DE202006001269U1 - Magnetic core device, has spacer comprising elastic strip and two ends that are connected with one another by using welded joint, where spacer comprises height that corresponds to nominal height of coil - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Magnetkernvorrichtung mit unterteilten Abschnitten zum Aufbringen einer Wicklung.The The invention relates to a magnetic core device with divided sections for applying a winding.
Ein magnetischer Kern, wie beispielsweise ein Ringkern, wird häufig in Verbindung einer Wicklung als ein induktives Bauteil, wie z.B. ein Transformator, ein Übertrager oder eine Drossel verwendet. Durch die günstigen Eigenschaften des Magnetwerkstoffs, die sich über einen weiten Bereich einstellen lassen, finden Kerne, etwa Ringkerne, unter anderem bei Fehlerstromschutzschaltern, Stromwandlern, Netztransformatoren, Entstördrosseln und Schnittstellenübertragern Anwendung. Derartige Bauteile weisen unterschiedlichste Baugrößen und unterschiedlichste Gewichte auf. Des Weiteren sind sie in der Regel äußerst streuarm, wenn sie als geschlossene Ringkerne vorgesehen sind, da sie keinen Luftspalt aufweisen, und so der Ringkern bezüglich der Ausnutzung der Materialeigenschaft günstig gestaltet ist und hohe Permeabilitäten erreicht. Das Bewickeln des Ringkerns mit einem Leiterdraht erweist sich durch die runde Ausführungsform als schwierig. Somit kann es bei einem Bewickeln des Kerns insbesondere mit zwei oder mehr Wicklungen zu Beeinträchtigung der Isolationsabstände zwischen den einzelnen Wicklungen kommen, wodurch eine erforderliche hohe Spannungsfestigkeit unter Umständen nicht mehr zuverlässig gewährleistet werden kann. Durch diese geringere Spannungsfestigkeit kann es zum Auftreten von elektrischen Entladungen aufgrund einer zu hohen Feldstärke zwischen zwei oder mehreren Leitern kommen. Des Weiteren ist die Bewicklung eines Ringkerns aufwendiger, auch im Sinne des Isolierschutzes, und nimmt im Vergleich zu anderen Magnetkernvorrichtungen mit steigender Größe des Ringkerns überproportional zu. Somit kann die Herstellung einer derartigen Magnetkernvorrichtung hohe Kosten verursachen.One magnetic core, such as a toroidal core, is often used in Connection of a winding as an inductive component, e.g. one Transformer, a transformer or a choke is used. Due to the favorable properties of the magnetic material, which are over can set a wide range, find cores, such as toroids, among others in residual current circuit breakers, current transformers, mains transformers, suppression chokes and interface transmitters Application. Such components have a variety of sizes and different weights on. Furthermore, they are usually extremely low-emission, if they are provided as closed ring cores, since they have no air gap have, and so the ring core with respect to the utilization of the material property Cheap is designed and reaches high permeabilities. The winding of the toroidal core with a conductor wire proves to be round embodiment as difficult. Thus, it may be in a winding of the core in particular with two or more windings to affect the insulation distances between come to the individual windings, creating a required high Dielectric strength may not be more reliable guaranteed can be. Due to this lower dielectric strength, it can for Occurrence of electrical discharges due to too high field strength between two or more ladders are coming. Furthermore, the winding a ring core consuming, also in terms of insulation, and increases disproportionately as compared to other magnetic core devices with increasing size of the toroidal core to. Thus, the production of such a magnetic core device cause high costs.
Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Magnetkernvorrichtung auszubilden, die eine hohe mechanische Stabilität und eine hohe Spannungsfestigkeit aufweist, und zugleich leicht zu bearbeiten und kostengünstig herzustellen ist.In front In this context, it is the object of the present invention to form a magnetic core device having a high mechanical stability and has a high withstand voltage, and at the same time light to edit and cost-effective is to produce.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Magnetkernvorrichtung mit einem Kern und einem Abstandhalter, wobei der Abstandhalter ein elastisches Band umfasst. Durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Magnetkernvorrichtung wird ein festgelegter Abstand zwischen den einzelnen Wicklungen erreicht, um dadurch eine hohe Spannfestigkeit zu gewährleisten. Somit wird vermieden, dass ein Stromanstieg über eine Funkenstrecke oder Kriechstrompfade fließt und eine Durchschlagspannung erreicht wird oder unerwünschte Fehlerströme auftreten. Beispielsweise kann ein durch eine zu geringe Spannungsfestigkeit hervor gerufener Überschlag zur Zerstörung des Bauteils und zu weitergehenden Zerstörungen an den Geräten, in denen das Bauteil eingebaut ist, führen. Da ferner die Leiterdrähte durch die Verwendung des Abstandhalters mechanisch zuverlässiger fixiert sind und damit weniger verrutschen können, weist die Magnetkernvorrichtung eine zusätzliche hohe mechanische Stabilität auf und das Bewickeln des Kerns mit Leiterdraht wird ebenfalls vereinfacht, wodurch es zu kürzeren Fertigungszeiten und folglich geringeren Fertigungskosten kommt.These The object is achieved by a magnetic core device having a core and a spacer, wherein the spacer comprises an elastic band. By the Use of the magnetic core device according to the invention will be a fixed distance between each winding achieved, thereby ensuring a high clamping strength. Thus it is avoided that a current increase over a spark gap or creepage paths flows and a breakdown voltage is reached or undesired fault currents occur. For example, a too low dielectric strength called rollover to destruction of the component and further destruction of the equipment, in which the component is installed, lead. Further, since the conductor wires through fixes the use of the spacer mechanically reliable are and thus can slip less, the magnetic core device an additional high mechanical stability on and the winding of the core with conductor wire is also simplified, resulting in shorter production times and consequently lower manufacturing costs.