DE3110993A1 - Laminated core for inductive components - Google Patents
Laminated core for inductive componentsInfo
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Abstract
Description
Schichtkern für induktive BauteileLayer core for inductive components
Die Erfindung betrifft einen luftspaltfrei geschlossenen Schichtkern für induktive Bauteile, Derartige Kerne werden aus sog. Blechsohnitten geschichtet; das sind geometrisch gleiche z,B. rahmenförmige Stanzteile aus einem ferromagnetischen Material. Auf den fertigen Schichtkern werden in bekannter Weise die Spulenwicklungen aufgebracht.The invention relates to a layered core that is closed without air gaps for inductive components, such cores are layered from so-called sheet metal components; they are geometrically the same z, B. frame-shaped stamped parts from a ferromagnetic Material. The coil windings are placed on the finished core in a known manner upset.
Von den elektrischen und/oder magnetischen Eigenschaften des Schichtkerns hängen wesentliche Betriebsparameter des induktiven Bauteils ab,-Die bestimmenden Kennlinien sind z¢B Magnetisi.erungskennlinie, Hysteresschleif, Temperaturabahängigkeit der Permeabilität, Steuerkennlinie bei Transduktoren und ijbertragungskennlinie insbesondere bei induktiven Weg- oder Winkelgebern.From the electrical and / or magnetic properties of the layer core The essential operating parameters of the inductive component depend on the determining ones Characteristic curves are e.g. magnetization characteristic, hysteresis loop, temperature dependence the permeability, control characteristic for transducers and transmission characteristic especially with inductive position or angle encoders.
Die Beeinflussung solcher Betriebsparameter kann über die Eigenschaften des für den Kern verwendeten ferromagnetischen Materials, den Kernquerschnitt und die Formgebung der Blechschnitte erfolgen, wie es z.B. aus der DE-OS 2352851 bekannt ist.Such operating parameters can be influenced via the properties the ferromagnetic material used for the core, the core cross-section and the shaping of the sheet metal cuts take place, as is known, for example, from DE-OS 2352851 is.
Bei der Serienfertigung induktiver Bauteile, insbesondere bei kleinen Serien, bedingt dies jedoch die kostspielige Bereitstellung verschiedener Stanzwerkzeuge, Montagevorrichtungen und Gehäuse.In the series production of inductive components, especially small ones Series, but this requires the costly provision of various punching tools, Mounting devices and housings.
Es stellt sich demzufolge die Aufgabe, luftspaltfrei geschlossene Schichtkerne zu schaffen, bei denen ohne Änderung der geometrischen Abmessungen des Kerns eine Beeinflussung der Betriebsparameter möglich ist.It is therefore the task of closed air-gap-free To create layer cores in which without changing the geometric dimensions of the core it is possible to influence the operating parameters.
Die Lösung der Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß der Schichtkern aus in Schichtebene geometrisch gleichen Blechschnitten aus Werkstoffen mit unterschiedlichen elelrtirischen und/oder magnetischen Eigenschaften u?ebput wird.According to the invention, the object is achieved in that the layer core from sheet metal sections that are geometrically the same in the layer plane and made of materials with different electrical and / or magnetic properties.
Die Blechschnitte sind mit unterschiedlicher Dicke, aus unterschiedlich legierten oder aus unterschiedlich vorbehandelter Werkstoffen mit denselben Stanswerkzeugen und Vorrichtungen herstellbar.The sheet metal cuts are of different thickness, from different alloyed or made of differently pretreated materials with the same stamping tools and devices can be produced.
So kann z.B. die Magnetisi.erungskurve eines Schichtkerns durch Verwendung von nicht geglühten und einer Glühbehandlung unterworfenen Blechschnitten aus dem gleichen Ausgangsmaterial variiert werden.For example, the magnetization curve of a layer core can be created by using of non-annealed sheet metal sections that have been subjected to an annealing treatment same starting material can be varied.
Auch die Temperaturabhängigkeit der Magnetisierungskurve kann in einem weiten Bereich mindestens annähernd konstant gehalten werden.The temperature dependence of the magnetization curve can also be in one be kept at least approximately constant over a wide range.
Bevorzugte Anwendung finden erfindungsgemäß aufgebaute Schichtkerne bei induktiven Weggebern nach dem Transformatorprinzip mit wegabhängig verschiebbaren induktionsbeeinflussenden Elementen zur linearisierung der Übertragungskennlinie, insbesondere in den Anfangs- und Endbereichen oder zur Anpassung an eine vorgegebene Funktion.Layer cores constructed according to the invention are preferably used with inductive displacement encoders based on the transformer principle with displacement-dependent displacement elements influencing induction to linearize the transfer characteristic, especially in the beginning and end areas or to adapt to a given one Function.
