DE1638342C3 - Streukerntransformator mit zwei be wickelten Kernschenkeln und einem unbe wickelten Streukern - Google Patents

Description

aus_des

das obere über die

geschalteter Drosselspule bekannt, die ebenfalls zur Längsachse verlaufenden Fläche der Aussparung beelektrischen Lichtbogenschweißung verwendet wer- trägt. - _fi Gestaltung des £ Hierbei handelt es sich um Transformatoren mit Der Streukern ^^^^Ά dnem normaler Streuung, deren Primär- und Sekundär- vorherbeschriebenen ^chenve^baUni ^ wicklungen gemeinsam auf einen Schenkel angeord- 5 in Richiung der Langsacn-e ües orjeren ^^^ net sind. Die Drossel besitzt mechanisch oder elek- laufenden Ansatz tromechanisch veränderbare Lurlspalte zur Einstel- der senkrecht zur " _lung des Schweißstromes. Transformator und Drossel der Aussparung im sind derart gestaltet, daß für beide ein gemeinsames Aussparung m Richtung aut unbevickeltes Rückschlußjoch verwendet wird, wel- 10 längen ist. ches zur Leitung von Transformator- und Drossel- Der Streukern und das fluß verstärkt ausgeführt werden muß. Um die Dros- gebildet sein, daß entweder nie selspannung zu beeinflussen, hat man bereits die Streukernes b Form der Luftspalte besonders gestaltet. Hierbei ren Joch abschließt wird der veränderliche Luftspalt der Drossel minde- 15 rung der Lineantat des fc ^ stcns auf einen Teil seiner Länge von einem magneti- Joch maximal um die Breite aes ~. sehen Leiter, der nur einen Bruchteil des normalen äußere Kante des Streukernes Drosselflusses aufnehmen kann, überbrückt. Die be- Der erfindungsS^e™^ße _{A d} vrolite Beeinflussung der Anziehungskraft durch die eignet sich besonders zur Anwenaung Formgebung der Luftspalte wurde bisher nicht er- ao Lichtbogenschweißung, reicht und war auch nicht Zweck der vorgenannten ^--^ ^- ^A"^cf"^hrlu Anordnung.

Weiterhin sind Transformatoren mit verschiebbarer; oder drehbaren Streukernen bekannt, bei denen de· Luftspalt in Kernführungsrichtung durch gegen- 25 überliegende Flächen von ineinandergreifenden Voruiitl Rücksprüngen am feststehenden bzw. am beweglichen Kern gebildet wird. Die seitlichen Flächen dieser Vor- und Rücksprünge dienen als Kernführung (deutsche Patentschrift 860 233).

/weck der Erfindung ist die Schaffung eines
St reukern transformator, der bei geringerer Masse
und vergrößertem Anwendungsbereich die Leistung
ver&leichbarer Ausführungen besitzt. Außerdem soll
die' sichere Einstellung des Laststromes ohne kost- 35 nenten
spielige Streukernführungen und ohne Streukernfest- chen sind, aut denen Stellvorrichtung bei Vermeidung des Flatterns des gewählten Sireukerns und der damit verbundenen Rüttelgeräusche gewährleistet sein. Die Bedienung der Einstellvorrichtung soll vereinfacht werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Streukerntransformator zu schaffen, bei dem zur Einstellung des Laststromes in einem großen Bereich die Streuung im Bereich großer Lastströme möglichst

akti^n icria,
Streukern und Jochen

chen verkleinert und der

stromes m Richtung ^^^^^ dem werden durch die SS und oberem Joch des Luftspata « ^ ™ ^_n -_{m Bereich} 3<> ehe Anziehungskräfte fischen α _inanderste.

ferner Luftspalte in zwei senKrecm

hende Komponenten aufge^¹"; *°~' _{rfcht des} chen nur eine entgegen ^r Bewegungsncn g Streukerns

ge ^

Uv durch Wahl

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nente auf von de^r

die Streuung im Bereich großer Lastr g

klein und im Bereich kleiner Lastströme möglichst

groß ist. Weiterhin sollen die Anziehungskräfte zwi-

stehen, ist für die ^sf ^ _konstruk.

rechtwinklig ^ ^ _arung £

gegeben iire Größen kann die entgegen der ^ Kraftkompo-

^^ werden, daß sie

^_v7_{rstelleinrichtung} sicher be- ^^e^_{rd durch die} ⁶ schwenkbare d Ferner wra _{Ausbildung des}

