DE2333929C3 - Kernlose Drossel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine kernlose Drossel mit einem die Wicklung umschließenden, rahmenförmigen Rückschlußmagnetkreis, bestehend aus zwei Rückschlußschenkeln und zwei diese beidseitig verbindenden, paketweise gestuft geschichteten, die Spuienkontur gerade überdeckenden Jochen.

Solche Drosseln werden insbesondere zur Kompensation der kapazitiven Ladeleistung von Hochspannungsnetzen verwendet und werden zur Erzielung eines hohen Magnetisierungsstromes vorzugsweise ohne Eisenschenkeln innerhalb der Wicklung hergestellt. Der magnetische Fluß wird an den Stirnseiten der Wicklung durch in üblicher Weise geblechte Joche aufgefangen und entweder durch außerhalb der Wicklung liegende Rückschlußschenkel zum auf der anderen Seite der Wicklung liegenden Joch geleitet oder es werden zwei Wicklungen nebeneinander angeordnet, so daß der magnetische Fluß im Innenraum oer einen Wicklung den Rückschluß für den magnetischen Fluß der anderen Wicklung darstellt, wobei lediglich die Stirnseiten der beiden Wicklungen durch magnetische Joche verbunden sind.

Der magnetische Fluß ist naturgemäß bei solchen kernlosen Drosselspulen im Mittenbereich über der Spule am konzentriertesten und wird zu den Rändern hin schwächer.

Dem wird in vielen Fällen durch die entsprechende Verteilung des Eisens in den Jochen und gegebenenfalls im Rückschlußschenkel Rechnung getragen, indem zum Beispiel in einer bekannten Anordnung (DT-AS 11 38 156) von zwei nebeneinander liegenden Wicklungen die Bleche zur Schichtung der Joche in der Mitte über den Spulen die größte Breite aufweisen und zu den Rändern stufenweise schmaler werden.

Hat man Rückschlußschenkel, so müssen auch diese Räckschlußschcnkel entsprechend bemessen werden, ura einen Querdurchsatz der geblechten Schenkel durch den csgnetischen Fluß und damit zusätzliche ohmsche Verluste zu vermeiden.

Eine solche Ausbildung des Kernes ist wegen der Vielzahl der verschiedenen Blechpositionen und der schwierigeren Schichtarbeit relativ aufwendig und bedarf zum Einbau mehr Platz, bei ölgekühlten Geräten insbesondere einen größeren Kessel.

Gemäß einer anderen bekannten Anordnung (DT-AS 1293 334} sind außer in üblicher Weise ein Joch bildenden Blechen noch zusätzliche, vorzugsweise U-förmig geschnittene, Bleche erforderlich. Diese zusätzlichen Bleche verstärken den Jochquerschnitt über dem axialen Spulenende und werden gesondert zusammengepreßt und in ihrer Lage gehalten. Abgesehen von den dazu erforderlichen besonderen Maßnahmen ist bei dieser Anordnung besonders nachteilig, daß sich die zusätzlichen Bleche in ihrer Form, mindestens jedoch mit ihrer Breite, von den Blechen im Hauptblechpaket unterscheiden und dadurch besondere Fertigungrseinrichtungen erfordern.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Verteilung des Eisenquerschnittes der Verteilung des magnetischen Flusses mit geringstem Aufwand optimal anzupassen.

Diese Aufgabe wird bei einer kernlosen Drossel mit rahmenförmigem Rückschlußmagnetkreis dadurch erfüllt, daß die Rückschlußschenkel eine kleinere Schichthöhe als die Joche haben, gegenseitig aus der seitlichen Ausrichtung versetzt sind und nur im zur Mitte weisenden, einander gegenüberliegenden Teil durch eingeschichtete Jochbleche verbunden sind und daß die jeweils auf der versetzten Seite eingeschichteten Jochbleche auf der dem zugehörigen Rückschlußschenkel abgewandten Seite derart abgestuft sind, daß sie die Spulenkontur etwa gerade überdecken.

Bei dieser erfindungsgemäßen Anordnung ist also der Mittenbereich der Wicklung, im allgemeinen ihr Hohlraum, durch einen aus zwei Rückschlußschenkeln und zwei Jochen bestehenden Rahmenkern umschlossen. Die beiden Seitenbereiche der Wicklung sind jedoch nur durch so in der Länge abgestufte Jochbleche abgedeckt, daß sie gerade die Wicklung überdecken, wobei diese gestuften Jochbleche nur auf einer Seite der Wicklung durch einen Rückschlußteilschenkel miteinander verbunden sind.

