DE4202021C2

DE4202021C2 - Process water-cooled choke coil

Info

Publication number: DE4202021C2
Application number: DE19924202021
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl Ing Zengerle
Original assignee: ABB Patent GmbH
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 1992-01-25
Filing date: 1992-01-25
Publication date: 1994-02-17
Anticipated expiration: 2012-01-26
Also published as: DE4202021A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine brauchwassergekühlte Drosselspule gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a service water-cooled Choke coil according to the preamble of claim 1.

Eine solche brauchwassergekühlte Drosselspule ist aus der DE 40 17 750 A1 bekannt. Dort wird eine flüssigkeitsgekühlte Drosselspule mit einer in einem Gießharzkörper eingebetteten Wicklung vorgeschlagen, bei der der Gießharzkörper beidseitig mit Deckeln derart abgedeckt ist, daß jeweils zur Aufnahme von flüssigem Kühlmittel geeignete Hohlräume zwischen dem Gießharzkörper und den Deckeln gebildet werden. Elektrisch isolierte Kühlrohre laufen zur Verbindung beider Hohlräume durch den Gießharzkörper. Mindestens einer der Deckel ist mit mindestens einem Kühlmittelanschluß versehen.Such a service water-cooled choke coil is from the DE 40 17 750 A1 known. There is a liquid-cooled Choke coil with one embedded in a cast resin body Proposed winding in which the cast resin body is covered on both sides with lids such that each cavities suitable for holding liquid coolant formed between the cast resin body and the covers become. Electrically insulated cooling pipes run for connection both cavities through the cast resin body. At least one of the covers has at least one coolant connection Mistake.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine brauchwas sergekühlte Drosselspule der eingangs genannten Art anzuge ben, die auch für große Leistungen geeignet, sowie war tungsfreundlich, streuarm und kurzschlußfest ist und eine freie Projektierung in weiten Induktivitäts- und Leistungs bereichen gewährleistet. The invention is based on the object, something cooled choke coil of the type mentioned ben, which was also suitable for great performances, as well is easy to use, low in stray and short-circuit proof and one free project planning in wide inductance and performance areas guaranteed.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffes erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.This task is done in conjunction with the characteristics of Preamble according to the invention by the in the characteristic of Features specified claim 1 solved.

Dabei ist die Anordnung einer Ringkernwicklung innerhalb eines aus hohlzylindrischer Außenwand, Innenwand und diese Teile verbindenden Boden- bzw. Deckelteilen für eine Ringkerndrossel aus der DE 35 22 740 A1 bekannt. Dort ist jedoch der Ringkern eines Ringkerntransformators bzw. einer Ringkerndrossel in einem elektrisch isolierenden, gut wärmeleitfähigen, feinkörnigen, konsistenten Streugut wie Quarzsand eingebettet, welches vollständig in einem Aluminiumgehäuse aufgenommen ist, wobei das Aluminiumgehäuse zumindest einen nach innen ragenden Zentrierkonus umfaßt, der sich in die zentrale Ringkernöffnung erstreckt.The arrangement of a toroidal winding is within one of a hollow cylindrical outer wall, inner wall and this Parts connecting bottom or cover parts for a toroidal choke known from DE 35 22 740 A1. However, there is the toroid of a toroidal transformer or one Toroidal choke in an electrically insulating, highly thermally conductive, fine-grained, consistent grit like Quartz sand embedded, which completely is accommodated in an aluminum housing, the aluminum housing at least one inward centering cone includes, which extends into the central toroidal opening.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Drosselspule einerseits aufgrund ihrer ringförmigen, insbesondere toroidförmigen Ausbildung streuarm und kurzschlußfest ist, andererseits in einem weiten Induktivitätsbereich und auch Leistungsbereich frei projektierbar ist, da sie sich aus einzelnen Teilspulen zusammensetzt und je nach geforderter Induktivität und Leistung mehr oder weniger Teilspulen zu einem Ringkern, insbesondere Toroid zusammensetzbar sind.The advantages that can be achieved with the invention are in particular in that the choke coil on the one hand due to its annular, in particular toroidal training is low in stray and short-circuit proof, on the other hand in a wide range Inductance range and also power range free can be configured since it is composed of individual sub-coils and depending on the required inductance and performance more or less partial coils to form a toroid, in particular Toroid are assembled.

