DE1056731B - Vorrichtung zur Verminderung der durch Streufelder hervorgerufenen Verluste in Transformatoren und Drosselspulen vermittels Streukoerper - Google Patents

Description

• Vorrichtung zur Verminderung der durch Streufelder hervorgerufenen Verluste in Transformatoren und Drosselspulen vermittels Streukörper Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verminderung der durch Streufelder in den Eisenteilen (z. B. Spannteilen und Kessel) von Transformatoren oder Drosselspulen hervorgerufenen Verluste mit Hilfe von. an sich bekannten, den Wicklungsstirnen vorgelagerten lamellierten Streukörpern. Bei einer bekanntgewordenen Ausführung werden die Streupakete dadurch erhalten, daß die Kernjoche durch Vergrößerung ihrer Stapelhöhe gegenüber den Kernschenkeln und durch entsprechende Verlängerung so verbreitert werden, daß die Wicklungsstirnflächen möglichst weitgehend überdeckt werden. Dabei konnten die zur Verbreiterung benötigten Bleche ohne oder unter Belassung eines freien Kanals entlang der Joche untergebracht werden. Nachteilig hierbei war in beiden Fällen, daß der magnetische Fluß vom verbreiterten Joch bzw. bei im Abstand vom Joch angebrachten Streukörpern nicht immer die günstigsten Verhältnisse vorfand, weil im einen Fall der Magnetfluß wenigstens teilweise quer die jochverbreiterungsbleche durchsetzen bzw. in einem anderen Fall größere Luftstrecken überwinden mußte, bis er in den eigentlichen Kern. wieder einmünden konnte.
• Weit günstigere Verhältnisse werden dadurch geschaffen, d.aß man gemäß der Erfindung Mittel vorsieht, um die Streukörper magnetisch leitend mit dem Eisenkern zu, verbinden. Beispielsweise kann man den Eisenkern und die in an sich bekannter Weise im Abstand von ihm angeordneten und eine mit ihm gleichgerichtete Blechschichtung aufweisenden Streukörper vermittels lamellierter Brücken miteinander verbinden. Für die Ausführung dieser Verbindungsbrücken gibt es mannigfache Möglichkeiten, wie an Hand der Zeichnung, die verschiedene Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Verbindungsbrücken zeigt, erläutert wird.
• Fig. 1 zeigt in perspektivischer Darstellung beispielsweise einen zweischenkligen Transformatorkern 1 mit beiderseits angebrachten lamellierten Streukörpern 2, deren Blechschichtung mit der des Eisenkerns gleichgerichtet ist. Mit 3 sind U-förmige Bandkernstücke angedeutet, die jeweils eine magnetische Verbindung des Eisenkerns 1 mit den Streukörpern 2 herstellen, indem der längere Schenkel 4 auf dem Streukörper 2 aufsteht und insbesondere mit diesem in geeigneter, an sich bekannter Weise verschachtelt ist. Der kürzere Schenkel s dagegen steht auf der oberen Jochstirnseite 6 des Eisenkerns 1 auf und kann auch hier mit dem Kern verschachtelt sein. Da die Streukörper 2 samt ihren Verbindungsbrücken 3 zum Zweck der Absaugung des magnetischen Flusses auf möglichst kurzem Wege in den Eisenkern hinein vorgesehen sind, ist das Verschachteln der Verbindungsbrücken mit dem Eisenkern nicht zwingend notwendig, sondern es genügt auch ein stumpfer Stoß der Blechpakete an diesen Stellen, ganz gleichgültig, ob dabei die Blechschnittkanten gleichlaufend oder kreuzend zu den Kernblechen sind.
