CN102598166A - 用于电势分离的装置和环形铁心扼流圈 - Google Patents

用于电势分离的装置和环形铁心扼流圈 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于安装到环形铁心(2)的铁心孔(5)中的用于电势分离的装置(4)。装置(4)具有中心区域(7)和两个从中心区域(7)在铁心孔(5)的径向方向上伸出的且可在径向方向中运动的绝缘区域(6)。中心区域(7)具有带有两个桥接片(10)的至少两个彼此平行的第一区段(11)的压缩区(9),该桥接片(10)将两个绝缘区域(6)以机械的方式彼此相连结。至少两个第一区段(11)中的任一个可弹性地以S形的方式变形,其中,两个桥接片(10)的至少两个第一区段(11)在压缩区(9)的卸载状态中布置成彼此平行。此外,本发明涉及带有这样的用于电势分离的装置(4)的环形铁心扼流圈。

Description

用于电势分离的装置和环形铁心扼流圈
技术领域
本发明涉及一种用于安装到环形铁心(Ringkern)的铁心孔(Kernloch)中的用于电势分离(Potentialtrennung)的装置。此外,本申请涉及一种环形铁心扼流圈(Ringkerndrossel),该环形铁心扼流圈具有环形铁心、用于电势分离的装置以及至少两个通过该装置在电方面彼此相绝缘的线圈。
背景技术
带有布置在环形铁心上的线圈的环形铁心扼流圈通常为人所知。在带有多个线圈的环形铁心扼流圈中,在此问题主要为,使单个线圈在电方面彼此相分离。
解决措施在于,使单个线圈的导线电绝缘。然而,这种解决措施相对昂贵并且导致提高空间需求(Platzbedarf)。
从文件EP 1797572 Bl中已知用于电势分离的装置,环形铁心扼流圈以及用于制造环形铁心扼流圈的方法。在该处所描述的用于电势分离的装置包括中间件以及三个朝外伸延的、可弹性变形的且可绕中间件卷绕的桥接片,该桥接片分别在其远离中间件的端部处具有刚性的绝缘区域。通过相对于绝缘区域旋转中间件,装置与不同环形铁心的内径相匹配。
在已知的装置中,为了装置的正确的定位和可靠性,需要至少三个桥接片。这些桥接片因此尤其不适合于仅带有两个线圈的环形铁心扼流圈,如尤其在应用于电网过滤器(Netzfilter)中时通常使用这种环形铁心扼流圈。
发明内容
本发明的目的为,描述用于安装到环形铁心的铁心孔中的用于电势分离的可以简单的方式制造且装配的装置,其中,该装置应适合于,补偿环形铁心的铁心孔的直径的公差。优选地,该装置应还适合于稳定安装到仅带有两个线圈的环形铁心的铁心孔中。
在下文对设计方案的综述和对实施方案的详细描述中,为了标明不同方向使用圆柱形参照系统。在此,从铁心孔的中间点在朝向环形铁心的周缘的方向上的方向称作径向,环形铁心的旋转对称轴线的方向称作轴向,在每个点中垂直于这两个方向的方向称作切向。
上文提及的目的通过根据权利要求1的用于安装在环形铁心的铁心孔中的用于电势分离的装置而解决。
装置具有中心区域和两个从中心区域在铁心孔的径向方向上伸出的且可在径向方向中运动的绝缘区域。中心区域具有带有两个桥接片的至少两个彼此平行的第一区段的压缩区(Stauchungszone),这两个桥接片将两个绝缘区域以机械方式彼此相连结。该至少两个第一区段中的每一个可弹性地以S形状的方式而变形,其中,两个桥接片的该至少两个第一区段在压缩区的卸载状态中布置成彼此平行。
通过应用平行的、可弹性地以S形状的方式变形的第一区段,绝缘区域的径向运动可转变成两个第一区段在压缩区的区域中的变形。为此,将两个绝缘区域以机械方式彼此相连结的两个桥接片引起,压缩区在径向方向中的挤压。因此,这样的装置可补偿在环形铁心的内径中的有可能的公差。
