DE1488357C

DE1488357C - Square, layered iron core with at least three legs for electrical induction apparatus, in particular transformers

Info

Publication number: DE1488357C
Authority: DE
Inventors: Hans Dr.-Ing. 85OO Nürnberg Heindl
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG

Description

Die Erfindung betrifft einen viereckigen, geschichteten und mindestens drei Schenkel aufweisenden, ebenen Eisenkern für elektrische Induktionsgeräte, insbesondere Transformatoren, dessen Schenkel aus in Achsrichtung einfach kornorientierten Magnetblechen von einheitlicher Güte und dessen Joche ausschließlich aus Magnetblechen von ebenfalls einheitlicher Güte bestehen, die in Achsrichtung eine Kornorientierung aufweisen, wobei die äußeren Schenkel mit Gehrungsstoß und die inneren Schenkel mit dachförmigem Stoß mit den Jochen in Verbindung stehen. . CThe invention relates to a square, layered and at least three legs having, flat iron core for electrical induction devices, in particular transformers, whose legs are made from in the axial direction simply grain-oriented magnetic sheets of uniform quality and their yokes consist exclusively of magnetic sheets of likewise uniform quality, which have a Have grain orientation, the outer legs with a miter joint and the inner legs are connected to the yokes with a roof-shaped joint. . C.

Solche Eisenkerne aus nur einfach kornorientierten Magnetblechen sind aus der deutschen Patentschrift 975 473 und .der ..britischen Patentschrift 755 795 bekannt. Bei Verwendung einfach kornorientierter Magnetblech«' wurden sich die geringsten Verluste und die geringsten Geräuschbildungen dann erzielen lassen, wenn die Magnetbleche so eingesetzt werden könnten, daß der Fluß sowohl in den Schenkeln als auch in den Jochen immer nur in deren Achsrichtung verlaufen würde. Insbesondere ist dies jedoch an den Verbindungsstellen der inneren Schenkel mit den Jochen nicht möglich, da hier der Fluß innerhalb des Joches umgelenkt wird. Um die Verluste möglichst herabzusetzen, sind entsprechend den schweizerischen Patentschriften 310 611, 337 271 schon Eisenkernanordnungen vorgesehen worden, bei denen an den Verbindungsstellen zwischen Schenkeln und Jochen einfach kornorientierte Übergangsbleche, deren Vorzugsrichtung in Richtung des örtlichen Flußverlaufs gerichtet ist, mit den Schenkeln bzw. Jochen verschweißt sind, wobei an den Verbindungsstellen der inneren Schenkel in den aufeinanderfolgenden Blechlagen die Vorzugsrichtung geändert ist. Solche Eisenkerne sind herstellungsmäßig sehr aufwendig und erbringen trotzdem keine befriedigende Herabsetzung der Verluste.Such iron cores made of simply grain-oriented magnetic sheets are from the German patent 975 473 and the British patent 755 795 are known. When using simply grain-oriented Magnetic sheet «'were the least losses and the least noise then can be achieved if the magnetic sheets could be used so that the flow in both the legs as well as in the yokes would always only run in their axial direction. In particular this is but not possible at the connection points of the inner legs with the yokes, as the river is here is deflected within the yoke. In order to reduce the losses as much as possible, the Swiss patents 310 611, 337 271 already provided iron core arrangements, in those at the connection points between legs and yokes simply grain-oriented transition plates, their preferred direction in the direction of the local The course of the river is directed, are welded to the legs or yokes, with the connection points of the inner leg changed the preferred direction in the successive sheet metal layers is. Such iron cores are very expensive to manufacture and still do not produce a satisfactory one Loss reduction.