^Sjreutemcs^nd ^B^

stellweg bei etwa gleichbleibender Verstellkraft er-^8ilErfindun_gs_gem_äß _Wlrd d.ese Aufgabe bei einem Streukerntransformator der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Streukern den schwenkbaren Kernabschnitt bildet, dessen Drehpunkt nahe dem einen Luftspalt am unteren Joch hegt, und daß der ■ andere Luftspalt durch rechtwinklig zueinander hegende, in Richtung der Längsachse und senkrecht zur Ungsachse des oberen Jochs verlaufende ebene Flachen einer Aussparung im oberen Joch und durch diesen gegenüberliegende ebene Flächen des Streu-

Streukems etwa gleichmä-

^^ _Schwenkbewegung des Streukems wird zunächst der Teil ^es ^^^J %£&

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Y"-¹¹ „ _{dcs Luftspalts} aiimähdascr _{Lufl iallabsclinitl}e

u Wirkung, wodurch

h erreicht wird.

chen Aufbaus preisgünstig herzustellen und leicht zu liehst geringem magnetischen Widerstand klein zu

transportieren ist. halten.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausfüh- In Fig. 1 ist das obere Joch3 in verlängerter Aus-

rungsbeispiel näher erläutert werden. In der Zeich- führung dargestellt, so daß es über die Oberkante des

nung zeigt 5 am Joch 3 anliegenden Streukerns 5 hinausragt. Hier-

F i g. 1 die schematische Darstellung der Vorder- durch wird bei der Verstellung des Streukerns 5 eine

ansicht eines Streukerntransformators, weitere Verbesserung der Linearisierung des Einstell-

F i g. 2 einen Schnitt durch den Luftspalt zwischen bereichs erzielt.

Streukern und unterem Joch nach der LinieA-A der Wie Fig.2 zeigt, ist das untere Joch4 enlspre-

F i g. 1, ίο chend F i g. 1 mit einem durchgehenden Vorsprung

Fig. 3 eine Ausbildung des Luftspalts zwischen 13 und Rücksprüngen 14; 15 versehen, die in ent-

Streukern und unterem Joch mit über die ganze sprechende Vor- und Rücksprünge des Streukerns 5

Jochhöhe verlaufenden ineinandergreifenden Vor- eingreifen und deren Größe zwecks rationeller Ferti-

und Rücksprüngen, gung der natürlichen Schenkelabstufung angepaßt ist.

F i g. 4 einen Schnitt nach der Linie B-B der 15 Durch diese Form des Luftspalts ist eine gute Füh-

F i g. 3, rung des Slreukerns 5 gewährleistet.

Fig. 5 eine Ausbildung des Luftspaltcs zwischen Bei der Ausführung entsprechend Fig. 3;4 wird

Slreukcm und unterem Joch mit ineinandergreifen- durch die Verlagerung des Drehpunktes K außerdem

den Vor- und Rücksprüngen, die von der Außen- die Linearisierung des Einstellbereichs verbessert,

kante des unteren Jochs bis etwa zu dessen halber 20 Bei der Luftspaltform nach Fig. 5; 5 wird zwar

Höhe verlaufen, eine weitere Verbesserung der Führung des Streu-

Fig.6 einen Schnitt nach der LinieC-C der kerns erreicht, jedoch ist die Herstellung etwas auf-

F ig. 5, wendiger.

Fig.7 eine Ausbildung des Luftspaltes zwischen In allen vorgenannten Fällen wurde die Lage des

Slreukern und oberem Joch, bei der das obere Joch 25 Drehpunktes 8 so gewählt, daß er möglichst nahe

bei Anliegen des Streukerns mit dessen äußerer dem Luftspalt zwischen Streukern 5 und dem unteren

Kante abschließt, Joch 4 gelegen ist, um bei diesem Luftspalt bei Dre-

F i g. 8 eine Ausbildung des Luftspaltes zwischen hung des Streukerns eine verhältnismäßig geringe

Streukern und oberem Joch mit vergrößerter Fluß- Veränderung gegenüber der Veränderung des Luft-

durchtrittsfläche. 30 Spaltes zwischen dem Streukern 5 und dem oberen

Das aus lamelliertcn Transformatorblechen gebil- Joch 3 zu erzielen.

dctc Blechpaket des Streukerntransformators besteht In Fig.7 schließt das obere Joch in seiner Längs-

im wesentlichen aus zwei Transformatorschen- richtung mit der äußeren Kante des anliegenden

kein 1; 2, einem oberen Joch 3, einem unteren Joch 4 Streukerns 5 ab. Diese Ausführung ist gegenüber der

und dem StreukernS. Der Transformatorschenkeil 35 in Fig. 1 platzsparender. Demgegenüber muß eine

ist von der Primärwicklung 6 und der im geringen Verringerung der Linearität des Einstellbereichs in

Absland vom Transformatorschcnkel 1 angeordnete Kauf genommen werden.

