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Aus Einzelblechen geschichteter magnetischer Kern Die Erfindung bezieht
sich auf einen magnetischen Kern aus Blechschichten, deren Bleche ein rechteckiges
Fenster oder mehrere rechteckige Fenster begrenzende Schenkel und Joche bilden und
aus einem Material bestehen, das in der Walzrichtung eine größere Permeabilität
und einen kleineren Wattverlust aufweist als in einer anderen Richtung, wobei die
einzelnen Blechschichten untereinander in der Form übereinstimmen und ohne seitliche
Verschiebung gegeneinander flach aufeinanderliegen.
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Magnetische Kerne dieser Art sind bekannt. Es ist auch bekannt, daß
bei solchen magnetischen Kernen die Stoßfugen Verluste ergeben, denn einerseits
wird ein Teil des eine Blechschicht durchsetzenden Magnetflusses durch die Stoßfuge
in die benachbarten, die Stoßfuge überlappenden Kernbleche gedrängt, wodurch in
diesen überlappenden Blechen der Magnetfluß vergrößert wird und leicht Sättigung
auftreten kann, und andererseits besitzt der die Stoßfuge durchsetzende Magnetfluß
und infolgedessen auch der in die benachbarten Bleche gedrängte Teilfluß eine bestimmte
Richtung, wodurch zusätzliche Verluste auftreten können, wenn die magnetische Vorzugsrichtung
in den die Stoßfuge überlappenden Blechen der Richtung des in sie gedrängten Teilflusses
nicht entspricht.
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Die Erfindung verfolgt nun den Zweck, die durch die Stoßfuge verursachten
Verluste im Kern durch richtige Formgebung der Bleche so klein wie möglich zu halten.
Zu diesem Zweck ist der magnetische Kern gemäß der Erfindung durch die Kombination
folgender an sich bekannter Merkmale gekennzeichnet: Die einzelnen Blechschichten
bestehen jeweils aus gestreckten Schenkel- und Jochblechen, die an ihren Enden etwa
parallel zur Diagonalen an der Kernecke abgeschnitten sind, sowie aus Eckstücken,
die zwei parallele Kanten aufweisen und mit diesen jeweils stumpf an eine der schrägen
Kanten eines Joch- und eines Schenkelbleches anstoßen, wobei die Walzrichtung der
Bleche in den Joch- und Schenkelblechen parallel zur Längsausdehnung der Bleche,
in den Eckstücken dagegen senkrecht zu den parallelen Kanten verläuft; die zwischen
den Joch- bzw. Schenkelblechen und den Eckstücken auftretenden Stoßstellen verlaufen
in benachbarten Schichten parallel zueinander und gegeneinander versetzt; die Eckstücke
sind jeweils mit einem Joch- oder Schenkelblech an der Stoßstelle verschweißt, und
die einzelnen Bleche sind dann so aufeinandergeschichtet, daß die nicht verschweißten
Stoßstellen jeweils von den Eckstücken der benachbarten Schichten überlappt werden.
Dadurch, daß sich beim Kern nach der Erfindung die Stoßfugen parallel zur Diagonalen
der Kernecken erstrecken, sind sowohl die Stoßfugen als auch die Eckstücke sowie
die Schweißnähte in der Richtung senkrecht zur Flußrichtung so lang wie möglich,
so daß die Kraftliniendichte in den Stoßfugen und in den Eckstücken kleiner als
diejenige in den Joch- und Schenkelblechen ist und außerdem ein kleinerer Teil des
magnetischen Flusses in die benachbarten Bleche gedrängt wird, wodurch die Gefahr
einer Sättigung dieser Bleche verringert wird. Weiter entspricht die Walzrichtung
und damit die magnetische Vorzugsrichtung der die Stoßfugen überlappenden Eckstücke
der Richtung des die Stoßfugen durchsetzenden Magnetflusses, im wesentlichen also
auch der Richtung des in diese Eckstücke gedrängten Teilflusses, so daß diese Kraftflüsse
den kleinstmöglichen magnetischen Widerstand vorfinden. Beide Tatsachen ergeben
eine wesentliche Herabsetzung der durch die Stoßfugen des Kernes verursachten zusätzlichen
Verluste.
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Ein bereits bekannter magnetischer Kern besteht zwar ebenfalls abwechselnd
aus Blechschichten mit unmittelbar aneinanderstoßenden, entlang den Diagonalen der
Kernecken abgeschnittenen Joch- und Schenkelblechen und aus Blechschichten, bei
denen die schräg abgeschnittenen Joch- und Schenkelbleche
unter
Zwischenschaltung von Eckstücken mit je zwei zur genannten Diagonale parallelen
Kanten aneinanderstoßen. Bei diesem bekannten Kern entspricht aber die Walzrichtung
der die Stoßfugen zwischen den Eckstücken und den Joch- und Schenkelblechen überlappenden
Bleche nicht der Richtung des in diese überlappenden Bleche gedrängten Teilflusses.