Bei der Aufteilung der Joch- und Schenkelanteile mit beidseitig geschlossenem Umlauf und mit nur einseitigem Rückschluß wird zweckmäßigerweise eine weitgehende Anpassung des Verhältnisses an den tatsächlichem magnetischen Fluß vorgenommen.

Bei engem Einbau in einem isoliermittelgefüllten Kessel entstehen durch diesen erfindungsgemäßen Aufbau des Kernes in zwei diagonal einander gegenüberliegenden Ecken gewisse Freiräume, die vorteilhaft durch die Verlegung von Wicklungszuleitungen ausgenützt werden.

Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert.

Es sind zwei senkrecht stehende geblechte Rückschlußschenkel 1 und 2 angeordnet, die beiderseits der senkrecht stehenden Wicklung 9 in bezug auf die Wicklungsachse seitlich versetzt stehen. Der Rückschlußschenkel 1 links ist nach unten versetzt. Der Rückschlußschenkel 2 rechts nach oben. Im gezeigten Beispiel steht etwa die Hälfte der beiden Rückschluß-

schenkel einander symmetrisch zur Wicklungsachse gegenüber, so daß sie durch eingeschichtete Jochbleche 3 magnetisch miteinander verbunden werden können.

Die jeweils andere Hälfte der Rückschlußschenkel 1 und 2 hat im magnetischen Sinne kein Gegenüber. In diesen Hälften sind verkürzte Jochbleche eingeschichtet, deren Länge so abgestuft ist, daß sie gerade etwa die Spuleitkontur 5 überdecken.

Bei dieser erfindungsgemäßen Anordnung ist die Verteilung des Eisens in den Rückschlußschenkel ι ο optimal angepaßt, in dem nämlich der am stärksten beanspruchte Mittenbereich beidseitig, also zwei Rückschlußschenkel besitzt, während die weniger beanspruchten Seitenbereiche nur einen Rückschlußschenkel aufweisen. Bei dieser erfindungsgemäßen Anordnung tritt gegenüber den bekannten eine erhebliche Vereinfa-

chung ein, in dem für den ganzen Kern nur eine einzige Blechbreite benötigt wird, wobei nur in den gestuften Jochen einige Längenvariationen auftreten. In den freien Ecken in Verlängerung der gestuften Jochbleche 4 ist dann in einem rechteckigen Kessel 5 genügend Platz zur Führung der Wicklungsausleitungen 8.

Die Erfindung schlägt einen rationell zu fertigenden und platzsparenden Rückschlußmagnetkreis für eine kernlose Drossel vor, bei welchem die Eisenverteilung weitgehend der tatsächlichen Konzentration des magnetischen Flusses angepaßt ist

Diese Anpassung kann je nach Bedarf durch die Wahl des Verhältnisses der Schichtdicke des Jochteiles mit zwei Rückschlüssen 6 zur Schichtdicke des Jochteiles mit einem Rückschluß 7 eingestellt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Kernlose Drossel mit einem die Wicklung umschließenden, rahmenförmigen Rückschüißmagnetkreis, bestehend aus zwei Rückschlußschenkeln und zwei diese beidseitig verbindenden, paketweise gestuft geschichteten, die Spulenkontur gerade überdeckenden Jochen, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückschlußschenkel (1,2) eine kleinere Schichthöhe als die Joche haben, gegenseitig aus der seitlichen Ausrichtung versetzt sind und nur im zur Mute weisenden, einander gegenüberliegenden Teil durch eingeschichtete Jochbleche (3) verbunden sind und daß die jeweils auf der versetzten Seite eingeschichteten Joehbieche{4) auf der dem zugehörigen Rückscniußschenkei abgewanrtten Seite derart abgestuft sind, daß sie die Spulenkontur (5) gerade überdecken.

2. Drossel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Wahl des Verhältnisses der Schichthöhe (6) des geschlossenen Umlaufes zur Schichthöhe (7) der offenen Joche die räumliche Verteilung des Eisens dem tatsächlichen Magnetfluß angepaßt ist

3. Drossel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den freibleibenden Ecken zwischen den nach der anderen Seite hin versetzten Rückschlußschenkeln (1, 2) und den gestuft endenden Jochblechen (4) die Spulenausleitungen (8) geführt sind.