-
Spaltkern für Transformatoren, Drosselspulen
und dal. Znduktion$tLeräte Die Erfindung betrifft einen Spaltkern
für Transformatoren, Drosselspulen und dgl. Induktionsgeräte. Leistungatranaformatoren
bzw. Drosselspulen werden bekannt-
lich von einer gewissen Baugröße
an mit Kernen ausgerüstet,
deren Bleche längsgeteilt sind. Man
erreicht hierdurch, daß
die Blechbreiten bestimmte, fair
die Fertigung zweckmäßige Grenzen nicht überschreiten. Sofern die
Längasrhnittkanten solcher im lern aufgeschichteter Bleche einander
nicht
direkt berühren, sondern einen Spalt aufweisen, spricht
man von
Spaltkernen.
-
g9 ist ferner bekannt, Eisenkerne zur Erzielung niedriger Zusatzverluste
ohne $ernpreBbolzen auszuführen. Der mechanische Zusammenhalt
solcher aus Blechen geschichteter Kerne
wird nun um so schwieriger,
je größer die Kernabmessungen werden. Insbesondere beim Aufrichter
der liegend geschich-
teten gerne sind Verbiegungen praktisch
unvermeidlich, da
die einzelnen Bleche sehr dünn
und damit flexibel sind.
Dies trifft insbesondere für bolzenlose
Kerne zu.
-
Man hat nun für bolzenlose Kerne schon vorgeschlagen,
mit
besonderen Vorrichtungen den nicht biegesteifen
Kern aufzurichten,
wobei die Blechpakete nach dem
Aufrichten dadurch am Auseinanderfallen
gehindert Werden, daß sie mit Bandagen umwickelt sind.
-
Solche Vorrichtungen dienen dazu, die mechanischen inneren
Beanspruchungen des Kerns beim Aufrichten herabzusetzen und dieses
zu vereinfachen. Ihre Anwendung ist besonders für die größten
Kerne angezeigt. Das Aufrichtrerfahren ohne solche
Vorrichtungen erfordert Hilfspreßvorriehtungen sowie die Verwendung von
Kränen. Dabei
Wissen die Eilfspreßvorrichtungen auch nach dem Entfernen
der
Aufrichtvorriehtung am gern verbleiben, damit der
stehende
Kern bis zum Aufsetzen der Wicklung noch genügend mechanische
Festigkeit hat.
-
Der aufgestellte Kern kann nach dem Entfernen der Aufrichtvorrichtung
sehr leicht durch äußere Einflüsse in Richtung der Blechebene
abbiegen, so daß die Gefahr des Umfallens besteht. Auch dies
wird durch eine Hilfspreßvorrichtung vermieden. Es ist jedoch vorteilhaft,
diese Hilfspreßvorriehtuagen zu eliminieren, außerdem ist es wünschenswert,
zumindest die kleineren bolzenlos ausgeführten Spaltkerne nicht mit
einer Vorrichtung aufzurichten. Zu bedenken ist
dabei, daB
eine Aufrichtvorrichtung sehr teuer ist und nicht
für alle Herne
verwendet werden kann, und daß däs Aufbringen und nachfolgende Entfernen
der Hilfapreßvorrichtungen nach
Aufsetzen der Wicklung ein zusätzlicher,
nur vorübergehend
wirksamer und verteuernder Arbeitsgang ist.
Bekannt
ist ferner auch, die Kernbleche mittels einer Reihe längs den Kernschenkeln
angebrachter und. durch
'Bolzen angepreBten Platten meist quadratischer
Abmessung zusammenzupressen und den Kernschenkeln eine ,gewisse 8teifigkeit
zu verleihen. Bei sehr großen !Lernen ist
aber auch durch
diese Anordnung keinerlei Gewähr dafür gegeben, daB die Schenkelbleche
sich nicht verbiegen, da die PreBplatten Biegekräften nicht zu widerstehen vermögen.
