DE4121204C2

DE4121204C2 -

Info

Publication number: DE4121204C2
Application number: DE4121204A
Authority: DE
Inventors: Herbert 4600 Dortmund De Dung
Original assignee: Flohe GmbH and Co
Current assignee: Flohe GmbH and Co
Priority date: 1991-06-27
Filing date: 1991-06-27
Publication date: 1993-06-17
Also published as: ATE131656T1; DE4121204A1; ES2082281T3; DE59204651D1; EP0520361B1; EP0520361A1

Abstract

With the object on the one hand of economical manufacture and on the other hand of also having a design capability for relatively high current loads, a water-cooled inductor for high-current systems is proposed, whose windings, which follow a rectangular shape, [lacuna] out of the edges of the windings to form [lacuna]] corresponding to a conductor having a hollow profile of rectangular cross-section. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine wassergekühlte Drossel für Hochstromanlagen der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 umrissenen Gattung.The invention relates to a water-cooled choke for High-current systems in the preamble of claim 1 outlined genus.

Eine solche Drossel ist in der DE-OS 26 07 883 beschrieben.Such a choke is in DE-OS 26 07 883.

Gattungsgemäße Drosseln werden unter anderem in die Strompfade von Elektroöfen eingefügt. Nach dem Stand der Technik bestehen die Drosseln aus aus Kupfer- bzw. Aluminiumrohren gebildeten Spulen, deren Windung in ihrer Lage zueinander fixiert sind. Der Leiter, aus dem die Spule gebildet wird, muß, was den Querschnitt betrifft, auf die maximale Strombelastung ausgelegt sein. Der Querschnitt muß allerdings die Bildung der Windungen der Drosselspule zulassen. Das läuft bei höheren Strombelastungen darauf hinaus, daß zwei parallel zueinander verlaufende Leiterstränge zu einer äußeren und einer inneren Spule ausgeformt werden, wobei zusätzliche Maßnahmen getroffen werden müssen, die sicherstellen, daß beide Leiterstränge die gleiche Länge aufweisen, etwa indem der innere Leiterstrang verwunden wird. Es handelt sich hierbei um eine sehr aufwendige Fertigung.Generic chokes are among others in the Current paths inserted by electric furnaces. According to the state of the Technology, the chokes consist of copper or Aluminum tubes formed coils, whose winding in their Position are fixed to each other. The conductor from which the coil is formed, as far as the cross section is concerned maximum current load. The cross section must however, the formation of the turns of the choke coil allow. That runs at higher current loads on it addition, that two parallel conductor strands formed into an outer and an inner coil with additional measures being taken who must ensure that both conductor strands the have the same length, for example by the inner conductor strand is wounded. It is a very complex manufacturing.

Ausgegehend vom Stand der Technik liegt der Erfindung das Bedürfnis nach einer wassergekühlten Drossel für Hochstrom anlagen zugrunde, die sich leichter und damit dann auch kostengünstiger fertigen läßt.Based on the prior art, the invention lies Need for a water-cooled choke for high current systems that are lighter and therefore also easier can be manufactured more cost-effectively.

Dem Bedürfnis wird mit einer gattungsgemäßen Drossel für Hochstromanlagen Rechnung getragen, die entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 ausgebildet ist. The need is met with a generic throttle High current systems taken into account, which according to the characterizing part of claim 1 is formed.

Die neue Drossel, deren prägende Merkmale der rechteckförmige Querschnitt des Leiters und die Bildung der ein Rechteck einschließenden Spulenwindungen aus jeweils vier an ihren Stoßstellen miteinander verschweißten Leiterab schnitten, von denen der eine Windung vollendende Leiterab schnitt in die nächste Windung übergeht und der diagonale Versatz der Spulenwindungen um die Breite des Leiters zuzüglich eines Spiels, sind, gestattet unter Rückgriff auf Endlosmaterial eine außerordentlich rationelle Fertigung der Drosselspule. Der Wahl des Leiterquerschnitts sind dann auch keine Grenzen gesetzt, so daß man auch bei einer auf eine höhere Strombelastung auszulegenden Drossel mit einer einen entsprechenden Leiterquerschnitt aufweisenden Spule auskommt.The new throttle, the defining features of which are rectangular Cross section of the conductor and the formation of a rectangle including coil turns of four each their joints welded together cut off from which the winding-completing conductor cut into the next turn and the diagonal Offset of the coil turns by the width of the conductor plus a game, are permitted using Endless material an extremely rational production the choke coil. The choice of the conductor cross section are then also set no limits, so that you can also use one a higher current load to be designed with a choke a corresponding conductor cross-section coil gets along.

