DE915711C - Magnetischer Kern fuer Kleintransformatoren - Google Patents

Magnetischer Kern fuer Kleintransformatoren

Info

Publication number
DE915711C
DE915711C DES3114D DES0003114D DE915711C DE 915711 C DE915711 C DE 915711C DE S3114 D DES3114 D DE S3114D DE S0003114 D DES0003114 D DE S0003114D DE 915711 C DE915711 C DE 915711C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
magnetic core
magnetic
core according
cores
tape cores
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DES3114D
Other languages
English (en)
Inventor
Dipl-Ing Karl Maier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DES3114D priority Critical patent/DE915711C/de
Application granted granted Critical
Publication of DE915711C publication Critical patent/DE915711C/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F30/00Fixed transformers not covered by group H01F19/00
    • H01F30/06Fixed transformers not covered by group H01F19/00 characterised by the structure
    • H01F30/10Single-phase transformers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/24Magnetic cores
    • H01F27/25Magnetic cores made from strips or ribbons

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Coils Of Transformers For General Uses (AREA)

Description

  • Magnetischer Kern für Kleintransformatoren Die Erfindung bezieht sich auf einen magnetischen Kern für Kleintransformatoren und Spulen, der insbesondere an Stelle von Übertragerkernen in der Nachrichtentechnik Verwendung finden kann. Bei den Kleintransformatoren «-erden oft Mantelkerne verwendet, die aus E- und I-förmigen Kernblechen oder aus sogenannten M-Kernblechen, das sind außen geschlossene Kernbleche mit einer abbiegbaren Mitteilzunge, zusammengesetzt sind. Für die Transformatoren der elektrischen Nachrichtentechnik sind die Blechschnitte vereinheitlicht. Es treten nun aber oft Aufgaben an den Gerätebauer heran, für die sich die vereinheitlichten Kernbleche nicht verwenden lassen. So ist es z. B. in der Steuerungstechnik in zunehmendem Maße notwendig, Stromtore und ähnliche Gasentladungsstrecken mit hohen Zündspannungen zu steuern. Leistungsmäßig würden vereinheitlichte kleine Übertragerkerne vollauf genügen. Aber zur Isolierung der Wicklungen ist der Wickelraum viel zu klein. Bei den hohen Ausgangsspannungen treten an den dünnen Drähten der Ausgangswicklungen sehr hohe elektrische Feldstärken auf, die in den Hohlräumen der Isolierung zu Glimmentladungen und dadurch im Laufe der Zeit zu einer Zerstörung der Isolierung führen. Auch bei der besten Evakuierung und Füllung mit Öl werden die hohen Feldstärken nicht sicher ausgehalten. Auch elektrische Schirme zur Formung des elektrischen Feldes kann man aus Raummangel nicht unterbringen.*Man kommt dann zu der Lösung, daß man wegen des Wickelraumes sehr große Übertragerkerne nimmt und daß man den ganzen Transformator in einen Ölbehälter setzt. Man kann mitunter auch den Transformator mit einer festen Imprägniermasse füllen, muß dann aber durch sorgfältig gebaute elektrische Schirme dafür sorgen, daß an keiner Stelle unzulässig hohe elektrische Feldstärken auftreten. Die Isolierung mit Öl ist sicherer, aber mit zunehmender Größe des Transformators wird es schwierig, den Behälter öldicht zu bauen. Dabei sind oft harte Betriebsbedingungen zu erfüllen. So soll der Transformator beim Transport starken Erschütterungen gewachsen sein, und er soll bei verschiedenem Klima, bei Hitze und Kälte und bei- feuchter Luft ohne Betriebsstörungen arbeiten. Überschreitet der Transformator eine gewisse Größe, dann ist es nicht mehr möglich, die Ausdehnung des Öls bei der Erwärmung durch elastisch nachgebende gewellte Wände aufzunehmen. Man muß dann über dem Ölspiegel genügend Raum für die Ölausdehnung vorsehen, und es muß an einer möglichst hoch gelegenen Stelle eine kleine Öffnung vorgesehen sein, durch die die Luft ein- und ausströmen kann. Beim Transport kommt es dann vor, daß Öl durch die Luftöffnung ausgegossen und nicht mehr ergänzt wird. Auch nimmt das b1 im Laufe der Zeit aus der Luft Feuchtigkeit auf, wodurch seine Durchschlagsfestigkeit herabgesetzt wird. Das gelegentliche Erneuern und Trocknen des Öls ist aber bei der Wartung der Geräte recht mühsam. Auch aus diesem Grunde liegt großes Interesse vor, die Abmessungen des Transformators so klein zu halten, daß man ein völlig geschlossenes Gehäuse verwenden kann. Wenn irgend möglich, soll der Transformator nur mit fester Masse gefüllt werden. Die