EP3018664B1 - Magnetkern für eine elektrische Induktionseinrichtung - Google Patents

Magnetkern für eine elektrische Induktionseinrichtung Download PDF

Info

Publication number
EP3018664B1
EP3018664B1 EP14192071.0A EP14192071A EP3018664B1 EP 3018664 B1 EP3018664 B1 EP 3018664B1 EP 14192071 A EP14192071 A EP 14192071A EP 3018664 B1 EP3018664 B1 EP 3018664B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
yoke
laminated
core
pressing
winding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP14192071.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3018664A1 (de
Inventor
Jörg FINDEISEN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to EP14192071.0A priority Critical patent/EP3018664B1/de
Publication of EP3018664A1 publication Critical patent/EP3018664A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3018664B1 publication Critical patent/EP3018664B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F3/00—Cores, Yokes, or armatures
    • H01F3/02—Cores, Yokes, or armatures made from sheets
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/24—Magnetic cores
    • H01F27/245—Magnetic cores made from sheets, e.g. grain-oriented
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/24—Magnetic cores
    • H01F27/26—Fastening parts of the core together; Fastening or mounting the core on casing or support
    • H01F27/263—Fastening parts of the core together

Definitions

  • the invention relates to a magnetic core for an electrical induction device with the features according to the preamble of patent claim 1.
  • Such a magnetic core is from the WO 2011/133391 already known.
  • the magnetic core shown there has three legs that are connected to each other by an upper and a lower yoke.
  • the legs and the yokes are composed of laminated cores, the laminated cores abutting one another, so that their outer contour forms a step.
  • the centers of the laminated cores of one of the legs lie on a straight line.
  • the centers of the laminated cores are offset from one another.
  • Three-phase transformers are known from the field of electrical power distribution technology, in which the iron core consists of legs lying in one plane and of upper and lower yoke beams which connect the legs. The legs are surrounded by windings that are insulated from each other and from earth. In order to easily control the radial winding forces that occur in the event of a short circuit, windings with circular coils, which are placed on the legs of the transformer core, are preferred for power transformers of the type described. In order to achieve a high filling factor for the core leg (optimal filling of the circular cross-section of the winding with magnetic material), the cross-section of the legs is usually circular with a multi-step edge. In the case of three-leg three-phase transformers, the gradation of the leg is usually continued in the yoke to obtain the same cross-section for each step across the entire magnetic circuit and to ensure a smooth magnetic flux.
  • the object of the invention is to achieve a magnetic flux which is better than that of the prior art in stepped magnetic cores.
  • At least one of the legs of the magnetic core carries a winding and this leg carrying the winding is circular in cross-section with a stepped outer edge and the centers of the laminated cores of this leg lie on a straight line and in at least one of those adjacent to this leg Yokes of the laminated cores are aligned in such a way that the laminated core of the outer laminated core is offset in relation to the central laminated core in the direction of this leg to form a yoke cross-sectional area in which the geometric center of gravity is shifted in the direction of this leg relative to the center of the laminated core.
  • a significant advantage of the magnetic core is that it is due to the grading of the laminations in the yoke or yokes provided by the invention or by the change from a circular yoke cross section at the leg interface to a magnetic path that is reduced from step to step (compared to conventional ones) Magnetic cores with a circular yoke cross-section) and therefore the required core sheet material can be reduced and weight reduced.
  • the reduction in the core sheet material advantageously also leads to a reduction in the magnetic reversal losses. Also can be Avoid steps in the area of the yoke edge facing the leg, so that the number of electrical peaks that occur can be reduced (compared to conventional magnetic cores).
  • the laminated core of the outer laminated cores are offset in the direction of the leg in such a way that the laminated core of the outer laminated core is closer to the leg than the laminated core of the middle laminated core.
  • the laminated cores are pressed together by means of a pressing device which has at least two pressing units, of which at least one pressing unit, preferably the pressing unit or a pressing unit close to the leg, compresses all the laminating stacks of the yoke and at least one pressing unit, preferably the one or a distal leg Press unit, only compresses a subset of the sheet packs of the yoke.
  • a pressing device which has at least two pressing units, of which at least one pressing unit, preferably the pressing unit or a pressing unit close to the leg, compresses all the laminating stacks of the yoke and at least one pressing unit, preferably the one or a distal leg Press unit, only compresses a subset of the sheet packs of the yoke.
  • the laminated cores are preferably aligned in such a way that - viewed in cross-section and transverse to the stacking direction of the laminations - the centers of the laminated cores lie on a curvilinear curve which is axisymmetric with respect to the center of the central laminated core or the central laminated core.
  • the laminated cores form a straight yoke edge at the interface to the leg.
  • the laminated cores of the yoke and the leg face each other in pairs on the end edge side.
  • the step height of the step corresponds in each case to twice the step height of the step which the sheet metal packs of the leg lying opposite on the end edge side have.
  • the step on the side facing away from the leg corresponds to twice the offset of the laminated cores in the yoke or if the step in the area of the yoke corresponds to twice the step in the area of the leg.
  • the yoke and leg plates preferably have the same width for each step.
  • the cross-sectional areas of the yoke and leg are preferably of the same size.
  • each laminated core of the yoke is in each case preferably the same size as the laminated core height of the laminated core of the leg, which is opposite on the end edge side.
  • At least one of the press units of the yoke preferably has tensioning belts for transmitting the press force.
  • At least one of the pressing units has pressing bolts which press two pressing elements lying on the outside of the yoke and lying opposite one another, for example in the form of pressing bars, on the yoke.
  • the pressing units which each press a partial region of the yoke height are each provided with their own pressing bars which distribute the pressing force longitudinally in the yoke direction.
  • the press bars opposite the leg are directly connected to the winding support or the winding tensioning device.
  • the press bars of the yoke press unit remote from the leg are preferably spatially and non-positively separated from the winding support and winding tensioning device.
