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Aus unterteilten Blechen geschichteter, ferromagnetischer Kern, insbesondere für Transduktoren Die vorliegende Erfindung betrifft einen aus unterteilten Blechen geschichteten, ferromagnetischen Kern mit einem eine elektrische Steuerwicklung aufzunehmen bestimmten Steuerschenkel, einem eine - elektrische Arbeitswicklung aufzunehmen bestimmten Arbeitsschenkel und zwei diese Schenkel miteinander verbindenden Jochen, insbesondere für Trans- duktoren.
Es ist schon vorgeschlagen worden, einen solchen Kern aus U-förmigen, umschichtig, das heisst abwechslungsweise gegensinnig gestapelten Blechen aufzubauen, bei welchen die beiden Schenkel gleiche Breite aufweisen und die Fensterbreite und die Joch- breite gleich der doppelten Breite eines der Schenkel ist. Es ist auch bekannt, die dafür vorgesehenen U-förmigen Bleche in der Weise zu unterteilen, dass jedes U-Blech aus drei Streifen zusammengesetzt ist, deren Längsrichtung in der Walzrichtung des Bleches verläuft und die an den Stossstellen mit diagonaler Schrägung auf Gehrung geschnitten sind.
Die U- Bleche bestehen dann je aus zwei Schenkelstreifen und einem Jochstreifen, wobei sich der Vorteil ergibt, dass die Blechteile praktisch auf ihrer ganzen Länge nur in der Walzrichtung magnetisiert werden. Für Transduktoren werden dabei die Bleche aus solchem ferromagnetischem Material hergestellt, das in der Walzrichtung eine annähernd rechteckige Magnetisierungsschleife aufweist.
Verwendet man zwei Kerne der erwähnten Art in der bei Transduktoren bekannten Zwillingsanordnung, bei welcher jeweils auf dem einen Kernschenkel die Steuerwicklung angebracht ist, so zeigt sich, dass bei bestimmten Betriebsverhältnissen, z. B. bei Verwendung einer niederohmigen Steuerspannungsquelle, erhebliche Verformungen der Kennlinie des Trans- duktors auftreten, welche sich sehr ungünstig aus- wirken und die Verwendbarkeit des Transduktors in Frage stellen können.
Zur Verminderung dieses Nachteiles, der durch eine magnetische Streuung verursacht wird, mussten bisher die Wicklungen auf den Transduktorkernen derart aufgeteilt werden, dass auf jedem der vier Kernschenkel je eine Arbeits- und eine Steuerwicklung angeordnet war, wobei für beide Kerne insgesamt je vier Arbeits- bzw. Steuerwicklungen benötigt wurden. Die Herstellung und Ver- drahtung dieser acht Spulen war jedoch fertigungstechnisch umständlich und kostspielig.
Zur Vermeidung dieses Nachteiles ist der erfindungsgemässe Kern derart ausgebildet, dass die Breite des Steuerschenkels grösser ist als die Breite des Arbeitsschenkels und dass die Breite eines jeden Joches zwischen der doppelten Breite des Steuerschenkels und der doppelten Breite des Arbeitsschenkels liegt.
Ein Ausführungs- und ein Anwendungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes sind in der beigefügten Zeichnung schematisch veranschaulicht.
Fig. 1 zeigt mit voll ausgezogenen Linien ein unterteiltes U-förmiges Kernblech und mit gestrichelten Linien ein zweites, gleiches Blech in umschichtiger Anordnung zwecks Bildung eines geschlossenen Kernes.
Fig. 2 zeigt eine Anwendung von zwei aus Blechen gemäss Fig. 1 gebildeten Kernen bei einem Transduktor.
Das in Fig. 1 mit voll ausgezogenen Linien dargestellte U-förmige Kernblech ist in drei Streifen 11, 12 und 13 unterteilt, die aus ferromagnetischem Blechmaterial derart ausgeschnitten sind, dass die Walzrichtung des letzteren in Längsrichtung der Streifen verläuft. An den Stossstellen zwischen dem einen Schenkel 11 und dem Joch 13 bzw. dem
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anderen Schenkel 12 und dem Joch 13 sind die Streifen mit diagonaler Schrägung auf Gehrung geschnitten. Die Breite a des einen Schenkels 11 ist grösser als die Breite b des anderen Schenkels 12, und die Breite c des Joches liegt zwischen der doppelten Breite 2a des einen und der doppelten Breite 2b des anderen Schenkels.
