SE466325B - Mjukmagnetisk kaerna i en sluten elektromagnetisk krets - Google Patents

Description

466 325 2 klippen och att minskningen kompenseras av ett tillskott av flödesarea i andra plåtklippen som har anslutits parallellt inpå första plåtklippen i yttre kretsen.

Uppfinningen enligt patentkravet 5 medför följande fördelar i jämförelse med svenska patentskriften: När yttre kretsens area är hälften av inre kretsens går hälf- ten av magnetiska flödet genom första plåten på konventio- nellt sätt vilket medför mindre reluktans.

Konstruktionen omfattar mindre antal detaljer och möjliggör att bättre uppfylla kravet på luftgapets måttnogranhet.

Första delens kärnkonstruktion medför dessutom att det är lättare att innehålla lägestoleranser för spolstommar och för kärnan vilket underlättar montering på anvisad plats och me- kanisering av tillverkningen. Att det blir mera spill betyder mindre framför fördelarna vid tillverkning i större antal av kärnor med mindre dimensioner.

Som framgår löser patentkraven 1-5 samma sorts problem som patentskriften 89233 men på annat sätt och även på annat om- råde. Patentkraven 6-9 omfattar elektromagnetkretsar med bandkärnor. Även här är oanvänt utrymme tillvarataget, åtmin- stone delvis. Den tekniska effekten uppnås genom att förena bandkärnedelar med magnetiska skarvar, inte konventionellt genom ytor vinkelrätta mot kärnbandens längdriktning, utan med de i bandkärneämnen med E-form ingående bandplåtars sido- kanter. Formen av inre kretsen hos kärnorna enligt patentkra- ven 7 och 8 är dessutom ny inom bandkärnetekniken. Ändringen av figurformen hos kärnorna enligt patentkraven 9 omfattar däremot i jämförelse med konventionella bandkärne- former en omformning av flödesarean i yttre kretsen.

Samma kärnformer med hög prestanda per volymsenhet hos mjuk- magnetiska kärnor av plåt är använda enligt patentkraven ll- l2 för utföranden i sintrat mjukmagnetiskt ferritmaterial som kan jämföras vad beträffar hög prestanda per volymsenhet med s.k. X-kärnan som också är tillverkad av sintrat material.

Figurbeskrivning Nedanför beskrivs uppfinningen närmare med hänvisning till figurerna 1-ll omfattande exempel på transformatorer och en motor. Figurerna omfattar kärnor men även spolarna finns an- tydningsvis med. 4es zzsï 3 Det bortses i allmänhet från problemet som uppkommer p.g.av behovet av arrangemang för fastsättning av elektromagnet- kretsen på en hållare eller ett mönsterkort. Det anvisas inte heller hur olika plätämnen hålls samman på anvisad plats.

Förslagsvis kan det utföras medelst lasersvetsning som medför minimal svetssöm och därmed minsta försämring av materialets struktur. Därigenom onödiggöres behovet av utrymmeskrävande arrangemang för att hälla plàtämnena samman på anvisad plats.

Det visas i allmänhet inte heller hur det arrangeras att be- hövligt luftgap i magnetkretsen erhålles. Sintrade mjukmagne- tiska kärnor sammanfogas medelst limning bland andra metoder.

Figur 1-5 omfattar kärnor av plätklipp och hänför sig till krav 1-5.

Figur 6-9 omfattar bandkärnor och hänför sig till krav 6-10.

Figur 10-11 omfattar kärnor av sintrat mjukmagnetiskt ferrit- material och hänför sig till krav 11-12.

Utföringsform Figurerna 1-11 förtydligar patentkraven 1-12.

Figur 1 visar plâtklipp kallade första plâtklippen enligt pa- tentkravet 1 med minskad yta i jämförelse med konventionella inom yttre kretsen, inom områdena mellan punktstreckade och heldragna linjerna.

Figur 2 omfattar ett paket plåtklipp av första plâtklippen (1) med minskad yta runtom, som är monterat ihop med tvâ pa- ket plâtklipp av andra plätklippen (2) alternativt en band- kärna (3), varigenom minskningen av kärnarean av första plät- klippens yttre del har kompenserats.

