DE843578C

DE843578C - Transformator oder Drosselspule der Kerntype mit Luftspalt

Info

Publication number: DE843578C
Application number: DEN3281A
Authority: DE
Inventors: Wilhelmus Antonie Gera Bussing
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1949-12-21
Filing date: 1950-12-16
Publication date: 1952-07-10

Description

Transformator oder Drosselspule der Kerntype mit Luftspalt Die Erfindung bezieht sich auf einen Transformator oder eine Drosselspule der Kerntype mit einem Luftspalt in einem der Schenkel, wobei im Luftspalt eine Füllung aus nichtmagnetischem Material angebracht ist. Es hat sich gezeigt, daß in solchen elektromagnetischen Geräten während des Betriebs in der Ebene des ferromagnetischen Teiles Vibrationen des Kernes auftreten, welche über die Halterungsorgane des Gerätes auf die Grundplatte übertragen werden können, wodurch die Grundplatte diese Vibrationen als Schall ausstrahlen kann.
Die Erfindung bezweckt, diese Vibrationen des Gerätes mindestens zu verringern.
Nach der Erfindung wird dies durch eine solche Anbringung der Füllung erreicht, daß die Resultanten der von der Luftspaltfüllung auf die beiden den Luftspalt begrenzenden Schenkelteile ausgeübten Reaktionskräfte an Punkten in der durch die Mittellinien der Schenkel gehenden Ebene angreifen, wobei die Punkte aus der :Mittellinie desjenigen Schenkels, in dem der Luftspalt vorgesehen ist, in einer Richtung verschoben sind, die von dem durch den ferromagnetischen Teil und den Luftspalt umschlossenen Fenster abgekehrt ist.
Bei Zunahme der Verschiebung in der erwähnten Richtung durchläuft die abzuschwächende Amplitude im allgemeinen ein Minimum. Dieses Minimum kann experimentell leicht ermittelt werden.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung divergieren der Luftspalt und die Füllung in Richtung des Fensters.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung besteht die Füllung aus einem geraden Stab, dessen Achse senkrecht zur Ebene der Mittellinien der Schenkel ist. Dieser Stab kann zylindrisch sein und zwischen Einschnitten in den Endflächen der den Luftspalt begrenzenden Schenkelteile geklemmt werden. Der Stab kann sich auf etwa zwei Drittel der Breite der Kerne, von dem Fenster aus gerechnet, befinden.
Die Füllung kann auch aus zwei geraden Stäben bestehen, deren Achsen senkrecht zur Ebene der Mittellinien der Schenkel stehen, wobei der an der Fensterseite liegende Stab aus einem weniger steifen Material besteht als der andere Stab.
Die Füllung kann in Richtung der magnetischen Kraftlinien im Luftspalt ungleichmäßig sein.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der einige Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise dargestellt sind.
In den Fig. i und 2 ist eine Drosselspule dargestellt, deren ferromagnetischer Teil aus aufeinandergestapelten (-förmigen Blechschichten besteht, die durch Bolzen i zusammengehalten werden. Durch die unteren Bolzen werden gleichzeitig L-förmige Halterungsorgane 2 ain Blechpaket befestigt. Die Bleche bilden zwei waagerechte Schenkel 3 bzw. 4' und 4" und zwei senkrechte Joche 6 und 7. Um den Oberschenkel 3 ist eine Wicklung 8 angebracht, die aber auch an dem anderen Schenkel vorgesehen sein kann. Die Schenkel ,; und 4', 4" und die Joche 6, 7 bilden den ferromagneti;chen Teil des Magnetkreises der Drosselspule. Dieser Kreis wird durch einen Luftspalt 9 zwischen den einander zugekehrten Enden der Schenkelteile 4', 4" geschlossen. Im Luftspalt ist eine Füllung aus einem nichtmagnetischen Material in Form eines gleichmäßigen, rechteckigen Stabs ro angebracht.
ach der Erfindung ist dieser Stab im Luftspalt derart angebracht, daß seine zu den Blechschichten senkrechte Achse niedriger liegt als die gemeinsame Mittellinie der Schenkelteile 4' und 4". Während des Betriebs werden vom Stab auf die Schenkelteile Reaktionskräfte ausgeübt, deren Resultanten in der Ebene der 'Mittellinien der Schenkel liegen und zur Höhe der Stabachse parallel zu den Mittellinien der Schenkelteile 4', 4" angreifen. Infolge dieser unsymmetrischen Anordnung der Luftspaltfüllung wird erreicht, daß 'Vibrationen der Luftspaltenden der Schenkelteile 4' und 4" in der Aufwärtsrichtung verhütet oder wenigstens stark herabgesetzt werden. Naturgemäß muß die Luftspaltfüllung eine hinreichende Starrheit haben, um den auf sie ausgeübten Kräften zu widerstehen.
In einem konkreten Fall betrug die Breite b der Schenkelteile 4' und 4" 17 mm, die Stapelhöhe h 23 mm, die größte waagerechte Abmessung L des ferromagnetischen Teiles io5 mm und dessen größte senkrechte Abmessung H 45 mm. Die Länge l des Luftspaltes, d. h. der Abstand zwischen den Schenkelteilen 4' und 4", betrug 1,5 mm. Der Stab io bestand aus einer Messingplatte von 23 X 5 X 1,5 mm. Bei Änderungen der magnetischen Induktion im Luftspalt von o bis i25oo Gauß traten in Abhängigkeit von der Stelle des Stabs io im Luftspalt folgende größte senkrechte Bewegungen der Luftspaltenden der Schenkelteile 4' tind 4" auf: , bei d = o mm: + 0,14 Mikron (nach oben), bei d = 6 mm: - o,ii Mikron (nach unten), bei d = 3 mm: unmeßbar klein, d. h. unter Berücksichtigung der Empfindlichkeit der verwendeten Meßapparatur weniger als o,oi Mikron. Hierbei deutet d an, um wieviel niedriger die zu den Blechschichten senkrechte Stabachse liegt als die gemeinsame Mittellinie der Schenkelteile 4' und 4".
Der Stab io kann seitlich an einer senkrechten Platte 5, z. B. aus Hartpapier (s. Fig. 3), oder gewünschtenfalls zwischen zwei solcher Platten befestigt werden, so daß die Anbringung des Stabs an der richtigen Stelle der Luftspaltfüllung erleichtert wird. Sofern die Wicklung 8 an den Schenkelteilen 4' und 4" angebracht ist, kann diese Wicklung bzw. ihr Spulenkörper zur Fixierung der erwähnten Platte(n) verwendet werden. Durch geeignete Wahl der Stärke der Platte bzw. der Platten und des Stabs in Richtung der magne= tischen Kraftlinien im Luftspalt kann außerdem die Steifheit der gesamten, in diesem Fall ungleichmäßigen Luftspaltfüllung geändert werden.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist die Luftspaltfüllung keilförmig und die Luftspaltenden der Schenkelteile 4' und 4" divergieren dementsprechend in der Aufwärtsrichtung, d. h. in Richtung des Fensters. Die Resultanten der von der Luftspaltfüllung auf die Schenkelteile 4', 4" ausgeübten Reaktionskräfte gehen in diesem Fall nicht durch den Schwerpunkt der Luftspaltfüllung, sondern durch einen in senkrechter Richtung darunterliegenden Punkt, da die Füllung in den schmalen Teilen eine größere Steifheit hat als die in den breiten Teilen.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 hat die Luft, spaltfüllung die Form eines Zylinderstabs, dessen Achse senkrecht zu den Blechschichten steht. Diese Achse liegt auf etwa ein Drittel der Höhe der Schenkelteile 4', .4". Zwecks Befestigung kann der Stab zwischen zwei V-förmigen Einschnitten in den Luftspaltenden der Schenkelteile 4' und 4" geklemmt sein.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 besteht die Luftspaltfüllung aus zwei Stäben io' und io". Der Oberstab io' besteht aus Hartpapier und der UnteF-stab io" aus Messing. In diesem Fall liegen die Resultanten der Reaktionskräfte nicht in der Mitte zwischen den Stäben, sondern sind in Richtung des steiferen Messingstabs io" verschoben.

