DE3105356A1

DE3105356A1 - Radially laminated iron core for inductor coils

Info

Publication number: DE3105356A1
Application number: DE19813105356
Authority: DE
Inventors: Werner Dr. 8500 Nürnberg Stein
Original assignee: Transformatoren Union AG
Current assignee: Transformatoren Union AG
Priority date: 1981-02-13
Filing date: 1981-02-13
Publication date: 1982-09-02
Also published as: JPS57152113A

Abstract

In inductor coils, the iron cores are normally composed of laminate stacks (2) which are arranged one above the other in the axial direction with gaps, are in the form of discs and are composed of sheet-metal laminates. According to the invention, the laminate stacks consist of laminate sectors in order to achieve radial lamination, which laminate sectors are produced from a strip which is bent around bending edges parallel to the axis and whose width is equal to the height of the laminate stack (2), every other bending edge resting on the outer sheath of the laminate stack (2) and the other bending edges lying in a radial plane which in each case bounds a laminate sector (5). Radially laminated laminate stacks (2) produced in accordance with the invention can be used advantageously in inductors having high rated powers, ensuring very low additional losses with very good operating reliability at the same time. <IMAGE>

Description

Radialgeblechter Eisenkern für DrosselsDulenRadial iron core for throttle tubes

Die Erfindung betrifft radialgeblechte Eisenkerne für Drosselspulen aus in Achsrichtung mit Spalten übereinander angeordneten scheibenförmigen Blechpaketen aus lamellierten Blechsektoren.The invention relates to radially laminated iron cores for choke coils made of disk-shaped laminated cores arranged one above the other with gaps in the axial direction made of laminated sheet metal sectors.

Zur Erzielung bestimmter elektrischer und magnetischer Eigenschaften werden elektrische Drosseln häufig mit einem Eisenkern ausgerüstet, der von den magnetischen Feldlinien zu durchdringende von unmagnetischem Werkstoff gebildete Spalte aufweist. Ein derartiger Aufbau ist durch die DE-OS 24 54 393 bekannt. Die Länge der Spalte längs den magnetischen Feldlinien wird rechnerisch ermittelt und kann an sich in beliebig viele Teilstrecken unterteilt sein. Dabei sind die Wirbelstromverluste in den Blechpaketen im wesentlichen von der an den Wiedereintrittsstellen der Feldlinien in die Blechpakete erzeugten Größe der Wirbelströme abhängig.To achieve certain electrical and magnetic properties Electric chokes are often equipped with an iron core, which is of the magnetic field lines to be penetrated formed by non-magnetic material Has column. Such a structure is known from DE-OS 24 54 393. the The length of the gap along the magnetic field lines is calculated and calculated can be divided into any number of sections. Here are the eddy current losses in the laminated cores essentially from that at the re-entry points of the field lines the size of the eddy currents generated in the laminated cores.