  • a press unit of at least one yoke is provided with press bars arranged along the yoke and if these press bars are each made of a metallic material and are at least partially provided on the side opposite the winding with a round end surface forming an electrical shield.
  • the distance between the round end surface and the winding edge the winding is preferably equal to or less than the distance from the yoke edge to the winding.
  • At least one support element is provided for the axial bracing of a winding located on the leg, which is at least partially beveled in the direction of the yoke, and the offset of the centers of the outer laminated core of the yoke is designed such that the gradation of the yoke follows the contour of the bevel of the support element.
  • the laminated cores of the yoke located under the winding are preferably displaced relative to the center of the central laminated core of the yoke in such a way that the yoke edge forms a line on the side facing the leg and the winding support for supporting the winding is at least partially supported directly on this yoke edge.
  • the Figure 1 shows a section of a magnetic core 1 for an electrical induction device.
  • the magnetic core 1 comprises an upper yoke 3, a lower yoke 4 and a leg 2 covered by a winding 10 of the induction device, which is arranged between the upper yoke 3 and the lower yoke 4.
  • the winding 10 of the induction device is placed on the leg 2.
  • the upper yoke 3 is formed by laminated cores 31 which are pressed onto one another by means of a pressing device 9.
  • the pressing device 9 comprises a lower pressing unit 91, which is arranged adjacent to the leg 2, and an upper one Press unit 92, which is spatially separated from leg 2 by press unit 91.
  • the two press units 91 and 92 in the exemplary embodiment according to FIG Figure 1 in each case two press beams 93, which by means of Figure 1 Press bolts, not shown, are pressed together.
  • the laminated cores 31 of the upper yoke 3 are in accordance with the magnetic core 1 Figure 1 aligned in such a way that the laminated core of the outer laminated core is offset in relation to the central laminated core in the direction of the leg 2 to form a yoke cross-sectional area in which the geometrical center of gravity FP is shifted in the direction of the leg 2 relative to the laminated core M of the central laminated core.
  • the mechanical tensioning of the winding 10 in the region of the leg 2 serves at the interface to the upper yoke 3 in the magnetic core 1 according to FIG Figure 1 a winding tensioning device 11, which comprises two support elements 110 and 111.
  • the two support elements 110 and 111 each have a sloping edge 112 in the direction of the center of the leg 2 or the center of the yoke of the upper yoke 3, to the course of which the lower yoke edge 32 of the upper yoke 3 is adapted.
  • the offset of the laminated cores 31 or the grading of the laminated cores 31 is as in FIG Figure 1 shown in the yoke edge area chosen accordingly.
  • the Figure 1 also shows the design of the lower yoke 4 in more detail. It can be seen that that lower yoke 4 is formed by laminated cores 41 which are pressed together by means of a pressing device 9.
  • the pressing device 9 comprises an upper pressing unit 91, which is arranged adjacent to the leg 2, as well as a pressing unit 92 arranged away from the leg 2.
  • the two press units 91 and 92 each have opposing press beams 93 which are pressed together by means of press bolts (not shown).
  • the laminated cores 41 are aligned in the lower yoke 4 in such a way that the laminated core of the outer laminated cores are offset in relation to the central laminated core in the direction of the leg 2 to form a yoke cross-sectional area, in which the geometrical center of gravity FP is opposite the central plate M of the central laminated core in the direction of Leg 2 is shifted.
  • the offset of the laminated cores 41 is also selected such that a straight yoke edge 42 is formed at the interface to the leg 2, on which a winding support 12, which carries the winding 10, rests.
  • the yoke edge of the lower yoke 4 facing the leg 2 is preferably straight, whereas the lower yoke edge 32 of the upper yoke 3 is preferably non-straight with a view to adapting the yoke edge to the support elements 110 and 111.
  • An insulation arrangement 101 is preferably provided between the winding support 12 and the winding and between the support elements 110 and 111.
  • the Figure 2 shows the cross section of the leg 2 of the magnetic core 1 according to Figure 1 in cross section. It can be seen that the leg 2 is formed from a large number of laminated cores 21. In cross section, the leg 2 is circular with a stepped outer edge. The centers of the laminated cores of the leg 2 lie on a straight line 22.
  • the Figure 3 shows in cross section a further embodiment for an upper yoke 3, which in accordance with the magnetic core 1 Figure 1 can be used. It can be seen that the centers of the laminated cores 31 lie on a curvilinear curve 36, which is preferably axially symmetrical with respect to the center of the upper yoke 3. In addition, the Figure 3 recognize that the area center of gravity FP of the upper yoke 3 is shifted in the direction of the lower yoke edge 32 relative to the center of the laminated core M of the central laminated core.
  • FIG. 4 shows again the lower yoke of the magnetic core 1 according to Figure 1 in cross section. It can be seen that the laminated core of the laminated core 41 of the lower yoke 4 lies on a curvilinear curve 46, which is preferably axially symmetrical with respect to the center of the central laminated core of the lower yoke 4.
  • FIG. 4 shows the offset of the center of gravity FP relative to the center of the laminated core M of the central laminated core of the lower yoke 4; it can be seen that the area center of gravity FP is in the direction of the winding support 12 (cf. Figure 1 ) adjacent yoke edge 42 is displaced.
  • the Figure 5 shows an embodiment of a three-legged magnetic core 1 for an electrical induction device which has three windings 10 in addition to the magnetic core 1. Each of the windings 10 is placed on one leg 2 of the three-legged magnetic core 1.
  • the Figure 5 also shows press bolts 94, which are used for pressing the laminated cores of the upper yoke 3 or the lower yoke 4.
  • the pressing bolts 94 preferably form components of pressing units, for example those such as the pressing units 91 and 92 according to FIG Figure 1 , of which at least one preferably does not cover the entire layer thickness of the respective yoke and of which at least another preferably comprises the entire layer thickness of the respective yoke.
  • segmentation of the respective yoke can be provided in a section 3a or 4a close to the leg and a section 3b or 4b remote from the leg, as indicated by lines L in FIG Figure 5 is indicated.
  • the Figure 6 shows the pressing of the laminated core at the upper yoke 3 of the magnetic core 1 according to Figure 5 exemplary in more detail.
  • a pressing device 9 can be seen, which comprises a pressing unit 91 and a pressing unit 92.
  • the press unit 91 has two opposing press beams 93, press bolts 94 and two press insert elements 95.
  • the function of the press insert elements 95 is to ensure a uniform contact pressure across laminated core stages.
  • the press unit 91 is used to compress all of the sheet packs of the yoke.
