DE3918187A1

DE3918187A1 - Iron core for electromagnetic appliances

Info

Publication number: DE3918187A1
Application number: DE19893918187
Authority: DE
Inventors: Eugen Dr Nolle; Hugo-Werner Geschka
Original assignee: E Blum GmbH and Co
Current assignee: E Blum GmbH and Co
Priority date: 1988-06-13
Filing date: 1989-06-03
Publication date: 1989-12-21

Abstract

The invention relates to an iron core for electromagnetic appliances such as transformers, inductors, magnetic voltage stabilisers and similar appliances, having at least two yokes which are wound from soft-magnetic strip material and are at a distance from one another and which accommodate between them at least three laminated limbs whose end surfaces, which are used as abutment points, rest against mating abutment points on the yokes.

Description

Die Erfindung betrifft Eisenkerne für elektromagnetische Geräte, wie Transformatoren, Drosseln, magnetische Span nungskonstanthalter und ähnliche Geräte mit wenigstens zwei aus weichmagnetischem Bandmaterial gewickelten, ringförmigen Jochen, die voneinander beabstandet sind und zwischen sich zumindest drei Schenkel aufnehmen, welche über ihre als Stoßstellen dienenden Stirnflächen an Gegenstoßstellen der Joche anliegen.The invention relates to iron cores for electromagnetic Devices such as transformers, chokes, magnetic chips voltage stabilizers and similar devices with at least two ring-shaped wound from soft magnetic strip material Yokes that are spaced apart and between them take up at least three legs, which over their as End faces serving joints at counter joints of the Yokes.

Die bisher bekannten Eisenkerne dieser Art haben den Nachteil, daß sie bei höherer Magnetflußdichte hohe Geräusche erzeugen, hohe Eisenverluste sowie einen hohen Schein leistungsbedarf haben. Das zwingt, bei Verminderung dieser Nachteile, zu geringeren Magnetflußdichten, damit zu geringerer Leistung oder zu großen Eisenquerschnitten und häufig zu Ausnehmungen im Kern zur Führung der Spannelemente.The previously known iron cores of this type have the Disadvantage that they have high noise at higher magnetic flux density generate high iron losses as well as a high bill have power requirements. That forces you to decrease this Disadvantages, too low magnetic flux densities, so too less power or too large iron cross sections and often to recesses in the core for guiding the clamping elements.

Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, die vorerwähnten Nachteile zu vermeiden und einen Eisenkern der eingangs genannten Art zu schaffen, der - auch bei hoher Flußdichte - eine wesentlich geringere Geräuschentwicklung aufweist, weiterhin sich durch geringes Gewicht, kompakte Bauweise, niedrige Verluste sowie leichte Magnetisierbarkeit auszeichnet.The present invention had for its object to avoid the aforementioned disadvantages and to create an iron core of the type mentioned, which - even with a high flux density - has a significantly lower noise level, furthermore by low weight, compact design, low losses and easy magnetization distinguished.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erzielt, daß die mecha nische Verbindung der Schenkel mit den Jochen durch unmittel bar entlang der Schenkel geführten Spannelemente, wie Spannschrauben oder Spannbändern mit Schraubenenden ge schieht, so daß der Eisenquerschnitt nicht durch Ausnehmungen gemindert ist. Die Querverbindung geschieht mittels Spann teilen, wie Spannlaschen, die oberhalb bzw. unterhalb des jeweiligen Joches angeordnet sind, um den Spanndruck der Befestigung zwischen Jochen und Schenkeln aufnehmen zu können.According to the invention this is achieved in that the mecha African connection of the legs with the yokes by direct bar clamping elements guided along the legs, such as Tensioning screws or straps with screw ends happens so that the iron cross section is not through recesses is diminished. The cross connection is made by means of tension share, like tension tabs, which are above or below the respective yokes are arranged to the clamping pressure of the Attachment between the yokes and thighs can.

Eine leichte Magnetisierbarkeit trotz hoher Flußdichte kann dadurch erzielt werden, daß die Stoßstellen der Schenkel und/oder Gegenstoßstellen der Joche geschliffen und zur Be seitigung der dabei gebildeten Schleifgrate nachbehandelt sind. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ist gewähr leistet, daß im Bereich der Berührungsflächen zwischen den gewickelten Jochen und den Schenkeln eine praktisch voll flächige Anlage vorhanden ist, so daß ein optimaler Feldüber gang zwischen den einzelnen Kernteilen gewährleistet ist. Weiterhin wird durch die Beseitigung der durch den Schleif prozeß eventuell gebildeten metallischen Verbindungen zwischen den einzelnen Blechlagen bzw. Blechwindungen vermieden, daß ein magnetischer und auch elektrischer Kurzschluß im Eisenkern entsteht, wodurch auch die Wir belströme auf das Minimum reduziert werden können und eine unzulässig hohe Erwärmung vermieden wird. Weiterhin kann durch die vollflächige Anlage von Stoßstellen und Gegenstoß stellen der einzelnen Kernteile die mechanische Stabilität des Eisenkerns verbessert werden, und es können weiterhin Geräusche im Eisenkern aufgrund von auftretenden Vibrationen vermieden werden und dies auch bei hoher Flußdichte.Easy magnetization despite high flux density can can be achieved in that the joints of the legs and / or mating joints of the yokes ground and for loading after-treatment of the grinding burrs formed are. The measures according to the invention guarantee does that in the area of contact between the coiled yokes and the legs a practically full flat system is available, so that an optimal field over corridor between the individual core parts is guaranteed. Furthermore, by eliminating the abrasion process possibly formed metallic connections between the individual sheet layers or sheet turns avoided that a magnetic and also electrical Short circuit arises in the iron core, which also causes the we belstrome can be reduced to a minimum and one excessive heating is avoided. Furthermore can through the full-surface creation of joints and counter-impact provide the individual core parts with mechanical stability of the iron core can be improved and it can continue Noise in the iron core due to vibrations can be avoided, even with a high flux density.

