DE102007058212A1 - Electrical component, in particular transformer or throttle - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Bauteil, insbesondere Transformator oder Drossel, mit einem ferromagnetischen Kern und mindestens einer Spule, die so angeordnet sind, dass bei einem Stromfluss durch die Spule im Kern ein magnetischer Fluss erzeugt wird, wobei der Kern aus mit ihrer Flachseite aneinander anliegenden ferromagnetischen Blechen (2) gebildet ist, welche zusammen mindestens ein Blechpaket (1) bilden, das von mindestens einer außen anliegenden Bandage (3) zusammengehalten wird. Um Blechpakete (1) zu erzielen, bei denen es unter nahezu keinen Umständen einer Verschiebung einzelner Bleche kommt, und zwar ohne dass sich die magnetischen Eigenschaften der Kernbleche und damit des Blechpakets verschlechtern, wird vorgeschlagen, dass das Blechpaket (1) mindestens zwei quer durch die Bleche (2) verlaufende Öffnungen aufweist, in die je ein zum Öffnungsquerschnitt korrespondierendes stabförmiges nichtmagnetisches Element (5) eingesteckt ist, welches durch Auseinanderdrücken mindestens eines seiner Enden mit dem Blechpaket (1) fest verbunden ist.The invention relates to an electrical component, in particular transformer or choke, having a ferromagnetic core and at least one coil, which are arranged so that when a current flows through the coil in the core, a magnetic flux is generated, the core with their flat side adjacent to each other ferromagnetic sheets (2) is formed, which together form at least one laminated core (1) which is held together by at least one externally applied bandage (3). In order to achieve laminated cores (1) in which there is almost no possibility of a displacement of individual sheets, and without deteriorating the magnetic properties of the core sheets and thus the laminated core, it is proposed that the laminated core (1) at least two transverse the sheets (2) extending openings, in each of which a corresponding opening cross-section rod-shaped non-magnetic element (5) is inserted, which is firmly connected by pushing apart at least one of its ends with the laminated core (1).

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Bauteil, insbesondere einen Transformator oder eine Drossel, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to an electrical component, in particular a Transformer or a throttle, according to the preamble of the claim 1.

Elektrische Transformatoren und Drosseln sind bekannt und werden allgemein als Wickelgüter bezeichnet. Sie können einen ferromagnetischen Kern mit mehreren Schenkeln aufweisen, welche ein oder mehrere Spulen bzw. Wicklungen tragen. Der Kern besteht häufig aus parallel aneinander anliegenden ferromagnetischen Kernblechen, welche ein Blechpaket bilden. Bei Rüttel- und Schockbeanspruchungen kann es in den Schenkeln zur Verschiebung einzelner Kernbleche kommen. Das kann soweit gehen, dass ein Kernblech einen Schenkelluftspalt überbrückt und es infolge des magnetischen Flusses aufgrund der dann sehr großen magnetischen Induktion zu lokalen Überhitzungen kommen kann. Auch können lose Kernbleche durch auftretende Vibrationen zerstört werden. Probleme ergeben sich auch, wenn die Kernpakethöhe aufgrund verteilter Luftspalte abnimmt und/oder kornorientierte Bleche höherer Güte eingesetzt werden.electrical Transformers and chokes are known and commonly referred to as Winding goods called. You can a ferromagnetic core having a plurality of legs, which carry one or more coils or windings. The core exists often made of parallel ferromagnetic core laminations, which form a laminated core. For shaking and shock loads it can come in the thighs for moving individual core sheets. This can go so far that a core plate bridges a leg air gap and it due to the magnetic flux due to the then very large magnetic Induction to local overheating can come. Also can loose core sheets are destroyed by vibrations occurring. Problems also arise when the core package height due to distributed air gaps decreases and / or grain-oriented sheets of higher quality are used.

