DE1242747B

DE1242747B - Tiered laminated iron core

Info

Publication number: DE1242747B
Application number: DE1964L0046853
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Wolfgang Matthes
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1964-01-23
Filing date: 1964-01-23
Publication date: 1967-06-22

Description

Gestufter lamellierter Eisenkern Die Erfindung bezieht sich auf einen gestuften lamellierten Eisenkern für Transformatoren, Drosselspulen und dergleichen Induktionsgeräte mit in der Breite ungeteilten oder geteilten Blechen und mit durchgehenden Schenkelpreßplatten von U-förmigem Querschnitt, die so auf den Kernschenkeln parallel zur Blechschichtrichtung angeordnet sind, daß sich das U zum Schenkel hin öffnet.Stepped Laminated Iron Core The invention relates to a stepped laminated iron core for transformers, reactors and the like Induction units with sheets that are undivided or divided in width and with continuous sheets Leg press plates of U-shaped cross-section, which are parallel to the core legs are arranged to the sheet layer direction that the U opens towards the leg.

Die in den größeren Transformatoren, Drosselspulen, Wandlern und ähnlichen Induktionsgeräten verwendeten lamellierten Eisenkerne werden vielfach durch Schraubbolzen zusammengehalten, die durch gestanzte Löcher in den Blechen geführt sind. Im Zuge der Fertigungsrationalisierung ist man bestrebt, einerseits die Kerne einfacher aufzubauen und dabei auch die Bolzenlöcher wegfallen zu lassen und andererseits das hochwertige Kernmaterial so gut wie möglich auszunutzen. Da besonders bei Verwendung von kornorientiertem siliziertem Blech infolge der Bolzenlöcher die Zonen zwischen den Bolzenlöchern weitgehend magnetisch feldfrei sind, werden bolzenlose Kernausführungen angestrebt. Bolzenlose bzw. bolzenarme Kerne rufen aber schwierige konstruktive Probleme bei größeren Kernen hervor, wenn das Kerngewicht in die Größenordnung von Tonnen kommt, weil dann aus Sicherheitsgründen erhöhte Forderungen an die Stabilität und Standfestigkeit des aufgerichteten Kerns gestellt werden müssen.Those in the larger transformers, reactors, converters and the like Laminated iron cores used in induction devices are often secured by screw bolts held together, which are passed through punched holes in the metal sheets. In the course of The aim of manufacturing rationalization is to make the cores simpler on the one hand build up and also omit the bolt holes and on the other hand to use the high quality core material as much as possible. As especially when using of grain-oriented siliconized sheet metal, due to the bolt holes, the zones between the bolt holes are largely free of magnetic fields, the core designs are boltless strived for. However, boltless or bolt-poor cores call for difficult constructive ones Problems arise with larger cores when the core weight is on the order of Tons comes because then, for safety reasons, increased demands on the stability and stability of the erected core must be provided.

Zur Lösung dieses Problems sind schon verschiedene Vorschläge bekanntgeworden. So sind bereits Bandagen bekannt, die die Funktion der Bolzen übernehmen. Insbesondere Einzelbandagen, die in größerer Zahl über die Schenkel gezogen werden und als Bauteil dort verbleiben, erschweren die aus Gründen der Kurzschlußfestigkeit notwendige feste Verkeilung der Wicklung gegen den Kern.Various proposals for solving this problem have already become known. So bandages are already known that take over the function of the bolts. In particular Individual bandages that are pulled over the legs in large numbers and as a component remain there, complicate the necessary for reasons of short-circuit strength tight wedging of the winding against the core.

Um diese Schwierigkeiten zu vermeiden, wurde auch schon vorgeschlagen, den zunächst völlig unbandagierten bolzenlosen bzw. bolzenarmen Kern mit einer Hilfsvorrichtung zusammengepreßt und aufgerichtet zu halten, während die Wicklung, die gegebenenfalls auf einen Bandagenzylinder aufgebracht ist, über den Kern geschoben wird.In order to avoid these difficulties, it has already been suggested that the initially completely unbandaged boltless or bolt-poor core with an auxiliary device to keep squeezed and erect while winding, if necessary is applied to a drum cylinder, is pushed over the core.

