DE3826976A1 - Topfmagnet - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Topfmagneten gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

In bestimmten Anwendungsgebieten haben sich elektromag­ netisch erregbare Topfmagnete aufgrund ihrer kompakten Bauweise und der damit verbundenen geringen Ankermasse bewährt. Wegen des geringen Fertigungsaufwandes werden Topfmagnete üblicherweise als massive Bauteile ausge­ führt. In derartigen massiven Eisenkernen treten jedoch starke Wirbelströme auf, die besonders bei hohen Schaltfrequenzen zu erheblichen Verlusten und Erwärmungen im Magneten führen.

Aufgabe der Erfindung ist es, die insbesondere bei hohen Schaltfrequenzen auftretenden Energieverluste zu verrin­ gern.

Die Aufgabe wird gelöst gemäß den nebengeordneten An­ sprüchen 1, 3 und 5.

Durch eine lamellierte Bauweise können die Wirbelströme verringert werden, so daß aufgrund der geringeren Erwärmung die Verluste reduziert und die Abfallverzugs­ zeiten beim Abschalten der Spulen herabgesetzt werden können, so daß sich höhere Schaltfrequenzen realisieren lassen.

Die verschiedenen nebengeordneten Ansprüche geben unter­ schiedliche Anordnungen von Eisenblechen, die für die lamellierte Bauweise verwendet werden, wider.

Die einzelnen Ausführungsformen werden anhand der Figu­ ren dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 die perspektivische Ansicht eines Topfmagneten;

Fig. 2 die Aufsicht auf eine erste Ausfüh­ rung der Lamellenanordnung;

Fig. 3a und 3b die Aufsicht und den Schnitt bei einer zweiten Ausführung der Lamel­ lenanordnung;

Fig. 4 die Aufsicht auf eine dritte Ausfüh­ rung der Lamellanordnung; und

Fig. 5a, b, c verschiedene Ausführungsformen der Verbindung zwischen Seiten- und Bo­ denteilen.

In Fig. 1 ist perspektivisch ein Topfmagnet 10 darge­ stellt, der einen ringförmigen Spulenkörper 16 besitzt, vorzugsweise ist der Spulenkörper in Aufsicht kreisför­ mig ausgebildet und besitzt demzufolge die Form eines Zylindermantels, dessen Dicke durch die Spulenwicklungen bestimmt wird. Außen ist der Spulenkörper 16 von Eisen­ blechlamellen 12 umgeben, innen von Eisenblechlamellen 14. Der zentrale Abschnitt 18 ist freigelassen.

Die Unterseite des Spulenkörpers 16 ist, wie mit dem Bezugszeichen 20 angedeutet, ebenfalls durch Eisenblech­ lamellen abgeschlossen.

Mit dem Bezugszeichen A ist die Aufsicht auf ein Segment des Topfmagneten angedeutet, mit dem Buchstaben B ist die in den nachfolgenden Figuren verwendete Schnittan­ sicht angedeutet. Bei dieser Schnittansicht ist der Eisenkern 12, 14 und 20 in etwa U-förmig ausgebildet, wobei die Außenlamellen 12 den einen U-Schenkel und die Innenlamellen 14 den anderen U-Schenkel bilden. Ein­ geschlossen zwischen den beiden Schenkeln ist der Spu­ lenkörper 16.

Eine erste mögliche Anordnung der Eisenlamellen 12 und 14 ist in Fig. 2 dargestellt. Die Eisenlamellen verlau­ fen dabei radial.

Eine zweite Alternative stellen die Ausführungen nach Fig. 3a und 3b dar. Dort bestehen sowohl der innere Eisenkern 14 als auch der äußere Eisenkern 12 aus ge­ schlitzten Rohren, die konzentrisch liegen. Die Schlitze 24 sämtlicher Einzelrohre fluchten dabei nicht miteinan­ der, sondern sind zueinander versetzt. In Fig. 3a ist dies dadurch angedeutet, daß die Schlitze 24 jedes zwei­ ten Rohres in einer Linie zueinander liegen, die Schlit­ ze 24 der jeweils dazwischenliegenden Rohre sind auf einer anderen Linie geführt.

In Fig. 3b ist die Schnittansicht, die in Fig. 1 mit dem Buchstaben B dargestellt ist, aufgezeigt.