-
Außerdem sind durchgehende Preßplatten bekannt, die auf beiden Seiten
des Schenkels angeordnet sind und durch Bolzen oder Bandagen zusammengehalten werden.
Aber auch sd?che durchgehenden Preßplatten haben den Nachteil,
daß sie nicht genügend Biegesteifigkeit be-
sitzen, da sie vorwiegend
in der Blechrichtung ausgedehnt sind, während die Dicke der Preßplatten senkrecht
zur Blechrichtung sehr klein gewählt wird, um den Kernkreis gut auszunützen.
-
Die
- .eine Anordnung zu finden, bei der weder Hilfspreßvorrichtungen erforderlich
sind, noch auf eine
bolzenlose Ausführung verzichtet werden muB.
-
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst,
daB
den Breitseiten der Bleche an sich bekannte, längs des gesamten
Schenkels durchgehende und mit den Joch-
preBteilen kraftschlüssig verbundene
Schenkelpreßplatten anliegen, daß ferner diese Schenkelpreßplatten mit senk-recht
zu ihnen stehenden, ihre Biegesteifigkeit stark erhöhenden und in die
Kernspalte hineinragenden Vorsprüngen verbunden sind und da£ diese Vorsprünge voll-ständig
innerhalb deci den KE#rncue.rschz@.i.tt umschreibenden Krcisgs liegen.
In
vorteilhaften ausführungsformisn der Erfindung besitzen die BchenkelpreBplatten
einfaches oder doppeltes T - Profil. Sie können jedoch auch
sweckäRig aus zwei aneinaadergelegten Winkelprofilen bestehen. In einer
weiteren Ausführungsform, bei der die SehenkelprsB-platten
auf der einen Seite des Kerns als einfaches T - Profil,
auf der anderen Seite aber als flaches Profil ohne Vorsprünge
ausgebildet sind, ist es vorteil-
haft, die flachen SehenkelpreBplatten
mittels Schraubenmuttern mit den mit Stehbolzen versehenen Vorsprüngen
der anderen Sahenkelpreßplatte zu verbinden. Schließlich können die
Vorsprünge gemäß der Erfindung zweckmäßig über eingelegte
Isolier- und Distansteile einen Anschlag zur Festlegung der Spaltbreite
beim Einschichten der Kerne bilden.
-
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Ausführungsbeispiele
gemäß der Zeichnung noch näher erläutert.
-
Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch den Schenkel
den Kerns 1,
bei dem die Vorsprünge a beiderseits mit
den Preßplatten 2
verschweißt sind und Fig. 2 einen gleichen
Schnitt, bei dem
jedoch die Vorsprünge 4 z. T. mit
den Freßplatten 2 verschweißt, z. T. aber durch Schraubenbolzen
5 verbunden sind, die nach dem Schichten noch festgezogen werden können.
Die
Stege sind mittels einer Isolation 6 gegen die Kanten der Bleche in Spalt
7 isoliert. Diese Isolation reicht
mit dem Teil 8 ebenfalls noch unter die
Preßplatten 2.
-
Das aus den Preßplatten 2 sowie den als Steg ausgebildeten
Vorsprung
4 zusamengesetzte starre Gebilde wirkt wie ein
T - Träger,
der als Traggerüst den aus Einzelblechen zusammengesetzten
Kern 1 biegesteif zusammenhält, für den
dadurch die hestigkeit
erheblich größer ist als bei
einem lern, der die Vorsprünge
4 nicht aufweist. Diese
Vorsprünge 4 dienen gleichzeitig
beim Schichten des
Schenkels als Anschlag für
die Bleche. Man legt dabei
zuerst Prißplatten 2, die
mit den Vorsprüngen 4 verbun-
den sind, auf, schichtet darauf
beiderseits der Vorsprünge 4 lamellierte Bleche nach äernsehiehtplan
ein,
bis sämtliche Bleche geschichtet sind.