Durch einen Aufsatz "Transformatoren und Drosselspulen mit radialer Bleichung in den BSC-Nachrichten aus dem Jahr 1956 auf den Seiten 187 bis 205 ist es bekannt, daß mit einer radialen Blechung der Eisenkerne eine Bauart mit niedrigen Zusatzverlusten gewährleistet ist. Die radialgeblechten Eisenkerne dieser Anordnung sind aus Blechsektoren aus Blechstreifen mit unterschiedlichen Breiten zusammengesetzt und erfordern daher einen verhältnismäßig großen Fertigungsaufwand. Darüber hinaus sind gerade bei dieser Anordnung dem Bestrebenlmöglichst flache Blechpakete zur Bildung möglichst vieler, kleiner unmagnetischer Spalte herzustellen sehr enge Grenzen gesetzt, weil der mechanische Zusammenhalt bei zu niedrigen Abmessungen in Richtung der magnetischen Feldlinien nicht gewährleistet ist.Through an attachment "transformers and reactors with radial There is bleaching in the 1956 BSC News on pages 187-205 it is known that with a radial lamination of the iron cores a type with low Additional losses is guaranteed. The radially laminated iron cores of this arrangement are composed of sheet metal sectors made of sheet metal strips with different widths and therefore require a relatively large manufacturing effort. Furthermore are precisely in this arrangement the best possible flat sheet metal stacks to the endeavor Formation of as many small, non-magnetic gaps as possible create very narrow limits set because of the mechanical cohesion too small dimensions in the direction of the magnetic field lines is not guaranteed.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für Drossel spulen einen aus Blechpaketen zusammengesetzten, radialgeblechten Eisenkern zu schaffen, der eine wirtschaftliche Herstellung von verhältnismäßig dünnen und verlustarm einsetzbaren Blechpaketen gewährleistet.The invention is therefore based on the object to coil for throttle to create a radially laminated iron core composed of laminated cores, the economical production of relatively thin and low-loss usable Laminated stacks guaranteed.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß mindestens die einzelnen zu Blechpaketen zusammengesetzten lamellierten Blechsektoren aus einem um achsparallele Biegekanten geknickten durchgehenden Band bestehen, dessen Breite gleich der Höhe eines Blechpaketes ist, wobei jede zweite Biegekante auf dem Außenmantel des Blechpaketes liegt und wobei die anderen Biegekanten in einer jeweils einen Blechsektor begrenzenden radialen Ebene liegen.According to the invention this object is achieved in that at least the individual laminated sheet metal sectors assembled into stacks of sheet metal from one consist of a continuous band bent around axially parallel bending edges, the width of which is equal to the height of a laminated core, with every second bending edge on the outer jacket of the laminated core and the other bending edges in one each Sheet metal sector delimiting the radial plane.

Nach vorteilhaften Weiterbildungen der Erfindung sind mindestens die an den Außenmantel des Blechpaketes anstoßenden Spaltenden zwischen einander benachbarten Blechsektoren mit einem bei Betriebstemperatur festen Isolierwerkstoff gefüllt und sind die aus Blechsektoren zusammengesetzten einzelnen Blechpakete durch mindestens je eine Bandage zusammengepreßt, wobei die Außenkontur der Blechpakete vorzugsweise einen Zylindermantel darstellt.According to advantageous developments of the invention are at least the on the outer jacket of the laminated core abutting gap ends between adjacent one another Sheet metal sectors filled with an insulating material that is solid at operating temperature and are the individual sheet metal stacks composed of sheet metal sectors through at least each a bandage pressed together, the outer contour of the laminated core preferably represents a cylinder jacket.

Nach zweckmäßigen Ausgestaltungen ist vorgesehen, daß in jedem Blechpaket in wenigstens einer zwischen zwei benachbarten Blechsektoren liegenden radialen Ebene eine Zwischenlage aus einem Streifen festen Isolierwerkstoffes liegt, deren Anordnung in einander benachbarten Blechpaketen in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt sein kann.According to expedient refinements, it is provided that in each laminated core in at least one radial lying between two adjacent sheet metal sectors Level is an intermediate layer made of a strip of solid insulating material, whose Arrangement in adjacent laminated cores in the circumferential direction against one another can be offset.

Die zu Blechpaketen zusammengesetzten Blechsektoren stellen in der Draufsicht vorteilhafterweise gleichschenklige oder rechtwinklige Dreiecke dar, deren kürzeste Seite dem Kreisbogen entspricht, wobei einer oder mehrere Blechsektoren eines Blechpaketes aus einem einzigen durchgehenden Band bestehen.The sheet metal sectors put together to form sheet metal stacks are in the Plan view advantageously represents isosceles or right-angled triangles, whose shortest side corresponds to the arc of a circle, with one or more sheet metal sectors of a laminated core consist of a single continuous band.

Die erfindungsgemäße Gestaltung von Eisenkernen für Drosselspulen ist sehr vorteilhaft, denn sie gewährleistet einen fertigungstechnisch einfachen und gleichzeitig auch wirtschaftlichen Aufbau von radialgeblechten Eisenkernen filr Drosselspulen. Darüber hinaus ist bei den erfindungsgemäß ausgeführten Kernen infolge der Vermeidung des Aufbaus aus einzelnen Blechen die Betriebssicherheit weiter verbessert, da selbst für den Fall eines Bruchs einer Bandage unkontrollierte Verlagerungen von Blechteilen ausgeschlossen sind.The inventive design of iron cores for choke coils is very advantageous because it ensures a simple manufacturing process and at the same time economical construction of radially laminated iron cores Choke coils. In addition, in the case of the cores designed according to the invention, as a result the avoidance of building up from individual sheets further improves operational safety, there are uncontrolled displacements even in the event of a bandage breaking are excluded from sheet metal parts.

Ausfiihrungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch den aktiven Teil einer Drossel und Fig. 2 und 3 die Draufsicht auf Ausschnitte aus einzelnen Blechpaketen.Exemplary embodiments of the invention are based on a drawing explained in more detail. 1 shows a longitudinal section through the active part of a Throttle and FIGS. 2 and 3 the plan view of cutouts from individual laminated cores.

Wicklungen 1 des aktiven Teiles einer nicht näher dargestellten Drossel sind um Kernschenkel angeordnet. Die Kernschenkel selbst sind aus scheibenförmigen Blechpaketen 2 zusammengesetzt. Die Enden der Kernschenkel sind durch vorzugsweise ungeteilte Joche 4 aus Transformatorblech miteinander verbunden. Zwischen aufeinanderliegenden Blechpaketen 2 sowie zwischen den Blechpaketen 2 und den Jochen 4 sind Spalte 3 vorgesehen, die von dem von den Kernschenkeln geführten Magnetfeld durch- setzt sind. In den Spalten 3 sind in üblicher, nicht dargestellter Weise Distanzstücke aus festen und unmagnetischen Werkstoffen vorgesehen, über die die Preßkräfte von Blechpaket 2 auf Blechpaket 2 übertragen sind.Windings 1 of the active part of a choke, not shown in detail are arranged around core legs. The core legs themselves are made of disk-shaped Laminated stacks 2 assembled. The ends of the core legs are preferably through Undivided yokes 4 made of transformer sheet metal connected to one another. Between superimposed Laminated cores 2 and between the laminated cores 2 and the yokes 4 are column 3 provided, which is carried out by the magnetic field guided by the core legs. puts are. In the columns 3 are spacers in the usual, not shown manner made of solid and non-magnetic materials, over which the pressing forces of Laminated core 2 are transferred to laminated core 2.

Die Blechpakete 2 in Fig. 2 und 3 sind aus Blechsektoren 5 zusammengesetzt, die aus einem durchgehenden Blechstreifen gefaltet sind. Dabei liegen die beim Falten entstehenden Biegekanten auf achsparallelen Linien und erfolgt die Biegung als eine Art Faltung, so daß einander benachbarte Abschnitte des gefalteten Bandes unmittelbar aufeinanderliegen. Sehr günstige Formen für die Blechsektoren 5 ergeben sich erfindungsgemäß, wenn jede zweite Biegekante auf dem Außenmantel des Blechpaketes 2 liegt und die anderen Biegekanten jeweils in einer einen Blechsektor 5 begrenzenden radialen Ebene liegen.The laminated cores 2 in Fig. 2 and 3 are composed of sheet metal sectors 5, which are folded from a continuous sheet of sheet metal. They lie in folding resulting bending edges on axially parallel lines and the bending takes place as one Kind of folding so that adjacent sections of the folded ribbon are immediately lie on one another. Very favorable shapes for the sheet metal sectors 5 result according to the invention, when every second bending edge lies on the outer jacket of the laminated core 2 and the other bending edges each in a radial plane delimiting a sheet metal sector 5 lie.

Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen stellen die einzelnen Blechsektoren 5 dreiseitige Prismen dar, wobei diese im Beispiel gemäß Fig. 2 im Querschnitt ein gleichschenkliges Dreieck und gemäß dem Beispiel in Fig. 3 die Form eines rechtwinkligen Dreiecks haben. In beiden Fällen sind jedoch die geometrischen Abmessungen so gewählt, daß die jeweils kleinste Seite der Querschnittsfläche auf dem Außenmantel des jeweils gebildeten Blechpaketes 2 liegt. Bei der Ausführung gemäß Fig. 2 liegen die Biegekanten von einander benachbarten Blechsektoren unmittelbar aufeinander, so daß kleine im Querschnitt viereckige achsparallele Kanäle gebildet sind.In the illustrated embodiments, the individual Sheet metal sectors 5 represent three-sided prisms, these in the example according to FIG Cross-section is an isosceles triangle and, according to the example in FIG. 3, the shape of a right triangle. In both cases, however, they are geometric Dimensions chosen so that the smallest side of the cross-sectional area the outer jacket of the laminated core 2 formed in each case. When executing According to FIG. 2, the bending edges of adjacent sheet metal sectors lie directly one on top of the other, so that small, axially parallel channels with a quadrangular cross section are formed are.