Claims

PATENTA\SPRf (:HE: i. Transformator oder Drosselspule der Kerntype mit einem in einem Schenkel vorgesehenen Luftspalt, in dem eine Füllung aus nichtmagnetischem Material angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllung derart angebracht ist, daß die Resultanten der von der Luftspältfüllung auf die beiden den Luftspalt begrenzenden Schenkelteile ausgeübten Reaktionskräfte an Punkten in der durch die Mittellinien der Schenkel gehenden Ebene angreifen und diese Punkte aus der Mittellinie desjenigen Schenkels, in dem der Luftspalt vorgesehen ist, in einer Richtung verschoben sind, die von dem durch den ferromagnetischen Teil und den Luftspalt umschlossenen Fenster abgekehrt ist.
2. Transformator oder Drosselspule nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der -Luftspalt und die Füllung in Richtung des Fensters divergieren.
3. Transformator oder Drosselspule nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllung aus einem geraden Stab besteht, dessen Achse senkrecht zii der Ebene der Mittellinien der Schenkel steht. .l.
Transformator oder Drosselspule nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stab zylindrisch ist und zwischen Einschnitten in den Endflächen der den Luftspalt begrenzenden Schenkelteile geklemmt ist.
5. Transformator oder Drosselspule nach Anspruch 3 oder .l, dadurch gekennzeichnet, daß der Stab sich auf etwa zwei Drittel der Breite der genannten Schenkelteile, vom Fenster ausgerechnet, befindet.
6. Transformator oder Drosselspule nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllung aus zwei geraden Stäben besteht, deren Achsen senkrecht zur Ebene der Mittellinien der Schenkel stehen, und daß der an der Fensterseite liegende Stab aus einem weniger steifen Material besteht als der andere Stab.
7. Transformator oder Drosselspule nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllung in Richtung der magnetischen Kraftlinien ungleichmäßig ist.