此外,根据有利的设计方案,两个桥接片的每一个分别具有第二区段,其中,两个桥接片的至少两个第一区段和两个第二区段在压缩区的卸载状态中形成平行四边形的边。这样的优选布置在中心的菱形使得压缩区的无弯折的挤压成为可能。
根据另一有利的设计方案,该至少两个第一区段相比于两个第二区段具有更小的材料强度,以使得在绝缘区域在径向方向中运动时至少两个第一区段以S的形状而变形,并且第二区段基本上以彼此平行的方式而移位。通过所描述的设计方案引起压缩区的不对称的挤压,其确保装置的绝缘区域的运动在径向方向中的可靠的引导。
根据一种有利的设计方案,装置构造成单件式。因此,该装置可以特别简单的且成本有利的方式而制造成注塑件。
根据另一有利的设计方案,装置具有两个相对于中心区域而相对而置的绝缘区域,以使得装置具有在长度上可挤压的桥接片的设计(Gestalt)。带有两个相对而置的绝缘区域的以在长度上可挤压的分离桥接片的形状的装置的设计方案尤其适合于应用在带有两个线圈的环形铁心扼流圈中,例如用于带有相导体(Phasenleiter)和中性导体(Neutralleiter)的电网过滤器。
根据另一有利的设计方案,绝缘区域在铁心孔的切向方向上伸出超过中心区域的与该绝缘区域相连接的部分。由此,可以在中心区域中不取决于用于电势分离的装置的材料厚度的方式而调节在环形铁心的相邻线圈之间的所期望的绝缘距离。
根据另一有利的设计方案,绝缘区域分别具有中空腔。在使绝缘区域成型为带有相对大的绝缘距离的情况下,中空腔的应用实现材料节约。
根据另一设计方案,装置具有至少一个保持部件,该保持部件带有至少一个用于将装置与用于容纳环形铁心扼流圈的保持件相卡锁的卡锁元件(Rastelement)。这样的保持部件允许环形铁心扼流圈卡锁在电路板(Leiterplatte)上或卡锁在用于以机械方式固定环形铁心扼流圈的类似的组件中。
根据另一设计方案,绝缘区域的面向环形铁心的端面具有鼻形的突出部以用于将环形铁心卡扣(einrasten)到装置中。环形铁心卡入在端面的鼻形的突出部之间允许装置在环形铁心中的可靠的、无粘接的固定。
上文提及的目的同样通过环形铁心扼流圈而实现,该环形铁心扼流圈具有环形铁心、根据上文提及的设计方案之一的用于电势分离的装置以及至少两个通过用于电势分离的装置彼此电绝缘的线圈。用于电势分离的装置的中心区域通过压缩区的挤压而受载,并且在环形铁心的径向方向上将弹性力施加到两个绝缘区域上。借助于通过挤压压缩区来预紧用于电势分离的装置,可实现在环形铁心的内径处的有效的公差补偿。
在下文对实施例的详尽的描述中以及在权利要求书中给出其它有利的设计方案。
附图说明
在下文借助于实施例和所属附图而进一步解释本发明。附图显示了不同实施例的示意性的且未按比例的图示。其中:
图1显示了根据本发明的第一实施例的环形铁心扼流圈的前视图,
图2显示了根据图1的环形铁心扼流圈的透视图,
图3A和3B显示了在卸载以及挤压的状态中的根据第一实施例的用于电势分离的装置的前视图,
图4显示了根据图3B的用于电势分离的装置的侧视图,以及
图5显示了根据第二实施例的用于电势分离的装置的侧视图。
具体实施方式
图1显示了在通过扼流圈的环形铁心所展开的平面上的环形铁心扼流圈的前视图。
环形铁心扼流圈1包括环形铁心2以及两个彼此电绝缘的线圈3a和3b。线圈3a和3b例如为在通到带有相导体和中性导体的单相供电网的网络引线(Netzzuleitung)中的扼流线圈。
此外,为了使线圈3a和3b在电的方面彼此相绝缘,环形铁心扼流圈1包括用于电势分离的装置4。装置4装入到环形铁心2的铁心孔5。
