DE102014107829B4 - Inductance and manufacturing processes therefor and modular system - Google Patents

Abstract

Elektrische Induktivität, als elektrisches passives Dämpfungsglied, mit- einem aus gegeneinander isolierten Blechen (4a, b) zu einem Blechpaket zusammengesetzten Eisenkern (24) als magnetischem Flussleitkörper (24) mit- drei parallel im Abstand zueinander angeordneten, in einer Erstreckungsrichtung verlaufenden Längsschenkeln (1a, 1b, 1a), mit einem Ende an jeder Seite,- zwei Jochen (2), von denen jedes Joch (2) die auf die gleiche Seite weisenden Enden der Längsschenkel (1a, b) unter Bildung mindestens eines Luftspaltes verbindet,- die Joche (2) aus C-förmig gebogenen, passgenau ineinander gelegten Blechen (4a, b) bestehen,- drei ringförmig geschlossen umlaufende Spulen (3), von denen jedepassgenau um einen der Längsschenkel (1a, b) herum verläuft wobei- jedes Joch (2) an beiden Enden des Joches (2) in Erstreckungsrichtung der Längsschenkel (1a, 1b, 1a) abstrebende Fortsätze (7a, b) aufweist,- zwischen je zwei gegeneinander gerichteten Fortsätzen (7a, b) der beiden Joche (2) je ein äußerer Längsschenkel (1a) unter Bildung eines Luftspaltes (13) angeordnet ist,- die Joche (2) mittels einer Spannvorrichtung (6), deren Teile (6a, b) außerhalb des Blechpakets angeordnet sind, gegeneinander verspannt sind,- der fertige Eisenkern (24) außer den beiden Innenräumen zwischen den Längsschenkeln (1a, b) durchbruchfrei ist,- zwischen dem mittleren Längsschenkel (1b) und der Innenwand der Spule (3') oder des Spulenkörpers (3) ein Sicherungsstreifen (12) aus elektrisch isolierendem Material angeordnet ist, der länger ist als die Länge des mittleren Längsschenkels (1b) und bis in den Bereich der Joche (2) reicht.Electrical inductance, as an electrical passive attenuator, with an iron core (24) assembled from mutually insulated metal sheets (4a, b) to form a laminated core as a magnetic flux guide body (24) with three parallel longitudinally spaced legs (1a , 1b, 1a), with one end on each side, - two yokes (2), of which each yoke (2) connects the ends of the longitudinal legs (1a, b) pointing to the same side to form at least one air gap, - the Yokes (2) consist of sheets (4a, b) that are bent into a C-shape and fit one inside the other, - three coils (3) that are closed in a ring, each of which fits around one of the longitudinal legs (1a, b), with each yoke ( 2) at both ends of the yoke (2) in the direction of extension of the longitudinal legs (1a, 1b, 1a) struts extensions (7a, b), - between two mutually directed extensions (7a, b) of the two yokes (2) each uh the outer longitudinal leg (1a) is arranged to form an air gap (13), - the yokes (2) are braced against each other by means of a tensioning device (6), the parts (6a, b) of which are arranged outside the laminated core, - the finished iron core ( 24) apart from the two interior spaces between the longitudinal legs (1a, b), there is no breakthrough, - a securing strip (12) made of electrically insulating material is arranged between the middle longitudinal leg (1b) and the inner wall of the coil (3 ') or the coil former (3) is longer than the length of the central longitudinal leg (1b) and extends into the area of the yokes (2).

Description

Anwendungsgebietfield of use

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von „Induktivitäten mit Eisenkern“, worunter generell elektrische Transformatoren, elektrische Drossein, elektrische Filter, Elektromagnete usw. fallen, im folgenden kurz „Induktivität“ genannt, sowie eine nach diesem Verfahren hergestellte Induktivität, sowie ein Baukasten für die Herstellung.The invention relates to a method for producing “inductors with an iron core”, which generally include electrical transformers, electrical chokes, electrical filters, electromagnets, hereinafter referred to as “inductor”, and an inductor produced by this method, and a kit for the production.

Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung stehen Induktivitäten für die Verwendung als elektrische Drosseln (Netz- und Kommutierungsdrosseln, Filterkreisdrosseln, Motordrosseln usw.) und elektrische Filter für den Einsatz an Frequenzumrichtern (Sinusfilter und du/dt- Filter usw.) im Vordergrund.In the context of the present application, the focus is on inductors for use as electrical reactors (line and commutation reactors, filter circuit reactors, motor reactors, etc.) and electrical filters for use on frequency converters (sine filters and du / dt filters, etc.).

Technischer HintergrundTechnical background

Elektrische Induktivitäten sind in sehr vielen elektrischen und elektronischen Geräten enthalten, und ihr Hauptzweck besteht im Umwandeln oder Trennen eines oder mehrerer, insbesondere unterschiedlicher, Spannungspotenziale, in der Strombegrenzung, der Reduzierung von Spannungsanstiegsflanken, der Kompensation von Oberwellenanteilen oder in der Bildung eines Magnetfeldes.Electrical inductors are contained in a large number of electrical and electronic devices, and their main purpose is to convert or separate one or more, in particular different, voltage potentials, to limit the current, to reduce voltage rising edges, to compensate harmonic components or to form a magnetic field.

Zu diesem Zweck enthalten elektrische Induktivitäten eine oder mehrere elektrische Spulen.For this purpose, electrical inductors contain one or more electrical coils.

Deren Wicklungen können auf einem Spulenkörper, der in der Regel aus einem elektrisch nicht leitendem Material, meist Kunststoff, besteht, aufgewickelt sein oder als so genannte Luftspulen vorliegen, die keinen Spulenkörper als Wicklungskern besitzen.Their windings can be wound on a coil former, which generally consists of an electrically non-conductive material, usually plastic, or can be present as so-called air coils, which have no coil former as the winding core.

Um das Prinzip der Induktivität mit Eisenkern als Einheit in Funktion zu bringen, wird die wenigstens eine Spule mit dem Eisenkern konstruktiv verbunden. Hierbei wird die wenigstens eine Spule so über dem Eisenkern platziert, dass aufgrund der angelegten Spulenspannung und der dabei auftretenden Induktion ein magnetischer Fluss im Eisenkern erzeugt wird.In order to make the principle of inductance with an iron core function as a unit, the at least one coil is structurally connected to the iron core. In this case, the at least one coil is placed over the iron core in such a way that a magnetic flux is generated in the iron core due to the applied coil voltage and the induction that occurs.

Bei Transformatoren und ebenso bei Drosseln und Filtern werden häufig die beiden Spulen in Form der Wicklungen von einem gemeinsamen, geschlossen umlaufenden Eisenkern durchdrungen, was das Betriebsverhalten und die Effizienz der Induktivität verbessert.In transformers and also in chokes and filters, the two coils in the form of the windings are often penetrated by a common, closed, rotating iron core, which improves the operating behavior and the efficiency of the inductance.

Um Wirbelströme zu vermeiden, wird dieser in der Regel aus einem Stapel von übereinandergelegten einzelnen, gewalzten Blechen, sogenannten Dynamo-Blechen oder Trafo-Blechen, hergestellt, wobei die einzelnen Bleche elektrisch gegeneinander isoliert sein müssen. Zu diesem Zweck sind die einzelnen Bleche an den gewalzten Flächen in der Regel mit einem elektrisch isolierenden Isolierlack beschichtet oder besitzen hier eine elektrisch isolierende Oxidationsschicht.In order to avoid eddy currents, this is generally produced from a stack of individual, rolled sheets, so-called dynamo sheets or transformer sheets, one on top of the other, the individual sheets having to be electrically insulated from one another. For this purpose, the individual sheets on the rolled surfaces are usually coated with an electrically insulating insulating varnish or have an electrically insulating oxidation layer.

Um die Bleche dauerhaft als Eisenkern (nachfolgend auch als Blechpaket bezeichnet) zusammenzuhalten, werden diese bisher häufig miteinander durch Durchgangslöcher in den Blechen isoliert mit Schrauben verschraubt, mittels Druckstücken verspannt oder am Rand verschweißt.In order to keep the sheets together permanently as an iron core (hereinafter also referred to as a laminated core), these have so far often been screwed together with screws, isolated by means of thrust pieces or welded together at the edge through through holes in the sheets.

