DE1723192U - Magnetischer eisenkern fuer elektrische apparate. - Google Patents

Description

Bei elektrischen Apparaten mit einem Eisenkern aus in der Längsrichtung magnetisch orientiertem Blech, z.B. "bei Transduktoren und Drosselspulen, "besteht häufig die Forderung, daß die magnetische Charakteristik ein scharfes Knie- einen ausgeprägten "Sättigungspunkt - besitzt. Wenn der Magnetisierungszustand unter dem Knie liegt, soll die Permeabilität groß sein, liegt er oberhalb des Knies, soll der Fluß so konstant wie möglich sein. Es gibt Eisensorten, deren magnetische Eigenschaften eine solche Charakteristik sichern, vorausgesetzt, daß der Kern derart hergestellt ist, daß der Amperewindungsverbrauoh in den Stoßfugen nur unbedeutenden Einfluß hat. Dies läßt sich dadurch erreichen, daß der Kern aus einem langen Band ringförmig ohne Stoßfuge gewickelt wird. Hierbei ist es jedoch schwierig, die Wicklungen aufzubringen, da der Wioklungsdraht durch das Fenster des Kerns durchgefädelt werden muß.

Man hat deswegen angestrebt, den Kern aus Blechstreifen derart zu schichten, daß die entstehenden Stoßfugen einen sehr

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kleinen magnetischen Widerstand aufweisen. Dazu hat man rechteckige Blechstreifen gleicher Breite für Joch und Schenkel verwendet und diese mit Überlappung in den Ecken aufeinander geschichtet. Auf diese Weise sind jedoch nur die Ecken mit Eisen voll ausgefüllt, während die Schenkel und Joche ebenso viel LuftZwischenraum wie Eisen enthalten. Der Querschnitt, den eine Spule umschließt, umfaßt deswegen nur 50 i» magnetisierbar es Material und wird schlecht ausgenutzt, oder es wird, da der magnetisierbare Querschnitt im allgemeinen gegeben ist, die durchschnittliche Windungslänge der Spulen verhältnismäßig groß.

Diese Eigenschaften eines, insbesondere für Transduktoren und-Drosselspulen mit ausgeprägtem Sättigungspunkt bestimmten Kernes, welcher sowohl in den Schenkeln wie in den Jochen aus rechteckigen, einander überlappenden und in der Längsrichtung magnetisch orientierten dünnen Blechstreifen geschichtet ist, können nach der Neuerung dadurch verbessert werden, daß mehrere aufeinander liegende Schenkelbleche an den Stoßstellen eine geringere Anzahl Jochbleche größerer Breite überlappen, überlappen jeweils zwei aufeinander liegende Schenkelbleche ein Jochblsoh, wird etwa 67 $> des Schenkelquerschnitts mit magnetisch aktivem Material gefüllt und dadurch eine wesentliche Verbesserung im Vergleich mit den bekannten Kernen erzielt. In den Jochen wird jedoch nur 33 $> des Querschnitts magnetisch leitendj hier hat man jedoch die Möglichkeit, den Querschnitt dadurch zu vergrößern, daß man die Bleche breiter ausführt,

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ohne daß die durchschnittliche Windungslänge und damit das Kupfergewicht vergrößert wird.

Die Neuerung erstreckt sieh auch auf eine Ausführung, bei welcher wenigstens je zwei aufeinander liegende Sohenkelbleche durch ein einziges Blech von entsprechend größerer Stärke ersetzt sind.

Die Zeichnungen zeigen verschiedene Ausführungsformen der Neuerung jeweils in Grund- u. Aufriß, und zwar zeigt

Pig. 1 einen zweischenkligen Kern mit einer Wicklung

auf jedem Schenkel und mit ca. 67 S^ Eisenfüllung in den Sohenkeln,
I Pig. 2 ebenfalls einen zweischenkligen Kern mit einer

I Wioklung auf jedem Schenkel, doch mit 60 $> Eisen-

I füllung in den Schenkeln,

I Pig. 3 einen zweischenkligen Kern mit ca. 67 # Eisen-

I füllung in den Schenkeln und einer Wicklung auf

I einem Schenkel,

I Pig. 4 einen dreisohenkligen Kern mit ca. 67 $> Eisen-

I füllung in den Sohenkeln und einer Wioklung auf

dem mittleren Schenkel,

Pig. 5 einen dreischenkligen Kern mit ca. 67 # Eisenfüllung in den Schenkeln und einer Wicklung auf jedem Schenkel zu dreiphasigem Anschluß.