图2显示了根据图1的环形铁心扼流圈1的透视图。在该实施例中涉及用于直立安装在受压的电路板上的环形铁心扼流圈1。不言而喻,在下文所描述的用于电势分离的装置4同样适用于与环形铁心扼流圈1的其它的结构形式(尤其地还对于水平安装)共同使用。
图3A和3B显示了在卸载以及挤压的状态中的根据第一实施例的用于电势分离的装置4的详细的前视图。
装置4在实施成桥接片状(stegförmig)的装置4的上端部和下端部处相应地包括两个绝缘区域6a和6b。绝缘区域6a和6b通过中心区域7彼此相连接。中心区域7在所示出的实施例中分别包括保持部件8a和8b(该保持部件8a和8b邻接绝缘区域6a或6b)以及布置在保持部件8a和8b之间的中心压缩区9。压缩区9可在环形铁心扼流圈1的径向方向中被挤压,也就是说在图3A中在垂直方向中被挤压。
为此,在图3A和3B中所示出的压缩区9具有两个桥接片10a和10b。桥接片10a和10b的每个具有第一区段11a或11b以及第二区段12a或12b。桥接片10a和10b由弹性材料制成并且因此可在力作用下变形。
在实施例中,整个装置4制造成单件式塑料注塑部件(Kunststoffspritzgussteil)。优选所使用的材料为耐热且可阻燃(schwerentflammbar)的塑料。
在安装到装置4中的状态中,桥接片10a和10b设计成相对于装置4的中点以及铁心孔5的中点为点对称。桥接片10a和10b的区段11a,11b,12a和12b在所示出的投影中包围中空腔,并且在图3A中示出的卸载的状态中形成平行四边形。在此,第一区段11a和11b相比于第二区段12a和12b具有更小的材料强度。由此,第一区段11a和11b可相对于第二区段12a和12b更容易地弹性变形。
通过压挤绝缘区域6a和6b,例如在将装置4安装到环形铁心2中时,中心区域7受挤压。中心区域7的挤压在此导致桥接片10a和10b的变形,如它们在图3B中所示出的那样。在此,桥接片10a或10b的第一区段11a和11b可以S形的方式而变形。第二区段12a和12b相对于彼此在径向轴线的方向上移位。在此,然而它们尽可能保持形状稳定。
为了提高由压缩区9所施加的弹性力,在另一没有示出的实施形式中,在第二区段12之间布置其它可以S形的方式变形的第一区段11。
在图3B中示出的挤压具有如下优点,即,绝缘区域6a和6b的径向挤压导致在保持部件8a和8b的区域中的纵向轴线的平行移位,以使得绝缘区域6a和6b的运动主要在径向方向上发生。尤其地,中心区域7没有侧向上弯折。这与通过压缩区9产生的、向外作用的力一起使得带有仅两个绝缘区域6的装置4固定安置在环形铁心扼流圈1的环形铁心2中成为可能。
如在图3A和3B中所显示的那样,绝缘区域6在切向方向上伸出超过中心区域7的保持部件8并且以该方式建立在邻近的线圈3a和3b之间的所期望的绝缘距离。然而为了使得通过注塑方法以简单的且节约材料的方式而制造装置4成为可能,绝缘区域6a和6b在所示出的实施例中分别具有中空腔13a或13b。
图4显示了在通过轴向和径向方向所展开的平面上的装置4的侧视图。
在图4中可看出,保持部件8在该实施例中在两侧上设有卡锁元件14。在此,卡锁元件14使得装置4与用于使环形铁心扼流圈1容纳在电路板上的在附图中没有示出的基本上U形的保持件的可靠的卡锁成为可能。区域A的卡锁元件14在图4的下部分中以放大的方式而示出。
图5显示了根据第二实施例的装置4的侧视图。根据图5的侧视图同样显示了通过环形铁心2的轴向和径向方向所展开的平面。
