Ebener lamellierter, durch Spalt unterteilter Eisenkern insbesondere
für Tauchkerndrosseln.Flat, laminated iron core divided by a gap in particular
for plunger chokes.
Bekanntlich werden zur Erhöhung des magnetischen Widerstandes von
Drosselspulen im Pfad der Kraftlinien des eisenkern ein oder mehrere Spalte, die
durch Luft oder magnetisch schlecht leitendes Material
ausgefüllt sind, vorgesehen. Da der übertritt der Kraftlinien
von der
zz
einen zur anderen Spaltseite nicht allein auf der Spaltoberfläche erfolgt, sondern
weil der magnetische Fluss auch an den an den Spalt angrenzenden Kernseitenflächen
austritt, werden, wenn die dem Spalt benachbarten Eisenkernteile als ebene lamellierte
31echpakete ausgeführt sind, in den insbesondere außenliegenden Blechlamellen Wirbelströme
induziert, die die Verluste der Drosselspule erhöhen und außerdem eine unerwünschte,
nicht unbeträchtliche örtliche Erwärmung am Spalt hervorrufen. Es fehlte bisher
nicht an Versuchen, diese Nachteile zu beseitigen. Bei einer bekannten Ausführung
wurden die Verluste dadurch vermindert, daß statt eines mehr oder weniger großen
Luftspalts eine entsprechend größere Anzahl kleinerer Spalte im
Eisenkern vorgesehen wurden. Auf diese ; ; eise gelang es,
die Ausbau-
chung des Eraftlinienbündels an den Spalten zu verkleinern.
Nachteilig
chung des £' ileinerii. liachteilig
hierbei war, daß der Kern in verschiedene kleinere Blechpaketteile
unterteilt werden musste, die eine gesonderte umständliche
Lagerung
Lageru-n"-,
und Befestigung erforderten. Bei einer anderen Ausführung wurden
zur Erreichung des gleichen Zieles die as Spalt angrenzenden
Sisen-
kernkanten abgeschrägt. Auch diese Ausführung konnte wenig
befriedi-
gen. Die Ausbauchung der Kraftlinienbündel am Spalt wurde auch
schon dadurch zu unterdrücken versucht, daß man bei ebenen lamellierten
i-erneii die dem S-, A
fernen die dem Spalt benachbarten Eernteile mit besonderer
Blech-
schichtung ausführte, indem senkrecht zur Blechschichtung des Hauptpakets äußere
Hilfsblechpakete angebracht wurden, deren Blechung senkrecht zu der des Hauptblechpakets
stand. Eine derartige Ausführung war umständlich hinsichtlich der Befestigung der
Hilfsblechpakete. Eine andere Lösung, die Ausbauchung der Kraftlinien am Luftspalt
herabzumindern, war mit dem sogen. Radialkern gegeben, weil bei diesem heran der
magnetische Fluss an allen Stellen in der Jähe des Spalts gleich günstig aus dem
Kern, dessen @lec@e radial, also
racl-s-
gewissermaßen radspeichenartig angeordnet waren, austritt.
Die sämt-
lichen vorgenannten Ausführungen befriedigten in der Praxis
nicht
ID
und konnten sich auch nicht durchsetzen, weil die eine Lösung zu wenig wirksam und
die anderen, insbesondere der Radialkern herstellungstechnisch umständlich und teuer
waren.It is known that one or more gaps are created in the path of the lines of force of the iron core by air or magnetically poorly conductive material in order to increase the magnetic resistance of choke coils are filled out. Since the crosses the lines of force from the
currently
one to the other side of the gap does not only take place on the gap surface, but because the magnetic flux also exits at the core side surfaces adjoining the gap, if the iron core parts adjacent to the gap are designed as flat laminated 31echpakets, eddy currents are induced in the sheet metal laminations on the outside in particular, which increase the losses in the choke coil and also cause undesirable, not inconsiderable local heating at the gap. There has so far been no lack of attempts to eliminate these disadvantages. In a known embodiment, the losses were reduced by the fact that instead of a more or less large air gap, a correspondingly larger number of smaller gaps in the Iron core were provided. To this ; ; iron succeeded in the expansion
to reduce the size of the eraft line bundle at the gaps. Disadvantageous
chung of the £ 'ileinerii. disadvantageous
here was that the core was divided into various smaller sheet-metal packet parts
had to be divided, requiring a separate cumbersome storage
Lageru-n "-,
and fastening required. In another execution were
to achieve the same goal, use the Sisen-
core edges beveled. This execution was not very satisfactory either.
