DE975253C

DE975253C - Transformatorkern

Info

Publication number: DE975253C
Application number: DES3523D
Authority: DE
Inventors: Kurt Oertel
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1939-05-06
Filing date: 1939-05-06
Publication date: 1961-10-19

Description

Aus Blechen aufgeschichtete Eisenkerne, z. B. für Transformatoren, hat man bisher im allgemeinen aus hochsilizierten Dynamoblechen, die einen Siliziumgehalt von etwa 4% aufwiesen, hergestellt. Bei diesem Blech war es ganz gleichgültig, wie es beim Kernaufbau lagenmäßig eingesetzt wurde, denn seine magnetischen Eigenschaften waren in allen Richtungen, d. h. quer oder längs zur Walzrichtung, praktisch gleich.
Es sind aber auch bereits Magnetbleche für den Bau von geschichteten Eisenkernen bekanntgeworden, die erhebliche Unterschiede in der Verlustziffer und Permeabilität aufweisen, je nachdem der magnetische Fluß sie in der Walzrichtung oder quer dazu durchsetzt. Stimmt bei diesen Blechen mit magnetischer Vorzugsrichtung die Walzrichtung mit der Flußrichtung überein, dann betragen die Verluste bei 1o ooo Gauß etwa o,6 W/kg, während demgegenüber die Verluste auf 4 bis 6 W/kg ansteigen, wenn der Fluß die Bleche quer zur Walzrichtung durchsetzt. Seitdem es gelungen ist, außer den lange bekannten Blechen aus Nickel-Eisen-Legierungen auch Bleche aus Siliziumstahl mit magnetischer Vorzugsrichtung in der Walzrichtung herzustellen, ist die Fachwelt ständig bemüht gewesen, diese Bleche günstigst bei der Fertigung geschichteter Kerne einzusetzen. Der uneingeschränkten und vor allem beliebigen Verwendung dieser Bleche standen verschiedene Schwierigkeiten im Wege. Vor allem mußte bei ihrer Verwendung Einerseits auf die gute Ausnutzung hinsichtlich der durch die magnetische Vorzugsrichtung gegebenen magnetischen Eigenschaften Rücksicht genommen werden, und andererseits sollte wegen der immerhin recht hohen Herstellungskosten dieser Bleche möglichst sparsam mit ihnen umgegangen werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen geschichteten Eisenkern zu schaffen, der nicht nur den beiden vorgenannten Forderungen genügt, sondern der darüber hinaus hinsichtlich der Eisenverluste sowohl einem Kern, der ganz aus bisher üblichen Magnetblechen, also warmgewalzten, nicht kornorientierten Blechen aufgebaut ist, als auch einem Kern, der ganz aus kornorientierten Blechen aufgebaut ist, überlegen ist und der auch einem Kern gegenüber überlegen ist, der nur in seinem die Wicklungen tragenden Kernteil aus magnetisch vorzugsgerichteten Blechen besteht, während der übrige Kern, also die Joche, die in diesem Fall verbreitert ausgeführt waren, aus warmgewalzten, nicht kornorientierten Blechen aufgebaut war.
Dieses Ziel wird in einfacher und vor allem billiger Weise dadurch erreicht, daß bei teilweise aus gewöhnlichen, hochsilizierten Blechen und teilweise aus Blechen mit magnetischer Vorzugsrichtung in Walzrichtung aufgeschichteten Kernen gemäß der Erfindung das gewöhnliche hochsilizierte Blech nur an den Einmündestellen der Schenkel in die Joche verwendet wird, während dagegen die Schenkel-und Jochteile, in denen der Fluß geradlinig verläuft, aus Blechen mit magnetischer Vorzugsrichtung hergestellt werden. Durchgeführte Versuche haben eindeutig die obenerwähnte Überlegenheit des erfindungsgemäßen Kerns gezeigt, und weiter wurde dadurch die einfache Herstellungsart beim Aufschichten und Verspannen der Bleche sowie die erreichte große mechanische Steifigkeit solcher Kerne festgestellt. Erwähnenswert ist noch, daß bei dem erfindungsgemäßen Kern der aktive Kernquerschnitt in an sich bekannter Weise klein gehalten werden kann, was zur Folge hat, daß die Wicklung eine kürzere mittlere Windungslänge aufweist. Dadurch werden die Wicklungsverluste und die Gesamtverluste bei einem Transformator geringer und schließlich der Transformator im gesamten billiger, trotz Verwendung des an sich gegenüber dem üblichen Transformatorblech teureren Bleches mit magnetischer Vorzugsrichtung.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines gemäß der Erfindung aufgeschichteten Transformatorkerns schematisch dargestellt. Mit i, 2 und 3 sind die Schenkel des Eisenkerns bezeichnet, und mit 4 bis 7 sind die Teile der Joche angedeutet, in denen der Fluß geradlinig verläuft. 8 bis 13 bezeichnen die Knotenpunktsbleche, die an den Einmündestellen der Schenkel in die Joche liegen. Diese reichen über die ganze Breite der Joch- und Schenkelbleche und sind zweckmäßig sowohl mit den Joch- als auch Schenkelblechen an den Berührungsstellen miteinander in üblicher Weise, vorzugsweise geringfügig verschachtelt. Die am Fenster anliegenden Ecken der Knotenbleche können, wie in der Zeichnung dargestellt, abgeschrägt sein. Die Verspannung des Kerns kann in üblicher Weise vermittels die Kernbleche durchsetzender Bolzen oder auch in anderer geeigneter Weise vorgenommen werden.

Claims

PATENTANSPRUCH: Transformatorkern, der teilweise aus gewöhnlichen, hochsilizierten Blechen und teilweise aus Blechen mit magnetischer Vorzugsrichtung in Walzrichtung aufgebaut ist, dadurch gekennzeichnet, daß gewöhnliches, hochsiliziertes Blech nur an den Einmündestellen der Schenkel in die Joche verwendet ist, während dagegen die Schenkel- und Jochteile, in denen der Fluß geradlinig verläuft, aus Blechen mit magnetischer Vorzugsrichtung hergestellt sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 450 56o, 52o 293. 624433 65o 553, 657 152, 659 134; österreichische Patentschrift Nr. 1o8 862; schweizerische Patentschrift Nr. 144 338; USA.-Patentschriften Nr. i 805 534, 1965 559, 2 046 717; Elektrotechnische Zeitschrift, 1908, S. 903 bis 907; Zeitschrift »Stahl und Eisen«, 1935, S. 934. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 763 989.