundle outer conductor bars 9 arranged at regular intervals are wound around the housing in order to generate a specific current which is parallel to one another in the axial direction of the hollow cy density. The housing core unit, which extend with the spindle 5. Each of the outer conductor bars 9 is wrapped on the sides, is provided with a base plate and other shank ends with threads 9a and 9b.

teorganen verbunden. Der Kern, die Drähte und der Rahmen Die Drosselspule weist ferner eine Mehrzahl von Verbin- connected organs. The core, the wires and the frame The choke coil also has a plurality of connection

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- form an electromagnetic section and the grounding conductors 10, which plate a hole at both ends and the holding members form a mechanically reinforcing manner. The connecting conductors 10 connect the inner conductors to the section. In such a construction of the inductor rods 8 with the outer conductor rods 9 are both electrical and the mechanical strength of the frame or the wrapping 55 is also mechanical, in the following manner. As shown in FIG. 1, the wires are not fully taken into account and the frame is shown, the lower end 8b of a first inner connection

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 does not completely enclose the core, so that the choke coil extension rod 8A and the lower end 9b of a first outer one are not strong enough to withstand a high voltage. Connecting rod 9A in the holes of a first conductor 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 If such a choke coil is inserted in a device with a. The conductor 10A is then applied to high power by two nuts 11 and a peak current which fixes a 6o of the surface of the square plate 7. The upper large electromagnetic force generated, exposed, the ends 8a of a second inner conductor bar 8B and the upper wires can be deformed or the iron core can be broken. This end 9a of the outer conductor rod 9A will be solved in the holes of a problem if the insulation between the second connecting conductor 1 OB is inserted and through two see the core and the conductor and between the conductor and nuts the connecting conductor 1 OB is on the Surface of the holding members and the holding members themselves reinforced, this round plate 6 attached. Then the lower end 8b of the will lead to the choke coil becoming more solid and the second inner conductor bar 8B and the lower end 9b of a distance between the coil and the conductor larger. A larger stray magnetic field would result from the second outer conductor bar 9B in the holes of a third Ver-out, the binding conductor 10C is inserted and is inserted by two nuts 11

3 3rd

635 702 635 702

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- the connecting conductor 1 OC on the surface of the square manure conductor 10 has two holes 13 and each connecting rod has plate 7 attached. The other connecting conductors 10 each connect a projection 14 at its ends, which can be brought into engagement with the hole in the inner conductor rods 8 in a similar manner with the outer connecting conductor 10. This makes the conductor bars 9. It follows that the conductor bars 8 and 9 simplify assembly of the inductor. The conductive ele and the connecting conductors 10 a spiral current path 5 elements 8, 9 and 10 can be welded or riveted. Any fastening method can be used to form the wound around the annular iron core 1. as long as there is a good electrical connection between the cables

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. Two connecting pieces 12 are connected to one end of two inner terelements and a sufficient mechanical strength of the conductor bars 8, which form the end sections of the spiral current path resulting therefrom, guarantee-shaped current path. The connectors 12 protrude io stet.

nach aussen. Die Leiterstäbe 8 und 9 und die Verbindungsleiter 10 beste- outward. The conductor bars 8 and 9 and the connecting conductors 10 are

Da das Isoliergehäuse den Eisenkern 1 vollständig hen entweder aus vollem Material oder aus rohrförmigem Mate- Since the insulating housing completely encloses the iron core 1 either from full material or from tubular material

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 encloses, the choke coil resists a high voltage rial. The choke coil can also be provided with an annular holding force and an electromagnetic force which is plate 16 through the core 1, as shown in FIG. 4. The stop is generated when a current spike occurs. The insulating housing 15 plate 16 has a plurality of holes 15, through which also acts as a holding member around the conductor bars 8 and 9 in which the outer conductor bars 9 protrude. The holding plate 16 is to be kept in the same prescribed position. The conductor bars 8 and 9 Chen distance from the round plate 6 and the square plate and the connecting conductor 10, which a spiral 7 arranged on the outside of the hollow cylinder 5 to the

Strompfad bilden, sind fest an beiden Platten 6 und 7 gehalten. mechanische Festigkeit der Drosselspule zu verbessern. Form current path, are firmly held on both plates 6 and 7. improve mechanical strength of the inductor.

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- Thus, they cannot be moved if the iron core I 20 As described above, the iron core 1 is completely generated a large electromagnetic force when a current enclosed by the insulating case. The iron core 1 and the tip is in contact. Conductor elements 8, 9 and 10 form a spiral current

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- In the choke coil shown in FIGS. 1 and 2, the path around the core 1 has a circular cross section and is therefore very resistant. It gets tough against high tension. Since the conductor bars 8 and 9 also indicate that this cross section is also held rectangularly by the connecting conductors 10, the spiral conductor may have an elliptical or any other shape. He mige current path, which is formed by these conductor elements, only has to be adapted to the shape of the core 1 and the formation of the Lei a very high strength against electromagnetic force, terstifte 8 and 9 and the connecting conductor 10. that can be generated by a high current. Since the material and shape of the conductor bars and connecting lead housing and the conductor elements 8, 9 and 10 are selected in such a way that the conductor elements are sufficiently stable and act as reinforcing members, cross sections are specific with regard to the specific Resistance no special holding devices required. Because they have insulation material. housing of the iron core 1 completely, are no white

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. In the choke coil teren insulating members between the core 1 and the conductor elements shown in Figures 1 and 2, the conductor rods 8 and 9 and the connecting conductors 10 by means of 8.9 and 10 are required. Thus, an extremely small and a screw connection can be connected to each other. The connection 35 light choke coil can be produced, the costs for the conductor 10 can also be low in the manner shown in FIG. 3.

an die zwei Leiterstäbe 8 und 9 befestigt werden. Jeder Verbin- be attached to the two conductor bars 8 and 9. Every connection

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings