DE7032574U

DE7032574U - LAYERED IRON CORE FOR ELECTRIC INDUCTION DEVICES.

Info

Publication number: DE7032574U
Application number: DE19707032574
Authority: DE
Original assignee: BBC Brown Boveri AG Switzerland
Current assignee: BBC Brown Boveri AG Switzerland
Priority date: 1970-05-29
Filing date: 1970-09-01
Publication date: 1972-04-20
Also published as: DE2043295A1; GB1344526A; FR2110851A5; CH516863A

Description

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Tr/Door /

Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie., Baden (Schweiz)Public limited company Brown, Boveri & Cie., Baden (Switzerland)

Coated iron core for electrical induction devices

Die Erfindung betrifft einen geschichteten und mindestens drei Schenkel aufweisenden Eisenkern für elektrische Induktionsgeräte _s insbesondere für Transformatoren oder Drosseln.The invention relates to a layered iron core having at least three legs for electrical induction _devices, in particular for transformers or chokes.

Eisenkerne, die aus Blechen mit einer magnetischen Vorzugsrichtung aufgebaut sind, sind beispielsweise aus der deutschen Patentschrift 975 ^73 bekamic. Far die aus solchen Blechen aufgebauten Induktionsgeräte würden sich die geringsten Verluste und die geringsten Geräuschbildungen dann ergeben, wenn d.er Magnetfluss sowohl in den Schenkeln als auch in den Jochen dieser Eisenkerne immer nur in deren Achsrichtung, welche mit der magnetischen Vorzugsrichtung übereinstimmt-, verlaufen würde. An den Verbindungsstellen der innern Schenkel mit den Jochen ist dies jedoch nicht möglich, da hier der Fluss innerhalb des Joches starken zeitlichen Richtungsänderungen unterworfen ist.Iron cores that are made up of sheet metal with a preferred magnetic direction are, for example, from the German Patent 975 ^ 73 bekamic. Far those from such sheets built-up induction devices would result in the lowest losses and the lowest levels of noise if d.the magnetic flux in the legs as well as in the yokes of these iron cores always only in their axial direction, which with coincides with the preferred magnetic direction - would run. However, this is not possible at the connection points of the inner legs with the yokes, since the flow within the Yoke is subject to strong changes in direction over time.

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Eine Verwendung von Blechen» welche zwei verschiedene, zueinander senkrecht stehende magnetische Vorzugsrichtungen aufweisen (doppelt kornorientierte Hagnetbleche), bringt zwar eine starke Verminderung der Verluste, andererseits jedoch eine wesentliche Verteuerung der Eisenkerne mit sich. Eine selche Lösung ist beispielsweise für Leistungstransformatoren aus wirtschaftlichen Gründen nicht vertretbar.A use of sheet metal »which is two different, Have mutually perpendicular preferred magnetic directions (double grain-oriented magnetic sheets), brings a strong reduction in losses, on the other hand however, a substantial increase in the cost of the iron cores with it. Such a solution is not justifiable for power transformers, for example, for economic reasons.