Zur Verringerung des Querschnittsanteils dieser Kanäle kann es zweckmäßig sein, die Biegekanten der einander benachbarten Blechsektoren in radialer Richtung in nicht dargestellter Weise gegeneinander zu versetzen.It can be useful to reduce the cross-sectional proportion of these channels be, the bending edges of the adjacent sheet metal sectors in the radial direction to offset against each other in a manner not shown.

Die Darstellungen in Fig. 2 und 3 sind wegen der tatsächlich geringen Blechstärke nicht maßstabgerecht.The representations in Figs. 2 and 3 are because of the actually small Sheet thickness not to scale.

Um die Ausbildung einer Kurzschlußwindung durch das die Blechsektoren formende Band zu vermeiden, ist dieses je Blechpaket in Umfangsrichtung an mindestens einer Stelle unterbrochen. Es ist darüber hinaus zweckmäßig, zwischen den eine offene Windung darstellenden Enden des Bandes einen Streifen 6 aus festem Isolierwerkstoff anzuordnen. To the formation of a short-circuit winding through the sheet metal sectors To avoid forming strips, this is at least per lamination stack in the circumferential direction interrupted at one point. It is also useful to have an open one between the two Winding representing ends of the tape a strip 6 of solid insulating material to arrange.

3 Figuren 9 Patentansprüche Leerseite3 Figures 9 claims Blank page

Claims

Claims 1. Radial-laminated iron core for choke coils In the axial direction with columns arranged one above the other, disk-shaped sheet metal stacks made of laminated sheet metal sectors, d u r c h e k e n n n z e i c h n e t - that at least one sheet metal sector (5) made from a folded edge folded around axially parallel bending edges, consists of a continuous strip, the width of which is equal to the height of a laminated core (2), - That every second bending edge lies on the outer surface of the laminated core (2) and - That the other bending edges in each case delimit a sheet metal sector (5) radial plane.

2. Radial metal iron core according to claim 1, d a -d u r c: h g e it is not indicated that at least the one on the outer jacket of the laminated core (2) abutting gap ends between adjacent sheet metal sectors (5) are filled with an insulating material that is solid at operating temperature.

3. Radialgebchten iron core according to claim 1 and 2, d a d u r c h it is noted that the individual Laminated stacks (2) are pressed together by at least one bandage each.

4. Radialgebchten iron core according to claim 1 to 3, d a d u r c h it is noted that the outer jacket is a cylinder jacket.

5. Radialgebchten iron core according to claim 1 to 4, d a d u r c h it is not noted that in every laminated core in at least one between two adjacent sheet metal sectors (5) lying radial plane from an intermediate layer a strip (6) of solid insulating material.

6. Radialgebchten iron core according to claim 1 to 5, d a d u r c h it is not noted that the intermediate layers of adjacent laminated cores (2) are offset from one another in the circumferential direction.

7. Radialgeblecht iron core according to claim 1 to 6, d a d u r c h notify that those in the common radial plane of each other adjacent sheet metal sectors lying bending edges in the radial direction against each other are offset.

8. Radialgeblecht iron core according to claim 1 to 7, d a d u r c h It is not noted that the sheet metal sectors (5) are isosceles in plan view or right triangles with their shortest side on the outer surface of the laminated core (2) and that the sheet metal sectors (5) of a laminated core (2) each consist of a single continuous band.

9. Radialgebchten iron core according to claim 1 to 8, d a d u r c h it is noted that the laminated cores (2) consist of an odd number are composed of sheet metal sectors (5).