Ein anderer Vorschlag, der jedoch ausschließlich auf die Anwendung bei Spaltkernen beschränkt ist, sieht zur Erhöhung der Biegesteifigkeit des bolzenlosen Kerns insbesondere beim Aufrichten aus der horizontalen in die vertikale Lage T-förmige Druckplatten vor, deren Vertikalsteg in den Spalt des Kerns eingreift.Another suggestion, but solely on the application in the case of split cores is limited, looks to increase the bending stiffness of the boltless Kerns especially when erecting from the horizontal to the vertical position T-shaped Printing plates, the vertical web of which engages in the gap in the core.

Die Praxis zeigt nun, daß zum Aufrichten eines großen Kerns aus der waagerechten in die senkrechte Lage immer gewisse Hilfsvorrichtungen notwendig und zweckmäßig sein werden; denn um den während des Aufrichtens mechanisch am höchsten, aber praktisch nur einmal beanspruchten Kern selbsttragend und biegesteif auszuführen, wären im allgemeinen zu aufwendige konstruktive Maßnahmen erforderlich.Practice now shows that to erect a large core from the horizontal to vertical position, certain auxiliary devices are always necessary and will be appropriate; because to the mechanically highest during the straightening, but in practice the core, which is only stressed once, is self-supporting and rigid, In general, constructive measures that are too expensive would be necessary.

In einer weiteren bekannten Ausführung wurden zur Abstützung des Kerns Schenkelpreßplatten mit U-Profil so angebracht, daß einmal das U zum Kernschenkel hin geöffnet ist und zum anderen die U-Eisen durch Bolzen zusammengehalten werden, die nur teilweise innerhalb des Kerns geführt sind, im übrigen aber außerhalb des Kernquerschnitts verlaufen. Auf diese Weise werden zwar auch Bolzenlöcher vermieden, doch ist die genannte Ausführung in erster Linie für kleinere Transformatoren zweckmäßig bzw. für solche, die die genannte Stützvorrichtung nur an unbewickelten Rückschlußschenkeln aufweisen.In a further known embodiment, leg press plates with a U-profile were attached to support the core so that the U is open towards the core leg and the U-irons are held together by bolts that are only partially guided within the core, otherwise but run outside the core cross-section. In this way, bolt holes are also avoided, but the stated design is primarily useful for smaller transformers or for those which have the stated support device only on unwound yoke legs.

Zur Lösung der Aufgabe, den Eisenkern hinreichend steif zu machen, jedoch Bolzenlöcher und ähnliche den effektiven Kernquerschnitt vermindernde Maßnahmen weitgehend zu vermeiden, wird die Schenkelpreßplatte gemäß der Erfindung so ausgeführt, daß sie zumindest das jeweils äußere Teilpaket des Schenkelquerschnitts umfaßt. Eine vorteilhafte Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes besteht außerdem darin, daß die Preßplatte entsprechend dem Kernquerschnitt ebenfalls mehrfach abgestuft ist und jeweils mehrere der äußeren Teilpakete umfaßt. Für beide Ausführungsarten kommen sowohl magnetische oder unmagnetische metallische Materialien als auch Kunststoff hoher Festigkeit in Frage. Um die durch das Streufeld der Transformatorenwicklungen in den Schenkelpreßplatten entstehenden Zusatzverluste klein zu halten, empfiehlt es sich gegebenenfalls, die durchgehenden Preßplatten ganz oder teilweise in Längsrichtung zu schlitzen, ohne daß das mechanische Trägheitsmoment des Profils wesentlich verringert wird.To solve the problem of making the iron core sufficiently rigid, however, bolt holes and similar measures reducing the effective core cross-section largely to avoid, the leg press plate is designed according to the invention so that it comprises at least the respective outer sub-package of the leg cross-section. An advantageous further development of the subject matter of the invention also consists in that the press plate is also graduated several times in accordance with the core cross-section and each includes several of the outer sub-packages. For both types of execution Magnetic or non-magnetic metallic materials as well as plastic are used high strength in question. To that caused by the stray field of the transformer windings It is recommended that the additional losses occurring in the leg press plates be kept small if necessary, the continuous press plates wholly or partially in the longitudinal direction to slot without affecting the mechanical moment of inertia of the profile is significantly reduced.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den F i g. 1 bis 3 der Zeichnung dargestellt.Embodiments of the invention are shown in FIGS. 1 to 3 of the Drawing shown.

