DE2052933C3 - Kernanordnung für Transformatoren. Drosselspulen oder dergleichen Induktionseinrichtungen - Google Patents

Description

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mit

Die Erfindung betrifft eine Kernanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs.

Bei einem bekannten Transformator dieser Art (vgl. GB-PS 7856) wird die Spule auf einen Kernabschnitt direkt gewickelt, um die dann C-förmige Abschnitte des Pakets an dem Kernabschnitt angebracht werden. Dafür wird ein aus Platten oder Bändern gewickeltes Paket so geschnitten, daß sich eine möglichst große Querschnittsfläche zur Verbindung von C-Abschnitt und Kernabschnitt ergibt, und daß eine bereits gewickelte Spule von außen auf den Kernabschnitt überstreifbar ist. Zwangläufig ist damit die Querschnittsfläche von Kernabschnitt und C-Abschnitt gleich. 4«

Außerdem ist der Schnitt möglichst nahe den Flächen des Kernabschnitts durchzuführen, damit eine Spule ohne großen Luftspalt aufgeschoben werden kann und damit möglichst große Verbindungsflächen geschaffer, sind, weshalb auch die Schnitte schräg ausgeführt sein können.

Bei einem anderen bekannten Transformatoraufbau (vgl. US-PS 24 11 374) werden die Spulen auf stabförmige Schenkelabschnitte gewickelt, wobei die Schenkel dann mittels unabhängig davon gefertigter 5<> U-förmiger Jochabschnitte miteinander verbunden werden. Im Fall eines dreischenkligen Transformators sind also mindestens drei Schenkelabschnitte und zwei aus drei Teilen bestehende Jochabschnitte notwendig. Damit treten mindestens sechs Übergangsflächen auf. Dieser Aufbau erfordert zwei Unterteilungen in Ebenen senkrecht zur Spulenachse. Deshalb ist auch zwangsweise die Querschnittsfläcne konstant. Die stabförmigen Schenkel können z. B. kreuzförmig ausgeführt sein, um ein einfacheres Wickeln 6«> der Spule zu erreichen. Einflüsse auf die Induktion sind nicht feststellbar. Dabei dient die Teilung eines O-förmig gewickelten Blechpaketes zur Herstellung der ungeteilten Jochabschnitte.

Weiter ist es bekannt (vgl. US-PS 31 62 830) rechteckförmige Kerne im Bereich der Mitte ihrer kurzen Seiten zu teilen. Bei dieser Ausführung sind die einzelnen Bleche des Kerns an jeweils zueinander ver- I₀ = voller Magnetisierungsstrom,
/ = der darauf bezogene Sekundärstrom,

mit kleiner werdenden Abmessungen des Transformators ansteigt.

Nachteilig ist auch die Benutzung von Trägern und Hülsen, die ausreichende mechanische Festigkeit haben müssen und daher in der Regel in ausreichender Stärke ausgeführt werden. Bei Kleintransformatoren erfüllen solche Träger bis zu 25° ο des Kernfensters und verringern somit den Fensterfüllfaktor, wodurch die Leistung des Transformators fast proportional bei gleichem Gewicht herabgesetzt wird. Ein weiterer Nachteil bei solchen Induktionseinrichtungen ist, daß bei der Herstellung der Wicklungsträger bzw. -hülsen die Streuung der Kernabmessungen zu berücksichtigen und somit die erwähnten Träger und Hülsen mit großen Abmessungen zu fertigen sind. Dies führt zur Verminderung des Füllfaktors des Kernfensters sowie zur Erhöhung der mittleren Windungslänge.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die Herstellung der Induktionseinrichtung zu vereinfachen sowie deren Abmessungen und deren Gewicht durch Änderung der Kernkonstruktion zu verringern.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kennzeichens des Anspruchs gelöst.

Die erfindungsgemäße Kernanordnung gestattet es, den Leerlaufstrom bis zu 5O°/o sowie die Abmessungen und das Gewicht bis zu 3O°/o durch Erhöhung des Fensterfüllfaktors zu verringern und die Herstellung durch direktes Aufwickeln der Wicklungen auf den mit einer Elektroisolationsschicht überzogenen Kern unter Wegfall der Fertigung eines Trägers bzw. einer Hülse zu vereinfachen.

Nachstehend wird die Erfindung durch ein Ausführungsbeispiel mit Bezug auf die Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die Kernanordnung einer Induktionseinrichtung gemäß der Erfindung mit Kernschnitt in der Ebene entlang der Spulenachse (Spule mit punktierter Linie dargestellt),

Fig. 2 den Aulbau der Kernanordnung mit außenliegender größerer Querschnittsfläche,

F i g. 3 eine Gesamtansicht der Induktionseinrichtung mit vergrößerten Außenabschnitten der O-förmigen Kernpakete,

F i g. 4 den Aufbau der Induktionseinrichtung in parallelen Ebene auf den breiten Seiten beider Teil-Seitenansicht und stücke Spulen gewickelt sind. Dieses Konstruktious-

Fi g. 5 den Schnitt X-X in F i g. 4. prinzip ist auch auf Mehrphasentransformatoren, bei-

