DE2050449C3 - Entstörungsfilter - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Entstörungsfilter vom Durchgangstyp mit einer gewickelten Drosselspule mit ferromagnetischem Kern in jedem Serienzweig und mit einem Kondensator oder einer Kondensatorkombination im Querzweig, welcher Kondensator oder welche Kondensatorkombination in einem zylindrischen oder becherförmigen Metallgehäuse angebracht ist, das an jedem Ende ein Isolationsstück aufweist, in welchem Anschlußterminale für das Filter befestigt sind.

Durch die DE-AS 10 13 734 ist ein Entstörungsfilter bekannt, welches einen Kondensatorwickel aufweist, in dem sich ein magnetischer Mantel befindet, durch den die Stromleitungen hindurchgeführt sind. Der Kondensatorwickel kann in ein Schutzrohr eingebaut sein, wobei der Zwischenraum mit einer Füllmasse ausgefüllt ist. Die im Innern des Kondensatorwickels verlaufenden Leitungen haben eine gewisse induktive Wirkung infolge der sie umgebenden Kappe aus ferromagnetischem Material. Die Durchführung der Leitungen durch den Kondensatorwickel macht es erforderlich, für diese und die zugehörige Kappe einen entsprechenden Raum vorzusehen, welcher oftmals aber nicht zur Verfügung steht, da für die Unterbringung eines solchen Filters meistens nur ein vergleichsweise gering bemessener m> Raum zur Verfügung steht. Weiterhin ist die induktive Wirkung, die durch eine einzelne, gerade Leitung in einer ferromagnetischen Kappe bewirkt wird, für viele Anwendungsfälle viel zu klein, um eine gute Filterwirkung zu erreichen. Außerdem bringt die Durchführung *-> der Leitungen durch die Kappe in dem Kondensatorwickel Abkühlungsprobleme mit sich.

Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung vorerwähnter Nachteile ein Entstörungsfilter der eingangs genannten Art zu schaffen, welches nicht nur eine gute Filterwirkung besitzt, sondern auch eine leichte und schnelle Abkühlung der Drosselspulen ermöglicht, wobei diese weitgehend gegen mechanische Einwirkungen geschützt sind.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Drosselspulen außen an dem Kondensatorgehäuse derart angebracht sind, daß ihre Achsen im wesentlichen parallel zur Achse des Kondensatorgehäuses verlaufen und daß die Anschlußleitungen jeder Drosselspule mit je einem in beiden Isolationsstücken befestigten Terminal verbunden sind Durch diese Ausgestaltung wird erreicht, daß die Drosselspulen frei zugänglich liegen und nicht von einem Gehäuse umschlossen sind, in dein der Kondensator oder die Kondensatorkombination angeordnet ist. Hieraus folgt, daß die Drosselspulen effektiv mit Hilfe der sie umgebenden Luft abgekühlt werden können. Diese Abkühlung ist besonders wirkungsvoll bei den Geräten, deren Elektromotoren während des Betriebes eine kräftige Luftbewegung hervorrufen. Als Folge der guten Abkühlung können die Drosselspulen vergleichsweise gering dimensioniert werden, und zwar sowohl hinsichtlich der Drahtstärke als auch in bezug auf ihre Kerne. Dies ist nicht nur ein wirtschaftlicher Vorteil, sondern auch ein raummäßiger, da die Spulen durch diese Ausführung weniger Platz beanspruchen, so daß ein nach der erfindungsgemäßen Lehre ausgestaltetes Filter nunmehr in einem Raum untergebracht werden kann, welcher bisher für ein Filter ohne Drosselspule benötigt wurde. Als Folge der vergleichsweise geringen Dimensionen der Drosselspulen und ganz besonders ihrer Kerne, welche wegen der hohen Frequenzen normalerweise aus Ferrit oder Eisenpulver hergestellt werden, besteht eine gewisse Gefahr, daß die Drosselspulen infolge mechanischer Einwirkungen über ihre Zuleitungen zerbrechen können. Um diese Gefahr nach Möglichkeit auszuschließen, sind die Anschlußleitungen der Drosselspulen mit den Terminalen verbunden, die in den Isolationsstücken befestigt und und daher gut und sicher verankert sind.

Vorteilhaft sind die mit den Anschlußleitungen der Drosselspulen verbunden Terminale aus gesonderten, als Anschlußterminale für das Filter nicht dienende Hilfsterminale gebildet. Auf diese Weise wird erreicht, daß etwa über die Anschlußleitungen des Filters von außen kommende, mechanische Beanspruchungen mit Sicherheit nicht auf die Anschlußleitungen der Drosselspulen übertragen werden, so daß diese vor Beschädigungen geschützt sind.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die in einem Kanal des Kondensatorwickels verlaufenden Leitungen voneinander und von den Elektroden des Kondensators isoliert.

