DE470752C - Einrichtung zur Kuehlung der Eisenteile von Hochfrequenzapparaten - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Kühlung der Eisenteile von Hochfrequenzapparaten Ein wesentliches Erfordernis für elektrische Apparate, welche Eisen enthalten, das magnetisch beansprucht ist. und die keine beweglichen Teile besitzen, ist das Vorhandensein einer "günstigen Kühlmöglichkeit zur Abführung der durch die Verluste im Eisen und in der Wicklung erzeugten Wärme. Zu diesem Zweck werden bekanntlich Transformatoren in einen mit Öl gefüllten Behälter eingebaut, wobei die Kühlung durch das Öl entweder selbstkühlend ist, indem das 01 die ihm mitgeteilte Wärme nach außen abgibt, oder aber wobei das öl mittels einer Pumpe durch eine Kühleinrichtung hindurch zwangläufig in einem stetigen geschlossenen Kreislauf gehalten wird.
• Die vorliegende Erfindung nun hat zum Gegenstand ein Kühlverfahren, das hauptsächlich für magnetisch sehr hoch beanspruchtes Eisen in Frage kommt, wie es beispielsweise bei Frequenzwandlern, wie sie zur Erzeugung höherer Frequenzen aus einer Grundfrequenz in der Hochfrequenztechnik Verwendung finden, oder aber auch bei sogenannten Tast- oder Telephoniedrosseln zur Steuerung von Hochfrequenzströmen der Fall ist. Die wirksame Abführung der bei derartigen Apparaten infolge der äußerst hohen Frequenzen auftretenden hohen Eisenwärme ist eine wesentliche Vorbedingung für ihre praktische Verwendung. Erfindungsgemäß wird eine Kühlflüssigkeit oder ein. Kühlgas zwangläufig zwischen dem zu kühlenden Eisen und der Wicklung hindurchgepreßt, so daß, das am stärksten beanspruchte Eisen vollkommen durch die kühlende Flüssigkeit umspült wird, im Gegensatz zu den obenerwähnten bekannten Verfahren, wo das Öl nur an einzelnen Stellen des Eisens durch die Zwischenräume der Wicklung hindurchgelangen kann, die Abführung der Eisenwärme im wesentlichen jedoch durch Konvektion durch die Kupferwicklung hindurch nach außen erfolgt.
• Für ein gutes Arbeiten von Hochfrequenzapparaten mit Eisen, insbesondere von Frequenzwandlern und Telephoniedrosseln, bei denen der Erfindungsgegenstand vorzugsweise Anwendung findet, ist es notwendig, die Streuung soweit wie möglich herunterzusetzen, und zu diesem Zweck ist die Wicklung dem Eisenkern so nahe wie möglich zu bringen. Die Wicklung muß aber andererseits gleichzeitig durch ein hochwertiges elektrisches Isoliermaterial vom Eisen getrennt werden, das fernerhin zugleich ein vorzüglicher Wärmeisolator sein muß. Letzteres ist erforderlich, da man bei Hochfrequenz aus praktischem Rücksichten mit sehr hohen Eisentemperaturen arbeiten muß (etwa 3oo°), weil das warme Eisen geringere Verluste besitzt als das kalte Eisen und eine Geringhaltung der Verluste bei Hochfrequenz mit allen Mitteln erstrebt werden, muß, während andererseits die Wicklung wegen ihrer Isolationsbestandteile nur einen Bruchteil der Eisentemperatur (höchstens etwa ioo°) erhalten darf.
• Erfindungsgemäß wird nun sowohl die erwähnte elektrische Isolation als auch die Wärmeisolation zwischen Eisen und Wicklung durch eine das Eisen allseitig umgebende strömende Isolierflüssigkeit (bzw. Gas) gebildet, die so schnell strömen muß, daß eine gleichmäßige Wärmeabführung des Eisens stattfindet und eine Wärmeübertrabaung von Eisen an die Wicklung nicht erfolgen kann.
• An Hand der Abbildung ist der Gegenstand der Erfindung noch näher zu erkennen. Die Abbildung stellt einen Frequenzwandler, wie er zur direkten Erzeugung einer Vielfachfrequenz aus einer Grundfrequenz Verwendung findet, dar.
• i ist ein. auf :einen Isolationszylinder 2 gewickelter, aus dünnen Drähten bestehender ringförmiger Eisenkern, um den die Wicklung 3 angeordnet ist (Toroidspule). Der Eisenkern i ist allseitig mit einem mit einer Eimaß- und Auslaßöffnung 5 bzw. 6 versehenen Kühlkanal q. umgeben, am besten aus Isoliermäterial, auf den dann gleich die Wicklung aufgebracht werden kann. Das Öl wird bei 5 eingeführt, nimmt den durch die Pfeile angedeuteten Verlauf und tritt bei: 6 wieder aus. Durch die strömende .kalte Ölschicht zwischen Eisen und Wicklung wird eine Wärmeübertragung vom Eisen an die Wicklung verhindert, und der Wicklungsraum kann ohne Rücksicht auf die Kühlung des Eisenkerns günstig ausgenutzt werden. Ein weiterer Vorteil ist gegeben, indem jetzt der sogenannte Füllfaktor des Eisens vergrößert werden kann, d. i. das Verhältnis vom Eisenquerschnitt zum inneren Wicklungsquerschnitt, da jetzt das Öl eine genügende Isolation des Eisens gegenüber der Wicklung bildet. Durch letzteres wird u. a. die Gefahr auftretender hoher Streuspannungen. herabgemindert. Außer der durch die zwangläufige Strömung hervorgerufenen Kühlung des Eisenkerns wird zur Kühlung der Wicklung das gewöhnliche Verfahren durch Eintauchen des Transformators in einen Ölbehälter vorgesehen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Einrichtung zur Kühlung der Eisenteile von Hochfrequenzapparaten, insbesondere Frequenzwandlern und Telephoniedrosseln, dadurch gekennzeichnet, da13 das Eisen allseitig von einem in zwangläufigem Kreislauf gehaltenen Kühlmedium umgeben ist, so daß sowohl eine elektrische als auch eine Wärmeisolation zwischen Eisen und Wicklung erzielt wird,