Die nach dem Schleifen erfolgende Nachbehandlung zum Abtragen der eventuell gebildeten Materialbrücken eignet sich in vorteilhafter Weise eine chemische Behandlung, wobei diese insbesondere an den Stoßstellen der Schenkel angewandt werden kann. Zur Beseitigung der Materialbrücken bzw. Schleifgrate kann auch ein elektrolytisches Abtragen, ein Scheuern oder Trowalisiervorgang oder aber auch ein Strahl prozeß, wie beispielsweise Sandstrahlen, in Betracht gezogen werden. Wie bereits erwähnt, wird jedoch vorzugsweise ein chemisches Abtragen angewandt.The after-treatment after removal for grinding the material bridges that may be formed are suitable in advantageously a chemical treatment, this especially applied at the joints of the legs can be. To remove the material bridges or Grinding burrs can also include electrolytic removal Scouring or tumbling or a jet process, such as sandblasting will. As already mentioned, however, one is preferred chemical abrasion applied.

Für die Funktion des mit einem erfindungsgemäßen Eisenkern ausgerüsteten elektromagnetischen Gerätes kann es von besonderem Vorteil sein, wenn die gewickelten Joche, zumindest im Bereich der Gegenstoßstellen, mit denen sie an den Stoßstellen der Schenkel zur Anlage kommen, einer Hitzebehandlung unterzogen sind, da dadurch die eventuell durch den Schleifvorgang verursachten Gefügeänderungen praktisch beseitigt werden können, wodurch in diesen Bereichen die ursprünglich vorhandenen elektromagnetischen Eigenschaften wieder hergestellt werden. Besonders zweckmäßig kann es dabei sein, wenn die gewickelten Joche nach dem Schleifen, zumindest im Bereich der Gegenstoßstellen, einer Temperatur oberhalb der Curietemperatur unterzogen werden, so daß beim Abkühlen in diesen Bereichen wieder die ursprünglich vorhandenen kristallographischen bzw. elektromagnetischen Eigenschaften vorhanden sind. Für viele Anwendungsfälle wird es besonders vorteilhaft sein, wenn nach dem Schleifen die gewickelten Joche als Ganzes einer Hitzebehandlung unterzogen werden, z. B. einer Glühbehandlung, die oberhalb der Curietemperatur erfolgen kann, da dadurch nicht nur die durch das Schleifen verursachten Gefügeänderungen beseitigt werden können, sondern auch die durch das Wickeln in das Bandmaterial eingebrachten Spannungen.For the function of with an iron core according to the invention equipped electromagnetic device it can from be particularly advantageous if the wound yokes, at least in the area of the mating points with which they are the joints of the legs come to rest, one Are subjected to heat treatment, as this may structural changes caused by the grinding process can be practically eliminated, resulting in this Areas the originally existing electromagnetic Properties are restored. Particularly useful can it be if the wound yokes after the Grinding, at least in the area of the butt joints, one Be subjected to temperature above the Curie temperature, so that when cooling in these areas again the original existing crystallographic or electromagnetic Properties are present. For many applications it can be particularly advantageous if after grinding the coiled yokes as a whole are subjected to heat treatment be, e.g. B. an annealing treatment above the Curie temperature can take place, because this not only the structural changes caused by grinding are eliminated can be, but also by wrapping in the Tape material introduced tensions.

Um das Wickeln der Joche zu erleichtern, kann es auch zweckmäßig sein, wenn das die gewickelten Joche bildende weichmagnetische Bandmaterial vor dem Wickeln einer Glüh behandlung unterzogen wird. Die so gewickelten Joche können dann, wie bereits vorbeschrieben, bearbeitet und gegebenen falls einer Hitzebehandlung bzw. thermischen Behandlung unterzogen werden.To make it easier to wrap the yokes, it can also be expedient if that which forms the wound yokes soft magnetic tape material before winding a glow undergoes treatment. The yokes so wound can then, as already described, edited and given if a heat treatment or thermal treatment be subjected.