Die Montage und der Anschluß des erfindungsgemäßen Entstörungsfilters können in genau der gleichen, einfachen Weise erfolgen, wie die Montage und der Anschluß des bisher für diese Zwecke benutzten Kondensators. Ferner läßt sich der Entstörungskondensator an einer bereits auf herkömmliche Weise entstörten Maschine ohne zusätzliche Maßnahmen durch ein erfindungsgemäßes Entstörungsfilter ersetzen, da sowohl dessen mechanische Anbringung als auch die Herstellung der elektrischen Verbindungen in genau der gleichen Weise erfolgt.

Infolge der einfachen mechanischen Anbringung des

erfindungsgemäßen Entstörungsfilters und der einfachen Herstellung der elektrischen Verbindungen wird im Vergleich zu der Ausführung, bei welcher der Kondensator und die beiden Drosselspulen jeweils für sich an einer elektrischen Maschine montiert werden müssen, eine wesentliche Verringerung der Montagearbeiten erreicht

Die Erfindung ist nachstehend an Hand der schematischen Zeichnung näher erläutert, und zwar zeigt

F i g. 1 einen Schaltplan mit einem erfindungsgemäßen Entstörungsfilter,

Fig.2 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen EntstörungsFilters,

Fig.3 das Entetörungsfilter von einem Ende her gesehen,

Fig.4 das Entstörungsfilter von derselben Seite her gesehen, jedoch unter Weglassung einzelner Teile,

F i g. 5 einen Längsschnitt des Entstörungsfilters und

Fig. 6 einen Querschnitt des Kondensatorwickels nach der Linie VI-VI in F i g. 5.

In F i g. 1 ist ein Elektromotor M angedeutet, der über einen Entstörungskondensator C und zwei Drosselspulen D mit zwei Netzanschlußklemmen ΛΓ, gegebenenfalls über einen nicht eingezeichneten Schalter, verbunden ist Neben den Hauptelektroden enthält der Kondensator eine Hilfselektrode, die mit dem durch eine gestrichelte Kurve angedeuteten Kondensatorbehälter verbunden ist

Das in Fig.2—6 gezeigte Entstörungsfilter, das die Komponenten umfaßt die in F i g. 1 in dem mit S bezeichneten Rechteck angeordnet sind, hat einen zylindrischen Kondensatorbehälter 1, in dem ein Kondensatorwickel 2 angebracht ist Um den Kondensator herum ist ein Metallband 3 angebracht, dessen Enden umgebogen, zusammengeschweißt und mit einem Loch 4 versehen sind, das zur Befestigung des Entstörungsfilters an einer elektrischen Maschine benutzt werden kann. An den Stirnseiten des Kondensatorbehälters sind diesen umschließende, aus einem Isolationsmaterial bestehende Deckel 5 bzw. 6 vorgesehen. In den F i g. 2 und 4 ist der Deckel 6 der Deutlichkeit halber weggelassen. An jedem der Deckel 5 und 6 befinden sich zwei Vorsprünge 7 und 8 bzw. 9 und 10, die in federnden Haltern enden, welche um zwei Drosselspulen 11 und 12, deren Achsen parallel zur Achse des Kondensatorgehäuses verlaufen, greifen und diese dadurch festhalten.

Die Enden des Kondensatorbehälters 1 sind mit Scheiben 13, 13a aus isolierendem Material verschlossen, wie insbesondere Fig.5 erkennen läßt. In jeder dieser Scheiben 13,13a sind zwei Anschlußterminale 14, 15 bzw. 14a, 15a, für das Filter sowie zwei gesonderte Terminale 16,17 bzw. 16a, 17a für die Drosselspulen U, 12 angebracht Die Deckel 5 und 6 besitzen öffnungen 18—21, durch welche die Anschlußtermina'.e 14,15 bzw. 14a, 15a sowie die gesonderten Terminale 16, 17 bzw. 16a, 17a hindurchragen. Die Deckel 5 und 6 sind ferner mit Vorsprüngen und Trennwänden 22—24 versehen, deren Aufgabe es ist, die erforderliche Isolation zwischen stromführenden Teilen sicherzustellen.

Die Anschlußterminale 14a, 15a, die an dem Ende des Kondensators herausragen, das sich in F i g. 2 und 5 rechts befindet, sind mit zwei Leitungsdrähten 25, 26 verbunden, die durch den Kondensatorwickel 2 verlaufen und am linken Ende desselben herausragen, in dem sie auf ihrem Weg durch die Wickel mit jeweils einer der Elektroden des Kondensators verbunden sind, wie F i g. 6 zeigt Die Kondensatorelektroden sind mit 30 und 31 bezeichnet und die Isolationsschicht zwischen den Elektroden mit 32. Diejenigen Teile der Drähte 25 und 26, die sich im Innern des Kondensatorwickels 2 befinden, sind flachgedrückt, so daß sie dünne Bänder bilden, wie es durch gestrichelte Kurven in Fig.4 angedeutet ist In F i g. 6 ist der flachgedrückte Teil des Drahtes 26 in Berührung mit der Elektrode 30 gezeigt Die Enden der Drähte 25, 26, die aus dem linken Ende