Zur Bildung eines geschlossenen Kernes werden mehrere Bleche der beschriebenen Ausführung in der erforderlichen Anzahl umschichtig gestapelt, wie in Fig. 1 mit voll ausgezogenen und gestrichelten Linien angedeutet ist. Die aufeinanderfolgenden U- förmigen Kernbleche werden dabei abwechslungsweise gegensinnig übereinandergelegt, so dass in Fig. 1 das Blech 13 einmal unten und einmal oben ist, während stets Schenkel gleicher Breite übereinander zu liegen kommen. Der aus den breiteren Streifen 11 bestehende Schenkel des Kernes ist zur Aufnahme einer elektrischen Steuerwicklung bestimmt und wird daher als Steuerschenkel bezeichnet.
Der andere aus den schmäleren Streifen 12 bestehende Schenkel des Kernes ist zur Aufnahme einer elektrischen Arbeitswicklung bestimmt und wird daher als Arbeitsschenkel bezeichnet. Die Breite der Schenkel und der Joche des Kernes stimmt mit der Breite a, b bzw. c der Streifen 11, 12 und 13 überein.
Gemäss Fig.2 sind zwei Kerne 14 und 15 der beschriebenen Art in Zwillingsanordnung nebeneinander angeordnet, derart, dass die breiteren Schenkel unmittelbar nebeneinander verlaufen, während die beiden schmäleren Schenkel voneinander abgekehrt sind. Um die beiden breiteren Schenkel ist eine für beide Kerne gemeinsame Steuerwicklung St angeordnet. Jeder der aussen liegenden, schmalen Schenkel der Kerne ist von einer Arbeitswicklung A1 bzw. A? umgeben. Es sind im ganzen also nur drei Spulen herzustellen und zu verdrahten.
Die beiden Arbeitswicklungen A1 und A2 sind durch die entsprechenden Arbeitsschenkel und die Joche der Kerne magnetisch miteinander gekoppelt. Mit Hilfe eines durch die Steuerwicklung St fliessenden Stromes lässt sich die Magnetisierung des Kernmaterials und damit die Kopplung zwischen den Arbeitswicklungen verändern. Dadurch, dass die Breite jedes der Steuerschenkel der Kerne grösser als die Breite eines jeden Arbeitskernes ist, und dass die Breite der Joche zwischen der doppelten Breite eines Steuerschenkels und der doppelten Breite eines Arbeitsschenkels liegt, gelingt es, die Streuung der Arbeitswicklungen herabzusetzen und damit eine unerwünschte Verformung der Kennlinie des beschriebenen Transduktors zu vermeiden.
Wie die Erfahrung zeigt, ist die Auswirkung dieser Dimensionierungen von der Grösse der Transduktor- kerne abhängig, und zwar in der Weise, dass bei grösseren Transduktorkernen der prozentuale Unterschied zwischen den Breitenabmessungen a und b der Kernschenkel grösser zu wählen ist als bei kleineren Kernen.
Bei praktisch ausgeführten Transduk- toren von 5 ... 4000 W Leistung wurde die angestrebte Wirkung in befriedigender Weise dann erzielt, wenn die Breite a der Steuerschenkel um 20 ... 50% grösser gemacht wurde als die Breite b der Arbeitsschenkel. Eine merkliche und vorteilhafte Wirkung ist jedoch in gewissen Fällen schon bei einer Ver- breiterung der Steuerschenkel um 10%, festzustellen.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf Kerne mit U-förmigen Kernblechen, die aus drei in Walzrichtung geschnittenen Streifen mit diagonaler Schrä- gung an den Stosskanten zusammengesetzt sind, sondern erstreckt sich auch auf Kerne mit in anderer Weise unterteilten Blechschnitten sowie auf solche Kerne, die sinngemäss aus unterteilten L-förmigen Blechen geschichtet sind.
Ferner ist die Erfindung nicht auf Kerne für Transduktoren beschränkt, sondern die beschriebenen Kerne sind in gewissen Fällen auch bei Drosselspulen oder Transformatoren anwendbar.