DE2308795A1 - Siebdrossel - Google Patents

Description

Dipl.-Ing. Egon Prinz βοοο Mönchen 6o, *·>·Γβϋ, 1973 Dr. Gertrud Hauser Emtb.rg.,,1,0.,. t· Dipl.-Ing. Gottfried Leiser 2308795 Patentanwälte

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Unser Zeichen: A 1642

ATELIERS DE CONSTRUCTIONS ELECTRIQUES DE CHARLEROI (ACEC) Chaussee de Charleroi 54

Saint Gilles
Brüssel /Belgien

Siebdrossel

Die Erfindung bezieht sich auf eine Siebdrossel mit offenem Magnetkreis und insbesondere auf eine solche Siebdrossel , die bei elektronischen, unter Anwendung von Impulsen arbeitenden Stellanordnungen zum Einstellen des die Antriebsmotoren speisenden Stroms in elektrischen Fahrzeugen verwendet werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Siebdrossel mit besonders geringem Gewicht zu schaffen; dies ist bei einem an Bord eines Fahrzeugs unterzubringenden Gerät von besonderer Bedeutung.

Nach der Erfindung wird eine beträchtliche Gewichtsverringerung einer derartigen Siebdrossel dadurch erreicht, daß ein Magnetkern aus einem Paket aus trapezförmigen Blechen verwendet wird, deren Parallelkanten abwechselnd derart vertauscht sind, daß der Kern allgemein die Form eines Parallelepipeds hat, das an

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Jedem Ende einen Ausschnitt in Form eines Dreieckprismas aufweist. Wie sich gezeigt hat, verändern diese Ausschnitte den Selbstinduktionskoeffizienten einer um den Kern gelegten Spule nicht wesentlich im Vergleich zu dem Selbstinduktionskoeffizienten, der sich ergäbe, wenn der Kern ein vollständiges rechtwinkliges Parallelepiped wäre.

Es hat sich andrerseits gezeigt, daß sich bei dieser Art von Kern die von der Spule erzeugten magnetischen Kraftlinien wesentlich stärker an die Kernenden annähern als es bei einem rechtwinkligen Parallelepiped mit den gleichen Außenabmessungen der Fall ist. Bei der Erfindung wird diese Eigenschaft ausgenützt, indem die Wicklung derart auf die Höhe des Kerns verteilt wird, daß der Umfang der äußeren Windungen von den den Mittelteil des Kerns umgebenden Windungen bis zu den die Magnetkernenden umgebenden Windungen fortschreitend abnimmt. Auf diese Weise ist die von jeder äußeren Windung umgrenzte Fläche am besten an den sie durchdringenden Fluß angepaßt, und es ergibt sich eine beträchtliche Verringerung der mittleren Windungslänge im Vergleich zu einer Spule mit der gleichen Zahl der Windungen mit gleichem Querschnitt, deren äußere Windungen gleich lang sind. Daraus ergibt sich eine beträchtliche Verringerung des Kupfergewichts, die auf Grund der Tatsache noch verbessert werden kann, daß die Spule eine größere äußere Kühlfläche aufweist, so daß ein kleinerer Querschnitt für die Spulenleiter verwendet werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Darin zeigen:

Fig.1 einen aus einem Paket aus trapezförmigen Blechen bestehenden Kern und

Fig.2 eine Ansicht einer Siebdrossel mit einem in Fig.1 dargestellten Kern.

