DE19856643A1 - Verfahren und Einrichtung zur Reduzierung der Geräuschemission an Wickelgütern - Google Patents

Abstract

Die Wickelgüter befinden sich im Inneren von Isolierkapseln. Die Hohlräume zwischen den Wickelgütern und den Isolierkapseln sind mit Sintermetallpulver verfüllt, das z. B. durch Rütteln verdichtet ist. Nach dem Verdichten des Sintermetallpulvers werden die in den Isolierkapseln verbliebenen Öffnungen (6) nach außen hin verschlossen. Durch das eingebrachte Sintermetallpulver werden die an den Wicklungen und gegebenenfalls den Kernelementen der Wickelgüter auftretenden Geräusche auf ihrem Wege nach außen hin erheblich gedämpft. Das Sintermetallpulver dient neben der Geräuschdämmung gleichzeitig auch der Wärmeableitung aus dem Inneren der Wickelgüter. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Kerne der Wickelgüter gleichzeitig die Isolierkapseln bilden. Das ist z. B. bei Schalenkernen (1, 2) der Fall.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach dem Oberbe­ griff des Patentanspruches 1 sowie auf eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 5.

Beim Betrieb von Drosseln und Transformatoren kommt es immer wieder zu unerwünschten Geräuschemissionen. Der Grund hierfür liegt vielfach in elektromagnetischer Anregung der einzelnen Wickelleiter und deren Windungen, aber auch mindestens bei geblechten Kernen in periodischen Längenänderungen der Schen­ kel und Joche infolge von Magnetostriktion sowie in Relativ­ bewegungen der paketierten Bleche gegeneinander.

Das nachträgliche Vergießen von Wickelgütern dämpft die an den Wickelgütern im Betrieb auftretenden Geräusche in gewis­ ser Weise, wobei dieses Vergießen zusätzlich der Wärmeabfuhr aus dem Inneren der Wickelgüter und dem mechanischen Schutz der Wickelgüter dient.

Aus der EP 0 472 527 B1 ist eine Ventildrossel bekannt, bei der zur Reduzierung der im Betrieb auftretenden Geräuschemis­ sion der Drosselkern allseitig von einer geräuschdämmenden Isolierkapsel umgeben ist. Diese Anordnung ist aufwendig und führt dazu, daß zusätzliche Maßnahmen zum Kühlen der von der Isolierkapsel umgebenen Wicklungen ergriffen werden müssen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 anzugeben, durch das gleichzeitig eine hinreichende Geräuschdämmung sowie auch ei­ ne gute Wärmeableitung möglich ist. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, eine entsprechende Einrichtung anzugeben.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1; entsprechende Einrichtungs­ merkmale sind im Kennzeichen des Anspruches 5 angegeben.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt das Schnittbild eines aus zwei Halbscha­ len 1 und 2 bestehenden Schalenkerns, der zum Aufbau indukti­ ver Bauelemente, z. B. in der Filtertechnik, verwendet wird. Die beiden gleichartig und rotationssymetrisch zu einer Achse 3 ausgeführten Schalenkernhälften bestehen vorzugsweise aus gesintertem Eisenpulver oder einem Ferritmaterial. Im Innern nehmen sie einen Spulenkörper 4 und eine oder mehrere darauf aufgebrachte Wicklungen 5 auf; die Wicklungen können auch selbsttragend ohne Spulenkörper ausgeführt sein. Die Wick­ lungsanschlüsse sind in der Zeichnung aus Gründen der besse­ ren Übersichtlichkeit nicht dargestellt. Die beiden Schalen­ kernhälften werden nach dem Einbringen des Wickelgutes und dem Herausführen der Anschlußleitungen durch entsprechende, meist seitlich angeordnete Ausnehmungen 6 aus dem Schalenkern mit ihren Schenkeln aufeinanderweisend zusammengefügt und an den Stoßstellen der Schenkel z. B. miteinander verklebt.

Nach der Lehre der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, den Schalenkern 1, 2 nicht nur zur Führung der Feldlinien für das die Wicklungen durchdringende Magnetfeld zu verwenden, son­ dern gleichzeitig auch als Isolierkapsel zur Verminderung von in den Wicklungen erzeugten magnetfeldabhängigen Geräusche. Hierzu werden die im Schalenkern verbliebenen Freiräume 7 mit einem in der Zeichnung gepunktet dargestellten Sintermetall­ pulver (gecoatetes Eisenpulver) verfüllt. Dieses Sinterme­ tallpulver wird z. B. über die Ausnehmungen 6 in die Hohlräu­ me der Wicklungskammern des Schalenkernes eingebracht, z. B. durch Eingießen oder Einblasen, und dann z. B. durch Rütteln verdichtet, so daß letztendlich zwischen den Sintermetallkör­ nern nur noch geringste, durch die Geometrie der Sinterme­ tallkörner vorgegebene sintermetallfreie Zwischenräume exi­ stieren. Anschließend werden die Öffnungen, über die das Sin­ termetallpulver in den Schalenkern eingebracht wurde, nach außen verschlossen. Dies kann durch Einbringen geeigneter Stopfen in die Öffnungen 6 oder durch Aufbringen einer geeig­ neten Verschlußmasse geschehen.