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der Abstandhalter ein erstes und ein zweites Ende auf, die mit einer Schweißverbindung miteinander verbunden sind. Durch das Verschweißen der beiden Enden wird eine einfache und kostengünstige Art geschaffen, das elastische Band zu verbinden. Das Verbinden mittels Verschweißens ist auch hinsichtlich der Verarbeitung vorteilhaft, da eine Befestigung und damit Fixierung das Bandes durch einen einzelnen Arbeitsschritt stattfinden kann.In a preferred embodiment According to the present invention, the spacer has a first and a second end connected to each other by a welded joint are. By welding the two ends, a simple and inexpensive way is created, the elastic Band to connect. The bonding by welding is also advantageous in terms of processing, as an attachment and thus fixing the tape through a single operation can.
In weiteren bevorzugten Ausführungsformen kann das Band ein selbstklebendes Band sein, eine Klebstoffverbindung aufweisen oder ein wärmeschrumpfendes Band umfassen. Durch diese Ausführungsformen wird gewährleistet, dass sich der Abstandhalter leicht auf den Kern aufbringen lässt, wodurch das Bewickeln und die Bearbeitung der Magnetkernvorrichtung vereinfacht wird, und schnell und effizient ausgeführt werden kann.In further preferred embodiments the tape is a self-adhesive tape, an adhesive bond or have a heat shrinking Include band. By these embodiments is guaranteed that the spacer can be easily applied to the core, whereby the winding and the machining of the magnetic core device simplified will, and can be executed quickly and efficiently.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind zwei oder mehrere Abstandhalter auf dem Kern angebracht. Durch das Anbringen von mehreren Abstandhaltern auf dem Kern lassen sich mehrere von einander isolierte Abschnitte definieren. Damit wird ein effizienter Spannungsschutz beim Aufbringen verschiedener Wicklungen mit unterschiedlichen Spannungen bereitgestellt.In a further preferred embodiment of the present invention are two or more spacers attached to the core. By attaching several spacers on the core can be separated from each other several sections define. This is an efficient voltage protection during application provided different windings with different voltages.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist der Abstandhalter eine Höhe auf, die einer Sollhöhe einer auf die Magnetkernvorrichtung aufzubringenden Wicklung entspricht.In a further advantageous embodiment, the spacer a height on, which is a nominal height corresponds to a winding to be applied to the magnetic core device.
Mittels dieser Vorrichtung wird eine kompakte Bauweise erreicht, die ein hohes Maß an mechanischer Stabilität aufweist, da die Wicklung bei der Lagerung, der Montage und auch im eingebauten Zustand vor mechanischen Einwirkungen besser geschützt ist.through This device is achieved a compact design, the one high level mechanical stability has, since the winding during storage, assembly and also is better protected against mechanical influences when installed.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist der Abstandhalter eine Höhe auf, die höher als die Sollhöhe einer auf die Magnetkernvorrichtung aufzubringenden Wicklung ist. Diese Ausführungsform erweist sich als vorteilhaft, da damit ein besseres Leistungsverhalten im Sinne der Spannungsfestigkeit erreicht werden kann. Außerdem zeigt sich, dass ein Abstandhalter, der die Wicklungen überragt, vorteilhafterweise als Schutz beim Abstellen bzw. Einbauen des Bauteils dient.In a further aspect of the present invention, the spacer has a height which is higher than the desired height of a winding to be applied to the magnetic core device. This embodiment proves to be advantageous because it allows a better performance in terms of dielectric strength can be achieved. In addition, it is found that a spacer which projects beyond the windings advantageously serves as protection during the parking or installation of the component.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist der Abstandhalter eine Breite auf, die mit einem Spannungsfestigkeitssollwert für eine auf der Magnetkernvorrichtung aufzubringende Wicklung korreliert ist. Der durch den Abstandhalter vorgegebene Abstand zwischen den Wicklungen sorgt für eine gute elektrische Entkopplung, wobei der Abstand so gestaltet ist, um volumenoptimierte Baumaße und ein hohes Maß an mechanischer Stabilität zu gewährleisten. Durch den Abstand wird also eine hohe Isolationsstrecke zwischen den Wicklungen erreicht.In Another aspect of the present invention includes the spacer a width equal to a withstand voltage setpoint for one on the Magnet core device applied winding is correlated. Of the by the spacer predetermined distance between the windings makes for a good electrical decoupling, with the spacing being designed by volume-optimized dimensions and a high level mechanical stability to ensure. Due to the distance is thus a high isolation distance between reached the windings.