Transformalorschenkel 2 ist von der Sckundärwick- In F i g. 8 ist der Slreukern 5 mit einem in Rich-Iung7 umgeben. Der unbcwickclte Streukern 5 befin- tung der Längsachse des oberen Jochs 3 vcrlaufendct sich außerhalb der Primärwicklung 6 und Sckun- 40 den Ansatz 5 η versehen, der in seiner Breite der därwicklung7 und ist in einem Drehpunkte Breite b der senkrecht zur Jochachse verlaufenden schwenkbar gelagert. Das obere Joch 3 ist mil einer Fläche 10 der Aussparung im oberen Joch 3 entrechtwinkligen Aussparung, die von den Flächen 9 spricht. Die Aussparung im oberen Joch 3 ist in und 10 begrenzt wird, verschen, in die dci Streu- Richtung Transformatorkern entsprechend verlänkernS mit seinen Flächen 11; 12 eingreift. Der Luft- 45 gert. Bei günstigen Platzverhältnisscn wird dadurch spalt zwischen dem Streukern 5 und dem oberen ein großes Verhältnis der gegenüberliegenden Flä-Joch3 wird von den gegenüberliegenden Flächen 9; chcn9; 11 zur Fläche 10 erzielt und somit sowohl 11 bzw. 10; 12 begrenzt. Die Jochhöhe h und die die Anziehungskraft in Schwenkrichtung des Streu-Länge/ der Fläche 9 betragen im vorliegenden Bei- kerns als auch der magnetische Widerstand klein gespiel ein mehrfaches der Breitet der Fläche 10, um 50 halten. Darüber hinaus ist die Linearität des Einstclldie Anziehungskraft in Schwenkrichtung bei mög- bereichs recht gut.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. 2 .

   von denen der eine durch gegenüberliegende, teilweise als Führung für die Schwenkbewegung die-Patentanspruche: _Qende pichen _von ineinandergreifenden Vor- und

   Rücksprüngen gebildet ist.

   1. Streukerntransfonnator mit zwei bewickel- 5 Derartige Streukerntransformatoren sind bereits ten Kernschenkeln und einem unbewickelten bekannt (USA.-Patentschrift 2136 798).
   Streukem sowie mit zwei Jochen, die die Stirnsei- Bei einer anderen bekannten Ausführung durch-

   ten der Kernschenkel und des Streukerns magne- bricht der Streukem zur Veränderung des Luftspaltes tisch miteinander verbinden, wobei ein schwenk- den vom Hauptfluß durchflossenen Teil des Transbarer Kernabschnitt vorgesehen ist, der mit den io formalorkernes und wird parallel zur Lage der Wickübrigen Kernteilen zwei Luftspalte bildet, von Iungsachsen geführt. Nachteilig bei dieser Anorddenen der eine durch gegenüberliegende, teil- nung ist jedoch, daß die bei der Durchbrechung des weise als Führung für die Schwenkbewegung die- Hauptflußweges entstehenden zwei Luftspalte wegen nende Flächen von ineinandergreifenden Vor- der auftretenden Wärmedehnungen und der durch und Rücksprüngen gebildet ist, dadurch ge- 15 diese hervorgerufenen mechanischen Spannungen mit kennzeichnet, daß der Streukern (5) den einem ökonomisch vertretbaren konstruktiven und schwenkbaren Kernabschnitt bildet, dessen Dreh- technologischen Aufwand nicht klein genug gehalten punkt nahe dem einen Luftspalt am unteren Joch werden können. Die Folge hiervon ist eine Vergröße-(4) liegt, und daß der andere Luftspalt durch rung des Leerlaufstromes und der hierdurch bedingrechtwinklig zueinander liegende, in Richtung der ao ten Verluste.