Dabei ist es vorteilhaft möglich, das gleiche Gehäuse und die gleiche Geometrie der Teilspulen für Drosselspulen unterschiedlicher Induktivität heranzuziehen. Ferner ist es möglich, in Abhängigkeit der Induktivität und/oder der Leistung Teilspulen mit verschiedenen Wicklungen und/oder Leiterquerschnitten zu verwenden. Das Zusammensetzen der ringförmigen, insbesondere toroidförmigen Drosselspule aus einzelnen Teilspulen hat desweiteren den Vorteil, daß die Teilspulen vor der Montage der Drosselspule mit geringem Aufwand prüfbar sind, wodurch die Produktion fehlerhafter Drosselspulen weitgehend vermieden wird. Insgesamt ergibt sich eine rationelle und kostengünstige Herstellung der Drosselspulen. It is advantageously possible to use the same housing and the same geometry of the sub-coils for choke coils different To use inductance. Furthermore, it is possible, depending on the inductance and / or the power Partial coils with different windings and / or Conductor cross-sections to use. Composing the annular, in particular toroidal choke coil individual coil sections also has the advantage that the Partial coils before installing the choke coil with little Effort can be checked, making production more faulty Choke coils is largely avoided. Total results a rational and inexpensive manufacture of the Inductors.

Das zur Trennung der Wicklung der Teilspulen zum Kühlmittel (Brauchwasser) notwendige elektrisch isolierende Material kann relativ dünnwandig ausgebildet sein, da die isolie rende Wandstärke lediglich nach den elektrischen Anforde rungen (elektrische Potentialdifferenz zwischen Kühlwasser und Wicklung) auszulegen ist und mechanische Anforderungen keine Rolle spielen. Dies hat seine Ursache darin, daß bei Toroiddrosselspulen im Kurzschlußfall nur sehr geringe me chanische Kräfte auf jede einzelne Teilspule einwirken.That to separate the winding of the sub-coils to the coolant (Industrial water) necessary electrically insulating material can be made relatively thin-walled, because the isolie wall thickness only according to the electrical requirements (electrical potential difference between cooling water and winding) and mechanical requirements does not matter. This is due to the fact that Toroidal choke coils in the event of a short circuit only very low me chanic forces act on each individual coil.

Hinsichtlich der elektrischen Isolierung der Wicklung sind zwei unterschiedliche Varianten realisierbar, die beide große Wärmeaustauschflächen zwischen Wicklung und Brauch wasser gewährleisten. Gemäß der ersten Variante weist jede der Teilspulen einen eigenen Isolierkörper auf und kann so mit direkt vom Kühlmittel umströmt werden. Vorteilhaft kann bei der ersten Variante ein Eisenkern zur Induktivitätser höhung eingesetzt werden. Ein weiterer Vorteil der ersten Variante besteht darin, daß es auch zu einem späteren Zeit punkt möglich ist, einzelne defekte Teilspulen auszutau schen. Gemäß der zweiten Variante werden die Wicklungen der Teilspulen mit einem elektrisch isolierenden Material der art vergossen, daß sich jede Wicklung in einer elektrisch isolierenden Teilspulenkammer befindet und jeweils Kühlmit telkammern zwischen den einzelnen Teilspulenkammern ange ordnet sind, wobei die Kühlmittelkammern vom Brauchwasser durchströmt werden. Dabei können die Kühlmittelkammern hydraulisch in Reihe oder parallel geschaltet sein, so daß in Abhängigkeit der innerhalb der Drosselspule produzierten Verlustwärme und damit der Leistungsklasse der Drosselspule in einem weiten Bereich frei projektierbare Kühlmittelsy steme möglich sind. Diese freie Projektierbarkeit des Kühl mittelsystems ermöglicht unter anderem den vorteilhaften Effekt, daß das gleiche Gehäuse für Drosselspulen unter schiedlicher Induktivität und Leistung verwendbar ist.Regarding the electrical insulation of the winding two different variants can be realized, both large heat exchange surfaces between winding and custom ensure water. According to the first variant, each has of the partial coils on their own insulating body and can with the coolant flowing directly around it. Can be beneficial in the first variant an iron core for inductivity increase can be used. Another advantage of the first Variant is that it can also be used at a later time it is possible to replace individual defective coil sections . According to the second variant, the windings of the Partial coils with an electrically insulating material shed that every winding is in an electrical isolating partial coil chamber and each coolant telkammern between the individual coil sections are arranged, the coolant chambers from the process water be flowed through. The coolant chambers be hydraulically connected in series or in parallel, so that depending on the produced within the choke coil Heat loss and thus the performance class of the choke coil Freely configurable coolant sy in a wide range systems are possible. This free configuration of the cooling means system, among other things, enables the advantageous Effect that the same housing for chokes under different inductance and power can be used.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Un teransprüchen gekennzeichnet.Advantageous embodiments of the invention are in the Un marked claims.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigen:The invention is described below with reference to the drawing illustrated embodiments explained. Show it:

Fig. 1, 2 eine Aufsicht und eine seitliche An sicht einer ersten Variante einer Teil spule in geschnittener Darstellung, Fig. 1, 2 a plan view and a side view on a first variant of a partial coil in a sectional view,

Fig. 3, 4 eine Aufsicht und eine seitliche An sicht einer ersten Variante einer Dros selspule in geschnittener Darstellung, Fig. 3, 4 a plan view and a side view on a first variant of a Dros selspule in sectional representation,

Fig. 5 eine perspektive Ansicht einer zweiten Variante einer Drosselspule in teil weise geschnittener Darstellung, Fig. 5 is a perspective view of a second variant of a choke coil in partial cross section,

Fig. 6, 7, 8, 9 perspektive Ansichten von unterschied lich ausgebildeten Deckeln bei der zweiten Variante der Drosselspule. Fig. 6, 7, 8, 9 perspective views of differently formed covers in the second variant of the inductor.