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Der in Fig.1 dargestellte Kern besteht aus einem Paket aus abwechselnden, trapezförmigen Blechen 1 und 2, deren parallele Kanten derart übereinanderliegen, daß die lange Kante eines Blechs über der kurzen Kante des anderen Blechs liegt und umgekehrt. Zur Verdeutlichung sind die Bleche mit einem Abstand voneinander dargestellt. Die Bleche 1 und 2 haben die gleiche Form; sie sind aus einem Band mit der Breite 1 hergestellt, dessen Enden symmetrisch im Winkel von 45° bezüglich seiner parallelen Ränder abgeschnitten sind. Auf diese Weise entsteht ein Magnetkern in der allgemeinen Form eines Parallelepipeds, bei dem an jedem Ende ein prismatischer Teil mit einem Volumen von (1 L)/2 ausgeschnitten ist, wobei L die Dicke des Blechpakets ist; das Volumen des Parallelepipeds ist somit um ein Gesamtvolumen von IL verringert, was im allgemeinen einen bedeutenden Anteil ausmacht. Infolge des geringen Gewichts des verwendeten Magnetblechs werden auch die Herstellungskosten verringert, und der Schrägschnitt verursacht keinerlei Abfall.

Fig.2 zeigt eine Profilansicht einer mit einem in Fig.1 dargestellten Kern ausgestatteten Selbstinduktionsspule. Auf diesem Kern ist eine Spule 3 angebracht, deren Windungen symmetrisch zu beiden Seiten eines Mittelabschnitts bezüglich seiner zum Kern senkrechten Mittelebene derart in Stufen gewickelt sind, daß die äußeren Windungen fortschreitend in dem Maß kleiner werden, in dem sie vom Mittelabschnitt entfernt sind.

Messungen haben ergeben, daß eine derart aufgebaute Selbstinduktionsspule im wesentlichen den gleichen Selbstinduktionskoeffizienten wie eine Spule mit gleicher Windungszahl aufweist, die das gestrichelt dargestellte Profil hat und deren mittlere Windungslänge folglich größer wäre, was einem höheren Kupfergewicht entspräche. Da die dargestellte

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Spule andererseits eine größere äußere Kühlfläche aufweist, kann der Querschnitt der Spulenleiter verringert werden, so daß sich ein zusätzlicher Gewinn an Kupfergewicht ergibt.

Somit ist zu erkennen, daß die Verwendung des beschriebenen Magnetkerns, der im Vergleich zu einem parallelepipedischen Kern mit gleichen Aussenabmessungen selbst bereits ein verringertes Gewicht hat, die Verwendung einer Spule gestattet, deren Gewicht geringer als das einer herkömmlichen Spule ist. Diese Kombinationswirkung ergibt also eine Selbstinduktionsspule, deren Gesamtgewicht wesentlich geringer als das bekannter Selbstinduktionsspulen mit den gleichen elektrischen Eigenschaften ist.

Die in der Zeichnung dargestellte Selbstinduktionsspule kann mit Hilfe von Keilstücken 4 und 5 befestigt werden, die in die prismatischen Ausnehmungen an den Enden des Kerns eingreifen und mittels Bolzen 6 zusammengefügt sind, die mit Querträgern 7 und 8 miteinander verbunden sind. Die auf diese Weise gebildete Anordnung ist sehr widerstandsfähig gegen Erschütterungen .

Die oben beschriebene Selbstinduktionsspule , deren Streufeld wenig über die Wicklung hinausreicht, kann von einem nicht dargestellten geteilten Stahlring umgeben sein, der als Magnettschirm dient und der gleichzeitig als Belüftungsmantel verwendet werden kann.

Patentansprüche

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Claims (2)

1. Patentansprüche

   iJ Siebdrossel mit einem Magnetkern und einer Wicklung, -^ dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkern aus einem Paket aus trapezförmigen Blechen besteht, deren Parallelkanten abwechselnd derart vertauscht sind, daß der Kern allgemein die Form eines Parallelepipeds hat, das an jedem Ende einen Ausschnitt in Form eines Dreieckprismas aufweist, und daß die Länge der äußeren Windungen der Wicklung durch abgestuftes Wickeln von den den Mittelteil des Magnetkerns umgebenden Windungen bis zu den die Magnetkernenden umgebenden Windungen fortschreitend abnimmt.
2. 2. Siebdrossel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu ihrer Befestigung zwei über Bolzen verbundene V-förmige Profilstücke vorgesehen sind, die in die prismenförmigen Ausschnitte an den Enden des Magnetkerns eingreifen.

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