DE918039C

DE918039C - Verwendung von Eisen-Nickel-Legierungen als Schaltdrosselkerne von Kontaktumformern

Info

Publication number: DE918039C
Application number: DES11737D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Helmut Bumm; Rer Nat Horst Guido Mueller Dr; Paul Schuhmacher
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1943-06-19
Filing date: 1943-06-19
Publication date: 1954-09-16

Description

Verwendung von Eisen-Nickel-Legierungen als Schaltdrosselkerne von Kontaktumformern Die Schaltdrosselkerne von Kontaktumformern müssen möglichst rechteckförmige Hystereseschleifen besitzen, damit die Schaltvorgänge ohne Funkenbildung vor sich gehen. Je schärfer der Sättigungsknick ausgeprägt ist, um so geringer ist der Blindleistungsverbrauch des Umformers. Bei einer Feldstärke von i AW/cm muß die Sättigung praktisch erreicht werden, damit vor allem die Überlastbarkeit des Umformers und die Sicherheit gegen Unsymmetrien möglichst groß sind.
Bisher wurde als Kernwerkstoff vielfach die geschmolzene Eisen-Nickel-Legierung mit je 5o% Eisen und Nickel verwendet, der durch eine besondere Wärme- und Walzbehandlung eine Rekristallisationstextur erteilt wurde. Es zeigte sich jedoch, daß die mit diesen Kernen ausgestatteten Umformer noch nicht in allen Fällen befriedigend arbeiten, da die Hystereseschleife nur annähernd die Rechteckform besitzt. Besonders scharf sind die Bedingungen, die an Einschaltdrosseln bei Kontaktumformern gestellt werden müssen. Für diese Einschaltdrosseln hat man vielfach eine Legierung mit etwa 78% Ni verwendet. Dieser Werkstoff hat den besonderen Nachteil, daß er große Mengen von Nickel enthält, so daß er nur schwer zu beschaffen ist.
Erfindungsgemäß läßt sich aber eine bedeutend verbesserte Form der Hystereseschleife dadurch erhalten, daß man als Kernwerkstoff für Schaltdrosseln von Kontaktumformern Eisen-Nickel- Legierungen mit 45 bis 65% Nickel verwendet, die aus reinsten Ausgangswerkstoffen durch Sintern hergestellt wurden und bei denen nach der Weichglühung die Mehrzahl der Kristallite mit einer Würfelkantenrichtung parallel zur Walzrichtung orientiert ist. Es war zwar bekannt, Eisen-N ickel-Legierungen aus gesinterten Ausgangswerkstoffen herzustellen, doch war man bisher der Ansicht, daß die magnetischen Eigenschaften dieser Werkstoffe von denen der erschmolzenen Legierungen nicht merklich verschieden sind. Überraschenderweise erhält man jedoch nach der Erfindung bei sonst vollkommen gleicher mechanischer und thermischer Behandlung eine Hystereseschleife, die ein einwandfreies Arbeiten der Umformer gewährleistet. Die Bedingungen, die gestellt werden müssen und die sich durch die erfindungsgemäße Verwendung von aus reinstenAusgangswerkstoffen gesinterten Eisen-Nickel-Legierungen mit Würfellage verwirklichen lassen, sind vor allem die folgenden: i. ein scharfer Sättigungsknick, wodurch der Blindleistungsverbrauch des Umformers sich in geringen Grenzen hält, 2. hohe ausnutzbare Induktionsänderungen bei einer Feldstärkenänderung von etwa i bis 2 ANV/cm. Die hohe ausnutzbare Induktionsänderung im Vergleich zur Sättigungsinduktion gewährleistet eine gewisse f_lberlastbarkeit des Umformers, Sicherheit gegen Rückzündungen und gegen Unsymmetrie.
Bei geschmolzenen Legierungen wurde bisher ein Wert von B,. = 14 ooo, also 87,5 % der Sättigung erhalten, jetzt hingegen ein Wert von 15 ooo, also 94% des Sättigungswertes. Eine weitere Verbesserungsmöglichkeit ist darin gelegen, daß man die Bandstärke etwa unter o,2 mm wählt. Dadurch werden die Wirbelstromverluste erheblich herabgesetzt. Auf Grund ihrer ausgezeichneten magnetischen Eigenschaften sind die nach der Erfindung hergestellten Kerne vor allem auch für Einschaltdrosseln mit bestem Erfolg verwendbar. Sie übertreffen dabei noch die früheren sogenannten Permalloykerne (das Wort »Permalloy« ist gesetzlich geschütztes Warenzeichen) mit 78,5% Nickel, so daß durch ihre Einführung gleichzeitig auch eine beträchtliche Nickelersparnis gewährleistet ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Die Verwendung von aus reinsten Ausgangswerkstoffen gesinterten Eisen-Nickel-Legierungen mit 45 bis 65 0/a Nickel, bei denen nach der Weichglühung die Mehrzahl der Kristallite mit einer Würfelkantenrichtung parallel zur Walzrichtung orientiert ist, als magnetischer Werkstoff . für Schaltdrosseln von Kontaktumformern.
2. Die Verwendung von aus reinsten Ausgangswerkstoffen gesinterten Eisen-Nickel-Legierungen mit 45 bis 65 % Nickel, bei denen nach der Weichglühung die Mehrzahl der Kristallite mit einer Würfelkantenrichtung parallel zur Walzrichtung orientiert ist, als magnetischer Werkstoff für Einschaltdrosseln von Kontaktumformern.
3. Die Verwendung von Werkstoffen der in den Ansprüchen i und 2 beschriebenen Art, gekennzeichnet durch die Verwendung von Bandstärken unter o,2 mm. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 7o9 656, 659 i34.