DE2842121A1 - Polyphase inductor for high powers - has additional back circuit legs between each of two windings, each with smaller iron cross=section - Google Patents

Polyphase inductor for high powers - has additional back circuit legs between each of two windings, each with smaller iron cross=section

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DE2842121A1
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Abstract

The polyphase inductor has ironless inner winding spaces, with the winding ends covered with ferromagnetic yokes whose ends rest on ferromagnetic back circuit legs, which are operated below saturation. A back circuit leg (8, 9) is provided between each two adjacent windings (3-5) in addition to the legs (6, 7) at the ends of the yokes (1, 2). The iron cross-sections of the yokes (1, 2) and the back circuit legs (6-9) are 0.5 to 0.7 of the corresponding cross-sections when only two legs (6, 7) at the yoke (1, 2) ends are provided.

Description

Elektrische MehrDhasendrossel fflr große LeistungenElectric multi-phase throttle for high performance

Die Erfindung betrifft elektrische Mehrphasendrosseln für große Leistungen mit eisenlosen Wicklungsinnenräumen.The invention relates to electrical multi-phase chokes for high powers with ironless winding interiors.

Bei einer üblichen Ausführungsform derartiger Mehrphasendrosseln sind an den Wicklungsstirnseiten ferromagnetische Joche vorgesehen, deren Enden sich auf ebenfalls ferromagnetischen Rückschlußschenkeln abstützen.In a common embodiment of such multi-phase chokes are Ferromagnetic yokes are provided on the winding end faces, the ends of which are mutually extending also rest on ferromagnetic yoke legs.

Dabei liegt die magnetische Erregung in den Jochen und in den Rückschlußschenkeln betriebsmäßig unterhalb der Sättigung.The magnetic excitation lies in the yokes and in the return legs operationally below saturation.

Bei dieser bekannten Bauweise mit sogenannten Rahmenkernen werden in den relativ langen Jochen durch das betriebsfrequente Magnetfeld unerwUnsoht kräftige Schwingungen erzeugt. Um einerseits n den Konstruktionsteilen der Drossel dadurch mögliche Schäden zu vermeiden und um andererseits die Lautstärke der von der Drossel abgegebenen Geräusche in zulässigen Grenzen zu halten, wird bei der bekannten Bauart der Querschnitt der Joche und der Rückschlußschenkel übermäßig hoch dimensioniert. Abgesehen davon, daß dadurch der Raum- bedarf dieser Drosseln sehr groß ist, ist diese Methode auch unwirtschaftlich.In this known construction with so-called frame cores unexpectedly in the relatively long yokes due to the operating-frequency magnetic field strong vibrations generated. On the one hand, n the structural parts of the throttle thereby avoiding possible damage and, on the other hand, reducing the volume of the von to keep the noise emitted by the throttle within permissible limits, is used in the known design, the cross-section of the yokes and the yoke leg excessively high dimensioned. Apart from the fact that the spatial requirement of these throttles is very large, this method is also uneconomical.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für Drehstrom-Drosselspulen für große Leistungen und demzufolge großen Werkstoffmengen eine Anordnung zu schaffen, die eine gute Werkstoffausnutzung gestattet und bei guter Raumausnutzung wirtschaftlich herstellbar und einsetzbar ist.The invention is therefore based on the object for three-phase choke coils to create an arrangement for high performance and consequently large quantities of material, which allows good material utilization and is economical with good space utilization can be produced and used.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe für eine Mehrphasendrossel der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß zusätzlich zu den an den Enden der Joche vorhandenen Rückschlußschenkeln auch zwischen Je zwei benachbarten Wicklungen ein Rückschlußschenkel vorgesehen ist, wobei die Eisenquerschnitte in den Jochen und in den Rückschlußschenkeln die 0,5- bis 0,7-fache Größe der entsprechenden Querschnitte bei einer Anordnung mit nur Je einem Rückschlußschenkel an jedem Jochende haben.According to the invention, this object is for a multiphase choke type described above solved in that in addition to the at the ends of the Yokes existing return legs also between each two adjacent windings a return leg is provided, the iron cross-sections in the yokes and in the yoke legs 0.5 to 0.7 times the size of the corresponding cross-sections in an arrangement with only one return leg at each end of the yoke.

Nach vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung ist vorgesehen, daß die Eisenquerschnitte in den Jochen und in den RUckschlußschenkeln die 0,6-fache Größe der entsprechenden Querschnitte bei einer bekannten Drossel haben. Dabei stellt der Querschnitt der Joche und der Rückschlußschenkel ein Rechteck dar, dessen lange Seite etwa gleich dem Wicklungsdurchmesser ist. Außerdem sind vorteilhafterweise die Querschnitte der Joche gleich denen der Rückschlußschenkel.According to advantageous embodiments of the invention it is provided that the iron cross-sections in the yokes and in the return legs 0.6 times Have the size of the corresponding cross-sections in a known throttle. It represents the cross-section of the yokes and the return legs represent a rectangle whose long Side is approximately equal to the winding diameter. Also are advantageous the cross-sections of the yokes are the same as those of the yoke legs.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Joche und die Rückschlußschenkel sich an ihren Knotenstellen gegenseitig fest einspannen und die Eigenfrequenz der zwischen benachbarten Rückschlußschenkeln liegenden Jochabschnitte kleiner als 100 Hz ist.According to a further advantageous embodiment of the invention is provided that the yokes and the yoke legs are at their nodes clamp each other firmly and the natural frequency of the between adjacent yoke legs lying yoke sections is less than 100 Hz.