Figur 3 omfattar första plätklippen (1) med minskad yta i ytt- re delen och andra plätklippen (2) varigenom minskningen av kärnarean av första plåtklippens yttre del har kompenserats.

Figur 4A visar ett paket plåtklipp av första plätklippen (1), som är monterat tillsammans med tvâ paket plätklipp av and- ra plàtklippen (2) och två paket plätklipp av tredje plät- klippen (7). Tredje plátklippen (7), leder magnetflödet från första plåtklippen (1) till andra plåtklippen (2) och medför att reluktansen blir liten.

Figur 4B visar exempel på tredje plàtklippens (8-11) former och olika sätt att leda magnetflödet från ändar av inre delen av första plàtklippen (4) till andra plàtklippen (5) alterna- 466 325 4 tivt till bandkärna (6) så att reluktansen blir liten.

Figur 4C visar en traditionell tillverkad motor som omfattar en kärna med endast en sorts plätklipp (12).

Figur 4D visar en motor med samma prestanda tillverkad med en kärna enligt patentkraven med mindre volym.

Plåtklipp (13) har samma area inom inre delen, området A som är omsluten av en spole, men har halva arean inom området B och C. Plâtklippen (14) i yttre kretsen är monterade ihop pa- rallellt med plätklippen (13) varmed minskningen av arean i- nom områdena B och C är kompenserad. Plåtstyckena (15) leder magnetflödet från plåtklippen (13) till plätklippen (14) och medför att reluktansen blir liten.

Figur 5A visar ett paket plåtklipp (1) med minskad yta A och B i yttre delen monterat ihop med plåtklipp (2) alternativt (3) varigenom minskningen av kärnarean kompenseras.

Figur 5B visar ett paket plätklipp (4) med minskad yta C och D i yttre delen monterat ihop med plätklipp (5) varigenom minskningen av kärnarean har kompenserats.

Fig. 6 omfattar en kärnenhet med två bandkärndelar med [-form (1) vars inre del är omsluten av en spole.

Kärnenhetens yttre delar är sammanslutna av en alternativt tvâ bandkärnedelar (2) alternativt av ett paket plâtklipp med E-form (4). C-formade bandkärnedelarna (1) kan vara tvâdelade, med luftgap eller odelade. När dessa är odelade måste spol- stommen vara tvädelad. Alternativt kan spolstommen sprutfor- mas med E-formade kärndelarna i formen.

J Figur 7 omfattar magnetkärnor med två spolar men samma tek- nik kan användas för magnetkretsar med tre spolar, för 3-fas ström, fyra spolar och fler spolar. Enligt figuren omfattar kärnan tvâ enheter vardera med två stycken [-formade bandkär- nedelar (1) vardera omsluten av en spole. Enheternas yttre krets är magnetiskt sammansluten av två plâtklippspaket med rektangulära plåtklipp (6).

Figur BA visar en magnetkrets med två spolar som omfattar dels en konventionell bandkärna (2), varvid varje av dess tvâ parallella kärndelars inre delar är monterade ihop i en spole tillsammans med en första bandkärnedel med [-form (1) och två paket plätklipp (3) som sammansluter magnetiskt första kärn- delarna (1) med varandra.

.IG ' 466 s25 5 Fig. BB visar en annan kärna med tre inre delar (tre spolar), två konventionella bandkärnor (2) och tvâ första bandkärnede~ lar med E-form (1). Fyra alternativt två paket plåtklipp (4) sammansluter magnetiskt första bandkärndelarna (1) med varan- dra.

Pä figurerna BA och BB antyder punktstreckade linjer konturer av konventionella bandkärneformer.

Enligt figur 9 är mellan inre delars bandkärnedelar placerat ett paket rektangulära plåtklipp (4) varmed inre delens area ökas.

Figur 10-11 visar kärnformer i sintrat mjukmagnetiskt ferrit- material. På figurerna 10, 11A och llB antyder punktstreckade""" linjer konturer av konventionella kärnformer.

