DE102018112785B4

DE102018112785B4 - Drossel mit einem äusseren Umfangseisenkern

Info

Publication number: DE102018112785B4
Application number: DE102018112785.5A
Authority: DE
Inventors: Tomokazu Yoshida; Masatomo SHIROUZU; Kenichi Tsukada
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2017-06-05
Filing date: 2018-05-29
Publication date: 2023-07-20
Anticipated expiration: 2038-05-30
Also published as: CN108987064B; JP2018206949A; US20180350504A1; DE102018112785A1; US10600551B2; CN108987064A; JP6526107B2; CN208478096U

Abstract

Drossel (6), die einen Kernkörper (5) umfasst, wobei der Kernkörper umfasst:einen äußeren Umfangseisenkern (20), der aus mehreren äußeren Umfangseisenkernabschnitten (24 bis 27) gebildet ist, mindestens drei Eisenkerne (41 bis 44), die mit Innenflächen der äußeren Umfangseisenkernabschnitte gekoppelt sind, und Spulen (51 bis 54), die um die mindestens drei Eisenkerne gewickelt sind, wobeiSpalte (101 bis 104), die magnetisch gekoppelt sein können, zwischen einem der mindestens drei Eisenkerne und einem anderen, dazu benachbarten Eisenkern ausgebildet sind, wobei die Drossel ferner umfasst:eine Halteeinrichtung (90), die sich durch das Innere des Umfangseisenkerns in einem Bereich zwischen dem äußeren Umfangseisenkern und den Spalten erstreckt, um gegenüberliegende Enden der mindestens drei Eisenkerne aneinander zu befestigen, wobei die Halteeinrichtung Plattenelemente (91, 92), die an beiden Stirnflächen des Kernkörpers angeordnet sind, und Stabelemente (93), die sich durch das Innere des Kernkörpers erstrecken und die Plattenelemente miteinander verbinden, umfasst, wobei die Plattenelemente mit einem Vorsprung (95) ausgebildet sind, der zumindest teilweise mit den Spalten in Eingriff kommt.

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drossel, die einen äußeren Umfangseisenkern aufweist.
2. Beschreibung der verwandten Technik
Eine Drossel umfasst mehrere Eisenkernspulen und jede Eisenkernspule umfasst einen Eisenkern und eine um den Eisenkern gewickelte Spule. Vorgegebene Spalte sind zwischen den mehreren Eisenkernen ausgebildet. Siehe zum Beispiel japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung JP 2000 - 77 242 A und japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung JP 2008 - 210 998 A.
CN 201 765 902 U offenbart eine Dreiphasen-Kleindrossel in einem elektrischen Gerät.
US 2015 / 0 179 330 A1 offenbart eine Vorrichtung, die Verluste durch eine Dreiphasendrosselvorrichtung reduziert, die die in einem Leistungsreglersystem auftretenden Hochfrequenzkomponenten eliminiert.
JP 2015 - 142 095 A offenbart einen Eisenkern welcher eine Schicht hat, die durch Anordnung von drei im wesentlichen U-förmigen Eisenkernen gebildet wird, von denen jeder einen Jochbildungsteil in beiden Enden eines Schenkelbildungsteils aufweist, so dass die Schenkelbildungsteile in einem im wesentlichen Grad um einen vorbestimmten Punkt zentriert angeordnet sind und die Jochbildungsteile miteinander in Kontakt stehen können. Das Schenkelausbildungsteil und das Jochausbildungsteil werden durch Laminieren der mehreren Schichten von U-förmigen Eisenkernen gebildet und weisen eine überlappende Verbindungsstruktur auf, bei der ein Teil des Jochausbildungsteils eines U-förmigen Eisenkerns nach der zweiten Schicht von innen nacheinander auf das Jochausbildungsteil des U-förmigen Eisenkerns der vorhergehenden Schicht laminiert wird, wodurch ein weiteres Schenkelausbildungsteil gebildet wird, das sich von dem einen U-förmigen Eisenkern unterscheidet. In den drei Schenkelformungsteilen des Eisenkerns ist eine Spule vorgesehen. Befestigungs- und Fixierungsmittel legen die überlappende Verbindungsstruktur des Jochbildungsteils mit zwei einander gegenüberliegenden Klemmplatten zur Befestigung und Fixierung zusammen.
WO 2015 / 142 354 A1 offenbart eine elektromagnetische Vorrichtung, welche ein statisch elektromagnetisches Gerät beinhaltet. Das statisch elektromagnetische Gerät umfasst ein Joch und mindestens drei Schenkel, die Wicklungen zur Bildung eines Magnetkerns der statischen elektromagnetischen Vorrichtung umfassen, wobei ein Winkel zwischen den mindestens drei Schenkeln gleich ist und mindestens einer der mindestens drei Schenkel oder das Joch einen Kanal umfasst.