Gemäss der deutschen Auslegeschrift 1 488 357 ist es bekannt» die Joche ausschliesslich aus Blechen mit zwei zueinander senkrecht stehenden magnetischen Vorzugsrichtungen aufzubauen· Diese Lösung stellt beispielsweise für grossvolumige Leistungstransformatoren einen nicht mehr vertretbaren Aufwand dar» da die gesamten Joche aus teuren doppelt kornojrientieiften Bleches aufgebaut sein müssen. Ausserdem ist diese Lösung technisch gesehen nicht optimal» da nur an den Einmündungsstellen zwischen Joch und Schenkeln Magnetflusse verschiedener Richtungen zu erwarten sind» an den Teilen» welche zwischen solchen Einmündungsstellen liegen, jedoch nur eine einzige magnetische Vorzugsrichtung» nämlich in Achsrichtung des Joches» erforderlich ist· Ferner erfordert die in derselben deutschen Auslegeschrift 1 488 357 angegebene Lösung, bei der die äusseren Schenkel mit Gehrungsstoss und die inneren Schenkel mit dachförmigen Stoss mit den Jochen in Verbindung stehen» in der Herstellung einen grossen technischen und damit finanziellen Aufwand für die Schneid- oder Stanzwerkzeuge und den Schneid- oder Stanzvorgang selbst.According to the German Auslegeschrift 1 488 357, it is known “to build the yokes exclusively from metal sheets with two preferred magnetic directions perpendicular to one another. This solution is, for example, for large-volume power transformers are no longer one reasonable effort because the entire yokes are constructed from expensive double-grain sheet metal have to. In addition, this solution is technically speaking not optimal »because only at the confluence points between Yoke and legs Magnetic fluxes in different directions are to be expected »on the parts» which lie between such confluence points, but only in a single preferred magnetic direction »namely in the axial direction of the yoke» is required · Furthermore, the solution given in the same German Auslegeschrift 1 488 357 requires the outer legs with a miter joint and the inner ones Legs with roof-shaped joints are connected to the yokes »in the manufacture of a large technical and thus financial expense for the cutting or punching tools and the cutting or punching process itself.

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Es ist Aufgabe der Erfindung, einen geschichteten Eisenkern anzugeben, der möglichst geringe Verluste aufweist und der eine technisch und ökonomisch optimale Lösung dieses Problems vorsieht insofern, als nur ein möglichst geringer Tei-1. slSS El-SSiüterns S*2S «I*??» relativ teuren» dODoeifc kornorientierten Blech aufgebaut sein soll. Diese Aufgabe wird für einen eingangs zitierten geschichteten Eisenkern erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass in denjenigen Bereichen des Flussüberganges zwischen Joch und inneren Schenkeln, welche zeitlichen Richtungswechseln des örtlichen Flussverlaufes ausgesetzt sind, Bleche mit zwei zueinander senkrecht stehenden magnetischen Vorzugsrichtungen angeordnet sind, während die anderen Teile des Eisenkerns aus einfach kornorientierten Magnetblechen bestehen. Durch diese Hassnahme wird eine wesentliche Einsparung des relativ teureren doppelt orientierten Bleches erzielt und ausserdem eine technisch sinnvolle Lösung angegeben, da nur dort doppelt orientiertes Blech verwendet wird, wo auch wirklich der Magnetfluss, verschiedene Richtungen aufweist.It is the object of the invention to specify a layered iron core which has the lowest possible losses and which provides a technically and economically optimal solution to this problem insofar as only the smallest possible part. slSS El-SSiüterns S * 2S "I * ??" relatively expensive »dODoeifc grain-oriented sheet should be built. This task is performed for a layered iron core cited at the beginning solved according to the invention in that in those areas of the flow transition between yoke and inner Legs that are exposed to changes in direction of the local river course over time, sheets with two to one another perpendicular magnetic preferential directions are arranged, while the other parts of the iron core are made simply consist of grain-oriented magnetic sheets. By this hatred, a substantial saving of the relatively more expensive double-oriented sheet is achieved and In addition, a technically sensible solution is given, since double-oriented sheet metal is only used where it is really the magnetic flux has different directions.

In besonders vorteilhafter Weise lässt sich die erfindungsgemässe Anordnung in Eisenkernen mit senkrecht zur Blechebene angebrachten Kühlschlitzen verwenden, wobei die Kühlschlitze in Achsrichtung der Schenkel und des Jochs verlaufen. Dort können die Bleche, welche zwei Vorzugsrichtungen aufweisen.In a particularly advantageous manner, the arrangement according to the invention can be implemented in iron cores perpendicular to the plane of the sheet metal Use attached cooling slots, the cooling slots running in the axial direction of the legs and the yoke. there can be the sheets, which have two preferred directions.

