DE2827179A1

DE2827179A1 - Elektrische maschine, wie transformator, drosselspule, konstanthalter o.dgl.

Info

Publication number: DE2827179A1
Application number: DE19782827179
Authority: DE
Inventors: Hugo-Werner Geschka
Original assignee: Blum Eisen & Metallind
Current assignee: E Blum GmbH and Co
Priority date: 1978-06-21
Filing date: 1978-06-21
Publication date: 1980-01-10
Also published as: US4353052A; DE2827179C2

Description

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Eisen- und Metallindustrie [L

E. BLUM KG

Erich-Blum-Str. 33 ^. Juni 1978

7143 Vaihingen / Enz 2 0345-1

Elektrische Maschine, wie Transformator, Drosselspule, Konstanthalter od. dgl.

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Maschine, wie Transformator, Drosselspule, Spannungskonstanthalter od. dgl. mit einem Eisenkern, der aus mehreren, aus lamellicrten Lagen bestehenden Einzelkernteilen zusammensetzbar ist, deren Lagen untereinander zusammengehalten sind, insbesondere verklebt, und die Kernteile über Stoßstellen aneinander stoßen, und die Stoßstellen, falls sie durch eine Materialabtragung gebildet sind, wie durch einen Schleifprozeß, einer Behandlung zur Entfernung einer eventuell gebildeten metallischen Verbindung - wie eines Schleifgrates zwischen den einzelnen Lagen - unterworfen sein können und wobei der Eisenkern durch Verspannen der Einzelkernteile über an den Kernaußenkonturen quer zu den Blechlagen an einer

anlegbaren/
Spannfläche^Spannmittel, z. B. Spannleisten, Spannplatten od. dgl. - mittels Spannelementen -z.B. Schrauben, Nieten od. dgl. zusaramenhaltbar ist.

Solche elektrische Maschinen sind beispielweise durch die deutsche Patentanmeldung P 28 o5 390.9 vorgeschlagen worden. Dabei ist darüberhinaus zwischen den Stoßstellen ein sich verändernder magnetischer Widerstand vorhanden. Es hat sich herausgestellt, daß es beim Schichten

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der Einzelkernteile und anschließend Verkleben nicht immer möglich ist, die BLechlamellen so übereinander zu legen, daß die Konturen in einer Ebene zu liegen kommen. Bs ist deshalb bereits vorgeschlagen worden, die Stoßstcllcn zu ebnen bzw. zu glätten. Es hat sich jedoch gezeigt, daß sich die einzelnen Lamellen zueinander im Laufe der Zeit, begünstigt durch Einwirkung der beim Ummagnetisieren des Eisens entstehenden Wärme, verschieben können, wodurch Miniluftspalte entstehen können, wodurch die Stoßflächen nicht mehr voll aneinander aufliegen. Dies erhöht den magnetischen übergangswiderstand, zu dessen Überwindung eine größere Feldstärke notwendig wird. Dies bedeutet höhere Magnetisierungsströme, größere Streuverluste und höhere Erwärmung.

Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen und einen Eisenkern zu schaffen, der sich durch hohen Wirkungsgrad,äußerst geringe Geräuschbildung und niedrige Betriebstemperatur auszeichnet.

Gemäß der Erfindung wird dies bei elektrischen Maschinen der eingangs genannten Art dadurch erzielt, daß Vorkehrungen zur mindestens annähernd gleichmäßigen Verteilung des Spanndruckes auf die einzelnen Blechlagen zwischen Spannmittel und Spannfläche vorgesehen sind.

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Dies kann beispielsweise dadurch erzielt werden, daß zur mindestens annähernd gleiclnnäßigen Verteilung der Spannkraft auf die einzelnen Lage eine die Unebenheiten zwischen SPannmitteln und den Spannflächen, zumindest annähernd egalisierendes bzw. ausgleichendes plastisch- bzw. elastisch verformbares Material , wie z. B. Gummi vorgesehen ist.

Eine weitere Möglichkeit zur Verwirklichung des Erfindungsgedfinkens besteht darin, daß die Spannflachen der Einzelkernteile, auf welche die Spannmittel aufsetzbar sind, egalisiert bzw, geebnet sind. Dies kann durch eine Materialabtragung an den Spannflächen erfolgen, wobei es zweckmäßig ist, wenn die durch die Materialabtragung gebildeten Verbindungen zwischen den Einzelblechen, z. B. ein Schleifgrat_; durch eine nachfolgende Behandlung, wie beispielsweise eine mechanische Behandlung (Läppen, Kugeistrahlen, Trowalisicren od. dgl.) oder durch ein elektrolytisches Materialab trage verfahren entfernt i.st.

Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn die Flächen der Spannmittel selbst, also beispielsweise der Spannschienen od. dgl., welche auf die Spannf] äclicn aufsetr.bar sind, ebenfalls egalisiert bzw. geebnet sind.

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Für manche Anwcndungsfälle kann es besonders vorteilhaft sein, wenn für die Spannmittel Ausnehmungen mit entsprechend angeformten Spannflächen vorgesehen sind, in denen die Spannmittel aufzunehmen sind. Dabei werden diese Ausnehmungen zweckmäßigerweise in magnetisch neutralen Bereichen vorgesehen. Dies bietet den Vorteil einer platzsparenden kompakten Bauweise.

Zwischen den Spannflächen und den Spannmitteln kann auch Fremdmaterial, wie z. B. eine isolierende Folie vorgesehen sein, um die eventuell durch die Spannmittel hervorgerufenen elektromagnetischen Kurzschlüsse auszusehalten.

Eine besonders vorteilhafte Ausführung ergibt sich, wenn die Einzelbleche der Kernteile zueinander parallel verlaufen und parallel zu den Blechen aller Kernteile Ausnehmungen, insbesondere Bohrungen zur Aufnahme der Spannmittel eingebracht sind, nämlich insbesondere durch spanabhebende Bearbeitung hergestellte Ausnehmungen.

Ein für viele Anwendungsfälle optimaler Aufbau ergibt sich, wenn der Eisenkern derart ausgebildet ist, daß die Schenkel zwischen sich die Jochzwischenteile einschließen, wobei die Stoßstellen der Schenkel und die an den Außenschonkeln jeweils vorgesehenen Spannflächen gleiche Bc arbeitungs arten .aufweisen können.

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Anhand des in der Figur dargestellten Eisenkerns für Transformatoren sei die Erfindung näher erläutert.

Der Eisenkern I besteht aus den Schenkclkernteilen 1 und dazwischen vorgesehenen Jochzwischenteilen 2. Die Kernteile 1 und 2 bestehen aus lameliierten Einzelblechen 1 a, 2a, die miteinander verklebt sind. Sowohl die Schenkelkernteile als auch die Jochzwischenteile haben jeweils Stoßstellen 1b und 2 b angeformt, iru.t denen sie aneinander anliegen. Diese Stoßstellen sind zweckmäßigerweise durch einen Materialabtragungsprozeß geebnet, beispielsweise einen Schleifprozeß und anschließend einer Behandlung unterworfen, durch die die zuvor gebildeten metallischen Verbindungen, wie z.B. ein Schleif grat entfernt wird. Eine solche Behandlung kann beispielsweise Sandstrahlen sein.

Der Elsenkern ist über Spannelemente - im vorliegenden Ausführungsbeispiel Schrauben und Muttern 3, 4 zusammengehalten, wobei die Schrauben 3 durch Bohrungen 1 c der Schenkel und 2 c der Jochzwis;henteile 2 sich hindurcherstrecken.

Es ist ersichtlich, daß die Bohrungen 1 c und 2 c sowie alle Einzelblechlagen 1 a und 2 a sämtlicher Kernteile parallel zueinander vorgesehen sind.

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IM einen optimal gleichmäßigen Anpressdruck zwischen den Stoßstellen 1 b und 2 b zu erhalten, sind Spannmittel, nämlich Sparailcisten 5 zwischen Muttcm4 und den entsprechenden - im oberen Bereich des Eisenkernes dargestellten - Spannflächen 1 d vorgesehen.

Im unteren Bereich sind die Spannleisten 6 in einer Ausnehmung 1 e in den Schenkeln enthalten bzw. versenkt, und zwar in einer magnetisch unwirksamen Zone.

Die Spannleisten 6 liegen über eine den Schenkeln angeformte Spannfläche 1 f an den Schenkeln an und verspannen somit den Kern.

Um eine optimal gleichmäßige Druckverteilung und damit optimale elektrische Eigenschaften und einen optimalen Wirkungsgrad zu erzielen und Brummgeräusche zu vermeiden, sind die Spannflächen 1 d und 1 f durch eine Materialabtragung, wie dies auch bei den Stoßstellen 1 b, 2 b der Fall sein kann, geebnet bzw. planiert, so daß keine gegeneinander vorstehenden Binzelbleche mehr vorhanden sind. Das Ebnen bzw. Egalisieren kann z. B. durch Schleifen erfolgen und es ist zweckmäßig, wenn die dadurch gebildeten Grate, z. B. der Schi elfgrat durch eine weitere Behandlung entfernt wird, z. B. durch Sandstrahlen.