AIs Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen spielsweise auf Dreiphasentransformatoren, anwend-

Induktionseinrichtung sei ein Transformator betrach- 5 bar.

tet, der aus einem Bandkern besteht, der durch zwei Dann liegen die beiden O-förmigen Pakete 1, die

voneinander getrennte ovale bis rechteckförmige, jeweils aus zwei C-förmigen Teilstücken 2, 3 zusam-

kurz O-förmige Pakete 1 gebildet ist, die aus C-för- mengesetzt sind, mit den breiten Seiten der C-förmi-

migen Teilstücken 2 und 3 zusammengesetzt sind gen Teilstücke 3 aneinander an und werden am Um-

(Fig. 1 und 2). Die O-förmigen Pakete 1 grenzen io fang von einem weiteren O-förmigen Paket umfaßt,

an den la/igen Seiten der Teilstücke 3 aneinander. Die Teilungsfugen sind dann in der Mitte der schmalen

Verbindung der C-förmigen Teilstücke 2 und 3 zu Abschnitte der O-förmigen Pakete in der zu den

einem O-förmigen Paket 1 erfolgt an Flächen 4, die Achsen XY der mehreren Spulen parallelen Ebene

in der zur Achse XY einer Spule S parallelen Ebene ausgeführt. Die Spulen sind wie zuvor direkt auf die

liegen. 15 mit Elektroisoliermaterial bedeckten Kerne gewickelt.

Die Wicklungen der Spule 5 können direkt auf die Um die Induktion bei gleichbleibendem Magnetilangen Seiten der Kern-Teilstücke 3 gewickelt wer- sierungsstrom zu erhöhen, sind erfindungsgemäß die den, wobei diese vorher mit einer dünnen Elektro- äußeren C-förmigen Teilstücke2 bzw. 20 (Fig. 2, 3) isolierschicht zu überziehen sind oder ein geteilter der O-förmigen Pakete mit größerer Querschnitt-Träger bzw. eine Hülse zu verwenden ist. Den Träger *> fläche als bei den inneren TeiJstücken 21, die die bzw. die Hülse kann man in diesem Fall dünn aus- Spule 22 (F i g. 3) tragen, auszuführen, und zwar ist führen, da die mechanische Festigkeit durch den die Querschnittsfläche der äußeren Teilstücke oder Kern, auf den man diesen Träger bzw. diese Hülse Kemteile 2 bzw. 20 (F i g. 2, 3) bzw. 23 (F i g. 4, 5) auflegt, gesichert wird. der O-förmigen Pakete 1 bzw. 24 nicht kleiner als

Eine Induktionseinrichtung, z. B. ein Transforma- 25 das 1,05fache und nicht größer als das 1,35fache der

tor, kann auch aus einem einzigen O-förmigen Paket der inneren Teilstücke oder Kernteile 3 bzw. 21

aus zwei C-förmigen, an Flächen zusammengesetzten (Fig. 2, 3) bzw. 25 (Fig. 4, 5), zu wählen, die die

Teilstücken bestehen, wobei in der zur Achse XY Wicklungen der Spule 5 bzw. 22 bzw. 26 tragen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Kernanordnung für Transformatoren, Drosselspulen oder dergleichen Induktionseinrichtungen aus zwei voneinander getrennten ovalen bis rechteckförmigen, mit den langen Seiten aneinanderliegenden Bandkernen, die jeweils im Bereich ihrer kurzen Seiten in einer zur Achse der später eingebauten Wicklungsspule parallelverlaufenden Ebene geteilt sind, wobei die Querschnitte der außerhalb der Wicklungsspule liegenden Kernteile zumindest denen der innenliegenden entsprechen, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilung der Bandkerne (1, 24) in C-förmige Teilstücke (2, 3; 20, 21; 2?, 25) jeweils in der Mitte ihrer kurzen Seiten erfolgt und daß die außenliegenden Kernteile (2, 20, 23) eine 1,05-bis l,35mal größere Querschnittfläche als die innenliegenden Kernteile (3,21, 25) aufweisen. a» setzten Stellen in diesem Bereich geteilt, so daß die Teilungslüiie mäanderförmig verläuft, was jedoch große Luftspalte und deshalb große Verluste ergibt. Außerdem muß jeweils eine große Zahl verschieden ausgebildeter Kernbleche hergestellt werden, die dann umständlich zum Kern zusammengesetzt werden müssen.

   Andere bekannte Induktionseinrichtungen (vgl. DT-PS 8 47 622) enthalten aufklappbare Bandkerne] die aus zwei mit ihren breiten Seiten aneinanderliegenden O-förmigen Paketen zusammengesetzt sind. Die Kernpakete sind in der zur Spule senkrechten Ebene geteilt. Die Wicklungen werden auf einen Träger bzw. eine Hülse gewickelt und dann auf den Kernen angeordnet.

   Nachteilig ist bei den bekannten Induktionseinrichtungen, insbesondere bei Kleintransformatoren, daß bei diesen der relative Magnetisierungsstrom