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Elektrische Drosselspule Die Erfindung betrifft eine elektrische Drosselspule
mit einem Eisenkern, dessen in seiner Länge unveränderlicher Luft spalt zur Justierung
der Induktivität der Spule durch Justierstreifen mit ferromagnetischer Schicht zumindest
teilweise ausgefüllt ist.
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Es ist bekannt, um den Luftspalt einer Spule zur Veränderung der Induktivität
nicht mit einem arnmer vorsichtig kUrzer schlagen zu müssen, magnetische Schlußstücke
mehr oder weniger weit in den Luftspalt einzuführen (DT-PS- 460 275) Anstelle von
Schlußstücken werden auch lose geschüttete Metallpulver verwandt (DT-PS 628 378).
Solche Eisenpulver können auch mit einem Bindemittel, wie Epoxydharz ausgefüllt
sein (DT-GM 1 806 184).
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Um Fertigungsschwierigkeiten beim inüllen von Eisenpulver zu vermeiden,
ist an anderer Stelle aiich schon vorgeschlagen worden, Isolierstreifen mit ferromagnetischer
Beschichtang in den Luftspalt einzuführen. Mit solchen Vorschlägen wird das Ziel
verfolgt, mit einer ferromagnetischen Substanz bei geringem Raumerfüllungsgrad im
Luftspalt nur eine gering- -fügig größere Permeabilität als die der Luft zu erreichen.
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Dadurch lassen sich Drosselspulen mit Luftspalt, wie sie wegen ihrer
Charakteristik, beispielsweise für Gasentladungslampen, insbesondere Leuchtstofflampen,
benötigt werden, justieren, um Fertigungstoleranzen auszugleichen,
In
Abkehr von der bisherigen Verf-ahrensweise wird mit der Erfindung im Sinne der Erzielung
einer großen Scherung der Strom-Spannungs-Eennlinie und einer sehr wirkungsvollen
und trotzdem genauen Justierung eine Verbesserung der bekannten Maßnahmen erzielt.
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Die Erfindung besteht darin, daß der Justierstreifen aus auf einen
Raumerfüllungsgrad von o,5 bis 0,8 verdichtetem weichmagnetischem Metallpulver,
das in Flußrichtung im Luftspalt eine Dicke von etwa 0,4 bis 0,7 der Luftspaltlänge
aufweist, und mindestens einer weiteren Schicht aus einem Kunststoff besteht. Wesentlich
ist also, daß eine verhältnismäßig dünne ferromagnetische Schicht verwandt wird,
die jedoch hochverdichtet ist und daß andererseits die Länge des Luftspaltes nicht
voll ausgefüllt wird.
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Besonders günstige Ergebnisse erzielt man, wenn der Metallpulverstreifen
einen Raumerfüllungsgrad zwischen 0,5 bis 0,8 vorzugsweise 0,65 bis 0,75 aufweist.
Man versteht darunter den Massenanteil je Volumeneinheit. Dieser Raumerfüllungsgrad
ist erfindungsgemäß verhältnismäßig hoch. Der Metallpulverstreifen kann aus Eisen
oder aus Eisennickellegierung besteh n.Im übrigen kann der Metallpulverstreifen
als Bindemittel etwa 2 bis 15 Volumenprozent, vorzugsweise 5 bis 10 Volumenprozent,
Kunststoff enthalten, der im Metallpulver als Kunststoffpulver eingebracht werden
kann.
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Die Erfindung soll nun anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel
grob schematisch wiedergegeben ist, weiter erläutert werden.
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Fig. 1 zeigt eine Drosselspule in Seitenansicht, die in Fig.2 bei
Sicht auf die Stirnseite dargestellt ist.
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In Fig. 3 ist das Verändern der Strom-Spannungs-Eennlinie beim Justieren
der Drosselspule veranschaulicht.
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In den Figuren 4 und 5 sind Justierstreifen, wie sie im Luftspalt
der Drosselspule eingeführt sind, in verschiedenem Aufbau wiedergegeben.
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Die Drosselspule nach den Figuren 1 und 2 besteht aus einem E-gern
1 und dem I-Eern 2 sowie der Spule 3. Der Justierstreifen 4 liegt im Luftspalt 5,
der im mittleren Schenkel zwischen den beiden Blechpaketen vorhanden ist. Die Blechschichtung
ist an den Rändern veranschaulicht. Der Justierstreifen ist so aufgebaut, daß er
in Flußrichtung im Luftspalt eine hochverdichtete weichmagnetische Metallpulverschicht
aufweist, die sich senkrecht zur Flußrichtung erstreckt und in Richtung des magnetischen
Plusses im Luftspalt eine Dicke von beispielsweise 0,5 der Luftspaltlänge in Plußrichtung
aufweist. Der Rest der Luftspaltlänge ist durch tunststoffschichten auf der Oberseite
der Metallpulverschicht erfüllt.
