DE1053650B

DE1053650B - Dreiphasiger magnetischer Kreis fuer Transformatoren, Drosselspulen u. dgl.

Info

Publication number: DE1053650B
Application number: DEC13869A
Authority: DE
Inventors: Edward Beaumont Franklin
Original assignee: CIE GENERALE D ELECTRICITE SOC; Compagnie Generale dElectricite SA
Current assignee: CIE GENERALE D ELECTRICITE SOC; Alcatel Lucent SAS
Priority date: 1955-10-29
Filing date: 1956-10-26
Publication date: 1959-03-26

Description

Dreiphasiger magnetischer Kreis für Transformatoren, Drosselspulen u. dgl. Die Erfindung bezieht sich auf dreiphasige magnetische Kreise für Transformatoren, Drosselspulen u. dgl.
Es sind bereits dreiphasige magnetische Kreise bekannt, die drei Kerne und dreieckförmig, miteinander verbundene Joche besitzen, die aus gebogenen, ineinandergefügten Blechen aufgebaut sind. Hierbei besteht jeder Kern aus zwei Blechpaketen, die winkelförmig aneinanderstoßen, so daß jeweils das erste Paket eines Kerns in der Reihenfolge der verschiedenen Kerne mit dem zweiten Paket des nachfolgenden Kerns so verbunden ist, daß die drei Kerne und die sie verbindenden Joche drei rechtwinklige magnetisch geschlossene Teilkreise bilden.
Es ist Aufgabe der Erfindung, den bei den bekannten Anordnungen sich ergebenden, verhältnismäßig hohen magnetischen Fluß fühlbar zu verringern. Daneben besteht noch der Wunsch, die Anordnung der magnetischen Kreise so zu treffen, daß die Bleche in Walzrichtung arbeiten, was besonders wichtig und vorteilhaft bei Verwendung magnetischer Bleche init gerichteten Kristallen ist. Ferner soll durch die Verwendung rechtwinkliger magnetischer Kreise, insbesondere magnetisch geschlossener Teilkreise, die Entstehung der dritten Harmonischen verhindert werden, was ein allen unsymmetrischen Kreisen eigener Nachteil ist. Dies wird gemäß der Erfindung, der ein dreiphasiger magnetischer Kreis der beschriebenen bekannten Art zugrunde liegt, dadurch erreicht, daß die beiden, durch eine dünne Isolierplatte voneinander getrennten Blechpakete eines jeden Kerns unter einem stumpfen Flächenwinkel gegeneinander gestellt sind, dessen Öffnung in das Innere des von den Jochen gebildeten etwa gleichseitigen Dreiecks weist, und daß jeweils ein oder mehrere Bleche eines jeden magnetischen Teilkreises durch ein oder mehrere Bleche mit den entsprechenden Jochen der beiden anderen Magnetkreise verbunden sind.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist jeder Kern aus Blechen aufgebaut, die nach dem Abbiegen in einem Eckpunkt ihre Verlängerung in dem Jochteil finden, in den sie übergehen. Hierbei können die Teilkreise aus winkligen oder U-förmig gebogenen Blechen aufgebaut sein.
Zur Erläuterung der Erfindung wird mit Hilfe der Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel beschrieben.
Fig. 1 bis 3 sind schaubildliche Darstellungen, die das Verfahren des Zusammenfügens der einzelnen Bleche des Kreises veranschaulichen: Fig. d ist eine Schnittansicht eines Kerns des magnetischen Kreises; Fig. 5 ist eine schaubildliche Darstellung der Wicklungen auf den Kernen eines dreiphasigen magnetischen Kreises; Fig. 6 ist eine schaubildliche Darstellung, die das Ineinanderfügen der Bleche in einem Kern wiedergibt; Fig.7 ist eine schaubildliche Darstellung eines dreiphasigen magnetischen Kreises nach der Erfindung.
Die Fig.1 bis 3 zeigen den Zusammenbau des ersten Satzes von drei Blechen 1, 2 und 3, die rechtwinklig abgebogen sind, um mit einem zweiten Satz von drei Blechen 4, 5 und 6 einen magnetischen Kreis in Dreieckform zu bilden; letztere sind über die ersten drei Bleche gelegt und kreuzen diese (verkettete Verbindung), so daß ein praktisch gleichseitiges Dreieck entsteht. Die Bereiche des Flußwechsels zwischen den Teilen, die den Kern bz-#v, das Joch bilden, sind mit 7, 8 und 9 bezeichnet. Die äußersten Teile (Enden) der Jochbleche überdecken sich gegenseitig bei 10, 11 und 12 und bilden so Fugen mit doppelter Deckung. Das Blech 13 (Fig. 3), das einem dritten Satz angehört, ist über das Blech 7 und parallel zu dem Blech 1 gelegt. Da die Bleche mit kleinem Krümmungsradius gebogen sind, ist die Länge des gebogenen Teils unbedeutend, infolgedessen kann das Biegen der Bleche nach _dem Ausglühen ohne merkliche Vergrößerung der Gesamtverluste des Kreises vorgenommen werden. Das Ausglühen der Bleche wird daher im allgemeinen mit den Blechen vorgenommen, solange diese noch nicht gebogen sind, weil dies vorteilhafter ist. Das- Ausglühen- der Bleche kann- aber auch ohne weiteres nach dem--Biegen der Bleche vorgenommen werden.
Die in Fig.3 nicht dargestellten Bleche, die zu den dargestellten Blechen hinzugefügt werden, sind vorzugsweise so eingefügt, daß ein Blech des einen Pakets regelmäßig mit einem Blech des anderen Pakets abwechselt. Man kann die Bleche aber auch auf andere Weise zusammenfügen, vorausgesetzt, daß immer mindestens zwei Bleche des einen Pakets mindestens ein Blech des anderen Pakets zwischen sich einschließen.