F i g. 1 zeigt einen mehrfach abgestuften lamellierten Eisenkern 1, welcher durch U-förmige durchgehende Preßplatten 2 versteift ist, die die beiden äußeren Teilpakete umfassen und mittels einer Bandage 3 zusammengehalten sind.F i g. 1 shows a multi-tiered laminated iron core 1, which is stiffened by U-shaped continuous pressing plates 2, which the two include outer sub-packages and are held together by means of a bandage 3.

In F i g. 2 ist der mit in der Breite geteilten Blechen versehene Eisenkern 1 mittels mehrfach abgestufter durchgehender Preßplatten 2', die im Ausführungsbeispiel jeweils zwei der äußeren Teilpakete umfassen, zusammengehalten, wobei die Pressung mittels Preßbolzen 4 und Muttern 5 erfolgt. Beide Variationen sind entweder für sich allein oder als Kombination denkbar.In Fig. 2 is the one provided with sheets divided in width Iron core 1 by means of multi-stepped continuous pressure plates 2 ', which in the exemplary embodiment each comprise two of the outer sub-packages, held together, with the compression takes place by means of press bolts 4 and nuts 5. Both variations are for either conceivable alone or as a combination.

F i g. 3 zeigt schließlich die Anwendung der erfindungsgemäßen Preßplatten bei einem Kern 1, der einen mehr rechteckigen Querschnitt hat, wie er beispielsweise bei unbewickelten Rückschlußschenkeln vorkommt.F i g. Finally, FIG. 3 shows the use of the press plates according to the invention in a core 1 which has a more rectangular cross section, as occurs, for example, in unwound back yoke legs.

Durch die U-förmige Ausbildung der Schenkelpreßplatten wird gegenüber den normalen flachen Preßplatten deren mechanisches Trägheitsmoment und damit auch die Biegefestigkeit des Schenkels so weit erhöht, daß der Kern im aufgerichteten Zustand gegebenenfalls ohne weitere Hilfsbandage oder besondere Vorrichtungen stabil stehen kann, sofern diese Platten nur am oberen und am unteren Schenkelende bzw. Joch hinreichend fest mit dem Kern bzw. Jochpreßbalken verbunden sind. Bei ausgeschichtetem oberem Joch ist nur eine relativ einfache Hilfsbandage oder eine ähnliche Hilfsvorrichtung am oberen Schenkelende erforderlich, mit der die U-förmigen Preßplatten und damit der Kern zusammengehalten werden.The U-shaped design of the leg press plates is opposite the normal flat press plates their mechanical moment of inertia and thus also the flexural strength of the leg increased so much that the core in the erect The condition may be stable without any additional support bandage or special devices can stand, provided these panels are only at the upper and lower end of the leg or Yoke are sufficiently firmly connected to the core or Jochpreßbalken. With stratified upper yoke is just a relatively simple auxiliary bandage or similar auxiliary device required at the upper end of the leg, with which the U-shaped press plates and thus the core are held together.

Claims

Claims: 1. Stepped laminated iron core for transformers, Choke coils and the like induction devices with width or undivided divided sheets and with continuous leg press plates of U-shaped cross-section, which are arranged on the core legs parallel to the direction of the sheet layer, that the U opens towards the leg, marked e i c h n e t that the leg press plate comprises at least the respective outer sub-package of the leg cross-section.

2. iron core according to claim 1, characterized in that the press plate corresponds to the core cross-section is also several times graded and each includes several of the outer sub-packages.

3. iron core according to claim 1 and 2, characterized in that the press plates are clamped together by bandages and bolts.

4. iron core according to claim 1 to 3, characterized in that the press plates are made of plastic. In Documents considered: German Patent Specifications Nos. 404 489, 695 499; French Patent No. 524 727; Richter: Electrical machines, 3rd volume, 1954, especially p. 197; V i d m a s: Die Transformatoren, August 1925, in particular P. 83.