Die Möglichkeit, die Windungen einer Rechteckspule aus Metallband aus den Kanten der Windungen entsprechenden Bandabschnitten zusammenzusetzen, ist der CH-PS 4 23 962 zu entnehmen. Ohne den erfindungsgemäßen Versatz der Spulenwindungen erweist sich die Fertigung einer solchen Spule allerdings als außerordentlich schwierig.The possibility of winding a rectangular coil made of metal tape from the edges of the band sections corresponding to the turns is to be found in CH-PS 4 23 962. Without the offset of the coil turns according to the invention However, the production of such a coil proves to be as extremely difficult.

Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteran sprüchen 2 bis 6.Embodiments of the invention result from the Unteran sayings 2 to 6.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand von in schema tischer Weise dargestellten Ausführungsbeispielen weiter gehend erläutert. Es zeigen:In the drawing, the invention is based on in schema illustrated exemplary embodiments further explained in detail. Show it:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform der neuen Drossel in Seitenansicht, Fig. 1 shows a first embodiment of the novel reactor in side view,

Fig. 2 die Drossel in Fig. 1 in Draufsicht, Fig. 2, the throttle in Fig. 1 in top view,

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform der neuen Drossel im Schnitt nach Linie III-III in Fig. 4, Fig. 3 shows a second embodiment of the novel restrictor in section along line III-III in Fig. 4,

Fig. 4 die Drossel in Fig. 3 in Draufsicht, Fig. 4, the throttle in Fig. 3 in top view,

Fig. 5 einen Schnitt nach Linie V-V in Fig. 4 in größerem Maßstab. Fig. 5 shows a section along line VV in Fig. 4 on a larger scale.

Die Drossel in den Fig. 1 und 2 weist 13 Windungen auf, ihr Eingang ist mit E bezeichnet, ihr Ausgang mit A. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, werden die Windungen der die Drossel bildenden Spule von jeweils 4 Leiterabschnitten gebildet, die 13 Windungen aufweisende Spule von insgesamt 52 Abschnitten, die fortlaufend von 1 bis 52 durchnumme riert sind. Die von den auf Gehrung geschnittenen, mitein ander verschweißten (B) Leiterabschnitten, z. B. 1-4, ge bildeten Windungen schließen Rechtecke ein, der jeweils letzte Leiterabschnitt einer Windung, z. B. 4, geht in den ersten Leiterabschnitt, z. B. 5, der folgenden Windung über. Aus fertigungstechnischen Gründen sind die aufeinanderfol genden Windungen der Spule im Wechsel im Sinne der Pfeile C, C′ zueinander versetzt. Mit D sind Aussteifungen be zeichnet, mit F Widerlager, auf denen die Drossel ruht. Diese Widerlager F sind selbstverständlich nichtleitend. Nicht dargestellt ist die erforderliche Zusammenfassung der Windungen der Drosselspule, diese ergibt sich aus dem weiteren Ausführungsbeispiel.The choke in FIGS. 1 and 2 has 13 turns, its input is designated E, its output is A. As can be seen from FIG. 2, the turns of the coil forming the choke are each formed by 4 conductor sections, the 13th Winding coil of a total of 52 sections, which are consecutively numbered from 1 to 52. The mitred, mitein welded (B) conductor sections, z. B. 1-4, ge formed turns include rectangles, the last conductor section of a turn, z. B. 4, goes into the first conductor section, for. B. 5, the following turn. For technical reasons, the successive turns of the coil are alternately offset in the direction of arrows C, C '. With D are stiffeners, with F abutments on which the throttle rests. These abutments F are of course not conductive. The required combination of the turns of the choke coil is not shown, this results from the further exemplary embodiment.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 bis 5 weist die Drossel 11 Windungen auf, ihr Eingang ist in Fig. 4 auch wieder mit E bezeichnet, ihr Ausgang auch wieder mit A. Die Windungen dieser Drossel sind auch wieder aus jeweils 4 Leiterabschnitten zusammengesetzt, die auf Gehrung geschnitten miteinander verschweißt (B in Fig. 4) auch wieder ein Rechteck einfassen. In diesem Falle erfolgt der Übergang von einer Windung in die folgende Windung über eine Stufe G im letzten der eine Windung bildenden Leiter abschnitte, die durch ein zwischen die Teilstücke H, H′ dieses Leiterabschnittes eingefügtes Leiterstück I gebildet wird. Auch in diesem Fall sind die aufeinander folgenden Windungen im Sinne der Pfeile C, C′ in Fig. 4 im Wechsel zueinander versetzt. Die Windungen der aufgeständerten (K) Drossel sind durch Spannschrauben L, L′ zusammengefaßt, die von den Ständern K ausgehend, sich durch eine Grundplatte M, zwischen die einzelnen Windungen eingefügte Distanzplatten N und eine Abdeckplatte O erstrecken, wobei die Distanz platten N aus nichtleitendem Material bestehen und zwischen Grundplatte M und angrenzende Windung sowie Abdeckplatte O und angrenzende Windung Platten P aus nichtleitendem Mate rial eingefügt sind, sowie die Bolzen L der Spannschrauben L, L′ in Hülsen R aus nichtleitendem Material eingelagert sind (Fig. 5), letzteres aus Sicherheitsgründen. Mit S sind in Fig. 5 die sich durch den Leiter erstreckende Kanäle für das Kühlwasser bezeichnet, mit T in Fig. 3 eine Ausgleichs platte. Im kreuzungsfreien Eckbereich sind für die Zusam menfassung der Spulenwindungen anstelle der Platten M, N, O und P Stege vorgesehen, durch die sich die Spannschrauben erstrecken (Fig. 4).In the exemplary embodiment according to FIGS. 3 to 5, the inductor has 11 turns, its input is also designated E in FIG. 4, and its output is again designated A. The turns of this inductor are also composed of 4 conductor sections, the miter cut welded together (B in Fig. 4) again border a rectangle. In this case, the transition from one turn to the following turn takes place via a step G in the last of the turns forming conductor sections, which is formed by an inserted between the sections H, H 'of this conductor section I conductor section. In this case too, the successive turns in the sense of arrows C, C 'in FIG. 4 are alternately offset. The windings of the raised (K) choke are summarized by clamping screws L, L ', which, starting from the stands K, extend through a base plate M, inserted between the individual windings spacer plates N and a cover plate O, the spacer plates N made of non-conductive Material exist and are inserted between base plate M and adjacent turn and cover plate O and adjacent turn plates P made of non-conductive material, and the bolts L of the clamping screws L, L 'are stored in sleeves R made of non-conductive material ( Fig. 5), the latter from Security reasons. With S in Fig. 5, the channels extending through the conductor for the cooling water are designated, with T in Fig. 3, a compensation plate. In the intersection-free corner area are provided for the summary of the coil turns instead of the plates M, N, O and P webs through which the clamping screws extend ( Fig. 4).