Wie Fig.4 zeigt, besteht der Kern aus zwei Blechpaket-Grüppen, die durch eine Isolierplatte 23 voneinander getrennt sind. Jede Gruppe enthält ein Paket Bleche 24, die sich mit ihren Kanten gegen die Isolierplatte 23 abstützen, ferner mehrere Pakete mit Blechen 25 geringerer Breite. 26 ist ein Isolierstück, das vorzugsweise aus Holz besteht.
Der :dreiphasige magnetische Kreis nach der Erfindung kann nach mehreren Verfahren aufgebaut werden. In den Fig.5, 6 und 7 sind drei verschiedene Möglichkeiten beispielsweise dargestellt.
Fig.5 zeigt den Aufbau eines dreiphasigen magnetischen Kreises aus Blechen, die L-förmig gebogen sind. Hier werden die Bleche der unteren Magnetjoche zuerst ineinandergefügt und die Bleche der oberen Magnetjoche in der Verlängerung des Kerns stehengelassen. Dann werden die fertig gewickelten Spulen 14, 15 und 16 auf die Kerne aufgeschoben und schließlich die Bleche der oberen Magnetjoche umgebogen und ineinandergefügt, wobei die Bleche in eine senkrecht zur Achse des Kerns verlaufende Ebene heruntergeklopft werden.
Fig. 6 zeigt die Montage eines dreiphasigen magnetischen Kreises aus Blechen, die ursprünglich die Form eines U hatten. Der Kreis ist durch verkettete Verbindung der Bleche in den Kernen aufgebaut. Die oberen Bleche 27; 29, 31 sind mit den unteren Blechen 28, 30, 32 zusammengefügt.
Fig. 7 zeigt ebenfalls den Aufbau eines dreiphasigen magnetischen Kreises aus Blechen, die ursprünglich U-förmig gebogen waren, jedoch unter Zusammenfügung in den Magnetjochen. Hierbei baut man jeden einzelnen Kern mit den entsprechenden Magnetjochtellen zusammen auf, dann wickelt man die Magnetspulen unmittelbar auf die Kerne auf. Die drei Teile des Kreises werden hierauf durch Verbindung der Magnetjoche miteinander zusammengefügt, d. h. also 17 mit 18, 19 mit 20 und 21 mit 22 in den oberen Jochen und auf die gleiche Art und Weise in den unteren Jochen. Man erhält so schließlich -einen dreiphasigen magnetischen Kreis mit einem Dreiecksaufbau, wie ihn Fig.7 wiedergibt.
Die Kerne bestehen also aus zwei parallel zueinander verlaufenden Einzelblechpaketen und sind von den Spulen der Wicklungen umgeben. Die Bleche der beiden Pakete eines Kerns haben gemeinsame Kantenflächen, die auf die gesamte Höhe des Kerns einen Luftspält bilden. Die Bleche der beiden Pakete eines Kerns stehen praktisch in einem Winkel von 120° zueinander.
Jedes untere und jedes obere Magnetjoch eines magnetischen Kreises nach der Erfindung hat die Form eines Dreiecks. Bei den dargestellten Ausführungsformen ist dieses Dreieck gleichseitig; diese Form bietet gewisse, an sich bekannte Vorteile, die Joche können aber gegebenenfalls auch ein beliebig anders gestaltetes Dreieck bilden.
Die Bereiche der Flußänderung zwischen den drei Zweigen des magnetischen Kreises befinden sich an den äußersten Enden eines jeden Kerns an den Stellen, an denen sich die Bleche kreuzen, d. h. an den Grenzen der Kerne zu den Magnetjochen. Diese Anordnung bietet den Vorteil, daß in den Bereichen der Flußänderung große Flächen entstehen, die einen geringen magnetischen Widerstand haben.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Dreiphasiger magnetischer Kreis für Transformatoren, Drosselspulen u. dgl. mit drei Kernen und dreieckförmig miteinander verbundenen Jochen, die aus gebogenen, ineinandergefügten Blechen aufgebaut sind, wobei jeder Kern aus zwei Blechpaketen besteht, die winkelförmig aneinanderstoßen, so daß jeweils das erste Paket eines Kerns in der Reihenfolge der verschiedenen Kerne mit dem zweiten Paket des nachfolgenden Kernes verbunden ist, derart, daß die drei Kerne und die sie verbindenden Joche drei rechtwinklige, magnetisch geschlossene Teilkreise bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden durch eine dünne Isolierplatte voneinander getrennten Blechpakete eines jeden Kerns unter einem stumpfen Flächenwinkel gegeneinandergestellt sind, dessen Öffnung in das Innere des von den Jochen gebildeten etwa gleichseitigen Dreiecks weist, und daß jeweils ein oder mehrere Bleche eines jeden magnetischen Teilkreises durch ein oder mehrere Bleche mit den entsprechenden Jochen der beiden anderen 'Magnetkreise verschachtelt sind.
2. Dreiphasiger magnetischer Kreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kern aus Blechen aufgebaut ist, die nach dem Abbiegen in einem Eckpunkt ihre Verlängerung in dem Jochteil finden, in welchen sie übergehen.
3. Dreiphasiger magnetischer Kreis nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilkreise aus winkelig, z. B. L- oder U-förmig gebogenen Blechen aufgebaut sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 646 859; USA.-Patentschriften Nr. 2 458 052, 2 458 112, 2613430.