DE502063C

DE502063C - Transformer with a leafed iron core

Info

Publication number: DE502063C
Application number: DEZ17817D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1927-09-16
Filing date: 1928-09-14
Publication date: 1930-07-10

Description

Transformator mit geblättertem Eisenkern Gegenstand der Erfindung ist ein geblätterter, zerlegbarer Eisenkörper für Transformatoren und andere elektrische Apparate, der so durchgebildet ist, daß er die stromführende Wicklung allseitig umschließt und damit die magnetische Streuung auf ein 'Mindestmaß herabdrückt. Zum Aufbau des Transformatoreisens werden Eisenbleche verwendet, die nach Kreisevolventen gebogen sind, wodurch die Herstellung des Eisenpaketes vereinfacht ist.Transformer with peeled iron core is the subject of the invention is a peeled, dismountable iron body for transformers and other electrical Apparatus which is designed in such a way that it has the current-carrying winding on all sides encloses and thus suppresses the magnetic scattering to a minimum. To the In the construction of the transformer iron, sheet iron is used, according to circular involute are bent, whereby the manufacture of the iron package is simplified.

Werden Bleche nach Zylinderflächen gebogen, deren Leitkurven Kreisevolventen (Abb. i ) sind, so lassen sie sich ebenso wie ebene Bleche lückenlos aneinanderreihen und bilden in ihrer Gesamtheit einen Hohlzylinder. Haben die Bleche ursprünglich eine Form nach Abb.2, so erhält man nach der Zusammenfügung der gekrümmten Bleche den geschlossenen Rotationskörper i (Abb. 3) mit einem zylindrischen Hohlraum 2 zur Aufnahme der Wicklungen 3 und 4.. Der so entstandene Transformator hat mit einem aus den gleichen, aber eben gelassenen Blechen hürgestellten, gewöhnlichen Kern- oder Manteltransformator gleiches Eisengewicht und gleich tute magnetische Kraftlinienführung, dabei aber geringere Streuung und auch noch den' erteil der Verwendbarkeit für Rundspulen, deren mittlere «"induiigslänge kleiner ist als beim Planblechtransforinator. Umgekehrt ermöglicht bei gleichem Kupfergewicht und gleicher Eisensättigung der Transformator nach Abb. 3 eine Ersparnis an aktivem Eisen sowohl gegenüber dem Planblechkern- als auch Manteltransformator.If sheets are bent according to cylindrical surfaces, their guide curves are involute of circles (Fig. I), they can be lined up like flat sheets without gaps and in their entirety form a hollow cylinder. Did the sheets originally a shape according to Fig. 2 is obtained after joining the curved sheets the closed body of revolution i (Fig. 3) with a cylindrical cavity 2 to accommodate the windings 3 and 4 .. The resulting transformer has a ordinary core made from the same but leveled sheet metal or sheathed transformer with the same iron weight and the same magnetic lines of force, at the same time, however, less scatter and also the grant of usability for round coils, the mean length of which is smaller than that of the flat sheet metal transformer. Vice versa enables the transformer with the same copper weight and iron saturation according to Fig. 3 a saving of active iron compared to the flat sheet core as well as sheathed transformer.

Bei der praktischen Ausführung muß zunächst die Möglichkeit vorgesehen werden, in den Eisenkörper fertig gewickelte Spulen einzubauen. Dies bedingt eine Teilung des Eisenkörpers unter Inkaufnahme von Stoßfugen, welche entweder zylindrisch (Stoßfuge d b) oder eben (Stoßfuge cd) verlaufen kennen. Wie bei den Planblechtransformatoren ist auch hier verblatteter oder stumpfer Stoß möglich. Ferner ist an mindestens einer Stelle eine Anzahl von Blechen wegzulassen, damit durch den entstehenden bogenförmigen Schlitz die Wicklungsenden entweder axial oder tangential herausgeführt werden können. Ähnliche, durchlaufende Schlitze können auch für Ventilationszwecke vorgesehen werden.In the practical implementation, the possibility must first be provided of installing fully wound coils in the iron body. This requires a division of the iron body with the acceptance of butt joints which are either cylindrical (butt joint d b) or flat (butt joint cd) . As with the sheet metal transformers, blunted or blunt joints are also possible here. Furthermore, a number of metal sheets should be left out at at least one point so that the winding ends can be led out either axially or tangentially through the arcuate slot that is created. Similar continuous slots can also be provided for ventilation purposes.