-
Bei der Anordnung nach Pig. 2 legt mm die untere Prsßplatte
2 sowie die idolation 8 auf und sieht die Schrauben 5 an, so daß
mit die&.n Sehrauben die Preßplatte 2 gegen
den Vorsprung
4 gedrückt wird und so ihrerseits den ]Lern 1 senkrecht
zur Blechebene ausaamenpreßt.
-
Bei der Anordnung nach Fig.
1 sind die untere und obere
Preßplatte
2 fest an Vorsprung
4 befestigt,
da die
beiden
Preßplatten
und
der als Steg ausgebildete Vorsprung
4
fest miteinander verbunden
sind. Es sind daher die
letzten
Bleche zwischen
die zuletzt
geschichteten
Bleche und die
Lrtare Preßplatte
2 einzuschieben,
bis die vorgeschriebene
Schichthöhe erreicht ist. Der Kern
1, der auf diese Weise
gescbichtet ist,
muß noch in Pfeilrichtung
9 zusammengepresst
werden. Das kann dadurch geschehen, daB um
Kern 1
uni Preßplatten
2 eine Bandage
10 geschlungen und gespannt
wird,
so daß der Kern 1 senkrecht zur Blechebene zusammengedrückt
wird. Eine Vergrößerung
der Zwischenräume zwischen
den zuletzt
aufgeschichteten
Blechen und der unteren Preßplatte 2
kann durch keilförmige
Beilagen geschlossen
werden.
Mit
Keilen 11 gemäß Yig.
6 links
kann ein
von außen
aufge-
brachter Preßdrudk über
dem Kern
aufrechterhalten werden.
Fig.
3 zeigt eine Draufsicht
in Richtung
1 auf Preßplatten
2
und Bandage
10 von Fig.
1, Fig.
4 eine Drautsieht
auf den
Schenkel
gemäß Fig.
2. Die Schraubenbolzen
5 können als
Stehbolzen auf den
als Stege 4 angeordnet sein,
wie Fig.
5
zeigt. Im allgemeinen
sind die Preßplßtten
2 durchgehend
über die ganze Schenkellänge
L angeordnet
und gleichzeitig
| mit den Jochpresteilen verankert. |
| In Zig. 6 ist ein Schenkelausschnitt in der Ansicht B |
| ton Zig. 1 dargestellt. Diese Darstellmg gibt zwei |
| Varianten wieder. in der linken Variante sind sowohl |
| die Prsgplatten 2 als auch die Staat 4 nicht über die |
| ganze hänge h dnrchgshead angeordnet; während rechts |
| zwar die Pragplatten 2 sich über die hinge L erstrecken, |
| nicht aber die Stege 4. Links ist die der ng. 1 ent- |
| sprechende Variante gezeichnet, rechts dagegen die der |
| Zig. 2 entsprechende; die Bleche des Kerns 1 reichen |
| links nicht ganz bis au den Schenkelprsßplatten
2 und |
| werden durch Zeile 11 bsw. Bandagen 10 angepre8t. Brechts |
| dagegen erstrecken sich die Kernbleche bis zur durchge- |
| henden PreBplatte 2, während die Stege 4 etwas kürzer |
| sind als die Zerabreite, so da8 die auf sie aufgesetzten |
| Bolzen 5 gegen die Schenkelpreßplatten 2 gesogen
werden |
| können. |
| Zig. ? gibt eine Seitenaussicht der Anordnung gemäß
Fig. 6 |
| wieder. Die durchgehenden ßahenkelpreßplatten 2
werden |
| mittels Schraubenbolzen 5 und Bandagen 10 gegen die |
| Bleche des lerne 1 gedrückt. |
| In Zig. 8 ist ein ganzer lern in Seitenansicht dargestellt, |
| der durchgehende'Jochpreßplatten 15 und Schenielpreßplatten
2 |
| besitzt. Gestrichelt gezeichnet sind die als Stege ausge- |
| bildeten Vorsprünge 4 in den Spalten 7 der Schenkel und |
| der Joche. Die Schraubenbolzen sind in bekannter Weise mit |
| 5 gekennzeichnet, und zwar sind Je zwei Schraubenpaare an- |
| geordnet. Dazwischen sind wiederum Bandagen
10 aus Schenkel |
| und an den Jochen eingezeichnet. Das Beispiel gemäß Zig.