Weiterhin kann es für die Herstellung des erfindungsgemäßen Eisenkerns angebracht sein, wenn wenigstens die Joche, zumindest im Bereich ihrer Gegenstoßstellen, mit sauerstoff reicher Flamme geflämmt werden, wobei die Joche vor diesem Flämmvorgang einer Glühoperation unterzogen worden sein können. Durch das Flämmen der Gegenstoßstellen mit einer sauerstoffreichen Flamme können unter anderem in einfacher Weise die während der Schleifvorganges eventuell gebildeten Materialbrücken zwischen den einzelnen Wickellagen beseitigt werden. Diese durch Schleifgrate bzw. durch Schleifspäne gebildeten Materialbrücken können jedoch auch in ähnlicher Weise, wie bereits im Zusammenhang mit den Schenkeln beschrieben, beseitigt werden. Auch können die Schenkel, zumindest im Bereich ihrer Stoßstellen, in ähnlicher Weise wie die Joche einer Hitzebehandlung bzw. thermischen Behandlung unterzogen werden. So können die Stoßstellen z.B. geflämmt werden anstatt chemisch behandelt.Furthermore, it can be used for the production of the invention Iron core, if at least the yokes, at least in the area of their mating joints, with oxygen rich flame, the yokes in front of this Flame process have been subjected to an annealing operation can. By flaming the abutment points with one Oxygen-rich flame can be used in simple Way the possibly formed during the grinding process Material bridges between the individual winding layers have been eliminated will. This by grinding burrs or by chips However, material bridges formed can also be used in a similar way Way, as already related to the thighs described, eliminated. Also the legs, at least in the area of their joints, in a similar way like the yokes of a heat treatment or thermal Undergo treatment. For example, the joints can be flamed instead of chemically treated.

Für den Aufbau des erfindungsgemäßen Eisenkerns kann es von besonderem Vorteil sein, wenn die gewickelten Joche eine kreisringförmige Gestalt aufweisen, wobei zur Erzielung eines symmetrischen Aufbaus des Eisenkerns bezüglich der magneti schen Kraftlinienlänge bzw. Kraftflußlänge die Schenkel gleichmäßig über den Umfang der kreisringförmigen Joche verteilt sein können.For the construction of the iron core according to the invention, it can be from be of particular advantage if the wound yokes are one have an annular shape, wherein to achieve a symmetrical structure of the iron core with respect to the magneti the length of the line of force or the length of the force flow the legs evenly over the circumference of the circular yokes can be distributed.

Für die Herstellung des Eisenkerns kann es besonders zweckmäßig sein, wenn die Schenkel aus Blechlamellen bestehen, die zu Kernblöcken verbacken sind. Die Blöcke können dabei derart ausgebildet sein, daß sie einen an die Innenausnehmung der Spule bzw. des Spulenkörpers angepaßten Querschnitt aufweisen, z.B. einen quadratischen Querschnitt. It can be special for making the iron core be useful if the legs are made of sheet metal lamellae exist that are baked into core blocks. The blocks can be designed such that they are one to the Adapted inner recess of the coil or the bobbin Have cross-section, e.g. a square cross section.

Für die Funktion eines mit einem erfindungsgemäßen Eisenkern ausgerüsteten elektromagnetischen Gerätes kann es besonders vorteilhaft sein, wenn der Eisenquerschnitt eines Schenkels zum Eisenquerschnitt eines Joches ein Verhältnis von annähernd 1 : 0,6 bis 0,8 aufweist. Es kann weiterhin angebracht sein, wenn die gewickelten Joche einen zumindest annähernd quadratischen Querschnitt aufweisen.For the function of an iron core according to the invention equipped electromagnetic device it can be special be advantageous if the iron cross section of a leg a ratio of to the iron cross section of a yoke approximately 1: 0.6 to 0.8. It can continue be appropriate if the wound yokes at least one have approximately square cross-section.

Weiterhin ist es von Vorteil, wenn zumindest die Schenkel aus Band- bzw. Blechmaterial hergestellt werden, das kornorientiert ist, wobei die elektromagnetische Vorzugsrich tung der Schenkel zumindest annähernd rechtwinklig zu den Gegenstoßstellen der Joche verläuft. Obwohl die Joche aus kornorientiertem Blechmaterial hergestellt werden können, kann es für viele Einsatzfälle besonders vorteilhaft sein, wenn ein doppeltexturiertes Material, also ein Material mit zwei magnetischen Vorzugsrichtungen oder ein amorpher magnetischer Werkstoff eingesetzt wird, da dadurch der im Eisenkern vorhandene Umlenkwiderstand für die Kraftlinien bzw. den magnetischen Fluß beim Übergehen von den Schenkeln in die Joche und umgekehrt, verringert werden kann.Furthermore, it is advantageous if at least the legs be made from strip or sheet material, the is grain-oriented, with the preferred electromagnetic direction tion of the legs at least approximately at right angles to the Counter-joints of the yokes run. Although the yokes out grain-oriented sheet material can be produced, it can be particularly advantageous for many applications, if a double-textured material, i.e. a material with two magnetic preferred directions or one amorphous magnetic material is used, as this means that the Iron core existing deflection resistance for the power lines or the magnetic flux when passing from the legs into the yokes and vice versa.

Weiterhin kann es für den Aufbau eines erfindungsgemäßen Eisenkerns vorteilhaft sein, wenn die einzelnen Wickellagen der Joche und die einzelnen Lagen bzw. Blechlamellen der Schenkel parallel zueinander verlaufen, wobei es darüber hinaus von Vorteil sein kann, wenn die Blechlamellen der Schenkel zumindest annähernd tangential zu den Lagen der gewickelten Joche ausgerichtet sind, das bedeutet also, praktisch in Umfangsrichtung weisen.Furthermore, it can be used to build an inventive Iron core can be advantageous if the individual winding layers the yokes and the individual layers or sheet metal lamellas of the Legs run parallel to each other, being above it can also be advantageous if the sheet metal fins Legs at least approximately tangential to the layers of the coiled yokes, so that means point practically in the circumferential direction.