In Fig. 1 ist eine Aufsicht einer ersten Variante einer Teilspule in geschnittener Darstellung gezeigt. Eine Dros selspule ist dabei aus einer Vielzahl derartiger Teilspulen zusammengesetzt, wobei die Teilspulen in Form eines Toroi des angeordnet und elektrisch in Reihe oder parallel ge schaltet sind. Jede Teilspule 1 weist eine Wicklung 2 aus Kupfer mit wenigen Windungen oder einer einzigen Windung auf. Die Wicklung 2 ist allseitig von einem Isolierkörper 5 umgeben, wobei dieser Isolierkörper 5 aus einem elektrisch isolierenden und thermisch gut leitenden Material besteht und lediglich von den beiden Teilspulenanschlüssen 3 und 4 durchbrochen wird. Die mit den Wicklungsenden verbundenen Teilspulenanschlüsse 3, 4 durchstoßen den Isolierkörper 5 vorzugsweise an derselben Hauptfläche, wobei der Isolier körper 5 am Ort der Durchbrüche Ringnuten 6 aufweist, in die zur hydraulischen Abdichtung dienende O-Ringe einlegbar sind.In Fig. 1 is a plan view of a first variant is shown a partial coil in a sectional view. A Dros selspule is composed of a plurality of such partial coils, the partial coils being arranged in the form of a toroid and electrically connected in series or in parallel. Each coil section 1 has a copper winding 2 with a few turns or a single turn. The winding 2 is surrounded on all sides by an insulating body 5 , which insulating body 5 consists of an electrically insulating and thermally highly conductive material and is only broken through by the two partial coil connections 3 and 4 . The problems associated with the winding portion coil terminals 3, 4 pierce the insulating body 5 is preferably on the same main surface, the insulating body 5 comprises at the location of the apertures annular grooves 6, are inserted in the serving for the hydraulic sealing O-rings.

Im Isolierkörper 5 ist ein zentrales Wicklungsfenster 20 derart ausgespart, daß die aus den einzelnen Teilspulen 1 be stehende Drosselspule mit einem zur Führung des magneti schen Flusses und zur Erhöhung der Induktivität dienenden, aus zwei Halbringen zusammengesetzten Eisenkern versehen werden kann, wobei die einzelnen Teilspulen 1 auf den bei den Halbringen des Eisenkerns "aufgefädelt" sind. Ein der artiger Eisenkern 32 ist in den Fig. 3 und 4 gestrichelt angedeutet.In the insulating body 5 , a central winding window 20 is recessed in such a way that the inductor consisting of the individual partial coils 1 can be provided with an iron core which serves to guide the magnetic flux and to increase the inductance and is composed of two half rings, the individual partial coils 1 on which are "threaded" at the half rings of the iron core. One of the iron core 32 is indicated by dashed lines in FIGS. 3 and 4.

In Fig. 2 ist eine seitliche Ansicht einer ersten Variante einer Teilspule in geschnittener Darstellung gezeigt. Es sind die Wicklung 2, der Isolierkörper 5 und ein Teilspu lenanschluß 4 zu erkennen.In Fig. 2 is a side view of a first variant is shown a partial coil in a sectional view. There are the winding 2 , the insulating body 5 and a Teilspu lenanschluß 4 can be seen.

In Fig. 3 ist eine Aufsicht einer ersten Variante einer Drosselspule in geschnittener Darstellung gezeigt. Die to roidförmige Drosselspule 7 ist aus einer Vielzahl einzelner Teilspulen 1 gemäß erster Variante zusammengesetzt und weist ein Gehäuse mit einer hohlzylinderförmigen Außenwan dung 9 und einer hohlzylinderförmigen Innenwandung 10 auf, welche über ein Bodenteil 17 einstückig miteinander verbun den sind und zusammen mit einem kreisringförmigen Deckel 16 (siehe Fig. 4) einen brauchwasserdurchströmten, die Teil spulen 1 enthaltenden, hohlzylinderförmigen Innenraum bil det. Der einen Kühlmitteleintritt 13 und einen Kühlmit telaustritt 14 aufweisende Deckel 16 ist in Fig. 3 nicht dargestellt, jedoch ist die Lage des Kühlmitteleintritts 13 und des -austritts 14 gestrichelt angegeben.In Fig. 3 is a plan view of a first variant is shown a choke coil in a sectional view. The to roid-shaped choke coil 7 is composed of a large number of individual partial coils 1 according to the first variant and has a housing with a hollow cylindrical outer wall 9 and a hollow cylindrical inner wall 10 which are integrally connected to one another via a base part 17 and together with an annular cover 16 (see Fig. 4) a flow of process water, the part coils 1 containing hollow cylindrical interior bil det. The cover 16 having a coolant inlet 13 and a coolant outlet 14 is not shown in FIG. 3, but the position of the coolant inlet 13 and the outlet 14 is shown in dashed lines.