Dabei werden auch die in der Regel benötigten Befestigungswinkel oder andere Anbauteile an der Induktivität, mit dem Blechpaket, verschraubt, verschweißt oder verspannt.The mounting brackets or other add-on parts usually required on the inductance, with the laminated core, are also screwed, welded or clamped.

Das Blechpaket kann die Spule teilweise oder voll umlaufend umschließen, wobei die Bleche aus unterschiedlichen Formaten und Größen zusammengefügt den Eisenkern der Induktivität bilden. So können unter anderem genormte Bleche so genannte E-, UI- oder M-Zuschnitte zu einem Blechpaket zusammengeführt werden.The laminated core can partially or completely enclose the coil, the laminations of different formats and sizes joined together forming the iron core of the inductor. Among other things, standardized sheets, so-called E, UI or M cuts, can be combined to form a sheet package.

Um auf die benötigte Dicke des Blechpakets zu gelangen, werden in der Regel zwei oder mehrere Bleche pro Lage und insbesondere von Lage zu Lage um 180° gedreht aufgeschichtet, was einen sehr hohen und meist nur manuell zu bewältigenden Arbeitsaufwand darstellt.In order to achieve the required thickness of the laminated core, two or more laminations per layer and in particular rotated by 180 ° from layer to layer are generally piled up, which represents a very high and usually only manually manageable amount of work.

Dabei besteht ja die in der Aufsicht auf die Blechebene sichtbare Kontur jeder Lage bei einem umlaufend geschlossenen Eisenkern nicht aus einem einzelnen Blech, sondern diese ist wegen der Montierbarkeit aus mindestens zwei Blechen zusammengesetzt.The contour of each layer that is visible from the top of the sheet metal plane does not consist of a single sheet metal in the case of an all-round closed iron core, but because of the fact that it can be assembled, it is composed of at least two sheets.

Bei der Schweißmethode wird das Blechpaket einseitig (ohne Wechsel der Blechrichtung) zu einem Block zusammengefügt und anschließend an den Außenseiten der Stoßkanten der Bleche als Block miteinander verschweißt. Der entstehende magnetische Kurzschluss am Rand des Magnetfeldes wird hierbei aus wirtschaftlichen Gründen in Kauf genommen.With the welding method, the laminated core is joined on one side (without changing the sheet metal direction) to form a block and then welded together as a block on the outside of the abutting edges of the sheets. The resulting magnetic short circuit at the edge of the magnetic field is accepted for economic reasons.

Aus dem Stand der Technik sind mit den Patentschriften US 2014 / 0 002 229 A1 , DE 92 13 190 U1 , US 3 686 561 A , US 7 242 275 B2 , DE 31 11 391 A1 und DE 101 57 009 A1 Induktivitäten mit Spulen und Eisenkernen bekannt.Are from the prior art with the patents US 2014/0 002 229 A1 , DE 92 13 190 U1 , US 3,686,561 A , US 7 242 275 B2 , DE 31 11 391 A1 and DE 101 57 009 A1 Inductors with coils and iron cores known.

Trotz des grundsätzlich gleichen Aufbaus von Transformatoren einerseits und Drosseln oder Filtern andererseits, sollen diese im Betrieb unterschiedliche Eigenschaften besitzen, was im Detail auch unterschiedliche konstruktive Details erfordert, wenn man die jeweils gewünschte im Vordergrund stehende Funktion optimieren will:

• So steht bei Transformatoren beispielsweise die Effizienz, also die Verringerung der Verlustleistung, im Vordergrund:
  • Zu diesem Zweck wird versucht, den magnetischen Widerstand des Eisenkerns möglichst zu minimieren. Bei den meist umlaufend geschlossenen Eisenkernen, die aus Montagegründen nicht aus einzelnen, ringförmig geschlossenen Blechen zusammengesetzt werden können, bedeutet dies, dass die an der Kontaktstelle zwischen aneinander grenzenden Blechen des Blechpaketes auftretende magnetische Widerstand möglichst gering gehalten werden soll, was durch Maßnahmen wie Minimierung des Luftspaltes dazwischen oder gar Anfüllen mit magnetischem Material in der Fuge versucht wird.

Despite the fundamentally identical construction of transformers on the one hand and chokes or filters on the other hand, they should have different properties during operation, which in detail also requires different design details if one wants to optimize the desired function in the foreground:

• In the case of transformers, for example, the focus is on efficiency, i.e. reducing the power loss:
  • For this purpose, attempts are made to minimize the magnetic resistance of the iron core as much as possible. With the mostly all-round closed iron cores, which for assembly reasons cannot be assembled from individual, annularly closed sheets, this means that the magnetic resistance occurring at the contact point between adjacent sheets of the sheet stack should be kept as low as possible, which is achieved by measures such as minimizing the Air gap in between or even filling with magnetic material in the joint is tried.

Bei Drosseln und Filtern dagegen, die ja ein passives Dämpfungsglied beispielsweise zum Ausfiltern der harmonischen Oberwellen darstellen, wird ein definierter Luftspalt gerade benötigt, da dieser gerade die gewünschte Dämpfung bewirkt. Das im Einzelfall gewünschte Dämpfungsverhalten wird dabei durch Größe und Anordnung der Luftspalte im Eisenkern, also in oder zwischen den Blechpaketen, bestimmt.In the case of chokes and filters, on the other hand, which represent a passive attenuator, for example, for filtering out the harmonic harmonics, a defined air gap is just required, since this just causes the desired damping. The damping behavior desired in the individual case is determined by the size and arrangement of the air gaps in the iron core, that is to say in or between the laminated cores.

Ein weiterer Punkt der bei Drosseln und Filtern im Vordergrund steht, ist häufig die Reduzierung der Geräuschemission an frequenzgesteuerten Motoren und Schutz der Motorisolationen durch Reduzierung der Spannungsanstiegsflanken (z.B. durch lange Motorzuleitungen).Another point that is in the foreground with chokes and filters is often the reduction of noise emissions from frequency-controlled motors and protection of the motor insulation by reducing the voltage rising edges (e.g. through long motor leads).

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Technische AufgabeTechnical task

Es ist daher die Aufgabe gemäß der Erfindung, eine Induktivität, insbesondere zur Verwendung als Drossel oder Filter, sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung und ein Baukasten zur Verfügung zu stellen, sodass der Herstellungsaufwand verringert und die Funktion der Induktivität insbesondere als Drossel und Filter verbessert wird.It is therefore the object of the invention to provide an inductor, in particular for use as a choke or filter, as well as a method for its manufacture and a modular system, so that the manufacturing outlay is reduced and the function of the inductor, in particular as a choke and filter, is improved .

Lösung der AufgabeSolution of the task

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1, 18 und 21 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.This object is solved by the features of claims 1, 18 and 21. Advantageous embodiments result from the subclaims.

Durch die spezifische Ausbildung der Induktivität gemäß Anspruch 1 ergeben sich eine Vielzahl von Vorteilen:

• Durch die beiden Fortsätze an den Enden jedes Joches, die in den inneren Freiraum je einer Spule hineinragen, wird die Montage erleichtert, denn die äußeren Spulen erstrecken sich über die Fortsätze der Joche und halten damit die Joche und die äußeren Längsschenkel zusammen.

Due to the specific design of the inductor according to claim 1, there are a number of advantages:

• The assembly is made easier by the two extensions at the ends of each yoke, which protrude into the inner free space of each coil, because the outer coils extend over the extensions of the yokes and thus hold the yokes and the outer longitudinal legs together.

In der Mitte ist kein Fortsatz vorhanden, sodass der mittlere Längsschenkel genauso lang oder gar länger ist als die Spule, die darum herum angeordnet ist. Damit man dennoch nicht die mittlere Spule zusammen mit dem mittleren Längsschenkel aus der Ebene des Eisenkerns heraus verlagern kann, werden beidseits des Längsschenkels Sicherungsstreifen (aus elektrisch isolierendem Material) eingesteckt, die länger sind als der mittlere Längsschenkel und sich jeweils bis in den Bereich der Joche hinein erstrecken und dadurch eine formschlüssige Sicherung gegen seitliches Herausziehen der mittleren Spule und des mittleren Längsschenkels bilden.There is no extension in the middle, so that the middle longitudinal leg is as long or even longer than the coil that is arranged around it. So that you can not move the middle coil together with the middle longitudinal leg out of the plane of the iron core, security strips (made of electrically insulating material) are inserted on both sides of the longitudinal leg, which are longer than the middle longitudinal leg and each in the area of the yokes extend into and thereby form a positive locking against lateral pulling out of the middle coil and the middle longitudinal leg.

