DE3904921A1 - Lamellierter eisenkern, insbesondere fuer transformatoren mit ineinander verschachtelten blechlamellen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft lamellierte Eisenkerne, insbesondere für Transformatoren, mit in jeder Lage aneinanderstoßenden Enden von Blechlamellen der Schenkel und Joche, wobei die Blechlamel­ len jeweils n Blechlagen mit n Positionen der Stoßstellen dar­ stellen und wobei die Blechlamellen aus benachbarten Blechlagen sich an den Stoßstellen überlappen.

Derartige Eisenkerne sind Bestandteil von Großtransformatoren mit Abmessungen in der Größenordnung von Metern bei einem Gewicht von einigen Tonnen und werden üblicherweise aus mitein­ ander verschachtelten Stapeln von Blechlamellen zusammengesetzt. Zur gleichzeitigen Gewährleistung ausreichend großer Reibflä­ chen und verlustarmer Übergänge des vom Eisenkern geführten Magnetflusses zwischen benachbarten Blechlamellen werden diese an den Übergangszonen von Schenkeln und/oder Jochen wechsel­ sinnig mit sich überlappenden Stoßstellen ineinandergeschach­ telt. Dabei ergibt sich im Längsquerschnitt von jeweils n Blechlagen ein der Überlappung entsprechendes Muster mit zwei Positionen der Stoßstellen und mit jeweils gleichen Reibflächen zwischen benachbarten Blechlagen (C. Heck, "Magnetische Werkstoffe und ihre technische Anwendung", Hüthig Verlag, 2. Aufl., Heidelberg 1975, S. 310 ff). Nachteilig sind hierbei hohe Ummagnetisierungsverluste im Bereich der Stoßstellen der Schenkel und/oder der Joche.

Durch die US-Patentschrift 36 11 234 ist auch schon eine treppenförmige Überlappung von jeweils n Blechlagen bekannt. Im Längsquerschnitt ergeben sich n Positionen der Stoßstellen. Dabei sind die Reibflächen aufeinander folgender Blechlagen senkrecht zu den Stoßstellen und parallel zur Blechlamellen­ ebene um gleiche und einem großen Vielfachen der Lamellenstär­ ke entsprechende Abstände versetzt. Nachteilig ist hierbei, daß die Einzelreibflächen klein sind und schon eine verhältnis­ mäßig kleine Verschiebung der Blechlamellen an den Stoßstellen eine große relative Verringerung der Reibfläche bewirkt. Diese Verringerung der Reibfläche hat eine nicht unerhebliche Vermin­ derung der durch Flächenpressung bei der Fertigung des Eisen­ kerns entstehenden und den Kern zusammenhaltenden Reibkraft zur Folge.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Eisenkern zu schaffen, bei dem die Sicherheit gegen Auseinanderfallen verbessert ist und gleichzeitig die Ummagnetisiserungsverluste möglichst gering sind.

Diese Aufgabe wird für lamellierte Eisenkerne der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die n Positionen der Stoßstellen in zwei Gruppen unterteilt sind, wobei bei geradzahligem n die eine Gruppe die Positionen 1 bis und die andere Gruppe die Positionen

umfaßt und wobei bei ungeradzahligem n die eine Gruppe die Positionen 1 bis und die andere Gruppe die Positionen

umfaßt und daß die aufeinanderfolgenden n Blechlagen alternierend den Gruppen entnommen sind.

Dabei wird eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung dadurch erreicht, daß die Anzahl der Blechlagen gleich sechs ist und daß jede der n Blechlagen aus zwei übereinanderliegenden, kongruenten Schichten von Blechlamellen besteht.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind im Anspruch 4 angegeben.