Die Fassung und Bindung der Bleche kann in mannigfaltiger Weise erfolgen. Abb..l zeigt schematisch eine solche Fassung für einen Transformator mit vier ebenen Stoßfugen, bei dem also sowohl die Kernbleche 5 und 6 als auch die Jochbleche ; und 3 vor dem Biegen einfache Rechteckform haben. Zunächst werden die unteren Jochbleche 8 in das Rohr io eingefüllt, darüber die äufäeren Kernbleche 6. Die inneren Kernbleche 5 werden von dem Isolierrohr r i umschlossen, das gleich mit Flanschen versehen werden und als Wicklungsträger dienen kann. Nach Einsetzen des inneren Kernes 5 mit den Wicklungen 3 und .l werden die oberen jochbleche 7 eingefüllt. Durch zwei frei gelassene Schlitze treten die Wicklungsenden 12, 13 und 1.1, 15 heraus. Axial werden die Eisenpakete durch die auf das mit Endgewinden versehene Rohr 9 aufgeschraubten Muttern unter Vermittlung der beiden Druckplatten 16 und 17 kräftig zusammengepreßt. Radial stützen sich die Bleche gegeneinander und gegen die Rohre io und i i ab, so daß jegliche Nietung oder Verschraubun- entfällt, der Eisenquerschnitt also nirgends geschwächt wird. Das .äußere Rohr io, die Druckplatten 16 und 17 sowie die Schraube g können metallisch leitend ausgeführt werden, weil sie außerhalb des magnetischen Feldes liegen.The mounting and binding of the sheets can be done in a variety of ways. Fig..l shows a schematic of such a socket for a transformer with four levels Butt joints, in which both the core sheets 5 and 6 and the yoke sheets; and 3 have simple rectangular shape before bending. First the lower yoke plates 8 filled into the pipe io, over it the outer core sheets 6. The inner core sheets 5 are enclosed by the insulating tube r i, which are immediately provided with flanges and can serve as a winding support. After inserting the inner core 5 with the Windings 3 and .l, the upper yoke plates 7 are filled. By two released The winding ends 12, 13 and 1.1, 15 come out of slots. The iron packages become axial through the nuts screwed onto the end threaded pipe 9 Mediation of the two pressure plates 16 and 17 pressed together forcefully. Support radially the sheets against each other and against the tubes io and i i, so that any There is no need for riveting or screwing, so the iron cross-section is not weakened anywhere will. The outer tube io, the pressure plates 16 and 17 and the screw g can be made metallically conductive because they are outside the magnetic field lie.

Die Jochbleche 7 und 8 lassen sich ohne Beeinträchtigung der Kraftlinienführung wesentlich kürzer und damit auch leichter ausführen, wenn man sie in dem den Wicklungsraum 2 überdeckenden Teil geradlinig führt. Abb. 5 stellt einen Schnitt senkrecht zur Achse des Eisenkörpers dar. Die Jochbleche von der Form i8 sind bereits wesentlich kürzer als die von der Form 7; am kürzesten sind Jochbleche von der Form i 9 mit radialem Verlauf über dem Wicklungsraum 2. Die Form der Jochbleche 18 und i9 ist wegen der größeren Winkel, den die Endtangenten miteinander einschließen, auch technologisch günstiger als die der Jochbleche 7 und wird auch aus diesem Grunde vorzuziehen sein.The yoke plates 7 and 8 can be moved without impairing the line of force guidance much shorter and therefore easier to run if you place them in the winding space 2 overlapping part leads in a straight line. Fig. 5 shows a section perpendicular to The axis of the iron body represents. The yoke plates of the form i8 are already essential shorter than that of shape 7; the shortest are yoke plates of the form i 9 with radial course over the winding space 2. The shape of the yoke plates 18 and i9 is also technologically because of the larger angles that the end tangents enclose with one another cheaper than that of the yoke plates 7 and is also preferable for this reason.