Zur Erläuterung der Erfindung sind in den Figuren 1 + 2 Ausfiihrungsbeispielo von Schichtkernen unterschiedlichem und/oder gleichem Querschnitt gezeigt. In Figur 3 als Anwendungsbeispiel ein Weggeber und in Figur 4 sei das Wegspannungsdiagramm der gestellt.To explain the invention, FIGS. 1 and 2 show exemplary embodiments shown by layer cores different and / or the same cross-section. In figure 3 is a displacement encoder as an application example and in FIG. 4 is the displacement voltage diagram the posed.
In Figur 1 ist ein Querschnitt durch den Schenkel eines Rahmen-Schichtkerns dargestellt, wie er z.B. bei einem induktiven Weggeber nach Figur 3 verwendet wird. Er ist aus Kernblechen B1, B2, B3 usw, geschichtet, die eine in Schichtebene gleiche geometrische Form, aber unterschiedliche Dicken d1, d22 d3 aufweisen. Sie können in sich wiederholender Reihenfolge R1. . . R geschichtet sein und aus dem gleichen ferromagnen tischen Werkstoff bestehen.In Figure 1 is a cross section through the leg of a frame layer core shown as it is used, for example, in an inductive displacement encoder according to Figure 3. It is made of core sheets B1, B2, B3, etc., layered, which are the same in the layer plane geometric shape, but have different thicknesses d1, d22 d3. You can in repeating order R1. . . R be layered and made of the same ferromagnetic tables material.
Mit dieser Anordnung kann die Wirbelstrombildung im Kern und damit die Dämpfung des elektromagnetischen Systems beeinflußt werden.With this arrangement, the eddy current formation in the core and thus the attenuation of the electromagnetic system can be influenced.
Weitere Möglichkeiten des Schichtkernaufbaus bestehen darin, daß, wie in dem Kernschenkel-Querschnitt nach Figur 2 gezeigt ist, Blechschnitte Be B gleicher Form, aber aus Werkstoffen n mit unterschiedlichen magnetischen Eigenschaften verwendet werden.Further possibilities of the layer core structure are that, as shown in the core leg cross-section according to FIG. 2, sheet metal sections Be B same shape, but made of materials with different magnetic properties be used.
Die einzelnen Blechschnitte B4 B können beispielsweise aus n sog, Elektroblech, aus weichmagnetischen Legierungen mit unterschiedlichem Nickelanteil und/oder aus in Glühprozessen vorbehandelten Werkstoffen hergestellt sein.The individual sheet metal cuts B4 B can, for example, consist of n so-called Electrical steel sheet, made of soft magnetic alloys with varying amounts of nickel and / or made of materials pretreated in annealing processes.
Es sind auch Mischformen, also Schichtkerne mit Blechschnitten unterschiedlicher Dicke gemäß Figur 1 und unterschiedlicher elektrischer oder magnetischer Eigenschaften möglich, Die magnetischen Eigenschaften und damit der Aufbau eines Schichtkerns für eine bestimmte Anwendung lassen sich anhand der bekannten Magnetisierungskurven handelsgängiger ferromagnetischer Werkstoffe annähernd berechnen und empirisch fein abstimmen, In Figur 3 ist als Anwendungsbeispiel eines erfindunssgemäß aufgebauten Schichtkerns ein induktiver Weggeber gezeigt mit einem luftspaltfrei geschlossenem Rahmenkern 1 von rechteckiger Form, der aus Blechschnitten geschichtet ist, iri der Darstellung parallel zur Zeichenebene.There are also mixed forms, i.e. layered cores with sheet metal cuts of different types Thickness according to Figure 1 and different electrical or magnetic properties possible, The magnetic properties and thus the structure of a layer core for a specific application, the known magnetization curves Approximately calculate commercially available ferromagnetic materials and empirically fine vote, in Figure 3 is an example of an application constructed according to the invention Layer core shows an inductive displacement transducer with an air gap-free closed one Frame core 1 of rectangular Form layered from sheet metal cuts is, iri the representation parallel to the plane of the drawing.
Auf seinen kurzen Schenkeln 2 2' ist die speisende Primärwicklung w und die aus zwei Teiliicklungen w51 und w52 bep stehende Sekundärwicklung zur Abnahme des Meßsignals angeordnet, Auf einem der langen Schenkel 3 des Rahmenkerns 1 ist eine Kurzschlußwicklung 4 über den Weg s verschiebbar angebracht.The feeding primary winding is on its short legs 2 2 ' w and the secondary winding consisting of two partial windings w51 and w52 bep Decrease in the measurement signal arranged on one of the long legs 3 of the frame core 1, a short-circuit winding 4 is mounted displaceably over the path s.
