DE1253811B

DE1253811B - Air choke coil

Info

Publication number: DE1253811B
Application number: DEA33954A
Authority: DE
Inventors: Fernand Mathot
Original assignee: ACEC
Current assignee: ACEC
Priority date: 1959-02-16
Filing date: 1960-02-12
Publication date: 1967-11-09
Also published as: BE587158A; FR1225739A; CH361336A

Description

Luftdrosselspule Die Erfindung bezieht sich auf eine Luftdrosselspule großer Leistung mit einer zylindrischen magnetischen Abschirmung, die die koaxial liegende Spule umschließt. Bekantlich reicht das Magnetfeld von Drosselspulen ohne magnetischen Kern sehr weit und induziert in den benachbarten Metallgegenständen Wirbelströme, welche gemäß ihrer Stärke in diesen häufig erhebliche Erwärmungen verursachen.Air choke coil The invention relates to an air choke coil great performance with a cylindrical magnetic shield covering the coaxial lying coil encloses. It is well known that the magnetic field of choke coils is sufficient without magnetic core very far and induced in the neighboring metal objects Eddy currents, which, depending on their strength, often cause considerable heating in these cause.

Aus diesem Grund können derartige Spulen größerer Leistung nicht ohne besondere Vorsichtsmaßnahmen in einem Metallgefäß oder in zu großer Nähe von Gerüstteilen oder anderen leitenden Massen angeordnet werden. Bei Transformatoren ist es bekannt, die Spulen allseitig mit einem Ringkernmantel und zwei scheibenförmigen Teilen zu umschließen, wobei alle diese Teile aus spiralförmig aufgewickelten Magnetblechen bestehen. Dieser Aufbau ist aber teuer, insbesondere bei Geräten großer Leistung.For this reason, such coils of greater power cannot do without special precautionary measures in a metal container or too close to scaffolding parts or other conductive grounds. It is known for transformers the coils on all sides with a toroidal core jacket and two disc-shaped parts enclose, with all these parts made of spirally wound magnetic sheets exist. However, this structure is expensive, especially in the case of high-performance devices.

Es sind bei Transformatoren vollmagnetische Kerne bekannt, bei denen der eigentliche Ringkernmagnet lückenlos durch aneinandergefügte magnetische Brücken gebildet ist. Das bekannte Verfahren zur Herstellung von Lamellen für einen ferromagnetischen Kern und der sich dabei ergebende Magnetkreis eignen sich nur für Geräte geringer Leistung. Es ist nicht möglich, einen solchen Magnetkreis für Drosselspulen sehr großer Leistung, beispielsweise in mehreren hundert oder mehreren tausend kVA, herzustellen. Gegenüber diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Drosselspule sehr großer Leistung herzustellen. Es gibt auf dem Markt keine Bleche, die ausreichend groß sind, daß sie nach diesem bekannten Verfahren bearbeitet werden können. Selbst wenn solche Bleche erhältlich wären, müßten zur Formung der Lamellen außerordentlich große und teure Pressen vorgesehen werden. Außerdem hätte ein nach dem bekannten Verfahren hergestellter Magnetkreis ein sehr großes Gewicht, so daß es nicht mehr möglich wäre, ihn mittels einer einzigen zentralen Achse zusammenzufügen.There are fully magnetic cores known in transformers in which the actual toroidal magnet without gaps thanks to magnetic bridges attached to one another is formed. The known method of making lamellae for a ferromagnetic The core and the resulting magnetic circuit are only suitable for devices less Power. It is not possible to have such a magnetic circuit for inductors very much high output, for example in several hundred or several thousand kVA. The object of the present invention is in relation to this prior art based on making a reactor with a very high output. There are in the market no sheets that are large enough that they can be made by this known method can be edited. Even if such sheets were available, would have to Forming the lamellae extremely large and expensive presses are provided. In addition, a magnetic circuit produced according to the known method would have a very great weight, so that it would no longer be possible to use a single central Merge axis.

