DE2324644A1

DE2324644A1 - LAYERED CORE WITH COMPRESSED WINDING CONSTRUCTION AND WINDINGS FOR TRANSFORMERS OR REACTOR COILS ON LEGS OF THE CORE

Info

Publication number: DE2324644A1
Application number: DE19732324644
Authority: DE
Inventors: Walter Dipl Ing Weber
Original assignee: SCHORSCH GmbH
Current assignee: SCHORSCH GmbH
Priority date: 1973-05-16
Filing date: 1973-05-16
Publication date: 1974-12-05

Description

Schichtkern mit Wicklungspresskonstruktion und auf Schenkeln des Kerns angeordneten Wicklungen für Transformatoren oder Drossel spulen Gegenstand der Erfindung ist ein Schichtkern fiir Transformatoren größerer Leistung gemäß den Oberbegriff des anliegenden Anspruchs 1. Layered core with winding press construction and on the legs of the Core arranged windings for transformers or choke coils object of the invention is a layered core for transformers of higher power according to the Preamble of the attached claim 1.

Schichtkerne dieser Ausbildung werden bekanntlich aus kaltgewalzten, kornorientierten Blechen, die dem Kernschnitt entsprechend zu Joch- und Schenkelblechen geschnitten werden, in der Weise geschichtet, daß in der Mitte des Kerns die Bleche mit der größten Blechbreite liegen und auf diese Bleche andere Bleche Mit stutenweise zum Kernrand abnehmender Breite derart aufgeschichtet werden, daß der Querschnitt des Kerns in gestufter Annäherung Kreisforn aufweist. Diese Kreisforn wird in Regelfall sowohl in den Joch- als auch in den Schenkelteilen des Kerns eingehalten.Layer cores of this training are known to be made of cold-rolled, Grain-oriented sheets that correspond to the core cut to form yoke and leg sheets are cut, layered in such a way that in the middle of the core the sheets with the largest sheet width and on these sheets other sheets with mare by horse to the core edge of decreasing width are stacked in such a way that the cross-section of the core in a stepped approximation circular shape. This circular shape is usually adhered to both in the yoke and in the leg parts of the core.

Dabei ist es bekannt, die Joche des Kerns im Bereich der Kerns schenkel, die die zugehörige Wicklung in koaxialer Lage nufnehmen, als Träger einer Presakonstruktion auszubilden, die - ausgehend vom Ober- und Unterjoch des Kerns - als Widerlager für Druckstücke dient, die sich zwischen diesen Widerlagern und den Preßsegmenten befinden, die auf den Stirnflächen der auf den Kernschenkeln angeordneten Wicklungen aufliegen.It is known that the yokes of the core in the area of the core legs, which take the associated winding in a coaxial position, as a support of a Presa construction to train, which - starting from the upper and lower yoke of the core - as an abutment is used for pressure pieces, which are located between these abutments and the pressing segments are located on the end faces of the windings arranged on the core legs rest.

Ferner ist es bekannt, daß infolge radial zu den Kernschenkeln verlaufender Streufeldkomponenten, die aus den Wicklungen im Bereich zwischen den Stirnwandungen der Wicklungen und den gegenüberstehenden Jochen des Kerns aus der Wicklung austreten, Wirbelstromverluste eintreten, die umso kleiner sind, Je näher z.B. das Oberjoch an die benachbarte Stinnwandung einer auf einem Schenkel angeordneten Wicklung herangeführt wird.It is also known that as a result, it runs radially to the core legs Stray field components from the windings in the area between the end walls of the windings and the opposing yokes of the core emerge from the winding, Eddy current losses occur, which are smaller, the closer e.g. the upper yoke brought up to the adjacent stinn wall of a winding arranged on one leg will.

Die nicht vom Joch eingefangenen Steuflüsse verursachen in der Presskonstruktion, d.h. den Jochträgern, und anderen metallischen Teilen ebenfalls Wirbelstromverluste, die durch eine entfernte Anordnung der Presskonstruktion von den Stirnflächen der Wicklungen oder durch Verwendung antimagnetischer Materialien in der Presskonstruktion gemindert werden.The stiff fluxes not caught by the yoke cause in the press construction, i.e. the main girders, and other metallic parts also eddy current losses, by a remote arrangement of the press construction from the end faces of the Windings or by using non-magnetic materials in the press construction be reduced.

Neben Jochen mit kreisförmigem Querschnitt sind Schichtkerne bekannt, bei der die Bleche der Joche zu den Stirnwandungen der Wicklung hin eine ebene Flliche bilden.In addition to yokes with a circular cross-section, layered cores are known, in which the metal sheets of the yokes have a flat surface towards the end walls of the winding form.

Im Hinblick auf das untere Joch ist diese Ausbildung von Vorteil, da all Bleche bis auf den notwendigen Isolationsabstand an die Wicklungen herangeführt werden.With regard to the lower yoke, this training is advantageous, since all metal sheets are brought up to the windings with the exception of the necessary insulation distance will.