Der Zusammenhalt des Eisenkerns kann in einfacher Weise dadurch gewährleistet werden, daß eine mechanische Verbindung der Schenkel mit den Jochen mittels Spannankern, wie Spannschrauben erfolgt, die jeweils zwischen einem Schenkel und einer darauf vorgesehenen Elektrowicklung verlaufen und an der Außenseite des Eisenkerns quer zu den gewickelten Jochen verlaufende Spannlaschen in Richtung aufeinander zu verspannen. Zur Reduzierung der Wirbelstromverluste bzw. Eisenverluste können in vorteilhafter Weise Spannanker und/oder Spannlaschen verwendet werden, die gegenüber dem Eisenkern isoliert sind. Die mechanische Verbindung der Schenkel und der Joche können in einfacher Weise mittels an der Außenseite des Eisenkerns auf die Joche aufgelegten kreisringförmigen Ringen oder Scheiben erfolgen, die über Spannanker, wie Spannschrauben in Richtung aufeinander zu verspannt sind, wodurch die Schenkel zwischen den Jochen eingeklemmt werden.The cohesion of the iron core can be done in a simple manner thereby ensuring that a mechanical connection the leg with the yokes by means of tension anchors, such as Tensioning screws are made, each between one leg and an electrical winding provided thereon and on the outside of the iron core across the coiled Yokes extending tension tabs towards each other tense. To reduce eddy current losses or Iron losses can advantageously be tension anchors and / or tension tabs are used, which compared to the Iron core are insulated. The mechanical connection of the Legs and the yokes can be easily attached the outside of the iron core placed on the yokes circular rings or disks are made over the Tension anchors, like tension screws towards each other are braced, causing the thighs between the yokes be pinched.

Eine Reduzierung der Wirbelstromverluste und Eisenverluste kann auch dadurch erzielt werden, daß die Spannanker und/oder die Spannlaschen und/oder die Spannringe aus einem nicht elektromagnetischen Material bestehen, wie z. B. Aluminium oder einem Chrom-Nickel-Stahl, z.B. V2A. A reduction in eddy current losses and iron losses can also be achieved in that the tension anchor and / or the clamping tabs and / or the clamping rings from one not electromagnetic material exist such. B. aluminum or a chrome-nickel steel, e.g. V2A.

Anhand der Fig. 1 bis 6 sei die Erfindung näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to FIGS. 1 to 6.

Dabei zeigt:It shows:

Die Fig. 1 und 1a eine mechanische Verbindungsmöglichkeit zwischen den Jochen und den Schenkeln eines erfindungsgemäßen Eisenkerns und Figs. 1 and 1a a mechanical connection possibility between the yokes and the legs of an iron core according to the invention and

die Fig. 1b und 1c eine weitere Verbindungsmöglichkeit zwischen den Jochen und den Schenkeln eines Eisenkerns, Figs. 1b and 1c a further connectivity between the yokes and the legs of an iron core,

die Fig. 2 bis 6a weitere konstruktive Ausgestaltungsfor men erfindungsgemäßer Eisenkerne. Figs. 2 through 6 a further constructive Ausgestaltungsfor men inventive iron cores.

In den Fig. 1 und 1a ist eine Befestigung für den Zusammenhalt der Joche 12 und der Schenkel 11, von denen lediglich einer gezeichnet ist, dargestellt. Die zwischen den Ringjochen 13 eingespannten Schenkel 11 nehmen eine Elektro spule 16 auf. Zwischen der Spule 16 a bzw. dem diese aufneh menden Spulenkörper 16 b und dem darin aufgenommenen Schenkel 11 ist radial innen und radial außen ein Freiraum 17 a, 17 b vorhanden, durch welche sich die Spannelemente in Form von Schrauben erstrecken. Auf die über die Ringjoche 13 hinaus ragenden Bereiche der Schrauben 18 sind Spannmittel in Form von Spannleisten 19 aufgesteckt, welche gegen die äußeren Flächen der Ringjoche 13 mittels Muttern 20 verspannt sind. Um einen zumindest annähernd gleichmäßigen Verspanndruck auf die einzelnen Wickellagen der Ringjoche 13 zu erzielen, können letztere zumindest im Anlagebereich der Spannmittel 19 in ähnlicher Weise egalisiert sein, wie dies in Verbindung mit den Stoßstellen 2 bzw. Gegenstoßstellen 4 gemäß Fig. 2 noch beschrieben wird. Die Spannleisten 19 können aus einem nicht elektromagnetischen Material hergestellt sein oder es können zumindest zwischen den Spannlaschen 19 und den Ringjochen 3 Isolierschichten angeordnet werden. Anstatt einzelne Spannleisten 19 können auch kreisringförmige, sich über den Umfang der Joche 13 erstreckende Spannmittel verwendet werden, die entsprechende Ausnehmungen aufweisen für den Durchlaß der mit einem Gewinde versehene Endbereiche der Schrauben 18. Durch letztere Maßnahme kann die Montage vereinfacht werden, da die Zahl der erforderlichen Einzelele mente reduziert werden kann.In Figs. 1 and 1a, an attachment for the cohesion of the yokes 12 and the legs 11, only one of which is shown, is shown. The legs 11 clamped between the ring yokes 13 accommodate an electric coil 16 . Between the coil 16 a or the bobbin 16 b receiving this and the leg 11 received therein, a free space 17 a , 17 b is provided radially inside and radially outside, through which the tensioning elements extend in the form of screws. Clamping means are mounted in the form of clamping strips 19 to the projecting above the 13 Ringjoche addition, portions of the screws 18 which are tightened against the outer faces of Ringjoche 13 by means of nuts 20th In order to achieve an at least approximately uniform tensioning pressure on the individual winding layers of the ring yokes 13 , the latter can be equalized at least in the contact area of the tensioning means 19 in a similar manner, as will be described in connection with the butt joints 2 or counter-butt joints 4 according to FIG. 2. The clamping strips 19 can be made of a non-electromagnetic material or at least 3 insulating layers can be arranged between the clamping tabs 19 and the ring yokes. Instead of individual clamping strips 19 , circular clamping means extending over the circumference of the yokes 13 can also be used, which have corresponding recesses for the passage of the threaded end regions of the screws 18 . By the latter measure, the assembly can be simplified, since the number of required elements can be reduced.

