DE502063C

DE502063C - Transformator mit geblaettertem Eisenkern

Info

Publication number: DE502063C
Application number: DEZ17817D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1927-09-16
Filing date: 1928-09-14
Publication date: 1930-07-10

Description

Transformator mit geblättertem Eisenkern Gegenstand der Erfindung ist ein geblätterter, zerlegbarer Eisenkörper für Transformatoren und andere elektrische Apparate, der so durchgebildet ist, daß er die stromführende Wicklung allseitig umschließt und damit die magnetische Streuung auf ein 'Mindestmaß herabdrückt. Zum Aufbau des Transformatoreisens werden Eisenbleche verwendet, die nach Kreisevolventen gebogen sind, wodurch die Herstellung des Eisenpaketes vereinfacht ist.
Werden Bleche nach Zylinderflächen gebogen, deren Leitkurven Kreisevolventen (Abb. i ) sind, so lassen sie sich ebenso wie ebene Bleche lückenlos aneinanderreihen und bilden in ihrer Gesamtheit einen Hohlzylinder. Haben die Bleche ursprünglich eine Form nach Abb.2, so erhält man nach der Zusammenfügung der gekrümmten Bleche den geschlossenen Rotationskörper i (Abb. 3) mit einem zylindrischen Hohlraum 2 zur Aufnahme der Wicklungen 3 und 4.. Der so entstandene Transformator hat mit einem aus den gleichen, aber eben gelassenen Blechen hürgestellten, gewöhnlichen Kern- oder Manteltransformator gleiches Eisengewicht und gleich tute magnetische Kraftlinienführung, dabei aber geringere Streuung und auch noch den' erteil der Verwendbarkeit für Rundspulen, deren mittlere «"induiigslänge kleiner ist als beim Planblechtransforinator. Umgekehrt ermöglicht bei gleichem Kupfergewicht und gleicher Eisensättigung der Transformator nach Abb. 3 eine Ersparnis an aktivem Eisen sowohl gegenüber dem Planblechkern- als auch Manteltransformator.
Bei der praktischen Ausführung muß zunächst die Möglichkeit vorgesehen werden, in den Eisenkörper fertig gewickelte Spulen einzubauen. Dies bedingt eine Teilung des Eisenkörpers unter Inkaufnahme von Stoßfugen, welche entweder zylindrisch (Stoßfuge d b) oder eben (Stoßfuge cd) verlaufen kennen. Wie bei den Planblechtransformatoren ist auch hier verblatteter oder stumpfer Stoß möglich. Ferner ist an mindestens einer Stelle eine Anzahl von Blechen wegzulassen, damit durch den entstehenden bogenförmigen Schlitz die Wicklungsenden entweder axial oder tangential herausgeführt werden können. Ähnliche, durchlaufende Schlitze können auch für Ventilationszwecke vorgesehen werden.
Die Fassung und Bindung der Bleche kann in mannigfaltiger Weise erfolgen. Abb..l zeigt schematisch eine solche Fassung für einen Transformator mit vier ebenen Stoßfugen, bei dem also sowohl die Kernbleche 5 und 6 als auch die Jochbleche ; und 3 vor dem Biegen einfache Rechteckform haben. Zunächst werden die unteren Jochbleche 8 in das Rohr io eingefüllt, darüber die äufäeren Kernbleche 6. Die inneren Kernbleche 5 werden von dem Isolierrohr r i umschlossen, das gleich mit Flanschen versehen werden und als Wicklungsträger dienen kann. Nach Einsetzen des inneren Kernes 5 mit den Wicklungen 3 und .l werden die oberen jochbleche 7 eingefüllt. Durch zwei frei gelassene Schlitze treten die Wicklungsenden 12, 13 und 1.1, 15 heraus. Axial werden die Eisenpakete durch die auf das mit Endgewinden versehene Rohr 9 aufgeschraubten Muttern unter Vermittlung der beiden Druckplatten 16 und 17 kräftig zusammengepreßt. Radial stützen sich die Bleche gegeneinander und gegen die Rohre io und i i ab, so daß jegliche Nietung oder Verschraubun- entfällt, der Eisenquerschnitt also nirgends geschwächt wird. Das .äußere Rohr io, die Druckplatten 16 und 17 sowie die Schraube g können metallisch leitend ausgeführt werden, weil sie außerhalb des magnetischen Feldes liegen.