Funktionale Vorteile, nämlich eine gute elektrische Dämpfung mittels dieser Induktivität, wird erreicht, indem zunächst einmal die Luftspalte nach Bedarf dimensioniert werden können, indem die dafür eingelegten Abstandshalter unterschiedliche Dicken aufweisen können.Functional advantages, namely good electrical damping by means of this inductance, are achieved in that the air gaps can first be dimensioned as required, in that the spacers inserted for this can have different thicknesses.

Zusätzlich können die Positionen der Luftspalte und deren Anzahl gewählt werden, indem die Längsschenkel nicht jeweils einstückig sein müssen, sondern in ihrer Erstreckungsrichtung aus mehreren Teilstücken bestehen können.In addition, the positions of the air gaps and their number can be selected by the fact that the longitudinal legs do not have to be in one piece, but can consist of several sections in their direction of extension.

Bei den äußeren Längsschenkeln erstreckt sich vorzugsweise die Spule über die Luftspalte zwischen äußerem Längsschenkel und dem Fortsatz des Joches hinweg, sodass dort - auch wenn zusätzliche Luftspalte vorgesehen werden - sich sämtliche Luftspalte innerhalb der Länge der Spule befinden, was für die Funktion als Drossel oder Filter sehr vorteilhaft ist (Minimierung von Streufeldern).In the case of the outer longitudinal legs, the coil preferably extends over the air gaps between the outer longitudinal leg and the extension of the yoke, so that there - even if additional air gaps are provided - all air gaps are within the length of the coil, which means that they function as a choke or filter is very advantageous (minimizing stray fields).

Dass die Joche in sich durchbruchsfrei sind und auch der gesamte Eisenkern

• - außer den beiden großen Innenräumen zwischen den Längsschenkeln - durchbruchsfrei ist, da beispielsweise keine Durchgangsbohrungen durch die Bleche für Querverschraubungen benötigt werden, führt dazu, dass sich das magnetische Feld sehr viel homogener ausbilden kann, als bei Vorhandensein weiterer Durchbrüche. Vor allem wird ein Durchbruch in der Mitte des Joches vermieden durch die Bauform des Joches mit nur je einem Fortsatz an den Enden, und nicht im mittleren Bereich:
  • Mittels der entsprechend C-förmig gebogenen Bleche können auf diese Art und Weise Joche ohne innere Durchbrüche hergestellt werden, bei denen die Blechebene der einzelnen Bleche quer zur Hauptebene des fertig gestellten Eisenkerns verläuft.

That the yokes are breakthrough-free in themselves and also the entire iron core

• - Except for the two large interiors between the longitudinal legs - there is no breakthrough, since, for example, no through holes through the sheets are required for transverse screw connections, this means that the magnetic field can be formed much more homogeneously than if there are further breakthroughs. Above all, a breakthrough in the middle of the yoke is avoided by the design of the yoke with only one extension at each end, and not in the middle area:
  • In this way, by means of the correspondingly C-shaped sheets, yokes can be produced without internal openings, in which the sheet level of the individual sheets runs transversely to the main plane of the finished iron core.

Der Eisenkern wird zusammengehalten durch eine lediglich von außen angreifende Spannvorrichtung, die den Eisenkern nicht durchdringt, und die zusätzlich hinsichtlich des Abstands ihrer Spannplatten variabel ist, also wenn z.B. unterschiedlich dicke Abstandshalter in die Luftspalte eingesetzt werden.The iron core is held together by a clamping device that only acts from the outside, which does not penetrate the iron core, and which is additionally variable with regard to the spacing of its clamping plates, i.e. if e.g. spacers of different thickness can be inserted into the air gaps.

Vorzugsweise sollten die Längsschenkel denselben Querschnitt wie die Fortsätze des Joches aufweisen, und insbesondere auch die Blechebenen in den Längsschenkeln fluchtend mit denen in den Fortsätzen verlaufen, um eine Homogenisierung des sich ausbildenden Magnetfeldes zu erreichen. The longitudinal legs should preferably have the same cross-section as the extensions of the yoke, and in particular the sheet metal planes in the longitudinal legs should also be flush with those in the extensions in order to achieve a homogenization of the magnetic field which is formed.

Vorzugsweise endet der mittlere Längsschenkel somit vor den Innenflächen des C-förmigen Joches in dessen mittleren Bereich, normalerweise mit einem Luftspalt zum Joch hin. Die dadurch nicht vorhandene formschlüssige Sicherung des mittleren Längsschenkels wird durch die zusätzlichen, bereits erwähnten Sicherungsstreifen erreicht.The central longitudinal leg thus preferably ends in front of the inner surfaces of the C-shaped yoke in its central region, normally with an air gap to the yoke. The form-fitting securing of the middle longitudinal leg, which is not present as a result, is achieved by the additional securing strips already mentioned.

Die Luftspalte werden in der Regel durch eingelegte Abstandshalter aus elektrisch isolierendem Material bewirkt, was eine sehr einfache Möglichkeit ist, Luftspalte definierter Breite zu erzeugen.The air gaps are usually caused by inserted spacers made of electrically insulating material, which is a very simple way of creating air gaps of a defined width.

Die Längsschenkel sind in der Regel quaderförmig und bestehen dann aus aufeinander gelegten rechteckigen Blechen. Die Spulen um die einzelnen Längsschenkel herum besitzen eine axiale Länge, also in Längsrichtung der Längsschenkel verlaufend, die den Abstand zwischen den beiden Jochen möglichst vollständig ausfüllt, um allein dadurch eine formschlüssige Sicherung der Längsposition der Spulen innerhalb des Eisenkerns zu bewirken.The longitudinal legs are generally cuboid and then consist of rectangular sheets placed one on top of the other. The coils around the individual longitudinal legs have an axial length, that is to say in the longitudinal direction of the longitudinal legs, which fills the distance between the two yokes as completely as possible, in order to thereby ensure positive locking of the longitudinal position of the coils within the iron core.

Die Joche sind am Übergang von ihrem Hauptteil in den Fortsatz nicht einfach um 90° gekröpft, sondern zwei Mal um je 45° gekröpft und besitzen dadurch an ihren Enden eine Schräge, sowohl in ihrer Außenkontur als auch in ihrer innenseitigen Kontur, und auch alle Bleche aus denen das Joch gebildet ist, besitzen diese Schräge.At the transition from their main part to the extension, the yokes are not simply cranked by 90 °, but cranked twice by 45 ° each and therefore have a bevel at their ends, both in their outer contour and in their inner contour, and also all sheets from which the yoke is formed have this slope.

Dadurch wird die Ausbildung von sog. Hot Spots zumindest an den Innenecken des Eisenkernes verhindert und damit ein homogeneres Magnetfeld erzielt.This prevents the formation of so-called hot spots, at least on the inner corners of the iron core, and thus achieves a more homogeneous magnetic field.

Je nach Auslegung der Induktivität können die einzelnen Längsschenkel in ihrem Verlauf mehrteilig ausgebildet sein, wobei freie Wahl zwischen hinsichtlich der Länge dieser Einzelteile als auch der Breite der Luftspalte dazwischen besteht. Die Abstandshalter sollten vorzugsweise die gleiche Fläche besitzen wie der Querschnitt des Längsschenkels, in dem sie sich befinden, um keine unterschiedliche Dielektrizität im Inneren des Luftspaltes zu bewirken.Depending on the design of the inductor, the individual longitudinal legs can be made in several parts, with free choice between the length of these individual parts and the width of the air gaps between them. The spacers should preferably have the same area as the cross section of the longitudinal leg in which they are located, in order not to cause a different dielectric in the interior of the air gap.