DE 10 2016 010 901 A1 offenbart einen Dreiphasen-Reaktor welcher folgendes umfasst: einen zentralen Eisenkern; einen äußeren umfänglichen Eisenkern, der den zentralen Eisenkern umgibt; und mindestens drei Verbindungseinheiten, die den zentralen Eisenkern und den äußeren umfänglichen Eisenkern magnetisch miteinander verbinden, wobei jede der Verbindungseinheiten mindestens einen verbindenden Eisenkern, mindestens eine um den verbindenden Eisenkern gewickelte Spule und mindestens einen Spalt enthält.
US 2012/0 106 210 A1 offenbart Leistungsumwandlungssysteme und integrierte mehrphasige Drosseln, die ein hohes Verhältnis von Gleichtakt- zu Differenzialdrosselinduktivität mit kreisförmigen und dreieckigen Formen zur gleichzeitigen Differenzialfilterung und Gleichtaktspannungssperre in Motorantrieben und anderen Leistungsumwandlungsanwendungen bieten.
JP S61 – 224 306 A offenbart ein Verfahren zur Verbesserung der Belegungsrate eines Kerns, bei dem die Oberfläche der auf der Außenseite des oberen und des unteren Jochkerns angeordneten Klemmplatte unter Verwendung von drei oder mehreren an den vorgeschriebenen Positionen angeordneten Klemmbolzen pro Kernschenkel befestigt wird.
Kurzdarstellung der Erfindung
Es gibt Drosseln, in denen mehrere Eisenkernspulen im Inneren eines äußeren Umfangseisenkerns, der aus mehreren äußeren Umfangseisenkernabschnitten zusammengesetzt ist, angeordnet sind. In solchen Drosseln ist jeder Eisenkern einstückig mit dem jeweiligen Umfangseisenkernabschnitt ausgebildet. Vorgegebene Spalte sind zwischen benachbarten Eisenkernen in der Mitte der Drossel ausgebildet. In einem solchen Fall wird, um den äußeren Umfangseisenkern fest zu halten, ein Durchgangsloch in der Mitte der Drossel ausgebildet, ein Stab erstreckt sich durch das Durchgangsloch und beide Enden des Stabs werden an den Stirnflächen der Drossel mithilfe von flexiblen Metallplatten oder dergleichen befestigt.
Da jedoch die Spalten in der Mitte der Drossel angeordnet sind, verkürzt ein Ausbilden eines Durchgangslochs entsprechend die Spaltlänge. Da es, wenn die Spaltlänge kurz wird, einen Abschnitt gibt, in dem der magnetische Fluss nicht durch das Durchgangsloch verläuft, kann die erwartete Induktivität nicht gewährleistet werden. Um die notwendige Spaltlänge zu gewährleisten, ist es daher notwendig, die Breite des Eisenkerns zu erhöhen und die Spalte radial nach außen zu erweitern, was zu dem Problem führt, dass die Eisenkerne und der äußere Umfangseisenkern groß werden.
Daher ist eine Drossel erwünscht, die in der Lage ist, mehrere Eisenkerne ohne eine Erhöhung der Größe fest zu befestigen.
Gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird eine Drossel bereitgestellt, umfassend: einen Kernkörper, wobei der Kernkörper einen äußeren Umfangseisenkern, der von mehreren äußeren Umfangseisenkernabschnitten gebildet wird, mindestens drei Eisenkerne, die mit Innenflächen der äußeren Umfangseisenkernabschnitte gekoppelt sind, und Spulen, die um die mindestens drei Eisenkerne gewickelt sind, umfasst, wobei Spalte, die magnetisch gekoppelt sein können, zwischen einem der mindestens drei Eisenkerne und einem anderen, dazu benachbarten Eisenkern ausgebildet sind, wobei die Drossel ferner eine Halteeinrichtung umfasst, die sich durch das Innere des Kernkörpers in einem Bereich zwischen dem äußeren Umfangseisenkern und den Spalten erstreckt, um gegenüberliegende Enden der mindestens drei Eisenkerne aneinander zu befestigen.
Da sich in dem ersten Aspekt die Halteeinrichtung durch das Innere des Kernkörpers im Bereich zwischen dem äußeren Umfangseisenkern und den Spalten erstreckt, ist es nicht notwendig, die Breite der Eisenkerne zu erhöhen, um die Spaltlänge zu gewährleisten. Daher ist es möglich, die Eisenkerne ohne eine Erhöhung der Größe fest zu befestigen.
