DE975652C

DE975652C - Schichtkern fuer Transformatoren, Drosseln und aehnliche Geraete

Info

Publication number: DE975652C
Application number: DES23928A
Authority: DE
Inventors: Werner Dr-Ing Zirkel
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1951-07-13
Filing date: 1951-07-13
Publication date: 1962-04-12

Description

Schichtkern für Transformatoren, Drosseln und ähnliche Geräte Gegenstand des Hauptpatentes ist ein Schichtkern für Transformatoren, Drosseln und ähnliche Geräte, bestehend aus einem hochwertigen Magnetwerkstoff mit scharf geknickter und darüber hinaus annähernd waagerecht verlaufender Magnetisierungskennlinie mit magnetischen Vorzugsrichtungen der Bleche und mit in den Kernecken angeordneten überlappten Stoßstellen, an denen wenigstens ein Teil der Blechkanten in einer von den Verlängerungen der Fensterseiten abweichenden Richtung schräg, vorzugsweise diagonal, verläuft, derart, daß die Stoßfugen bzw. die Übertrittskanten, d. h. diejenigen Blechkantenabschnitte, an denen magnetische Kraftlinien in benachbarte Blechschichten übertreten, in jeder Kernecke von dem gemeinsamen Fenstereckpunkt aus in benachbarten Schichten in verschiedenen Richtungen, die jedoch von der Längsrichtung der Schenkel um weniger als 33° 41' abweichen, verlaufen, und daß durch Vergrößerung der Jochhöhe auf mindestens das r,5fache der Schenkelbreite die Mindestlänge der Übertrittskanten dem doppelten Betrag der Schenkelbreite so weit angenähert ist, daß der Schichtkern eine scherungsarme Magnetisierungskennlinie von praktisch derselben Form hat wie ein Bandringkern aus demselben Magnetwerkstoff. Die Übertrittskanten brauchen dabei nicht gerade zu sein, sondern ihr Verlauf kann erfindungsgemäß bei mindestens einem Teil der Bleche von einer Geraden abweichen, vorausgesetzt, daß im Mittel die Richtung dieser Geraden gewahrt bleibt. Damit können die erwähnten vorteilhaften Wirkungen unter Umständen in höherem Maße erreicht werden. Aber auch wenn etwa zugunsten eines vereinfachten Blechschnittes Unvollkommenheiten hinsichtlich der Größe des übertrittsquerschnittes oder der Berücksichtigung der magnetischen Vorzugsrichtungen in Kauf genommen werden sollten, so kann doch die angestrebte Rechteckform der Hy steresisschleife mit größerer Annäherung als mit den bekannten Formen erreicht werden. Ein* von einer Geraden abweichender Stoßfugenverlauf ist zwar bei Schichtkernen an sich bekannt, jedoch ohne daß dadurch die Übertrittskanten wesentlich über das Breitenmaß der Schenkel hinaus verlängert sind.
In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Die Fig. i und 2 zeigen je eine Ecke von zwei . Schichtkernen, die sich von einem bevorzugten Beispiel des Hauptpatentes dadurch unterscheiden, daß die Stoßfugen bzw. Übertrittskanten für die magnetischen Kraftlinien statt eines geraden einen zickzack- bzw. wellenlinienförmigen Verlauf haben. In der Ecke stoßen ein Schenkelblech i und ein Jochblech 2 zusammen. Die sichtbare gebrochene bzw. gekrümmte Linie ist die Stoßfuge zwischen diesen beiden Blechen. In der benachbarten Blechschicht verläuft die Stoßfuge nach der gestrichelten Linie. In dieser Schicht kann das Jochblech fehlen, wenn das Joch etwa doppelt so breit ist wie der Schenkel. Der ganze Kern kann in diesem Falle aus lauter U-förmigen Blechschichten aufgebaut sein, die aus je einem Jochblech 2 und zwei Schenkelblechen i gebildet und abwechselnd um i8o° gegeneinander verdreht gestapelt sind. Die Schenkelbleche i haben an ihrem freien Ende die durch die gestrichelte Linie angedeutete Form, während die Jochbleche 2 in diesem Falle symmetrisch zur Mittelachse des Kernes geformt sind.