Ein weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft eine Magnetkernvorrichtung mit einem Kern und einem Abstandhalter, wobei für den Kern mindestens drei isolierte Wicklungsabschnitte vorgesehen sind. Damit wird erreicht, dass unterschiedliche Spannungen auf einem Kern angebracht werden können und trotzdem ein hoher Spannungsschutz beim Aufbringen der verschiedenen Wicklungen aufgrund der Abstandhalter gewährleistet wird.One another embodiment The present invention relates to a magnetic core device having a Core and a spacer, wherein for the core at least three insulated winding sections are provided. This is achieved that different voltages are applied to a core can and still a high voltage protection when applying the various Windings due to the spacers is guaranteed.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der Abstandhalter ein selbstklebendes Band auf, das eine oder mehrere Lagen umfasst. Durch das individuelle Einstellen der Höhe des Abstandhalters ergibt sich eine große Flexibilität im Hinblick auf das Bewickeln des Kerns sowie des Einstellens von Bauteileigenschaften. Des Weiteren sorgt die individuelle Einstellbarkeit der Höhe des Abstandhalters zwischen den Wicklungen für volumenoptimierte Baumaße, die an bestimmte Rahmenbedingungen angepasst sind, und ein hohes Maß an Spannungsfestigkeit.In a preferred embodiment According to the present invention, the spacer has a self-adhesive Band on, which includes one or more layers. By the individual Adjust the height the spacer results in a great flexibility in terms on the winding of the core as well as adjusting component properties. Furthermore, the individual adjustability ensures the height of the spacer between the windings for volume-optimized dimensions, which are adapted to specific conditions, and a high degree of dielectric strength.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Kern der Magnetkernvorrichtung geschlossen und in Form eines Ringkerns ausgebildet. Diese Kernform weist keinen Luftspalt auf, so dass Materialeigenschaften des Ringkerns gut genutzt und ein hohes Maß an Permeabilität erreicht werden können.In a further preferred embodiment The present invention is the core of the magnetic core device closed and formed in the form of a toroidal core. This core shape has no air gap, so that material properties of the toroidal core well used and high level permeability can be achieved.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist eine Magnetkernvorrichtung einen Kern und einen Abstandhalter auf, wobei der Abstandhalter aus einem aushärtenden Material hergestellt ist.In a preferred embodiment According to the present invention, a magnetic core device has a Core and a spacer on, with the spacer from a curing Material is made.
Dieses aushärtende Material kann ein Klebematerial oder eine Vergussmasse umfassen, die zum Zeitpunkt des Auftragens auf den Kern noch flüssig bzw. dickflüssig sind, und entweder durch den Kontakt mit Luft bzw. durch ein Trocknungsverfahren aushärten. Ein derartiges Aufbringen des Abstandhalters auf den Kern erweist sich als äußerst effizient und ermöglicht eine leichte Bearbeitung, wodurch die Fertigungskosten niedrig gehalten werden. Ferner ergibt sich auch in dieser Hinsicht eine große Flexibilität im Hinblick auf die Abmessungen der Abstandhalter sowie das Einstellen von Bauteileigenschaften.This curing Material may comprise an adhesive material or a potting compound, at the time of applying to the core still liquid or thick are cured, either by contact with air or by a drying process. One Such application of the spacer to the core proves as extremely efficient and allows easy machining, keeping manufacturing costs low become. Furthermore, there is also a great deal of flexibility in this regard on the dimensions of the spacers and the setting of component properties.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den angefügten Ansprüchen angegeben. In der folgenden Beschreibung sind mit Bezug zu den begleitenden Zeichnungen weitere Ausführungsbeispiele detailliert beschrieben. In den beiliegenden Zeichnungen zeigen:Further advantageous embodiments The present invention is set forth in the appended claims. In the following Description is further with reference to the accompanying drawings embodiments described in detail. In the accompanying drawings show:
In
In
der
Die
in den
Des weiteren sind in den zuvor mit Bezug zu den Figuren beschriebenen Ausführungsformen die Abstandshalter als den Umfang des Kerns vollständig umschließend dargestellt. In anderen Ausführungsformen kann der Abstandshalter den Umfang des Kernquerschnitts auch nur teilweise umschließen oder nur punktuell vorgesehen sein, wenn der Abstandhalter beispielsweise aus einem aushärtenden Material hergestellt ist.Of others are those described previously with reference to the figures embodiments the spacers are shown as completely surrounding the circumference of the core. In other embodiments The spacer can only the circumference of the core cross-section partially enclose or only be selectively provided when the spacer, for example from a hardening Material is made.
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Legal Events
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R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years | ||
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
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R158 | Lapse of ip right after 8 years | ||
R158 | Lapse of ip right after 8 years |
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