Die Aufgabe, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung sowie andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile werden ferner aus der ausführlichen Beschreibung der in den begleitenden Zeichnungen dargestellten typischen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung erläutert.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht einer Drossel gemäß einer ersten Ausführungsform, die nicht unter den Schutzbereich der Ansprüche fällt.
2 ist eine Querschnittsansicht des Kernkörpers der Drossel gemäß der ersten Ausführungsform, die nicht unter den Schutzbereich der Ansprüche fällt.
3 ist eine perspektivische Ansicht einer Halteeinrichtung, die nicht unter den Schutzbereich der Ansprüche fällt.
4 ist eine Ansicht, die die Anbringung der Halteeinrichtung darlegt, die nicht unter den Schutzbereich der Ansprüche fällt.
5 ist eine Querschnittsansicht des Kernkörpers einer anderen (nicht erfindungsgemäßen) Drossel.
6 ist eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Plattenelements, das in einer Drossel gemäß einer anderen Ausführungsform verwendet wird.
7 ist eine Querschnittsansicht des Kernkörpers einer Drossel gemäß einer zweiten Ausführungsform.
8 ist eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Plattenelements, das in der Drossel gemäß der zweiten Ausführungsform verwendet wird.

Ausführliche Beschreibung
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. In den nachstehenden Zeichnungen sind die gleichen Komponenten mit denselben Bezugszeichen versehen. Zur Erleichterung des Verständnisses wurden die Maßstäbe der Zeichnungen auf eine geeignete Weise modifiziert.
In der nachstehenden Beschreibung wird eine Dreiphasendrossel als ein Beispiel beschrieben. Jedoch ist die Anwendung der vorliegenden Offenbarung nicht auf eine Dreiphasendrossel beschränkt, sondern kann allgemein auf eine beliebige Mehrphasendrossel angewendet werden, die eine konstante Induktivität in jeder Phase benötigt. Außerdem ist die Drossel gemäß der vorliegenden Offenbarung nicht auf jene beschränkt, die auf der Primärseite oder Sekundärseite der Inverter von Industrierobotern oder Werkzeugmaschinen bereitgestellt werden, sondern kann auf verschiedene Maschinen angewendet werden.
1 ist eine perspektivische Ansicht einer Drossel gemäß einer ersten Ausführungsform, die nicht unter den Schutzbereich der Ansprüche fällt. 2 ist eine Querschnittsansicht des Kernkörpers einer Drossel gemäß der ersten Ausführungsform, die nicht unter den Schutzbereich der Ansprüche fällt. Wie in 1 und 2 dargestellt, umfasst ein Kernkörper 5 einer Drossel 6 einen ringförmigen äußeren Umfangseisenkern 20 und drei Eisenkernspulen 31 bis 33, die im Inneren des äußeren Umfangseisenkerns 20 angeordnet sind. In 1 sind die Eisenkernspulen 31 bis 33 im Inneren des im Wesentlichen sechseckigen äußeren Umfangseisenkerns 20 angeordnet. Diese Eisenkernspulen 31 bis 33 sind in gleichen Abständen in Umfangsrichtung des Kernkörpers 5 angeordnet.
Es ist zu beachten, dass der äußere Umfangseisenkern 20 eine andere rotationssymmetrische Form, wie z.B. eine kreisförmige Form, aufweisen kann. In einem solchen Fall weist die Endplatte 81, die später beschrieben wird, eine Form auf, die jener des äußeren Umfangseisenkerns 20 entspricht. Außerdem kann die Anzahl der Eisenkernspulen ein Vielfaches von drei sein, wobei die Drossel 6 als eine Dreiphasendrossel verwendet werden kann.
Wie aus den Zeichnungen ersichtlich ist, umfassen die Eisenkernspulen 31 bis 33 Eisenkerne 41 bis 43, die sich in Radialrichtungen des äußeren Umfangseisenkerns 20 erstrecken, und Spulen 51 bis 53, die jeweils um die Eisenkerne gewickelt sind. Zu beachten ist, dass in 1 und 4, die später beschrieben wird, eine Darstellung der Spulen 51 bis 53 der Einfachheit halber weggelassen ist.