  • the press unit 92 also has two press beams 93, press bolts 94 and two press insert elements 95. In contrast to the pressing unit 91, the pressing unit 92 only compresses a subset of the laminated cores of the yoke.
  • the Figure 7 shows the two pressing devices 91 and 92 according to Figure 6 closer in detail in a three-dimensional view diagonally from the side.
  • the Figure 8 shows a preferred, modified embodiment for the pressing unit 91, which is directly adjacent to the winding 10.
  • the press bars 93 of the press unit 91 are each equipped with an electrical shield 96 in the region of their lower bar edges opposite the winding 10.
  • the electrical shield preferably has a round end face in cross section, the distance to the winding edge of which Winding 10 is equal to or smaller than the distance of the lower yoke edge 32 of the yoke 3 from the winding 10.
  • the press bars 93 and the electrical shield 96 are preferably made of metallic material.
  • the complete elimination of a step in the area of the lower yoke edge 32 facing the winding 10 already reduces the number of electrical peaks that occur (compared to conventional magnetic cores with circular yokes and a non-straight yoke edge).
  • the yoke edge 32 facing the winding 10 is shielded by the electrical shield 96 integrated in the pressing unit 91.
  • the pressing unit 91 is preferably extended downwards in such a way that a protrusion to the yoke edge 32 is formed, and the pressing unit 91 is preferably rounded in the region of this overlap.
  • the Figure 9 shows an embodiment of a three-legged magnetic core 1 for an induction device which is equipped with three windings 10. It can be seen that the three legs 2 of the magnetic core 1 are connected to one another by means of an upper yoke 3 and a lower yoke 4.
  • Tensioning bands 200 are provided for bracing the laminated cores of the upper yoke 3 and the lower yoke 4, which straps can be guided through holes or slots in the respective yoke.
  • a segmentation of the respective yoke can be provided in a section close to the leg and a section remote from the leg, so that each of the tensioning bands 200 braces either the segment remote from the leg or the segment close to the leg.
  • the segmentation into a segment distal to or away from the leg please refer to the explanations in connection with the Figure 5 referenced, which apply here analogously.
  • the Figure 10 shows in a cross section an embodiment for bracing the upper yoke 3 and the lower yoke 4 according to Figure 9 closer in detail.
  • the two press units 91 and 92 each have a clamping band 200, which is used to clamp the laminated cores of the respective yoke segment.
  • the two press units 91 and 92 preferably also have press insert elements 95, as already described in connection with the Figures 6 and 7 have been explained.
  • the laminated core of the yoke can be segmented into one or more segments remote from the leg and into one or more segments close to the legs; for example, in such a case the leg-near press unit 91 can press the leg-near segment of the yoke and the leg-remote press unit 92 can compress the leg-distal segment of the yoke.
  • the yoke can be provided with holes through which the tensioning straps 200 are pulled.
  • the tensioning straps (200) of the pressing unit (91) close to the leg and the tensioning straps of the pressing unit (92) remote from the leg are advantageously offset in the direction of the yoke axis. This makes it possible for the tensioning straps of the pressing unit close to the leg and the tensioning straps of the pressing unit remote from the leg to each use the same gap between the yoke segments.
  • the number of clamping bands (200) of the pressing unit (92) remote from the leg can be increased compared to the number of clamping bands of the pressing unit (91) close to the leg in order to achieve a favorable distribution of the pressing forces on the yoke.
  • the Figure 11 shows the two pressing devices 91 and 92 with the straps 200 according to Figure 10 the upper yoke 3 in a three-dimensional representation in more detail.
  • the Figure 12 shows an embodiment in which the laminated cores 31 of the yoke 3 do not at least partially have the same sheet width as the associated laminated cores of the leg 2.
  • the laminated cores of the leg are designed as in the examples already mentioned such that a leg approximates the circular shape 2 is formed. This is enclosed by the winding 10.
  • the yoke 3 has a reduced number of core stages compared to the leg.
  • a plurality of laminated cores 31 of the yoke have the same sheet width.
  • the cross-sections of the leg and yoke are adapted across the laminated core. This special design enables the core height to be reduced and the pressing units to be simplified.
  • the offset of the respective centers of the laminated cores 31 to one another also takes place here.
  • the laminated cores also form a straight yoke edge 32 on the cutting edge to the leg.
  • the pressing of the yoke is divided into several pressing areas, which are clamped by separate pressing units (91, 92).
  • the pressing devices 91 of the yoke 3 close to the legs are connected to one another by tension elements 98 running parallel to the leg axis for winding bracing.
  • these tension elements 98 can be formed by tension rods lying outside the winding, by tension rods resting on the leg within the winding or by tension elements made of plastic running inside the core or the winding.
  • the fastening elements 99 for lifting the active part are each connected only to the pressing unit 91 of a section of the yoke.
  • the press units 92 remote from the leg preferably have no connection to the winding bracing devices, the winding supports and the tension elements 98 for winding bracing and the fastening elements 99 for lifting the active part.
  • the force effects of these functions therefore need not be taken into account when dimensioning the pressing devices 92 remote from the leg.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Magnetkern für eine elektrische Induktionseinrichtung mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Ein solcher Magnetkern ist aus der WO 2011/133391 bereits bekannt. Der dort gezeigte Magnetkern verfügt über drei Schenkel, die miteinander durch ein oberes sowie ein unteres Joch verbunden sind. Die Schenkel und die Joche sind aus Blechpaketen zusammengesetzt, wobei die Blechpakete aneinander anliegen, so dass ihre Außenkontur eine Stufung ausbildet. In einer Querschnittsansicht liegen die Mitten der Blechpakete eines der Schenkel auf einer geraden Linie. In einer Querschnittsansicht des oberen Joches sind die Mitten der Blechpakete hingegen zueinander versetzt.
  • Weitere solcher Magnetkerne sind aus der CH 341896 , der US4140987 und der GB 673210 bekannt.