在图5中可看出,根据第二实施例的绝缘区域6a和6b在其端面处分别具有两个鼻形的突出部15,该突出部15将装置4在安装的状态中与在图5中没有示出的环形铁心2相连扣(verzahnen)。在此,压缩区9将弹性力施加到绝缘区域6的端面上,该弹性力导致环形铁心2卡入到在突出部15之间的凹口中并且以使得特别的固定(如使装置4与环形铁心2相粘接)成为不必要的。
本发明不受限制于在附图中显示的且在上文详细描述的实施例。尤其地,绝缘区域的设计和数目可与对带有不同线圈的环形铁心扼流圈提出的要求相匹配。
参考标号列表
1 环形铁心扼流圈
2 环形铁心
3 线圈
4 用于电势分离的装置
5 铁心孔
6 绝缘区域
7 中心区域
8 保持部件
9 压缩区
10 桥接片
11 第一区段
12 第二区段
13 中空腔
14 卡锁元件
15 突出部

Claims (10)

1. 一种用于安装到环形铁心(2)的铁心孔(5)中的用于电势分离的装置(4),所述装置(4)具有:
中心区域(7)和两个从所述中心区域(7)在所述铁心孔(5)的径向方向上伸出的且可在径向方向中运动的绝缘区域(6),其中,
- 所述中心区域(7)具有带有两个桥接片(10)的至少两个彼此平行的第一区段(11)的压缩区(9),
- 所述两个桥接片(10)将所述两个绝缘区域(6)以机械的方式彼此相连结,
- 所述至少两个第一区段(11)中的任一个可弹性地以S形的方式变形,以及
- 所述两个桥接片(10)的所述至少两个第一区段(11)在所述压缩区(9)的卸载状态中布置成彼此平行。
2. 根据权利要求1所述的装置(4),其特征在于,所述两个桥接片(10)的每一个此外分别具有第二区段(12),其中,所述两个桥接片(10)的所述至少两个第一区段(11)和两个第二区段(12)在所述压缩区(9)的卸载状态中形成平行四边形的边。
3. 根据权利要求2所述的装置(4),其特征在于,所述两个至少两个第一区段(11)相比于所述两个第二区段(12)具有更小的材料强度,以使得在所述绝缘区域(6)在径向方向中运动时所述至少两个第一区段(11)以S的形状而变形,并且所述第二区段(12)基本上以彼此平行的方式而移位。
4. 根据权利要求1至3中任一项所述的装置(4),其特征在于,所述装置(4)构造成单件式。
5. 根据权利要求1至4中任一项所述的装置(4),其特征在于,所述装置(4)具有两个相对于所述中心区域(7)相对而置的绝缘区域(6),以使得所述装置(4)具有在长度上可挤压的桥接片的设计。
6. 根据权利要求1至5中任一项所述的装置(4),其特征在于,所述绝缘区域(6)在所述铁心孔(5)的切向方向上伸出超过所述中心区域(7)的与所述绝缘区域(6)相连接的部分。
7. 根据权利要求1至6中任一项所述的装置(4),其特征在于,所述绝缘区域(6)分别具有中空腔(13)。
8. 根据权利要求1至7中任一项所述的装置(4),其特征在于至少一个保持部件(8),该保持部件(8)带有至少一个卡锁元件(14)以用于将所述装置(4)与用于容纳所述环形铁心扼流圈(1)的保持件相卡扣。
9. 根据权利要求1至8中任一项所述的装置(4),其特征在于,所述绝缘区域(6)的面向所述环形铁心(2)的端面具有鼻形的突出部(15)以用于将所述环形铁心(2)卡扣到所述装置(4)中。
10. 一种环形铁心扼流圈(1),其具有环形铁心(2)、根据权利要求1至9中任一项所述的用于电势分离的装置(4)以及至少两个通过所述用于电势分离的装置(4)在电方面彼此相绝缘的线圈(3),其中,所述用于电势分离的装置(4)的中心区域(7)通过所述压缩区(9)的挤压而受载,并且在所述环形铁心(2)的径向方向上将弹性力施加到所述两个绝缘区域(6)上。
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