Der von der Innenwandung 10 eingeschlossene zylinderförmige Innenraum 11 der Drosselspule 7 dient zum elektrischen An schluß der einzelnen Teilspulen 1. Wie in Fig. 3 zu erken nen ist, durchstoßen die Teilspulenanschlüsse 3, 4 (siehe auch Fig. 4) der Teilspulen 1 die Innenwandung 10. Die in die Ringnuten 6 eingelegten O-Ringe dichten dabei den brauchwasserdurchströmten Innenraum vom luftgefüllten In nenraum 11 ab. Die Teilspulenanschlüsse 3 sind mit einem ringförmigen Zentralanschluß 15 (siehe Fig. 4) und die Teilspulenanschlüsse 4 mit einem ringförmigen Zentralan schluß 12 elektrisch leitend verbunden, wodurch sich eine elektrische Paral lelschaltung aller Teilspulen 1 der Drosselspulen 7 ergibt.The enclosed by the inner wall 10 cylindrical interior 11 of the choke coil 7 is used for the electrical connection to the individual sub-coils 1st As can be seen in FIG. 3, the partial coil connections 3 , 4 (see also FIG. 4) of the partial coils 1 pierce the inner wall 10 . The O-rings inserted into the ring grooves 6 seal the interior, through which the process water flows, from the air-filled inner space 11 . The coil sections 3 are connected to an annular central connection 15 (see FIG. 4) and the coil sections 4 with an annular central connection 12 are electrically connected, which results in an electrical parallel circuit of all coil sections 1 of the choke coils 7 .

In einer nicht dargestellten Ausführung ist es auch mög lich, die Teilspulenanschlüsse 3, 4 auf der dem Deckel 16 gegenüberliegenden Seite aus dem brauchwasserdurchströmten Innenraum nach außen zu führen.In an embodiment not shown, it is also possible to lead the coil sections 3 , 4 on the side opposite the cover 16 from the interior through which the process water flows.

In Fig. 4 ist eine seitliche Ansicht einer ersten Variante einer Drosselspule in geschnittener Darstellung gezeigt. Es ist der durch die Außenwandung 9, die Innenwandung 10, das Bodenteil 17 und den Deckel 16 gebildete und die Teilspulen 1 enthaltende brauchwasserdurchströmte Innenraum der Dros selspule 7 zu erkennen, wobei der Kühlmitteleintritt 13 und der Kühlmittelaustritt 14 den Deckel 16 durchstoßen. Ferner ist zu erkennen, daß die Teilspulenanschlüsse 3 bzw. 4 die Innenwandung 10 durchbrechen und mit den im Innenraum 11 befindlichen Zentralanschlüssen 15 bzw. 12 kontaktiert sind. Zum externen elektrischen Anschluß der Drosselspule 7 dienen Drosselspulenanschlüsse 18 bzw. 19, die mit den Zen tralanschlüssen 15 bzw. 12 verbunden sind und seitlich aus dem Innenraum 11 ragen.In FIG. 4 is a side view of a first variant is shown a choke coil in a sectional view. It can be seen by the outer wall 9 , the inner wall 10 , the bottom part 17 and the lid 16 and the partial coils 1 containing the internal water flow through the Dross selspule 7 , the coolant inlet 13 and the coolant outlet 14 piercing the lid 16 . It can also be seen that the partial coil connections 3 and 4 break through the inner wall 10 and are in contact with the central connections 15 and 12 located in the interior 11 . For external electrical connection of the inductor 7 are inductor connections 18 and 19 , which are connected to the central connections 15 and 12 and protrude laterally from the interior 11 .

Zur hydraulischen Abdichtung des aus Außenwandung 9, Innen wandung 10 und Bodenteil 17 gebildeten Gehäuses 9/10/17 sind nicht dargestellte Ringnuten an den Dichtflächen des Deckels 16 einerseits sowie der Außenwandung 9 und der In nenwandung 10 andererseits vorgesehen, in die abdichtende O-Ringe eingelegt sind.For hydraulic sealing of the housing 9/10/17 formed from the outer wall 9 , inner wall 10 and bottom part 17 , annular grooves ( not shown) are provided on the sealing surfaces of the cover 16 on the one hand and the outer wall 9 and the inner wall 10 in On the other hand, in the sealing O-rings are inserted.