In Pig. 1 sind die Schenkeibleche mit 1,2, die Jochbleche mit 5, 6 und die Wicklungen mit 11, 12 "bezeichnet.

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In den Ecken überlappen zwei Schenkelbleche ein «lochblech, so daß die Eisenfüllung in den Schenkeln etwa 67 fi ausmacht. Die Joohbleche sind doppelt so breit wie die Schenkelbleche; die Joche weisen daher den gleichen Querschnitt auf wie die Schenkel. Dadurch, daß man die Joche mit größerem Eisenquerschnitt ausführt oder daß man für sie ein Material mit höherer magnetischer Sättigungsinduktion wählt, erzielt man die in vielen Fällen günstige Wirkung, daß nur das Blech in den Sohenkeln gesättigt wird, wodurch die Streuung ein Minimum wird.

Bei dem in Pig. 2 gezeigten Kern überlappen abwechselnd ein und zwei Sohenkelbleohe ein Jochblech. Die Eisenfüllung in den Sohenkeln wird dadurch 60 $, in den Jochen 40 $, und wenn die Blechbreite der Jochbleohe 50 i° größer als die der Sohenkelbleche gewählt wird, erhält man die gleiche Kraftliniendichte auf dem ganzen Eisenpfad.

Der in Pig. 3 dargestellte Kern ist auf gleiche Weise aufgebaut wie der in Pig. 1 gezeigte, doch ist nur Schenkel 1 mit einer Wicklung 11 versehen. Um die Streuung herabzusetzen, sind nicht allein die Jochbleche 6 mehr als doppelt so breit gewählt wie die Bleche 1 des bewickelten Schenkels, sondern auch der andere Schenkel ist aus Blechen 2 aufgebaut, die

ca. 1/3 breiter sind als die Bleche 1.

Auch der Kern der Pig. 4 hat nur eine Wicklung 11. Diese ist auf dem mittleren Schenkel 1 einer dreischenkligen Anordnung aufgebracht. Die Kraftlinien, die durch den Schenkel 1

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verlaufen, verteilen sieli dann auf die Schenkel 2 und 3 sowie die beiden Hälften der Joche. Die Stöße sind auf gleiohe Weise ausgeführt wie in Fig. 1 und 3. Die Jochbleche 5 und 6 haben die gleiche Breite wie die Bleohe des Sohenkels 1, während die Bleohe der Außenschenkel 2 und nur halb so breit sind. Dadurch erreicht man die gleiohe Kraftliniendichte über den ganzen Kern.

In Pig. 5 ist ein dreischenkliger Kern mit 3^e einer Wioklung 11, 12, 13 auf jedem Sohenkel zum Anschluß an ein dreiphasiges Netz gezeigt, bei dem die Stoßstellen ebenso ausgebildet sind wie bei den in Pig. 1, 3 und 4 gezeichneten Konstruktionen.

Der günstige Obergang der Kraftlinien in den Stoßstellen erlaubt die Verwendung von in Längsrichtung magnetisch orientierten Bleohen und ermöglicht die günstigen magnetischen Eigenschaften dieser Bleohe auszunützen.

Ansprüche - 6 -

Claims (3)

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1. Magnetischer Kern, für Transduktoren o.dgl«, und Drosselspulen, mit ausgeprägtem Sättigungspunkt, bestehend aus rechteckigen, einander überlappenden und in der Längsrichtung magnetisch orientierten Blechstreifen sowohl in den Schenkeln wie in den Jochen, dadurch gekennzeichnet , daß mehrere aufeinander liegende Schenkelbleche an den Stoßstellen eine geringere Anzahl Jochbleche größerer Breite überlappen.

2. Magnetischer Kern nach Anspruch 1, dadurch ge- ι kennzeichnet , daß der Eisenquerschnitt der Joche ebenso groß ist wie der Schenkel.

3. Magnetischer Kern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Bleche, aus denen die Schenkel aufgebaut sind, aus einem solchen Material bestehen j f und solche Maße aufweisen, daß das Eisen in den von Spulen umschlossenen Schenkeln gesättigt wird, während die übrigen Kernteile noch ungesättigt sind.

4· Magnetischer Kern nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens je 2 aufeinander liegende Schenkelbleche durch ein einziges Blech von entsprechend größerer Starke ersetzt sind.