  • Aus dem Bereich der elektrischen Energieverteiltechnik sind Drehstromtransformatoren bekannt, bei denen der Eisenkern aus in einer Ebene liegenden Schenkeln sowie aus oberen und unteren Jochbalken besteht, die die Schenkel verbinden. Die Schenkel sind von Wicklungen umschlossen, die gegeneinander und gegen Erde isoliert sind. Um die bei Kurzschluss auftretenden radialen Wicklungskräfte einfach zu beherrschen, werden für Leistungstransformatoren der beschriebenen Art Wicklungen mit kreisförmigen Spulen bevorzugt, welche auf die Schenkel des Transformatorkerns aufgesetzt werden. Um für den Kernschenkel einen hohen Füllfaktor (optimale Füllung des kreisförmigen Querschnitts der Wicklung mit magnetischem Material) zu erreichen, wird der Querschnitt der Schenkel üblicherweise kreisförmig mit mehrfach abgestuftem Rand ausgeführt. Bei dreischenkeligen Drehstromtransformatoren wird die Stufung des Schenkels üblicherweise im Joch fortgeführt, um für jede Stufe über den gesamten Magnetkreis den gleichen Querschnitt zu erhalten und einen störungsfreien Magnetfluss zu gewährleisten.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei gestuften Magnetkernen einen gegenüber dem Stand der Technik verbesserten Magnetfluss zu erreichen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Magnetkern mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Magnetkerns sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Danach ist vorgesehen, dass zumindest einer der Schenkel des Magnetkernes eine Wicklung trägt und dieser die Wicklung tragende Schenkel im Querschnitt kreisförmig mit einem gestuften äußeren Rand ist und die Mitten der Blechpakete dieses Schenkels auf einer geraden Linie liegen und bei zumindest einem der an diesen Schenkel angrenzenden Joche die Blechpakete derart ausgerichtet sind, dass die Blechpaketmitten außenliegender Blechpakete gegenüber der Blechpaketmitte mittlerer Blechpakete in Richtung dieses Schenkels unter Bildung einer Jochquerschnittsfläche versetzt sind, bei der der geometrische Flächenschwerpunkt gegenüber der Blechpaketmitte der mittleren Blechpakete in Richtung dieses Schenkels verschoben ist.
  • Ein wesentlicher Vorteil des Magnetkerns ist darin zu sehen, dass es aufgrund der erfindungsgemäß vorgesehenen Stufung der Blechpakete bei dem oder den Jochen bzw. durch die erfindungsgemäße Abkehr von einem kreisförmigen Jochquerschnitt an der Schenkelschnittstelle zu einem von Stufe zu Stufe verringerten magnetischen Weg (verglichen mit herkömmlichen Magnetkernen mit kreisförmigem Jochquerschnitt) kommt und sich demzufolge das erforderliche Kernblechmaterial verringern und Gewicht reduzieren lässt. Die Verminderung des Kernblechmaterials führt in vorteilhafter Weise auch zu einer Reduzierung der Ummagnetisierungsverluste. Auch lassen sich Stufen im Bereich der dem Schenkel zugewandten Jochkante vermeiden, so dass sich die Anzahl der auftretenden elektrischen Spitzen (verglichen mit herkömmlichen Magnetkernen) reduzieren lässt.
  • Bezüglich des Blechpaketversatzes wird es als besonders vorteilhaft angesehen, wenn die Blechpaketmitten der äußeren Blechpakete in Richtung des Schenkels derart versetzt sind, dass die Blechpaketmitten äußerer Blechpakete dichter am Schenkel liegen als die Blechpaketmitten mittlerer Blechpakete.
  • Erfindungsgemäß sind bei zumindest einem der Joche die Blechpakete mittels einer Presseinrichtung zusammengepresst, die mindestens zwei Presseinheiten aufweist, von denen zumindest eine Presseinheit, bevorzugt die oder eine schenkelnahe Presseinheit, alle Blechpakete des Jochs zusammenpresst und von denen zumindest eine Presseinheit, bevorzugt die oder eine schenkelferne Presseinheit, nur eine Teilmenge der Blechpakete des Jochs zusammenpresst. Mit anderen Worten ist es vorteilhaft, die Pressung des Joches in Richtung Schenkel in mehrere Pressbereiche zu unterteilen, so dass diese zumindest teilweise nicht die gesamte Schichtdicke des Kernjoches umfasst.
  • Vorzugsweise sind die Blechpakete zumindest eines der Joche derart ausgerichtet, dass - im Querschnitt und quer zur Stapelrichtung der Bleche betrachtet - die Mitten der Blechpakete auf einer krummlinigen Kurve liegen, die bezogen auf die Mitte des mittleren Blechpakets oder der mittleren Blechpakete achsensymmetrisch ist.
  • Auch ist es vorteilhaft, wenn bei zumindest einem der Joche die Blechpakete an der Schnittstelle zum Schenkel eine geradlinige Jochkante bilden.
  • Vorzugsweise liegen sich die Blechpakete von Joch und Schenkel jeweils paarweise stirnkantenseitig gegenüber.
  • Auch ist es vorteilhaft, wenn bei den flächig aufeinander liegenden Blechpaketen des Jochs die Stufenhöhe der Stufung jeweils dem Zweifachen der Stufenhöhe der Stufung entspricht, die die stirnkantenseitig gegenüberliegenden Blechpakete des Schenkels aufweisen.
  • Besonders bevorzugt ist es, wenn die Stufung auf der dem Schenkel abgewandten Seite dem Zweifachen des Versatzes der Blechpakete im Joch entspricht bzw. wenn die Stufung im Bereich des Jochs dem Zweifachen der Stufung im Bereich des Schenkels entspricht.
  • Die Joch- und Schenkelbleche weisen für jede Stufe vorzugsweise jeweils die gleiche Breite auf. Die Querschnittsflächen von Joch und Schenkel sind vorzugsweise gleich groß.
  • Die Blechpakethöhe eines jeden Blechpakets des Jochs ist bevorzugt jeweils genauso groß wie die Blechpakethöhe des stirnkantenseitig gegenüberliegenden Blechpakets des Schenkels.
  • Vorzugsweise weist zumindest eine der Presseinheiten des Joches Spannbänder zur Übertragung der Presskraft auf.
  • Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass zumindest eine der Presseinheiten Pressbolzen aufweist, die zwei außenseitig am Joch anliegende und einander gegenüberliegende Presselemente, zum Beispiel in Form von Pressbalken, auf das Joch drücken.
  • Auch ist es vorteilhaft, wenn die jeweils einen Teilbereich der Jochhöhe pressenden Presseinheiten mit jeweils eigenen die Presskraft längs in Jochrichtung verteilenden Pressbalken versehen sind.
  • Vorzugsweise sind nur die dem Schenkel gegenüberliegenden Pressbalken mit der Wicklungsauflage oder der Wicklungsverspannungseinrichtung direkt verbunden. Die Pressbalken der schenkelfernen Jochpresseinheit sind vorzugsweise räumlich und kraftschlüssig von der Wicklungsauflage und Wicklungsverspannungseinrichtung getrennt.
  • Auch ist es vorteilhaft, wenn eine Presseinheit zumindest eines Joches mit längs des Joches angeordneten Pressbalken versehen ist und wenn diese Pressbalken jeweils aus einem metallischen Material gefertigt sind und zumindest teilweise auf der der Wicklung gegenüberliegenden Seite mit einer eine elektrische Abschirmung bildenden runden Abschlussfläche versehen sind. Der Abstand der runden Abschlussfläche zur Wicklungskante der Wicklung ist vorzugsweise gleich dem Abstand der Jochkante zur Wicklung oder kleiner als dieser.
  • Weiterhin wird es als vorteilhaft angesehen, wenn für die axiale Verspannung einer auf dem Schenkel befindlichen Wicklung zumindest ein Abstützelement vorgesehen ist, welches in Richtung Joch zumindest teilweise angeschrägt ist, und der Versatz der Mitten der äußeren Blechpakete des Joches derart gestaltet ist, dass die Stufung des Joches der Kontur der Anschrägung des Abstützelements folgt.
  • Die Blechpakete des unter der Wicklung befindlichen Joches sind gegenüber der Mitte des mittleren Blechpaketes des Joches bevorzugt derart verschoben, dass die Jochkante auf der zum Schenkel zeigenden Seite eine Linie bildet und die Wicklungsauflage zur Lagerung der Wicklung sich zumindest teilweise auf dieser Jochkante direkt abstützt.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigen beispielhaft:
    • Figur 1
    einen Abschnitt eines erfindungsgemäßen Magnetkerns im Querschnitt,
    Figur 2
    einen Schenkel des Magnetkerns gemäß Figur 1 im Querschnitt,
    Figur 3
    ein Ausführungsbeispiel für ein oberes Joch für den Magnetkern gemäß Figur 1 im Querschnitt,
    Figur 4
    ein Ausführungsbeispiel für ein unteres Joch für den Magnetkern gemäß Figur 1 im Querschnitt,
    Figur 5
    ein Ausführungsbeispiel für einen dreischenkeligen Magnetkern,
    Figur 6
    ein Joch des Magnetkerns gemäß Figur 5 im Querschnitt,
    Figur 7
    das Joch gemäß Figur 6 in einer dreidimensionalen Darstellung schräg von der Seite,
    Figur 8