Bei der in den Figuren 1b und 1c dargestellten Befestigung für den Zusammenhalt der Joche 13 und der Schenkel 11 liegt der untere Joch 13 auf einer kreisringartigen Platte 19 a auf, welche mit Gewinde versehene Bohrungen 20 a besitzt, in welche die ein Gewinde aufweisenden Enden der Spannanker 18 eingeschraubt werden können. Die Trägerplatte 19 a besitzt weiterhin drei über den Umfang gleichmäßig verteilte Vorsprünge bzw. Nocken 20 b, welche, in Umfangsrichtung betrachtet, zwischen den Gewindebohrungen 20 a vorgesehen sind. Die Vorsprünge 20 b besitzen jeweils eine axiale Ausnehmung 20 c, die zur Aufnahme von Befestigungsschrauben dienen können. Es kann somit das in den Fig. 1b und 1c teilweise dargestellte elektromagnetische Gerät über die Platte 19 a in einfacher Weise an einem Trägerbauteil befestigt werden. Der obere Joch 13 ist in ähnlicher Weise, wie dies in Verbindung mit den Fig. 1 und 1a beschrieben wurde, mittels Spannleisten 19 und Muttern 20 befestigt.In the attachment shown in Figures 1b and 1c for the cohesion of the yokes 13 and the legs 11 , the lower yoke 13 rests on an annular plate 19 a , which has threaded bores 20 a , in which the threaded ends of the Anchor 18 can be screwed. The carrier plate 19 a further has three projections or cams 20 b evenly distributed over the circumference, which, viewed in the circumferential direction, are provided between the threaded bores 20 a . The projections 20 b each have an axial recess 20 c , which can be used to hold fastening screws. It can thus be fixed in the Figs. 1b and 1c, partially electromagnetic device via the plate 19 a in a simple manner to a carrier component. The upper yoke 13 is fastened in a similar manner, as has been described in connection with FIGS. 1 and 1a, by means of clamping bars 19 and nuts 20 .

In der Draufsicht gemäß Fig. 1c ist zur besseren Über sichtlichkeit der obere Joch 13 nicht dargestellt.In the plan view of FIG. 1c of the upper yoke 13 is not shown for better About sichtlichkeit.

Der in Fig. 2 dargestellte Eisenkern besitzt drei Schenkel 1, die block- bzw. quaderförmig ausgebildet sind und aus aufeinandergeschichteten Blechlamellen 1 a bestehen, welche miteinander verbunden sind, z.B. durch eine Klebeverbindung mittels Backlack. An ihren Endbereichen besitzen die Schenkel 1 Kopf- bzw. Stirnflächen 2, welche Stoßstellen bilden, an denen als Ringbandkern ausgebildete Ringjoche 3 über Gegenstoßstellen 4 anliegen. Die zwischen den beiden Ringjochen 3 aufgenommenen Schenkel 1 sind über den Umfang der Joche gleichmäßig verteilt.The iron core shown in Fig. 2 has three legs 1 , which are block-shaped or cuboid and consist of stacked sheet metal lamellae 1 a , which are connected to each other, for example by an adhesive connection using baking lacquer. At their end regions, the legs 1 have head or end faces 2 , which form abutting points, against which ring yokes 3 designed as a ring band core rest over counter-abutting points 4 . The legs 1 received between the two ring yokes 3 are evenly distributed over the circumference of the yokes.

Die Schenkelstirnflächen 2, welche die Verbindung für den Feldübergang zu den Ringjochen 3 gewährleisten sind geschlif fen und zur Beseitigung der dabei evtl. gebildeten Schleif grate chemisch nachbehandelt.The end faces of the legs 2 , which ensure the connection for the field transition to the ring yokes 3 , are ground and chemically post-treated to remove the grinding burrs which may be formed.

