Schichtkern mit schräg gestoßenen Außenschenkeln für Drei- und Mehrschenkeltransformatoren,
Drosselspulen u. dgl. Es ist heute üblich, für geschichtete Eisenkerne von Transformatoren,
Drosselspulen u. dgl. Werkstoffe mit magnetischer Vorzugsrichtung, insbesondere
kaltgewalzte Siliziumbleche zu verwenden. Solche Schichtkerne ermöglichen für einen
bestimmten Magnetisierungsstrom, d. h. für eine gegebene Feldstärke die Anwendung
höherer magnetischer Induktionen, so daß auf diese Weise eine Gewichtsverminderung
zu erzielen ist. Die Verwendung solcher hochwertigen Bleche ist jedoch an bestimmte
Voraussetzungen gebunden, da die hochgezüchteten magnetischen Eigenschaften natürlich
nur bei Verwendung der Bleche in Walzrichtung gelten, während quer zur Walzrichtung
nur mittlere Werte vorliegen. Die ideale Kernform für Bleche mit magnetischer Vorzugsrichtung
stellt der Bandringkern dar, dessen Anwendung jedoch auf kleinere Einheiten beschränkt
ist, weil einmal der Aufbau der Wicklung Schwierigkeiten macht und andererseits
der Füllfaktor kleiner ist als bei den üblichen Kernen in Rechteckform.Layered core with obliquely butted outer legs for three-leg and multi-leg transformers,
Choke coils and the like. It is common today for layered iron cores of transformers,
Choke coils and similar materials with a preferred magnetic direction, in particular
to use cold-rolled silicon sheets. Such layer cores allow for one
certain magnetizing current, d. H. for a given field strength the application
higher magnetic induction, so that in this way a weight reduction
can be achieved. The use of such high-quality sheets is, however, to be certain
Prerequisites bound because the highly cultured magnetic properties are natural
only apply when using the sheets in the rolling direction, while transversely to the rolling direction
only average values are available. The ideal core shape for sheets with a preferred magnetic direction
represents the band ring core, but its application is limited to smaller units
is because on the one hand the construction of the winding causes difficulties and on the other hand
the fill factor is smaller than with the usual rectangular cores.
Es ist bekannt, daß bei den bisher verwendeten Kernen mit stumpf gestoßenen
Lamellen aus gestanztem oder geschnittenem Blech der Einfluß der Stoßfugen eine
Verschlechterung der Magnetisierungskurve zur Folge hat, was auch durch wechselseitige
Überlappung der Bleche nicht grundsätzlich vermeidbar ist. Man ist daher bestrebt,
bei Kernen aus kornorientiertem Blech die einzelnen Lamellen mit einer schräg verlaufenden
45° Stoßfuge so zu schichten, daß die Walzrichtung mit der Richtung des magnetischen
Kraftflusses zusammenfällt. Diese Ausführung hat jedoch den Nachteil, daß eine Überlappung
der Stoßstellen durch spiegelbildliche Schichtung nicht möglich ist und daher der
Kern selbst keinen mechanischen Zusammenhalt hat. Zur Vermeidung dieses Nachteiles
erfolgt daher der Kernaufbau in der Weise, daß durch Verschiebung oder Umwendung
einzelner Lamellen jeder Schichtlage an den Kernecken eine Überlappung der 45°-Stoßfuge
erfolgt. Die Verschiebung bedingt jedoch eine Verlängerung des aktiven Querschnittes
und eine Jocherhöhung. Andere Vorschläge gehen dahin, an den Kernecken zwei oder
mehr voneinander verschiedene Richtungen des Verlaufes der Übertrittskanten für
die magnetischen Kraftlinien zu schaffen. Diese Übertrittskanten können dabei geradlinig
sein oder von einer Geraden abweichen und beispielsweise in Zickzackform oder wellenlinienförmig
verlaufen. Um die senkrecht zur Flußrichtung liegende Stoßfuge zu vermeiden, ist
es ferner bekannt, die Schenkellamellen unter einem Winkel von 90° oder trapezförmig
anzuspitzen und an die Jochbleche anzuschließen.It is known that with the cores used so far with butt-butted
Slats made of punched or cut sheet metal have the effect of the butt joints
Deterioration of the magnetization curve has the consequence, which is also due to mutual
Overlapping of the sheets cannot be avoided in principle. The aim is therefore
In the case of cores made of grain-oriented sheet metal, the individual lamellae with an inclined
45 ° butt joint so that the rolling direction is aligned with the direction of the magnetic
Power flow coincides. However, this design has the disadvantage that an overlap
of the joints is not possible due to mirror-inverted stratification and therefore the
Core itself has no mechanical cohesion. To avoid this disadvantage
Therefore, the core structure takes place in such a way that by shifting or turning over
individual lamellas of each layer layer at the core corners an overlap of the 45 ° butt joint
he follows. However, the shift requires an extension of the active cross-section
and a yoke increase. Other suggestions go there at the core corners two or
more different directions of the course of the step edges for
to create the magnetic lines of force. These overflow edges can be straight
be or deviate from a straight line and, for example, in a zigzag shape or in a wavy line shape
get lost. In order to avoid the butt joint perpendicular to the direction of flow,
it is also known, the leg lamellas at an angle of 90 ° or trapezoidal
to point and connect to the yoke plates.