Die dargestellten Ausführungsformen schließen andere Lösungen unter Beibehaltung des Grundprinzips nicht aus. So kann der in der Regel aus einem Ziehprofil gebildete Leiter rechteckigen Querschnitts auch aus einer Mehrzahl von nebeneinander einander berührend angeordneten, mit einander verschweißten Rohren gebildet werden.The illustrated embodiments include others Solutions while maintaining the basic principle do not come up. So can usually be formed from a drawing profile Rectangular cross-section also made of a plurality from touching each other, with welded tubes are formed.

Claims

1. Water-cooled choke for high-current systems, consisting of a coil formed from a plurality of turns of a conductor having a hollow profile, insertable into the current path and into the cooling water circuit, characterized in that the conductor has a rectangular cross section and the turns of the coil enclosing a rectangle are composed of conductor sections (e.g. 1, 2, 3, 4) corresponding to the edges of the rectangle, the conductor section (e.g. 4) completing one turn being inserted into the following turn parallel to the preceding turn (1, 2, 3, 4) extending turn (5, 6, 7, 8) passes over and the turns alternately starting with the turn (5, 6, 7, 8) following the starting turn (1, 2, 3, 4) in flight a diagonal running through opposite corners of the turns is offset by the width of the conductor plus a play (arrow C) and then set back again (arrow C ′).

2. Choke according to claim 1, characterized by a introductory offset after that of which the input forming conductor section facing away.

3. Choke according to claim 1 or 2, characterized in that the conductor sections and, if necessary the sections of the in the following turn transitioning conductor section and the fitting Miter cut are welded together.

4. Choke according to one of claims 1 to 3, characterized ge indicates that the turns in the corner areas the turn are summarized.

5. Choke according to claim 4, characterized by a Summary by means of clamping screws, which are made up of going from one opposite the adjacent turn insulated base plate by between the turns in inserted in their crossing area, opposite the Win insulated spacer plates and a coil enclosing, opposite the adjacent turn extend insulated cover plate.

6. Choke according to claim 4, characterized in that the turns at least in the area of the intersection free corner are summarized by clamping screws, starting from opposite Win base walls isolated on both sides the intersection-free corner between the turns added distance isolated from the turns webs and enclosing the coil, opposite to extending insulated cover webs, where in the area of the spring back into the coil a compensating piece is provided.