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Um eventuell an den Kontaktstellen der Spannleisten vorhandene Ungleichraäßigkeiten zu entfernen, können auch die an den Spannflächen anliegenden Seiten der Spannleisten 5 geglättet bzw. geebnet sein.

Weiterhin ist es möglich, eine Zwischenlage zwischen die Leisten 5 und 6 und die Spannflädien 1 d, 1 £ zu legen, beispielsweise aus magnetisch nicht leitendem Material .

Eine solche Zwischenlage kann, wenn sie aus elastisch verform-

eine/
barem Material ist, aber auch zumindest annähernd gleichmäßige Verteilung des Spanndruckes auf die einzelnen Blechlagen bewi rken.

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Claims

Eisen- und Metallindustrie

E. BLUM KG

Erich-Blum-Str. 33 0345-1

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Paten tansprüche

/ 1. Elektrische Maschine, wie Transformator,.Drosselspule, ^— magnetischer Spannungskonstanthalter od. dgl., mit einem Eisenkern, der aus mehreren, aus lameliierten Lagen bestehenden quaderförmigen Einzelkernteilen zusammensetzbar ist, deren Lagen untereinander zusammengehalten sind und die Kernteile über Stoßstellen aneinanderstoßen, und die Stoßstellen, falls sie durch eine Materialabtragung gebildet sind, wie durch einen Schleif prozeß, einer Behandlung zur Entfernung einer eventuell gebildeten metallischen Verbindung - wie eines Schleifgrates zwischen den einzelnen Lagen - unterworfen sein können und der Eisenkern durch Verspannen der Einzelkernteile über an den Kern-Außenkonturen quer zu den Blechlagen an einer Spannfläche anlegbaren Spannmittel -z.B. Spannleisten, Spannplatten od. dgl. mittels Spannelementen - z. B. Schrauben, Nieten od.dgl. - zusammenhaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß Vorkehrungen (5,6) zur mindestens annähernd gleichmäßigen Verteilung des Spanndruckes auf die einzelnen Blechlagen (1 a; 2 a) zwischen Spannmittel (5; 6) und Spannflache (1 d ; 1f) vorgesehen sind.

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2. Elektrische Mas diine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannflächen der Einzelkernteile (1 d, 1 f), auf welche die Spannmittel (5 ; 6) aufsetzbar sind, egalisiert bzw. geebnet sind.
3. Elektrische Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannflächen (1 d; 1 f) durch Materialabtragung egalisiert bzw. geebnet sind und daß die durch die Materialabtragung gebildeten Verbindungen zwischen den Einzelbledien, z. B. ein Sdileifgrat, durch eine Behandlung entfernt ist.
4. Elektrische Maschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannflädien (1 d; 1 f) gesandstrahlt sind.
5. Elektrische Maschine nadi einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächen der Spannmittel (5; 6), welche auf die Spannflächen (1 d; 1 f) aufsetzbar sind, ebenfalls egalisisert bzw. geebnet sind.
6. Elektrische Maschine nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß für die Spannmittel (5; 6) Ausnehmungen (1 e) mit entsprechend angefonnten Spannflächen(1 f) vorgesehen sind, in denen die Spannmittel aufnehmbar sind.

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7. Elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Spannflächen (1 d; 1 f) und Spannmitteln (5; 6) Fremdmaterial - wie z. B. eine isolierende Folie - vorgesehen ist.
8. Elektrische Maschine nach Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur mindestens annähernd gleichmäßigen Verteilung der Spannkraft auf die einzelnen Lagen (1 a; 2 a) eine, die Unebenheiten zwischen den Spannmitteln (5; 6) und den Spannflächen (1 d; 1 f), zumindest annähernd egalisierendes, plastisch bzw. elastisch verformbares Material vorgesehen ist.
9. Elektrische Maschine nach mindestens einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelbleche (1 a; 2 a) der Kernteile (1 ; 2) zueinander parallel verlaufen und parallel zu den Blechen aller Kernteile Ausneliraungen, insbesondere Bohrungen (1 c; 2 c) zur Aufnahme von Spannelementen (3) eingebracht sind.
10. Elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern aus Schenkeln (1) und dazwischen vorgesehenen Jochzwischenteilen (2) gebildet ist, wobei die Stoßstellen der Schenkel (1 b) unddie an den Außenschenkeln jeweils vorgesehenen Spannflächen (1 d; 1 f) gleiche Behandlungsarten aufweisen können.

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