Es ist ferner ein elektrischer Umformer für Mehrphasenstrom bekannt, bei dem die Spulen der einzelnen Phasen in Form konzentrischer Hohlzylinder angeordnet sind. Das Außengerüst wird aus radial angeordneten Blechrahmen gebildet. Diese radial angeordneten einzelnen Blechrahmen, die für sich Einzelbauteile bilden, weisen Ebenen auf, die durch eine gemeinsame Achse gehen. Diese Blechrahmen sind Einzelbauelemente, und diese Blechrahmen können eine gleichmäßige Stärke aufweisen. Die Blechrahmen können auch unterschiedliche Stärken haben. Diese radial angeordneten einzelnen Blechrahmen werden aus horizontalen oberen und unteren und aus vertikalen inneren und äußeren Streifen sowie aus vertikalen Zwischengliedern gebildet. Diese vertikalen Zwischenglieder trennen die einzelnen Spulenzylinder voneinander und verbinden die oberen und unteren Glieder miteinander. Es ist auch bereits bekannt, zur Abschirmung Bleche mit trapezförmigem Querschnitt zu verwenden. Diese Maßnahme läßt sich jedoch auf Drosselspulen sehr großer Leistung nicht mehr übertragen, weil die Herstellungskosten unzulässig ansteigen.There is also known an electrical converter for multiphase electricity, in which the coils of the individual phases are arranged in the form of concentric hollow cylinders are. The outer frame is formed from radially arranged sheet metal frames. This radial arranged individual sheet metal frames, which form individual components, have levels that go through a common axis. These sheet metal frames are individual components, and these sheet metal frames can have a uniform thickness. The sheet metal frame can also have different strengths. These radially arranged individual Sheet metal frames are made from horizontal upper and lower and from vertical inner ones and outer strips and formed from vertical intermediate members. This vertical Intermediate links separate the individual coil cylinders from one another and connect them upper and lower links together. It is also already known for shielding Use sheets with a trapezoidal cross-section. However, this measure can No longer transferred to choke coils of very high power because of the manufacturing costs increase impermissibly.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Luftdrosselspulen großer Leistung mit sicherer Abschirmung zu schaffen, die einfach und billig hergestellt werden können.The invention is based on the object of providing large air chokes Creating performance with more secure shielding that is easy and inexpensive to manufacture can be.

Erfindungsgemäß besteht jede Endwand der Abschirmung aus aneinandergefügten Sektoren aus etwa radial angeordneten Magnetblechen etwa gleicher Breite und Dicke aber unterschiedlicher Länge, sind die Sektoren auf nichtmagnetischen Platten festgehalten und ist die Mantelwand der Abschirmung durch aneinandergefügte Pakete aus etwa radial gerichteten Magnetblechen gebildet, welche die gegenüberliegenden Endwandungen magnetisch miteinander verbinden.According to the invention, each end wall of the shield consists of joined together Sectors of approximately radially arranged magnetic sheets of approximately the same width and thickness but of different lengths, the sectors are recorded on non-magnetic disks and the jacket wall of the shield is made approximately radially by means of packets attached to one another directed magnetic sheets formed, which the opposite end walls magnetically connect with each other.

Diese Abschirmung kann in jeder beliebigen Größe aus kleinen und billigen Blechstücken, z. B. Abfallteilen, hergestellt werden, ohne daß hierfür besondere Maßnahmen und Einrichtungen erforderlich sind.This shield can be made in any size from small to cheap Pieces of sheet metal, e.g. B. waste parts are produced without this special Measures and facilities are required.

Es ist zwar bei Transformatoren bekannt, radial geblechte Eisenkerne zu verwenden. Zwischen diesen bekannten radial geblechten Eisenkernen von Transformatoren und den erfindungsgemäß radial geblechten Abschirmungsscheiben bestehen aber wesentliche Unterschiede.It is known in transformers to have radially laminated iron cores to use. Between these known radially laminated iron cores of transformers and the shielding disks radially laminated according to the invention are essential Differences.