Die an den inneren bzw. äußeren Kern 5 und 6 unmittelbar anschließenden Teile der Jochbleche 18, i9 müssen Evolventen desselben Grundkreises K sein, damit sie sich an diesen Stellen satt aneinander anlegen. Hingegen können die Kernbleche 5 und 6 in: bekannter Weise als Rollkerne ausgebildet sein. Da in diesem Falle jedoch die aufeinanderstoßenden Blechkanten von Kern und Joch nicht mehr parallel laufen, sondern sich unter mehr oder weniger spitzen Winkeln kreuzen, ist zur Vermeidung von Wirbelströmen zwischen Kern- und Jochpaketen Papier einzulegen. Die Abb.6 und 7 zeigen die Querschnitte eines ein- bzw. zweigängigen Rollkernes. Sein Hauptvorteil liegt in der wesentlich einfacheren Herstellungsmöglichkeit. An die Stelle von gestanzten und gebogenen BlechstücLen tritt hier ein Band, das über einen Dorn bis zum gewünschten Außendurchmesser aufgewickelt und sodann in ein Rohr (Gehäuse io bzw. Spulenkörper i i) geschoben wird, welches das Auffedern des Kernes verhindert und ihn dadurch unter Spannung .hält, die er beim Wickeln bekommen hat.The immediately adjoining the inner and outer core 5 and 6 Parts of the yoke plates 18, 19 must be involutes of the same base circle K so that they lean against each other in these places. In contrast, the core sheets 5 and 6 in a known manner as roll cores. In this case, however the clashing sheet metal edges of the core and yoke no longer run parallel, but crossing at more or less acute angles is to be avoided of eddy currents to insert paper between the core and yoke packages. The Fig.6 and 7 show the cross-sections of a single or double-start roll core. Its main advantage lies in the much simpler manufacturing option. In place of punched and bent sheet metal pieces, a band occurs here, which over a mandrel to the desired Outside diameter wound up and then in a tube (housing OK or coil body i i) is pushed, which prevents the spring from springing up the core and thereby under tension, which he got when changing the diaper.

Da die Windungen der Rollkerne je nach ihrer radialen Entfernung vom Spulenkörper mit größeren oder kleineren Teilen des magnetischen Kraftflusses verkettet sind, können sie ganz oder teilweise als stromführende Wicklung benutzt werden. Dem hierbei auftretenden Spannungsabfall wegen der groben Streuung stehen gegenüber die Ersparnis an aktivem Kupfer und kleiner Ohmscher Widerstand einer solchen Wicklung, weil diese aus magnetischen Gründen elektrisch meist überdimensioniert sein wird.Since the turns of the rolling cores depending on their radial distance from the Coil bobbins are chained to larger or smaller parts of the magnetic flux they can be used in whole or in part as a live winding. The voltage drop that occurs here due to the coarse scatter is opposed to this the savings in active copper and low ohmic resistance of such a winding, because for magnetic reasons this will usually be overdimensioned electrically.

Die Kernpakete können auch aus konzentrischen Blechrohren bestehen, die wegen der Verkettung mit dem Kraftlinien-Ruß geschlitzt ausgeführt werden müssen (Rohrkern, Abb. 8 .The core packages can also consist of concentric sheet metal tubes, which have to be slotted because of the interlinking with the line of force soot (Tube core, Fig. 8.

Die vorstehenden Angaben bezogen sich auf Einphasentransformatoren. Aus diesen können durch übereinanderlagerung in bekannter «'eise 14lehrphasentransformatoren gebaut werden, wobei die als Kraftlinienweg für zwei oder mehrere Phasen gleichzeitig dienen.The above information related to single-phase transformers. From these, by superimposing them in the well-known manner, training-phase transformers can be obtained be built, being used as a path of force lines for two or more phases at the same time to serve.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Transformer with a sheet iron core, characterized in that the individual metal sheets are wholly or partially curved according to circular involutes, so that they can be joined together to form an iron body which encloses the current-carrying '\ Vicklung on all sides.

2. Transformer according to claim i, characterized; that only the yoke plates have an involute shape. while the two concentric cores are designed as roll cores.

3. Transformer according to claim i, characterized in that the cores (5 and 6) are composed of slotted sheet metal pipes exist (Fig.8, pipe core). ¢. Transformer according to claim 2, characterized in that the rolling cores wholly or partially as current-carrying Winding can be used.