Die Querschnittsfläche der Längsschenkel und auch der Fortsätze der Joche ist so bemessen, dass sie zusammen mit den beidseits eingesteckten Sicherungsstreifen genau den inneren Freiraum der jeweiligen Spule ausfüllen und dadurch eine passgenaue formschlüssige Sicherung zwischen Spule einerseits und Eisenkern andererseits gegeben ist.The cross-sectional area of the longitudinal legs and also the extensions of the yokes is dimensioned such that, together with the securing strips inserted on both sides, they exactly fill the inner free space of the respective coil, thereby providing a form-fitting, secure locking between the coil on the one hand and the iron core on the other.

Die Sicherungsstreifen werden auch bei den äußeren Schenkeln eingesetzt, obwohl sie dort für die formschlüssige Sicherung gar nicht benötigt würden, da ja bei den äußeren Spulen die Fortsätze der Joche in das Innere der Spule hineinragen.The securing strips are also used for the outer legs, although they would not be needed there for the positive locking, since the extensions of the yokes protrude into the inside of the coil in the outer coils.

Die Sicherungsstreifen werden deshalb auch an den äußeren Längsschenkeln angeordnet, damit der Eisenkern aus Blechstreifen gleichbleibender Dicke hergestellt werden kann, denn sonst müsste sich die Breite der für das Joch verwendeten Blechstreifen von dem mittleren Bereich zu den Fortsätzen hin verändern, was nachteilig für die Funktion und aufwändig für die Herstellung dieser Bleche ist.The security strips are therefore also arranged on the outer longitudinal legs so that the iron core can be made from sheet metal strips of constant thickness, because otherwise the width of the sheet metal strips used for the yoke would have to change from the central region to the extensions, which is disadvantageous for the function and is complex for the production of these sheets.

Die Spannvorrichtung besteht vorzugsweise aus zwei Spannplatten, die auf die Außenseiten der Joche gelegt werden und einen Überstand entweder in der Hauptebene des Eisenkerns oder quer dazu oder beides aufweisen. An ihrem Überstand werden die beiden Spannplatten mittels Spannschrauben in Längsrichtung gegeneinander verspannt, und pressen damit die Joche gegeneinander, sodass ein Druck auf die Abstandshalter, welche die Luftspalte definieren, aufgebaut und beibehalten wird.The tensioning device preferably consists of two tensioning plates which are placed on the outer sides of the yokes and have a protrusion either in the main plane of the iron core or transversely thereto or both. At their overhang, the two clamping plates are clamped against one another in the longitudinal direction by means of clamping screws, and thus press the yokes against one another, so that pressure is built up and maintained on the spacers that define the air gaps.

Dieser Druck auf die Abstandshalter bewirkt, dass die Geräuschemissionen der Induktivität im Betrieb sehr viel niedriger sind als ohne oder nur geringe Vorspannung gegen die Abstandshalter.This pressure on the spacers has the effect that the noise emissions of the inductance during operation are much lower than with no or only a slight preload against the spacers.

Um eine formschlüssige Sicherung der Spannbleche gegenüber dem Eisenkern quer zu dessen Hauptebene zu gewährleisten, sind die Spannplatten vorzugsweise als Hutprofile ausgebildet.In order to ensure a form-fitting securing of the tensioning plates with respect to the iron core transversely to its main plane, the tensioning plates are preferably designed as hat profiles.

Vorzugsweise weisen die Spannplatten außer den Bohrungen für die sie durchdringenden Spannschrauben auch weitere Durchgangsöffnungen auf, um bei dem anschließenden Benetzen oder Vergießen der gesamten fertig montierten Induktivität das Vergussmittel ablaufen zu lassen.In addition to the bores for the clamping screws penetrating them, the clamping plates preferably also have further through openings in order to allow the potting compound to run off during the subsequent wetting or casting of the entire assembled inductor.

An der Spannplatte kann zusätzlich - ggf. zwischen Joch und Spannplatte - eine übliche NS-Schiene zum Befestigen von Trafos angeordnet sein, die für den Betrieb als Drossel oder Filter benötigt werden. On the clamping plate, a conventional LV rail for fastening transformers can also be arranged - if necessary between the yoke and the clamping plate - which are required for operation as a choke or filter.

Vorzugsweise sind die Spannplatten breiter als der quer zu seiner Hauptebene gemessene Eisenkern und auch breiter als die Spulen in dieser Richtung, zum einen um Spannschrauben im Überstand anbringen zu können, zum anderen aber auch, um einen schützenden Überstand über die Spule und den Eisenkern zu bieten.The clamping plates are preferably wider than the iron core measured transversely to its main plane and also wider than the coils in this direction, on the one hand in order to be able to attach tensioning screws in the overhang, but on the other hand to provide a protective overhang over the coil and the iron core .

Aufgrund dieses konstruktiven Aufbaus der Induktivität lässt sich ein Baukasten schaffen, sodass mittels einer relativ geringen Anzahl unterschiedlicher Komponenten eine sehr große Bandbreite unterschiedlich gestalteter Induktivitäten herstellt werden kann:

• Der Baukasten muss natürlich jeweils mindestens wenigstens eine Sorte der zwingend vorhandenen Bauteile, also Spule, Joch, Spannvorrichtung, mittlerer und äußerer Längsschenkel und Sicherungstreifen enthalten.

Due to this structural design of the inductor, a modular system can be created so that a very wide range of differently designed inductors can be produced using a relatively small number of different components:

• The kit must of course contain at least one type of the mandatory components, i.e. coil, yoke, tensioning device, middle and outer longitudinal leg and securing strip.

Wenn allein bereits mehrere Sorten von Abstandshaltern unterschiedlicher Dicke Bestandteil des Baukastens sind, lassen sich dadurch je nach gewähltem Abstandshalter Induktivitäten mit unterschiedlichem Dämpfungsverhalten herstellen.If several types of spacers of different thicknesses are already part of the modular system, inductors with different damping behavior can be produced depending on the spacer selected.

Noch größer ist natürlich die Variationsbreite, wenn auch von den übrigen Bauteilen der Baukasten mehrere Sorten enthält, beispielsweise mehrere Teil-Längsschenkel, um aus diesen Teil-Längsschenkeln mittlere und äußere Längsschenkel zusammenstellen zu können. Die sich ergebenden ändernden Abmessungen des Eisenkerns in Längsrichtung der Längsstreben können ohne Probleme durch entsprechend lange Außengewinde auf den Spannschrauben der Spannvorrichtung kompensiert werden oder bei großen Längenunterschieden durch unterschiedlich lange Spannschrauben innerhalb des Baukastens.Of course, the range of variation is even greater, even if the construction kit contains several types of the other components, for example several partial longitudinal legs, in order to be able to put together middle and outer longitudinal legs from these partial longitudinal legs. The resulting changing dimensions of the iron core in the longitudinal direction of the longitudinal struts can be compensated without problems by correspondingly long external threads on the tensioning screws of the tensioning device or, in the case of large differences in length, by tensioning screws of different lengths within the modular system.

Vorzugsweise kann der Baukasten auch mehrere Sorten unterschiedlich langer Spulen und unterschiedlich langer Sicherungsstreifen umfassen.The modular system can preferably also comprise several types of coils of different lengths and security strips of different lengths.

Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe bei einer gattungsgemäßen Induktivität gemäß Anspruch 1 durch die Verfahrensschritte des Anspruchs 21 gelöst:

• Zum Aufbau der Induktivität wird bevorzugt eine allerdings sehr einfach aufgebaute Vorrichtung benutzt, theoretisch könnte der Zusammenbau auch rein manuell erfolgen: Nach Zusammensetzen der Joche aus einzelnen Blechen wird auf die Fortsätze des ersten Joches jeweils eine Spule aufgesteckt, oder - falls die drei Spulen vorher zu einer Einheit verbunden wurden - die gesamte Spuleneinheit.

With regard to the method, the object is achieved in a generic inductor according to claim 1 by the method steps of claim 21:

• To build the inductance, a very simple device is preferably used, theoretically, the assembly could also be done purely manually: after assembling the yokes from individual sheets, a coil is attached to the extensions of the first yoke, or - if the three coils previously were connected to one unit - the entire coil unit.

Anschließend werden - nach Einlegen der Abstandshalter in die inneren Freiräume der Spulen - die äußeren Längsschenkel in die äußeren Spulen eingesetzt, und der mittlere Längsschenkel in die mittlere Spule eingesetzt.Then - after inserting the spacers into the inner free spaces of the coils - the outer longitudinal legs are inserted into the outer coils, and the middle longitudinal leg is inserted into the middle coil.