Es handelt sich nämlich bei der Erfindung nicht um das Problem, einen magnetischen Fluß möglichst verlustfrei längs eines bestimmten Weges zu führen, wie es bei den Transformatorenkernen der Fall ist, sondern es geht vielmehr darum, eine vollständige und sichere Abschirmung eines bestimmten Raumes in magnetischer Hinsicht gegenüber der Umgebung zu erzielen. Durch die Erfindung wird mit einfachsten Mitteln eine derartige Abschirmung vollständig erreicht. Bei den bekannten radial geblechten Transformatorenkernen handelt es sich um aus Lamellen zusammengesetzte Pakete, wobei die einzelnen Lamellen aus teuren Transformatorblechen in einem aufwendigen Fertigungsprozeß hergestellt werden. Bei einem derartigen Fertigungsprozeß treten erhebliche Abfälle auf. Demgegenüber kann aber die erfindungsgemäße Abschirmung in jeder beliebigen Größe aus kleinen und billigen Blechstücken, wie beispielsweise Abfallteilen, hergestellt werden. Es wird also durch die Erfindung eine wirtschaftliche Fertigungsweise ermöglicht, die sogar mit Abfallteilen arbeiten kann. Eine Verwendung von Abfallteilen bei der Fertigung von Tranfsormatorteilen dürfte unmöglich sein.The invention is not about the problem, one to guide magnetic flux along a certain path with as little loss as possible, as is the case with transformer cores, but rather it is about a complete and safe shielding of a certain room in magnetic Respect for the environment. The invention makes with the simplest Means such a shield is completely achieved. With the known radial laminated transformer cores are composed of lamellas Packages, whereby the individual lamellas are made from expensive transformer sheets in an elaborate one Manufacturing process are produced. Step into such a manufacturing process significant waste. In contrast, however, the shield according to the invention in any size from small and cheap pieces of sheet metal, such as Waste parts, are produced. The invention therefore makes it an economical one Allows manufacturing method that can even work with scrap parts. One use of waste parts in the manufacture of transformer parts should be impossible.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Darin zeigt F i g. 1 eine perspektivische Ansicht der Abschirmung einer Drosselspule und F i g. 2 eine Schnittansicht der Abschirmung mit dem äußeren Gerüst.An embodiment of the invention is shown in the drawing. In it, F i g. 1 is a perspective view of the shield of a choke coil and F i g. Figure 2 is a sectional view of the shield with the outer framework.

Die eigentliche, nicht dargestellte Spule ist zwischen zwei magnetischen, scheibenförmigen parallelen Endwandungen 1 und 2 angeordnet, welche zu der Achse der Spule senkrecht und konzentrisch liegen. Jedes dieser Teile besteht aus nebeneinanderliegenden Sektoren, welche aus Magnetblechen gleicher Breite bestehen, die radial in Paketen entsprechender Dicke und Länge angeordnet sind. Die Bleche eines Sektors werden z. B. durch Aufschweißen von Flacheisen 3, 4 und 5 auf ihre Kanten zusammengehalten.The actual, not shown coil is between two magnetic, disk-shaped parallel end walls 1 and 2, which to the axis of the coil are perpendicular and concentric. Each of these parts consists of adjacent ones Sectors, which consist of magnetic sheets of the same width, which are arranged radially in packages corresponding thickness and length are arranged. The sheets of a sector will be z. B. held together by welding flat iron 3, 4 and 5 on their edges.

Diese Flacheisen sind mit Gewindebolzen 6 zur Befestigung des Sektors an einer Verbindungsplatte versehen. Die den Sektor begrenzenden Außenbleche bestehen vorzugsweise aus Flacheisen entsprechender Dicke, damit die mechanische Steifigkeit der Anordnung vergrößert wird. Der Zusammenhalt der Bleche kann noch durch Tränkung des Sektors mit einem Kunstharz, z. B. Araldit, verbessert werden, welches anschließend polymerisiert wird. Auf den Umfang der Teile 1 und 2 sind magnetische Pakete 7 (Brücken) aufgelegt, deren jede durch Blechstreifenstapel gebildet ist. Diese Brücken sind nebeneinander so angeordnet, daß sie einen Zylindermantel bilden. Die Bleche einer jeden dieser Brücken werden auf beliebige geeignete Weise zusammengehalten. Sie können wie die Sektoren mit Kunstharz verklebt sein.These flat irons come with threaded bolts 6 for fastening the sector provided on a connecting plate. The outer sheets delimiting the sector exist preferably from flat iron of appropriate thickness, so that the mechanical rigidity the arrangement is enlarged. The cohesion of the sheets can still be achieved by impregnation of the sector with a synthetic resin, e.g. B. araldite, which subsequently is polymerized. On the circumference of parts 1 and 2 there are magnetic packages 7 (bridges) placed, each of which is formed by stacks of sheet metal strips. These bridges are arranged side by side so that they form a cylinder jacket. The sheets one each of these bridges are held together in any suitable manner. she can be glued with synthetic resin like the sectors.