Die Ringjoche 3 sind wenigstens im Bereich ihrer Gegenstoß stellen 4 geschliffen, wobei in einfacher Weise auch die gesamte Seite der Ringjoche 3, welche einem Schenkel 1 zugekehrt ist, geschliffen werden kann. Nach dem Schleifen werden die Ringjoche 3 zur Beseitigung der evtl. gebildeten Schleifgrate und zur Rekristallisation des Bandmaterials thermisch nachbehandelt. Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Ringjoche 3 auf eine Temperatur erhitzt werden, die höher liegt als die Curietemperatur des verwendeten Blechmaterials.The ring yokes 3 are ground at least in the area of their counter-abutment 4 , and the entire side of the ring yokes 3 , which faces one leg 1 , can also be ground in a simple manner. After grinding, the ring yokes 3 are post-treated to remove any grinding burrs that may have formed and to recrystallize the strip material. It is expedient if the ring yokes 3 are heated to a temperature which is higher than the Curie temperature of the sheet material used.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Schenkel 1 derart ausgelegt, daß der Eisenquerschnitt praktisch quadratisch ist, wohingegen der Eisenquerschnitt der Ringjoche 3 rechteckig ausgebildet ist. Hierfür entspricht die Schichthöhe b der Blechlamellen 1 a der Breite b einer solchen Lamelle 1 a, und die Bandbreite h der gewickelten Ringjoche 3 ist geringer als die gewickelte Breite der Ringjoche 3, welche in etwa der Schichthöhe b der Blechlamel len 1 a entspricht. Zweckmäßig ist es, wenn die zu den Ringjochen 3 tangential verlaufende Breite b der Schenkel 1, welche bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 der Breite einer Blechlamelle 1 a entspricht, zur Höhe h eines Ringjoches 3 ein Verhältnis von annähernd 1 : 0,6 bis 0,8 aufweist. Durch das Egalisieren der Stoßstellen 2 und Gegenstoßstellen 4 kann weiterhin ein definierter Luftspalt zwischen wenigstens einem Schenkel 1 und einem Ringjoch 3 erzielt werden, indem zwischen einer solchen Stoßstelle 2 und Gegenstoßstelle 4 z. B. ein isolierndes Plättchen mit einer definierten Dicke eingebracht wird. Zweckmäßig kann es sein, wenn an allen drei Schenkeln ein derart definierter Luftspalt vorgesehen wird, wodurch eine genau gleiche Induktivität bzw. ein genau gleicher Drosseleffekt im Übergangsbereich aller drei Schenkel 1 in einen Ringjoch 3 erzielt werden kann.In the illustrated embodiment, the legs 1 are designed such that the iron cross section is practically square, whereas the iron cross section of the ring yokes 3 is rectangular. For this purpose, the layer height corresponds to b of the sheet metal plates 1 a to the width b of such a blade 1a, and the bandwidth of h of the wound Ringjoche 3 is less than the wound width of Ringjoche 3 which b in about the layer height of the Blechlamel len 1 a corresponds. It is expedient if the width b of the legs 1 , which is tangential to the ring yokes 3 and which corresponds to the width of a sheet metal lamella 1 a in the exemplary embodiment shown in FIG. 2, has a ratio of approximately 1: 0.6 to the height h of a ring yoke 3 up to 0.8. The surfacing of the joints 2 and counter-thrust pads 4, a defined air gap between the at least one leg 1 and an annular yoke 3 can be obtained further by, for between such joint 2 and opposed joint. 4 B. an insulating plate is introduced with a defined thickness. It can be expedient if an air gap defined in this way is provided on all three legs, as a result of which an exactly the same inductance or an exactly the same throttling effect can be achieved in the transition region of all three legs 1 into a ring yoke 3 .

In den Fig. 3 und 3a ist eine mögliche Abwandlung des in Fig. 2 gezeigten Eisenkerns dargestellt. Bei diesem abgewandelten Eisenkern sind zwischen den Schenkeln 21 magnetische Streujoche 25 angeordnet, die bei dem dar getellten Ausführungsbeispiel aus aufeinandergeschichteten Blechlamellen bestehen. Zwischen den Streujochen 25 und den Schenkeln 32 ist mittels einer Zwischenlage ein Luftspalt bzw. ein Abstand 26 vorgesehen, so daß sich ein Längsdros seleffekt ergibt, wenn die Primär- und die Sekundärwicklungen auf verschiedenen Seiten eines Streujoches auf einem bzw. den Schenkeln 21 angeordnet sind. Diese Anordnung kann bei Drehstromtransformatoren mit einer hohen Kurzschlußspannung und bei einem Drehstromkonstanthalter, z. B. einem Transfor mator mit stabilisierender Schwingkreiswicklung und annähernd trapezförmiger Stromkurve am Ausgang, angewendet werden.A possible modification of the iron core shown in FIG. 2 is shown in FIGS . 3 and 3a. In this modified iron core 21 magnetic scattering yokes 25 are arranged between the legs, which in the illustrated embodiment consist of laminated sheet metal lamellae. An air gap or a distance 26 is provided between the scattering yokes 25 and the legs 32 by means of an intermediate layer, so that a longitudinal throttle is obtained when the primary and secondary windings are arranged on different sides of a scattering yoke on one or the legs 21 . This arrangement can be used in three-phase transformers with a high short-circuit voltage and in a three-phase stabilizer, for. B. a transformer with a stabilizing resonant circuit winding and approximately trapezoidal current curve at the output can be used.