• Durch die Anordnung der Streukörper samt Verbindungsbrücken wird in wirksamer Weise verhindert, daß der magnetisohe Fluß einen anderen Weg als über die Streukörper und die Verbindungsbrücken nimmt. Zumindest wird weitgehend verhindert, daß der magnetische Fluß in unerwünschter Weise die Sparm-und Stützteile des aktiven Teils sowie die Kesselwand des Transformators durchsetzt und dort zu unerwünschten Erwärmungen Anlaß gibt. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 münden die Verbindungsbrücken 3 einander gegenüberliegend je in Höhe der Kernschenkel 10 in den Eisenkern 1 ein. Statt dessen können die Verbindungsbrücken3 auch nebeneinanderliegend, in die obere Eisenkernstirnseite einmünden. Die U-förmigen Verbindungsstücke können ebenso wie der Eisenkern und die gerade ausgeführten Streukörper 2 durch Spannbolzen zusammengehalten werden, oder es können in an sich bekannter Weise ihre Bleche auch durch Kleben miteinander verbunden werden. Vielfach ist es ausreichend, die Streukörperpakete als gerade Blechpakete auszuführen in solchen Abmessungen, daß die Wicklungsstirn weitgehend von ihnen überdeckt ist. Man kann selbstverständlich auch die Streukörper der Wicklungsform anpassen, indem man sie entsprechend. der Wicklungsrundung ausbaucht, wie beispielsweise in Fig. 1 durch gestrichelte Linien 20 angedeutet ist. Bei mehrschenkligen Eisenkernen erhält das Streupaket damit eine wellige Form. Da für die Ausführung der Verbindungsstücke 3 vielfache Abänderungsmöglichkeiten bestehen, sei noch darauf hingewiesen, daß sich ohne weiteres auch U-förmige Verbindungsbrücken für den vorgeschlagenen Zweck verwenden lassen, die an ihren, Ecken in üblicher Überlappung geschichtet sind. In diesem Fall ist dann allerdings nur ein stumpfer Stoß des Verbindungsstückes mit dem Eisenkern und dem Streukörper möglich, bei dem sich außerdem die Bleche der Brücke mit denen des Kerns und der Streukörper kreuzen.
• Eine weitere Ausführung, bei der die Brückenbleche sich kreuzend auf die Eisenkernjoche aufsetzen, zeigt die Fig. 2 im Ausschnitt. Dabei sind wieder mit 1 der Eisenkern und mit 2 die beidseitig davon angeordneten Streukörper bezeichnet, die mittels zweier U-förmiger Blechpaketbügel 30 und 40, die aus Bandkernstücken bestehen, miteinander verbunden sind. Die beiden Streukörper 2 sind dabei beispielsweise als lamellierte Bandkernstücke ausgebildet. Auf diesen steht der die beiden Streukörper 2 miteinander verbindende Bügel 30 mit seinen Schenkeln 31 auf und ist gegebenenfalls damit verschachtelt. In die Mitte des Bügels 30 mündet senkrecht dazu der Bügel 40 ein, der mit seinen freien Schenkeln 41 auf der Jochstirn des Eisenkerns 1 aufsteht. Die beiden Bügel 30 und 40 werden an ihrer Kreuzungsstelle zweckmäßig miteinander verschachtelt ausgeführt.
• Schließlich ist es auch möglich, sofern nur ein der Wicklungsstirn vorgelagerter Streukörper verwendet werden soll, diesen als aus Bandmaterial gewickelten Ringkern auszuführen und .ihn zwischen Eisenkernjoch und der Wicklungsstirn anzuordnen. In diesem Fallgenügt es, wenn der Streukörperring das Kernjoch an der Kreuzungsstelle berührt. Wenn dagegen der Streukörperring im Abstand vom Joch angebracht ist, wird man diesen Abstand zweckmäßig durch Einfügen eines entsprechend bemessenen lamellierten Zwischenblechpakets unschwer überbrücken undl dadurch eine gute Verbindung. des Streukörpers mit dem Eisenkern sicherstellen.
• Eine Verbindung der zu beiden Seiten des Eisenkerns angeordneten Streukörper 2 mit dem Eisenkern ist auch durch eine entsprechende stirnseitige Verlängerung der Streupakete 2 möglich, wenn man deren Enden, wie in Fig. 1 durch strichpunktierte Linien50 angedeutet ist, zum Eisenkern 1 zu abbiegt und in die seitlichen Stirnen des Kerns einmünden bzw. an diese anstoßen läßt.
• Streukörper gemäß der Erfindung sind auch dadurch erhältlich, daß man U-förmige Bandkernstücke, die mit ihrem einen Schenkel auf der Eisenkernstirn aufsitzen und mit ihrem anderen Schenkel gegen die Wicklungsstirn zu weisen, in solcher Zahl, Verteilung und Bemessung anordnet, daß jeweils ihre Schenkelenden etwa gleichmäßig verteilt vor der Wicklungsstirn liegen. Um dies zu ermöglichen, braucht lediglich das am Kern angebrachte Preßgestell mit entsprechenden Ausnehmungen versehen zu werden, durch die die Streukörperschenkel hindurchführbar sind.
• Wenn bei mehreren einander benachbart liegenden Wicklungen Spannbolzen bzw. Zuganker der Wicklungsverspanneinrichtung den zwischen zwei Wicklungen sich bildenden Zwickelraum durchsetzen, kann man einige der Streukörper der vorgenannten Art auch so anordnen, daß sie mit ihrem einen Schenkel in diesen Zwischenraum hineinragen und von den Zugankern isoliert durchsetzt werden. Auf der hierbei noch frei bleibenden Zugankerlänge reiht man dann Bandkerne auf und erhält dadurch gewissermaßen einen magnetischen Rückschluß vom einen Eisenkernjoch zum anderen.