Alle diese Vorgänge verringern zwar mehr oder weniger den Einfluß
der Stoßfugen auf die Magnetisierungskurve. Die mögliche Verbesserung wird jedoch
immer erkauft mit erheblichem Blechverschnitt und unter Anwendung komplizierter
Schnittwerkzeuge.All of these processes more or less reduce the influence
the butt joints on the magnetization curve. However, the possible improvement will be
always bought with considerable sheet metal scrap and with application more complicated
Cutting tools.
Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, einen Blechschnitt zu wählen,
der es gestattet, die für einen Drei- oder Mehrschenkelkern benötigten Bleche aus
Tafeln oder auch aus einem fortlaufenden Streifen, in welcher Form das kornorientierte
Blech meistens geliefert wird, ohne Abfall zu stanzen und gleichzeitig besonders
gute Eigenschaften für den geschichteten Kern zu erreichen. Es kommt bei der Schichtung
eines Drei- oder Mehrschenkelkernes nicht nur darauf an, die Innenschenkel in magnetischer
Hinsicht befriedigend anzuschließen, sondern auch ebenso eine magnetisch einwandfreie
Verbindung zwischen den Außenschenkeln zu erreichen. Nach der Erfindung wird diese
Aufgabe dadurch gelöst, daß die Innenschenkel mit der einen Schmalseite stumpf an
das Joch anstoßen, mit der anderen schräg geschnittenen Schmalseite in das Joch
hineinragen, wobei die Schichtung so erfolgt, daß nur in jeder vierten Lage die
Innenschenkel deckungsgleich liegen und in jeder zweiten Lage über mindestens drei
Schenkel durchgehende Jochbleche vorhanden sind.According to the invention it is therefore proposed to choose a sheet metal section,
which allows the sheets required for a three-leg or multi-leg core
Bars or from a continuous strip, in what form the grain-oriented
Sheet metal is mostly delivered without punching waste and at the same time special
to achieve good properties for the layered core. It comes from stratification
of a three-leg or multi-leg core not only depends on the inner leg in magnetic
Respect to connect satisfactorily, but also magnetically flawless
To achieve connection between the outer thighs. According to the invention, this
The object is achieved in that the inner thighs are butted to one narrow side
abut the yoke with the other narrow side, cut at an angle, into the yoke
protrude, the stratification taking place in such a way that only in every fourth layer the
Inner legs are congruent and in every second layer over at least three
Legs continuous yoke plates are available.
Nach den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen zeigt
Fig. 1 den Schnittplan und die Fig. 2a bis 2d den Schichtplan für einen dreischenkligen
Transformator. In Fig.3 ist eine Schichtlage eines Vierschenkelkernes dargestellt.
Wie an sich bekannt, ist für die Außenschenkel A ein Blechschnitt mit schrägen Stoßfugen
vorgesehen. Wie bei den bekannten Schnitten sind die Stoßfugen B als Winkelschnitt
gegen die Diagonale C parallel verschoben und in die Verlängerung D einer Fensterseite
abgewinkelt.
Diese Parallelverschiebung der Stoßfugen erfolgt in
jeder Schichtlage stets in nur einer Richtung, und man erhält durch diese Maßnahme
ohne Jocherhöhung und Vergrößerung der aktiven Länge bei einer zyklischen Umwendung
jeweils aufeinanderfolgender Schichten um ihre Hauptachsen x-x und y-y eine einwandfreie
Überlappung an den Kernecken. Auf die gleichgerichtete Parallelverschiebung kann
man natürlich auch verzichten, wenn man die zyklische Umwendung der Blechschichten
so vornimmt, daß auch in diesem Fall eine Überlappung an den Stoßfugen erfolgt.