Kleinheit des Gehäuses wird auch deshalb angestrebt, weil die anderen Bauelemente der Steuerung fast alle viel kleiner sind. Ähnliche Hochspannungsprobleme treten in der Impulstechnik auf, wo z. B. ein Stoßkondensator oftmals in der Sekunde nahezu im Kurzschluß entladen und in den Entladungspausen von einer Gleichspannungsquelle hoher Spannung über einen Vorwiderstand wieder aufgeladen wird. Es ist bekanntlich vorteilhaft, den Vorwiderstand durch eine Drosselspule zu ersetzen, weil die Verluste in der Drosselspule niedriger sind als in dem Vorwiderstand. Außerdem kann man bei geeigneter Größe der Drosselspule und des Kondensators nahezu eine Verdopplung der Kondensatorspannung gegenüber der Gleichspannungsquelle erreichen. Da es sich hier um hohe Spannungen, z. B. von io bis 2o kV, handelt und da die zu übertragende Leistung von Übertragerkernen mittlerer Größe übernommen werden kann, tritt auch hier die Isolierfrage wegen des kleinen Wickelraumes in den Vordergrund. Ferner tauchen derartige Probleme bei den Ausgangstransformatoren der Impulsgeräte auf.
  • Auch in der Nachrichtentechnik selbst muß oft nur wegen der Größe des Wickelraumes ein großer Übertrager genommen werden. Dies ist z. B. der Fall, wenn auf einem Kern mehrere Wicklungen liegen oder wenn man wie bei Vorübertragern die Wicklungskapazität durch Mehrkammerwicklung und durch genügende Abstände im Wickelraum klein halten will. In dem letzteren Falle ist es günstig, wenn der Kernquerschnitt und die mittlere Windungslänge nicht zu groß sind. Es besteht also ein Bedürfnis nach Übertragern, die bei etwa gleichen Eisenquerschnitten wie in der Einheitsreihe einen vergrößerten Wicklungsquerschnitt aufweisen.
  • Bei den M-Kernblechen ist es oft störend, daß nur ein bis zwei verschiedene Luftspalte zur Verfügung stehen, so daß man beim Bau von Blechkernspulen oft sehr zweit vom günstigen Luftspalt abweicht. Man hat allerdings bei den E- und 1-Kernblechen die Möglichkeit, den Luftspalt durch entsprechende Zwischenlagen für verschiedene Werte einzustellen, aber bei der Schichtung mit Stoßfuge würde man gern zur weiteren Herabsetzung des magnetischen Übergangswiderstandes einen größeren Luftspaltquerschnitt vorsehen.
  • Auch mit Rücksicht auf die neueren magnetischen Werkstoffe sind die übertragerkerne für viele Zwecke verbesserungsbedürftig. Die Blechwerkstoffe mit besonders günstigen magnetischen Eigenschaften werden vorwiegend in Form von Bändern gewalzt. Stanzt man aus den Bändern Ü'bertragerkernbleche, so ist das Sortieren, Glühen, Isolieren, Lagern und Stopfen der Kernbleche mit viel Arbeit verbunden, vor allem wenn es sich um dünne Bleche handelt, weil man dann für einen Kern vorgeschriebener Höhe sehr viele Bleche zu handhaben hat. Es wäre deshalb vorteilhaft, das gewalzte Band auf der Schneidmaschine für eine bestimmte Breite zu schneiden und zu Bandkernen aufzuwickeln. Solche Bandkerne sind bereits bekannt. Es ist auch schon vorgeschlagen worden, Bandkerne auf einen rechteckigen Dorn zu, wickeln, die Zwischenräume mit einer aushärtbaren Isoliermasse zu füllen und die Bandkerne dann in zwei gleich große U-förmige Kernstücke zu teilen, damit man die Spulenkörper mit den Wicklungen in die Kerne einführen kann. Bei diesem Aufbau kann man zwischen die gegeneinanderstoßenden U-Stücke isolierende Platten einlegen, deren Dicke den Luftspalt festlegt. Solche Kerne mit Stoßfuge statt eines Luftspaltes wurden für Bandwerkstoffe mit magnetischer Vorzugsrichtung vorgeschlagen. Nachteilig ist das schwierige Trennen der Bandkerne. Die Isolierung zwischen den einzelnen Bandkernwindungen der Bandkerne darf nach dem Trennen nicht metallisch überbrückt sein, weil sonst zusätzliche Wirbelstromverluste entstehen würden. Ferner ist der Querschnitt an der Stelle der Stoßfuge nicht größer als im Bandkern selbst. Es wäre aber sehr erwünscht, den magnetischen Widerstand an der Stoßfuge durch Vergrößerung des übergangsquerschnittes zu verkleinern. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die beschriebenen Mängel in einem neuartigen Kernaufbau zu vermeiden.
  • Gemäß der Erfindung steckt bei einem magnetischen Kern für Kleintransformatoren und Spulen in dem Spulenkörper ein langgestreckter magnetischer Kern, der aus Band gebildet ist oder aus einem Bündel Blechstreifen besteht und der beiderseitig genügend weit aus dem Spulenkörper herausragt, so daß die herausstehenden Enden durch seitliches Auflegen von magnetischen Bandkernen magnetisch verbunden werden können.