    eine modifizierte Jochausgestaltung mit zusätzlicher elektrischer Abschirmung für den Magnetkern gemäß Figur 5,
    Figur 9
    ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen dreischenkeligen Magnetkern,
    Figur 10
    ein Joch des Magnetkerns gemäß Figur 9 im Querschnitt,
    Figur 11
    das Joch gemäß Figur 10 in einer dreidimensionalen Darstellung schräg von der Seite und
    Figur 12
    das obere Joch eines Ausführungsbeispiels mit Blechpaketen, welche gegenüber den Blechpaketen des Schenkels einen veränderten Querschnitt aufweisen.
  • In den Figuren werden der Übersicht halber für identische oder vergleichbare Komponenten stets dieselben Bezugszeichen verwendet.
  • Die Figur 1 zeigt einen Abschnitt eines Magnetkerns 1 für eine elektrische Induktionseinrichtung. Der Magnetkern 1 umfasst ein oberes Joch 3, ein unteres Joch 4 sowie einen von einer Wicklung 10 der Induktionseinrichtung verdeckten Schenkel 2, der zwischen dem oberen Joch 3 und dem unteren Joch 4 angeordnet ist. Die Wicklung 10 der Induktionseinrichtung ist auf den Schenkel 2 aufgesetzt.
  • Das obere Joch 3 wird durch Blechpakete 31 gebildet, die mittels einer Presseinrichtung 9 aufeinander gepresst werden. Die Presseinrichtung 9 umfasst eine untere Presseinheit 91, die benachbart zum Schenkel 2 angeordnet ist, sowie eine obere Presseinheit 92, die vom Schenkel 2 durch die Presseinheit 91 räumlich getrennt ist.
  • Es lässt sich in der Figur 1 erkennen, dass die untere Presseinheit 91 alle Blechpakete 31 des oberen Jochs 3 zusammenpresst, wohingegen die obere Presseinheit 92 lediglich einige der Blechpakete 31 des oberen Jochs 3, jedoch nicht alle Blechpakete 31 zusammenpresst.
  • Die beiden Presseinheiten 91 und 92 umfassen bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 jeweils zwei Pressbalken 93, die mittels in der Figur 1 nicht dargestellter Pressbolzen zusammengedrückt werden.
  • Die Blechpakete 31 des oberen Jochs 3 sind bei dem Magnetkern 1 gemäß Figur 1 derart ausgerichtet, dass die Blechpaketmitten außenliegender Blechpakete gegenüber der Blechpaketmitte mittlerer Blechpakete in Richtung des Schenkels 2 unter Bildung einer Jochquerschnittsfläche versetzt sind, bei der der geometrische Flächenschwerpunkt FP gegenüber der Blechpaketmitte M der mittleren Blechpakete in Richtung des Schenkels 2 verschoben ist.
  • Zur mechanischen Verspannung der Wicklung 10 im Bereich des Schenkels 2 dient an der Schnittstelle zum oberen Joch 3 bei dem Magnetkern 1 gemäß Figur 1 eine Wicklungsverspannungseinrichtung 11, die zwei Abstützelemente 110 und 111 umfasst. Die beiden Abstützelemente 110 und 111 weisen in Richtung der Schenkelmitte des Schenkels 2 bzw. der Jochmitte des oberen Jochs 3 jeweils eine schräg verlaufende Kante 112 auf, an deren Verlauf die untere Jochkante 32 des oberen Jochs 3 angepasst ist. Um die Anpassung der Jochkante 32 an die Form der Abstützelemente 110 und 111 zu ermöglichen, ist der Versatz der Blechpakete 31 bzw. die Stufung der Blechpakete 31 wie in Figur 1 gezeigt im Jochrandbereich entsprechend gewählt.
  • Die Figur 1 zeigt darüber hinaus die Ausgestaltung des unteren Jochs 4 näher im Detail. Es lässt sich erkennen, dass das untere Joch 4 durch Blechpakete 41 gebildet ist, die mittels einer Presseinrichtung 9 aufeinandergepresst werden. Die Presseinrichtung 9 umfasst eine obere Presseinheit 91, die dem Schenkel 2 gegenüber benachbart angeordnet ist, sowie eine vom Schenkel 2 entfernt angeordnete Presseinheit 92.
  • Die beiden Presseinheiten 91 und 92 weisen jeweils gegenüberliegende Pressbalken 93 auf, die mittels nicht dargestellter Pressbolzen aufeinandergedrückt werden.
  • Die Blechpakete 41 sind bei dem unteren Joch 4 derart ausgerichtet, dass die Blechpaketmitten außenliegender Blechpakete gegenüber der Blechpaketmitte mittlerer Blechpakete in Richtung des Schenkels 2 unter Bildung einer Jochquerschnittsfläche versetzt sind, bei der der geometrische Flächenschwerpunkt FP gegenüber der Blechmitte M der mittleren Blechpakete in Richtung des Schenkels 2 verschoben ist. Der Versatz der Blechpakete 41 ist darüber hinaus derart gewählt, dass an der Schnittstelle zum Schenkel 2 eine geradlinige Jochkante 42 gebildet wird, auf der eine Wicklungsauflage 12, die die Wicklung 10 trägt, aufliegt.
  • Mit anderen Worten ist die dem Schenkel 2 zugewandte Jochkante des unteren Jochs 4 vorzugsweise geradlinig, wohingegen die untere Jochkante 32 des oberen Jochs 3 mit Blick auf eine Anpassung der Jochkante an die Abstützelemente 110 und 111 vorzugsweise ungeradlinig ist.
  • Zwischen der Wicklungsauflage 12 und der Wicklung sowie zwischen den Abstützelementen 110 und 111 ist vorzugsweise jeweils eine Isolieranordnung 101 vorgesehen.
  • Die Figur 2 zeigt den Querschnitt des Schenkels 2 des Magnetkerns 1 gemäß Figur 1 im Querschnitt. Es lässt sich erkennen, dass der Schenkel 2 aus einer Vielzahl an Blechpaketen 21 gebildet ist. Im Querschnitt ist der Schenkel 2 kreisförmig mit einem gestuften äußeren Rand. Die Mitten der Blechpakete des Schenkels 2 liegen auf einer geraden Linie 22.
  • Die Figur 3 zeigt im Querschnitt ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein oberes Joch 3, das bei dem Magnetkern 1 gemäß Figur 1 eingesetzt werden kann. Es lässt sich erkennen, dass die Mitten der Blechpakete 31 auf einer krummlinigen Kurve 36 liegen, die vorzugsweise - bezogen auf die Jochmitte des oberen Jochs 3 - achsensymmetrisch ist. Darüber hinaus lässt die Figur 3 erkennen, dass der Flächenschwerpunkt FP des oberen Jochs 3 gegenüber der Blechpaketmitte M der mittleren Blechpakete in Richtung der unteren Jochkante 32 verschoben ist.
  • Die Figur 4 zeigt nochmals das untere Joch des Magnetkerns 1 gemäß Figur 1 im Querschnitt. Es lässt sich erkennen, dass die Blechpaketmitten der Blechpakete 41 des unteren Jochs 4 auf einer krummlinigen Kurve 46 liegen, die - bezogen auf die Mitte des mittleren Blechpakets des unteren Jochs 4 - vorzugsweise achsensymmetrisch ist. Darüber hinaus zeigt die Figur 4 den Versatz des Flächenschwerpunkts FP gegenüber der Blechpaketmitte M des mittleren Blechpakets des unteren Jochs 4; es lässt sich erkennen, dass der Flächenschwerpunkt FP in Richtung auf die an die Wicklungsauflage 12 (vgl. Figur 1) angrenzende Jochkante 42 verschoben ist.
  • Die Figur 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen dreischenkeligen Magnetkern 1 für eine elektrische Induktionseinrichtung, die neben dem Magnetkern 1 drei Wicklungen 10 aufweist. Jede der Wicklungen 10 ist jeweils auf einem Schenkel 2 des dreischenkeligen Magnetkerns 1 aufgesetzt.
  • Die Figur 5 zeigt darüber hinaus Pressbolzen 94, die zum Verpressen der Blechpakete des oberen Jochs 3 bzw. des unteren Jochs 4 dienen. Die Pressbolzen 94 bilden vorzugsweise Bestandteile von Presseinheiten, beispielsweise solchen wie den Presseinheiten 91 und 92 gemäß Figur 1, von denen zumindest eine vorzugsweise nicht die gesamte Schichtdicke des jeweiligen Jochs erfasst und von denen zumindest eine andere vorzugsweise die gesamte Schichtdicke des jeweiligen Jochs umfasst.
  • Bei dem oberen Joch 3 und dem unteren Joch 4 kann eine Segmentierung des jeweiligen Jochs in einem schenkelnahen Abschnitt 3a bzw. 4a und einem schenkelfernen Abschnitt 3b bzw. 4b vorgesehen sein, wie dies durch Linien L in der Figur 5 angedeutet ist.
  • Die Figur 6 zeigt die Verpressung der Blechpakete beim oberen Joch 3 des Magnetkerns 1 gemäß Figur 5 beispielhaft näher im Detail. Man erkennt eine Presseinrichtung 9, die eine Presseinheit 91 sowie eine Presseinheit 92 umfasst. Die Presseinheit 91 weist zwei gegenüberliegende Pressbalken 93, Pressbolzen 94 sowie zwei Pressbeilageelemente 95 auf. Die Funktion der Pressbeilageelemente 95 besteht darin, einen gleichmäßigen Anpressdruck über Blechpaketstufen hinweg zu gewährleisten. Die Presseinheit 91 dient zum Zusammenpressen aller Blechpakete des Jochs.