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unsymmetrisch bezüglich mindestens einer der Schenkelbzw. Joch-Achsen angeordnet sein. Ferner können in aufeinanderfolgenden Blechlagen diese Bleche wechselweise um diese Achse gespiegelt angeordnet sein. Durch die Asymmetrie und die Spiegelung wird eine den Flussverlauf und die iaechanische Festigkeit, begünstigende Ucbcriappusg der ElecSxe erreichte Bei solchen, mit Kühlschlitzen versehenen Eisenkernen, welche vorzugsweise im Leistungstransformatorenbau Verwendung finden, lässt sich das Einschichten von doppelt kornorientierten Blechen an den Verbindungsstellen zwischen Joch und Schenkeln auf diese Weise besonders einfach und ohne grossen Aufwand durchführen. Besonders vorteilhaft kann eine solche Anordnung sein« bei der die erwähnte Unsymmetrie auf die Schenkelachsen bezogen ist.asymmetrically with respect to at least one of the legs or Be arranged yoke axes. Furthermore, in successive sheet metal layers, these sheets can alternate around them Axis be arranged mirrored. Due to the asymmetry and the reflection is an increase in the flow and mechanical strength, which is favorable to the elecSxe In such iron cores provided with cooling slots, which are preferably used in power transformer construction, double grain-oriented sheets can be layered at the connection points between In this way, the yoke and legs can be carried out particularly easily and without great effort. Particularly beneficial can be such an arrangement in which the mentioned asymmetry is related to the leg axes.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhandIn the following an embodiment of the invention is based on

der Zeichnung näher erläutert.the drawing explained in more detail.

Es zeigen:Show it:

Fig· 1 die schenatische Ansicht einer VerbindungsstelleFig. 1 is a schematic view of a connection point

zwischen einem Joch und einem inneren Schenkel» undbetween a yoke and an inner leg »and

Fig· 2 eine schematiche Darstellung einer unmittelbarFig. 2 is a schematic representation of an immediate

auf die in Fig. 1 gezeigte Anordnung folgenden Blechlage.the sheet metal layer following the arrangement shown in FIG.

Die in Fig. 1 gezeigte Verbindungsstelle zwischen einem Joch und einem Schenkel besteht aus einem ersten Paar von Jochblechen 1, 2,welche durch einen Spalt 5 voneinander ge-The junction shown in Fig. 1 between a yoke and a leg consists of a first pair of Yoke plates 1, 2, which are separated from one another by a gap 5

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trennt sind, sowie aus einem zweiten Paar Jochbleche 3,4, welche ebenfalls durch den Spalt 5 voneinander getrennt sind« Senkrecht auf dieses Joch ö; „>xsei,.ä sind zwei zu einen Schenkel gehörende Bleche 6, 7 angeordnet, welche durch einen Spalt 8 voneinander getrennt sind. Alle diese bisher genannten Bleche bestehen aus einfach kornorientierten Magnetblechen, wie es durch die Pfeile P 1 angedeutet ist.are separated, as well as from a second pair of yoke plates 3, 4, which are also separated from one another by the gap 5 «perpendicular to this yoke ö; “> Xsei, .ä , two metal sheets 6, 7 belonging to one leg are arranged, which are separated from one another by a gap 8. All of these previously mentioned sheets consist of simply grain-oriented magnetic sheets, as indicated by the arrows P 1.

An der Verbindungsstelle zwischen Joch und Schenkel ist ein weiteres Blech 9 angeordnet, welches sich in Unsymmetrie zur Symmetrieachse 10 des Schenkels 6, 7 befindet. Dieses Blech 9 ist aus doppelt kornorientiertein Magnetblech hergestellt, wie es durch die Pfeile P 2 angedeutet ist. At the connection point between the yoke and the limb , a further plate 9 is arranged, which is asymmetrical to the axis of symmetry 10 of the limb 6, 7. This sheet 9 is made from a double grain oriented magnetic sheet, as indicated by the arrows P 2.