Der äußere Umfangseisenkern 20 wird von mehreren, zum Beispiel drei, äußeren Umfangseisenkernabschnitten 24 bis 26 gebildet, die in Umfangsrichtung geteilt sind. Die äußeren Umfangseisenkernabschnitte 24 bis 26 sind jeweils einstückig mit den Eisenkernen 41 bis 43 ausgebildet. Die äußeren Umfangseisenkernabschnitte 24 bis 26 und die Eisenkerne 41 bis 43 werden ausgebildet, indem mehrere Eisenplatten, Kohlenstoffstahlplatten oder elektromagnetische Stahlbleche gestapelt werden, oder sie werden aus einem Massekern ausgebildet. Wenn der äußere Umfangseisenkern 20 aus mehreren äußeren Umfangseisenkernabschnitten 24 bis 26 ausgebildet wird, kann, auch wenn der äußere Umfangseisenkern 20 groß ist, ein derart großer Umfangseisenkern 20 leicht hergestellt werden. Es ist zu beachten, dass die Anzahl von Eisenkernen 41 bis 43 und die Anzahl von Eisenkernabschnitten 24 bis 26 nicht notwendigerweise gleich sein müssen.
Die Spulen 51 bis 53 sind in Spulenräumen 51a bis 53a angeordnet, die jeweils zwischen den äußeren Umfangseisenkernabschnitten 24 bis 26 und den Eisenkernen 41 bis 43 ausgebildet sind. In den Spulenräumen 51a bis 53a sind die Innenumfangsflächen und die Außenumfangsflächen der Spulen 51 bis 53 zu den Innenwänden der Spulenräume 51a bis 53a benachbart.
Außerdem sind die radial inneren Enden der Eisenkerne 41 bis 43 jeweils in der Nähe der Mitte des äußeren Umfangseisenkerns 20 angeordnet. In den Zeichnungen laufen die radial inneren Enden der Eisenkerne 41 bis 43 zur Mitte des äußeren Umfangseisenkerns 20 zusammen und die Spitzenwinkel davon betragen ungefähr 120 Grad. Die radial inneren Enden der Eisenkerne 41 bis 43 sind voneinander über Spalte 101 bis 103, die magnetisch gekoppelt sein können, getrennt.
Mit anderen Worten ist das radial innere Ende des Eisenkerns 41 von den radial inneren Enden der zwei benachbarten Eisenkerne 42 und 43 über Spalte 101 und 103 getrennt. Das Gleiche ist für die anderen Eisenkerne 42 und 43 wahr. Es ist zu beachten, dass die Größen der Spalte 101 bis 103 einander gleich sind.
In der in 1 dargestellten Ausgestaltung kann der Kernkörper 5 leicht und einfach gebaut werden, da ein in der Mitte des Kernkörpers 5 angeordneter mittlerer Eisenkern nicht benötigt wird. Da die drei Eisenkernspulen 31 bis 33 durch den äußeren Umfangseisenkern 20 umgeben sind, entweichen außerdem die durch die Spulen 51 bis 53 erzeugten magnetischen Felder nicht an die Außenseite des äußeren Umfangskerns 20. Da die Spalte 101 bis 103 mit einer beliebigen Dicke zu niedrigen Kosten bereitgestellt werden können, ist außerdem die in 1 dargestellte Ausgestaltung bezüglich des Designs im Vergleich zu herkömmlich ausgelegten Drosseln vorteilhaft.
Außerdem ist in dem Kernkörper 5 der vorliegenden Offenbarung im Vergleich zu herkömmlich ausgelegten Drosseln der Unterschied der magnetischen Pfadlängen zwischen den Phasen reduziert. Daher kann in der vorliegenden Offenbarung die Unausgeglichenheit der Induktivität aufgrund eines Unterschieds der magnetischen Pfadlänge reduziert werden.
Unter erneuter Bezugnahme auf 1 ist eine Halteeinrichtung 90 in der Mitte der Stirnfläche des Kernkörpers angeordnet. Die Halteeinrichtung 90 wirkt dahingehend, die gegenüberliegenden Enden der Eisenkerne 41 bis 43 aneinander zu befestigen. 3 ist eine perspektivische Ansicht der Halteeinrichtung, die nicht unter den Schutzbereich der Ansprüche fällt. Wie in 3 dargestellt, umfasst die Haltervorrichtung 90 Plattenelemente 91, 92 und mehrere Stabelemente 93, die die Plattenelemente 91, 92 miteinander verbinden. Diese Komponenten der Halteeinrichtung 90 sind vorzugsweise aus einem nicht magnetischen Material, wie z.B. Aluminium, SUS oder einem Harz ausgebildet, und folglich ist es möglich zu verhindern, dass das magnetische Feld durch die Haltervorrichtung verläuft.