8 |
| zeigt eine Bauweise, die auch kür größte Kerne eine aus- |
| reichende ]Festigkeit gewährleistet und bei der vor alle= |
| das Aufrichten ohne eine Hiliepreßvorrichtung erfolgen kann. |
| Die Biegesteifigkeit einer solchen Anordnung ist besser |
| als die der herkömmlichen mit durebgehenden Bolzen
ver- |
| sehenen Lerne, wie sie Yig. 9 zeigt, bei denen einzelne |
| Schenkelpreßplatten 2 durch Bolzen 19 als IrernpreB- |
| elemente benutzt werden. Die Bleche des Kerns 1
weisen |
| hier durchgehende Spalte ? auf. |
| Die folgenden Beispiele der Fig. 10 bis 13 zeigen Bei- |
| spiele, in denen die SchenkelpreBplatten 2 nicht mit- |
| einander verbunden sind, sonder lediglich durch die um |
| beide gemeinsam und um den Kern geschlungene Bandagm10 |
| zusammengehalten werden. |
| In gig. 10 ist an den Achenkelpreßplatten 2 je ein Vor- |
| sprung 4 in Form ineo Steges angeschweißt. ?1g. 11 zeig! |
| die Seitenansicht dieser Anor-'-lemg. In !'ig. 12 sind statt |
| eines T - Profils zwei kiL= lF=rzfile 3 verwendet.
Die |
| Stege sind hier wiederum mit 4 bezeichnet und die Bandage
mit |
| 10. xig. 13 schließlich ist die Seitenansicht der AusfÜh- |
| rungsform gesU Fig. 12. |
| Für größte Kerne stellen die in den Fig. 10 bis 13 beschrie- |
| benen Anordnungen mit Stegen= die nur einen Teil des Spaltes |
| ausfallen, Lösungen dar, die praktisch den in Fig. 1 tmd
2 |
| beschriebenen Lösungen vorgezo3en werden. Alle Ausführungs- |
| formen weisen jedoch das Merkmal auf, daB innerhalb der |
| Sl,alte 7 senkrecht zur Blechebene verlaufende Metallteile |
| oder Stege angebracht sind, die mit den herkömmlichen
Schenkel- |
| preBplatten in geeigneter Weise verbunden sind. ZwecfBiger- |
| weise Wählt man die Stege so breit, daß eine genügende Festig- |
| keit senkrecht zur Blechebene erreicht wird und in
gall einer |
| Anordnung nach Fig. 2 noch Holzen angebracht werden können. |
| Die gemäß der @rtinduag vorgesehenen Schenkelpreßplatten |
| und ihre Vorsprünge können sowohl in herköaslicher Weise |
| aus Stahl, jedoch auch ans jeden geeigneten, die not- |
| wendige Festigkeit aufweisenden nichtmetallischen Werk- |
| stoff ausgeführt sein. |
| Die Anwendung der Erfindung bringt eine Reihe von Vor- |
| teilen mit sich. Eintal werden dadurch insbesondere für |
| große lwistnfn wirklich biegesteile Kerne erzielt. Zum |
| anderen wird die Montage dadurch erleichtert, daß bei- |
| spielsweise die für die herk&amliche Spulenpreseung
er- |
| forderlichen, außerhalb der Wicklung liegenden Spulen- |
| preßstangen Wegfallen können. Drittens kann auch der |
| Zerndurahnesser-des Spaltkerns kleiner gehalten >werden |
| als bei herkömmlichen Konstruktionen, da die die Biege- |
| eteifigkeit des Kerne erhöhenden Stützelemente teilweise |
| in den Kernspalt hinein verlagert werden. |