Wie insbesondere aus Fig. 3 zu entnehmen ist, verlaufen die Blechlamellen der Streujoche 25 senkrecht zu den Blechlamel len der Schenkel 21, so daß diese sich gitterartig kreuzen. Die Streujoche 25 können jedoch auch derart ausgebildet und angeordnet werden, daß deren Blechlagen parallel zu den Blechlagen der Schenkel 21 verlaufen.As can be seen in particular from FIG. 3, the sheet metal lamellae of the scattering yokes 25 run perpendicular to the sheet metal lamellae of the legs 21 , so that they cross like a lattice. The scattering yokes 25 can, however, also be designed and arranged in such a way that their sheet metal layers run parallel to the sheet metal layers of the legs 21 .

Der in Fig. 4 dargestellte Eisenkern stellt eine Weiterbil dung des in Fig. 3 dargestellten Eisenkerns dar. Wie bereits im Zusammenhang mit Fig. 3 beschrieben, besitzen auch die Nebenschlußjoche 35 einen definierten Drosselabstand 36 zu den Schenkeln 31. Der ringförmige Streujoch 33 a liegt an den Schenkelteilen 31 praktisch ohne Luftspalt an. An den dem Streujoch 33 a abgewandten Enden der Schenkelteile 31 ist ein weiterer gewickelter Joch 33 vorgesehen. Auf der den Schenkelteilen 31 abgewandten Seite des Streujoches 33 a sind lamellierte Kernteile 31 b angeordnet, die, in axialer Richtung 37 betrachtet, praktisch mit den Schenkelteilen 31 fluchten. Die Kernteile 31 b sind axial zwischen dem Streujoch 33 a und einem weiteren Ringjoch 33 b angeordnet.The iron core shown in FIG. 4 represents a further development of the iron core shown in FIG. 3. As already described in connection with FIG. 3, the shunt yokes 35 also have a defined throttle distance 36 from the legs 31 . The annular scattering yoke 33 a bears on the leg parts 31 practically without an air gap. To the Streujoch 33 a opposite ends of the leg portions 31 is a further coiled yoke 33 is provided. On the leg portions 31 of the side facing away from Streujoches 33 a laminated core members 31 are disposed b, which, viewed in the axial direction 37, substantially aligned with the leg portions 31st The core parts 31 b are arranged axially between the scattering yoke 33 a and a further ring yoke 33 b .

In den Fig. 5 und 5a ist eine weitere Abwandlungsmöglich keit des in Fig. 2 gezeigten Eisenkerns dargestellt. Bei dem abgewandelten Eisenkern sind die zwischen den beiden Ringjochen 43 aufgenommenen Schenkel 41 im Querschnitt mehrstufig ausgebildet. Eine derartige Ausgestaltung ist bei runden Elektrospulen vorteilhaft, weil dadurch ein hoher Eisenfüllfaktor in der Elektrospule erzielt werden kann.In Figs. 5 and 5a is a further Abwandlungsmöglich ness of the iron core shown in FIG. 2. In the modified iron core, the legs 41 received between the two ring yokes 43 are of multi-stage cross-section. Such a configuration is advantageous in the case of round electrical coils because it enables a high iron filling factor to be achieved in the electrical coil.

Der in Fig. 6 dargestellte Aufbau für einen Eisenkern eignet sich für eine Kombination eines Transduktors mit elektrisch nachgeschaltetem Transformator. Ein derartiger Aufbau des Eisenkerns ermöglicht es also, beide Funktionen bzw. beide Geräte zu einer einzigen Einheit zusammenzufassen bzw. zu integrieren, wobei ein Drehstromanschluß verwendet werden kann.The structure shown in FIG. 6 for an iron core is suitable for a combination of a transducer with an electrically connected transformer. Such a structure of the iron core thus makes it possible to combine or integrate both functions or both devices into a single unit, a three-phase connection being able to be used.

Die zwischen den beiden Ringjochen 53 und 53 a aufgenommenen Schenkelteile 51 nehmen je eine Hälfte einer Primärwicklung auf, während auf den Schenkelteilen 51 a Sekundärwicklungen vorgesehen werden. Die Schenkelteile 51 a sind axial zwischen den beiden Ringjochen 53 a, 53 b aufgenommen. Die Schenkelteile 56 sind ebenfalls axial zwischen den Ringjochen 53 a, 53 b vorgesehen und in Umfangsrichtung zwischen den Schenkelteilen 51 a abgeordnet. Auf diesen Schenkelteilen 56 wird eine Gleichstromsteuerspule angeordnet. Je nach der Höhe der Aussteuerung der Gleichstromschenkel 56 wird der mittlere Teil des Kernes, der von den Ringjochen 53 a, 53 b begrenzt wird, mehr oder weniger gleichstrom-vormagnetisiert und bildet damit ein mehr oder minder großes Hindernis für den von der Primärseite hervorgerufenen magnetischen Hauptfluß. Auf diese Weise kann in den Sekundärwicklungen eine, entspre chend dem Windungsverhältnis zwischen Primär- und Sekundär wicklungen variierbare Sekundärspannung induziert werden. Wie aus Fig. 6 ersichtlich ist, ist der Aufbau des Eisenkerns derart vorgenommen, daß beidseits der Schenkelteile 51 a und 56 praktisch eine Symmetrie entsteht.The leg parts 51 received between the two ring yokes 53 and 53 a each take up half of a primary winding, while secondary windings are provided on the leg parts 51 a . The leg parts 51 a are received axially between the two ring yokes 53 a , 53 b . The leg parts 56 are also provided axially between the ring yokes 53 a , 53 b and are arranged in the circumferential direction between the leg parts 51 a . A DC control coil is arranged on these leg parts 56 . Depending on the level of modulation of the DC leg 56 , the central part of the core, which is delimited by the ring yokes 53 a , 53 b , is more or less DC-magnetized and thus forms a more or less large obstacle for the magnetic generated by the primary side Main river. In this way, a secondary voltage which is variable in accordance with the turn ratio between primary and secondary windings can be induced in the secondary windings. As can be seen from Fig. 6, the structure of the iron core is such that practically symmetry arises on both sides of the leg parts 51 a and 56 .