Wie aus 1 verstanden werden kann, sind die Plattenelemente 91, 92 auf gegenüberliegenden Stirnflächen des Kernkörpers 5 angeordnet. Es wird bevorzugt, dass die Plattenelemente 91, 92 eine dreieckige Form aufweisen, die eine hinreichend große Fläche aufweist, um die Spalte 101 bis 103 aufzunehmen, so dass die Plattenelemente 91, 92 die Spulen 51 bis 53 nicht stören. Außerdem können die Plattenelemente 91, 92 andere Formen aufweisen. Ein anderes Element, das die Stabelemente 93 stützt, wie z.B. ein Rahmen, kann anstelle der Plattenelemente 91, 92 verwendet werden.
Die mehreren Stabelemente 93 erstrecken sich durch das Innere des Kernkörpers 5 in den Bereichen zwischen dem äußeren Umfangseisenkern 20 und den Spalten 101 bis 103. Die Stabelemente 93 sind ein wenig größer als die Höhe (Höhe in Stapelrichtung) des Kernkörpers 5. Außerdem sind Gewindeteile an beiden Enden der Stabelemente 93 ausgebildet und folglich können die Stabelemente in die entsprechenden, in den Plattenelementen 91, 92 ausgebildeten Löcher eingeschraubt werden.
4 ist eine Ansicht, die die Anbringung der Halteeinrichtung darlegt. Wie in der Zeichnung dargestellt, werden die mehreren Stabelemente 93 an dem Plattenelement 91 im Voraus befestigt. Die mehreren Stabelemente 93 werden dann derart positioniert, dass sie in den Bereichen zwischen dem äußeren Umfangseisenkern 20 und den Spalten 101 bis 103 angeordnet sind, wenn die Halteeinrichtung 90 an dem Kernkörper 5 angebracht ist.
Dann werden das Plattenelement 91 und die Stabelemente 93 zu einer Stirnfläche des Kernkörpers 5 bewegt, so dass sich die Stabelemente 93 durch die Bereiche zwischen dem äußeren Umfangseisenkern 20 und den Spalten 101 bis 103 erstrecken. Wenn das Plattenelement 91 eine Stirnfläche des Kernkörpers 5 erreicht, stehen die Spitzen der Stabelemente 93 von dem anderen Ende des Kernkörpers 5 hervor. Dann wird das Plattenelement 92 auf der anderen Stirnflächenseite des Kernkörpers 5 angeordnet, und die Stabelemente 93 werden gedreht, um in das Plattenelement 92 eingeschraubt zu werden. Andere Befestigungseinrichtungen, wie z.B. Schrauben, Bolzen oder dergleichen, können verwendet werden, um die Plattenelemente 91, 92 und die Stabelemente 93 zu verbinden.
Wie vorstehend beschrieben, sind die Flächen des Plattenelements 91 und des Plattenelements 92 hinreichend groß, um die Spalte 101 bis 103 aufzunehmen. Daher werden die gegenüberliegenden Endabschnitte der mehreren Eisenkerne 41 bis 43 fest durch die Stabelemente 93 gehalten, wenn der Kernkörper 5 in Axialrichtung zwischen dem Plattenelement 91 und dem Plattenelement 92 angeordnet wird.
5 ist eine Querschnittsansicht des Kernkörpers einer anderen (nicht erfindungsgemäßen) Drossel. Der Kernkörper 5' einer anderen, in 5 dargestellten Drossel weist eine im Wesentlichen gleiche Ausgestaltung wie der unter Bezugnahme auf 2 dargelegte Kernkörper 5 auf. Ein sich in Axialrichtung erstreckendes Durchgangsloch 100 ist in der Mitte des Kernkörpers 5' ausgebildet. Ein Stabelement 99 ist in das Durchgangsloch eingeführt. Die gegenüberliegenden Enden des Stabelements 99 werden an beiden Enden des Kernkörpers 5 mithilfe eines Befestigungsmetallblatts befestigt, und folglich werden die gegenüberliegenden Enden der Eisenkerne 41 bis 43 aneinander befestigt.
Da in 5 die gegenüberliegenden Enden der Eisenkerne 41 bis 43 mithilfe eines einzelnen Stabelements 99 befestigt werden, ist es notwendig, die Größe des Durchgangslochs 100 verhältnismäßig groß zu gestalten. Folglich werden die in 5 gezeigten Längen L0 der Spalte 101 bis 103 kürzer als die in 2 gezeigten Längen L1 der Spalte 101 bis 103. Um die erwartete Induktivität sicherzustellen, ist es daher notwendig, die Breite der Eisenkerne 41 bis 43 zu erhöhen, um die in 5 dargestellte Länge der Spalte 101 bis 103 auf L1 zu erhöhen.
