SE419009B - Induktansspole samt sett vid tillverkning av en sadan - Google Patents

Description

79oas9s~s Till följd av elasticiteten hos bandmaterialet skulle detta medföra att deformationskrafter från de inre varven skulle verka på det yttre varvet. Vidare kan det ej uteslutas, att vissa förskjutningar skulle förekomma mellan ändarna hos de avklippta varven, vilket skulle medföra att luftgapsbredden varierade något från varv till varv.

I brist på acceptabla lösningar för åstadkommande av exakt definierade luftgap i ringformade järnkärnor för hög- kvalitativa ändamål utföres kärnorna idag vanligen i form av s.k. C-kärnor, vilka sammansättes parvis med mellanliggan- de luftgap, eller i form av en kombination av E- och I-kär- nor, varvid ett luftgap vanligen utbildas mellan E-kärnans mittben och I-kärnan. _ För de tillämpningar där en exakt toroidformad induk- tansspole önskas måste idag kärnan ingjutas i plastmaterial och därefter uppsågas. Detta representerar givetvis ett extra, fördyrande arbetsmoment, vilket begränsar denna metods till- lämpbarhet. " En variation i luftgapslängd får enligt ovan till följd av en multiplikationsfaktor på 100-1000 en mycket stor inverkan på induktansspolens karakteristikor. Således medför exempelvis en ändring av ett luftgap från 0,5-0,6 mm en 20% förlängning av detta, vilken till följd av den höga multi- plikationsfaktorn medför en än större ändring hos induktans- spolens karakteristikor. Detta medför att man hittills van- ligen utnyttjar betydligt större luftgap, där små ofullkom- ligheter ej får proportionellt sett lika stora effekter.

Ett huvudändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en induktansspole av det inledningsvis angivna slaget, vilken kan förses med en smal och väldefinierad luft- spalt.

Detta uppnâs enligt uppfinningen genom att kärnan för- ses med i radiell led genombrutna partier, vilka partier i varje skikt hos kärnan begränsas i axiell led,av minst ett obrutet och skiktet sammanhållande materialparti. Detta inne- bär, att de inre skikten ej medför någon pâkänning på det yttre skiktet,.då varje skikt innefattar minst en obruten materialtunga, som sammanhåller respektive skikt. Företrädes- 7908898-5 vis ges det eller de obrutna partierna i varje skikt sådan area, att de blir mättade vid de driftsförhållanden induktans- spolen är avsedd att arbeta under, då de härigenom kommer att få samma verkan som om även dessa utgjordes av luft.

Ett sätt för tillverkning av en induktansspole enligt uppfinningen, vid vilket kärnan åstadkonnes genom lindning av ett kontinuerligt band av magnetiskt material i flera på varandra belägna skikt på en kärnform,karakteriseras av att de genombrutna partierna åstadkommas genom stansning av öpp- ningar i bandet före eller under upplindning av detta på nämnda form, så att nämnda öppningar vid bandets upplindning blir belägna mittför varandra, eller alternativt genom radiell borrning eller annan skärande bearbetning sedan kärnan är färdiglindad. Vid utnyttjande av radiell borrning kan luft- gapets dimensioner justeras successivt under uppmätning av kärnans egenskaper.

Bandet kan stansas under upplindning med hjälp av ett stansverktyg som styrs i beroende av bandets upplindningslängd på kärnformen eller som alternativt styrs av ett masterband.

Uppfinningen kommer att beskrivas närmare nedan under hänvisning till de på bifogade.finfingar såsom exempel visade utföringsformerna.

Fig. l är en planvy över en toroiddrosselkärna enligt uppfinningen.

Fig. 2 är ett snitt genom kärnan enligt fig. l längs linjen II-II.

Fig. 3 är en del av ett band av magnetiskt material, som utnyttjas vid tillverkning av en drosselkärna enligt fig. l och 2.

Fig. 4 visar ett alternativt utförande av ett för en magnetkärna avsett band.

Fig. 5 illustrerar en del av ett band för en drossel- kärna enligt ytterligare ett utförande.

Fig. 6 är ett snitt genom en toroiddrossel med en järn- kärna tillverkad av ett band enligt fig. 5.

Drosselkärnan enligt fig. l och 2 har erhållits genom lindnüvgav ett bandformat plåtämne l enligt fig. 3 omkring 7908898-5 en kärnform som senare avlägsnas och lämnar ett utrymme 2, vilket utnyttjas för den senare lindningen av själva drosseln.

För âstadkommande av önskat luftgap har bandet l genom stans- ning försetts med parvisa slitsar 3, vilka vid upplindning av av bandet på nämnda kärnform blir belägna mittför varandra.

Avstånden a, b och c motsvarar således omkretsen hos suc- cessiva bandvarv. Mellan slitsarna 3 i varyapar finns ett obrutet parti 4, som håller samman bandet och medger upplind- ning av detta. Varje varv sammanhålles således med hjälp av nämnda obrutna partier, varför några återfjädringstendenser som kan påverka luftgapets storlek ej erhålles. Vidare kommer de inre varven ej att medföra att någon deformerande kraft verkar enbart på det yttre eller de yttre varven.

