DE2308795C3

DE2308795C3 - Filter throttle

Info

Publication number: DE2308795C3
Application number: DE2308795A
Authority: DE
Inventors: Roald Marcinelle Bingen; Jacques Van De Pinte Hulse
Original assignee: Ateliers de Constructions Electriques de Charleroi SA; ACEC SA
Current assignee: Umicore NV SA
Priority date: 1972-02-25
Filing date: 1973-02-22
Publication date: 1980-06-04
Also published as: IT977489B; NL178204C; BE780293A; DE2308795A1; DE2308795B2; SE385518B; CA1002622A; FR2173171B1; BE779905A; NL178204B; NL7302538A; US3784946A; FR2173171A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Siebdrossel mit einem Magnetkern und einer Wicklung.The invention relates to a filter choke with a magnetic core and a winding.

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.From DE-PS 7 58 238 it is known that in a high-voltage transformer the individual winding layers do not have the same length, but so to design that a stepped winding is formed. This measure is used in the known high-voltage transformer applied in order to achieve a linear stress distribution, thus a breakdown of the transformer is prevented.

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.It is also known from DE-OS 15 38 006, the core of a transformer made of parallelogram Build sheet metal strips. These metal strips are then alternately layered on top of each other, and the laminated core formed is pushed through the transformer coil; half of the sheet metal strips is then bent outwards so that closed rings are created. Due to the alternate Layering then overlap the ends of the metal strips also alternately. Purpose of this alternating layering of the parallelogram-shaped sheet metal strips is to overlap after the Bending to achieve so that closed core rings are created.

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.The invention is based on the object of designing a screen throttle of the type specified at the outset in such a way that that it has a particularly low weight with good electrical properties.

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.According to the invention, this object is achieved in that the magnetic core consists of a package of trapezoidal There is sheet metal, the parallel edges of which are alternately interchanged so that the core generally has the shape of a parallel piped having a cutout in the shape of a triangular prism at each end, and that the length of the outer turns of the winding by stepped winding from the the middle part of the Magnet core surrounding turns up to the magnetic core ends surrounding turns progressing decreases.

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 erfindungsgemäßen 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 Magnetfluß angepaßt, und es ergibt sich eine beträchtliche Verringerung der mittleren Windung.slänge im Vergleich zu einer Wicklung mit der gleichen Anzahl von Windungen bei gleichem Querschnitt, deren äußere Wicklungslagen gleich lang sind. Dies hat eine 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.In the case of the filter choke according to the invention, the magnetic lines of force generated by the winding approach one another much stronger at the ends of the magnetic core than with a right-angled parallelepiped with the the same external dimensions would be the case. This property is used in the filter throttle according to the invention exploited by the winding is distributed to the level of the core that the circumference of the outer Windings from the windings surrounding the central part of the core to the ends of the magnetic core surrounding turns progressively decreases. In this way, that of each outer turn bounded area to the magnetic flux penetrating them adapted, and there is a considerable reduction in the mean winding length in comparison to a winding with the same number of turns with the same cross-section, its outer Winding layers are of the same length. This results in a significant reduction in the weight of copper Result, which can still be improved due to the fact that the winding has a larger outer Has cooling surface, so that a smaller cross section can be used for the winding conductor.

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.An advantageous further development of the invention consists in that two bolts are used to fasten it connected V-shaped profile pieces are provided, which in the prism-shaped cutouts at the ends of the Engage magnetic core.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigtAn embodiment of the invention is shown in the drawing. It shows

Fig.' einen aus einem Paket aus trapezförmigen Blechen bestehenden Magnetkern undFig. ' one from a packet of trapezoidal Sheet metal existing magnetic core and

Fig. 2 eine Ansicht einer Siebdrossel mit einem in F i g. 1 dargestellten Magnetkern.Fig. 2 is a view of a filter throttle with an in F i g. 1 illustrated magnetic core.