   Längsachse und senkrecht zur Längsachse des Bei einer anderen bekannten Ausführung dieser

   oberen Jochs (3) verlaufende ebene Flächen (9, Art werden die vorgenannten Mangel durch einen 10) einer Aussparung im oberen Joch (3) und Streukem vermieden, der senkrecht zu einem luftdurch diesen gegenüberliegende ebene Flächen spaltiosen Hauptflußweg zwischen den Primär- und (11; 12) des Streukerns (5) begrenzt ist, wobei »5 Sekundärwicklungen beweglich ist. Jedoch können die Jochhöhe (/1) des oberen Jochs (3) und die die bei dieser Ausführung zwischen den Jochen und Länge (/) der in Längsrichtung verlaufenden dem Streukem vorhandenen Luftspalte ebenfalls aus Fläche (9) der Aussparung im oberen Joch (3) den bereits erwähnten Gründen nicht klein genug gemindestens das Zweifache der Breite (b) der halten werden, wodurch der Stellbereich besonders senkrecht zur Längsachse verlaufenden Fläche 30 in Richtung kleiner Ströme eingeengt wird.
   (10) der Aussparung beträgt. Femer benötigen die beiden bisher genannten

   2. Streukerntransfonnator nach Anspruch 1, Ausführungen zur Beherrschung der Anziehungsdadurch gekennzeichnet, daß der Streukern (5) kräfte zwischen dem Streukern und den Jochen und mit einem in Richtung der Längsachse des obe- zur Vermeidung der durch diese bedingten starken ren Jochs (3) verlaufenden Ansatz (5a) versehen 35 Rüttelgeräusche technologisch aufwendige Streukernist, dessen Querschnitt der senkrecht zur Längs- führungen. Außerdem haben sie den Nachteil, daß achse verlaufenden Fläche (iO) der Aussparung die Primär- und Sekundärwicklungen entsprechend im oberen Joch (3) entspricht, und daß die Aus- weit voneinander entfernt sein müssen und dadurch sparung in Richtung auf die Kernschenkel verlän- eine Einengung des Stellbereiches in Richtung großer gert ist. 40 Ströme vorhanden ist.

   3. Streukerntransformator nach Anspruch 1 Es sind auch schon Anordnungen bekannt, bei de- oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das obere nen zur Vermeidung der Einengung des Stellbereichs Joch (3) bei anliegendem Streukern (5) mit der die veränderbaren magnetischen Nebenschlüsse äußeren Kante des Streukerns (S) abschließt. außerhalb der eng beieinanderliegenden Primär- und

   4. Streukerntransformator nach Anspruch 1 45 Sekundärwicklungen des Transformators angeordnet oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das obere sind. Bei einigen Ausführungen dieser Art wird der Joch (3) bei anliegendem Streukern (5) maximal Streukern senkrecht zur Achse der Primär- oder Seum die Breite des Streukerns über die äußere kundärwicklungen bewegt. Nachteilig bei diesen Kante des Streukerns hinausragt. Ausführungen ist die starke Nichtlinearität des F.in-

   5. Streukerntransformator nach einem der An- 50 Stellbereiches. Diese führt dazu, daß bei kleinen sprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch die An- Luftspalten bereits eine geringfügige Verstellung zu wendung für elektrische Lichtbogenschweißung. · großen Stromänderungen führt und bei großen Luftspalten zur Erreichung einer bestimmten Stromänderung umfangreiche Verstellbewegungen an der Stell-

   55 einrichtung erforderlich sind. Ein wesentlicher weiterer Nachteil besteht darin, daß im Bereich kleiner

   Luftspalte die zwischen den Jochen und dem Streukem auftretenden mit doppelter Netzfrequenz schwingenden Anziehungskräfte solche Werte anneh-60 men, daß die sichere mechanische Beherrschung des Streukerns praktisch nicht möglich ist. Hierdurch

   Die Erfindung bezieht sich auf einen Streukern- wird die genaue Einstellung des gewünschten transformator mit zwei bewickelten Kernschenkeln Schweißstromwertes im unteren Bereich des Kennli- und einem unbewickelten Streukern sowie mit zwei nienfeldes äußerst problematisch. Aus diesen Grün-Jochen, die die Stirnseiten der Kernschenkcl und des 65 den wurden diese Anordnungen bisher nur bei Streukerns magnetisch miteinander verbind n, wobei Streukerntransformatoren kleinerer Leistung mit Erein schwenkbarer Kernabschnitt vorgesehen ist, der folg angewendet,
   mit den übrigen Kernteilen zwei Luftspaltc bildet, Außerdem sind bereits Transformatoren mit nach-