ίο des Wickels 2 herausragen, sind mit isolierten Drähten 27,28 verbunden, welche durch einen zentrischen Kanal 29 im Winkel zum rechten Ende des Kondensators geführt sind, wo sie mit den beiden Terminalen 16a, 17a verbunden sind. Schließlich sind die Terminale 16,17 in

is der Isolationsscheibe 13 am linken Ende des Kondensators mit den in derselben Scheibe angebrachten Anschlußterminalen 14,15 verbunden. Damit ist die in F i g. 1 im Rechteck S gezeigte Schaltung verwirklicht
Die Terminale 16, 17 bzw. 16a, 17a, sind vorteilhafte Bauteile zur Herstellung der Verbindungen zu den Drosselspulen 11, 12. Diese können evtl. in Fortfall kommen. In diesem Falle können die Anschlußleitungen der Drosselspulen 11, 12 durch öffnungen in den Scheiben 13,13a geführt und mit den Anschlußterminalen 14, 15 bzw. mit den Leitungen 27, 28 verbunden werden. Es ist auch möglich, auf die Vorsprünge 7—10 und die zugehörigen Halter zu verzichten. In diesem Falle werden die Drosselspulen 11, 12 allein mit Hilfe der Anschlußleitungen gehalten. Bei dieser Ausführung kommt jedoch den gesonderten Terminalen 16,17 bzv/. 16a, 17a besondere Bedeutung zu.

Die Leitungen 27,28 brauchen nicht die linken Enden der Leitungen 25, 26 mit den Terminalen 16a, 17a am rechten Ende des Kondensators zu verbinden, sondern können statt dessen die Terminale 16a, 17a mit den Anschlußterminalen 14, 15 am linken Ende verbinden, nur müssen in diesem Falle die Leitungen 25,26 mit den Terminalen 16,17 am linken Ende verbunden sein. Auch brauchen die Leitungen 27, 28 nicht durch einen zentrischen Kanal im Kondensatorwickel zu verlaufen, sondern können außerhalb des Wickels, ggf. auch außerhalb des Kondensatorgehäuses, angeordnet sein. Die Leitungen 25, 26 können auch aus nur einem durchgehenden Draht besteht. Dasselbe gilt für die

4¹J Leitungen 26,28.

Bei der in den Fi g. 2—6 gezeigten Ausführungsform besteht, wie ersichtlich, keine direkte Verbindung zwischen dem Kondensatorwickel 2 und den Anschlußterminalen 14,15 und Terminalen 16,17 am linken Ende des Kondensators, da die Verbindung zu diesen Anschlußorganen von den außerhalb des Kondensatorbehälters befindlichen Drosselspulen 11, 12 gebildet wird. Bei dieser Ausführung ist es deshalb möglich, einen z. B. kaltgezogenen Becher mit geschlossenem Boden am linken Ende als Kondensatorbehälter zu verwenden.

Die Scheibe 13 erhält dann den Charakter eines blinden Deckels und dient nur als Träger für die Terminale 14—17 an diesem Kondensatorende.

Die Kapazität des Kondensatorwickels ist im

W) vorliegenden Falle, in dem der Kondensator mit zwei Drosselspulen kombiniert ist, im großen und ganzen von der Entstörung abhängig, die man bei den niedrigeren Rundfunkfrequenzen zu erzielen wünscht, während die Selbstinduktion der Drosselspulen besonders für die

'>> Dämpfung der höheren Frequenzen voü Bedeutung ist. Die erforderlichen Kapazitäts- und Sdbstinduktionswerte hängen daher von der Rauschintensität und dem Rauschspektrum der Störquelle ab.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Entstörungsfilter vom Durchgangstyp mit einer gewickelten Drosselspule mit ferromagnetischem Kern in jedem Serienzweig und mit einem Kondensator oder einer Kondensatorkombination im Querzweig, welcher Kondensator oder welche Kondensatorkombination in einem zylindrischen oder becherförmigen Metallgehäuse angebracht ist, das an jedem Ende ein Isolationsstück aufweist, in welchem Anschlußterminale für das Filter befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselspulen (11,12) außen an dem Kondensatorgehäuse (?) derart angebracht sind, daß ihre Achsen im wesentlichen parallel zur Achse des Kondensatorgehäuses verlaufen und daß die Anschlußleitungen jeder Drosselspule (11, 12) mit je einem i<\ den beiden Isolationsstücken (13,13a/'befestigten Terminal (16,16a, 17,17a^ verbunden sind.

2. Entstörungsfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Anschlußleitungen der Drosselspulen (11, 12) verbundenen Terminale (16,16a, 17,i7a)aus gesonderten, als Anschlußterminale für das Filter nicht dienende Hilfsterminale gebildet sind.

3. Entstörungsfilter nach Anspruch 1 oder 2, mit einem Kondensator oder einer Kondensatorkombination des gewickelten Typs, dadurch gekennzeichnet, daß in einem zentralen Kanal (29) des Kondensatorwickels (2) zwei Leitungen (28, 27) verlaufen, die voneinander und von den Elektroden des Kondensators isoliert sind.