Man kann dann von Schicht zu Schicht fortlaufend, z. B. zunächst um zwei, anschließend
um eine Achse usf., oder aber in umgekehrter Reihenfolge die Umwendung vornehmen.
Bei dem in Fig.2 dargestellten Schichtplan erhält man - von Fig. 2a ausgehend -
die folgende Lage 2b durch Umwendung der Blechschicht um die x-x-Achse. Aus Lage
Fig.2b erhält man die Lage Fig. 2c durch Umwendung um zwei Achsen, nämlich um die
-,r-x-Achse und _1,-y-Achse. Die Lage 2d erhält man wiederum aus 2c durch Umklappung
um die x-x-Achse. Darüber hinaus läßt der Schnittplan nach Fig. 1 erkennen, daß
die einzelnen Lamellen ohne jeden Stanzabfall aus einem fortlaufenden Streifen zu
schneiden sind. Der Schnitt für den Innenschenkel ist innerhalb des gesamten Schnittplanes
so gewählt, daß für den Übergang der Kraftlinien nur zwei Stoßfugen E mit senkrecht
zum Fluß verlaufender Richtung erforderlich sind. Um innerhalb jeder Schichtlage
jeweils zwei Schenkel magnetisch zu bevorzugen, ist ein Jochblech F vorgesehen,
welches mindestens drei Schenkel überdeckt.According to the embodiments shown in the drawing shows
Fig. 1 the sectional plan and Figs. 2a to 2d the shift plan for a three-legged
Transformer. In Figure 3, a layer of a four-leg core is shown.
As is known per se, a sheet metal cut with inclined butt joints is for the outer leg A
intended. As with the known cuts, the butt joints B are angled cut
shifted parallel to the diagonal C and into the extension D of a window side
angled.
This parallel displacement of the butt joints takes place in
each layer position always in only one direction, and you get by this measure
without increasing the yoke and increasing the active length in the case of a cyclical reversal
successive layers around their main axes x-x and y-y a flawless
Overlap at the core corners. Can on the rectified parallel displacement
Of course you can also do without the cyclical turning of the sheet metal layers
undertakes so that in this case, too, there is an overlap at the butt joints.
You can then continuously from layer to layer, e.g. B. first at two, then
around an axis, etc., or reverse the sequence.
In the shift plan shown in FIG. 2, starting from FIG. 2a, one obtains
the following layer 2b by turning the sheet metal layer around the x-x axis. From location
2b, the position of FIG. 2c is obtained by turning around two axes, namely around the
-, r-x-axis and _1, -y-axis. The layer 2d is again obtained from 2c by folding it over
around the x-x axis. In addition, the sectional plan of FIG. 1 shows that
the individual lamellae without any punching waste from a continuous strip
are cutting. The cut for the inner thigh is within the entire cutting plan
chosen so that for the transition of the lines of force only two butt joints E with perpendicular
direction to flow are required. To within each shift
A yoke plate F is provided for each two legs magnetically preferred,
which covers at least three legs.
Wie ein Vergleich der vier aufeinanderfolgenden Blechschichten gemäß
Fig.2a bis 2d erkennen läßt, wird an jeder Stoßstelle eine einwandfreie Überlappung
erreicht, bei jeweils gleichzeitiger magnetischer Bevorzugung von zwei Schenkeln.
Man erhält damit eine optimale Ausnutzung der guten Eigenschaften kaltgewalzter
Siliziumbleche, -wie sie mit üblichen Schnitten nicht zu erreichen ist. Bei Vier-
und 'Iehrschenkelkernen wird man die Anordnung so treffen, daß man entweder in jeder
Schichtlage ein Jochblech alle vier oder mehr Schenkel überdecken läßt oder daß
im einen Joch drei und im anderen Joch ebenfalls mindestens drei Schenkel überdeckt
werden. Dieser Kernaufbau ist in Fig. 3 und 4 dargestellt.Like a comparison of the four successive sheet metal layers according to
2a to 2d shows, there is a perfect overlap at each joint
achieved, with simultaneous magnetic preference for two legs.
This gives an optimal use of the good properties of cold-rolled products
Silicon sheets, as they cannot be achieved with conventional cuts. At four
and the thigh cores will be arranged in such a way that one in each
Layer a yoke sheet can cover all four or more legs or that
covers three legs in one yoke and also at least three legs in the other yoke
will. This core structure is shown in FIGS. 3 and 4.