Die erfindungsgemäße Drosselanordnung ist sehr vorteilhaft, weil die Werkstoff- und die Fertigungskosten für die zusätzlich eingeschachtelten Rückschlußschenkel zwischen den Wicklungen bei weitem nicht den Aufwand erfordern, den bei der herkömmlichen Bauweise der zusätzliche Werkstoff in dem Eisenkreis mit dem größeren Querschnitt darstellt. Außerdem hat die erfindungsgemäße Ausführung noch den Vorteil, daß sie völlig problemlos wie eine einphasige Drossel geprüft werden kann, so daß auch die Anforderungen an die hierzu erforderlichen Prüffeldeinrichtungen geringer sind als bei den bisher üblichen Ausführungsformen von Mehrphasendrosseln.The throttle arrangement according to the invention is very advantageous because the Material and manufacturing costs for the additionally nested back yoke legs between the windings do not by far require the same effort as with the conventional one Construction of the additional material in the iron circle with the larger cross-section represents. In addition, the embodiment according to the invention has the advantage that it can be tested as a single-phase choke without any problems, so that the The requirements for the test facility facilities required for this are lower than in the previously common embodiments of multi-phase chokes.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert.An embodiment of the invention is based on a drawing explained in more detail.

Zwischen einem unteren Joch 1 und einem oberen Joch 2 sind, in nicht näher dargestellter Weise, Wicklungen 3, 4, 5 für die drei Phasen eines Drehstromsystems eingespannt. Die Kernräume dieser Wicklungen 3, 4, 5 sind frei von magnetischen oder magnetisierbaren Bauteilen.Between a lower yoke 1 and an upper yoke 2 are not as shown in more detail, windings 3, 4, 5 for the three phases of a three-phase system clamped. The core spaces of these windings 3, 4, 5 are free from magnetic or magnetizable components.

Die Stirnseiten der Wicklungen 3, 4, 5 sind durch die ferromagnetischen Joche 1, 2 abgedeckt. Zur mechanischen Abstützung der Joche 1, 2 sowie zur Führung eines Magnetflusses bei unsymmetrischer Belastung der Wicklungen 3, 4, 5 sind äußere Rückschlußschenkel 6, 7 zwischen den Enden der Joche 1, 2 vorgesehen.The end faces of the windings 3, 4, 5 are through the ferromagnetic Yokes 1, 2 covered. For mechanical support of yokes 1, 2 and for guidance a magnetic flux with asymmetrical loading of the windings 3, 4, 5 are external Yoke legs 6, 7 are provided between the ends of the yokes 1, 2.

Zur Verkürzung der frei schwingenden Abschnitte der Joche 1, 2 sind zusätzlich auch zwischen den Wicklungen 3, 4, 5 die Rückschlußschenkel 8, 9 eingefügt. Dadurch ist ein echter Mehrphasenbetrieb mit einem Flußausgleich der unterschiedlichen Momentanflußstärken und -richtungen möglich. Infolge davon ist auch eine Querschnittsver- kleinerung an den Jochen 1, 2 sowie an den Rückschlußschenkeln 6, 7 auf etwa das 0,6-fache des Querschnittswertes möglich, der ohne die Rückschlußschenkel 8, 9 erforderlich wäre.To shorten the freely oscillating sections of the yokes 1, 2 are In addition, the yoke legs 8, 9 are also inserted between the windings 3, 4, 5. This is a real multi-phase operation with a flow equalization of the different Instantaneous flow strengths and directions possible. As a result, a cross-sectional downsizing on the yokes 1, 2 and on the return legs 6, 7 to about 0.6 times of the cross-sectional value possible, which is required without the return legs 8, 9 were.

Die Joche 1, 2 sowie die Rückschlußschenkel 6, 7, 8, 9 sind vorzugsweise in üblicher Weise aus Transformatorblech geschichtet, wobei an den Ubergangsstellen von den Rückschlußschenkeln zu den Jochen die Lamellen ineinandergreifen und sich gegenseitig durch Reibkräfte halten. Die Normalkräfte zur Erzeugung dieser Reibkräfte können in ebenfalls bekannter Weise beispielsweise durch Bandagieren der Joche und der RUckschlußschenkel gewährleistet sein.The yokes 1, 2 and the yoke legs 6, 7, 8, 9 are preferred layered in the usual way from transformer sheet metal, with at the transition points from the return legs to the yokes, the lamellae interlock and become hold each other through frictional forces. The normal forces to generate these frictional forces can also be known in a known manner, for example by bandaging the yokes and the return leg can be guaranteed.