The bulging of the bundles of lines of force at the gap has also been attempted to suppress by lamellae on flat surfaces i-erneii die the S-, A
remove the core parts adjacent to the gap with special sheet metal
layering carried out by attaching outer auxiliary laminated cores perpendicular to the laminating of the main laminate, the lamination of which was perpendicular to that of the main laminated core. Such a design was cumbersome with regard to the attachment of the auxiliary laminations. Another solution to reduce the bulging of the lines of force at the air gap was with the so-called. Radial core given because with this approach the magnetic flux at all points in the vicinity of the gap equally favorable from the core, whose @ lec @ e radial, i.e. racl-s-
were arranged, so to speak, like wheel spokes, exits. The all-
The aforementioned statements were unsatisfactory in practice
ID
and could not prevail either because one solution was not effective enough and the others, especially the radial core, were laborious and expensive in terms of production technology.
Der Neuerung liegt die Aufgabe zu Grunde, bei Drosselspulen mit Luftspalt
mit ebenem geschichteten Eisenkern insbesondere mit veränderbarem Luftspalt eine
äußerst einfache und doch wirksame Kernform zu schaffen, bei der die durch Wirbelströme
hervorgerufenen Verluste sowie die Erwärmung in den den Spalten benachbarten Kernstücken
auf ein zulässiges Maß herabgedrückt sind.The innovation is based on the task of inductors with an air gap
with a flat, layered iron core, in particular with a variable air gap
to create extremely simple yet effective core shape in which the eddy currents
caused losses as well as the heating in the core pieces adjacent to the gaps
are pressed down to an acceptable level.
Gemäß der Neuerung wird dies dadurch erreicht, daß in dem dem Spalt
benachbarten Kernteil, insbesondere verschiebbaren kernteil, an seinem dem Spalt
zugekehrten Teil senkrecht zur Blechschichtung verlaufende Schlitze angebracht sind.
Diese Schlitze können den ganzen, am Spalt angrenzenden Kernteil in größerer Zahl,
die sich jeweils nach der Stärke des Querfeldes richtet, durchsetzen. Dabei kann
die Höhe der einzelnen Schlitze verschieden sein. Auch können einzelne Schlitze
nur im Bereich der am Spalt angrenzenden Kernkanten vorgesehen werden. Zweckmäßig
erhalten dann diese Schlitze die
niedrigste Höhe. Es empfiehlt sich,
die Schlitze gleichmäßig über die ganze Kernoberfläche zu verteilen und die Schlitze
freizulassen, also nicht mit festem Material, z. B. nicht magnetischem Material
auszufüllen, weil man dann durch die Schlitze Kühlmittel, z. B. Luft oder flüssiges
Isolierlaittel hindurchströmen lassen kann, um so eine wirksame Kühlung der der
Erwärmung besonders ausgesetzten Kernpartieen am Spalt zu erreichen. Der hervorspringendste
Vorteil der Schlitze nach der Neuerung ist, daß sie sich sehr leicht, beispielsweise
schon beim Blechzuschnitt mit einstanzen lassen bzw. nachträglich unschwer im fertigen
Blechpaket einfräsbar sind.
r
In der Zeichnung sind in den Fig. l bis 3 verschiedene Auführungs-
beispiele für die Anbringung von Schlitzen in Zerteilen dargestellt. Dabei sind
der Einfachheit halber nur Kernstummel gezeigt, wie sie beispielsweise bei Tauchkerndrosseln
als verschiebbare Kernstücke verwendet werden. In Fig. l ist mit 1 ein aus Blechlamellen
in üblicher Weise geschichteter Kernstumrael bezeichnet, der beispielsweise seiner
ganzen Hohe nach quer zur Blechschichtung von vier Schlitzen 2 durchsetzt ist. Die
Schlitze selbst besitzen eine so große Breite, daß durch sie das den Kern umgebende
Kühlmedium ungehindert durchströmen kann. Die Schlitze 2 sind zweckmäßig gleich-
"eriioberfläche verteilt.'