Als Material für das Gehäuse 9/10/17 und den Deckel 16 wird beispielsweise ein elektrisch isolierender Kunststoff ver wendet. Es ist jedoch auch möglich, ein elektrisch leitfä higes Material wie Metall (z. B. Aluminium) heranzuziehen, wobei in einem solchen Fall die Durchbrüche der Teilspulenanschlüsse 3, 4 durch die Innenwandung 10 elektrisch isoliert auszuführen sind.As a material for the housing 9/10/17 and the cover 16 , for example, an electrically insulating plastic is used ver. However, it is also possible to use an electrically conductive material such as metal (e.g. aluminum), in which case the openings in the coil sections 3 , 4 through the inner wall 10 must be electrically insulated.

Der Vorteil der Drosselspule gemäß der ersten Variante liegt neben der Möglichkeit des Einbringens eines induktivitäts erhöhenden Eisenkerns 32 insbesondere darin, daß bei Defekt der Drosselspule die einzelnen defekten Teilspulen aus tauschbar sind.The advantage of the choke coil according to the first variant lies, in addition to the possibility of introducing an inductance-increasing iron core 32, in particular in that if the choke coil is defective, the individual defective partial coils can be exchanged.

In Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht einer zweiten Drosselspule in teilweise geschnittener Darstellung ge zeigt. Bei dieser zweiten Variante der Drosselspule 7′ wei sen die Teilspulen 1′ selbst keinen Isolierkörper auf, son dern sind zur elektrischen Isolierung in einzelnen Teilspu lenkammern 25 des aus Außenwandung 9′, 10′ und Bodenteil 17′ bestehenden Gehäuses 9′/10′/17′ angeordnet, wobei das Gehäuse und der das Gehäuse abdeckende Deckel 16′ (siehe Fig. 6), 16′′ (siehe Fig. 7) oder 16′′′ (siehe Fig. 8) aus einem elektrisch isolierenden Material - vorzugsweise Gießharz - bestehen. An jede Teilspulenkammer 25 grenzen jeweils zwei Kühlmittelkammern 21, so daß die während des Betriebes von den einzelnen Teilspulen 1′ produzierte Wär meenergie über die relativ dünnwandigen Trennwände 26 zwi schen Kühlmittelkammer 21 und Teilspulenkammer 25 an das Kühlmittel (Brauchwasser) abgegeben werden kann.In Fig. 5 is a perspective view of a second inductor in a partially sectioned view ge shows. In this second variant of the choke coil 7 'white, the sub-coils 1 ' itself have no insulating body, son are for the electrical insulation in individual Teilspu steering chambers 25 of the outer wall 9 ', 10 ' and bottom part 17 'existing housing 9 ' / 10 '/ 17 'arranged, the housing and the cover covering the housing 16 ' (see Fig. 6), 16 '' (see Fig. 7) or 16 '''(see Fig. 8) made of an electrically insulating material - preferably cast resin - consist. At each sub-coil chamber 25 each have two coolant chambers 21 , so that the heat produced during operation by the individual sub-coils 1 'can be released via the relatively thin-walled partitions 26 between the coolant chamber 21 and sub-coil chamber 25 to the coolant (process water).

Zur Verbesserung der Kühlmittelströmung kann jede Kühlmit telkammer 21 durch einen Trennsteg 22 derartig hälftig auf geteilt werden, daß sich entgegengesetzt gerichtete Kühl mittelströme durch beide Kühlkammerhälften - die äußeren Kühlkammerhälften 21a und die inneren Kühlkammerhälften 21b ergeben. Zur räumlichen Fixierung der Trennstege 22 sind die Seiten wände der Kühlmittelkammern 21 mit entsprechenden Längsnu ten 27 versehen. Dabei sind die Kühlmittelkammern 21a, 21b zum Bodenteil 17′ des Gehäuses hin jeweils geöffnet.To improve the coolant flow each Kühlmit telkammer 21 can be divided in half by a separating web 22 in such a way that oppositely directed cooling medium flows through both cooling chamber halves - the outer cooling chamber halves 21 a and the inner cooling chamber halves 21 b. For spatial fixation of the separating webs 22 , the side walls of the coolant chambers 21 are provided with corresponding longitudinal grooves 27 . The coolant chambers 21 a, 21 b to the bottom part 17 'of the housing are each open.

Die zur hydraulischen Abdichtung der Drosselspule 7′ die nenden Ringnuten in den zum Deckel weisenden Dichtflächen der Außenwandung 9′ bzw. Innenwandung 10′ sind mit Ziffern 23 bzw. 24 bezeichnet.The hydraulic sealing of the choke coil 7 'the Nenden annular grooves in the sealing surfaces facing the cover of the outer wall 9 ' or inner wall 10 'are designated by numerals 23 and 24 respectively.