Die in den Figuren dargestellten Eisenkerne sind derart aufgebaut, daß die einzelnen Wickellagen der Joche und die einzelnen Lagen bzw. Blechlamellen der Schenkel parallel zueinander verlaufen, wobei die Blechlamellen der Schenkel zumindest annähernd tangential zu den Lagen der gewickelten Joche ausgerichtet sind.The iron cores shown in the figures are of this type built up that the individual winding layers of the yokes and the individual layers or sheet metal lamellae of the legs parallel run to each other, the sheet metal lamellae of the legs at least approximately tangential to the layers of the wound Yokes are aligned.

Die in den Fig. 2 bis 6a dargestellten Eisenkerne können in ähnlicher Weise zusammengehalten werden, wie dies in Verbindung mit den Fig. 1 bis 1c beschrieben wurde.The iron cores shown in FIGS. 2 to 6a can be held together in a manner similar to that described in connection with FIGS. 1 to 1c.

Claims

1. Iron core for electromagnetic devices, such as transformers, chokes, magnetic voltage stabilizers and similar devices, with at least two yokes wound from soft magnetic tape material, which are spaced apart from one another and accommodate at least three laminated legs between them, which serve as butt joints on their end faces abut against the abutment points of the yokes, characterized in that the mechanical connection of the legs to the yokes by means of tensioning elements, such as tensioning screws, tensioning anchors, tensioning straps with screw ends, each running between a leg and an electrical winding provided thereon, and by means of tensioning parts, such as tensioning straps, which on the outside of the yokes run transversely to the wound yokes and are tensioned towards one another via the tensioning elements.

2. Iron core for electromagnetic devices, in particular according to claim 1, characterized in that the Joints of either the yokes or the legs ground and to remove the formed Grinding burrs are treated.

3. iron core for electromagnetic devices according to claim 1, characterized in that the joints of the legs and the mating points of the yokes ground and to Eliminate the grinding burrs formed delt are.

4. Iron core according to one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the end faces of the legs are chemically treated.

5. Iron core according to one of claims 1 to 4, characterized characterized in that the yokes, at least in the area of Counter joints, are subjected to heat treatment.

6. Iron core according to one of claims 1 to 5, characterized characterized in that the wound yokes after the Grinding a temperature above the Curie temperature be subjected.

7. iron core according to one of claims 1 to 6, characterized characterized in that the wound yokes after the Grinding are subjected to an annealing treatment.

8. iron core according to one of claims 1 to 7, characterized characterized that the forming the coiled yokes Strip material before winding an annealing treatment is subjected.

9. iron core according to one of claims 1 to 8, characterized characterized in that the yokes, at least in the area of Mating joints, after annealing with more oxygen Flame are flamed.

10. Iron core according to one of claims 1 to 9, characterized characterized in that the coiled yokes are ring-shaped are.

11. Iron core according to one of claims 1 to 10, characterized characterized in that the legs from sheet metal lamellae exist that are baked into core blocks.

12. Iron core according to one of claims 1 to 11, characterized characterized in that the iron cross section of a leg a ratio of to the iron cross section of a yoke approximately 1: 0.6 to 0.8.

13. Iron core according to one of claims 1 to 12, characterized characterized in that the legs at least one have an approximately square cross-section.

14. Iron core according to one of claims 1 to 13, characterized characterized in that the tension anchor and / or the Spannla are isolated from the iron core.

15. Iron core according to one of claims 1 to 14, characterized characterized in that the mechanical connection of the Leg and yoke on the outside of the Iron core placed on the yokes, circular Rings or washers are made over the tensioning elements are braced towards each other.

16. Iron core according to one of claims 1 to 15, characterized characterized in that the clamping elements and / or the Clamping parts made of a non-electromagnetic material consist.

17. Iron core according to claim 16, characterized in that the non-electromagnetic material is a light metal, such as. Is aluminum.

18. Iron core according to one of claims 1 to 17, characterized characterized in that the individual winding layers of the yokes and the individual layers or sheet metal lamellae of the legs run parallel to each other.

19. Iron core according to one of claims 1 to 17, characterized characterized in that the sheet metal lamellae of the legs at least approximately tangential to the positions of the coils ten yokes are aligned.