  • Die Presseinheit 92 weist ebenfalls zwei Pressbalken 93, Pressbolzen 94 sowie zwei Pressbeilageelemente 95 auf. Im Unterschied zu der Presseinheit 91 presst die Presseinheit 92 lediglich eine Teilmenge der Blechpakete des Jochs zusammen.
  • Die Figur 7 zeigt die beiden Presseinrichtungen 91 und 92 gemäß Figur 6 näher im Detail in einer dreidimensionalen Darstellung schräg von der Seite. Man erkennt die Pressbalken 93, die Pressbolzen 94 sowie die Pressbeilageelemente 95, deren Funktion bereits im Zusammenhang mit der Figur 6 erläutert worden ist.
  • Die Figur 8 zeigt eine bevorzugte, modifizierte Ausgestaltung für die Presseinheit 91, die zu der Wicklung 10 unmittelbar benachbart ist. Es lässt sich erkennen, dass die Pressbalken 93 der Presseinheit 91 im Bereich ihrer der Wicklung 10 gegenüberliegenden unteren Balkenkanten jeweils mit einer elektrischen Abschirmung 96 ausgestattet sind. Die elektrische Abschirmung weist vorzugsweise im Querschnitt eine runde Abschlussfläche auf, deren Abstand zur Wicklungskante der Wicklung 10 gleich oder kleiner ist als der Abstand der unteren Jochkante 32 des Jochs 3 von der Wicklung 10. Die Pressbalken 93 und die elektrische Abschirmung 96 bestehen vorzugsweise aus metallischem Material.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 8 reduziert sich durch den vollständigen Entfall einer Stufung im Bereich der der Wicklung 10 zugewandten unteren Jochkante 32 bereits die Anzahl der auftretenden elektrischen Spitzen (verglichen mit herkömmlichen Magnetkernen mit kreisförmigen Jochen und ungeradliniger Jochkante). Darüber hinaus wird die der Wicklung 10 zugewandte Jochkante 32 durch die in die Presseinheit 91 integrierte elektrische Abschirmung 96 abgeschirmt. Wie erwähnt, wird die Presseinheit 91 vorzugsweise derart nach unten verlängert, dass sich ein Überstand zur Jochkante 32 bildet, und es erfolgt vorzugsweise eine Verrundung der Presseinheit 91 im Bereich dieser Überdeckung.
  • Die Figur 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen dreischenkeligen Magnetkern 1 für eine Induktionseinrichtung, die mit drei Wicklungen 10 ausgestattet ist. Es lässt sich erkennen, dass die drei Schenkel 2 des Magnetkerns 1 mittels eines oberen Jochs 3 und eines unteren Jochs 4 miteinander verbunden sind. Zum Verspannen der Blechpakete des oberen Jochs 3 und des unteren Jochs 4 sind Spannbänder 200, zum Beispiel in Form von Bandagen, vorgesehen, die durch Löcher oder Schlitze im jeweiligen Joch hindurchgeführt sein können. Alternativ kann eine Segmentierung des jeweiligen Jochs in einem schenkelnahen Abschnitt und einem schenkelfernen Abschnitt vorgesehen sein, so dass jedes der Spannbänder 200 entweder das schenkelferne oder das schenkelnahe Segment verspannt. Bezüglich der Segmentierung in ein schenkelfernes oder schenkelnahes Segment sei auf die Erläuterungen im Zusammenhang mit der Figur 5 verwiesen, die hier analog gelten.
  • Die Figur 10 zeigt in einem Querschnitt ein Ausführungsbeispiel für das Verspannen des oberen Jochs 3 bzw. des unteren Jochs 4 gemäß Figur 9 näher im Detail. Man erkennt eine schenkelnahe Presseinheit 91 sowie eine schenkelferne Presseinheit 92, von denen die schenkelnahe Presseinheit 91 alle Blechpakete des Jochs und die schenkelferne Presseinheit 92 eine Teilmenge der Blechpakete des Jochs zusammenpresst. Die beiden Presseinheiten 91 und 92 weisen jeweils ein Spannband 200 auf, das zum Verspannen der Blechpakete des jeweiligen Jochsegments dient. Um eine gleichmäßige Anpresskraft zu erreichen, weisen die beiden Presseinheiten 91 und 92 vorzugsweise auch Pressbeilageelemente 95 auf, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Figuren 6 und 7 erläutert worden sind.
  • Um das Anbringen der Spannbänder 200 wie in Figur 10 gezeigt zu ermöglichen, können die Blechpakete des Jochs in ein oder mehrere schenkelferne und in ein oder mehrere schenkelnahe Segmente segmentiert sein; beispielsweise kann in einem solchen Falle die schenkelnahe Presseinheit 91 das schenkelnahe Segment des Jochs und die schenkelferne Presseinheit 92 das schenkelferne Segment des Jochs zusammenpressen. Alternativ kann das Joch mit Löchern versehen sein, durch die die Spannbänder 200 hindurch gezogen sind.
  • Vorteilhafterweise sind die Spannbänder (200) der schenkelnahen Presseinheit (91) und die Spannbänder der schenkelfernen Presseinheit (92) in Richtung der Jochachse versetzt angeordnet. Somit wird es möglich dass die Spannbänder der schenkelnahen Presseinheit und die Spannbänder der schenkelfernen Presseinheit jeweils den gleichen Spalt zwischen den Jochsegmenten nutzen können.
  • Die Anzahl der Spannbänder (200) der schenkelfernen Presseinheit (92) kann gegenüber der Anzahl der Spannbänder der schenkelnahen Presseinheit (91) erhöht sein, um eine günstige Verteilung der Presskräfte auf das Joch zu erreichen.
  • Die Figur 11 zeigt die beiden Presseinrichtungen 91 und 92 mit den Spannbändern 200 gemäß Figur 10 beim oberen Joch 3 in einer dreidimensionalen Darstellung näher im Detail.
  • Die Figur 12 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Blechpakete 31 des Joches 3 zumindest teilweise nicht die gleiche Blechbreite aufweisen wie die zugeordneten Blechpakete des Schenkels 2. Im Ausführungsbeispiel erfolgt die Auslegung der Blechpakete des Schenkels wie in den bereits vorgenannten Beispielen derart, dass ein der Kreisform angenäherter Schenkel 2 gebildet wird. Dieser ist von der Wicklung 10 umschlossen.
  • Das Joch 3 weist im Ausführungsbeispiel eine gegenüber dem Schenkel verminderte Anzahl von Kernstufen auf. Mehrere Blechpakete 31 des Joches weisen eine gleiche Blechbreite auf. Die Anpassung der Querschnitte von Schenkel und Joch erfolgt im Ausführungsbeispiel Blechpaket übergreifend. Durch diese spezielle Ausführung ist eine Verminderung der Kernhöhe, sowie eine Vereinfachung der Presseinheiten möglich. Auch hier erfolgt der oben beschriebene Versatz der jeweiligen Mitten der Blechpakete 31 zueinander. Die Blechpakete bilden auch in diesem Ausführungsbeispiel an der Schnittkante zum Schenkel eine geradlinige Jochkante 32.
  • Die Pressung des Joches ist in mehrere Pressbereiche unterteilt, die durch getrennte Presseinheiten (91, 92) verspannt werden. Die schenkelnahen Presseinrichtungen 91 des Joches 3 sind durch parallel zur Schenkelachse verlaufende Zugelemente 98 zur Wicklungsverspannung miteinander verbunden. Diese Zugelemente 98 können wie bekannt durch außerhalb der Wicklung liegende Zugstangen, durch innerhalb der Wicklung auf dem Schenkel aufliegende Zugstangen oder durch innerhalb des Kernes oder der Wicklung verlaufende Zugelemente aus Kunststoff gebildet werden.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Befestigungselemente 99 zum Anheben des Aktivteiles jeweils nur mit der Presseinheit 91 eines Abschnittes des Joches verbunden.
  • Bevorzugt weisen die schenkelfernen Presseinheiten 92 keine Verbindung zu den Wicklungsverspanneinrichtungen, den Wicklungsauflagen und den Zugelementen 98 zur Wicklungsverspannung sowie den Befestigungselementen 99 zum Anheben des Aktivteiles auf. Die Kraftwirkungen dieser Funktionen müssen demzufolge bei der Dimensionierung der schenkelfernen Presseinrichtungen 92 nicht berücksichtigt werden.
  • Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Claims (14)