Versuche mit durch Sintermetallpulver verfüllten Schalenker­ nen haben gezeigt, daß durch das Einbringen des Sintermetall­ pulvers eine erhebliche Reduzierung der von den Wicklungen ausgehenden Geräuschemission bei gleichzeitiger ausreichender Wärmeabfuhr gegeben ist. Im Gegensatz zu nach dem Stand der Technik ausgebildeten entsprechenden Wickelgütern mit aus­ schließlich vergossenen Wicklungen bedarf es bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens keinerlei Temperaturvor- und -nachbehandlungen der Wickelgüter, so daß Produktionszeiten und damit Kosten bei der Fertigung eingespart werden.

Die Erfindung ist nicht beschränkt auf die Anwendung bei Schalenkernen, welche die Wickelgüter nach außen hin voll­ ständig umschließen. Sie kann vielmehr mit Vorteil auch ange­ wendet werden für andere induktive Komponenten wie Transfor­ matoren, Drosseln und Wandler, die durch Ihren Kern nach au­ ßen hin nicht vollständig umschlossen sind. Für solche Anwen­ dungen sind gesonderte Isolierkapseln vorzusehen, welche die Wickelgüter umschließen und diese zusätzlichen Isolierkapseln sind nach dem Einbringen der Wickelgüter in der schon ge­ schilderten Weise mit Sintermetallpulver zu verfüllen und zu verschließen. Die formliche Ausgestaltung dieser Isolierkap­ seln kann im Prinzip beliebig gewählt sein, beispielsweise in Form eines verschließbaren Kastens oder eines Tubus.

Solche Isolierkapseln können mit Ausnehmungen für die An­ schlußdrähte der Wicklungen oder mit Durchführungen versehen sein, an die die Anschlußdrähte innerhalb der Isolierkapseln angeschlossen sind. Um hier Kriechströme und gegebenenfalls Überschläge zu vermeiden, kann es von Vorteil sein, diese Durchführungen im Innern der Isolierkapseln, z. B. in Form eines verschließbaren Troges, elektrisch zu isolieren und da­ mit zu verhindern, daß Sintermetallpulver in Berührung zu den Durchführungen gelangt. In entsprechender Weise könnte ver­ fahren werden, um Sintermetallpulver von im Inneren der Iso­ lierkapseln angeordneten Anschlußklemmen fernzuhalten.

Claims (7)

1. Verfahren zur Reduzierung der Geräuschemission an Wickel­ gütern durch Anordnung der geräuschemittierenden Komponenten der Wickelgüter in diese allseitig umschließende geräusche­ dämmende Isolierkapseln, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Einbringen der Wicklungen (5) und gegebenenfalls der die Wicklungen tragenden Kerne der Wickelgüter in die Isolierkapseln (1, 2) die dort verbliebenen Freiräume mit Sintermetallpulver verfüllt und gegebenenfalls verbliebene Öffnungen (6) in den Isolierkapseln nach außen hin verschlos­ sen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sintermetallpulver in den Isolierkapseln vor dem Ver­ schließen der Isolierkapseln verdichtet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Sintermetallpulver in den Isolierkapseln durch Rüt­ teln verdichtet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von die Wicklungen umschließenden Schalen­ kernen (1, 2) diese als mit Sintermetallpulver allseitig ver­ füllbare Isolierkapseln verwendet werden.

5. Einrichtung zur Reduzierung der Geräuschemission an Wic­ kelgütern durch Anordnung der geräuschemittierenden Komponen­ ten der Wickelgüter in diese allseitig umschließende ge­ räuschdämmende Isolierkapseln, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungen (4, 5) oder die auf Kerne aufgebrachten Wicklungen der Wickelgüter innerhalb der Isolierkapseln (1, 2) in Sintermetallpulver eingebettet sind.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kerne der Wickelgüter als Schalenkerne (1, 2) ausge­ bildet sind, welche die Wicklungen (5) allseitig umschließen und daß die Schalenkerne mit Sintermetallpulver verfüllt sind.

7. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußdrähte der Wicklungen aus den Isolierkapseln herausgeführt oder daß die Wicklungsanschlüsse innerhalb der Isolierkapseln elektrisch isoliert angeordnet sind.