  • In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel in zwei Ansichten bzw. zum Teil im Schnitt dargestellt.
  • Die Fig. i und 2 zeigen nach der Erfindung einen Kernaufbau, der sich besonders für ]<leine Hochspannungstransformatoren eignet. Fig. i stellt einen Schnitt aus Fig. 2 dar. In dem runden Spulenkörper i (Fig. 2 und i) stecken zwei langgestreckte Bandkerne 3 und .4, die aufeinandergelegt etwa einen quadratischen Querschnitt erfüllen. Die Bandwindungen des Kerns 3 sind in Fig. i für einige Windungen angedeutet. Die langgestreckten Bandkerne 3 und -. stellen oben und unten am Spulenkörper i hervor. Auf den hervorstehenden Flächen 5 und 6 liegen als magnetische Rückschlüsse zwei Bandkerne 7 und 8 auf, deren Bandwindungen an der Stelle 9 in Fig. 1 angedeutet sind. Die Bandkerne 7 und 8 können je nach den Anforderungen an die Spannungsfestigkeit der `Wicklungen (besonders nach Erde) auf mehr oder weniger großen Wickeldornen hergestellt werden. So ist in dem gezeichneten Beispiel das Wickelfenster 1o so groß gewählt, daß der Spulenkörper i reichlich Wickelraum und große Abstände nach den Kernen besitzt. Ferner ist für die Gesamtgröße des Transformators der Querschnitt der beiden Bandkerne 3 und 4 verhältnismäßig klein gehalten. Nimmt man mit Rücksicht auf die notwendige Größe des Wickelraumes einen genormten Übertragerkern, so müßte auch der innere Kernquerschnitt entsprechend groß werden. Nach der erfindungsgemäßen Anordnung macht man den inneren Kernquerschnitt 3 und 4. nicht größer als unbedingt erforderlich. Man spart dabei Wicklungskupfer und Isoliermaterial.
  • Beim Wickeln der langgestreckten Bandkerne 3 und 4 nimmt man z. B. einen flachen Dorn, schließt die erste Windung mittels Punktschweißung, wickelt den Bandkern unter gleichzeitigem Anhämmern oder Anpressen möglichst dicht und verschweißt die äußerste Bandwindung z. B. in dem Punkt i 1. Darauf zieht man den Bandkern vom Dorn ab und füllt den inneren Hohlraum mit einigen Blechstreifen. Man kann an Stelle der beiden Bandkerne 3 und 4 auch nur ein Bündel Blechstreifen verwenden, oder man ersetzt die Bandkerne 3 und 4 durch einen Bandkern mit doppelt breitem Band. Langgestreckte Bandkerne haben gegenüber einem Bündel Blechstreifen einen magnetischen Vorteil. An den Stellen 12 und 13 tritt bekanntlich ein Teil des magnetischen Flusses in den äußeren Luftraum, vor allem, wenn die Kerne hoch gesättigt sind, d. h. die Permeabilität bereits unten auf dem abfallenden Ast der Permeabilitätskurve liegt und die magnetischen Spannungen zwischen den Punkten 12 und 13 groß sind. Dieser Streufluß muß beim langgestreckten Bandkern größtenteils die Bandflächen senkrecht durchsetzen, wobei Wirbelströme entstehen, die den Durchtritt des Streuflusses erschweren. Man kann an den Stellen 12 und 13 eine sehr starke Schirmwirkung erzielen, wenn man dicke Kurzschlußringe z. B. aus Kupfer oder Aluminium auflegt, deren Öffnung etwa gleich dem Querschnitt der Bandkerne 3 und 4 ist. Gegenüber den bekannten Kurzschlußringen, die man um den ganzen Transformator legt, haben die beschriebenen Kurzschlußringe eine besonders starke örtliche Wirkung. Man kann dadurch eine Verschlechterung der erfindungsgemäßen Anordnung gegenüber den bekannten M-Schnitten sowie E- und I-Schnitten vermeiden. Diese Maßnahme kann dann notwendig werden, wenn man an den Stellen 5 und 6 Luftspalte vorsehen will. Die Luftspalte können einfach durch an den Stellen 5 und 6 eingelegte Platten geeigneter Dicke festgelegt werden. Auch ist eine Veränderung der Luftspalte im Betriebe möglich, wenn die Bandkerne 7 und 8 gegenüber den Kernen 3 und 4 durch eine Vorrichtung zu verschieben sind.
  • Die Flächen 5 und 6 (in Fig. i) macht man in der Regel genügend groß, damit der magnetische Widerstand an den Stoßfugen verringert wird. Man muß dann den Bandkern 9 zwischen den Punkten 14 und 15 breit machen. Um den Querschnitt der Bandkerne 7 und 8 nicht unnötig zu vergrößern, kann man die Bandbreite zwischen 16 und 17 entsprechend verkleinern.
  • In manchen Fällen ist es zweckmäßig, die Bandkerne 7 und 8 nicht auf einem rechteckigen, sondern auf einem runden Dorn herzustellen. Die runde Form kann man verwenden, wenn man eine Hochspannungswicklung hat, die große Abstände vom Eisenkern haben soll. Natürlich können statt des runden Spulenkörpers, wie er in dem Beispiel gezeigt ist, auch rechteckige Spulenkörper eingesetzt werden.