Da sich die Stabelemente 93 der Halteeinrichtung 90 durch die Bereiche zwischen den Spalten 101 bis 103 und dem Eisenkern 20 erstrecken, ist es im Hinblick darauf in der vorliegenden Offenbarung nicht notwendig, das Durchgangsloch 100 in der Mitte des Kernkörpers 5 auszubilden. Wenn die Halteeinrichtung 90 angeordnet wird, ändert sich daher die Länge L1 der Spalte 101 bis 103 nicht, und es ist nicht notwendig, die Breite der Eisenkerne zu erhöhen, um die erforderliche Spaltlänge L1 sicherzustellen. Daher ist es in der vorliegenden Offenbarung möglich, eine Erhöhung der Größe des Kernkörpers 5 zu verhindern.
Außerdem ist 6 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Plattenelements, das in einer Drossel gemäß einer anderen Ausführungsform verwendet wird. Ein im Wesentlichen Y-förmiger Vorsprung 95 ist auf einer Fläche des Plattenelements 91 bereitgestellt. Der in 6 dargestellte Vorsprung 95 ist aus einer Vielzahl von erhöhten Abschnitten 96a bis 96c gebildet, deren Anzahl der Anzahl der Spalte 101 bis 103 gleicht. Diese erhöhten Abschnitte 96a bis 96c sind in gleichen Abständen in Umfangsrichtung angeordnet, so dass sie den Spalten 101 bis 103 entsprechen. Der Vorsprung 95, der die erhöhten Abschnitte 96a bis 96c umfasst, ist derart ausgelegt, dass er mit den Spalten 101 bis 103 in Eingriff bringbar ist. Ein ähnlicher Vorsprung 95 kann auf dem Plattenelement 92 bereitgestellt werden. Jedoch ist ein Bereitstellen eines Vorsprungs 95 auf lediglich dem Plattenelement 91 hinreichend.
Außerdem werden Aussparungen 97a bis 97c jeweils in der Nähe der Spitzen der erhöhten Abschnitte 96a bis 96c ausgebildet. Die Enden der Stabelemente 93 können in diese Aussparungen 97a bis 97c eingeschraubt werden. Obwohl nicht in den Zeichnungen dargestellt, werden Aussparungen oder Durchgangslöcher zum Eingriff mit den Stabelementen 93 auf dem Plattenelement 91 oder 92, das keinen Vorsprung 95 umfasst, ausgebildet.
Wenn die Plattenelemente 91, 92, die die Vorsprünge 95 umfassen, zum Befestigen der gegenüberliegenden Enden der Eisenkerne 41 bis 43 verwendet werden, können die Eisenkerne 41 bis 43 fester befestigt werden, da der Vorsprung 95 mit den Spalten 101 bis 103 in Eingriff kommt. Da es außerdem nicht möglich ist, dass sich die Halteeinrichtung 90 dreht oder bewegt, wenn die Drossel 5 betrieben wird, kann die Erzeugung von Vibrationen und Geräuschen während des Betriebs der Drossel 5 verhindert werden. Daher ist es hinreichend, dass der Vorsprung 95 derart ausgebildet wird, dass er zumindest teilweise mit den Spalten 101 bis 103 in Eingriff kommt. Zum Beispiel kann der Vorsprung 95 lediglich zwei erhöhte Abschnitte 96a umfassen.
Wenn außerdem der in 6 dargestellte Vorsprung 95 bereitgestellt ist, kann verhindert werden, dass Fremdstoffe in die Spalte 101 bis 103 eindringen, da der Vorsprung 95 als eine Abdeckung wirkt. Außerdem kann der Vorsprung 95 derart wirken, dass die Abmessungen der Spalte 101 bis 103 aufrechterhalten bleiben.
Die Halteeinrichtung 90 kann bei einem Betrieb, wie vorstehend beschrieben, an einem, von dem in 2 dargestellten Kernkörper 5 verschiedenen Kernkörper angebracht werden. Zum Beispiel ist 7 eine Querschnittsansicht des Kernkörpers einer Drossel gemäß einer zweiten Ausführungsform. Der in 7 dargestellte Kernkörper 5 umfasst einen im Wesentlichen achteckigen äußeren Umfangseisenkern 20 und vier Eisenkernspulen 31 bis 34, die den vorstehend erwähnten Eisenkernspulen gleich sind und im Inneren des äußeren Umfangseisenkerns 20 angeordnet sind. Diese Eisenkernspulen 31 bis 34 sind in gleichen Abständen in Umfangsrichtung des Kernkörpers 5 angeordnet. Außerdem ist die Anzahl von Eisenkernen vorzugsweise eine gerade Zahl von 4 oder mehr, so dass die Drossel, die den Kernkörper 5 aufweist, als eine Einphasendrossel verwendet werden kann.
