DE2308795B2 - Siebdrossel - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Siebdrossel mit einem Magnetkern und einer Wicklung.

Aus der DE-PS 7 58 238 ist es bekannt, bei einem Hochspannungstransformator die einzelnen Wicklungslagen nicht gleich lang auszubilden, sondern so auszugestalten, daß eine abgestufte Wicklung entsteht. Diese Maßnahme wird bei dem bekannten Hochspannungstransformator angewendet, um eine lineare Spannungsverteilung zu erreichen, damit ein Durchschlagen des Transformators verhindert wird.

Ferner ist aus der DE-OS 15 38 006 bekannt, den Kern eines Transformators aus parallelogrammförmigen Blechstreifen aufzubauen. Diese Blechstreifen werden dann wechselweise übereinandergeschichtet, und das gebildete Blechpaket wird durch die Transformatorspule geschoben; jeweils die Hälfte der Blechstreifen wird dann so nach außen umgebogen, daß geschlossene Ringe entstehen. Auf Grund der wechselweisen Schichtung überlappen sich dann die Enden der Blechstreifen ebenfalls wechselweise. Zweck dieser wechselweisen Schichtung der parallelogrammförmigen Blechstreifen ist es, eine Überlappung nach dem Umbiegen zu erreichen, damit geschlossene Kernringe entstehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Siebdrossel der eingangs angegebenen Art so auszugestalten, daß sie bei guten elektrischen Eigenschaften ein besonders geringes Gewicht hat.

Nach Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Magnetkern aus einem Paket aus trapezförmigen Blechen besteht, deren Parallelkanten abwechselnd derart vertauscht sind, daß der Kern allgemein die Form eines Parallelpipeds hat, das an jedem Ende einen Ausschnitt in Form eines Dreieckprismas aufweist, und daß die Länge der äußeren Windungen der Wicklung durch abgestuftes Wickeln von den den Mittelteil des Magnetkerns umgebenden Windungen bis zu den die Magnetkernenden umgebenden Windungen fortschreitend abnimmt.

Bei der erfindungsgemäßen Siebdrossel nähern sich die von der Wicklung erzeugten magnetischen Kraftlinien wesentlich stärker den Enden des Magnetkerns, als dies bei einem rechtwinkligen Parallelepiped mit den gleichen Außenabmessungen der Fall wäre. Diese Eigenschaft wird in der erfindungsgernäßen Siebdrossel ausgenützt, indem die Wicklung derart auf die Höhe des Kerns verteilt wird, daß der Umfang der äußeren Windungen von den den Mittelteil des Kerns umgebenden Windungen bis zu den die Magnetkernenden umgebenden Windungen fortschreitend abnimmt Auf diese Weise ist die von jeder äußeren Windung umgrenzte Fläche an den sie durchdringenden Magnet-

ιυ fluß angepaßt, und es ergibt sich eine beträchtliche Verringerung der mittleren Windungslänge im Vergleich zu einer Wicklung mit der gleichen Anzahl von Windungen bei gleichem Querschnitt, deren äußere Wicklungslagen gleich lang sind. Dies hat eine

is beträchtliche Verringerung des Kupfergewichts zur Folge, was auf Grund der Tatsache noch verbessert werden kann, daß die Wicklung eine größere äußere Kühlfläche aufweist, so daß ein kleinerer Querschnitt für die Wicklungsleiter verwendet werden kann.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß zu ihrer Befestigung zwei über Bolzen verbundene V-förmige Profilstücke versehen sind, die in die prismenförmigen Ausschnitte an den Enden des Magnetkerns eingreifen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 einen aus einem Paket aus trapezförmigen Blechen bestehenden Magnetkern und
F i g. 2 eine Ansicht einer Siebdrossel mit einem in F i g. 1 dargestellten Magnetkern.