  1. Magnetkern (1) für eine elektrische Induktionseinrichtung, der zumindest zwei Schenkel (2) und mindestens zwei die Schenkel (2) an ihren Enden verbindende Joche (3, 4) aufweist, wobei die Joche (3, 4) und die Schenkel (2) jeweils aus Blechpaketen (21, 31, 41) zusammengesetzt sind und der Querschnitt der Schenkel (2) und der der Joche (3, 4) durch die Blechpaketbreite der aufeinander liegenden Blechpakete (21, 31, 41) und die sich daraus ergebende Stufung bestimmt wird, wobei
    - zumindest einer der Schenkel (2) des Magnetkernes eine Wicklung (10) trägt und dieser die Wicklung (10) tragende Schenkel (2) im Querschnitt kreisförmig mit einem gestuften äußeren Rand ist und die Mitten der Blechpakete (21) dieses Schenkels (2) auf einer geraden Linie liegen und
    - bei zumindest einem der an diesem Schenkel (2) angrenzenden Joche (3, 4) die Blechpakete (31, 41) derart ausgerichtet sind, dass die Blechpaketmitten außenliegender Blechpakete (31, 41) gegenüber der Blechpaketmitte mittlerer Blechpakete (31, 41) in Richtung dieses Schenkels (2) unter Bildung einer Jochquerschnittsfläche versetzt sind, bei der der geometrische Flächenschwerpunkt (FP) gegenüber der Blechpaketmitte der mittleren Blechpakete (31, 41) in Richtung dieses Schenkels (2) verschoben ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass bei zumindest einem der Joche (3, 4) die Blechpakete (31, 41) mittels einer Presseinrichtung zusammengepresst sind, die mindestes zwei Presseinheiten (91, 92) aufweist,
    - von denen zumindest eine Presseinheit (91) alle Blechpakete (31, 41) des Jochs (3, 4) zusammenpresst und
    - von denen zumindest eine Presseinheit (92) nur eine Teilmenge der Blechpakete (31, 41) des Jochs (3, 4) zusammenpresst.
  2. Magnetkern (1) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Blechpaketmitten der äußeren Blechpakete (31, 41) in Richtung des Schenkels (2) derart versetzt sind, dass die Blechpaketmitten äußerer Blechpakete (31, 41) dichter am Schenkel (2) liegen als die Blechpaketmitten mittlerer Blechpakete (31, 41).
  3. Magnetkern (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Blechpakete (31, 41) zumindest eines der Joche (3, 4) derart ausgerichtet sind, dass - im Querschnitt und quer zur Stapelrichtung der Bleche betrachtet - die Mitten der Blechpakete (31, 41) auf einer krummlinigen Kurve liegen, die bezogen auf die Mitte des mittleren Blechpakets oder der mittleren Blechpakete (31, 41) achsensymmetrisch ist.
  4. Magnetkern (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass bei zumindest einem der Joche (4) die Blechpakete (41) an der Schnittstelle zum Schenkel (2) eine geradlinige Jochkante (42) bilden.
  5. Magnetkern (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Stufung im Bereich des Jochs (3, 4) dem Zweifachen der Stufung im Bereich des Schenkels (2) entspricht.
  6. Magnetkern (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Blechpakethöhe eines jeden Blechpakets des Jochs (3, 4) jeweils genauso groß wie die Blechpakethöhe des stirnkantenseitig gegenüberliegenden Blechpakets des Schenkels (2) ist.
  7. Magnetkern (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Presseinheiten (91, 92) durch ein Spannband (200) gebildet ist oder ein Spannband (200) aufweist.
  8. Magnetkern (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Presseinheiten (91, 92) einen Pressbolzen (94) aufweist, der zwei außenseitig am Joch (3, 4) anliegende und einander gegenüberliegende Presselemente auf das Joch (3, 4) drückt.
  9. Magnetkern (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Pressung des Joches (3, 4) in Richtung Schenkelachse in mehrere Pressbereiche unterteilt ist und diese zumindest teilweise nicht die gesamte Schichtdicke des Kernjoches umfassen.
  10. Magnetkern (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils einen Teilbereich der Jochhöhe pressenden Presseinheiten (91, 92) mit jeweils eigenen, die Presskraft längs in Jochrichtung verteilenden Pressbalken (93) versehen sind.
  11. Magnetkern (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass nur die dem Schenkel (2) gegen-Liberliegerider- Pressbalken (93) mit der Wicklungsauflage (12) oder der Wicklungsverspannungseinrichtung (11) in Verbindung stehen.
  12. Magnetkern (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - eine Presseinheit (91, 92) zumindest eines Joches (3, 4) mit längs des Joches (3, 4) angeordneten Pressbalken (93) versehen ist und
    - diese Pressbalken (93) aus einem metallischen Material gefertigt sind und zumindest teilweise auf der der Wicklung (10) gegenüberliegenden Seite mit einer eine elektrische Abschirmung (96) bildenden runden Abschlussfläche versehen sind, deren Abstand von der Wicklungskante (112) der Wicklung (10) genau so groß wie der Abstand zwischen der Jochkante (32) und der Wicklungskante (112) oder kleiner als dieser Abstand ist.
  13. Magnetkern (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - für die axiale Verspannung der auf dem Schenkel (2) befindlichen Wicklung (10) zumindest ein Abstützelement (110, 111) vorgesehen ist, welches in Richtung Joch (3) zumindest teilweise angeschrägt ist, und
    - der Versatz der Mitten der äußeren Blechpakete (31) des Joches (3) derart gestaltet ist, dass die Stufung des Joches (3) der Kontur der Anschrägung des Abstützelements (110, 111) folgt.
  14. Magnetkern (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Blechpakete (41) des unter der Wicklung (10) befindlichen Joches (4) derart gegenüber der Mitte des mittleren Blechpaketes des Joches (4) verschoben sind, dass die Jochkante (42) auf der zum Schenkel (2) zeigenden Seite eine Linie bildet und die Wicklungsauflage (12) zur Lagerung der Wicklung (10) sich zumindest teilweise auf dieser Jochkante (42) direkt abstützt.
EP14192071.0A 2014-11-06 2014-11-06 Magnetkern für eine elektrische Induktionseinrichtung Active EP3018664B1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP14192071.0A EP3018664B1 (de) 2014-11-06 2014-11-06 Magnetkern für eine elektrische Induktionseinrichtung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP14192071.0A EP3018664B1 (de) 2014-11-06 2014-11-06 Magnetkern für eine elektrische Induktionseinrichtung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP3018664A1 EP3018664A1 (de) 2016-05-11
EP3018664B1 true EP3018664B1 (de) 2020-06-17

