DE1162946B

DE1162946B - Haltevorrichtung fuer geblechte Kerne von Grosstransformatoren od. dgl.

Info

Publication number: DE1162946B
Application number: DEL37640A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Math Gottfried Broszat
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1960-11-29
Filing date: 1960-11-29
Publication date: 1964-02-13

Description

Haltevorrichtung für gebleckte Kerne von Großtransformatoren od. dgl. Bekannt sind Preßvorrichtungen für Transformatorkerne, die über vorhandene Bolzenlöcher mit durch diese Löcher geführten Bolzen verspannt sind. Dabei wird ein Teil der Reibungskraft dafür benutzt, um den Kern selbst bei der Pressung der Wicklung mit zu Hilfe zu nehmen.
Die Bolzenlöcher im Kern bewirken aber eine erhebliche Herabsetzung der magnetischen Eigenschaften durch die an diesen Stellen bedingte Flußeinschnürung. Man war daher bestrebt, solche Einschnürungen insbesondere bei der Anwendung von kaltgewalztem Blech zu vermeiden, da die hierbei auftretenden Querflüsse die Gesamtverluste eines solchen Kernes wesentlich erhöhen. Es ist daher schon versucht worden, an Stelle der runden längliche Bolzenlöcher zu verwenden. Aber auch hierbei treten Schwierigkeiten auf, die insbesondere in der Ausbildung von im Querschnitt länglichen Bolzen zu sehen sind.
Um die genannten Nachteile zu vermeiden, sind deshalb verschiedenartige Kernpreßkonstruktionen bekannt, bei denen keine Bolzenlöcher im Kern selbst erforderlich sind. Vielmehr sind diese Preßkonstruktionen so aufgebaut, daß die Pressung des Kernes durch außerhalb des Kernrahmens liegende Bolzen erfolgt. In diesem Fall handelt es sich also um den reinen Ersatz der den Kernquerschnitt durchsetzenden Preßbolzen durch solche außerhalb des Kernes. Aber auch in diesen Fällen ist nicht gewährleistet, daß der Kern durch starke Pressung erhebliche Blechschlüsse insbesondere an den Rändern erfährt, wodurch wiederum Querflüsse im Kern auftreten, die die Zusatzverluste wesentlich erhöhen. Ferner wird durch die Kernpressung eine Erhöhung des magnetostriktiven Geräusches bewirkt.
Alle diese Nachteile werden bei einer Haltevorrichtung für gebleckte Kerne von Großtransformatoren od. dgl., deren Kerne ohne das aktive Material durchsetzende Preßbolzen in einer Rahmenkonstruktion zusammengehalten werden, erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß die Jochbleche ohne Pressung in einem die Lamellen einschließenden wannenförmigen Rahmen gehalten werden, dessen horizontale Flansche als An- bzw. Auflage für Druckplatten bzw. Wicklungen dienen und Aussparungen für vertikale Spulenpreßstangen enthalten, mit denen Wicklungen und Rahmenkonstruktion vertikal zusammengehalten werden, daß die Schenkel lediglich durch Verschachtelung mit den Jochen und durch den darüberliegenden Wicklungsaufbau gehalten werden und daß der gesamte Kern über das untere Joch von dem unteren wannenförmigen Rahmenteil getragen und gehalten wird. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung handelt es sich also nicht etwa um eine Preßvorrichtung für die Kerne schlechthin, sondern um eine Haltevorrichtung, in der die einzelnen Blechlamellen mehr oder weniger lose gehalten bzw. geführt sind. Dabei sind die wannenförmigen Rahmen, die die Joche halten, so ausgebildet und mit Flanschen versehen, daß gleichzeitig die notwendige Wicklungspressung erreicht werden kann. Während die Joche in dem wannenförmigen Rahmen lose ruhen, werden die Schenkel durch Isolierzylinder gestützt, die gleichzeitig Wicklungstragzylinder sind. Diese Isolierzylinder können zur besseren Versteifung der gesamten Kernhaltevorrichtung in entsprechende Aussparungen der wannenförmigen Rahmenteile eingreifen. Die Begrenzung und damit die Breite des Kernes senkrecht zur Blechebene ist also durch den Abstand der beiden seitlichen Flanken der wannenförmigen Rahmen festgelegt. Diese Festlegung kann ein für allemal unveränderlich sein oder aber auch insofern variabel, als der wannenförmige Rahmen in Richtung der Kornachse geteilt ist. Dadurch ist eine nachträgliche Veränderung der seitlichen Begrenzung möglich. Der so entstandene Spalt in dem Rahmen muß dann abgedeckt werden.
Mit Hilfe dieser Haltekonstruktion ist zwar eine einwandfreie Wicklungspressung möglich, jedoch wird der Kern selbst nur lose gehalten. Die Haltekonstruktion selbst ist in sich so steif, daß mit ihrer Hilfe auch ein Aufrichten des fertig gelegten Kernes möglich ist. Durch eine solche Kernkonstruktion werden sowohl die Verluste als auch die Geräusche erheblich gesenkt und eine Beschädigung der Blechisolation vermieden.
. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt. F i g. 1 zeigt den Kern mit dem unteren Joch 1, der auf der Unterseite durch den wannenförnnigen Rahmen mit den vertikalen Winkelteilen 2 und 3 und den horizontalen Flanschen 5 und 6 gehalten wird. Der Boden 18 in dem wannenförmigen Rahmen dient als Auflagefläche, auf dem über ein Isolierzwischenstück 17 der Kern mit dem unteren Joch 1 aufliegt. Auf die horizontalen Flansche 5 und 6 sind die Isolierstücke 7 und 8, auf diesen die Oberspannungswicklung 9 und und die Unterspannungswicklung 10 aufgesetzt.
Die einzelnen Kernsäulen werden durch Isolierzylinder 21 zusammengehalten. Diese Isolierzylinder können durch geeignete Maßnahmen, wie stirnseitige Fortsätze in den Teilen 7 und 8 bzw. den Teilen 5 und 6 gelagert und durch diese Teile festgehalten werden, so daß der Kern beim Aufrichten festgehalten werden kann, und zwar ohne irgendein Bolzenloch in den einzelnen Blechen. Auf der Oberseite folgen auf den Wicklungen wiederum Isolierzwischenstücke 13, 13 a, auf denen der obere wannenförmige Rahmen 5 a, 6a, 14, 15, 20 liegt, der durch die vertikalen Spannbolzen 12 gegen die Wicklungen und die unteren Rahmenteile 5, 6 gepreßt wird. Zur Aufnahme der Spannbolzen 12 dienen entsprechende Löcher 11 in den Rahmen.
Das obere Joch wird in ähnlicher Weise wie das untere Joch über eine Isolierzwischenlage 19 durch den wannenförmigen Rahmen mit dem Boden 20 und den Seitenteilen 5 a, 6 a, 14 und 15 zusammengehalten. Die wannenförmigen Rahmen sind mit rippenartigen Versteifungen 22 versehen, damit das ganze Gebilde der Haltekonstruktion, bestehend unten aus den Teilen 2, 3, 5, 6, 18 und 22, oben analog aus den Teilen 14, 15, 5a, 6a, 20 und 22 ausreichende mechanische Festigkeit beim axialen Pressen hat. Die Pressung der Wicklungen 9 und 10 geschieht über die unteren Abstützisolierteile 7 und 8 und die oberen 13 und 13 a mittels der Preßstangen 12. Dabei verschieben sich die oberen und unteren wannenförmigen Rahmen gegeneinander. Um hier genügend Spiel zu erhalten, wird die Dicke des Isolierstückes 19 so bemessen, daß zwischen 19 und 20 ein durch Pfeile gekennzeichnetes Spiel für die Pressung entsteht. Dieses Maß ist abhängig von der durch das Pressen erreichten Längenänderung.
Um den Kernsäulen die nötige Steifigkeit und Festlegung zu geben, wird der auf die Kernsäulen aufgesetzte und mit ihnen verspannte Isolierzylinder 21 mit seinen Stirnseiten 23 in entsprechende Aussparungen der Teile 2, 3, 14 und 15 der wannenförmigen Rahmen eingesetzt, derart, daß auch schon beim Aufrichten und ohne die obere Haltevorrichtung bzw. ohne oberes Joch eine geschlossene äußere stabile Kontur entsteht, in welcher der Kernt locker und doch mit genügender äußerer Steifigkeit gelagert ist. Bei dieser Konstruktion wird also die Kernstabilität allein durch die um den Kern herumgelegten Teile garantiert und gegeben. In F i g. 2 ist grundsätzlich dieselbe Haltevorrichtung dargestellt. Im Gegensatz zu F i g. 1 erstrecken sich hier die Wicklungstragzylinder 21 nicht bis zu den wannenförmigen Rahmen. Ferner sind die wannenförmigen Rahmen in Richtung der Kernachse geteilt, so daß die Teile 2, 5 und 3, 6 bzw. 14, 5a und 15, 6a mechanisch voneinander getrennt sind. Die beiden getrennten Teile werden mittels Bolzen 4 bzw. 16 außerhalb der Joche zusammengehalten. Dadurch ist es möglich, den Abstand zwischen diesen Teilen und somit die Kernbreite in gewissen Grenzen einzustellen und möglicherweise nachträglich noch zu verändern. Diese Art der Konstruktion erlaubt auch die Anwendung der wannenförmigen Rahmenteile gleicher Abmessungen für verschiedene Kerngrößen.

