DE2526502A1

DE2526502A1 - Magnetkern fuer 3-phasen-transformatoren

Info

Publication number: DE2526502A1
Application number: DE19752526502
Authority: DE
Inventors: Jean Maeder-Lombardot
Original assignee: INGENIERIA ELECTRICA IND SA
Current assignee: INGENIERIA ELECTRICA IND SA
Priority date: 1974-10-07
Filing date: 1975-06-13
Publication date: 1976-04-15
Also published as: FR2287760A1; OA05071A; NL7505363A; BR7503323A; AU8141575A; IL47234A0; JPS5142927A; AR204449A1; SE7505720L; ES438249A1

Description

26 874

Ingenieria Electrica Industrial_£ S.A., Mexico 13.D.F./Mexico

Magnetkern für 3-Phasen~Transformatoren

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Magnetkern entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs

3-Phasen-Transformatoren weisen bisher aus

fünf Teilen zusammengesetzte Magnetkerne auf, indem sie drei vertikale Säulen und zwei horizontale Joche besitzen. Es zeigt sich jedoch, daß derartige Magnetkerne für 3-Phasen-Transformatoren den Nachteil besitzen, daß der Magnetfluß in den verschiedenen Teilen unterbrochen wird. Fernerhin erfolgt zwischen den vertikalen Säulen und den horizontalen Jochen eine Umlenkung des Magnetflusses in bezug auf das Korn des Magnetmaterials. Diese zwei Faktoren führen notgedrungenermaßen zu einer Erhöhung des Erregerstroms sowie zu HysteresisVerlusten. Die Herstellung der fünf Teile bekannter Magnetteile erfordert fernerhin eine größere Menge von Magnetmaterial. Aufgrund der Anordnung in einer einzigen Ebene ergibt sich fernerhin ein relativ hoher Platzbedarf, was wiederum dazu führt, daß die den Magnetkern aufnehmenden Behälter relativ groß und

609816/0630

platzaufwendig gebaut werden müssen. Schließlich sind die für die Isolierung der Wicklungen notwendigen ölmengen relativ groß.

Im Hinblick auf diesen Stand der Technik ist es demzufolge Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Magnetkern für 3-Phasen-Transformatoren zu schaffen, bei welchem unter Vermeidung der oben genannten Nachteile relativ geringe Hysteresis- und Verlustströme auftreten.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, indem die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale vorgesehen sind.

Bei dem erfindungsgemäßen Magnetkern sind die einzelnen Säulen in gleichem Abstand zueinander angeordnet, wobei sich eine Konfiguration in Form eines gleichseitigen Dreiecks ergibt. Die einzelnen kontinuierliche gewickelten Rahmenteile werden dadurch zusammengesetzt, daß jeweils vertikale Teilstücke von verschiedenen Rahmenteilen zusammengesetzt werden. Da die einzelnen vertikalen Säulen in gleichem Abstand vr»r.cin-rder angeordnet i'.ind, ergibt sich dabei eine erhebliche Verringerung der notwendigen Eisenmenge sowie der.zur Isolation des Transformators dienenden ölmenge. Aufgrund einer derartigen Ausgestaltung des Magnetkernes verringern sich dann wunschgemäß die Hysteresisverluste, während gleichzeitig die Verlustströme aufgrund einer Verwendung einer kontinuierlich gewickelten Lamination verringert werden.

Bei einer bestimmten Ausführungsform der

Erfindung werden die drei Rahmenteile mit Hilfe von Blechstreifen gewickelt, wodurch sich nach dem Aufwickeln der Lamination Halbzylinder ergeben, die beim Zusammenfügen der einzelnen Rahmenteile einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt der Säulen ergeben. Auf diese Weise ergibt sich

6098 16/0630

eine Verringerung des Durchmessers der auf die Säulen aufgesetzten Wicklungen. Dadurch werden wiederum Materialverringerungen sowie eine Raumreduzierung erreicht.

Bei einer anderen Ausfuhrungsform der Erfindung werden die einzelnen Rahmenteile des Magnetkerns mit Hilfe von Blechstreifen gewickelt, welche nach dem Aufwickeln einen Querschnitt entsprechend einem Halbkreuz ergeben. Beim Zusammenfügen der einzelnen Rahmenteile werden dadurch Säulen gebildet, welche einen kreuzförmigen Querschnitt bilden.

Bei Verwendung von Blechstreifen konstanter

Breite ergeben sich beim Zusammenfügen der einzelnen Rahmenteile prismatische Säulen, welche entweder einen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt besitzen.

Die Erfindung soll nunmehr anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert und beschrieben werden, wobei auf die beigefügte Zeichnung bezug genommen ist. Es zeigen:

Fig. 1 eine seitliche Ansicht einer ersten Ausführungsform des erfirdungsgemäßen Magnetkernes für 3-Phasen-Trans formatoren,

Fig. 2 eine Draufsicht auf den in Fig. 1 dargestellten Magnetkern,

Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie 3-3 von Fig. 1, und

Fig. 4 eine Schnittansicht entlang der Linie 4-4 von Fig. 3,

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines Teils einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Magnetkerns, und

609816/0630

Fig. 6 bis 8 Schnittansichten von drei verschiedenen Ausführungsformen von Säulen eines entsprechend der Erfindung ausgebildeten Magnetkernes.