Die Jochbleche 7 und 8 lassen sich ohne Beeinträchtigung der Kraftlinienführung wesentlich kürzer und damit auch leichter ausführen, wenn man sie in dem den Wicklungsraum 2 überdeckenden Teil geradlinig führt. Abb. 5 stellt einen Schnitt senkrecht zur Achse des Eisenkörpers dar. Die Jochbleche von der Form i8 sind bereits wesentlich kürzer als die von der Form 7; am kürzesten sind Jochbleche von der Form i 9 mit radialem Verlauf über dem Wicklungsraum 2. Die Form der Jochbleche 18 und i9 ist wegen der größeren Winkel, den die Endtangenten miteinander einschließen, auch technologisch günstiger als die der Jochbleche 7 und wird auch aus diesem Grunde vorzuziehen sein.
Die an den inneren bzw. äußeren Kern 5 und 6 unmittelbar anschließenden Teile der Jochbleche 18, i9 müssen Evolventen desselben Grundkreises K sein, damit sie sich an diesen Stellen satt aneinander anlegen. Hingegen können die Kernbleche 5 und 6 in: bekannter Weise als Rollkerne ausgebildet sein. Da in diesem Falle jedoch die aufeinanderstoßenden Blechkanten von Kern und Joch nicht mehr parallel laufen, sondern sich unter mehr oder weniger spitzen Winkeln kreuzen, ist zur Vermeidung von Wirbelströmen zwischen Kern- und Jochpaketen Papier einzulegen. Die Abb.6 und 7 zeigen die Querschnitte eines ein- bzw. zweigängigen Rollkernes. Sein Hauptvorteil liegt in der wesentlich einfacheren Herstellungsmöglichkeit. An die Stelle von gestanzten und gebogenen BlechstücLen tritt hier ein Band, das über einen Dorn bis zum gewünschten Außendurchmesser aufgewickelt und sodann in ein Rohr (Gehäuse io bzw. Spulenkörper i i) geschoben wird, welches das Auffedern des Kernes verhindert und ihn dadurch unter Spannung .hält, die er beim Wickeln bekommen hat.
Da die Windungen der Rollkerne je nach ihrer radialen Entfernung vom Spulenkörper mit größeren oder kleineren Teilen des magnetischen Kraftflusses verkettet sind, können sie ganz oder teilweise als stromführende Wicklung benutzt werden. Dem hierbei auftretenden Spannungsabfall wegen der groben Streuung stehen gegenüber die Ersparnis an aktivem Kupfer und kleiner Ohmscher Widerstand einer solchen Wicklung, weil diese aus magnetischen Gründen elektrisch meist überdimensioniert sein wird.
Die Kernpakete können auch aus konzentrischen Blechrohren bestehen, die wegen der Verkettung mit dem Kraftlinien-Ruß geschlitzt ausgeführt werden müssen (Rohrkern, Abb. 8 .
Die vorstehenden Angaben bezogen sich auf Einphasentransformatoren. Aus diesen können durch übereinanderlagerung in bekannter «'eise 14lehrphasentransformatoren gebaut werden, wobei die als Kraftlinienweg für zwei oder mehrere Phasen gleichzeitig dienen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Transformator mitgeblättertemEisenkern, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Bleche ganz oder teilweise nach Kreisevolventen gebogen sind, so daß sie sich zu einem Eisenkörper zusammenfügen lassen, der die stromführende '\Vicklung allseits umschließt.
2. Transformator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet; daß nur dessen Jochbleche Evolventenform haben. während die beiden konzentrischen Kerne als Rollkerne ausgebildet sind.
3. Transformator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kerne (5 und 6) aus ineinande besteckten, geschlitzten Blechrohren bestehen (Abb.8, Rohrkern). ¢. Transformator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollkerne ganz oder teilweise als stromführende Wicklung benutzt werden.