DE1246110B - Kern fuer Transformatoren und Drosselspulen - Google Patents

Description

• Kern für Transformatoren und Drosselspulen Die Erfindung betrifft einen Kern für Transformatoren und Drosselspulen aus streifenförmigen Einzelblechen mit im rechten Winkel zueinander abgebogenen Seiten, die einen mit einer stumpfen Stoßstelle versehenen Rahmen bilden und aus unterschiedlich breiten Streifenabschnitten bestehen, von denen der zur Aufnahme der Wicklungsspule dienende Streifenabschnitt schmäler als die übrigen den magnetischen Kreis schließenden Streifenabschnitte ist.
• Ein bekannter Transformatorkern, dessen einzelne Blechlagen verschieden breit sind, besteht aus einem Blechstreifen, dessen Breite über seine ganze Länge abnimmt und der in Spiralform durch die Spule gewickelt ist; sein breites Ende liegt dabei immer am Anfang der Blechspirale, während sein schmales Ende den äußeren Teil der Spirale bildet, so daß der Querschnitt des Eisenkerns die Form eines Doppeltrapezes hat, durch dessen Mittenöffnung die Windungen der Transformatorspule geführt sind. Zwischen zwei durch ein derartiges spiralig gewickeltes Blechpaket miteinander gekoppelten Spulen besteht eine enge. Kopplung, jedoch nur auf einem Teil der Windungslänge, nämlich nur innerhalb des Blechpakets. Ein raumsparender Aufbau eines Transformators ist hiermit nur möglich, wenn man einen relativ großen Streufluß in Kauf nimmt. Außerdem ist das spiralige Aufwickeln der Eisenblechstreifen recht zeitraubend und verlangt ein sehr genaues Arbeiten, da ein auch nur geringes Schiefwickeln am Anfang einer Spirale zwangläufig einen schiefen Aufbau des ganzen Wickels zur Folge hat; eine Korrektur während des Wickelns führt zu unerwünschten Luftspalten innerhalb des Wickels, so daß später im Betrieb störende Geräusche durch Schwingen von Eisenblechabschnitten infolge des magnetischen Wechselfeldes auftreten.
• Ein anderer bekannter Transformatorkern ist ebenfalls aus Blechstreifen mit über der Streifenlänge variierender Blechbreite derart gewickelt, daß der Kernquerschnitt des Blechpaketes die Form eines Sechsecks hat, so daß die Transformatorwicklung als Rundwicklung .ausgeführt werden kann und daher der Eisenfüllfaktor besser als bei den .Kernen mit rechteckigem Querschnitt ist.
• Bei einer weiteren bekannten Kernform, bei der die Transformatorspule von zwei Wickelbandkernen durchsetzt ist, die sich auf der Außenseite der Spule in entgegengesetzter Richtung schließen, ist diese Annäherung des durch das Spuleninnere geführten Keinquerschnitts an die Kreisform noch weiter getrieben. Auch dieser Transformator entspricht in seinen Abmessungen weitgehend Transformatoren in Mantelbauweise. Es ist ferner ein Wickeltransformator in Mantelbauweise bekanntgeworden, bei dem der im Spuleninneren befindliche Kern aus einem flachen Eisenbandwickel besteht, während der Mantel aus einem Eisenbandwickel rechteckigen Querschnitts besteht, in dessen hohles Innere die Spule mit dem Kern eingesetzt ist. Da bei diesem Transformator Kern und Mantel durch je einen besonderen Eisenbandwickel gebildet werden, ergeben sich an den übergangsstellen zwangläufig Luftspalte, die den Widerstand des magnetischen Kreises erhöhen und sich dadurch nachteilig auf die Ausbildung des magnetischen Flusses auswirken.
• Bei einer weiteren bekannten Ausführungsform des Eisenkörpers für Transformatoren oder Drosseln ist der das Spuleninnere ausfüllende Kern aus Blechen zusammengesetzt, die senkrecht zur Schichtrichtung der Mantelabschnitte geschichtet sind, die mit ihren den Spulenkörper überragenden. Enden auf den ebenfalls beiderseitig über die Spule hinausragenden Kern zu abgebogen sind und mit ihren Schnittkanten gegen die überstehenden Kernenden liegen. An den Stoßstellen treten jedoch auch hier Luftspalte auf; außerdem ist der Eisenquerschnitt der Mantelabschnitte kleiner als der des Kerns, so daß auch hier der magnetische Kreis nicht optimal ausgelegt ist.
• Zweck der Erfindung ist gegenüber diesen bekann-# ten Transformatoren die Schaffung eines Kerns mit kleinstmöglichem Platzbedarf, der sowohl an dem die Spule aufnehmenden -Streifenabschnitt als auch an den äußeren Streifenabschnitten jeweils die gleichen Querschnitte aufweist und damit die Ausbildung eines optimal günstigen Kraftlinienftusses sicherstellt.
• Erreicht wird dies erfindungsgemäß dadurch, daß die breiteren Streifenabschnitte die Breite der Außenabmessungen der Spule haben und der die Spule aufnehmende Streifenabschnitt durch magnetische Beilagen auf den Querschnitt der breiteren Streifenabschnitte gebracht ist und daß die Ausladung des Kerns der Spulenabmessung eng angepaßt ist. Geringe Abweichungen von diesen Abmessungen wirken sich für die optimalen Konstruktionswerte des erfindungsgemäßen Kerns nicht ungünstig aus.
• Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung im Zusammenhang mit der Zeichnung. Es zeigt F i g. 1 ein Ausführungsbeispiel des Zuschnitts eines streifenförmigen Einzelblechs zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Kerns, F i g. 2 das rahmenförmig gebogene Einzelblech nach F i g. 1 mit einer zusätzlichen magnetischen Beilage in perspektivischer Darstellung und F i g. 3 einen Schnitt durch das rahmenförmig gebogene Einzelblech samt Beilage längs der Linie UI-IU von F i g. 2.
• Das in F i g. 1 dargestellte streifenförmige Blech gleicher Breite ist durch Biegelinien 1, 2, 3, 4 in entsprechende Streifenabschnitte 5, 6, 7, 8, 9 mit einer der Breite der Außenabmessungen der zugeordneten Spule entsprechenden Breite unterteilt; ferner weist der Blechstreifen einen zur Aufnahme der Wicklungsspule dienenden Streifenteil 10 auf, der schmaler als die übrigen Streifenabschnitte 6 bis 9 ist.
• Der in F i g. 2 dargestellte, in Form eines Rahmens gebogene Blechstreifen gemäß F i g. 1 ist durch eine entsprechend dimensionierte magnetische Beilage 11 zum Streifenteil 10 auf den Querschnitt der breiteren Streifenabschnitte 6 bis 9 gebracht. Die Länge der Beilage 1I entspricht etwa der Länge des Streifenabschnitts 7; die zwischen den Abschnitten 5 und 10 bestehende Stoßstelle ist durch die Beilage 11 überbrückt. Die'Ausladung des Kerns bzw. die Länge der Streifenabschnitte 6 und 8 ist der Spulenabmessung eng angepaßt.