Die die scheibenförmigen Teile 1 und 2 bildenden Sektoren sind mittels der in F i g. 2 nicht dargestellten Bolzen 6 der F i g. 1 an nichtmagnetischen Platten, z. B. an aus getränktem Holz bestehenden Scheiben 8 und 9, befestigt. Diese Scheiben sind durch Gewindebolzen 10 und 11 vereinigt, welche durch die Nuten 12 bzw. die Öffnungen 1.3 gehen, welche in den Sektoren angebracht sind.The sectors forming the disk-shaped parts 1 and 2 are identified by means of the sectors shown in FIG. 2 bolts 6, not shown, of FIG. 1 on non-magnetic plates, e.g. B. on existing made of impregnated wood discs 8 and 9 attached. These disks are united by threaded bolts 10 and 11 , which go through the grooves 12 and the openings 1.3, which are made in the sectors.

Die Scheiben 8 und 9 weisen eine Kreisnut 14 bzw. 15 auf, in welche die Enden der magnetischen Brücken 7 eintreten. Das Andrücken der Brücken an den Umfang der Teile 1 und 2 erfolgt durch Keile 16 und 17, welche in die Nuten 14 und 15 durch Schrauben 18 und 19 gepreßt werden, welche in an die Brücken 7 angeschweißte Muttern 20, 21 eingeschraubt sind.The disks 8 and 9 have a circular groove 14 and 15, respectively, in which the ends of the magnetic bridges 7 enter. Pressing the bridges against the The scope of parts 1 and 2 is carried out by wedges 16 and 17, which in the grooves 14 and 15 are pressed by screws 18 and 19 which are welded to the bridges 7 in Nuts 20, 21 are screwed in.

Die nicht dargestellte Drosselspule wird auf eine Isoliertrommel 22 aufgewickelt, welche von einer an den Scheiben 8 und 9 befestigten Achse 23 getragen wird.The choke coil (not shown) is placed on an insulating drum 22 wound, which is carried by a shaft 23 attached to the disks 8 and 9 will.

Die Seitenteile der Trommeln enthalten Öffnungen für den Durchtritt der Bolzen 11.The side parts of the drums contain openings for passage the bolt 11.

Die Anschlüsse der Wicklung können z. B. durch die Öffnung treten, welche durch das Weglassen einer magnetischen Brücke 7 entsteht.The connections of the winding can, for. B. step through the opening, which is created by omitting a magnetic bridge 7.

Die Drosselspulen können als Luftdrosselspulen ausgeführt sein oder in ein Metallgefäß gebracht werden, welches Öl oder ein anderes Kühl- und Isoliermittel enthalten kann, da der Fluß durch den äußeren Magnetkreis zusammengefaßt wird. Es können ein- oder mehrphasige Anordnungen derartiger Spulen in einem gemeinsamen Gefäß angeordnet werden.The choke coils can be designed as air choke coils or be placed in a metal vessel, which oil or another coolant and insulating agent can contain, since the flux is summarized by the external magnetic circuit. It can single or multi-phase arrangements of such coils in a common Vessel to be arranged.

Claims

Claim: Air choke coil of high power with a cylindrical magnetic shield which surrounds the coaxially lying coil, characterized in that each end wall (1, 2) of this shield consists of joined sectors of approximately radially arranged magnetic sheets of approximately the same width and thickness but different lengths, that the sectors are held on non-magnetic plates (8, 9) and that the jacket wall of the shield is formed by attached packets (7) of approximately radially directed magnetic sheets which magnetically connect the opposite end walls (1, 2). Considered publications: German Patent Nos. 140 502, 727 410, 834 874, 948 001; Swiss Patent No. 246 798; French Patent No. 1116 089; K ü c h 1 er: »Die Transformatoren«, 1956, p. 268 and Fig. 236.