Aus diesem Grunde werden die Blechpakete z. B. mittels Bandagen zusammengehalten, die außen am Blechpaket anliegen und als Klebebänder ausgebildet sein können. Bei Drosseln wird je nach Kernaufbau die erforderliche Luftspaltbeilage z. B. etwas größer gewählt, um so ein Verrutschen einzelner Bleche zu verhindern. Alternativ können die Bleche des Blechpakets auch durch eine über alle Bleche verlaufende Schweißnaht miteinander verbunden werden. Auch die Verwendung von Nieten ist bekannt, um das Kernpaket zusammenzuhalten. Da sowohl eine Schweißnaht als auch ein Niet deutlich schlechtere magnetische Eigenschaften aufweisen, kommt es meist zu einer erheblichen Verschlechterung der elektromagnetischen Eigenschaften. Insbesondere treten zusätzliche Verluste aufgrund von sich ausbildenden Wirbelströmen auf. Das kann bei höheren Frequenzen zu lokalen Überhitzungen führen, die im ungünstigsten Falle mit einer Zerstörung verbunden sein können.Out For this reason, the laminated cores z. B. held together by bandages, the outside abut the laminated core and can be designed as adhesive tapes. at Depending on the core structure, throttling becomes the required air gap supplement z. B. is chosen to be slightly larger to prevent slippage of individual sheets. Alternatively, the Sheets of the laminated core also by a running over all sheets Weld be connected to each other. Also, the use of rivets is known to hold the core package together. Because both a weld as Even a rivet have significantly worse magnetic properties comes It usually causes a significant deterioration of the electromagnetic Properties. In particular, additional losses occur due to themselves forming eddy currents on. That can at higher Frequencies to local overheating to lead, the worst Trap associated with destruction could be.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, Blechpakete vorzuschlagen, bei welchen es – egal unter welchen Umständen – zu keiner Verschiebung einzelner Bleche kommen kann, und zwar ohne dass sich die magnetischen Eigenschaften der Kernbleche und damit des Blechpakets verschlechtern. Weiter soll ein den Kern umgebender Kühlluftkanal nicht durch zusätzliche Halte- und Sicherungsvorrichtungen verbaut sein.The The object of the invention is to propose laminated cores in which it does not matter under what circumstances - to none Movement of individual sheets can come, without that the magnetic properties of the core sheets and thus of the laminated core deteriorate. Next is a surrounding the core cooling air duct not by additional Holding and securing devices to be installed.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst; die Unteransprüche entsprechen vorteilhaften Ausgestaltungen.The The object is solved by the features of claim 1; the under claims correspond to advantageous embodiments.

Die Lösung sieht vor, dass das Blechpaket mindestens zwei quer durch die Bleche verlaufende Öffnungen aufweist, in die je ein zum Öffnungsquerschnitt korrespondierendes stabförmiges nichtmagnetisches Element eingesteckt ist, welches durch Auseinanderdrücken mindestens eines seiner Enden mit dem Blechpaket fest verbunden ist. Auf diese Weise werden alle Bleche gegen ein Verschieben gesichert.The solution provides that the laminated core at least two across the sheets running openings has, in each one to the opening cross-section corresponding rod-shaped Non-magnetic element is inserted, which by pushing apart at least one of its ends is fixedly connected to the laminated core. In this way All sheets are secured against displacement.

Technisch einfach ist es, wenn die Öffnung zylindrische Öffnungen und die stabförmigen Elemente Zylinderstäbe sind.Technically It is easy if the opening is cylindrical openings and the rod-shaped Elements cylinder rods are.

Hohe Anforderungen an die Isolation lassen sich sicherstellen, wenn die Zylinderstäbe Glasfaserstäbe sind.Height Isolation requirements can be ensured if the cylinder rods Glasfiberframes are.

Konstruktiv einfach ist es, wenn die Glasfaserstäbe aus zwei mit ihrer Flachseite aneinander anliegenden Halbrundzylindern gebildet sind.constructive It is easy if the fiberglass rods of two with their flat side adjacent semi-circular cylinders are formed.

Eine hohe Sicherheit gegen ein Verschieben wird erzielt, wenn die Öffnungen Durchgangsöffnungen sind und die beiden Enden des in der Durchgangsöffnung befindlichen Glasfaserstabs zum Verspannen mittels eines zwischen die Halbrundzylinder geschobenen Spannstücks auseinandergedrückt werden.A high security against shifting is achieved when the openings Through openings are and the two ends of the located in the through hole glass fiber rod for clamping by means of a pushed between the half-round cylinder sear be pressed apart.

Eine einfachere Montage ergibt sich, wenn ein Ende des Spannstücks keilförmig ausgebildet ist.A easier assembly results when one end of the clamping piece is wedge-shaped is.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:The Invention will be described below with reference to a drawing. Show it:

1 ein Blechpaket, 1 a laminated core,

2 das Blechpaket gemäß 1 ähnlich einer Explosionsdarstellung und 2 the laminated core according to 1 similar to an exploded view and

3 einen Querschnitt durch das Blechpaket gemäß 1, wobei die Schnittebene durch die Längsachse eines zum Befestigen der Bleche verwendeten Glasfaserstabs verläuft. 3 a cross section through the laminated core according to 1 wherein the cutting plane passes through the longitudinal axis of a glass fiber rod used to secure the sheets.