Claims (1)

466 325 Patentkrav

1. En mjukmagnetisk kärna i en sluten elektromagnetisk krets omfattar en alternativt två inre delar som är omslutna av lindning och minst en yttre del som inte är omsluten av lindning k ä n n e t e c k"n a d d ä r a v att kärnan omfattar ett paket plåtklipp av mjukmagnetiskt material utgörande första plåtklippen (1, 4 och 13) med minst ett plåtklipp utgörande minst en sluten kretsslinga varvid en alternativt två kretsdelar kallade inre delen är omslutna av minst en lindning och att åtminstone en del av den de- len av plåtklippen som inte är omsluten av lindningen och utgör yttre kretsen kallad yttre delen, har mindre flödes- area än den inre delen, att till den delen av yttre delen av första plåtklippen som har mindre kärnarea än inre delen är anslutna plåt- klipp utgörande andra plåtklippen (2, 5 och 14) monterade åtminstone på ena sidan av paketet med första plåtklippen parallellt och tätt inpå den delen av första plåtklippen som har minskad area och därmed medförande att sammanlagda arean inom den delen av kärnan ökas med önskad omfattning, att till den delen av yttre delen av första plåtklippen som har mindre kärnarea än inre delen är alternativt i stället för andra plåtklippen ansluten lindad bandkärna: sluten med rektangulär ringform (3, 6) alternativt med E-form monterad åtminstone på ena sidan av paketet med första plåtklippen parallellt och inpå den delen av första plåtklippen som har minskad area och därmed medförande att sammanlagda arean inom den delen av kärnan ökas med önskad omfattning. A En mjukmagnetisk kärna enligt patentkravet 1, k ä n n e- t e c k n a d d ä r arv att första plätklippen (1) omfat- tar en alternativt två parallella inre delar som är sam- manslutna av yttre delar så att hela yttre delen har for- men av en sluten rektangulär ram, att andra plåtklippen (2) har formen av en sluten rektan- gulär ram av slutna plåtklipp eller i bladat utförande al- ternativt bestående av kompletterande plåtklippsdelar som tillsammans bildar en rektangulär ram, att alternativt i stället för andra plåtklippen är monte- -En mjukmagnetisk kärna-enligt _ SOM 466 525 7 rad en sluten bandkärna med rektangulär ringform (3). patentkravet 1, k ä n n e- att fattar endast en inre del som t e c k n a d d ä r a v första plâtklippen (1) om- är omsluten av lindning och som är sammansluten av endast och att andra plâtklippen (2) en yttre del med en E-form som är anslutna på första plätens yttre del har [-form, att alternativt i stället för andra plâtklippen är monte- rad en bandkärnedel med E-form. En mjukmagnetisk kärna enligt patentkraven 1, 2 och 3, k'ä n n e t e C k n a d d ä r a v att kärnan utöver för- sta plåtklippen (1, 4 och 13) och andra plåtklippen (2, 5, 6 och 14) omfattar yterligare minst två plåtklippsenheter, kallade tredje plâtklippen (7-11, 15) som är placerade vinkelrätt mot första och andra plàtklippen och förbinder magnetiskt ändarna av första plätklippens inre del med and- ra plâtklippens yttre del. En mjukmagnetisk kärna i en sluten elektromagnetisk krets omfattar minst tvâ inre delar som är omslutna av lindning och minst två yttre delar som inte är omslutna av lindning k ä n n e t e c k n a d d ä r a v att kärnan omfattar ett paket plåtklipp av mjukmagnetiskt material utgörande första plätklippen (1, 4) med minst ett plåtklipp utgöran- de minst en sluten kretsslinga varvid minst tvâ kretsdelar kallade inre delen är vardera omslutna av minst en lind- ning och att ätminstone en del av den delen av yttre kre- tsen av första plätklippen som inte är omsluten av lind- ning kallad yttre delen har mindre flödesarea än inre de- len, att till den delen av yttre delen av första plätklippen har mindre kärnarea_än inre delen är anslutet minst ett paket plåtklipp kallade andra plåtklippen (2, 3, 5 och 6) med en form av en rektangulär sluten ring alterna- tivt en del därav som är monterade vinkelrätt mot första plätklippens plåtar, att andra plåtklippen omsluter med sina innerkanter den delen av första plåtklippen som har mindre flödesarea än inre delen och medför därigenom att sammanlagda arean