Claims

Patentansprüche: 1. Haltevorrichtung für geblechte Kerne von Großtransformatoren od. de., deren Kerne ohne das aktive Material durchsetzende Preßbolzen in einer Rahmenkonstruktion zusammengehalten werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Jochbleche ohne Pressung in einem die Lamellen einschließenden wannenförmigen Rahmen gehalten werden, dessen horizontale Flansche als An- bzw. Auflage für Druckplatten bzw. Wicklungen dienen und Aussparungen für vertikale Spulenpreßstangen enthalten, mit denen Wicklungen und Rahmenkonstruktionen vertikal zusammengehalten werden, daß die Schenkel lediglich durch Verschachtelung mit den Jochen und durch den Barüberliegenden Wicklungsaufbau gehalten werden und daß der gesamte Kern über das untere Joch von dem unteren wannenförmigen Rahmenteil getragen und gehalten wird.
2. Haltevorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der wannenförmige Rahmen in Richtung der Kernachse geteilt und der dadurch entstehende Spalt abgedeckt ist.
3. Haltevorrichtung nach Anspruch 7. und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseiten der die Wicklungen tragenden Isolierzylinder in entsprechende Aussparungen des wannenförmigen Rahmens eingreifen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 919 249, 898 205, 1052 550, 643 777; deutsche Auslegeschriften Nr. 1067 122, 1056 729; britische Patentschrift Nr. 703 365; schweizerische Patentschriften Nr. 103 750, 28 720; E. Arnold: »Die Transformatoren«, 1910, S. 267 und 282.