Eine weitere Ausführungsform zeigt Fig. 4. Hier ist die Darstellung der in Fig. 1 mit dem Buchstaben A angedeu­ teten Aufsicht gewählt. Sowohl der äußere Seitenbereich 12 als auch der innere Seitenbereich 14 besteht jeweils aus einem spiralförmig aufgebügelten Eisenblech. Dieses Verfahren ist fertigungstechnisch besonders einfach.

In den Fig. 5a bis c sind verschiedene Möglichkeiten der Verbindung zwischen dem Boden 20 und den Seitenbe­ reichen 12 und 14 dargestellt.

In Fig. 5a ist die einfachste Möglichkeit aufgezeigt, der Bodenbereich 20 deckt die gesamte Breite des U-Schenkels ab, die Seitenteile 12 und 14 sind auf Stoß gesetzt. Diese Ausführungsform ist fertigungstechnisch einfach zu verwirklichen, als Nachteil sind ungleiche Flußdichten in den einzelnen Blechen in Kauf zu nehmen.

Eine Alternative mit gleichmäßiger Verteilung der Flußdichten ist in Fig. 5b dargestellt. Der mit dem Bodenteil 20 zusammenstoßende Teil des Seitenbereiches 12 wird auf Gehrung 22 abgeschrägt und aneinandergefügt, und entsprechend auch der Abschnitt, an dem die Innen­ bleche 14 mit den Bodenblechen 20 zusammenstoßen.

Eine Alternative zeigt die Fig. 5c. Dort werden die Blechpakete nicht insgesamt auf Gehrung abgeschrägt, sondern die einzelnen Blechlagen jeweils unterschiedlich lang gehalten, so daß sie stufenförmig hervorstehen. Die in den Seitenbereichen und im Bodenbereich der Wicklung 16 benachbarten Bleche sind dabei die kürzesten, die jeweils nachfolgenden Bleche stehen über und bilden damit eine Stufe.

Gegebenenfalls können auch zwei oder mehr Bleche, wie mit dem Bezugszeichen 26 dargestellt, zu einer gemeinsa­ men Stufe zusammengefaßt werden.

Die Stufen greifen, wie bei dem Bezugszeichen 22 der Fig. 5c dargestellt, ineinander ein und stellen somit ebenfalls eine gleichmäßige Verteilung der Flußdichten sicher.

Die verschiedenen Ausführungsformen können auch mitein­ ander kombiniert werden, so ist beispielsweise es mög­ lich, einen Teil des Eisenkernes, beispielsweise den inneren Teil 14, aus geschlitzten Blechen, bestehend aus konzentrischen Rohren, herzustellen, während der äußere Teil 12 spiralförmig gewickelt wird.

Die Übergänge zwischen dem Bodenteil 20 und den Seiten­ teilen 12 und 14 können sowohl bei den spiralförmig gewickelten Eisenblechen als auch bei den konzentrisch rohrförmig angeordneten Eisenblechen verwirklicht wer­ den.

Der Zuschnitt als Gehrung ist auch mit radial angeordne­ ten Blechen zu verwirklichen.

Claims (7)

1. Topfmagnet mit einem in etwa ringförmig ausgebildeten Spulenkörper, der an zwei Seiten und am Boden von ferromagnetischem Material umfaßt ist, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das ferromagnetische Material aus Eisenblechen besteht, und die Bleche zumindest in einem Seitenbereich spiralförmig gewickelt sind.

2. Topfmagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das spiralförmig gewickelte Blech einstückig ist.

3. Topfmagnet mit einem in etwa ringförmig ausgebildeten Spulenkörper, der an zwei Seiten und am Boden von ferromagnetischem Material umfaßt ist, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das ferromagnetische Material aus Eisenblechen besteht, und die Seitenbereiche aus kon­ zentrisch angeordneten geschlitzten Rohren zusammen­ gesetzt sind.

4. Topfmagnet nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze nicht miteinander fluchten.

5. Topfmagnet mit einem in etwa ringförmig ausgebildeten Spulenkörper, der an zwei Seiten und am Boden von ferromagnetischem Material umfaßt ist, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das ferromagnetische Material aus Eisenblechen besteht, wobei die Seiten und der Boden aus getrennten Blechpaketen ausgebildet sind.

6. Topfmagnet nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die getrennten Blechpakete an ihren gegenseitigen Stoßstellen auf Gehrung abgeschrägt sind.

7. Topfmagnet nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die getrennten Blechpakete an ihren gegenseitigen Stoßstellen in Stufen abgeschrägt sind und die ein­ zelnen Stufen ineinander greifen.