Die in Fig. 1 angedeuteten Schlitze. 5 bzw. 8 dienen im Ausführungsbeispiel als Kühlschlitze für einen Leistungstrans -formator. Das Vorhandensein dieser Schlitze bedingt den Aufbau des Joches bzw. des Schenkels aus zwei parallel zueinander verlaufenden und durch den Schlitz voneinander getrennten Blechteilen.The slots indicated in FIG. 5 and 8 serve as cooling slots for a power transformer in the exemplary embodiment. The presence of these slots requires the yoke or the leg to be constructed from two sheet-metal parts that run parallel to one another and are separated from one another by the slot.

Durch diese Bauweise ergibt sich eine einfache Möglichkeit zum Einbau des Dleches 9 aus doppelt kornorientiertein Blech. Diese Anordnung ermöglicht eine besonders sparsame Verwendung des herstellungsaufwendigen und damit teuren doppelt orientierten Bleches.This construction results in a simple way of installing the roof 9 from double grain-oriented sheet metal. This arrangement enables a particularly economical use of the production-complex and thus expensive double oriented sheet metal.

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Fig. 2 zeigt die Blechlage, \ elcha unmittelbar auf die in Fig. 1 gezeigte Blechlage an derselben Verbindungsstelle zwischen Joch und innerem Schenkel folgt, In der in Fig. 2 gezeigten Anordnung ist das doppelt kornorientiert*= Blech 9 bezüglich der Symmetrieachse 10 im Vergleich zur Anordnung gemäss Fig. 1 gespiegelt angeordnet. Auf diese Weise wird im fertigen Eisenkern die gesamte Verbindungsstelle zwischen Joch und Schenkel von doppelt kornorientiertem Blech überdeckt, während andererseits eine wesentliche Materialersparnis erzielt wird und ausserdem eine gute mechanische Festigkeit an dieser Verbindungsstelle erhalten ' wird. Es sei jedoch erwähnt_f dass die Art der Verschachtelung der einzelnen Bleche an der Verbindungsstelle zwischen Joch und Schenkeln auch auf andere Weise erfolgen kann.2 shows the sheet metal layer immediately following the sheet metal layer shown in FIG. 1 at the same connection point between yoke and inner leg. In the arrangement shown in FIG arranged mirrored to the arrangement according to FIG. In this way, in the finished iron core, the entire connection point between yoke and leg is covered by double grain-oriented sheet metal, while on the other hand a substantial saving in material is achieved and, moreover, good mechanical strength is obtained at this connection point. It should however be mentioned that the type of interleaving _f of the individual sheets at the junction between the yoke legs and also can be done in other ways.

Claims

- 7 - 69/70. Expectations:

1. layered and having at least three legs Iron core for electrical induction devices, in particular for transformers or chokes, characterized in that, that in those areas of the river crossing between Yoke (1,2,3,4) and inner legs (6,7), which temporal changes of direction of the local plus course set out are, sheets (9) are arranged with zv / ei mutually perpendicular preferred magnetic directions, while the other parts (1,2,3,4,6,7) of the iron core consist of single-grain magnet sheets.

2. Iron core according to claim 1, with perpendicular to the sheet plane attached cooling slots, wherein the cooling slots run in the axial direction of the leg and the yoke, characterized in that the sheets (9) ₉ which have two preferred magnetic directions, asymmetrical with respect to at least one of the leg or . Yoke axes are arranged and that these sheets (9) are arranged alternately mirrored about this axis (10) in successive sheet metal layers.

3 * iron core according to claim 2, characterized in that that the asymmetry is related to the leg axis (10).

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¹ year iron core according to claim 2, characterized in that the metal sheets (9), polyhedra, have two magnetic pulling directions, establish a connection between the two yoke parts (1, ³ , 3, 1 J) separated from one another by the cooling slot (5).