Der elektrische Anschluß der Teilspulen 1′ erfolgt wiederum unter Einsatz von ringförmigen Zentralanschlüssen 12′ bzw. 15′, die zur Kontaktierung der die Innenwandung 10′ durch stoßenden Teilspulenanschlüsse 4′ bzw. 3′ dienen und inner halb des von der Innenwandung 10′ eingeschlossenen Innen raumes 11′ angeordnet sind.The electrical connection of the partial coils 1 'is again carried out using annular central connections 12 ' and 15 ', which serve to contact the inner wall 10 ' by abutting partial coil connections 4 'and 3 ' and inside half of the inside of the inner wall 10 'enclosed room 11 'are arranged.

In Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht eines Deckels der zweiten Variante der Drosselspule dargestellt. Der Deckel 16′ weist an seinen gegen die Außenwandung 9′ bzw. die Innenwandung 10′ des Gehäuses 9′/10′/17′ zu pressenden Dichtflächen jeweils Ringnuten 28 bzw. 29 auf, in die O-Ringe einzulegen sind. Die Montage des Deckels 16′ auf dem Gehäuse 9′/10′/17′ kann z. B. unter Einsatz allgemein bekannter Schraubbefestigungen erfolgen. Zur Führung des Kühlmittelstromes ist der Deckel 16′ derartig geformt, daß ein äußerer Ringkanal 30 und ein innerer Ringkanal 31 ge bildet werden, wobei der Kühlmitteleintritt 13′ beispiels weise in den inneren Ringkanal 31 und der Kühlmittelaus tritt 14′ aus dem äußeren Ringkanal 30 erfolgen.In FIG. 6, a perspective view is shown of a cover of the second variant of the choke coil. The cover 16 'has on its against the outer wall 9 ' or the inner wall 10 'of the housing 9 ' / 10 '/ 17 ' to be pressed sealing surfaces respectively annular grooves 28 and 29 , respectively, in which O-rings are to be inserted. The assembly of the cover 16 'on the housing 9 ' / 10 '/ 17 ' can, for. B. using well-known screw fasteners. To guide the coolant flow, the cover 16 'is shaped such that an outer ring channel 30 and an inner ring channel 31 are formed ge, the coolant inlet 13 ' example, in the inner ring channel 31 and the coolant comes out 14 'from the outer ring channel 30 .

Es ergibt sich somit eine Kühlmittelströmung vom Kühlmit teleintritt 13′ über den inneren Ringkanal 31 in die in neren Kühlmittelkammerhälften 21b, von dort über die Öff nungen der Kühlmittelkammern am Bodenteil 17′ zurück durch die äußeren Kühlmittelkammerhälften 21a und den äußeren Ringkanal 30 im Deckel 16′ zum Kühlmittelaustritt 14′. Diese sehr wirkungsvolle Kühlmittelströmung wird vorzugs weise bei Drosselspulen mit hoher Leistung eingesetzt. Sie stellt eine gleichmäßige Abfuhr der in der Drosselspule 7′ produzierten Verlustwärme sicher, wobei die einzelnen Kühlmittelkammerhälften 21a bzw. 21b jeweils antiparallel durchströmt werden.There is thus a coolant flow from the coolant teleinlet 13 'via the inner ring channel 31 into the other coolant chamber halves 21 b, from there via the openings of the coolant chambers on the bottom part 17 ' back through the outer coolant chamber halves 21 a and the outer ring channel 30 in the cover 16 'to the coolant outlet 14 '. This very effective coolant flow is preferably used in high-performance choke coils. It ensures a uniform dissipation of the heat loss produced in the choke coil 7 ', the individual coolant chamber halves 21 a and 21 b being flowed through in antiparallel.

Dabei sind auch Varianten bezüglich der Kühlmittelströmung möglich. Bei einer einfacheren, für leistungsschwächere Drosselspulen oder auch großen Kühlmittelströmen einsetzba ren Ausführungsform mit paralleler Durchströmung aller Kühlmittelkammern 21 können die Trennstege 22 in den Kühl mittelkammern 21 und die getrennten Ringkanäle 30, 31 im Deckel entfallen, wobei der Kühlmitteleintritt 13′′ bei spielsweise über den Deckel 16′′ und der Kühlmittelaustritt über das Bodenteil 17′ erfolgt. In Fig. 7 ist ein derarti ger Deckel 16′′ mit einem einzigen zentralen Ringkanal 33 dargestellt.Variants with regard to the coolant flow are also possible. In a simpler, for less powerful choke coils or large coolant flows insertable ren embodiment with parallel flow through all coolant chambers 21 , the separating webs 22 in the coolant chambers 21 and the separate ring channels 30 , 31 in the cover can be omitted, the coolant inlet 13 '' in example on the Cover 16 '' and the coolant outlet via the bottom part 17 '. In Fig. 7 such a lid 16 'is shown with a single central annular channel 33 .