Weiter sind bei diesem Kern sowie bei einem weiteren bekannten Kern die Stoßstellen
benachbarter Blechschichten parallel zueinander gerichtet und gegeneinander versetzt.
Auch bei dieser Ausführung entspricht aber die Walzrichtung der die Stoßfugen überlappenden
Bleche nicht der Richtung des in sie gedrängten Teilflusses. Schließlich ist noch
ein Kern der erwähnten Art bekannt, bei dem Eckstücke mit den Schenkel- oder Jochblechen
verschweißt sind. Dabei verlaufen die Stoßfugen zwar schräg, aber nicht parallel
zur Diagonalen der Kernecken, außerdem stimmt dabei die Walzrichtung der Eckstücke
mit der Richtung des Magnetflusses in den Stoßfugen nicht überein.
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Zur Erläuterung dient die Zeichnung; es zeigen darin Fig. 1 und 2
Teile von zwei aufeinanderfolgenden Blechschichten eines magnetischen Kernes nach
der Erfindung mit drei Schenkeln, Fig. 3 einen Querschnitt gemäß der Linie III-III
in Fig. 2, aber von drei aufeinanderliegenden Blechschichten, Fig.4 und 5 eine Variante
des Anschlusses der Mittelschenkel des magnetischen Kernes gemäß Fig. 1, 2, 3 an
die Joche.
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In den Fig. 1 bis 3 bestehen die äußeren Schenkel des magnetischen
Kernes aus Blechen 1, deren Enden schräg, z. B. unter einem Winkel von 45° verlaufen
und die wenigstens an einem Ende einen angeschweißten streifenförmigen Eckteil 2
aufweisen. Die Schweißnaht ist mittels der Linie 3 angegeben. Der Mittelschenkel
besteht aus Blechen 4, an die streifenförmige Eckteile 5 geschweißt sind. Ihre Schweißnaht
ist durch die Linie 6 angegeben. Die Joche sind mittels Blechen 7 und 8 zusammengesetzt,
die mit streifenförmigen, an diese Jochbleche angeschweißten Eckteilen 9 und 10
versehen sind. Die Schweißnähte dieser Teile sind mittels der Linien 11
und
12 angegeben. Die zusammengesetzten Schenkelbleche und Jochbleche grenzen mit schrägen
Stoßfugen 13, 14, 15, 16 aneinander. Diese Stoßfugen sind den Schweißnähten parallel.
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Die in der Fig. 1 und 2 gezeichneten Pfeile geben die Walzrichtung
des Materials der verschiedenen Schenkelbleche, Jochbleche und Eckteile an. Die
Walzrichtung der Eckteile verläuft senkrecht zu den Stoßfugen. Alle Stoßfugen, mit
Ausnahme eines Teiles der Stoßfugen 15 in den Jochen, sind von Eckteilen überlappt.
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Fig. 3 zeigt, wie infolge der Stoßfugen ein Teil des magnetischen
Flusses in die diese Stoßfugen überlappenden Eckteile gedrängt wird. Dieser verdrängte
Teil des magnetischen Flusses findet in den überlappenden Eckteilen einen minimalen
magnetischen Widerstand, weil infolge der durch die Schrägstellung der Fugen vergrößerten
Fläche die magnetische Induktion verringert ist und weil außerdem die magaetische
Vorzugsrichtung in den Eckteilen mit der Richtung des Flusses in den Stoßfugen übereinstimmt.
In den Fig. 4 und 5 sind die Mittelschenkel und die daran anschließenden Jochteile
ein wenig anders ausgeführt. Die Blechschicht gemäß Fig. 4 besteht aus einem Mittelschenkelblech
17 und Jochblechen 18 und 19, an die bei 20 und 21 streifenförmige Eckteile 22 und
23 angeschweißt sind. In der Blechschicht gemäß Fig. 5 sind an dem Schenkelblech
17 bei 24 und 25 zwei streifenförmige Eckteile 26 und 27 angeschweißt, die ferner
bei 28 zusammengeschweißt sind. Jochbleche 29 und 30 grenzen an diese Eckteile.
Die Stoßfugen sind mit 31, 32 (Fig. 4) und 33, 34 (Fig. 5) angedeutet. Für diese
Konstruktion gilt hinsichtlich der überlappung der Stoßfugen das gleiche wie für
die Ausführung gemäß Fig. 1, 2, 3.
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Obschon die dargestellten Ausführungsformen des magnetischen Kernes
mit nur drei Schenkeln gezeichnet sind, kann die Erfindung mit gleich großem Vorteil
bei Kernen mit zwei, vier oder noch mehr Schenkeln angewendet werden.