Claims (9)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Magnetischer Kern für Kleintransformatoren und Spulen, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Spulenkörper ein langgestreckter magnetischer Kern steckt, der aus Band gewickelt ist oder aus einem Bündel Blechstreifen besteht und der beiderseits genügend weit aus dem Spulenkörper herausragt, so daß die herausstehenden Enden durch seitliches Auflegen von magnetischen Bandkernen magnetisch verbunden werden können.
  2. 2. Magnetischer Kern nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Transformator oder die Spule Hochspannungswicklungen trägt.
  3. 3. Magnetischer Kern nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den herausstehenden Enden des magnetischen Kerns und den aufgelegten Bandkernen Luftspalte vorgesehen sind. q..
  4. Magnetischer Kern nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung vorhanden ist, mittels derer im Betriebe der gegenseitige Abstand zwischen den herausstehenden Enden des magnetischen Kerns und den aufgelegten Bandkernen und damit der Luftspalt veränderbar ist.
  5. 5. Magnetischer Kern nach den Ansprüchen i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der langgestreckte magnetische Kern auf einen flachen Dorn gewickelt ist, wobei die Anfangswindung und die Endwindung jeweils durch Punktschweißung geschlossen sind, und daß der Kern, der nach dem Abziehen vom Dorn einen Hohlraum umschließt, mit Blechstreifen ausgefüllt ist.
  6. 6. Magnetischer Kern nach den Ansprüchen i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der langgestreckte magnetische Kern aus zwei aufeinanderliegenden Teilkernen besteht, die magnetisch parallel geschaltet sind.
  7. 7. Magnetischer Kern nach den Ansprüchen i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß anschließend an die beiderseits herausstehenden Enden des magnetischen Kerns Kurzschlußringe angeordnet sind. B.
  8. Magnetischer Kern nach den Ansprüchen i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die aufgelegten magnetischen Bandkerne eine rechteckige Öffnung besitzen.
  9. 9. Magnetischer Kern nach den Ansprüchen i bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die aufgelegten magnetischen Bandkerne eine kreisförmige Öffnung besitzen. i o. Magnetischer Kern nach den Ansprüchen i bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Spulenkörper herausstehenden Enden des Kerns möglichst lang gemacht und daß dementsprechend die aufgelegten Bandkerne für den magnetischen Rückschluß mit vielen Windungen aufgebaut sind und daß die Bandbreite der aufgelegten Bandkerne zur Vermeidung eines unnötig großen Querschnittes möglichst gering gewählt ist. i i. Magnetischer Kern nach den Ansprüchen i bis io, dadurch gekennzeichnet, daß für den Kern und für den magnetischen Rückschluß Bänder mit magnetischer Vorzugsrichtung verwendet sind. 1a. Magnetischer Kern nach den Ansprüchen i bis i i, dadurch gekennzeichnet, daß der Transformator oder die Spule in ein Gehäuse eingebaut ist, das mit einem Isolierstoff, z. B. mit Vergußmasse oder Öl, gefüllt ist.
DES3114D 1944-04-29 1944-04-29 Magnetischer Kern fuer Kleintransformatoren Expired DE915711C (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DES3114D DE915711C (de) 1944-04-29 1944-04-29 Magnetischer Kern fuer Kleintransformatoren