Bei einer weiteren, in Fig. 8 gezeigten Variante bei der Kühlmittelströmung ist es durch entsprechende Ausbildung des Deckels 16′′′ möglich, die einzelnen Kühlmittelkammern 21 hydraulisch in Serie zu schalten, wobei die Trennstege 22 ebenfalls entfallen. Bei dieser Variante weist der Deckel 16′′′ radiale Stege 34 auf, wodurch Zwischenkammern 35 gebildet werden, durch die lediglich zwei benachbarte Kühl mittelkammern miteinander verbunden sind, so daß sich anti parallele Strömungen bezüglich benachbarter Kühlmittelkam mern und insgesamt eine Reihenschaltung aller Kühlmittel kammern zwischen Kühlmitteleintritt 13′′′ und Kühlmittel austritt ergeben. Zusammenfassend ergibt sich somit der Vorteil eines in Abhängigkeit der Leistung projektierbaren Kühlmittelflusses.In a further variant shown in Fig. 8 in the coolant flow, it is possible by appropriate design of the cover 16 '''to connect the individual coolant chambers 21 hydraulically in series, the separating webs 22 also being omitted. In this variant, the cover 16 '''radial webs 34 , whereby intermediate chambers 35 are formed, through which only two adjacent cooling medium chambers are connected to each other, so that anti-parallel flows with respect to adjacent Kühlmittelkam and overall a series connection of all coolant chambers between Coolant inlet 13 '''and coolant outlet result. In summary, this results in the advantage of a coolant flow that can be configured as a function of the output.

Fig. 9 zeigt eine Variante eines Deckels 16′′′′, bei der der äußere Ringkanal 30′′′′ und der innere Ringkanal 31′′′′ jeweils durch radiale Stege 36 unterbrochen sind. Die ein zelnen Kühlkammerhälften 21a, 21b werden dadurch in Reihe geschaltet. Es ergibt sich somit eine Kühlmittelströmung vom Kühlmitteleintritt 13′′′′ über das innere Ringkanalseg ment 37 zur inneren Kühlkammerhälfte 21b, von dort über die äußere Kühlkammerhälfte 21a zum äußeren Ringkanalsegment 38, von dort über die nächste äußere Kühlkammerhälfte 21a zur inneren Kühlkammerhälfte 21b zum inneren Ringkanalseg ment 39. Das Kühlmittel erreicht schließlich den Kühlmit telaustritt 14′′′′. Fig. 9 shows a variant of a cover 16 '''', in which the outer ring channel 30 '''' and the inner ring channel 31 '''' are each interrupted by radial webs 36 . The individual cooling chamber halves 21 a, 21 b are thereby connected in series. There is thus a coolant flow from the coolant inlet 13 '''' via the inner ring channel segment 37 to the inner cooling chamber half 21 b, from there via the outer cooling chamber half 21 a to the outer ring channel segment 38 , from there via the next outer cooling chamber half 21 a to the inner cooling chamber half 21 b to the inner ring channel segment 39 . The coolant finally reaches the coolant outlet 14 ''''.

Die Herstellung der Drosselspule gemäß zweiter Variante er folgt vorzugsweise derart, daß die einzelnen Teilspulen 1′ in einer Gießform angeordnet und die Teilspulenanschlüsse 3′, 4′ anschließend über die Zentralanschlüsse 12′, 15′ miteinander kontaktiert werden. Nachfolgend wird die Ver gußmasse (Gießharz) in die Gießform eingebracht. Nach Aus härtung der Vergußmasse kann das mit den Teilspulen be stückte und mit Kühlmittelkammern versehene Gehäuse der Drosselspule der Gießform entnommen werden. Der zur Kom plettierung erforderliche Deckel wird vorzugsweise eben falls unter Einsatz einer Gießform hergestellt. Gemäß einer Variante ist es auch möglich, Gehäuse und Deckel einstückig in einem Gießvorgang herzustellen, wodurch die zusätzliche Abdichtung zwischen Gehäuse und Deckel entfällt. The manufacture of the choke coil according to the second variant, it preferably follows such that the individual partial coils 1 'are arranged in a casting mold and the partial coil connections 3 ', 4 'are then contacted with one another via the central connections 12 ', 15 '. The casting compound (casting resin) is then introduced into the casting mold. After hardening of the sealing compound, the housing with the partial coils and provided with coolant chambers of the choke coil can be removed from the casting mold. The cover required for com pletion is preferably also produced if using a casting mold. According to a variant, it is also possible to produce the housing and cover in one piece in one casting process, as a result of which the additional seal between the housing and cover is eliminated.

