DE1016825B

DE1016825B - Drosselspule mit ringfoermigem Eisenkern

Info

Publication number: DE1016825B
Application number: DES45967A
Authority: DE
Inventors: Adolf Perner
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1955-10-11
Filing date: 1955-10-11
Publication date: 1957-10-03

Description

Drosselspule mit ringförmigem Eisenkern Drosselspulen für hohe Stromstärken sind häufig derart ausgebildet, daß ein ringförmiger Eisenkern von einer aus Formstücken zusammengesetzten Wicklung geringer Windungszahl umgeben ist. Eine solche Bauweise ist beispielsweise üblich für die Schaltdrosselspulen von Kontaktumformern. Es ist auch bekannt, im Betrieb die Verlustwärme der Spulen durch Kühlung mittels eines Luftstromes abzuführen. Bei Anordnungen dieser Art sind die Formstücke, aus denen die Wicklungen zusammengesetzt sind, mit Kühlrippen versehen, durch die ein besserer Wärmeübergang zum Kühlstrom hergestellt werden soll. Derartige Kühlrippen bedingen einen erheblichen Aufwand an Material, beispielsweise Kupfer, und an Arbeit bei der Herstellung der Formstücke.
Die Erfindung vermeidet diesen Nachteil. Sie besteht darin, daß zur Kühlung der auf der Oberfläche im wesentlichen glatten Formstücke die Drosselspule in einem Kühlkanal angeordnet ist, dessen Innenwände mindestens in der Umgebung der Drosselspule mit Wirbelblechen zur Erzeugung einer turbulenten Strömung versehen sind. Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung des Kühlsystems fallen also die an den Wicklungen oft angebrachten Kühlrippen fort; ein ausreichender Wärmeübergang wird statt dessen durch die Wirbelbleche an den Innenwänden des Kanals hergestellt, die eine turbulente Strömung des Kühlmittels, z. B. der Luft, und damit einen intensiven Kontakt des Kühlmittels mit den Oberflächen der Formstücke bewirken.
Nach der weiteren Erfindung ist ein Teil der Wirbelbleche in Richtung des Kühlstromes (Leitbleche) und der andere Teil derart senkrecht zur Richtung des Kühlstromes angeordnet,daß seitlichbenachbarteBleche in verschiedenen Ebenen liegen. Die senkrecht zur Richtung des Kühlstromes angeordneten Kühlflächen sind dabei vorzugsweise so bemessen, daß. sich an keiner Stelle des Kühlkanals eine geradlinige, hindernislose Strömung ausbilden kann. Mit Vorteil wird der Kühlkanal in Anpassung an die Form der Drosselspule durch zwei koaxiale Zylinder gebildet, so daß er also einen ringförmigen Querschnitt aufweist. Bei dieser Ausbildung des Kühlkanals werden vorzugsweise beide Innenwände mit Wirbelblechen versehen. Im Kühlkanal können mehrere Drosselspulen in Richtung der Achse übereinandergestapelt sein.
Die Fig. 1 und 2 erläutern ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 1 stellt einen Stapel von drei Drosselspulen mit einer Kühleinrichtung nach der Erfindung im Querschnitt dar; Fig. 2 zeigt einen Teil einer in die Zeichenebene abgewickelten inneren oder äußeren Wandfläche des Kühlkanals mit aufgesetzten Wirbelblechen. Der Drosselspulenstapel nach den beiden Figuren besteht aus drei Drosselspulen 1, die in beliebiger, nicht dargestellter Weise mechanisch gegeneinander. abgestützt sind. Jede der Drosselspulen besteht aus einem Eisenkern 2 und einer Anzahl von Windungen, die aus Formstücken 3 und 4, vorzugsweise aus Kupfer, zusammengesetzt sind. Die Oberfläche der Formstücke ist glatt gehalten. Der Drosselstapel befindet sich in einem Kühlkanal 5, dessen Wände durch einen äußeren Zylinder 6 und einen konzentrisch dazu angeordneten inneren Zylinder 7 gebildet werden. Beide Zylinder weisen auf ihren dem Innern des Kühlkanals zugekehrten Flächen Wirbelbleche auf. Die Wirbelbleche 8 sind senkrecht zur Richtung des Kühlstromes angeordnet, und zwar derart, wie insbesondere aus Fig. 2 zu sehen ist, daß die Ebene eines Wirbelbleches in der Mitte zwischen den Ebenen zweier benachbarter Wirbelbleche liegt. Die Leitwirbelbleche 9 liegen dagegen mit ihren Ebenen in Richtung des Kühlstromes und erstrecken sich durch die ganze Länge des Kühlkanals. Der Kühlstrom, beispielsweise ein durch einen Ventilator getriebener Luftstrom, fließt in Richtung der Pfeile 10 durch den ringförmigen Kühlkanal; durch die Wirbelbleche 8 und 9 wird eine starke Turbulenz des Luftstromes und damit eine gute Abführung der in den Formstücken 3, 4 der Drosselspulen erzeugten Wärme bewirkt.
Wie aus den Zeichnungen erkennbar ist, sind die Wirbelbleche derart angeordnet, daß kein Teil des Luftstromes die Wirbelblechanordnung passieren kann, ohne mehrfach umgelenkt zu werden. Wie aus Fig. 1 erkennbar ist, ist auch die Höhe der aufgesetzten Querbleche 8 so gewählt, daß zwischen den Wicklungen 3, 4 der Schaltdrosseln und den Wirbelblechen praktisch kein Raum bleibt, in dem sich eine ungestörte Strömung bilden könnte.

Claims

PATENTTA\SPRUCHE: 1. Drosselspule mit ringförmigem Eisenkern und aus Formstücken zusammengesetzter Wicklung, deren Verlustwärme durch ein gasförmiges, strömendes Kühlmittel abgeführt wird, insbesondere Schaltdrosselspule für Kontaktumformer, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kühlung der auf der Oberfläche im wesentlichen glatten Formstücke die Drosselspule in einem Kühlkanal angeordnet ist, dessen Innenwände mindestens in der Umgebung der Drosselspule mit Wirbelblechen zur Erzeugung einer turbulenten Strömung versehen sind.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Teil der Wirbelbleche in Richtung des Kühlstromes (Leitbleche) und der andere Teil derart senkrecht zur Richtung des Kühlstromes angeordnet ist, daß seitlich benachbarte Bleche in verschiedenen Ebenen liegen.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlkanal durch zwei koaxiale Zylinder gebildet wird. -1. Anordnung nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Kühlkanal mehrere Drosselspulen in Richtung der Achse übereinandergestapelt sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 701 185.