Erfindungsgemäß gestaltete Eisenkerne haben den Vorteil, daß auch bei auf jeweils gleiche Längen geschnittene Blechlamellen der Schenkel und Joche allein durch die Überlappung an den Stoß­ stellen von Schenkel- und/oder Jochblechen relativ große Reib­ flächen bei gleichzeitig geringen Ummagnetisierungsverlusten entstehen, so daß auch noch bei großen Fertigungstoleranzen eine sichere Überlappung gewährleistet ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeich­ nung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines dreischenkligen Eisenkerns aus ineinander verschachtelten Blechlamellen und

Fig. 2 einen Schnitt senkrecht zur Blechlamellenebene an der Stoßstelle der rechten vorderen Ecke des Eisenkerns entlang der Linie II-II in Fig. 1 in etwas vergrößertem Maßstab.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Ein dreischenkliger Eisenkern 10 ist gemäß Fig. 1 aus einzel­ nen Blechlamellen 11 bis 16 in mehreren Blechlagen aufgelegt. Dabei sind die Blechlagen in Umfangsrichtung des Eisenkerns 10 wechselsinnig verschoben. Jede der Blechlagen besteht aus zwei Außenschenkelblechen 11, aus einem Mittelschenkelblech 12, aus zwei oberen Jochblechen 13, 14 und aus zwei unteren Jochblechen 15, 16. Die Längskanten einander entsprechender Blechlamellen 11 bis 16 aufeinanderfolgender Lagen liegen genau übereinander.

Die Blechlamellen 11 bis 16 schließen an den Enden Stoßstellen 17 ein. In der perspektivischen Darstellung sind im wesentlichen nur die Stoßstellen 17 der obersten Blechlage zu erkennen. Bei den folgenden Blechlagen sind nur die zur Blechlamellenebene senkrechten Komponenten der Stoßstellen 17 sichtbar dargestellt. Dabei sind die Stoßstellen 17 von Blechlage zu Blechlage in Umfangsrichtung des Eisenkerns 10 gegeneinander versetzt und werden von jeweils benachbarten Blechlagen überlappt.

Im Querschnitt der vorderen rechten Ecke des Eisenkerns 10 entlang der Linie II-II sind für ein Ausführungsbeispiel mit n gleich sechs die Positionen der Stoßstellen dargestellt. In dieser Darstellung sind die Stoßstellen der Positionen 1, 2, 3 von einer Blechlage zur übernächsten Blechlage um jeweils das gleiche Maß in einer Richtung gestuft und die Stoßstellen der Positionen 4, 5, 6 von einer Blechlage zur übernächsten Blech­ lage um jeweils das gleiche Maß in derselben Richtung gestuft, wobei die Stoßstelle an der Position 4 gegen die Stoßstelle an der Position 3 um dasselbe Maß in entgegengesetzter Richtung verschoben ist.

Durch die erfindungsgemäße Unterteilung der Blechlagen in zwei Gruppen - mit jeweils um gleiche Maß an den Stoßstellen überlap­ penden Blechlamellen - und durch die Schichtung der Blech­ lagen abwechselnd aus der einen und der anderen Gruppe ergibt sich für die Positionen der Stoßstellen die Reihenfolge 1, 4, 2, 5, 3, 6.

Die erfindungsgemäße Verschachtelung ist bei allen Eisenkernen für große Transformatoren und Drosselspulen anwendbar.

Claims (4)

1. Lamellierter Eisenkern, insbesondere für Transformatoren, mit in jeder Lage aneinander stoßenden Enden von Blechlamellen (11 bis 16) der Schenkel und Joche, wobei die Blechlamellen jeweils n Blechlagen mit n Positionen der Stoßstellen (17) darstellen und wobei die Blechlamellen (11 bis 16) aus benachbarten Blech­ lagen sich an den Stoßstellen (17) überlappen, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die n Positionen der Stoßstellen (17) in zwei Gruppen unter­ teilt sind,
  • - wobei bei geradzahligen n die eine Gruppe die Positionen 1 bis und die andere Gruppe die Positionen umfaßt und
  • - wobei bei ungeradzahligen n die eine Gruppe die Positionen 1 bis und die andere Gruppe die Positionen umfaßt und
• - daß die aufeinanderfolgenden n Blechlagen alternierend den Gruppen entnommen sind.

2. Lamellierter Eisenkern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Blechlagen gleich sechs ist.

3. Lamellierter Eisenkern nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede der n Blechlagen aus zwei übereinanderliegenden, kongruenten Schichten von Blechlamellen (11 bis 16) besteht.

4. Lamellierter Eisenkern nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Über­ lappung benachbarter Blechlagen an den Stoßstellen (17) größer als das 10-fache der Lamellenstärke ist, so daß bei einer Verschie­ bung der Blechlamellen um einige Lamellenstärken noch eine Über­ lappung an den Stoßstellen (17) gewährleistet ist.