Der in Fig. 1 dargestellte Kern besteht aus einem Paket aus abwechselnden, trapezförmigen Blechen 1 und 2, deren parallele Kanten derart übeieinanderliegen, 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 1 und 2 haben die gleiche Form; sie sind aus einem Band mit der Breite / hergestellt, dessen Enden symmetrisch im Winkel vonThe core shown in FIG. 1 consists of a package of alternating, trapezoidal sheets 1 and 2, the parallel edges of which lie one above the other in such a way that that the long edge of one sheet lies above the short edge of the other sheet and vice versa. To the For clarification, the sheets are shown at a distance from one another. The sheets 1 and 2 have the same shape; they are made of a tape with the width /, the ends of which are symmetrical at an angle of

"to 45° bezüglich seiner parallelen Ränder abgeschnitten sind. Auf diese Weise entsteht ein Magnetkern in der jedem Ende ein prismatischer Teil mit einem Blechvolumen von (I²L)H 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 Herstellt lungskosten verringert, und der Schrägschnitt verursacht keinerlei Abfall."to 45 ° with respect to its parallel edges are cut off. In this way, a magnetic core is created in which a prismatic part with a sheet volume of (I ² L) H is cut out at each end, where L is the thickness of the laminated core; the sheet volume of the parallelepiped is thus by a total volume of I ² L, the general shape of a parallelepiped, in which an is reduced, which generally accounts for a significant proportion.

Fig.2 zeigt eine Profilansicht einer mit einem in Fig. 1 dargestellten Kern ausgestatteten Selbstinduktionsspule. Auf diesem Kern ist eine Spule 3 angebracht,Fig.2 shows a profile view of one with an in Fig. 1 shown core equipped self-induction coil. A coil 3 is attached to this core,

⁵"> 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. ⁵ "> whose turns are wound symmetrically on both sides of a central section with respect to its central plane perpendicular to the core in such a way that the outer turns become progressively smaller as they are removed from the central section.

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 Windungslänge 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 daßMeasurements have shown that a self-induction coil constructed in this way is essentially the same Has self-induction coefficients like a coil with the same number of turns, which is shown in dashed lines shown profile and the mean winding length would consequently be larger, which means a higher copper weight would correspond to. On the other hand, since the coil shown has a larger external cooling surface, the Cross-section of the coil conductor can be reduced, so that

sich ein zusätzlicher Gewinn an Kupfergewicht ergibt.there is an additional gain in copper weight.

Somit ist zu erkennen, daß die Verwendung des beschriebenen Magnetkerns, der im Vergleich zu einem parallelepipedischen Kern mit gleichen Außenabmessungen 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.It can thus be seen that the use of the magnetic core described, compared to a parallelepiped core with the same external dimensions itself already has a reduced weight, the Allowed use of a spool the weight of which is less than that of a conventional spool. These Combined effect thus results in a self-induction coil, the total weight of which is substantially less than which is known self-induction coils with the same electrical properties.

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.The self-induction coil shown in the drawing can be attached with the aid of wedge pieces 4 and 5 which engage in the prismatic recesses at the ends of the core and are secured by means of bolts 6 are joined together, which are connected to one another by cross members 7 and 8. That way formed arrangement is very resistant to vibrations.

Die oben beschriebene Selbstinduktionsspule, deren Streufeld wenig über die Wirkung ninausreicht, kann von einem nicht dargestellten geteilten Stahlring umgeben sein, der als Magnetschirm dient und der gleichzeitig als Belüftungsmantel verwendet werden kann.The self-induction coil described above, the stray field of which is little more than the effect nin, can be surrounded by a split steel ring, not shown, which serves as a magnetic screen and the can also be used as a ventilation jacket.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Choke with a magnetic core and a winding, characterized in that The magnetic core consists of a package of trapezoidal sheets with alternating parallel edges are reversed so that the nucleus is generally in the form of a parallelepiped attached to each End has a cutout in the form of a triangular prism, and that the length of the outer Turns of the winding by stepped winding from the central part of the magnetic core surrounding turns progressively decreases to the turns surrounding the magnetic core.

2. Sieve throttle according to claim 1, characterized in that two bolts to secure it connected V-shaped profile pieces are provided, which in the prism-shaped cutouts on the Engage ends of the magnetic core.