Fig. 1 bis 4 zeigen eine erste Ausführungsform eines erfindungsgeraäßen Magnetkernes 11, welcher aus drei Rahmenteilen 12 besteht, die wiederum aus jeweils einem Blechstreifen 13 gewickelt sind. Die Blechstreifen 13 sind breitenmäßig derart dimensioniert, daß sich nach dem Aufwickeln der Rahmenteile 12 glatte Flächen 14 ergeben, Die durch die Blechstreifen 13 bewirkte Lamination verläuft dabei unter einem Winkel von ungefähr 6o° in bezug auf die glatten Flächen 14. Das Aufwickeln der Lamination wird dabei gemäß Fig. 4 derart vorgenommen, daß sich nach außen hin etwa Halbzylinderflächen 15 ergeben, welche beim Zusammensetzen der Rahmenteile 12 Säulen ergeben, welche einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt 17 besitzen. Jede dieserSäulen bildet einen Schenkel des 3-Phasen-Transformators. Diese drei Schenkel des 3-Phasen-Transformators sind unter Ausbildung eines gleichseitigen Dreiecks in etwa unter gleichem Abstand zueinander angeordnet, während oben und unten Joche 18 gebildet werden, welche diese vertikalen Säulen 16 miteinander verbinden. Die glatten Flächen 14 der einzelnen Rahmenteile 12 liegen beim Zusammenfügen der Rahmenteile 12 unter einem Winkel von etwa 12o° zueinander.

Es ergibt sich somit, daß der Magnetkern 11 des 3-Phasen-Transformators gemäß der Erfindung aus drei Rahmenteilen 12 besteht, welche aus die Lamination bildenden Blechstreifen 13 gewickelt ist, die jeweils eine unterschiedliche Breite besitzen. Jeweils zwei gegenüberliegende Seiten 19 eines Rahmenteiles 12 werden entlang ihrer glatten Flächen 14 mit den entsprechenden Seiten von anderen Rahmenteilen 12 zusammengesetzt. Die glatten Oberflächen 14 der Rahmenteile 12 verlaufen dabei unter einem Winkel von etwa 6o in bezug

609816/0630

auf die einzelnen Schichten der Blechstreifen 13. Die glatten Oberflächen 14 liegen in radialen Ebenen, welche voneinander unter einem Winkel von 12o° verlaufen. Entsprechend den verwendeten Blechstreifen 13 ergeben sich fernerhin Rahmenteile 12, welche auf der gegenüberliegenden Seite der glatten Oberfläche halbzylindrisch ausgebildet sind, wodurch sich beim Zusammensetzen der Rahmenteile 12 zu einem 3-Phasen-Magnetkern Säulen ergeben, welche einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt 17 besitzen. Bei den in den Fig. 5-6 dargestellten Ausführungsformen der Erfindung werden mit Hilfe von kontinuierlich gewickelten Blechstreifen 22 Rahmenteile 23 gebildet, welche beim Zusammensetzen vertikale Säulen 24 ergeben, welche einen prismatischen oder quadratischenQuerschnitt besitzen. Entsprechend Eig. 6 oder 7 können diese Säulen 24 wahlweise einen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt besitzen. In beiden Fällen liegen die Verbindungsebenen 25 der Rahmenteile 24 in radialen Ebenen, welche gegeneinander um etwa 12o versetzt sind. Die einzelnen Joche 18 können sowohl im vorliegenden Fall wie auch bei der Ausfuhrungsform von Fig. im Bereich der geneigten flachen Flächen unter einem Winkel von 6o° verlaufen.

Bei der in Fig. 8 dargestellten Ausführungsform sind die Blechstreifen 19 kontinuierlich so gewickelt, daß sich Rahmenteile ergeben, welche beim Zusammensetzen ihrer glatten Oberflächen 2o Säulen ergeben, die einen kreuzförmigen Querschnitt 21 besitzen.

60981 6/0630

Claims

Patentansprüche

1.J Magnetkern für 3-Phasen-Transformatoren, bestehend

ius drei vertikalen Säulen, welche im oberen und unteren Bereich durch Magnetjoche miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet , daß derselbe aus drei in einer gleichseitigen Dreieckskonfiguration angeordneten Rahmenteilen (12, 23) besteht, welche jeweils aus einem kontinuierlich gewickelten Blechstreifen (13, 22) hergestellt sind, wobei jeder dieser Rahmenteile (12, 23) glatte Flächen (14, 2o) aufweist, welche beim Zusammensetzen des Magnetkerns (11) jeweils unter einem Winkel von 12o° zueinander zu liegen gelangen.

2 .. Magnetkern nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet , daß die glatten Oberflächen der Rahmenteile (12, 23) in bezug auf die durch die Blechstreifen (13, 22) bewirkte Lamination einen Winkel von etwa 6o° bilden.

3. Magnetkern nach Anspruch 1 oder 2, dadurch

gekennzeichnet , daß die durch Aufwickeln der Blechstreifen (13, 22) gebildeten Rahmenteile (12, 23) einen im wesentlichen halbkreisförmigen Querschnitt besitzen, demzufolge beim Zusammensetzen zu einem Magnetkern (11) Säulen (16) mit einem im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt gebildet sind.

4« Magnetkern nach Anspruch 3, dadurch

gekennzeichnet , daß die Joche (18) der Rahmenteile (12) einen halbzylxndrischen Querschnitt besitzen, wobei die glatten Flächen (14) unter einem Winkel von 6o° gegenüber der Vertikalen verlaufen.

6098 1 6/0630

5. Magnetkern nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die aus kontinuierlichen Blechstreifen (22) gewickelten Rahmenteile (23) nach dem Zusammensetzen zu einem Magnetkern (11) prismatische vertikale Säulen (24) bilden.

6. Magnetkern nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der vertikalen Säulen (24) quadratisch ist.

7. Magnetkern nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß der Querschnitt der vertikalen Säulen (24) rechteckig ist.

8. Magnetkern nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Blechstreifen (22) gewickelten Rahmenteile (23) nach dem Zusammensetzen zu einem Magnetkern (11) vertikale Säulen (24) bilden, welche einen in etwa kreuzförmigen Querschnitt besitzen.

60981 6/0630

2 .

Leerseite