DE4311126C2 - Stromkompensierte Mehrfachdrossel in Kompaktbauweise - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine stromkompensierte Mehrfachdrossel in Kompaktbauweise, die zumindest zwei elektrische Leiter so­ wie zugehörige Kerne hoher Permeabilität besitzt und Kompo­ nenten zur symmetrischen und asymmetrischen Entstörung auf­ weist.

Eine derartige Mehrfachdrossel ist aus DE 86 34 584 U1 be­ kannt. Dort besteht die Drossel aus einem bewickelten magne­ tischen Kern, wobei die Einzelwindungen der elektrischen Wicklungen in ihren außerhalb des Kerninneren liegenden Strukturen in Außenkernen mit hoher Sättigungsmagnetisierung geführt sind.

Hochwertige EMV-Filter für Anlagen, geschirmte Räume und Sy­ steme werden für Störfrequenzen bis zu mehreren GHz und hohen Nennströmen bis zu einigen 1.000 A ausgelegt. Hierfür ist es erforderlich, daß die in den Filtern verwendeten Drosseln einen geringen Gleichstromwiderstand für symmetrische und asymmetrische Entstörung mit sehr hoher Dämpfung aufweisen, die einen kleinen Spannungsabfall und damit eine geringe Ver­ lustleistung zur Folge haben. Ferner ist es erwünscht, Dros­ seln mit kleiner Baugröße und geringem Gewicht herzustellen, die kaskadierbar (Modulbauweise) sind.

Bisher werden in Filtern stromkompensierte Drosseln (für sym­ metrische und asymmetrische Entstörung) in Wickeltechnik, so­ wie Stabkerndrosseln für symmetrische Entstörung verwendet. Die Drosseln müssen für den Nennstrom ausgelegt werden. Durch die Wickeltechnik, sowie durch die notwendige Anzahl elektri­ scher Verbindungen der Komponenten für symmetrische und asym­ metrische Entstörung wird der Gleichstromwiderstand erhöht, der dadurch ein bedeutendes Kriterium für den mechani­ schen Aufbau und die elektrischen Eigenschaften der Drossel ist.

Höhere Induktivität bedeutet mehr Windungen, dadurch höheren ohmschen Widerstand und bei gleicher Strombelastung (Nenn­ strom) einen höheren Spannungsabfall und somit eine höhere Verlustleistung (Verlustwärme). Durch eine höhere Windungs­ zahl wird auch die Strombelastung (Sättigungsverhalten) der Drossel negativ beeinflußt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine stromkompensierte Mehrfachdrossel der eingangs genannten Art anzuführen, die die weiter oben beschriebenen Anforderungen erfüllt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kombination der folgenden Maßnahmen gelöst: die Komponente zur asymmetrischen Entstörung besteht aus mindestens einem Kern, in dessen In­ nenraum die elektrischen Leiter verlaufen, bei der Komponente zur symmetrischen Entstörung ist mindestens ein elektrischer Leiter durch entsprechende Formgebung mit zumindest einem aufgebrachten Kern versehen, und Endbereiche der elektrischen Leiter sind mit Außen- und/oder Innengewinde versehen, der­ art, daß die Drossel mit zumindest einem weiteren elektri­ schen Bauelement ohne zusätzlichen Aufwand kaskadierbar ist.

Die elektrischen Leiter können entweder als flexible Leiter, als Massiv- oder als Hohlleiter ausgebildet sein.

Die Erfindung wird anhand der folgenden Ausführungsbeispiele erläutert.

In der dazugehörenden Zeichnung zeigen

Fig. 1 die Ansicht einer stromkompensierten Mehrfachdrossel

Fig. 2 ein Schnittbild der in Fig. 1 dargestellten Drossel und

Fig. 3 ein Schaltbild der in Fig. 1 dargestellten Drossel.