Dabei ist es von Vorteil, daß die gleichen Gießformen für Drosselspulen verschiedener Induktivitäten und Leistungen verwendbar sind (projektierbare Induktivität und Leistung bei gleicher Gießform). Die Variation der Induktivität oder der Leistung erfolgt beispielsweise durch Variation der An zahl der für eine Drosselspule eingesetzten Teilspulen oder durch Verwendung von Teilspulen mit unterschiedlicher Wick lung, d. h. unterschiedlicher Windungszahl oder verschie denen Leiterquerschnitts. Die Geometrie der Drosselspule selbst und damit die Geometrie der Gießform sowie insbeson dere die Wärmeaustauschflächen zwischen Wicklung und Kühl mittel werden beibehalten.It is advantageous that the same molds for Choke coils of various inductances and powers can be used (configurable inductance and power with the same mold). The variation in inductance or the performance takes place, for example, by varying the type number of sub-coils used for a choke coil or by using partial coils with different wick lung, d. H. different number of turns or different those conductor cross-section. The geometry of the choke coil itself and thus the geometry of the mold as well as in particular the heat exchange surfaces between winding and cooling medium is retained.

Claims

1. Process water-cooled choke coil, in particular for converter systems, the winding being separated from the coolant by an electrically insulating material and located in a housing through which coolant flows, characterized in that several individual partial coils ( 1, 1 ') are arranged in a ring, the partial coils Connections ( 3, 4, 3 ', 4 ') break through a wall ( 10, 10 ') of the housing ( 9/10/17, 9' / 10 '/ 17' ) and are electrically conductively connected to each other outside the housing, that the housing of the inductor ( 7, 7 ' ) consists of a hollow cylindrical outer wall ( 9, 9' ), a hollow cylindrical inner wall ( 10, 10 ' ) and a bottom part ( 17, 17' ) connecting both walls and by means of a cover ( 16, 16 ', 16'',16''', 16 '''' ) can be closed, and that either the partial coils ( 1 ' ) are arranged in partial coil chambers ( 25 ) which are separated by partitions ( 26 ) neighboring coolant chambers ( 21 ) are electrically insulated, or the winding ( 2 ) of each coil section ( 1 ) is surrounded by an insulating body ( 5 ), the coil section connections ( 3, 4 ) piercing the insulating body ( 5 ).

2. Choke coil according to claim 1, characterized in that for sealing between the housing ( 9/10/17 , 9 '/ 10 ' / 17 ') and cover ( 16, 16', 16 '', 16 ''',16'''' ) O-rings are arranged which engage in corresponding ring grooves ( 23 , 24 , 28 , 29 ).

3. Choke coil according to claim 1 or 2, characterized in that the partial coils ( 1, 1 ') have winding windows ( 20 ) for carrying out an iron core ( 32 ).

4. Choke coil according to claim 1, characterized in that the insulating body ( 5 ) is provided at the location of the breakthrough of the partial coil connections ( 3, 4 ) with annular grooves ( 6 ) into which sealing O-rings can be inserted.

5. Choke coil according to one of claims 1 to 4, characterized in that the partial coil connections ( 3, 4, 3 ', 4 ') penetrate the inner wall ( 10, 10 ') of the housing and in the cylindrical interior enclosed by the inner wall ( 11, 11 ') are electrically connected to each other.

6. Choke coil according to claim 5, characterized in that for the electrically conductive connection of the partial coil connections ( 3, 4, 3 ', 4 ') annular central connections ( 12, 15, 12 ', 15 ') are provided which via associated choke coil connections ( 18 , 19 ) can be contacted externally.

7. inductor according to claim 1, characterized in that the coolant chambers ( 21 ) by dividers ( 22 ) can be divided in half, the separators ( 22 ) in longitudinal grooves ( 27 ) in the walls of the chambers can be fixed.

8. Choke coil according to claim 7, characterized in that the cover ( 16 ') has an outer ( 30 , 30 '''') or an inner annular channel ( 31 , 31 ''''), each with the outer ( 21 a) or the inner coolant chamber halves ( 21 b) are in hydraulic connection, the two coolant chamber halves ( 21 a, 21 b) being formed by the separating webs ( 22 ).

9. Choke coil according to claim 1, characterized in that the cover ( 16 '') has a central annular channel ( 33 ) which is in hydraulic connection with all coolant chambers ( 21 ).

10. Choke coil according to claim 1, characterized in that the cover ( 16 ''', 16 '''') has radial webs ( 34, 36 ), between each of which intermediate chambers ( 35, 37, 38, 39 ) are formed, which are used for the hydraulic connection of two adjacent coolant chambers ( 21 ) or coolant chamber halves ( 21 a, 21 b).

11. Choke coil according to one of claims 1, 2, 8, 9 or 10, characterized in that the cover ( 16, 16 ', 16'',16''', 16 '''' ) with a coolant inlet ( 13, 13 ', 13'',13''', 13 '''' ) and a coolant outlet ( 14, 14 ', 14'''' ) is provided.