DE1079190B

DE1079190B - Eisenkern fuer Transformatoren u. dgl.

Info

Publication number: DE1079190B
Application number: DES32355A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Hugo Roesch
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1953-02-27
Filing date: 1953-02-27
Publication date: 1960-04-07

Description

Eisenkern für Transformatoren u. dgl. Gegenstand der Erfindung ist ein aus verschiedenen geteilten magnetischen Kreisen bestehender Eisenkern für ein- oder mehrphasige Transformatoren, Drosseln u. dgl., insbesondere für Großtransformatoren, die im betriebsfertigen Zustand auf der Eisenbahn verfahrbar sind. Bekannt sind Eisenkerne, bei denen mehrere Kernrahmen vorgesehen sind, wobei der oder die inneren Kernrahmen von einem oder mehreren äußeren Rahmen umschlossen werden. Bei diesen Kernen, die in der Praxis als Rahmenkerne bezeichnet werden, tritt eine ungleichmäßige Feldverteilung auf, weil die Länge des magnetischen Pfades in den einzelnen magnetischen Kreisen verschieden groß ist. Außerdem setzt sich das wirksame Feld für eine jede Phase aus verschiedenen phasenverschobenen Feldkomponenten zusammen. Dies hat zur Folge, daß der aktive Kernquerschnitt nicht voll ausgenutzt werden kann. Wegen der Ungleichmäßigkeit des Feldes ergeben sich ferner auch höhere Verluste als bei einem Vollkern und wegen der teilweise vom Feld durchsetzten Luftstrecken zwischen den einzelnen magnetischen Kreisen auch ein höherer Magnetisierungsbedarf.
Die gleichen Nachteile treten bei den für Großtransformatoren bekannten Rahmenkernen aus Teilrahmen verschiedener Form mit j e hälftig um 90° nach der Außenseite umgebogenen Jochblechen auf.
Vermieden sind diese Verluste bei einer bekannten Kernbauart mit mehreren gleichartigen hintereinandergesetzten Teilkernen, die durch parallel zur Fensterebene verlaufende Luftschlitze voneinander getrennt sind. Durch die hierbei erzielte gleichmäßige Flußverteilung können erhöhte Eisenverluste nicht auftreten. Da die für ein leichtes Einbringen der Jochbleche noch als geeignet anzusehende maximale Jochblechbreite zugleich die maximale Breite der Bleche im Kernschenkel bestimmt, ergeben sich bei größeren Schenkelquerschnitten von der anzustrebenden Kreisform der Spule stark abweichende ungünstige Wicklungskörper, die die Beherrschung der Kurzschlußkräfte erschweren.
Aufgabe der Erfindung ist es, vorgenannte Mängel zu beseitigen, ohne dabei auf die Vorteile der Aufteilung des gesamten Kernquerschnitts auf verschiedene magnetische Kreise verzichten zu müssen.
Bei einem Eisenkern, der aus mehreren durch je eine Bolzenreihe verspannten Teilrahmen aufgebaut ist, deren Schenkel wie bei den Rahmenkernen in Fensterebene nebeneinanderliegen, wird gemäß der Erfindung dies dadurch erreicht, daß mehrere gleichartige Kernrahmen, deren Joche in für sich bekannter Weise je hälftig um 90° nach der Seite ausgebogen sind, so ineinandergesetzt sind, daß die einzelnen zusammengehörigen Schenkel der Teilrahmen in Richtung der Fensterebene nebeneinander, jedoch in der Schenkelaehsrichtung gegeneinander verschoben angebracht sind, so da.ß die Joche der Teilrahmen untereinander zu liegen kommen. Da die einzelnen zum Kernaufbau verwendeten Teilrahmen einander völlig gleich sind,- herrschen in ihnen auch die gleichen magnetischen Verhältnisse, und zwar wie in einem Vollkern, der bekanntlich den bisherigen Rahmenkernen hinsichtlich der Verluste überlegen ist. Infolge der Verwendung von lauter gleichartigen Kernrahmen wird der Blechzuschnitt einfach und die dafür sowie für die Kernschichtung erforderliche Zeit derart verkürzt, daß das an sich etwas teuere Ausbiegen der Jochbleche sich nicht nachteilig auf die Gesamtkernkosten auswirkt.