In der Fig. 1 ist eine Drossel mit vier elektrischen Leitern 2 dargestellt, die mit L1, L2, L3 und N bezeichnet sind. Die elektrischen Leiter 2 sind im Innern von zwei Kernen 1 mit sehr hoher Permeabilität geführt, wodurch eine stromkompen­ sierte Drossel mit einer Windung entsteht. Dies ergibt die Komponente U für die asymmetrische Entstörung. Die elektri­ schen Leiter 2 sind sowohl zu den hochpermeablen Kernen 1 als auch untereinander und gegen andere leitende Materialien elektrisch iso­ liert aufgebaut. Hierzu werden beispielsweise die Leiter 2 mittels Haltern aus isolierendem Material auf Abstand gehal­ ten. Durch die Konstruktion der Halter wird ein verbes­ sertes Kurzschlußverhalten der gesamten Drossel erreicht.

Außerhalb der Komponente U für die asymmetrische Entstörung weisen die elektrischen Leiter 2 im Bereich 4 eine solche Formung auf, daß ein Aufbringen der Kerne 5 für die symme­ trische Komponente der Entstörung ermöglicht wird.

In der Fig. 2, die den in der Fig. 1 angegebenen Schnitt in der Ebene II-II darstellt, ist zu erkennen, daß die elektrischen Leiter L1, L2, L3, N derart gestaltet werden, daß die Kerne 5 auf die einzelnen elektrischen Leiter aufgebracht werden können. Ferner ist aus der Fig. 2 zu erkennen, daß die einzel­ nen elektrischen Leiter durch eine kreuzförmige Isolierung 3 elektrisch voneinander isoliert sind.

In den Endbereichen 6 der elektrischen Leiter 2 sind Außen- und/oder Innengewinde ange­ ordnet, die zur Befestigung der Ein- bzw. Ausgangsleitungen einer weiteren Drossel oder eines oder mehrerer Mehrfach­ durchführungskondensatoren verwendet werden können.

Durch die Möglichkeit der Verwendung von Stromleitern 2 mit großen Abmessungen im Querschnitt und von in der Anzahl re­ duzierten Verbindungsstellen wird der ohmsche Widerstand minimiert. Der Spannungsabfall und somit auch die Verlustlei­ stung wird durch diese Ausführungsform auf ein Minimum redu­ ziert.

Durch Einsparung von Material, bedingt durch den Kontaktauf­ bau, kann die Drossel raumsparend und dadurch mit geringem Gewicht aufgebaut werden.

Durch Hinzufügen bzw. Entfernen von Kernen kann die Drossel in der Induktivität an verschiedene Anforderungen (Dämp­ fungsanforderungen) angepaßt werden.

Die stromführenden Leiter 2 bestehen aus entsprechendem Werkstoff, wobei sowohl starre als auch flexible Leiter sowie auch Rohre (Hohlleiter) verwendet werden können.

Die Form der Leiter 2 hängt von der Verwendung der Drossel bzw. von weiteren Anschlußmöglichkeiten ab.

Claims (4)

1. Stromkompensierte Mehrfachdrossel in Kompaktbauweise, die zumindest zwei elektrische Leiter sowie zugehörige Kerne hoher Permeabilität besitzt und Komponenten zur symmetrischen und asymmetrischen Entstörung aufweist, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Maßnahmen:
die Komponente (U) zur asymmetrischen Entstörung besteht aus mindestens einem Kern (1), in dessen Innenraum die elektri­ schen Leiter (2) verlaufen, bei der Komponente (S) zur symme­ trischen Entstörung ist mindestens ein elektrischer Leiter (2) durch entsprechende Formgebung mit zumindest einem aufge­ brachten Kern (5) versehen, und Endbereiche (6) der elektri­ schen Leiter (1) sind mit Außen- und/oder Innengewinde verse­ hen, derart daß die Drossel mit zumindest einem weiteren elektrischen Bauelement ohne zusätzlichen Aufwand kaskadier­ bar ist.

2. Mehrfachdrossel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Leiter (2) als Massivleiter ausgebildet sind.

3. Mehrfachdrossel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Leiter (2) flexibel ausgebildet sind.

4. Mehrfachdrossel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Leiter (2) als Hohlleiter ausgebildet sind.