inom yttre delen ökas med önskad omfattning, 466 525 8 - att alternativt andra plåtklippen är utförda i så kallat bladat utförande av minst två kompletterande plåtdelar. En mjukmagnetisk kärna i en sluten elektromagnetisk krets omfattar minst en inre del som är omsluten av lindning och består av två delar av lindad bandkärna av mjukmagnetiskt material med minst ett varv varvid delarna är placerade med plåtsidorna vända till varandra och minst en yttre del som inte är omsluten av lindning k ä n n e t e c k n a d d ä r a v att vardera av de inne i spolen placerade inre delens bandkärnedelar är en del av ett bandkärneämne med en form av en sluten rektangulär ram och består av en rak del och två på den raka delens ändar i vinkel avböjda de- lar, att alternativt minst en av inre delens bandkärnedelar är delad av ett plan som är vinkelrätt mot bandkärnedelens längdriktning inom inre delens längd, att två enligt ovan beskrivna bandkärnedelar är placerade med plåtsidorna vända till varandra och med de fyra i vin- kel avböjda delarna som utgör en del av yttre delen, rik- tade åt motsatta håll utåt, att de två bandkärnedelarna enligt ovan kallas första bandkärneenheten (1), att ytterligare minst en andra kärndel (2, 4, 5 och 6) sluter samman ovannämnda yttre delarna av första bandkär- neenheten med minst två magnetiska skarvar med första bandkärneenhetens bandplåtars sidokanter. En mjukmagnetisk kärna, enligt patentkravet 6 k ä n n e- t e c k n a d d ä r a v att kärnan omfattar minst en första bandkärneenhet (1) vars inre del är omsluten av lindning och vars yttre delar är magnetiskt sammanslutna åtminstone på ena sidan av i första bandkärneenhetens ytt- re delar ingående kärnplåtars sidokanter av minst en andra bandkärnedel (2, 5) med C-form med i andra bandkärnedelen ingående bandkärneplåtars tvärsnittsyta som är vinkelrätt mot bandkärnans längdriktning alternativt av minst ett andra paket plåtklipp (4) med en form av en halva av en rektangulär ring. En mjukmagnetisk kärna, enligt patentkravet 6 k ä n n e- t e C k n a d d ä r a v att kärnan omfattar minst två 466 325- 9 första bandkärneenheter (1) vars inre delar är omslutna av lindning och vars inre delens bandplåtars plåtsidor är vända till varandra och att första bandkärneenheternas yttre delar är sammanslutna av magnetiska skarvar med i första bandkärneenheternas ingående bandplåtars sidokanter av minst två andra kärndelar (6) av plåtklippspaket varde- ra med minst ett plåtklipp. En mjukmagnetisk kärna i en sluten elektromagnetisk krets omfattar minst två inre delar vardera bestående av två de- lar av lindad bandkärna med minst ett varv varvid delarna är placerade med plåtsidorna vända till varandra och är omslutna av lindning och minst två yttre delar som inte är omslutna av lindning k ä n n e t e c k n a d d ä r a v att en av de två inne i en spole placerade bandkärnedelar- na av inre delen är en del av ett bandkärneämne med en form av en och två på och kallas sluten rektangulär ram och består av en rak del den raka delens ändar i vinkel avböjda delar första bandkärnedelen (1), att alternativt första bandkärnedelen (1) är delad inom inre delens längd av ett delningsplan vinkelrätt mot i bandkärnedelen ingående bandplåtars längdriktning, att första bandkärnedelens (1) inre del är placerad i en första spole tillsammans med en första konventionell band- kärnas (2) första inre del med plåtsidorna vända till var- andra, varvid de i vinkel avböjda delarna sträcker sig fram utanför spolens ändar och är vända ifrån konventio- nella bandkärnan och utgör en del av yttre delen, att en annan bandkärnedels inre del kallad andra första bandkärnedelens (l) inre del är placerad i en andra spole tillsammans med första konventionella bandkärnans (2) ano- ra inre del med plåtsidorna vända till varandra varvid de i vinkel avböjda delarna av första bandkärnedelen som sträcker sig fram utanför spolens ändar är vända ifrån första konventionella bandkärnans (2) andra inre del och har en riktning motsatt den första bandkärne delens yttre delar och utgör en del av yttre delen, att de avböjda delarna av första