Spätestens jetzt, eventuell bereits vorher, werden die je zwei Sicherungsstreifen in den Innenraum jeder Spule eingesetzt.At the latest, possibly before, the two security strips are inserted into the interior of each coil.

Nunmehr kann das zweite Joch mit seinen Fortsätzen in die äußeren Spulen eingesteckt werden - wieder unter Zwischenlegen je eines Abstandshalters - und die Spannvorrichtung angebracht werden, die in dieser Stellung die beiden Joche gegeneinander presst. Wenn die Spannvorrichtung aus den beiden Spannplatten und verbindenden Spannschrauben besteht, werden die - vorzugsweise hutförmigen - Spannplatten auf die Außenseite der Joche aufgelegt und die Spannschrauben verschraubt.Now the second yoke with its extensions can be inserted into the outer coils - again with a spacer in each case - and the tensioning device can be attached, which presses the two yokes against each other in this position. If the clamping device consists of the two clamping plates and connecting clamping screws, the - preferably hat-shaped - clamping plates are placed on the outside of the yokes and the clamping screws are screwed.

FigurenlisteFigure list

Ausführungsformen gemäß der Erfindung sind im Folgenden beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen:

• 1: die Induktivität in Explosionsdarstellung,
• 2a-c: verschiedene Varianten des Eisenkerns,
• 3a-c: die Induktivität im zusammengebauten Zustand.

Embodiments according to the invention are described in more detail below by way of example. Show it:

• 1 : the inductance in exploded view,
• 2a-c : different variants of the iron core,
• 3a-c : the inductance when assembled.

Der Eisenkern 24 aus 1 ist in 2a in der Aufsicht auf seine Hauptebene 16 dargestellt, und in 2b in der Seitenansicht, also in Blickrichtung dieser Hauptebene 16.The iron core 24th out 1 is in 2a in supervision of its main level 16 shown, and in 2 B in the side view, i.e. in the direction of view of this main level 16 .

Wie in 2a zu erkennen, besteht der Eisenkern 24 in der Aufsicht auf seine Hauptebene 16 aus einem ringförmig umlaufenden Blechpaket mit etwa quadratischer Form und abgeschrägten Ecken, bestehend aus einem oberen und einem unteren, C-förmigen Joch 2. Jedes der Joche 2 besitzt an seinen Enden im rechten Winkel zur Erstreckungsrichtung des Joches 2 in die gleiche Richtung abragende Fortsätze 7a, b.As in 2a to recognize, there is the iron core 24th in supervision of its main level 16 from a circular sheet metal package with an approximately square shape and bevelled corners, consisting of an upper and a lower, C-shaped yoke 2nd . Each of the yokes 2nd has at its ends at right angles to the direction of extension of the yoke 2nd extensions protruding in the same direction 7a , b .

Die Fortsätze 7a, b des unteren Joches 2 sind nach oben gerichtet, die Fortsätze 7a, b des oberen Joches 2 sind nach unten gerichtet, und fluchten mit den Fortsätzen 7a, b des unteren Joches 2.The extensions 7a , b of the lower yoke 2nd are directed upwards, the extensions 7a , b of the upper yoke 2nd are directed downwards and are aligned with the extensions 7a , b of the lower yoke 2nd .

Der Übergang des Hauptteils des Joches 2 zu den Fortsätzen 7a, b weist jeweils eine Schräge 14 auf, also zwei Biegungen um jeweils 45°. The transition of the main part of the yoke 2nd to the extensions 7a , b each has a slope 14 on, i.e. two bends of 45 ° each.

Die Joche 2 sind aus einzelnen, in dieser Form C-förmig gebogenen, Blechen 4a, b, die ineinander gelegt sind und genau ineinander passen, aufgebaut.The yokes 2nd are made of individual sheets bent in this shape in a C-shape 4a , b that are nested and fit exactly into each other.

Zwischen den zueinander fluchtenden Fortsätzen 7a einerseits und 7b andererseits befindet sich jeweils ein äußerer Längsschenkel 1a, der ebenfalls aus einzelnen, in diesem Fall rechteckigen, parallel aneinander angelegten Blechen besteht.Between the aligned processes 7a on the one hand and 7b on the other hand there is an outer longitudinal leg 1a , which also consists of individual, in this case rectangular, parallel sheet metal.

Zusätzlich befindet sich im inneren Freiraum 5 dieses ringförmig umlaufenden Blechpaketes 24 ein mittlerer Längsschenkel 1b, der sich im wesentlichen von den Innenseiten des einen Joches 2 in dessen mittleren Bereich bis zur Innenseite des anderen Joches 2 erstreckt und ebenfalls aus parallel aneinander angelegten, überhaupt nicht miteinander verbundenen, rechteckigen Blechen 4x, y besteht und parallel zu den äußeren Längsschenkeln 1a verläuft.In addition, there is internal space 5 this ring-shaped sheet metal package 24th a middle longitudinal leg 1b which is essentially from the inside of one yoke 2nd in the middle area to the inside of the other yoke 2nd extends and also from parallel, mutually connected, not interconnected, rectangular sheets 4x , y exists and parallel to the outer longitudinal legs 1a runs.

An den stirnseitigen Enden der Längsschenkel 1a, b und den Jochen 2 befindet sich jeweils ein Luftspalt 13, der im zusammengebauten Zustand des Eisenkerns 24 dadurch erhalten wird, dass insbesondere plattenförmige Abstandshalter 15, deren Fläche der Querschnittsfläche der Längsschenkel 1a, b entspricht, eingelegt sind.At the front ends of the longitudinal legs 1a , b and the yokes 2nd there is an air gap in each case 13 which is in the assembled state of the iron core 24th is obtained in that in particular plate-shaped spacers 15 whose area is the cross-sectional area of the longitudinal leg 1a , b corresponds, are inserted.

Die Querschnittsfläche der äußeren Längsschenkel 1a ist die gleiche und stimmt vorzugsweise mit der Querschnittsfläche des mittleren Längsschenkels 1b überein, sodass für alle Längsschenkel die gleichen Abstandshalter 15 benutzt werden können, wenn die Dicke des Luftspaltes 13 auch jeweils die gleiche sein soll.The cross-sectional area of the outer longitudinal legs 1a is the same and preferably agrees with the cross-sectional area of the central longitudinal leg 1b match, so that the same spacers for all longitudinal legs 15 can be used if the thickness of the air gap 13 should also be the same in each case.

Sowohl der mittlere Längsschenkel 1b als auch die äußeren Längsschenkel 1a können auch jeweils in ihrer Erstreckungsrichtung aus mehreren Teil-Längsschenkeln bestehen, wie in einer alternativen Ausführungsform in 2c dargestellt.Both the middle longitudinal leg 1b as well as the outer longitudinal legs 1a can also consist of several partial longitudinal legs in their direction of extension, as in an alternative embodiment in 2c shown.

Sowohl der Aufbau der Längsschenkel aus ein oder mehreren Teil-Längsschenkeln als auch die Dicke der Abstandshalter 15 hängt vom jeweiligen Einsatzzweck der Induktivität ab. Der Zweck der Erfindung besteht ja vereinfacht ausgedrückt darin, möglichst viele Variationsmöglichkeiten gerade hinsichtlich des Aufbaus und der Details des Eisenkerns zu haben trotz einem einfach durchzuführenden Aufbau der Induktivität.Both the structure of the longitudinal legs from one or more partial longitudinal legs and the thickness of the spacers 15 depends on the particular application of the inductor. To put it simply, the purpose of the invention is to have as many possible variations, particularly with regard to the structure and details of the iron core, in spite of a simple construction of the inductance.

Das Vorgehen beim Aufbau der Induktivität kann am besten anhand der Explosionsdarstellung der 1 erläutert werden:

• Zunächst muss - siehe linke Bildhälfte der 1 - der Eisenkern 24 mit der Spuleneinheit 31 zusammengebaut werden, von der in 1 lediglich die in der Regel aus Kunststoff bestehenden, hülsenförmigen Spulenkörper 3 dargestellt sind, um deren Außenflächen herum jedoch vor dem Zusammenbau die elektrischen Spulen 3 mit ihren Wicklungen 19 aufgebracht sind unter Verwendung des Spulenkörpers 3 als Wickelkern 20, wie in 3a - c zu sehen.