Der in F i g. 1 dargestellte Kern besteht aus einem Paket aus abwechselnden, trapezförmigen Blechen 1 und 2, deren parallele Kanten derart übereinanderliegen, daß die lange Kante eines Blechs über der kurzen Kante des anderen Blechs liegt und umgekehrt. Zur Verdeutlichung sind die Bleche mit einem Abstand voneinander dargestellt. Die Bleche t und 2 haben die gleiche Form; sie sind aus einem Band mit der Breite / hergestellt, dessen Enden symmetrisch im Winkel von 45° bezüglich seiner parallelen Ränder abgeschnitten sind. Auf diese Weise entsteht ein Magnetkern in der jedem Ende ein prismatischer Teil mit einem Blechvolumen von (I¹L)Il ausgeschnitten ist, wobei L die Dicke des Blechpakets ist; das Blechvolumen des Parallelepipeds ist somit um ein Gesamtvolumen von I²L allgemeinen Form eines Parallelepipeds, bei dem an verringert, was im allgemeinen einen bedeutenden Anteil ausmacht. Infolge des geringen Gewichts des verwendeten Magnetblechs werden auch die Herstellungskosten verringert, und der Schrägschnitt verursacht keinerlei Abfall.

F i g. 2 zeigt eine Profilansicht einer mit einem in F i g. 1 dargestellten Kern ausgestatteten Selbstinduktionsspule. Auf diesem Kern ist eine Spule 3 angebracht, deren Windungen symmetrisch zu beiden Seiten eines Mittelabschnitts bezüglich seiner zum Kern senkrechten Mittelebene derart in Stufen gewickelt sind, daß die äußeren Windungen fortschreitend in dem Maß kleiner werden, in dem sie vom Mittelabschnitt entfernt sind.

Messungen haben ergeben, daß eine derart aufgebaute Selbstinduktionsspule im wesentlichen den gleichen Selbstinduktionskoeffizienten wie eine Spule mit gleicher Windungszahl aufweist, die das gestrichelt dargestellte Profil hat und deren mittlere Windungslän-

^b5 ge folglich größer wäre, was einem höheren Kupfergewicht entspräche. Da die dargestellte Spule andererseits eine größere äußere Kühlfläche aufweist, kann der Querschnitt der Spulenleiter verringert werden, so daß

sich ein zusätzlicher Gewinn an Kupfergewicht ergibt.

Somit ist zu erkennen, daß die Verwendung des beschriebenen Magnetkerns, der im Vergleich zu einem parallelepipedischen Kern mit gleichen AuEenabmessungen selbst bereits ein verringertes Gewicht hat, die Verwendung einer Spule gestattet, deren Gewicht geringer als das einer herkömmlichen Spule ist Diese Kombinationswirkung ergibt also eine Selbstinduktionsspule, deren Gesamtgewicht wesentlch geringer als das bekannter Selbstinduktionsspulen mit den gleichen elektrischen Eigenschaften ist

Die in der Zeichnung dargestellte Selbstinduktionsspule kann mit Hilfe von Keilstücken 4 und 5 befestigt

werden, die in die prismatischen Ausnehmungen an den Enden des Kerns eingreifen und mittels Bolzen 6 zusammengefügt sind, die mit Querträgern 7 und 8 miteinander verbunden sind Die auf diese Weise gebildete Anordnung ist sehr widerstandsfähig gegen Erschütterungen.

Die oben beschriebene Selbstinduktionsspule, deren Streufeld wenig über die Wirkung hinausreicht, kann von einem nicht dargestellten geteilten Stahlring umgeben sein, der als Magnetschirm dient und der gleichzeitig als Belüftungsmantel verwendet werden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Siebdrossel mit einem Magnetkern und einer Wicklung, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkern aus einem Paket aus trapezförmigen Blechen besteht, deren Parallelkanten abwechselnd derart vertauscht sind, daß der Kern allgemein die Form eines Parallelepipeds hat, das an jedem Ende einen Ausschnitt in Form eines Dreieckprismas aufweist, und daß die Länge der äußeren Windungen der Wicklung durch abgestuftes Wikkeln von den den Mittelteil des Magnetkerns umgebenden Windungen bis zu den die Magnetkernenden umgebenden Windungen fortschreitend abnimmt.

2. Siebdrosscl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu ihrer Befestigung zwei über Bolzen verbundene V-förmige Profilstücke vorgesehen sind, die in die prismenförmigen Ausschnitte an den Enden des Magnetkerns eingreifen.