Spule mit geringer Temperaturabhängigkeit der Selbstinduktion. Gegenstand der Erfindung bildet eine mit einem Kern und einem Mantel aus magne tischem Stoff versehene Spule, die sich durch eine geringe Abhängigkeit der Selbstinduk tion von der Temperatur auszeichnet. Eine solche Spule eignet sich besonders gut zur Anwendung in Fällen, in denen nur ganz geringe Veränderungen der Selbstinduktion zulässig sind, wie dies beispielsweise bei elek trischen Hochfrequenzfiltern der Fall ist.
Die bekannten Hochfrequenzspulen mit Pulverkernen weisen im allgemeinen einen zu hohen Temperaturkoeffizienten :der Selbst induktion auf, um die oben gestellte Bedin gung erfüllen zu können, was häufig auf den grossen Ausdehnungskoeffizienten des zwecks Isolierung des Eisenpulvers verwendeten Iso liermittels zurückzuführen ist. Diese bekann ten Spulen sind somit für die vorher erwähn. ten Zwecke nicht verwendbar.
Erfindungsgemäss wird eine Spule mit kleinem Temperaturkoeffizienten der ,Selbst- induktion in der Weise erhalten, dass die Spule- mit einem Kern und einem Mantel aus magnetisch unterteiltem Material versehen wird, wobei der nicht in der Richtung der Kraftlinien unterteilte Kern eine grössere Per meabilität aufweist als der in der Richtung der Kraftlinien unterteilte Mantel, und dass zwischen Kern und Mantel ein Luftspalt von solchen Ausmassen vorgesehen ist, dass der magnetische Streufluss, der praktisch unab hängig ist von den Längenveränderungen des Luftspaltes infolge thermischer Ausdehnung des Kerns und des Mantels,
mindestens gleich gross wie der Kraftlinienfluss durch den Luft spalt ist.
Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung in zwei Ausführungsbeispielen dargestellt.
Die in Fig. 1 dargestellte Spule besteht aus. einem magnetisch unterteilten gern 1, der beispielsweise aus gegeneinander isolier ten Drähten aus einer Eisennickellegierung mit hoher Permeabilität besteht, um die her um eine Wicklung 2 gelegt ist. Der gern mit der Wicklung ist von einem Mantel 3, z. B. aus gepresstem Eisenpulver, umgeben, der jedoch auch aus anderem Stoff z. B. Magnetit hergestellt sein kann. Zwischen dem Kern und dem Mantel ist ein Luftspalt 4 vorgesehen, dem wegen der hohen Permeabi- lität des Kerns, z.
B. 200 bis 300, eine erheb liche Länge gegeben werden kann, ohne dass infolgedessen die resultierende Permeabilität des magnetischen Kreises als Ganzes zu nie drig wird. Dies würde jedoch der Fall sein, wenn der gern aus einem Stoff mit niedriger Permeabilität, z. B. aus gepresstem Pulver, hergestellt wäre. Infolge der grossen Länge des Luftspaltes tritt ein verhältnismässig gro sser Teil des Gesamtkraftlinienflusses als Streu fluss um den eigentlichen Luftspalt herum zwischen dem gern und dem Mantel auf.
Nun ist gefunden worden, dass, wenn dieser Streufluss mindestens gleich gross wie und zweckmässig grösser ist als der Kraftlinien fluss direkt durch den Luftspalt hindurch, sich ein kleiner Temperaturkoeffizient der Selbstinduktion ergibt. Wie Messungen ge zeigt haben, lässt sich leicht ein Temperatur- koeffizient von 51000 % per Grad Celsius erreichen.
Die Erklärung hierfür ist die, dass die infolge thermischer Ausdehnung des Kerns und Mantels hervorgerufenen Längenverän derungen des Luftspaltes nur den direkt durch den Luftspalt hindurchgehenden Kraftlinien fluss beeinflussen, während der Streufluss nahe zu unverändert bleibt.
Die hohe Permeabilität .des Kernstoffes hat den weiteren Vorteil, dass nur eine geringe Anzahl von Kraftlinien die Wicklung 2 schnei den und somit die Wärmestromverluste in dieser Wicklung gering bleiben, was mit Rück sicht auf einen kleinen Verlustwiderstand der Spule günstig ist.
Ein Nachteil der in Fig. 1 angegebenen Bauart des Mantels ist der, dass an der Stelle, wo der den Luftspalt direkt durchsetzende Kraftlinienfluss in den Mantel übergeht, eine Konzentration der Kraftlinien und somit eine verhältnismässig grosse magnetische Feldstärke auftritt. Mit Rücksicht auf die Hysterese- und Wirbelstromverluste ist dies unerwünscht.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Bauart ist die in Frage kommende Konzentration der Kraftlinien vermieden. Der Mantel 3 ist da bei mit zylindrischen Aussparungen 4 und 5 versehen, welche die Enden des Kernes 1 umgeben, so dass die Oberfläche der so ge bildeten Luftspalte wesentlich grösser ist als bei der Bauart nach Fig. 1.
Wie dies in Fig. 1 und 2 angegeben ist, besteht der Mantel aus zwei zusammenge schraubten Teilen, damit die Selbstinduktion der Spule auf den gewünschten Wert einge stellt werden kann. Der Mantel hat ferner zweckmässig die Gestalt eines Rotationskör pers, so dass sich eine gute Abschirmung und eine Vergrösserung des Querschnittes dieses Teils des magnetischen Kreises ergeben. Ein grosser Querschnitt ermöglicht es, den Man tel aus isoliertem Eisenpulver zu pressen, was vom Standpunkt der Herstellung aus betrachtet, vorteilhaft ist, wobei ausserdem die magnetische Induktion niedrig wird und die Hysterese- und Wirbelatromverluste inner halb der gewünschten Grenzen bleiben.