Da jedoch die Wicklungspressung auf den Blechen lastet, werden bei dieser Lösung kräftig dimensionierte Unterzüge unter dem unteren Joch erforderlich.However, since the winding pressure is on the metal sheets, at this solution requires heavily dimensioned beams under the lower yoke.

Nachteilig ist das gerade Joch @m oberen Endabstand. Die Wicklungspressung kann nur über durchgehende Druckringe erfolgen. hierdurch wird der Abstand zwischen Joch und Wicklung stark vergrößert. NacI>-teilig bei dieser Jochform ist ferner, daß im Bereich zwischen der zurückgezogenen Presskonstruktion und der inneren Jochkante eine Fläche verbleibt, in die der Streufluß mit senkrechter Flußrichtung eindringt und deshalb ebenfalls erhebliche Wirbelstromverluste verursacht.The disadvantage is the straight yoke @m the upper end distance. The winding compression can only be done using continuous pressure rings. this will increase the distance between Yoke and winding greatly enlarged. NacI> -part in this yoke shape is also, that in the area between the retracted press construction and the inner yoke edge an area remains in which the stray flux penetrates with a vertical flow direction and therefore also causes considerable eddy current losses.

An Schichtkernen, deren Joche Krei@form aufweisen, lassen sich zur Wicklungspressung Preßsegmente einsetzen, wodurch sich die breitesten Bleche des Joch. auch beim oberen Joch nahe an die icklung heranführen lassen. Nachteilig ist jedoch, daß selbst bei weit von der Wicklung entfernt angeordneter Presskonstruktion die schmalen Bleche hinter der Jochkante zurücktreten. Die Streuflüsse gehen deshalb durch die Jochträger in die Bleche hinein und erzeugen in den Jochträgern Wirbelstromverluste.On layer cores, the yokes of which have a circular shape, can be used for Winding compression insert pressing segments, whereby the widest sheets of the Yoke. also let the upper yoke bring it close to the winding. Is disadvantageous however, that even if the press structure is located far from the winding step back the narrow metal sheets behind the yoke edge. The stray flux therefore go through the main girders into the metal sheets and generate eddy current losses in the main girders.

Diese Nachteile lassen sich der vorliegenden Erfindung cntsprechend durch Änderung der Querschnittsform mindestens des Oberjochs an Schichtkernen nach der vorliegenden Erfindung mittels einer Ausbildung boseitigen, din von den kennzeichnenden Merkmalen des anliegenden Anspruchs 1 Gebrauch macht.These disadvantages can be addressed in accordance with the present invention by changing the cross-sectional shape of at least the upper yoke on layer cores of the present invention by means of a training bilateral, din of the characteristic Features of the appended claim 1 makes use.

Bei dieser Ausbildung ist der zu große Abstand der Randpakete des Oberjochs von der gegenüberliegenden Stirnwand der auf den Schenkeln des Kerns angeordneten Wicklungen behoben. Sorgt man deshalb dafür, daß im Mittelbereich des Jochs die Bleche möglichst nalic an die Wicklung herangeführt werden und die Bleche selbst nur in kleinen Stufen, z.B. der Größenordnung 10 mm, von der Wicklung weggeführt werden. und daß das schmalste Jochblech die Presskonstruktion zur Wicklung hin um einen kleinen Betrag, z.B. ebenfalls der Größenordnung 10 mm, überragt, so lassen sich an Transformatoren hoher Leistung die auf die angedeuteten Mängel zurückgehenden Wirbelstromverluste in beachtlichem Umfang mindern.In this training, the distance between the edge packets is too great Upper yoke from the opposite end wall of the arranged on the legs of the core Fixed windings. One therefore ensures that in the central area of the yoke Sheets are brought closer to the winding as nalic as possible and the sheets themselves led away from the winding only in small steps, e.g. of the order of 10 mm will. and that the narrowest yoke plate around the press construction to the winding a small amount, e.g. also of the order of 10 mm, should be left as it is In transformers of high performance, the deficiencies indicated can be traced back to Reduce eddy current losses to a considerable extent.

Die anliegende Zeichnung dient zur Erläuterung eines bevorzugten Auaführungsbi spi eis.The attached drawing serves to explain a preferred embodiment play ice cream.

Es bezeichnen 1 das Oberjoch, 2 das Unterjoch eines ehrschenkligen Schichtkern@ für einen Drehstromtransformator im Grenzleistungsbereich. 4 ist ein in der Darstellungsebene sichtbarer Mittelschenkel des Kerns, der eine - teilweise dargestellte -Röbrenwicklung 5 aufnimmt. Die Wicklung 5 besteht aus einer Unter- und einer Oberspannungswicklung, die den Schenkel 4 koaxial umfaßt.It denotes 1 the upper yoke, 2 the lower yoke of an honorable Layered core @ for a three-phase transformer in the limit power range. 4 is a in the plane of representation visible middle leg of the core, one - partially -Röbrenwick shown 5 takes up. The winding 5 consists of a lower and a high-voltage winding which surrounds the leg 4 coaxially.