The best way to build up the inductance is to use the exploded view of the 1 are explained:

• First of all - see left half of the picture 1 - the iron core 24th with the coil unit 31 be assembled by the in 1 only the sleeve-shaped bobbins, which are usually made of plastic 3rd are shown, but around the outer surfaces of the electrical coils before assembly 3rd with their windings 19th are applied using the bobbin 3rd as a winding core 20 , as in 3a - c to see.

Dieser Zusammenbau geht wie folgt vor sich:

• Nachdem das untere Joch 2 aus Blechen 4a, b zusammengesetzt ist, werden die beiden äußeren Spulenkörper 3 auf die nach oben ragenden Fortsätze 7a, b dieses unteren Joches 2 aufgesteckt, und auch der mittlere Spulenkörper 3 zwischen die beiden äußeren Spulenkörper 3 gesetzt, der dann auf der Oberseite des Joches 2 in dessen mittleren Bereich aufsitzt.

This assembly works as follows:

• After the lower yoke 2nd from sheet metal 4a , b is composed, the two outer bobbins 3rd on the protruding projections 7a , b this lower yoke 2nd attached, and also the middle bobbin 3rd between the two outer bobbins 3rd then put on top of the yoke 2nd sits in the middle area.

Anschließend werden von oben her in die Spulen-Innenräume 29 der Spulenkörper 3 jeweils einer der plattenförmigen Abstandshalter 15 eingelegt, sodass sie mit ihrer Hauptfläche auf der Stirnfläche eines der Fortsätze 7a, b aufliegen und damit quer im Spulen-Innenraum 29 liegen, den die Querschnitte der Fortsätze 7a, b auch im wesentlichen ausfüllen.Then, from above, into the coil interior 29 the bobbin 3rd one of the plate-shaped spacers 15 inserted so that their main surface on the end face of one of the extensions 7a , b rest and thus across the coil interior 29 lie the cross sections of the extensions 7a , b also fill in essentially.

Allerdings besitzt der Eisenkern 24 eine quer zu seiner Hauptebene 16 gemessene Tiefe, die geringer ist als die entsprechende Erstreckung des Querschnittes des Spulen-Innenraumes 29, und zwar um soviel geringer, dass beidseits des Eisenkerns 24 jeweils gerade ein Sicherungsstreifen 12 entlang jedem der Längsschenkel 1a, b dazwischengeschoben werden kann, was nunmehr als nächster Schritt durchgeführt wird durch Einschieben von oben in die Spulen-Innenräume 29.However, the iron core has 24th one across its main level 16 measured depth, which is less than the corresponding extent of the cross section of the coil interior 29 , and so much less that on both sides of the iron core 24th one security strip at a time 12th along each of the longitudinal legs 1a , b can be pushed in between, which is now carried out as the next step by pushing from above into the coil interior 29 .

Die Sicherungsstreifen 12 sind länger als der mittlere Längsschenkel 1b, und werden im mittleren Spulenkörper 3 soweit nach unten geschoben, dass ihr unteres Ende bis in den Bereich des unteren Joches 2 reicht.The security strips 12th are longer than the middle longitudinal leg 1b , and are in the middle bobbin 3rd pushed down so far that its lower end extends into the area of the lower yoke 2nd enough.

Dies stellt die formschlüssige Sicherung dagegen dar, damit im zusammengebauten Zustand der mittlere Spulenkörper 3 nicht quer zur Hauptebene 16 des Blechpaketes 24 aus diesem herausgezogen werden kann.On the other hand, this is the form-fitting securing, so that in the assembled state the middle coil body 3rd not across the main level 16 of the laminated core 24th can be pulled out of this.

Nun werden die Längsschenkel 1a, b von oben her in die einzelnen Spulenkörper 3 eingesetzt zwischen die jeweils zwei Sicherungsstreifen 12. Wenn einer der Längsschenkel 1a, b aus mehreren Teil-Längsschenkeln 1b besteht, werden diese nacheinander eingesetzt, jeweils unter Zwischenlage eines Abstandshalters 15.Now the longitudinal legs 1a , b from above into the individual bobbins 3rd inserted between the two security strips 12th . If one of the longitudinal legs 1a , b from several partial longitudinal legs 1b exists, these are used one after the other, each with the interposition of a spacer 15 .

Auf die oberen Enden der eingesetzten Längsschenkel 1a, b werden ebenfalls Abstandshalter 15 aufgelegt und dann das vorher aus Blechen zusammengesetzte obere Joch 2 mit seinen Fortsätzen 7a, b nach unten weisend in die Spulen-Innenräume 29 der beiden äußeren Spulenkörper 3 eingesteckt zwischen die dortigen Sicherungsstreifen 12.On the upper ends of the longitudinal legs used 1a , b also become spacers 15 and then the upper yoke previously made of sheet metal 2nd with its extensions 7a , b facing downwards into the coil interior 29 of the two outer bobbins 3rd inserted between the security strips there 12th .

Damit diese Einheit nicht mehr unerwünschterweise demontiert werden kann, müssen lediglich die beiden Joche 2 gegeneinander verspannt werden. Dies wird im nächsten Schritt dadurch erreicht, dass jeweils eine Spannplatte 17 in Form einer hutförmigen Schiene, die so dimensioniert ist, dass die quer zur Hauptebene 16 gemessene Tiefe des Eisenkerns 24 genau in die Vertiefung des Querschnittes des Hutprofiles passt von oben auf das obere Joche 2 und von unten gegen das untere Joch 2 gelegt wird.So that this unit can no longer be dismantled undesirably, only the two yokes 2nd against each other. This is achieved in the next step by using one clamping plate each 17th in the form of a hat-shaped rail that is dimensioned so that it is transverse to the main level 16 measured depth of the iron core 24th the top of the upper yoke fits exactly into the recess of the cross-section of the hat profile 2nd and from below against the lower yoke 2nd is placed.

Die quer nach hinten und vorne vorstehenden Überstände 23a, b des Hutprofiles weisen zueinander fluchtende Bohrungen 26 auf, durch die hindurch die beiden Spannplatten 17 mittels Spannschrauben 25 gegeneinander verspannt werden können, und dadurch den Eisenkern 24 zusammenhalten.The protrusions protruding backwards and forwards 23a , b the hat profile have mutually aligned holes 26 through which the two clamping plates 17th using clamping screws 25th can be braced against each other, and thereby the iron core 24th stick together.

Vor oder nach dem Anbringen dieser aus den Spannplatten 17 und den Spannschrauben 25 bestehenden Spannvorrichtung 6 am Eisenkern 24 können an der Spannvorrichtung 6 weitere Bauteile befestigt werden:

• So kann auf der oberen Spannplatte 17 eine sog. NS-Schiene 27 verschraubt werden, die dem formschlüssigen Befestigen von Trafos 28 dient, die für manche Anwendungen dieser Induktivität benötigt werden.

Before or after attaching them from the clamping plates 17th and the clamping screws 25th existing jig 6 on the iron core 24th can on the jig 6 other components are attached:

• So on the top clamping plate 17th a so-called NS rail 27 be screwed, the form-fitting fastening of transformers 28 serves that are required for some applications of this inductance.

Ebenso kann an der Unterseite der unteren Spannplatte 17 eine weitere Spannplatte 17 so befestigt werden, dass die hutförmigen Aufwölbungen gegeneinander gerichtet sind. Diese unterste Spannplatte 17 kann beispielsweise der Verschraubung gegenüber dem Untergrund oder einem anderen Maschinenteil dienen.Likewise, on the underside of the lower clamping plate 17th another clamping plate 17th are attached so that the hat-shaped bulges face each other. This bottom clamping plate 17th can serve, for example, the screw connection to the ground or another machine part.

Ebenso kann entweder an der unteren Spannplatte 17 oder einer zusätzlichen untersten Spannplatte 17 eine Tragplatte befestigt sein, die vom Querschnitt des Hutprofils der Spannplatte 17 aus zur Seite vorsteht und dem Befestigen von Kondensatoren 30 dient, die ebenfalls für bestimmte Anwendungen der Induktivität benötigt werden.Likewise, either on the lower clamping plate 17th or an additional bottom clamping plate 17th a support plate be attached by the cross section of the hat profile of the clamping plate 17th protrudes to the side and attaching capacitors 30th serves, which are also required for certain applications of inductance.