An Hand der Zeichnung, die in Fig. 1 den beispielsweisen Aufbau eines aus drei Rahmen bestehenden Dreischenkelkerns gemäß der Erfindung schematisch in Seitenansicht in, aus Gründen der Übersichtlichkeit etwas auseinandergezogener Darstellung und in Fig. 2 in Stirnansicht zeigt, soll die Erfindung näher erläutert werden: Mit 1, 2, 3 sind die je dreischenkligen Kernrahmen bezeichnet, die zum Aufbau des Dreischenkelkerns benötigt werden. Diese sind in ihren Längsabmessungen gleichartig ausgeführt und unterscheiden sich eventuell nur in der Blechschichtungshöhe, wenn man, wie im gezeichneten Ausführungsbeispiel, den Schenkelquerschnitt dem Kreisquerschnitt nähert.
Die Joche 10, 20, 30 der einzelnen Kernrahmen sind, wie dies für die Kernbauhöhenerniedrigung bereits vorgeschlagen wurde, hälftig um 90° nach außen abgebogen. Dadurch kommen die äußeren Jochbleche horizontal zu liegen. Die zusammengehörigen Schenkel, z. B. 11, 12, 13, der drei Kernrahmen 1, 2, 3 sind aneinandergefügt und liegen längsseitig gegebenenfalls unter Einhaltung von Luft- oder Kühlkanälen aneinander an. Damit sich die Joche der drei Rahmen nicht stören, sind die drei Rahmen in der Höhe je um die Jochhöhe gegeneinander verschoben, wodurch die Joche 20 des Rahmens 2 unter die Joche 10 des Rahmens ?. zu liegen kommen und weiter die Jochteile 30 des Rahmens 3 unter die Jochteile des Rahmens 2. Da die Joche der einzelnen Rahmen nach außen umgebogen sind und somit an den Kernschenkeln vorbeilaufen, stören sie sich gegenseitig nicht. Beim Kernaufbau wird man vorteilhaft so vorgehen, daß man zuerst die einzelnen zusammengehörigen Schenkelteile der drei Rahmen aneinanderfügt und sie gegeneinander um die jeweilige Jochhöhe verschiebt. Sodann werden die äußeren horizontal liegenden Jochbleche in bekannter Weise in die umgebogenen Jochteile 100, 200, 300 eingeschachtelt bzw. sonstwie magnetisch mit diesen herausgebogenen Jochstücken gekuppelt. Selbstverständlich läßt sich der für einen dreischenkligen Kern beschriebene Aufbau genauso einfach bei Zwei- und Mehrschenkelkernen sowie bei mehr oder weniger als drei Rahmen in gleicher Weise durchführen. Ebenso ist es möglich, an Stelle der gewöhnlichen siliciumlegierten Eisenbleche zum Kern-Aufbau sogenannte kaltgewalzte Bleche mit bevorzugter Walzrichtung allein oder in bereits vorgeschlagener Mischung und Anordnung mit gewöhnlichen siliciumlegierten Eisenblechen verwenden.

Claims

PATENTANSPRUCH: Eisenkern für ein- oder mehrphasige Transformatoren, Drosseln u. dgl., insbesondere für Großtransformatoren, der aus mehreren durch je eine Bolzenreihe verspannten Teilrahmen aufgebaut ist, deren Schenkel wie bei den Rahmenkernen in. Fensterebene nebeneinanderliegen, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere gleichartige Kernrahmen, deren Joche in für sich bekannter Weise je hälftig um 90° nach der Seite ausgebogen sind, so ineinandergesetzt sind, daß die einzelnen zusammengehörigen Schenkel der Teilrahmen in Richtung der Fensterebene nebeneinander, jedoch in der Schenkelachsrichtung gegeneinander verschoben angebracht sind, so daß die Joche der Teilrahmen untereinander zu liegen kommen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 341002, 830 980; britische Patentschrift Nr. 686 873.