Claims (11)

1. PATENTANSPROCIIE: 1. Vorrichtung zur Verminderung der durch Streufelder hervorgerufenen Verluste in Transformatoren und Drosselspulen mit Hilfe von den Wicklungsstirnen vorgelagerten lamellierten Streukörpern aus magnetischem Material, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, die Streukörper magnetisch leitend mit dem Eisenkern zu verbinden.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1; dadurch gekennzeichnet, daß der Eisenkern (1) und die im Abstand von diesem angeordneten und vorzugsweise eine mit diesem gleichgerichtete Blechschichtung aufweisenden Streukörper (2) vermittels lamellierter Brücken (3) aus magnetischem Material miteinander verbunden sind (Fig. 1).
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Streukörper in an sich bekannter Weise als gerade, parallel zu den Eisenkernseitenflächen verlaufende Blechpakete ausgeführt sind oder aus entsprechend der Wicklungsrundung angepaßten und bei' mehrschenkligen Kernausführungen mehrere Ausbuchtungen aufweisenden Blechpaketen bestehen und daß die lamellierten Verbindungsbrücken so ausgeführt sind, däß ihre Blechlamellen mit den. Schnittkanten an die stirnseitigen Schnittkanten der Eisenkernjoche sowie des Streukörpers stumpf anstoßen bzw. in diese einmünden und insbesondere mit diesen verschachtelt sind.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Verbindungsbrücken an sich bekannte U-förmige Bandkernstücke dienen, die mit ihrem einen Schenkel in den jeweiligen Streukörper und mit dem anderen in die obere Stirnseite des Eisenkernjoches einmünden.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsbrücken auf Kernschenkelhöhe angebracht sind und vorzugsweise in Nähe der Eisenkernsahenkel in die Kernjoche einmünden.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß von den beiden auf jeder Kernseite angebrachten und parallel dazu liegenden geraden oder entsprechend der Wicklungskrümmung ausgeführten und demzufolge gewölbten und bei Mehrschenkelausführungen gewellten Streukörperpaketen je getrennte Brücken zu den Eisenkernjochstirnen führen und daß diese einander gegenüberliegend oder nebeneinanderliegend in die Kernjochstirn einmünden.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden auf jeder Kernseite angebrachten und parallel dazu liegenden geraden oder entsprechend der Wicklungskrümmung gewölbten bzw. bei mehrschenkligen Kernen gewellt ausgeführten Streukörperpakete (2) durch ein oder mehrere die Kernjodhstirn überspannende und mit ihren Schenkeln in die Streukörperpakete einmündende U-förmige Bandkernfieile (30) verbunden sind, in denen mittig ein weiterer U-förmiger Bandkernteil (40) eingeschachtelt oder stumpf angestoßen ist, dessen freie Schenkel sich auf der oberen Kernjochstirn abstützen (Fig.2). B.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden auf jeder Kernseite entlanglaufenden Streukörperpakete über die Kernstirnseiten hinaus verlängert sind und dort mit ihren U-förmig abgebogenen Enden in die Kernstirnen einmünden bzw. daran anstoßen (Fig. 1).
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Streukörperpakete als der Wicklungsstirn vorgelagerte, der Wicklungsform angepaßte Ringhandkerne ausgebildet sind und daß in das Streukörperpaket eingeschachtelte oder unterhalb des Joches mit ihrer Blechschnittkante aufsitzend stumpf daraufgesetzte lamellierte gerade Blechpakete die Brücken zwischen Kernjoch und Streukörperpaket bilden.
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß U-förmig geschichtete Blechpakete bzw. U-förmige Bandkernstücke, die mit ihrem einen Schenkel auf der Eisenkernstirn aufsitzen und mit ihrem anderen Schenkel gegen die Wicklungsstirn weisen, als Streukörper dienen und daß diese in solcher Zahl, Verteilung und Bemessung angeordnet sind, daß jeweils ihre auf die Wicklungsstirn zu weisenden Schenkelenden etwa gleichmäßig verteilt vor der Wicklungsstirn liegen, und daß sie .das zu diesem Zweck entsprechend ausgesparte Preßgestell durchsetzen.
11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß U-förmige Blechpakete die Streukörper bilden und daß auch in die zwischen zwei benachbarten Wicklungen entstehenden und von Spannbolzen durchsetzten Zwickelräume von beiden Eisenkernjochen her Streukörperschenkel in der Weise hineinragen, daß die Spannbolzen sie isoliert durchsetzen und daß auf der ganzen freien Länge der Spannbolzen Ringbandkerne aufgefädelt sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift \Tr. 269906.