1 zeigt ein Blechpaket 1 eines elektrischen Bauteils, bei dem es sich um einen Transformator oder eine Drossel handeln kann. Das elektrische Bauteil umfasst einen ferromagnetischen Kern, der mindestens eine Spule trägt, so dass bei einem Stromfluss durch die Spule im Kern ein magnetischer Fluss generiert wird (nicht gezeigt). 1 shows a laminated core 1 an electrical component, which may be a transformer or a choke. The electrical component comprises a ferromagnetic core, which carries at least one coil, so that a magnetic flux is generated during a current flow through the coil in the core (not shown).

Der Kern setzt sich aus mindestens einem Blechpaket 1 zusammen, welches aus ferromagnetischen Blechen 2 besteht, die mit ihrer Flachseite aneinander liegen. Die Bleche 2 sind in der 1 durch dünne Striche lediglich angedeutet. Wie man in 1 erkennt, haben die relativ dünnen Bleche die Form eines Rechtecks. Zusammengehalten werden die Bleche 2 von zwei Bandagen 3, welche das Blechpaket 1 außen anliegend umlaufen. Bei den Bandagen 3 kann es sich um ein Klebeband handeln. An den beiden Außenseiten des Blechpakets 1 befindet sich jeweils ein nichtferromagnetisches Blech 4, quasi als Abdeckung aus Aluminium. Die Bleche 3 und 4 sind mit zwei quer durch die Bleche verlaufenden kreisförmigen Durchgangsöffnungen versehen, in die ein zylindrischer Glasfaserstab 5a als stabförmiges nichtmagnetisches Element 5 eingesteckt ist. Wie die 1 erkennen lässt, verlaufen die Enden der Glasfaserstäbe 5a nicht bündig zur Außenseite des zugehörigen Aluminiumblechs 4, sondern innerhalb des Aluminiumblechs 4 jeweils etwas zurückgesetzt. Jeder Glasfaserstab 5a besteht aus zwei mit ihrer Flachseite aneinander liegenden Halbrundzylindern 5b, die mittels eines Spannstücks 6 verspannt sind, welches zwischen die beiden Halbrundzylinder 5b geschoben wurde. Auf diese Weise werden die zu einem Glasfaserstab 5a gehörenden Halbrundzylinder 5b auseinander und gegen die Bleche 3 gedrückt und diese so durch Verspannen am Glasfaserstab 5a fixiert.The core is made up of at least one laminated core 1 together, which is made of ferromagnetic sheets 2 exists, which lie with their flat side to each other. The sheets 2 are in the 1 by thin strokes merely hinted. How to get in 1 recognizes, the relatively thin sheets have the shape of a rectangle. The sheets are held together 2 of two bandages 3 which the laminated core 1 circulating outside. At the bandages 3 it can be an adhesive tape. On the two outer sides of the laminated core 1 there is a non-ferromagnetic sheet metal 4 , as a kind of aluminum cover. The sheets 3 and 4 are provided with two extending transversely through the sheets circular through-holes into which a cylindrical glass fiber rod 5a as a rod-shaped non-magnetic element 5 is plugged in. As the 1 reveals the ends of the glass fiber rods run 5a not flush with the outside of the associated aluminum sheet 4 but inside the aluminum sheet 4 each reset a bit. Every fiberglass rod 5a consists of two with their flat side abutting half-round cylinders 5b by means of a clamping piece 6 are braced, which between the two half-round cylinder 5b was pushed. In this way, they become a glass fiber rod 5a belonging half cylinder 5b apart and against the sheets 3 pressed and so by tightening the glass fiber rod 5a fixed.

2 zeigt das Blechpaket 1 gemäß 1 ähnlich einer Explosionsdarstellung ohne die Bandagen 3 während des Einsteckens des Glasfaserstabs 5a. Der besseren Anschaulichkeit wegen sind die beiden Halbrundzylinder 5b des Glasfaserstabs 5a etwas gegeneinander in Längsrichtung verschoben dargestellt. 2 shows the laminated core 1 according to 1 similar to an exploded view without the bandages 3 during the insertion of the glass fiber rod 5a , For the sake of clarity, the two half-round cylinders 5b of fiberglass rod 5a shown slightly offset from each other in the longitudinal direction.