Wie aus der Zeichnung verstanden werden kann, ist der äußere Umfangseisenkern 20 aus vier äußeren Umfangseisenkernabschnitten 24 bis 27 gebildet, die in Umfangsrichtung eingeteilt sind. Die Eisenkernspulen 31 bis 34 umfassen jeweils Eisenkerne 41 bis 44, die sich in Radialrichtung erstrecken, und Spulen 51 bis 53, die um die jeweiligen Eisenkerne gewickelt sind. Die radial äußeren Endabschnitte der Eisenkerne 41 bis 44 sind jeweils einstückig mit den benachbarten Umfangseisenkernabschnitten 21 bis 24 ausgebildet. Die Anzahl von Eisenkernen 41 bis 44 und die Anzahl der Umfangseisenkernabschnitte 24 bis 27 müssen nicht notwendigerweise gleich sein. Das Gleiche ist für den in 2 gezeigten Kernkörper 5 wahr.
Außerdem ist jedes der radial inneren Enden der Eisenkerne 41 bis 44 in der Nähe der Mitte des äußeren Umfangseisenkerns 20 angeordnet. In 7 laufen die radial inneren Enden der Eisenkerne 41 bis 44 zur Mitte des äußeren Umfangseisenkerns 20 zusammen und die Spitzenwinkel davon betragen ungefähr 90 Grad. Die radial inneren Enden der Eisenkerne 41 bis 44 sind voneinander über die Spalte 101 bis 104 getrennt, über welche eine magnetische Verbindung hergestellt werden kann.
In 7 ist das Plattenelement 91 der Halteeinrichtung 90 durch die gestrichelte Linie angezeigt. Das Plattenelement 91 weist eine quadratische Form auf, die eine Fläche aufweist, welche hinreichend groß ist, um die Spalte 101 bis 104 aufzunehmen, und das Plattenelement 92 (nicht dargestellt) weist eine ähnliche Form auf. Wenn daher der Kernkörper 5 in Axialrichtung zwischen dem Plattenelement 91 und dem Plattenelement 92 mithilfe der Stabelemente 93, die in 7 nicht dargestellt sind, angeordnet wird, werden die gegenüberliegenden Enden der Eisenkerne 41 bis 44 aneinander befestigt.
8 ist eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Plattenelements, das in der Drossel gemäß der zweiten Ausführungsform verwendet wird. Das Plattenelement 91 wird auf einer Fläche davon mit einem im Wesentlichen X-förmigen Vorsprung 95 bereitgestellt. Der in 8 dargestellte Vorsprung 95 umfasst erhöhte Abschnitte 96a bis 96d, ähnlich jenen, die vorstehend beschrieben wurden, die derart ausgelegt sind, dass sie mit den Spalten 101 bis 104 in Eingriff bringbar sind. Außerdem sind Aussparungen 97a bis 97d ähnlich jenen, die vorstehend beschrieben wurden, jeweils in der Nähe der Spitzen der erhöhten Abschnitte 96a bis 96d ausgebildet. Wenn die Plattenelemente 91, 92, die solche Vorsprünge 95 aufweisen, verwendet werden, können die Eisenkerne 41 bis 44 fester befestigt werden, da die Vorsprünge 95 mit den Spalten 101 bis 104 in Eingriff kommen. Daher können dieselben Wirkungen, wie vorstehend beschrieben, erzielt werden.
Aspekte der vorliegenden Offenbarung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kombination des folgenden ersten, zweiten und dritten Aspekts.
Gemäß dem ersten Aspekt wird eine Drossel (6) bereitgestellt, umfassend: einen Kernkörper (5), wobei der Kernkörper einen äußeren Umfangseisenkern (20), der aus mehreren äußeren Umfangseisenkernabschnitten (24 bis 27) gebildet ist, mindestens drei Eisenkerne (41 bis 44), die mit Innenflächen der mehreren äußeren Umfangseisenkernabschnitte gekoppelt sind, und Spulen (51 bis 54), die um die mindestens drei Eisenkerne gewickelt sind, umfasst, wobei Spalte (101 bis 104), die magnetisch gekoppelt sein können, zwischen einem der mindestens drei Eisenkerne und einem anderen, dazu benachbarten Eisenkern ausgebildet sind, wobei die Drossel ferner eine Halteeinrichtung (90) umfasst, die sich durch das Innere des Kernkörpers in einem Bereich zwischen dem äußeren Umfangseisenkern und den Spalten erstreckt, um gegenüberliegende Enden der mindestens drei Eisenkerne aneinander zu befestigen.