Bandet l' i fig. 4 har i motsats till bandet l enligt fig. 3 försetts med en sammanhängande slits 3', varvid ett obrutet parti 4' har sparats vid vardera änden av slitsen.

Partierna 4' fyller samma funktion som partiet 4 vid bandet enligt fig. 3. Företrädesvis utföres nämnda partier med så- dana dimensioner, att de blir mättade vid de driftsförhål- landen drosseln är avsedd att arbeta under. Detta innebär nämligen, att även de obrutna partierna kommer att få luft- gapsegenskaper. Slitsarna enligt fig. 3 och 4 visas endast såsom föredragna exempel, då dessa kan varieras enligt önskan, såväl till antal som utformning. Huvudsaken är att minst ett obrutet parti erhålles, som sammanhâller varje varv hos kärnan.

Slitsarna kan antingen stansas medelst ett helverk- tyg innan bandets upplindning påbörjas eller alternativt kan bandet stansas under upplindningen, varvid stansningen an- tingen styrs av upplindningslängden eller medelst ett masterband. Det är även möjligt att linda drosselkärnan av ett ostansat band och att i efterhand upptaga önskade luft- gap genom borrning, sågning eller annan skärande bearbetning.

Kärnans egenskaper kan härvid kontinuerligt uppmätas under bearbetningens gång, så att önskade karakteristikor erhålles.

Med det ovan beskrivna förfarandet kan drosselkärnor med mycket små luftgap, storleksordningen 0,5 mm, åstadkom- mas med stor precision, noggrannhet cirka 5/l0O mm. 7908898-5 5 I fig. 5 visas en del av ett s.k. kilformigt klipp av en plåt bildande ett band ll, vilket genom stansning enligt ovan försetts med slitsar 13, som vid bandets upplindning på en kärnform blir belägna mittför varandra. Till följd av kilformen hos bandet erhålles vid dettas upplindning en kärna med ett parallelltrapetsformat tvärsnitt, vilken kärna med- ger lindning av en drossel med väsentligen plana övre och undre ytor. Vid lindning av drosseln blir nämligen antalet lindningsskikt större inuti drosseln vid 16 än utmed dennas ytteryta vid 17. Skiktantalet kommer således att vid dros- selns ändar avta från den inre delen 16 till den yttre delen 17, såsom indikeras vid 15.

En sådan form hos drosseln medger bl.a., att kaps- lingen av denna blir betydligt enklare, då drosseln exempel- vis kan monteras i en burk eller liknande, varvid det ut- rymme som behöver utfyllas med fyllnadsmaterial blir mycket litet. Vidare medger denna utformning att god värmebortled- ning erhålles till följd av de plana som kylytor verkande monteringsytorna. Om endast en plan yta erfordras kan kärnan utföras med ett rombiskt tvärsnitt. Uppfinningen kan även varieras i andra avseenden inom ramen för patentkraven.

Claims (6)

_ 7908898-5 q... i s Patentkrav

1. l. Induktansspole med en i form av en sluten slinga utförd kärna, speciellt cirkulärcylindrisk, vilken kärna består av ett antal på varandra lindade skikt av ett kon- tinuerligt band (l, l', ll) av magnetiskt material, k ä n n e t e c k n a d av att kärnan för erhållande av luftgapsegenskaper är försedd med i radiell led genombrutna partier (3, 3', 13), vilka partier i varje skikt begränsas i axiell led av minst ett obrutet och skiktet sammanhållande materialparti (4, 4').

2. Induktansspole enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att de obrutna partierna (4, 4') i varje skikt har sådan area, att de blir mättade vid de driftsförhâllanden induk- tansspolen är avsedd att arbeta under.

3. Sätt vid tillverkning av en induktansspole enligt krav l,med en i form av en sluten slinga utförd kärna, spe- ciellt cirkulärcylindrisk, varvid kärnan åstadkommes genom lindning av ett kontinuerligt band av magnetiskt material ett mot önskad kärntjocklek svarande antal varv på en kärnform, k ä n n e t e c k n a t av att kärnan för erhållande av luftgapsegenskaper förses med i radiell led genombrutna par- tier, vilka partier i varje skikt begränsas i axiell led av minst ett obrutet och skiktet sammanhållande materialparti, genom stansning av öppningar i bandet före eller under upp- lindning av detta på nämnda form, så att nämnda öppningar vid bandets upplindning blir belägna mittför varandra, eller alternativt genom radiell borrning eller annan skärande be- arbetning sedan kärnan är färdiglindad.

4. Sätt enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a t av att stansningen eller borrningen sker över en så stor del av bandets bredd, att den kvarstående materialtungan eller -tungorna får sådan area, att de blir mättade vid de drifts- förhållanden induktansspolen är avsedd att arbete under.

5. Sätt enligt krav 3 eller 4, k ä n n e t e c k n a t av att bandet stansas under upplindning med hjälp av ett stansverktyg som styrs i beroende av bandets upplindnings- längd på kärnformen. 7908898-5

6. Sätt enligt krav 3 eller 4, k ä n n e t e c k n a t av att bandet stansas under upplindninq med hjälp av ett stansverktyg som styrs av ett masterband.