Einen Querschnitt durch das Blechpaket 1 ist in 3 zu sehen. Die Schnittebene verläuft hierbei durch die Längsachse des Glasfaserstabs 5a. Bezogen auf 3 ist das Spannstück 6 auf der rechten Seite bereits eingeschoben, während es sich auf der linken Seite vor dem Blechpaket 1 (vor dem Einschie ben) befindet. Das Spannstück 6 ist an einem Ende keilförmig ausgebildet, um es besser einschieben zu können. Die Spannstücke 6 werden hier nur an den Enden der Glasfaserstäbe 5a eingeschoben, können sich aber auch über die gesamte Länge des Glasfaserstabs 5a erstrecken.A cross section through the laminated core 1 is in 3 to see. The cutting plane in this case runs through the longitudinal axis of the glass fiber rod 5a , Related to 3 is the clamping piece 6 on the right side already inserted, while it is on the left side in front of the laminated core 1 (before insertion). The clamping piece 6 is wedge-shaped at one end to better insert it. The clamping pieces 6 are here only at the ends of the glass fiber rods 5a inserted, but can also over the entire length of the glass fiber rod 5a extend.

Claims (6)

Elektrisches Bauteil, insbesondere Transformator oder Drossel, mit einem ferromagnetischen Kern und mindestens einer Spule, die so angeordnet sind, dass bei einem Stromfluss durch die Spule im Kern ein magnetischer Fluss erzeugt wird, wobei der Kern aus mit ihrer Flachseite aneinander anliegenden ferromagnetischen Blechen (2) gebildet ist, welche zusammen mindestens ein Blechpaket (1) bilden, das von mindestens einer außen anliegenden Bandage (3) zusammengehalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Blechpaket (1) mindestens zwei quer durch die Bleche (2) verlaufende Öffnungen aufweist, in die je ein zum Öffnungsquerschnitt korrespondierendes stabförmiges nichtmagnetisches Element (5) eingesteckt ist, welches durch Auseinanderdrücken mindestens eines seiner Enden mit dem Blechpaket (1) fest verbunden ist.An electrical component, in particular a transformer or choke, having a ferromagnetic core and at least one coil, which are arranged such that a magnetic flux is generated in the core during a current flow through the coil, the core consisting of ferromagnetic metal sheets abutting one another with their flat sides ( 2 ) is formed, which together at least one laminated core ( 1 ) formed by at least one outer bandage ( 3 ) is held together, characterized in that the laminated core ( 1 ) at least two across the sheets ( 2 ) has openings extending into each of which a corresponding to the opening cross-section rod-shaped non-magnetic element ( 5 ) is inserted, which by pressing apart of at least one of its ends with the laminated core ( 1 ) is firmly connected. Elektrisches Bauteil nach Anscpruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen zylindrische Öffnungen und die stabförmigen Elemente (5) Zylinderstäbe sind.Electrical component according to claim 1, characterized in that the openings have cylindrical openings and the rod-shaped elements ( 5 ) Cylinder rods are. Elektrisches Bauteil nach Anscpruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderstäbe Glasfaserstäbe (5a) sind.Electrical component according to claim 2, characterized in that the cylinder rods comprise glass fiber rods ( 5a ) are. Elektrisches Bauteil nach Anscpruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Glasfaserstäbe (5a) aus zwei mit ihrer Flachseite aneinander anliegenden Halbrundzylindern (5b) gebildet sind.Electrical component according to claim 3, characterized in that the glass fiber rods ( 5a ) of two with their flat side adjacent semi-circular cylinders ( 5b ) are formed. Elektrisches Bauteil nach Anscpruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen Durchgangsöffnungen sind und die beiden Enden des in der Durchgangsöffnung befindlichen Glasfaserstabs (5a) zum Verspannen mittels eines zwischen die Halbrundzylinder geschobenen Spannstücks (6) auseinandergedrückt werden.Electrical component according to claim 3 or 4, characterized in that the openings are passage openings and the two ends of the glass fiber rod located in the passage opening ( 5a ) for clamping by means of a pushed between the half-round cylinder clamping piece ( 6 ) are pressed apart. Elektrisches Bauteil nach einem der Ansprüche 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ende des Spannstücks (6) keilförmig ausgebildet ist.Electrical component according to one of claims 1-5, characterized in that one end of the clamping piece ( 6 ) is wedge-shaped.