Gemäß dem zweiten Aspekt umfasst die Halteeinrichtung im ersten Aspekt Plattenelemente (91, 92), die auf beiden Stirnflächen des Kernkörpers angeordnet sind, und Stabelemente (93), die sich durch das Innere des Kernkörpers erstrecken und die Plattenelemente miteinander verbinden.
Gemäß dem dritten Aspekt sind die Plattenelemente im zweiten Aspekt mit einem Vorsprung (95) ausgebildet, der zumindest teilweise mit den Spalten in Eingriff kommt.
Gemäß dem vierten Aspekt ist die Anzahl der mindestens drei Eisenkerne in einem der Aspekte eins bis drei ein Vielfaches von drei.
Gemäß dem fünften Aspekt ist die Anzahl der mindestens drei Eisenkerne in einem der Aspekte eins bis drei eine gerade Zahl, die nicht kleiner ist als 4.
Gemäß dem sechsten Aspekt ist die Halteeinrichtung in einem der Aspekte eins bis fünf aus einem nicht magnetischen Material ausgebildet.
Wirkungen der Aspekte
Da sich in dem ersten Aspekt die Halteeinrichtung durch das Innere des Kernkörpers im Bereich zwischen dem äußeren Umfangseisenkern und den Spalten erstreckt, ist es nicht notwendig, die Breite der Eisenkerne zu erhöhen, um die Spaltlänge zu gewährleisten. Daher ist es möglich, die mehreren Eisenkerne ohne eine Erhöhung der Größe fest zu befestigen.
Im zweiten Aspekt kann die Halteeinrichtung verhältnismäßig leicht gebildet werden.
Im dritten Aspekt können die Eisenkerne weiter fest befestigt werden, da der Vorsprung mit den Spalten in Eingriff kommt. Außerdem ist es möglich zu verhindern, dass Fremdstoffe in die Spalte eindringen, und es ist möglich, die Abmessungen der Spalte aufrechtzuerhalten.
Im vierten Aspekt kann die Drossel als eine Dreiphasendrossel verwendet werden.
Im fünften Aspekt kann die Drossel als eine Einphasendrossel verwendet werden.
Im sechsten Aspekt ist das nicht magnetische Material vorzugsweise zum Beispiel Aluminium, SUS, ein Harz oder dergleichen, und folglich ist es möglich zu verhindern, dass das magnetische Feld durch die Halteeinrichtung verläuft.

Claims

Drossel (6), die einen Kernkörper (5) umfasst, wobei der Kernkörper umfasst: einen äußeren Umfangseisenkern (20), der aus mehreren äußeren Umfangseisenkernabschnitten (24 bis 27) gebildet ist, mindestens drei Eisenkerne (41 bis 44), die mit Innenflächen der äußeren Umfangseisenkernabschnitte gekoppelt sind, und Spulen (51 bis 54), die um die mindestens drei Eisenkerne gewickelt sind, wobei Spalte (101 bis 104), die magnetisch gekoppelt sein können, zwischen einem der mindestens drei Eisenkerne und einem anderen, dazu benachbarten Eisenkern ausgebildet sind, wobei die Drossel ferner umfasst: eine Halteeinrichtung (90), die sich durch das Innere des Umfangseisenkerns in einem Bereich zwischen dem äußeren Umfangseisenkern und den Spalten erstreckt, um gegenüberliegende Enden der mindestens drei Eisenkerne aneinander zu befestigen, wobei die Halteeinrichtung Plattenelemente (91, 92), die an beiden Stirnflächen des Kernkörpers angeordnet sind, und Stabelemente (93), die sich durch das Innere des Kernkörpers erstrecken und die Plattenelemente miteinander verbinden, umfasst, wobei die Plattenelemente mit einem Vorsprung (95) ausgebildet sind, der zumindest teilweise mit den Spalten in Eingriff kommt.
Drossel nach Anspruch 1, wobei die Anzahl der mindestens drei Eisenkerne ein Vielfaches von drei ist.
Drossel nach Anspruch 1, wobei die Anzahl der mindestens drei Eisenkerne eine gerade Zahl ist, die nicht kleiner ist als 4.
Drossel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Halteeinrichtung aus einem nicht magnetischen Material ausgebildet ist.
Drossel nach Anspruch 1, wobei radial innere Enden von jedem der drei Eisenkerne in der Umgebung eines Zentrums des äußeren Umfangseisenkerns angeordnet sind und zum Zentrum des äußeren Umfangseisenkerns konvergieren.
Drossel nach Anspruch 1, wobei die radial inneren Enden der zumindest drei Eisenkerne voneinander über Spalte, die magnetisch koppelbar sind, beabstandet sind.