DE1151868B

DE1151868B - Anordnung fuer Transformatoren zur Minderung der Geraeusche durch Magnetostriktion

Info

Publication number: DE1151868B
Application number: DEA38368A
Authority: DE
Inventors: Edward B Franklin
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1961-08-29
Filing date: 1961-09-20
Publication date: 1963-07-25

Description

Anordnung für Transformatoren zur Minderung der Geräusche durch Magnetostriktion Die Erfindung betrifft eine Geräuschminderungsanordnung für Transformatoren, um die durch Magnetostriktion entstandenen Geräusche in den Blechen des Magnetkreises zu beseitigen.
Durch die Magnetisierung entstehen bekanntlich elastische Längenänderungen, die jeder ferromagnetische Stoff in Richtung des Kraftflusses erleidet. Bei Wechselstrom ergeben sich hierdurch Längsschwingungen, welche sich von den Schenkeln auf die Joche und umgekehrt übertragen können; das Eisen schwingt dann mit der Frequenz der Magnetostriktion. Um solche Geräusche zu dämpfen, sind bereits verschiedene Maßnahmen bekanntgeworden. Man hat z. B. schalldichte Gefäße vorgesehen, in die der Kern eingebaut worden ist. Man hat auch versucht, zusätzliche Schallschwingungen zu erzeugen, welche der Phase der Störschwingungen entgegengesetzt sind, wodurch sich dann die Geräusche nach außen hin aufheben lassen.
Man hat auch vorgeschlagen, durch die Formung der Bleche selbst, die Auswirkung der Magnetostriktion auf die Geräuschentstehung zu verhindern. Man hat dazu die Bleche gekröpft und so ineinandergeschachtelt, daß zwischen den gekröpften Blechen Luftzwischenräume übrigbleiben, damit die Bewegung der Bleche nicht auf den Blechkörper übertragen werden kann. Hiermit wird zwar die Ursache der Geräuschbildung im wesentlichen beseitigt; die Maßnahme erfordert aber eine schwierige Herstellung der Bleche, so daß besonders bei großen Transformatoren solche Ausführungen sich nicht empfehlen.
Es ist auch bekannt, an der Stoßstelle von Blechen Zwischenräume zu lassen, die auf diese Weise sogleich einen Luftspalt bilden. Diese Stöße können schräg oder auch in gezackten Linien verlaufen, so daß eine freiere Beweglichkeit der Enden des Bleches erreicht wird. Hierdurch wird aber ein verhältnismäßig großer Luftspalt geschaffen, der magnetisch oft nicht erwünscht ist.
Ebenso ist es bekannt, eine Pressung nur an bestimmten Stellen der Blechpakete vorzunehmen, so daß an den Enden der Pakete eine gewisse freie Beweglichkeit auftritt. Hierdurch wird aber nur im beschränkten Sinne eine freie Beweglichkeit der Einzelbleche erreicht.
Um alle diese Nachteile zu vermeiden, wird bei Transformatoren zur Minderung der Geräusche, welche durch Magnetostriktion in lamellierten Blechjochen und -schenkeln entstehen, wobei sich die Bleche an den Stoßstellen von Lage zu Lage abwechselnd überlappen und die aneinanderstoßenden Blechpakete gegeneinander beweglich sind, eine Anordnung erfindungsgemäß so getroffen, daß die einzelnen Bleche verschiedene Dicken besitzen und an den Stoßstellen so aneinanderstoßen, daß sich jeweils abwechselnd ein dünnes Blech der einen Seite und ein dickes Blech der anderen Seite gegenüberstehen.
Hierdurch entstehen an den Stoßstellen ebenfalls Luftzwischenräume, in denen die Längenänderungen der Bleche durch die Magnetostriktion sich frei auswirken können. Die Fig. 1 und 3 stellen Ausführungsbeispiele dar. In der Fig. 1 ist die Stoßstelle zwischen dem Joch und einem Schenkel dargestellt. Das Joch besitzt in der obersten Lage das Blech 1 und in der nächstfolgenden Lage das Blech 2. Das Blech 1 ist dicker als das Blech 2, dann folgt wieder ein dickes, dann wieder ein dünnes Blech. Die Reihenfolge der Bleche beim Schenkel ist umgekehrt, in der obersten Lage befindet sich ein dünnes Blech 3, dann folgt das dicke Blech 4 usw. Die Stoßstelle ist so ausgeführt, daß die dünnen Bleche in sie hineinragen, während die dicken Bleche bereits vor der Stoßstelle aufhören. Dadurch kommen an dieser Stelle das Blech 3 und das Blech 2 übereinanderzuliegen. Es entsteht dadurch der Luftspalt 5 zwischen diesen beiden Blechen. Auch zwischen dem Blech 4 und dem Blech 2 ergibt sich am Ende ein Luftspalt 6. Hierdurch erreicht man, daß das Ende der dünnen Bleche allseitig freiliegt und daher nicht Anlaß zu Geräuschen geben kann. Die Längenänderungen der dicken Bleche werden auf die anliegenden Bleche übertragen, so daß auch durch die dicken Bleche kein Geräusch entstehen kann. Der Luftspalt 6 ermöglicht die freie Ausdehnung am Ende der übereinanderliegenden Bleche 3 und 4 bzw. der Luftspalt 7 bei den Blechen 1 und 2. In den Fig. 2 und 3 ist die Stoßstelle zwischen einem Joch und dem Seitenschenkel dargestellt. Die Fig. 2 zeigt die Ansicht in der Schnittlinie A-A. Die überlappung der verschiedenen starken Bleche erfolgt also hier in einer schrägen Linie. Im Joch ist das oberste Blech 1 wieder dicker als das in den Schenkel hineinragende Blech 2.
Die Zwischenräume 5, 6 und 7 können auch mit elastischem Material angefüllt sein. Auch hierbei entsteht die gleiche Wirkung. Um eine Verschlechterung des magnetischen Flußüberganges durch die Zwischenräume zu vermeiden, kann man das elastische Material mit Eisenpulver oder Eisenspänen durchsetzen, so daß der Fluß einen geringeren Widerstand zwischen den Blechen vorfindet.
Der Vorteil der Anordnung ist der, daß die einzelnen Bleche einfach in ebener Form hergestellt werden und trotzdem sich die Längenänderungen durch die Magnetostriktion ungehindert vollziehen können.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Anordnung für Transformatoren zur Minderung der Geräusche, welche durch Magnetostriktion in lamellierten Blechjochen und -schenkeln entstehen, wobei sich die Bleche an den Stoßstellen von Lage zu Lage abwechselnd überlappen und die aneinanderstoßenden Blechpakete gegeneinander beweglich sind, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Bleche verschiedene Dicken besitzen und an den Stoßstellen so aneinanderstoßen, daß sich jeweils abwechselnd ein dünnes Blech der einen Seite und ein dickes Blech der anderen Seite gegenüberstehen.
2. Anordnung zur Geräuschminderung für rechtwinklig aneinanderstoßende Bleche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die überlappung der verschieden starken Bleche in an sich bekannter Weise in einer schrägen Fuge erfolgt.
3. Anordnung zur Geräuschminderung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Blechen an den Stoßstellen entstehenden Hohlräume mit elastischem Material angefüllt sind, das gegebenenfalls mit Eisenpulver oder Eisenspänen durchsetzt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 1008 817, 974 598; deutsche Auslegeschrift Nr. 1088 626; K ü ch 1 e r, Die Transformatoren, 1956, S. 5, 2. Absatz.