Daß auch ohne Jochverbreiterung durch Verlängerung der Stoßfugen eine Verbesserung der Schleifenform erzielt werden kann, ergibt sich aus den Fig. 3 und 4. In diesen wie auch in den folgenden Fig. 5 bis 8 sind ebenfalls die Schenkelbleche mit i und die Jochbleche mit 2 bezeichnet. Durch Schwenkung der Figuren um eine zur Zeichenebene senkrechte Achse ergeben sich die nicht dargestellten unteren Schichthälften. Die benachbarten Schichten werden in an sich bekannter Weise z. B. um die durch eine Mittellinie bezeichnete Achse um i8o° umgeklappt. Daraus ergibt sich dann der Stoßfugenverlauf, der in den Fig. 3 bis 8 in der linken Ecke jedesmal durch eine gestrichelte Linie angegeben ist. In der rechten Ecke ist auf diese Darstellung der Deutlichkeit halber verzichtet worden. Bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 3 und 4 überschneiden sich die Stoßfugen bzw. Übertrittskanten, ebenso bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5, bei dem nur eine der beiden dargestellten Stoßfugen einen von einer Geraden abweichenden Verlauf hat, während die andere geradlinig verläuft.
Eine besonders günstige Ausführungsform ist diejenige nach Fig.6. bezüglich der Berücksichtigung der magnetischen Vorzugsrichtungen. Eine Uberschneidung der Übertrittskanten ist hier vermieden, ebenso bei der Ausführungsform nach Fig. 7.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 8 sind die Schenkelbleche i symmetrisch gestaltet und in verschiedenen Schichten nur in der Längsrichtung etwas gegeneinander verschoben. Auch bei den Ausführungsformen nach den Fig. 3 bis 8 kann bei ausreichender Jochverbreiterung jedes zweite Jochblech weggelassen und mithin der ganze Kern aus U-förmigen Schichten, wie oben erwähnt, zusaminengesetzt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Schichtkern für Transformatoren, Drosseln und ähnliche Geräte, bestehend aus einem hochwertigen Magnetwerkstoff mit scharf geknickter und darüber hinaus annähernd waagerecht verlaufender Magnetisierungskennlinie mit magnetischen Vorzugsrichtungen der Bleche und mit in den Kernecken angeordneten überlappten Stoßstellen, an denen wenigstens ein Teil der Blechkanten in einer von den Verlängerungen der Fensterseiten abweichenden Richtung schräg, vorzugsweise diagonal, verläuft, derart, daß die Stoßfugen bzw. die Übertrittskanten, d. h. diejenigen Blechkantenabschnitte, an denen magnetische Kraftlinien in benachbarte Blechschichten übertreten, in jeder Kernecke von dem gemeinsamen Fenstereckpunkt aus in benachbarten Schichten in verschiedenen Richtungen, die jedoch von der Längsrichtung der Schenkel um weniger als 33° 41' abweichen, verlaufen, und daß durch Vergrößerung der Jochhöhe auf mindestens das i,5fache der Schenkelbreite die Mindestlänge der Übertrittskanten dem doppelten Betrag der Schenkelbreite so weit angenähert ist, daß der Schichtkern eine scherungsarme Magnetisierungskennlinie von praktisch derselben Form hat wie ein Bandringkern aus demselben Magnetwerkstoff, nach Patent 97q. 598, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnte Länge der Übertrittskanten durch einen von einer Geraden abweichenden, jedoch im Mittel dieselbe Richtung aufweisenden Verlauf mindestens eines Teiles der übertrittskanten erzielt ist. 2. Schichtkern nach Anspruch i, gekennzeichnet durch einen gebrochenen, insbesondere zickzackförmigen Verlauf eines Teiles der Übertrittskanten. 3. Schichtkern nach Anspruch I, gekennzeichnet durch einen gekrümmten, insbesondere wellenförmigen Verlauf eines Teiles der Übertrittskanten. 4. Schichtkern nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der Blechschichten in den Jochen geringer ist als in den Schenkeln. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 733 783; britische Patentschrift Nr. 356o66; R. R i ch t e r : Elektrische Maschinen, Bd. 3, 1954, S. 194; A r n o 1 d-L a C o u r : Die Wechselstromtechnik, Bd.
2, S. 2o9.