DE1807282C3 - Funkentstör-Drosselspule für hohe und höchste Stromstarken - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Funkenlstör-Drosselspule für hohe und höchste Stromstärken, mit einem aus mehreren säulenartig axial übereinander angeordneten Ringkernen aus HF-Eisenpulvermasse bestehenden Magnetkern.

Derartige Drosselspulen werden als sogenannte Längsglieder in die zu entstörenden Leitungen geschaltet und sollen in Verbindung mit entsprechend bemessenen Kondensatoren als Querglieder die von angeschlossenen Störquellen ausgehenden hochfrequenten Störströme möglichst weitgehend dämpfen.

Bekanntlich können für eine vorgegebene bzw. geforderte Induktivität die Spulen-Abmessungen und die Menge des Leitermaterials durch Verwendung von magnetisierbaren Spulenkernen wesentlich verringert werden, wobei die Ringkerne in elektrischer Hinsicht wegen der geringsten Streuungs-Induktivität sich am vorteilhaftesten erwiesen haben. Da die Drosselspulen den hochfrequenten Störströmen einen möglichst hohen (Schein-)Widerstand entgegensetzen sollen, ist ein möglichst ungeschwächtes Magnetfeld anzustreben, d. h. die bei den hohen Frequenzen besondere Bedeutung besitzende Ummagnetisierung im Spulen-Eisenkern soll möglichst unbehindert (verlustfrei) erfolgen. Aus diesem Grunde bestehen die Spulenkerne für hochfrequente Magnetfelder nicht aus kompaktem Metall (Blechen, Drähten od. dgl.), sondern aus unter hohem Druck zusammengepreßten Metallpulver- und Isolierstoffpulver-Teilchen.

Da über die Funkentstör-Drosselspulen aber auch der jeweilige Betriebsstrom fließt, wird zwangsläufig auch der Spulenkern zusätzlich magnetisch belastet. Unter Berücksichtigung aller Faktoren, wozu auch die Stärke der Betriebsströme und der dadurch erzeugten Magnetfelder bzw. die Größe der Ummagnetisier-Arbeit zählen, ergibt sich aus elektrischen Gründen für den spezifischen Preßdruck eine bestimmte oberste Grenze und damit für die Permeabilität der Spulen-Ringkerne ein bestimmter günstigster Wert.

Die äußeren Abmessungen des Ringkernes richten sich nach der (den) jeweils aufzubringenden Wicklungen). Durchmesser der Wicklung und Windungszahl ergeben sich aus dem vorgegebenen hochfrequenten Scheinwiderstand, praktisch aus der dazu notwendigen Induktivität, während der Leiter-(Draht-)Querschnitt der einzelnen Windungen durch die jeweils höchste Betriebs-Stromstärke bestimmt ist. Durch den sich daraus ergebenden Wickel-Querschnitt ist der notwendige Mindest-Wickeiraum bestimmt. Damit liegt der Innendurchmesser und der Eisen-Querschnitt des Ringkernes fest, d. h. die Abmessungen des Ringkernes sind abhängig von der notwendigen Induktivität der DrosselsDulen und von der höchsten Betriebs-Stromstärke (Nenn-Stromstärke).

Während für die meisten vorkommenden Betriebsströme die Drosselspulen bzw. die dazu gehörenden Ringkerne ohne besondere Schwierigkeiten hergestellt werden können, gilt dies für höhere Stromstärken nur noch sehr bedingt. Da die größere zu übertragende Leistung (praktisch der höhere Belricbsstrom) auch einen größeren Ringkern für die zugehörige(n) Drosselspule^) erfordert, für die Herstellung des größeren Ringkernes aber auch ein entsprechend größerer Preßdruck notwendig ist, ist einer Vergrößerung aus Herstellungsgründen eine obere Grenze gesetzt. Für Stromstärken etwa ab 200 Ampere wird die Herstellung der Ringkerne für Funkenistör-Drosselspulen unwirtschaftlich, wenn nicht überhaupt undurchführbar Die höheren Preßdrücke erfordern besondere Preßvorrichtungen, -Werkzeuge, -Formen usw. Außerdem ist aus technologischen Gründen bei größeren Kern-Querschnitten und größeren Preßdrücken eine gleichmäßige Verteilung der Permeabilität sowohl im einzelnen Ringkern aJs auch in der Serienfertigung nicht mehr gewährleistet.