Eine starke Verminderung der Verluste läßt sich zwar durch die ausschließliche Verwendung von doppelt kornorientierten Magnetblechen (Würfeltexturblechen) mit zwei zueiander senkrecht stehenden magnetischen Vorzugsrichtungen erreichen, jedoch ist ein solcher Eisenkern wegen der teuren Bleche (wie auch aus der deutschen Auslegeschrift 1 166 358 hervorgeht) aus wirtschaftlichen Gründen für Leistungstransformatoren nicht vertretbar. Um die Kosten für Eisenkerne zu senken und eine wenn auch kleinere Herabsetzung der Verluste zu erreichen, soll gemäß der deutschen Auslegeschrift 1 166 358 der aus einfach kornorientierten Magnetblechen mit achsparalleler, magnetischer Vorzugsrichtung bestehende Eisenkern entweder einzelne Lagen für Schenkel und Joche aus einfach kornorientierten Magnetblechen mit quer zur Achsrichtung liegender magnetischer Vorzugsrichtung oder einzelne Lagen aus doppelt kornorientierten Magnetblechen erhalten, oder es soll der Magnetkern aus Lagen von doppelt kornorientierten Magnetblechen und in Achsrichtung einfach kornorientierten Magnetblechen gemischt sein. Da jedoch nur in den doppelt kornorientierten Blechlagen in deren Jochteilen die Ausgleichsflüsse eine magnetische Vorzugsrichtung vorfinden und in den einfach kornorientierten Blechlangen dieser Fall nicht gegeben ist, müssen entweder entsprechende Verluste in Kauf genommen werden oder größere Jochquerschnitte gewählt werden. Die in den Schenkel eingeschichteten doppelt kornorientierten Blechlagen haben praktisch keinen Einfluß auf die Verluste, verteuern jedoch die Eisenkerne merklich. Darüber hinaus ist durch die Lagerung der verschiedenen Blecharten rings um den Arbeitsplatz für den Eisenkernbau ein Platzmehrbedarf und durch die abwechselnde Schichtung auch ein Arbeitsmehraufwand erforderlich.A strong reduction in losses can be achieved through the exclusive use of double grain-oriented magnetic sheets (cube texture sheets) with two perpendicular to each other Achieve preferred magnetic directions, but because of the expensive sheet metal (such as also from the German Auslegeschrift 1 166 358) is not justifiable for power transformers for economic reasons. To the cost of To lower iron cores and to achieve a reduction in losses, albeit a smaller one, should be in accordance with of the German Auslegeschrift 1 166 358 of simple grain-oriented magnetic sheets with axially parallel, Magnetic preferred direction existing iron core either individual layers for legs and Yokes made of simply grain-oriented magnetic sheets with magnetic ones that are perpendicular to the axial direction Preferential direction or individual layers of double grain-oriented magnetic sheets, or it should The magnetic core consists of layers of double-grain oriented magnetic sheets and is single in the axial direction grain-oriented magnetic sheets be mixed. Since, however, only in the double grain-oriented sheet metal layers in whose yoke parts the equalizing fluxes find a preferred magnetic direction and in the simply grain-oriented sheet metal lengths this case is not given, either have corresponding losses be accepted or larger yoke cross-sections are selected. The one in the thigh layered, double-grain-oriented sheet metal layers have practically no influence on the losses, however, make the iron cores noticeably more expensive. In addition, through the storage of the various Sheet types around the workplace for the iron core construction require more space and due to the alternating Layering also required extra work.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Nachteile zu vermeiden und einenThe invention is now based on the object of avoiding the aforementioned disadvantages and a