Claims (1)

1. Patentanspruch: Kern für Transformatoren und Drosselspulen aus streifenförmigen Einzelblechen mit im rechten Winkel zueinander abgebogenen Seiten, die einen mit einer stumpfen Stoßstelle versehenen Rahmen bilden und aus unterschiedlich breiten Streifenabschnitten bestehen, von denen der zur Aufnahme der Wicklungsspule dienende Streifenabschnitt schmaler als die übrigen den magnetischen Kreis schließenden Streifenabschnitte ist, dadurch gekennzeichnet, daß die breiteren Streifenabschnitte (6 bis 9) die Breite der Außenabmessungen der Spule haben und der die Spule aufnehmende Streifenabschnitt (10) durch magnetische Beilagen (11) auf den Querschnitt der breiteren -Streifenabschnitte gebracht ist und daß die Ausladung des Kerns der Spulenabmessung eng angepaßt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 904 324; deutsche Auslegeschriften Nr: 1009 292, 1024166; deutsche Gebrauchsmuster Nr. 1723 192, 1754 064, 1717 334; britische Patentschriften Nr. 646 464, 563 517, 165 634, 7856 aus dem Jahre 1889, 563 517; USA.-Patentschriften Nr. 2 314 912, 2 548 628; französische Patentschrift Nr. 1107 583.