Mit 6,7,8 und 9 sind Teile der Wicklungspresskonstruktion des Transformators bezeichnet, die gleichzeitig als Jochträger dienen.With 6,7,8 and 9 are parts of the winding compression construction of the transformer referred to, which also serve as main beams.

Dieie aus Stahl bestehenden Bauteile umfassen die Randbleche, z.B.The components made of steel include the edge plates, e.g.

10 und 11 an Oberjoch 1, des Kerns und dienen Mit zugehörigen Ansätzen, s.B. 12 und 13, als Widerlager für mehrere um den Umfang der Wicklung verteilt angeordnete Druckstücke, z.B. 14 und 15, die sich zwischen diesen Widerlagern und einem Preßsegment 16 an der einen Stirnfläche der Wicklung 5 abstützen.10 and 11 at Oberjoch 1, the core and serve with associated approaches, s.B. 12 and 13, arranged as an abutment for several distributed around the circumference of the winding Pressure pieces, e.g. 14 and 15, which are located between these abutments and a pressure segment 16 on one end face of the winding 5.

Die Ausbildung am Unterjoch des Kerns ist analog gewählt, sodaß die Druckstücke den für die Wicklungspressung erforderlichen Pressdruck sicherstellen.The training on the lower yoke of the core is chosen analogously, so that the Pressure pieces ensure the pressure required for the winding compression.

Mit 17 ist du Kreisprofil am Oberjoch des Schichtkerns angedeutet. Die Mittelbieche 18 des Oberjochs sind bis nahe an die eine Stirnwand der Wicklung 5 herangeführt. Die übrigen Bleche des Oberjochs, die. zu den Randblechen 10 und 11 eine abnehmende Breite aufweisen, sind symmetrisch zu den Blechen 18 paketweise in den Querschnitt 17 derart eingeschichtet, daß sie aus dem kreisförmigen Querxchnitt 17 heraus mit ihren der Stirnwandung der Wicklung b zugewandten Seiten bis in die unmittelbare Nähe der Preßsegnente geführt sind. Dabei ist die Anordnung derart getroffen, daß die Bleche zu den Randblechen 10 und 11 hin in feinstufiger Stufung mit wachsendem Abstand vom Preßsegment 16 derart angeordnet sind, daß der den Preßsegment 16 zugewandter Rand 20 und 21 der Randblechstapel 10 und 11 Mit einem ausreichenden längenbetrag, der z.B 10 mm betragen kann, die Ansätze 13 und 13 in Richtung der Stirnwandung der Wicklung 5 überragt.At 17 you are indicated circular profile on the upper yoke of the layer core. The middle bend 18 of the upper yoke are close to one end wall of the winding 5 introduced. The remaining sheets of the Oberjoch, the. to the edge plates 10 and 11 have a decreasing width, are symmetrical to the sheets 18 in packets layered in the cross-section 17 in such a way that they are out of the circular cross-section 17 out with their sides facing the end wall of the winding b into the in the immediate vicinity of the Preßsegnente. The arrangement is like this taken that the sheets to the edge sheets 10 and 11 in fine gradation are arranged with increasing distance from the press segment 16 such that the press segment 16 facing edge 20 and 21 of the edge sheet stacks 10 and 11 with a sufficient length amount, which can be e.g. 10 mm, the approaches 13 and 13 in the direction of the The end wall of the winding 5 protrudes.

Dt. Anordnung am Unterjoch 2 des Schichtkerns ist in analoger Weise getroffen. Dabei ist die Stufung, die die Kreisform annähert, lediglich in Bereich der Randbleckstapel des Jochs ausgeführt.The arrangement on the lower yoke 2 of the layer core is analogous met. The graduation that approximates the circular shape is only in area the edge sheet stack of the yoke executed.

2 Ansprüche 1 Zeichnung2 claims 1 drawing

Claims

A n p r ü c h e 9 Aug Oberjoch, Unterjoch and thighs of existing, Layered core for transformers made of individual sheets or packs of sheet metal greater performance, whose yoke plates are made of sheets of different widths in such a way are layered that - starting from the center of the yoke - the cross section of the yokes symmetrical to the Jochmitt is covered with metal sheets, the width of which is towards the edges of the Yoke decreases so gradually that the cross section of the yoke is an approximate Assumes a circular shape, at dea the yokes are carriers of a press construction on which pressure pieces are supported on the legs on the respective end faces of of the core located between the two Kcrnj ochen arranged windings rest, and in which furthermore the sheets of the yokes up to close to the winding end faces are brought up, characterized in that the edge plates (10, 11) from the circular shape (17) out in finely graduated steps towards the yoke edge with increasing distance the associated end wall (16) of the winding (5) are brought in.

2. Consisting of upper yoke, lower yoke and legs, of individual ones Laminated laminated core for transformers according to Claim 1, characterized characterized in that the edge plates (10,11) with the press construction (6,7,12,13) their edges (20, 21) facing the end wall (16) of the winding (5) are the parts the press construction protrude at a distance from the end wall of the winding.

L e r s e i t e