ίο Eisenkern der eingangs genannten Art zu schaffen, der. geringstmögliche Verluste bei wirtschaftlicher Fertigung erlaubt, und der im Betrieb eine geringe Geräuschbildung aufweist. Die Lösung der Aufgabe gelingt nach der Erfindung dadurch, daß sämtliche Joche ausschließlich aus Blechen mit zwei zueinander senkrecht stehenden magnetischen Vorzugsrichtungen (doppelt kornorientierte Magnetbleche, Würfeltexturbleche) geschichtet sind. Es können somit keine Konzentrationen des magnetischen Flusses an den Einmündestellen der inneren Schenkel in die Jochteile sowie keine erhöhten Verluste, die sich sonst dadurch ergeben, daß sich der magnetische Fluß von der Einmündestelle aus in den Jochen bis zu den äußeren Schenkeln hin ausgleicht und dabei der magnetische Fluß teilweise quer zur achsparallelen magnetischen Vorzugsrichtung in den Jochen verläuft, mehr auftreten, da in doppelt kornorientierten Magnetblechen mit zwei zueinander senkrechten Vorzugsrichtungen auch die magnetischen Ausgleichsflüsse längs einer Vorzugsrichtung verlaufen.ίο to create iron core of the type mentioned at the beginning, the. Lowest possible losses with economical production allowed, and in operation a low one Has noises. The object is achieved according to the invention in that all Yokes made exclusively from sheet metal with two preferred magnetic directions that are perpendicular to each other (double grain oriented magnetic sheets, cube texture sheets) are layered. There can therefore be no concentrations of the magnetic flux at the junction points of the inner legs in the yoke parts as well as no increased losses, which otherwise result from the fact that the magnetic flux from the The point where it joins the yokes up to the outer legs is balanced out and the magnetic one Flux partially runs transversely to the axially parallel magnetic preferred direction in the yokes, more occur, because in double grain-oriented magnetic sheets with two preferred directions perpendicular to each other the magnetic equalizing fluxes also run along a preferred direction.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel für einen Kern nach der Erfindung in Draufsicht auf eine Blechlage gezeigt.In the drawing, an embodiment of a core according to the invention is in plan view a sheet metal layer shown.

Die Schenkel 1,2, 3 bestehen aus einfach kornorientierten Magnetblechen, deren magnetische Vorzugsrichtungen entsprechend der Pfeile F₁ in Richtung der einzelnen Schenkelachsen liegen. Die Enden der äußeren Schenkel 1 und 3 sind schräg geschnitten und liegen mit Gehrungsstoß, z.B. unter etwa 45°, an den Jochen 4 und 5 an. Der mittlere Schenkel ist an seinen Enden 20 und 21 dachförmig ausgebildet und mit diesen dachförmigen Enden in entsprechende Ausschnitte in den Jochen 4 und 5 eingepaßt. Die Ausschnitte in den Jochen reichen dabei vorzugsweise bis etwa zur Jochmitte. Die Joche 4 und 5 sind aus Magnetblechen mit zwei magnetischen Vorzugsrichtungen (Würfeltextur) geschichtet, die entsprechend den Doppelpfeilen P₂ zueinander senkrecht gerichtet sind, wobei die eine Vorzugsrichtung in Richtung der Jo'chachse verläuft. Die Verbindung der Schenkel mit den Jochen kann in an sich bekannter Weise verschachtelt werden.The legs 1, 2, 3 consist of simply grain-oriented magnetic sheets, the preferred magnetic directions of which lie in the direction of the individual leg _{axes according to the arrows F 1.} The ends of the outer legs 1 and 3 are cut at an angle and lie against the yokes 4 and 5 with a miter joint, for example at about 45 °. The middle leg is roof-shaped at its ends 20 and 21 and fitted with these roof-shaped ends into corresponding cutouts in the yokes 4 and 5. The cutouts in the yokes preferably extend to about the middle of the yoke. The yokes 4 and 5 are layered from magnetic sheets with two preferred magnetic directions (cube texture), which are directed perpendicular to one another according to the double arrows P _2, one preferred direction running in the direction of the yoke axis. The connection of the legs to the yokes can be nested in a manner known per se.

Claims

Claim:

Square, layered iron core with at least three legs for electrical induction devices, in particular transformers, the legs of which extend in the axial direction simply grain-oriented magnetic sheets of uniform quality and their yokes exclusively consist of magnetic sheets of uniform quality, which have a grain orientation in the axial direction have, the outer legs with a miter joint and the inner legs are connected to the yokes with a roof-shaped joint, characterized by

net that all yokes (4, 5) are exclusive made of sheet metal with two mutually perpendicular preferred magnetic directions (double grain-oriented magnetic sheets, cube texture sheets) are layered.

1 sheet of drawings