Die 3a-c zeigen den fertig zusammengebauten Zustand in verschiedenen Ansichten der Induktivität gemäß 1.The 3a-c show the assembled state in different views of the inductance according 1 .

BezugszeichenlisteReference list

1a, b1a, b

LängsschenkelLongitudinal leg

22nd

Jochyoke

33rd

SpulenkörperBobbin

3'3 '

SpuleKitchen sink

4a, b, x, y4a, b, x, y

Blechsheet

55

innerer Freirauminner space

66

SpannvorrichtungJig

7a, b7a, b

FortsatzProcess

88th

KleberGlue

9a, b9a, b

StirnflächeFace

1010th

LängsrichtungLongitudinal direction

1111

Querrichtung, Verlaufsrichtung JochTransverse direction, direction of yoke

1212th

SicherungsstreifenSecurity strip

1313

LuftspaltAir gap

1414

SchrägeWeird

1515

AbstandshalterSpacers

1616

HauptebeneMain level

1717th

SpannplatteClamping plate

1818th

Dickethickness

19a, b19a, b

WicklungWinding

2020

WickelkernWinding core

2121

StirnplatteFaceplate

2222

DurchgangsöffnungThrough opening

23a, b23a, b

ÜberstandGot over

2424th

magnetischer Flussleitkörper, Eisenkernmagnetic flux guide, iron core

2525th

SpannschraubeClamping screw

2626

Bohrungdrilling

2727

NS-SchieneNS rail

2828

Trafo transformer

2929

Spulen-InnenraumCoil interior

3030th

KondensatorenCapacitors

3131

SpuleneinheitCoil unit

Claims (24)