Sie erbringt die Wirkung eines fiktiven Luftspalts, so daß sich an den in Differenz geschalteten Sekundärwicklungen wsl und w52 ein der Stellung der Kurzschlußwicklung 4 und damit den Weg s abbildendes Meßsignal UA abnehmen läßt.It produces the effect of a fictitious air gap, so that the secondary windings wsl and w52 connected in difference to the position of the Short-circuit winding 4 and thus the measurement signal UA mapping the path s can be decreased.
Wird der Rahmenkern 1 in bisher üblicher Weise aus sowohl material- wie formmäßig gleichen Blechschritten auFgebaut, so ist seine Übertragungskennlinie, die Kurve I im Diagramm der Figur 4, nur in ihrem mittleren Bereich zwischen den Puffiten S1 und 52 linear, in den Endbereichen ist sie nichtlinear, so daß die volle Länge des Schenkels 3 f.ir die Wegmessung nicht ausgenutzt werden kann, Da die Permeabilität ferromagnetischer Werkstoffe mehr oder weniger temperaturabhängig ist, ändert sich die Übertragungskennlinie mit der Temperatur.If the frame core 1 is made of both material and how the same sheet metal steps are built in terms of shape, so is its transfer characteristic, the curve I in the diagram of Figure 4, only in its middle area between the Puffits S1 and 52 linear, in the end areas it is non-linear, so that the full The length of the leg 3 cannot be used for the distance measurement, because the permeability ferromagnetic materials is more or less temperature-dependent, changes the transfer characteristic with temperature.
Vergl. die Kurve I bei 200 C und die Kurve II bei 700 C in Figur 4. Der lineare mittlere Bereich s3 . . . S4 wird bei höheren Temperaturen weiter verkleinert.Cf. curve I at 200 ° C. and curve II at 700 ° C. in FIG. 4. The linear middle range s3. . . S4 is further reduced at higher temperatures.
Durch den gemischten Aufbau des Kerns 1 aus Blechsohnitten mit unterschiedlichen Magnetisierungskurven und verschiedener Temperaturabhängigkeit läßt sich sowohl die Linearität der Übertragungskennlinie verbessern, wie aucn die Temperaturabhängigkeit erheblich verringern, wie der Vergleich der Kurven III und IV zeigt. Der Weg s wird in dem Bereich s5 . . . s6, also nahezu über die volle freie Länge des Schenkels 3 linear in MeB-signal UA abgebildet.Due to the mixed structure of the core 1 from sheet metal parts with different Magnetization curves and various temperature dependencies can be used both Improve the linearity of the transfer characteristic, as well as the temperature dependency considerably, as the comparison of curves III and IV shows. The way s will in the area s5. . . s6, i.e. almost the full free length of the leg 3 mapped linearly in MeB signal UA.
Patentansprüche 4 Figuren Claims 4 figures
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19813110993 DE3110993A1 (en) | 1981-03-20 | 1981-03-20 | Laminated core for inductive components |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19813110993 DE3110993A1 (en) | 1981-03-20 | 1981-03-20 | Laminated core for inductive components |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3110993A1 true DE3110993A1 (en) | 1982-09-30 |
Family
ID=6127864
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19813110993 Withdrawn DE3110993A1 (en) | 1981-03-20 | 1981-03-20 | Laminated core for inductive components |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3110993A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0192331A1 (en) * | 1985-01-21 | 1986-08-27 | Frank Elsden Neale | Electromagnet |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE450560C (en) * | 1925-07-07 | 1927-10-06 | Aeg | An annular magnetic core composed of two or more individual magnetic cores placed one on top of the other in the axial direction |
CH144338A (en) * | 1928-11-30 | 1930-12-31 | Siemens Ag | Precision Current Transformer. |
DE710983C (en) * | 1929-04-05 | 1941-09-24 | Aeg | Iron core for electrical apparatus, in particular converters and measuring instruments, which is composed of more than three sheets of different permeability arranged parallel to the flow direction, preferably sheets of silicon steel and sheets of higher permeability |
DE1813643B2 (en) * | 1968-12-10 | 1974-08-08 | Vacuumschmelze Gmbh, 6450 Hanau | Choke for low-noise interference suppression of semiconductor circuits that work according to the phase control method |
-
1981
- 1981-03-20 DE DE19813110993 patent/DE3110993A1/en not_active Withdrawn
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