Family

ID=51846567

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP14192071.0A Active EP3018664B1 (de) 2014-11-06 2014-11-06 Magnetkern für eine elektrische Induktionseinrichtung

Country Status (1)

Country Link
EP (1) EP3018664B1 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017223839A1 (de) * 2017-12-28 2019-07-04 Siemens Aktiengesellschaft Magnetkern mit Rückschlussschenkel
CN109346289B (zh) * 2018-11-09 2021-11-16 王永法 变压器叠铁心及其制备方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB673210A (en) * 1950-02-13 1952-06-04 British Thomson Houston Co Ltd Laminated magnetic cores having improved cooling means
CH341896A (de) * 1955-12-30 1959-10-31 Oerlikon Maschf Geschachtelter Eisenkörper für Transformatoren
GB1094442A (en) * 1964-03-02 1967-12-13 English Electric Co Ltd Laminated magnetic cores for inductive apparatus
DE2324644A1 (de) * 1973-05-16 1974-12-05 Schorsch Gmbh Schichtkern mit wicklungspresskonstruktion und auf schenkeln des kerns angeordneten wicklungen fuer transformatoren oder drosselspulen
JPS5230911U (de) * 1975-08-27 1977-03-04
JPS5272420A (en) * 1975-12-12 1977-06-16 Hitachi Ltd Inner iron type transformer core
CA2797071A1 (en) * 2010-04-22 2011-10-27 Abb Technology Ag A transformer having a stacked core

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None *

Also Published As

Publication number Publication date
EP3018664A1 (de) 2016-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2769391B1 (de) Vorrichtung zur induktiven übertragung elektrischer energie
EP2659497B1 (de) Flachspule für kontaktlose induktive energieübertragung
EP2406799B1 (de) Wicklungsanordnung für einen transformator oder für eine drossel
EP1959459B1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Ringkerns
EP3018664B1 (de) Magnetkern für eine elektrische Induktionseinrichtung
EP3503134B1 (de) Haltevorrichtung zum halten eines weichmagnetischen transformatorenstapelkerns sowie transformator
DE1256313B (de) Verfahren zur Herstellung eines Schirmringes fuer oelgefuellte Transformatoren, Messwandler und Drosselspulen
EP1722996B1 (de) Magnetpol für magnetschwebefahrzeuge
EP2239745B1 (de) Leistungstransformator mit amorphem Kern
EP2079604B1 (de) Magnetpol für magnetschwebefahrzeuge
EP3493229A1 (de) Pressanordnung für wicklungen von transformatoren
EP2735005B1 (de) Pressrahmenstruktur für transformator
DE202011051649U1 (de) Vorrichtung zur induktiven Übertragung elektrischer Energie
EP0477423B1 (de) Rahmenverbundsystem
WO2014135205A1 (de) Elektrischer transformator oder drossel sowie wicklungsanordnung mit abstandshalter
EP2975618A1 (de) Kern für eine elektrische Induktionseinrichtung
DE102017223839A1 (de) Magnetkern mit Rückschlussschenkel
DE3233308C2 (de)
DE2340787A1 (de) Segmentpressung von transformatorenwicklungen mit stuetzzylindern
DE1911682A1 (de) Isolationsanordnung fuer Wicklungen statischer Hochspannungs-Induktionsgeraete
DE3141972A1 (de) Eisenkern fuer elektrische drosseln
DE202013100358U1 (de) Kern für Induktivitätsbauteil und Induktivitätsbauteil
DE1237215B (de) Spannvorrichtung zum Zusammenpressen von einem aus Blechen mit zwischengelegtem Spalt geschichteten Eisenkern fuer Transformatoren
DE1278604B (de) Aus Blechen geschichteter Kern fuer Transformatoren und Drosselspulen
DE1912679A1 (de) Tragschiene fuer Transformatoren

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: FINDEISEN, JOERG

17P Request for examination filed

Effective date: 20161110

RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

17Q First examination report despatched

Effective date: 20181128

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: GRANT OF PATENT IS INTENDED

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20200205

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE PATENT HAS BEEN GRANTED

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R096

Ref document number: 502014014310

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: REF

Ref document number: 1282333

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20200715

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200617

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200617

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200918

Ref country code: FI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200617

Ref country code: NO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200917

REG Reference to a national code

Ref country code: LT

Ref legal event code: MG4D

REG Reference to a national code

Ref country code: NL

Ref legal event code: MP

Effective date: 20200617

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: RS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200617

Ref country code: BG

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200917

Ref country code: HR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200617

Ref country code: LV

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200617

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R081

Ref document number: 502014014310

Country of ref document: DE

Owner name: SIEMENS ENERGY GLOBAL GMBH & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT, 80333 MUENCHEN, DE

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200617

Ref country code: AL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200617

RAP2 Party data changed (patent owner data changed or rights of a patent transferred)

Owner name: SIEMENS ENERGY GLOBAL GMBH & CO. KG

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: RO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200617

Ref country code: EE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200617

Ref country code: SM

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200617

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200617

Ref country code: PT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20201019

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200617

Ref country code: CZ

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200617

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: PL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200617

Ref country code: SK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200617

Ref country code: IS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20201017

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R097

Ref document number: 502014014310

Country of ref document: DE

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200617

26N No opposition filed

Effective date: 20210318

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200617

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200617

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20201106

REG Reference to a national code

Ref country code: BE

Ref legal event code: MM

Effective date: 20201130

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20201130

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20201130

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20201130

Ref country code: IE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20201106

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: 732E

Free format text: REGISTERED BETWEEN 20211202 AND 20211209

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: MM01

Ref document number: 1282333

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20201106

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20201106

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: TR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200617

Ref country code: MT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200617

Ref country code: CY

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200617

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20200617

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20201130

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 20221223

Year of fee payment: 9

Ref country code: DE

Payment date: 20220617

Year of fee payment: 9

P01 Opt-out of the competence of the unified patent court (upc) registered

Effective date: 20231222

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20231106