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DES3114D DE915711C (de) 1944-04-29 1944-04-29 Magnetischer Kern fuer Kleintransformatoren

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE915711C true DE915711C (de) 1954-07-26

Family

ID=7469964

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DES3114D Expired DE915711C (de) 1944-04-29 1944-04-29 Magnetischer Kern fuer Kleintransformatoren

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE915711C (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH655601B (de) * 1984-12-20 1986-04-30

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH655601B (de) * 1984-12-20 1986-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2411246B2 (de) Drehstromtransformator
DE665834C (de) Verfahren zur Herstellung einer Hochspannungsspule, insbesondere fuer Transformatoren, Messwandler o. dgl.
WO2010025916A1 (de) Hochspannungstransformator
DE915711C (de) Magnetischer Kern fuer Kleintransformatoren
DE2953100C1 (de) Hochspannungs-Transformations- und Gleichrichtereinrichtung
DE2244158C3 (de) Drossel oder Transformator, insbesondere als Vorschaltgerät für Gasentladungslampen
EP2239745B1 (de) Leistungstransformator mit amorphem Kern
DE629610C (de) Roentgenapparat, bei dem eine Roentgenroehre mit aequipotentialem Wandungsteil und ein Hochspannungstransformator zusammen eine bauliche Einheit bilden
WO2010130337A2 (de) Verfahren zur herstellung einer scheibenwicklung
EP0653767B1 (de) Induktiver elektrischer Wandler für Mittelspannung
DE1638885A1 (de) Hochspannungswicklung
DE19926540C1 (de) Kapazitiv gesteuerte Hochspannungswicklung
DE596607C (de) Hochspannungstransformator oder Drosselspule
DE2219355C3 (de) Transformator mit flacher Bauform
DE706709C (de) Hochspannungstransformator, insbesondere Trockenspannungswandler
AT145930B (de) Elektrischer Apparat, insbesondere Röntgenapparat.
DE754570C (de) Topfstromwandler
DE3927235C2 (de)
DE2050449B2 (de) Entstörungsfilter
DE1292745B (de) Transformator oder Drosselspule grosser Leistung
DE3913558A1 (de) Ferrittransformator mit mindestens einer primaeren und einer sekundaeren wicklung
DE10042756C2 (de) Spule und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE2052933C3 (de) Kernanordnung für Transformatoren. Drosselspulen oder dergleichen Induktionseinrichtungen
DE1153830B (de) Aus aufeinandergelegten E-foermigen und I-foermigen Blechschnitten bestehender magnetischer Kern fuer einen Transformator oder eine Spule und Verfahren zur Herstellung dieses Kernes
CH495654A (de) Linearisierter Stromwandler