mäßig über die Kernoberfläche verteilt. Selbstverständlich
ist es
zur Erreichung des gewünschten Zieles ausreichend, wenn die Schlitze 2 mit einer
solchen Höhe ausgeführt werden, daß ihre Höhe die mögliche Kraftlinienausbauchung
am Spalt überdeckt. Aus diesem Grunde brauchen nicht alle Schlitze gleichlang ausgeführt
sein, sondern es können, wie dies aus den Fig. 2 und 3 zu ersehen ist, auch einzelne
Schlitze, insbesondere in abwechselnder Reihenfolge, z. B. die Schlitze 2 nach Fig.
2 bzw. 3 verkürzt ausgeführt
-ere'
werden, je nachdem an der Eernkante ein stärkere's Querfeld
auftritt.
Ein stärkeres Querfeld bedingt selbstverständlich eine größere
Zahl
ZZD
von Schlitzen. Die weniger tief ausgeführten Schlitze 3 können,
wie die tiefsten Schlitze, das ganze Blechpaket in seiner Gesamt-
heit durchsetzen. Ebenso wird man dies bei den kürzer gehaltenen
1
Schlitzen 3 der Fig. 2 bzw. 3 durchführen. Bei weiterer Abstufung der Schlitzhöhe,
z. B. bei den Schlitzen 4 der Fig. 3 brauchen diese nicht unbedingt über die ganze
Blechpaketstärke sich erstrecken.According to the innovation, this is achieved in that in the core part adjacent to the gap, in particular the displaceable core part, on its part facing the gap, slots extending perpendicular to the sheet metal layering are attached. These slots can penetrate the entire core part adjoining the gap in greater numbers, each depending on the strength of the transverse field. The height of the individual slots can be different. Individual slots can also only be provided in the area of the core edges adjoining the gap. These slots then expediently have the lowest height. It is advisable to distribute the slots evenly over the entire core surface and to leave the slots free, i.e. not with solid material, e.g. B. to be filled with non-magnetic material, because then through the slots coolant, z. B. can flow through air or liquid Isolierlaittel in order to achieve effective cooling of the core parts at the gap that are particularly exposed to heating. The most prominent advantage of the slots according to the innovation is that they can be punched very easily, for example when cutting the sheet metal, or can subsequently be easily milled into the finished sheet package. r
In the drawing are in Figs. 1 to 3 different Auführungs-
examples for the creation of slots in cut-up are shown. For the sake of simplicity, only core stubs are shown, such as are used, for example, in plunger core chokes as displaceable core pieces. In FIG. 1, 1 denotes a core material layered in the usual way from sheet-metal lamellas, which is penetrated by four slots 2, for example, across its entire height, transversely to the sheet-metal layering. The slots themselves have such a large width that the cooling medium surrounding the core can flow through them unhindered. The slots 2 are expediently the same "eriio surface distributed."
moderately distributed over the core surface. Of course it is
sufficient to achieve the desired goal if the slots 2 are designed with such a height that their height covers the possible bulge of the lines of force at the gap. For this reason, not all slots need to be made the same length, but it can, as can be seen from FIGS. B. the slots 2 of Fig. 2 and 3 executed shortened -ere '
depending on a stronger cross-field occurs at the edge of the core.
A stronger cross-field naturally requires a larger number
ZZD
of slots. The less deep slots 3 can, like the deepest slots, the entire laminated core in its total prevail. This is also the case with the shorter ones
1
Carry out slots 3 of FIGS. 2 and 3, respectively. With further gradation of the slot height, z. B. in the case of the slots 4 of FIG. 3, these do not necessarily need to extend over the entire thickness of the laminated core.
Hier genügt es u. U. die Schlitze 4 in einer gewissen Zahl der der
Blechpaketkante benachbarten Lamellen vorzusehen. 5 Schutzansprüche 3 FigurenUnder certain circumstances, the slots 4 in a certain number of the slots are sufficient here
Provide laminated core edge adjacent lamellas. 5 claims for protection 3 figures