bandkärnedelen (1) och andra första bandkärnedelen (1) som sträcker sig fram utan- för spolens ändar och är vända ifrån varandra är förbundna 466 525 med minst fyra magnetiska skarvar av minst två plåtklippe- 10 paket (3) med minst en plåt åtminstone på någon sida av de avböjda bandkärnedelarna vid varje sida av spoländarna med de i första och andra bandkärnedelarna ingående bandplå- tars sidokanter, att alternativt mjukmagnetiska kärnan i elektromagnetiska kretsen omfattar två stycken konventionella bandkärnor (2) en första bandkärnedel (1) och en andra första bandkärne- del (1) och tre inre delar varvid första inre delen omfat- tar första bandkärnedelens (1) inre del tillsammans med första konventionella bandkärnans (2) första inre del, andra inre delen omfattar första konventionella bandkär- nans (2) andra inre del och andra konventionella bandkär- nans (2) första inre del och tredje inre delen omfattar andra konventionella bandkärnans (2) andra inre del till- sammans med andra första bandkärnedelens (1) inre del, al- la inre delarna monterade med plåtsidorna vända till var- andra, att de avböjda delarna av första bandkärnedelen (1) och andra första bandkärnedelen (1) som sträcker sig fram u- tanför spolens ändar är vända ifrån varandra och är för- bundna med varandra medelst minst fyra magnetiska skarvar av minst två plåtklippspaket (4) med minst en plåt åtmin- stone på någon sida av bandkärnedelarna enligt ovan vid varje sida av spoländarna med de i första och andra band- kärnedelarna ingående bandplåtars sidokanter. l0.En mjukmagnetisk kärna enligt patentkraven 6-9 k ä n n e- t e k n a d d ä r a v att kärnan omfattar dessutom minst ett paket rektangulära plåtklipp (4) med minst ett plåt- klipp av mjukmagnetiskt material av samma totala bredd och höjd som bandkärnedelarna och att rektangulära plåtklippen (4) är placerade mellan bandkärnedelarna parallellt med bandkärnedelarnas plåtsidor. ll.En mjukmagnetisk kärna av sintrat mjukmagnetiskt ferritma- terial i en sluten elektromagnetisk krets omfattar en inre del som är omsluten av lindning och en yttre del som inte är omsluten av lindning varvid den inre delen omfattar en pelare med rektangulärt tvärsnitt och en yttre del som har rektangulärt tvärsnitt, sträcker sig utanför spolens än- 12. '4ee z2s ll dar, sammansluter inre delens ändar och har en form av en halv rektangulär ram k ä n n e t e c k n a d d ä r a v att yttre delen sträcker sig utanför pelaren i riktningen vinkelrätt mot yttre delens utsträckning och inre delens centrumlinje och är bredare än inre delens (pelarens) tvärsnitt åtminstone på ena sidan om pelaren och yttre ut- sträckningen är avgränsad av minst ett yttre sidoplan, att utrymmet mellan yttre sidoplanet alternativt sidopla- nen av yttre delen som sträcker sig utanför pelaren och inre delens pelare omfattas av lindningen och att yttre sidoplanen är parallella. En mjukmagnetisk kärna av sintrat mjukmagnetiskt ferritma- terial i en sluten elektromagnetisk krets omfattar minst två inre delar som är omslutna av lindning (spole) och minst tvâ yttre delar som inte är omslutna av lindning varvid inre delarna består av parallella pelare av rektan- gulärt tvärsnitt och yttre delarna har rektangulärt tvär- snitt som sträcker sig utanför spolens ändar och samman- sluter inre delars ändar som är vända åt samma håll k ä n n e t e c k n a d d ä r a v att yttre delarna är utformade som en platt stängdel som är vinkelrätt mot inre delars pelare och mot planet som sammansluter pelarnas centrumlinjer, att yttre delen alternativt yttre delarna är bredare i riktningen vinkelrätt mot planet som sammansluter pelarnas centrumlinjer än inre delars (pelarnas) tvärsnitt på ena sidan av pelarna i riktningen vinkelrätt mot planet som sammansluter pelarnas centrumlinjer åtminstone på ena si- dan om pelarnas ändar, att yttre delarna som är bredare än inre delen är avgrän- sade av yttre sidoplan parallellt med planet som samman- sluter pelarnas centrumlinjer och att utrymmet mellan ytt- re sidoplan av yttre delen som är bredare än pelarna och inre delars pelare omfattas av lindning.