6 Patentansprüche 1 Figur6 claims 1 figure

Claims (1)

PatentansPrtiche 1 Elektrische Mehrphasendrossel für große Leistungen tei endlosen Wicklungsinnenräumen und die Wicklungsstirnseiten abdeckenden ferromagnetischen Jochen, deren Enden sich auf ferromagnetischen Rückschlußschenkeln abstützen, wobei die Erregung in den Jochen und den Rückschlußschenkeln betriebsmäßig unterhalb der Sättigung liegt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, - daß zusätzlich zu den an den Enden der Joche (1, 2) vorhandenen Rückschlußschenkeln (6, 7) auch zwischen je zwei benachbarten Wicklungen (3, 4, 5) ein Rückschlußschenkel (8 bzw. 9) vorgesehen ist und - daß die Eisenquerschnitte in den Jochen (1, 2) und in den Rückschlußschenkeln (6, 7, 8, 9) die 0,5- bis 0,7-fache Größe der entsprechenden Querschnitte bei einer Anordnung mit nur Je einem RUckschlußschenkel (6, 7) an Jedem Jochende haben.Patent claim 1 Electric multi-phase choke for high outputs tei endless winding interiors and the winding front sides covering ferromagnetic Yokes, the ends of which are supported on ferromagnetic yoke legs, whereby the excitation in the yokes and the return legs operationally below the Saturation is, that is not shown, - that in addition to the return legs (6, 7) present at the ends of the yokes (1, 2) also between a yoke leg (8 or 9) is provided for each two adjacent windings (3, 4, 5) and - that the iron cross-sections in the yokes (1, 2) and in the yoke legs (6, 7, 8, 9) 0.5 to 0.7 times the size of the corresponding cross-sections for a Have an arrangement with only one return leg (6, 7) at each end of the yoke. o. Elektrische Mehrphasendrossel nach Anspruch 1, d a -d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, daß die Eisenquerschnitte in den Jochen (1, 2) und in den RückschluB-schenkeln (6, 7, 8, 9) die 0,6-fache Größe der entsprechenden Querschnitte bei einer Anordnung mit nur Je einem Rückschlußschenkel (6, 7) an jedem Jochende haben.o. Electric multiphase choke according to claim 1, d a -d u r c h g ek e n n n e i c h n e t that the iron cross-sections in the yokes (1, 2) and in the return legs (6, 7, 8, 9) 0.6 times the size of the corresponding cross-sections in an arrangement with only one return leg (6, 7) at each end of the yoke to have. 3. Elektrische Mehrphasendrossel nach Anspruch 1, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Querschnitt der Joche (1, 2) und der RückschluBschenkel (6, 7, 8, 9) ein Rechteck darstellt, dessen lange Seite etwa gleich dem Wicklungsdurchmesser ist.3. Electric multiphase choke according to claim 1, d a -d u r c h g It is not possible to indicate that the cross-section of the yokes (1, 2) and the return leg (6, 7, 8, 9) represents a rectangle, the long side of which is approximately equal to the winding diameter is. 4. Elektrische Mehrphasendrossel nach Anspruch 1, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Querschnitte der Joche (1, 2) gleich denen der Rückschlußschenkel sind.4. Electric multiphase choke according to claim 1, d a -d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that the cross-sections of the yokes (1, 2) are the same as those of the Inference legs are. 5. Elektrische Mehrphasendrossel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h - g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Joche (1, 2) und die Rückschlußschenkel (6, 7, 8, 9) sich an ihren Knotenstellen gegenseitig fest einspannen.5. Electric multiphase choke according to one or more of the claims 1 to 4, d a d u r c h - g e k e n n -z e i c h n e t that the yokes (1, 2) and the yoke legs (6, 7, 8, 9) mutually fixed at their nodes clamp. 6. Elektrische Mehrphasendrossel nach einem oder mehreren der Anspruche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Eigenfrequenz der zwischen benachbarten Rückschlußschenkeln (6, 7, 8 bzw. 9) liegenden Jochabschnitte kleiner als 100 Hz ist.6. Electric multiphase choke according to one or more of the claims 1 to 5, that is the natural frequency of the between adjacent yoke legs (6, 7, 8 or 9) lying yoke sections smaller than 100 Hz.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102016107295A1 (en) * 2016-04-20 2017-10-26 Wobben Properties Gmbh Three-phase choke coil

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016107295A1 (en) * 2016-04-20 2017-10-26 Wobben Properties Gmbh Three-phase choke coil
WO2017182544A1 (en) 2016-04-20 2017-10-26 Wobben Properties Gmbh Polyphase inductor

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