DE924569C

DE924569C - Eisenkern fuer elektrische Drosseln, insbesondere fuer Stoerschutzdrosseln, und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE924569C
Application number: DES16109D
Authority: DE
Inventors: Carl Dipl-Ing Heck; Franz Noll
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1941-05-23
Filing date: 1941-05-23
Publication date: 1955-03-03

Description

An Störschutzdrosseln wird bekanntlich die Bedingung gestellt, daß sie bei gleichzeitiger Vormagnetisierung durch den Betriebsstrom einen möglichst hohen Scheinwiderstand. für den überlagerten hochfrequenten Störstrom haben.- Man strebt also an, daß die Hochfrequenzinduktivität der Störschutzdrossel sehr hohe Werte aufweist. Diese Induktivität ist nun bekanntlich abhängig von der sogenannten reversiblen Perineabilität, und zwar gemäß der Bedingung L = K - ,u,., wobei L die Hochfrequenzinduktivität, K einedurchdenSpulenaufbau bedingte Konstante und, u,. die reversible Permeabilität bedeuten.
An Hand der Zeichnung Fg. i wird die reversible Permeabilität folgendermaßen definiert: Befindet man sich auf dem aufsteigenden Ast der Hystereseschleife und vermindert man in irgendeinem Punkt P das Feld um einen sehr kleinen Betrag A H, so ändert sich B um A B. -Schaltet man nun d H wieder zu, so beschreibt man eine kleine Schleife, die sich für kleines d H einer geraden,. Strecke nähert. Es ist dann Zu beachten ist, daß der Punkt P1 nicht auf der Hystereseächleife liegt, aber durch das Zuschalten von d H wieder mit P zusammenfällt. Man sagt deshalb, die Verhältnisse sind noch reversibel und spricht in diesem Zusammenhang von einer reversiblen Permeabilität.
Um nun die Hochfrequenzinduktivität sehr groß zu machen, soll der Eisenkern der elektrischen Drossel eine möglichst hohe reversible Permeabilität besitzen. Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erzielt, daß für den Kern eine in Form von Blechen, Drähten, Bändern od. dgl. mit einem hohen Kaltverformungsgrad, vorzugsweise über 6o °/o, hergestellte Eisern-Aluminium-Legierung mit einem Aluminiumgehalt von etwa o,5 bis 8114, Rest Eisen, verwendet wird.
Es hat sich nämlich gezeigt, daß bei normalen Eisensorten, z. B. Eisen-Silizium-Legierungen, die reversible Permeabilität oberhalb einer Induktion B von etwa 5ooo Gauß erheblich kleiner wird. Bei stärkerer Vormagnetisierung, d. h. bei höherer Strombelastung der Spule, wird daher die Drosselwicklung schlechter. Verwendet man aber für den Kern die erfindungsgemäße Eisen-Aluminium-Legierung, so tritt eine wesentliche Verschlechterung der reversiblen Permeabilität erst bei Induktionen von über io ooo Gauß ein (s. Fig. 2).
Vorteilhaft ist es, eine Eisen-Aluminium-Legierung mit einem Aluminiumgehalt von etwa 5 % Aluminium zu verwenden.
Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung eines solchen Kernes besteht darin, daß die gekennzeichnete Eisen-Aluminium-Legierung als Band, z. B. bei einer Stärke von etwa o,5 mm, weich geglüht und dann auf eine Stärke von etwa o,i mm ohne. Zwischenglühen ausgewalzt wird. Aus diesem so behandelten Material werden dann die Kerne hergestellt und nach dieser Herstellung einer thermischen Behandlung, vorzugsweise zwischen 6oo und I ioO' C, unterzogen. Diese thermische Behandlung kann auch vor der endgültigen Formgebung der Kerne stattfinden.
Es sei erwähnt, daß es bekannt ist, daß sich der Zusatz von Aluminium zu Eisen in der gleichen Weise auswirkt, wie der Zusatz von Silizium. Eine solche Eisen-Aluminium-Legierung kann für bestimmte Anwendungsgebiete in der Schwachstromtechnik mit Vorteil benutzt werden, wenn der Werkstoff mit einem Kaltverformungsgrad von mehr als 25 °/a hergestellt und bei einer Temperatur von goo° bis i ioo° C nachgeglüht wird. Derartige Stoffe zeigen eine relativ hohe Anfangspermeabilität und geringen Permeabilitätsanstieg. Diese Tatsache kann aber. keinem. Fachmann die Lehre vermitteln, diesen -Werkstoff für gleichfeldvormagnetisierte Drosseln, z. B. Störschutzdrosseln, zu verwenden, weil bei diesen eine hohe Anfangspermeabilität keine Bedeutung hat.
Andererseits -war es bekannt, daß die magnetischen Eigenschaften durch Siliziumzusatz in größerem Umfange verbessert werden als durch Aluminiumzusatz und, da bei höheren Aluminiumzusätzen Schmelzschwierigkeiten zu erwarten sind, wird ein Fachmann sich im allgemeinen der Eisen-Silizium-Legierungen bedienen. Diese nun zeigen aber die erstrebte Eigenschaft einer hohen reversiblen Permeabilität bis zu hohen Induktionen nicht.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Eisenkern für gleichfeldvormagnetisierte Drosseln, insbesondere Störschutzdrosseln, gekennzeichnet durch die Verwendung einer in Form von Blechen, Drähten, Bändern od. dgl. mit einem hohen Kaltverformungsgrad, vorzugsweise über 6o o%, hergestellten Eisen-Aluminium-Legierung reit einem Aluminiumgehalt von etwa o,5 bis 8 %, Rest Eisen, für den Kern.
2. Eisenkern nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern aus einer Eisen-Aluminium-Legierung mit einem Aluminiumgehalt von etwa 5 °/a besteht.
3. Verfahren zur Herstellung eines Eisenkernes nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Band aus Aluminium-Eisen-Legierung, z. B. bei einer Stärke von etwa o,5 mm, weich geglüht und dann auf eine Stärke von o,i mm ohne Zwischenglühen ausgewalzt wird. q.. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das kalt verformte Material vor oder nach der endgültigen Formgebung des Kernes einer thermischen Behandlung, vorzugsweise zwischen 6oo und iioo° C, unterzogen wird.