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Die Länge des Justierstreifens 4 ist in an sich bekannter Weise so
bemessen, daß die Strom-Spannungs-Kennlinie vorgegebene Werte erreicht.
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Der Aufbau der Bleche der Drosselspule nach Ausführungsbeispiel ist
aus Fig. 2, die die Ansicht des Schnittes längs II-II nach Fig. 1 wiedergibt, deutlicher
zu ersehen; Verständlicherweise können die verschiedensten Drosselspulen mit den
vielfältigsten Kernen bekannter Art verwandt werden.
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Im Diagramm nach Fig. 3 ist auf der Ordinate die Spannung U in Volt
(V) und auf der Abszisse die Stromstärke I in Milliamper (mg), gemessen an der Drosselspule,
aufgetragen.
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Die Kurve 6 veranschaulicht eine Kennlinie einer nicht justierten
Drossel, die durch Einführen des Justierstreifens in die Kurve 7 überführt wird.
Man kann durch Einführen des Justierstreifens in den Luftspalt erreichen, daß die
Kurve 7 durch das Tor 8 und gegebenenfalls weitere vorgeschriebene Tore
verläuft.
Mit 9 ist die Nennspannung und mit 10 der Nennstrom bezeichnet.
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-Der Justierstreifen 4 nach Fig. 4 besteht aus einer Kunststoffschicht
11 und einer Metallpulverschicht 12 aus weichmagnetischem Eisen. Zur Herstellung
kann eine Mischung aus -weichmagnetischem Eisenpulver mit 2 bis 15 Volumenprozent
Pulver eines vernetzungsfähigen Kunststoffes hergestellt werden, die gepreßt oder
walzverdichtet wird. Anschließend kann in einer Wärmebehandlung der Kunststoff ausgehärtet
bzw. vernietet werden. Damit der Justierstreifen in den Luftspalt der Drossel leicht
einzuführen ist, sind Kunststoffe günstig, die dem Streifen eine gewisse Steifigkeit
geben, jedoch einen Biegeradius von ca. 10 mm zulassen. Dies spielt insbesondere
bei der Auswahl der Kunststoffe für die gunststoffschicht 11 eine Rolle. Es haben
sich hierfür sowohl thermoplastische als auch duroplastische Kunststoffolien als
geeignet erwiesen. Wesentlich ist, daß die Preßverdichtung des Eisenpulvers zwischen
Stempeln erfolgt, die zumindest einen Preßdruck von 1 bis 4 Tonnen pro Quadratzentimeter
(t/cm2) aufbringen. Der Justierstreifen läßt sich wirtschaftlich dadurch herstellen,
daß bei einem Walzvorgang die Füllhöhe des in den Walzspalt einlaufenden Pulvers
zur Weite des Walzspaltes so abgestimmt ist, daß der festgelegte Raumerfüllungsgrad
der verdichteten Metallpulverschicht erhalten wird.
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Im einzelnen kann beispielsweise folgendermaßen vorgetangen werden:
Eisenpulver einer Teilchengröße kleiner 150/u m, das durch Druckverdüsung einer
kohlenstoffhaltigen Ziaenschmelze und bei einer Wärmebehandlung in Kohlenmonoxid,
das sich aus dem Eisenpulver bildet, (z.3. der handelsüblichen Sorte RZ150) wird
mit 1 Gewichtsprozent pulverförmigem Niederdruckpolyäthylen einer Korngröße kleiner
60/u m (z.B. der Sorte Plastylene SD0122) in Pulverform gemischt. Der Zusatz entspricht
einem
Volumenanteil von 7,85 . Die Pulvermischung wird auf ein Stalilblechband geschüttet
und die Schütthöhe auf 0,9 mm abgestreift. Das Band wird dann bei Raumtemperatur
zwischen zwei Stahlwalsen auf 0,39 mm Höhe verdichtet, wobei man eina Be-Raumerfüllungsgrad
von O,68 erreicht. Das Band erwärmt man auf 1900 C und hält es bei dieser Temperatur
an Luft 10 Minuten lang. Nach dem Abktihlen werden beidseitig 50/u m dicke Kunststoffolien
mit selbstklebender Schicht aufgeklebt und bei 800 C fünf Minuten lang an Luft gehalten.
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Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur schneidet man das Band in 9 mm
breite Streifen. Der beschnittene Justierstreifen läßt sich von einer Seite in den
Luft spalt einer in Figur 1 und 2 dargestellten Drossel3pule, z.B. einer Leuchtrohrdrossel,
einführen. Der Streifen wird langsam eingeschoben, bis der geforderte gennlinienwert
genau erreicht ist, danach schneidet man den Streifen abo Durch Tränken der Drossel
mit Kunstharz wird der Justierstreifen im Luftspalt festgelegt.
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Fig. 5 zeigt schließlich einen Justierstreifen 4 im Querschnitt, dessen
Metallpulverschicht 12 auf der Ober- und Unterseite mit einer Kunststoffschicht
14 bzw. 15 versehen ist.
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5 Patent ansprüche 5 Figuren