Elektrische Induktivität, als elektrisches passives Dämpfungsglied, mit - einem aus gegeneinander isolierten Blechen (4a, b) zu einem Blechpaket zusammengesetzten Eisenkern (24) als magnetischem Flussleitkörper (24) mit - drei parallel im Abstand zueinander angeordneten, in einer Erstreckungsrichtung verlaufenden Längsschenkeln (1a, 1b, 1a), mit einem Ende an jeder Seite, - zwei Jochen (2), von denen jedes Joch (2) die auf die gleiche Seite weisenden Enden der Längsschenkel (1a, b) unter Bildung mindestens eines Luftspaltes verbindet, - die Joche (2) aus C-förmig gebogenen, passgenau ineinander gelegten Blechen (4a, b) bestehen, - drei ringförmig geschlossen umlaufende Spulen (3), von denen jede passgenau um einen der Längsschenkel (1a, b) herum verläuft wobei - jedes Joch (2) an beiden Enden des Joches (2) in Erstreckungsrichtung der Längsschenkel (1a, 1b, 1a) abstrebende Fortsätze (7a, b) aufweist, - zwischen je zwei gegeneinander gerichteten Fortsätzen (7a, b) der beiden Joche (2) je ein äußerer Längsschenkel (1a) unter Bildung eines Luftspaltes (13) angeordnet ist, - die Joche (2) mittels einer Spannvorrichtung (6), deren Teile (6a, b) außerhalb des Blechpakets angeordnet sind, gegeneinander verspannt sind, - der fertige Eisenkern (24) außer den beiden Innenräumen zwischen den Längsschenkeln (1a, b) durchbruchfrei ist, - zwischen dem mittleren Längsschenkel (1b) und der Innenwand der Spule (3') oder des Spulenkörpers (3) ein Sicherungsstreifen (12) aus elektrisch isolierendem Material angeordnet ist, der länger ist als die Länge des mittleren Längsschenkels (1b) und bis in den Bereich der Joche (2) reicht.Electrical inductance, as an electrical passive attenuator, with - an iron core (24) assembled from mutually insulated sheets (4a, b) to form a sheet stack as a magnetic flux guide body (24) with - three spaced parallel longitudinal legs (1a, 1b, 1a), with one end on each side, - two yokes (2), each yoke (2), the ends of the longitudinal legs pointing to the same side (1a, b) connects with the formation of at least one air gap, - the yokes (2) consist of C-shaped bent sheets (4a, b) that fit precisely into one another, - three coils (3) that are closed in a ring shape, each of which fits around one of the longitudinal legs (1a, b) runs around - each yoke (2) at both ends of the yoke (2) in the direction of extension of the longitudinal legs (1a, 1b, 1a) has struts (7a, b), - between two against each other directed projections (7a, b) of the two yokes (2) each have an outer longitudinal leg (1a) to form an air gap (13), - the yokes (2) by means of a clamping device (6), the parts (6a, b) of which are arranged outside the laminated core, chipping each other nt, - the finished iron core (24), apart from the two interior spaces between the longitudinal legs (1a, b), has no breakthrough, - between the middle longitudinal leg (1b) and the inner wall of the coil (3 ') or the coil body (3) a security strip (12) is arranged from electrically insulating material which is longer than the length of the central longitudinal leg (1b) and extends into the area of the yokes (2). Induktivität nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die äußeren Längsschenkel (1a) den gleichen Querschnitt wie die Fortsätze (7a, b) aufweisen.Inductance after Claim 1 , characterized in that the outer longitudinal legs (1a) have the same cross section as the extensions (7a, b). Induktivität nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mittlere Längsschenkel (1b) beabstandet um einen Luftspalt (13) vor den Innenflächen der C-förmigen Joche (2) endet.Inductance according to one of the preceding claims, characterized in that the central longitudinal leg (1b) ends spaced apart by an air gap (13) in front of the inner surfaces of the C-shaped yokes (2). Induktivität nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Luftspalten (13) Abstandshalter (15) aus elektrisch isolierendem Isoliermaterial angeordnet sind.Inductance according to one of the preceding claims, characterized in that spacers (15) made of electrically insulating insulating material are arranged in the air gaps (13). Induktivität nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsschenkel (1a, b) aus aufeinander gelegten rechteckigen Blechen (4 x, y) bestehen, deren Blechebenen mit den Blechebenen der Bleche (4a, b) in den Fortsätzen (7a, b) fluchten.Inductance according to one of the preceding claims, characterized in that the longitudinal legs (1a, b) consist of rectangular sheets (4 x, y) placed one on top of the other, the sheet levels of which match the sheet levels of the sheets (4a, b) in the extensions (7a, b ) align. Induktivität nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulen (3) in Längsrichtung (10) den Abstand zwischen den beiden Jochen (2) ausfüllen.Inductance according to one of the preceding claims, characterized in that the coils (3) in the longitudinal direction (10) fill the distance between the two yokes (2). Induktivität nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulen (3) einen Spulenkörper (3') aus Kunststoff aufweisen, auf dem die Wicklung (19a, b) aufgebracht ist.Inductance according to one of the preceding claims, characterized in that the coils (3) have a coil body (3 ') made of plastic, on which the winding (19a, b) is applied. Induktivität nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bleche (4a, b) der Joche (2) am Übergang vom Hauptteil des Joches (2) in den Fortsatz eine Schräge (14) um je 45°, aufweisen.Inductance according to one of the preceding claims, characterized in that the sheets (4a, b) of the yokes (2) at the transition from the main part of the yoke (2) into the extension have a slope (14) of 45 ° each. Induktivität nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulen (3') auf den äußeren Längsschenkeln (1a) so lang sind, dass sie die Luftspalte (13) zwischen den äußeren Längsschenkeln (1a) und den Fortsätzen (7a, b) der Joche (2) überdecken.Inductance according to one of the preceding claims, characterized in that the coils (3 ') on the outer longitudinal legs (1a) are so long that they have the air gaps (13) between the outer longitudinal legs (1a) and the extensions (7a, b) cover the yokes (2). Induktivität nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsschenkel (1a, b) mehrteilig ausgebildet sein können, indem sie in ihrer Erstreckung in Längsrichtung (10) unterbrochen sind durch Luftspalte (13), in denen sich Abstandshalter (15) befinden.Inductance according to one of the preceding claims, characterized in that the longitudinal legs (1a, b) can be constructed in several parts by being interrupted in their extension in the longitudinal direction (10) by air gaps (13) in which there are spacers (15). Induktivität nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die insbesondere plattenförmigen Abstandshalter (15) die gleiche Fläche besitzen wie der Querschnitt der Längsschenkel (1a, b), in deren Luftspalten (13) sie sich befinden.Inductance after Claim 10 , characterized in that the in particular plate-shaped spacers (15) have the same area as the cross section of the longitudinal legs (1a, b), in whose air gaps (13) they are located. Induktivität nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung (6) aus zwei Spannplatten (17) besteht, die auf den Außenseiten der Joche (2) liegen und an ihrem Überstand (23a, b) durch Spannschrauben (25) in Längsrichtung (10) gegeneinander verspannt sind.Inductance according to one of the preceding claims, characterized in that the clamping device (6) consists of two clamping plates (17) which lie on the outer sides of the yokes (2) and on their projection (23a, b) by means of clamping screws (25) in the longitudinal direction (10) are braced against each other. Induktivität nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannplatten (25) aus einem Hutprofil bestehen.Inductance after Claim 12 , characterized in that the clamping plates (25) consist of a hat profile. Induktivität nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Induktivität von einem aushärtenden Kunststoff benetzt ist.Inductance according to one of the Claims 12 or 13 , characterized in that the inductance is wetted by a hardening plastic. Induktivität nach einem der Ansprüche12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannplatten (17) außer den Bohrungen (26) für die Spannschrauben (25) Durchgangsöffnungen (22) für das Ablaufen des Vergussmittels aufweisen.Inductance according to one of Claims 12 to 14, characterized in that the clamping plates (17), in addition to the bores (26) for the clamping screws (25), have through-openings (22) for the potting compound to run off. Induktivität nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass an der Spannplatte (17), eine Schiene, insbesondere eine NS-Schiene (27) zum Befestigen von Trafos (28) angeordnet ist.Inductance according to one of the Claims 12 to 15 , characterized in that on the clamping plate (17), a rail, in particular an NS Rail (27) for attaching transformers (28) is arranged. Induktivität nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannplatte (17) in der Aufsicht betrachtet mindestens so breit ist wie die Spulen (3').Inductance according to one of the Claims 12 to 16 , characterized in that the clamping plate (17) viewed in the top view is at least as wide as the coils (3 '). Baukasten zum Herstellen einer Induktivität nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 17, mit - wenigstens einer Sorte Spulen (3'), - wenigstens einer Sorte Joche (2), - wenigstens einer Sorte Spannvorrichtung (6), - wenigstens einer Sorte mittlerer Längsschenkel (1b), - wenigstens einer Sorte äußerer Längsschenkel (1a), - wenigstens einer Sorte Sicherungsstreifen (12), dadurch gekennzeichnet, dass der Baukasten mehrere Sorten von Abstandshaltern (15) mit unterschiedlicher Dicke umfasst.Modules for producing an inductance according to at least one of the Claims 1 to 17th , with - at least one type of bobbins (3 '), - at least one type of yokes (2), - at least one type of tensioning device (6), - at least one type of middle longitudinal leg (1b), - at least one type of outer longitudinal leg (1a), - At least one type of security strip (12), characterized in that the kit comprises several types of spacers (15) with different thicknesses. Baukasten nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Baukasten mehrere Teil-Längsschenkel (1a1, 1a2) zum Erstellen von mittleren (1b) und äußeren (1a) Längsschenkeln umfasst.Construction kit after Claim 18 , characterized in that the kit comprises several partial longitudinal legs (1a1, 1a2) for creating middle (1b) and outer (1a) longitudinal legs. Baukasten nach einem der Ansprüche 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Baukasten mehrere Sorten unterschiedlich langer Spulen (3') und/oder unterschiedlich langer Sicherungsstreifen (12) und/oder unterschiedlich langer Spannvorrichtungen (6) mit insbesondere unterschiedlich langen Spannschrauben (25) umfasst.Construction kit according to one of the Claims 18 or 19th , characterized in that the kit comprises several types of coils (3 ') of different lengths and / or securing strips (12) of different lengths and / or tensioning devices (6) of different lengths with tensioning screws (25) of different lengths in particular. Verfahren zum Herstellen einer Induktivität, die - einen Eisenkern (24) mit drei beabstandeten Längsschenkeln (1a, 1b, 1a) und zwei C-förmigen Jochen (2) mit endseitigen Fortsätzen (7a, b) sowie - drei Spulen (3') und - eine Spannvorrichtung (6) aufweist, mit folgenden Verfahrensschritten: a) Zusammensetzen eines ersten Joches (2) aus Blechen (4a, b) und Anordnen des Joches (2) mit nach oben weisenden Fortsätzen (7a, b), b) Aufstecken der beiden äußeren Spulen (3') auf die Fortsätze (7a, b) und Einsetzen der mittleren Spule (3') zwischen die beiden so positionierten äußeren Spulen (3'), c) Einstecken von je zwei Sicherungsstreifen (12) aus elektrisch isolierendem Material in jeden Spulen-Innenraum (29) entlang an den Außenflächen des Joches (2), d) Einlegen je eines plattenförmigen Abstandshalters (15) in jeden Spulen-Innenraum (29) der drei Spulen (3'), e) Einstecken des äußeren und des mittleren Längsschenkels (1a,b) in die Innenräume (29) jeder der drei Spulen (3') oder der mehreren Teil-Längsschenkel (1b1, 1b2) nacheinander in jedem Innenraum (29) mit Dazwischenlegen je eines Abstandshalters (15), f) Auflegen von Abstandshaltern (15) auf die oberen Stirnflächen der drei Längsschenkel (1a, b), g) Zusammensetzen eines zweiten Joches (2) aus C-förmig gekröpften Blechen (4a, b), h) Einstecken des zweiten Joches (2) mit den Fortsätzen (7a, b) nach unten in die Spuleninnenräume (29) der beiden äußeren Spulen (3') zwischen die Sicherungsstreifen (12), i) Anlegen der Spannvorrichtung (6) am Eisenkern (24) und Verspannen der beiden Joche gegeneinander.Process for producing an inductor, the - An iron core (24) with three spaced-apart longitudinal legs (1a, 1b, 1a) and two C-shaped yokes (2) with end extensions (7a, b) and - three coils (3 ') and - Has a tensioning device (6), with the following method steps: a) assembling a first yoke (2) from sheets (4a, b) and arranging the yoke (2) with projections (7a, b) pointing upwards, b) plugging the two outer coils (3 ') onto the extensions (7a, b) and inserting the middle coil (3') between the two outer coils (3 ') thus positioned, c) inserting two security strips (12) made of electrically insulating material into each coil interior (29) along the outer surfaces of the yoke (2), d) inserting a plate-shaped spacer (15) into each coil interior (29) of the three coils (3 '), e) inserting the outer and middle longitudinal legs (1a, b) into the interiors (29) of each of the three coils (3 ') or the several partial longitudinal legs (1b1, 1b2) one after the other in each interior (29) with one in between Spacers (15), f) placing spacers (15) on the upper end faces of the three longitudinal legs (1a, b), g) assembling a second yoke (2) from C-shaped bent sheets (4a, b), h) inserting the second yoke (2) with the extensions (7a, b) downward into the coil interior (29) of the two outer coils (3 ') between the securing strips (12), i) Applying the tensioning device (6) to the iron core (24) and bracing the two yokes against each other. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Aufstecken der drei Spulen (3') die drei Spulen (3') miteinander mechanisch zu einer Spulen-Einheit verbunden werden.Procedure according to Claim 21 , characterized in that before the three coils (3 ') are plugged in, the three coils (3') are mechanically connected to one another to form a coil unit. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anbringen der Spannvorrichtung (6) erfolgt durch - Anlegen einer Spannplatte (17) oberhalb und unterhalb des Eisenkerns (24) an den Außenseiten der Joche (2), - Anordnen und Verspannen von Spannschrauben (25) zwischen den beiden Spannplatten (17) seitlich neben dem Eisenkern (24) und den Spulen (3').Method according to one of the preceding method claims, characterized in that the clamping device (6) is attached by - placing a clamping plate (17) above and below the iron core (24) on the outer sides of the yokes (2), - arranging and tightening clamping screws (25) between the two clamping plates (17) laterally next to the iron core (24) and the coils (3 '). Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Induktivität auf der Außenseite elektrisch isolierend beschichtet wird.Method according to one of the preceding method claims, characterized in that the inductor is coated on the outside in an electrically insulating manner.

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