Eine Verringerung der Permeabilität (zwecks Verringerung der dazu notwendigen Preßdrücke) bringt aber auch keine Lösung, weil die wegen der notwendigen Induktivität vergrößerte Anzahl der Windungen wieder größeren Wickelraum, also größere Kerne erfordert, diese wieder nur mit kleineren Preßdrücken, also mit noch kleinerer Permeabilität hergestellt werden können und somit eine Forderung die andere nach sich zieht, bis die nicht mehr ausreichende mechanische Festigkeit der Ringkerne Einhalt gebietet. Man hat zwar wegen der bei Überschreiten eines dem jeweils verwendeten Ringkern entsprechenden Höchstwertes der magnetischen Belastung (praktisch des über die Ringkern-Drosselspule fließenden Betriebsstromes) steil abfallenden Drossel-Induktivität auch schon versucht, durch Hintereinanderschalten von mehreren Ringkern-Drosselspulen eine zur Funkentstörung ausreichende Gesamt-lnduktivität zu erreichen, mußte allerdings eine wesentliche Verschlechterung der Funkentstörung in Kauf nehmen. Selbst bei Einschaltung einer entsprechenden Anzahl von Querkapazitäten läßt sich wegen der vielen Resonanz-Stellen eine ausreichende Dämpfung der Störspannungen in dem zu entstörenden Frequenzbereich nicht erzielen.

Aus der DT-AS 11 74 858 ist eine Entstördrossel für hohe Ströme bekannt, bei der die Leitungen vollkommen von einem Mantel umgeben sind. Die Summe der in einer Richtung fließenden Ströme soll dabei etwa gleich der Summe der in entgegengesetzter Richtung fließenden Ströme sein.

Weiter entnimmt man der OE-PS 98 635 einen Magnetkern, der aus Einzelteilen zusammengesetzt ist, wobei die Einzelteile nach ihrer Zusammenfügung einen Kern mit annähernd kreisförmigem Querschnitt ergeben. In der DT-PS 4 50 560 wird ein ringförmiger Magnetkern beschrieben, der aus zwei oder mehreren in Achsrichtung aufeinandergelegten Einzelmagnetkernen zusammengesetzt ist. Eine Entstördrossel mit einem derartigen Magnetkern kann für hohe Betriebsströme (etwa 200A) eingesetzt werden. Es besteht aber das Bedürfnis, die Betriebsstromstärken weiter zu erhöhen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Funkentstör-Drosselspule zu erstellen, die für noch höhere Betriebsströme mit verringerten Streu-Induktivitäten einsetzbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,

daß die Ringkerne in Form von zwei unmittelbar benachbarten Säulen angeordnet sind und auf die jeweils benachbarten Säulenabschnitie eine gemeinsame Wicklung aufgebracht ist.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß trotz einer Steigerung der zulässigen Betriebsstromstärken eine Verringerung der unerwünschten Sireu-induktiviiätcn erreicht wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Funkentslör-Drosselspule in bekannter Ausführung,

Fig.2 eine weitere bekannte Funkentstördrosselspule und Fig. 3 eine Funkenistör-Drossclspuh nach der Erfindung.

Eine Funkenistör-Drosselspule besieht in bekannter Ausführung (Fig. 1) aus einem Ringkern I, der eine Spulenwicklung 2 aufweist. In einer weiteren bekannten Ausführung sind die Ringkcrnc 1 für höhere Üetncbssiröme axial übereinander angeordnet (F i g. 2).

Für höchste Beiriebsströmc wird crfindungsgemäß eine P'unkentstör-Drosselspule vorgeschlagen (I-ig. J), bei der die Ringkerne 1 in Form von zwei unmittelbar benachbarten Säulen angeordnet sind und auf die jeweils benachbarten Säulenabschniue eine gemeinsame Wicklung 2 aufgebracht ist. Die dadurch erzielbaren Vorteile bestehen darin, daß neben einer Steigerung der zulässigen Beiriebsstromstärken die unerwünschten Streu-Induktivitäten gering gehalten werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Funkentstör-Drosselspule für hohe und höchste Stromstärken, mit einem aus mehreren säulenartig axial übereinander angeordneten Ringkernen aus HF-Eisenpulvermasse bestehenden Magnetkern, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringkerne (1) in Form von zwei unmittelbar benachbarten Säulen angeordnet sind und auf die jeweils benachbarten Säulenabschnitte eine gemeinsame Wicklung (2) aufgebracht ist.