DE1513867B2 - Elektrische Induktionsvorrichtung mit Geräuschdämpfung - Google Patents

Description

1 2

Die Erfindung betrifft eine elektrische Induktions- höhen. Dabei wird insbesondere angestrebt, irgend-

vorrichtung mit Geräuschdämpfung, insbesondere welche Abschirmungen oder Schwingungsisolationen

kernlose Leistungsdrossel, mit einem zylindrischen zwischen der Spule und der Gehäusewand zu vermei-

Gehäuse, in dem eine Spule koaxial angebracht ist den, desgleichen Geräuschpegelerhöhungen durch

und das eine Tsoliermittelfüllung enthält, und mit 5 Verformen der zylindrischen, starken Kräfte ausge-

einer den magnetischen Fluß in der Gehäusewand und setzten Wirbelstromabschirmung. Somit soll auch auf

außerhalb des Gehäuses stark reduzierenden Wirbel- den Anbau frequenzabgestimmter Bauteile oder

Stromabschirmung in Form eines die Spule umgeben- schalldämmender Mittel an der Gehäuseaußenwand

den, elektrisch gut leitenden, unmagnetischen Zylin- weitgehend verzichtet werden können,

ders. ίο Diese Aufgabe wird durch die gemeinsame An-

Derartige Induktionsyorrichtungen sind durch die wendung folgender Maßnahmen gelöst:
französische Patentschrift 1 324 797 bekannt. Kern- a) das Gehäuse besteht aus zwei topfförmigen Endlose Leistungsdrosseln sind ein extremes Beispiel für abschnitten aus magnetisierbarem Material und elektrische Tnduktionsvorrichtungen, bei denen der einem mantelförmigen Zwischenabschnitt aus Fluß so stark nach außen streut, daß er große Wirbel- 15 unmagnetischem, elektrisch gut leitendem Mastromverluste und eine gefährliche Erhitzung des ma- terial;

gnetischen Materials des Gehäuses bewirkt, das die b) die Spule ist so montiert, daß sie etwa zwischen Vorrichtung aufnimmt. Es sind daher flußbegrenzende den entgegengesetzten Enden des mantelförmi-Wirbelstromabschirmungen verwendet worden, um gen Zwischenabschnittes liegt;
die Größe des die magnetisierbaren Materialien der 20 c) der mantelförmige Zwischenabschnitt ist durch Gehäusewände erreichenden Flusses stark zu begren- an seinen Enden angebrachte Ringflansche verzen. Derartige Abschirmungen werden gewöhnlich steift, die mit den Ringflanschen der Endabaus gut leitenden Materialien wie Kupfer und Alumi- schnitte Paare von Verbindungsflanschen bilden. (j nium hergestellt und sind gewöhnlich als Zylinder Eine zweckmäßige Weiterbildung der erfindungsausgebildet, die im Gehäuse zwischen der Spule und 25 gemäßen Ihduktionsvorrichtung besteht darin, daß den Gehäusewänden angebracht sind. Materialien mit der mantelförmige Zwischenabschnitt durch ihn umkleinem elektrischem Widerstand wie Kupfer und schließende Versteifungsbänder aus unmagnetischem, Aluminium sind jedoch relativ weich und flexibel, und elektrisch gut leitendem Material in seiner Zylinder-Abschirmungen dieser Größe können schwierig in ge- form zusätzlich festgelegt ist. Damit wird sicher vernauer Kreis- oder Zylinderform hergestellt werden. 30 mieden, daß der mantelförmige Zwischenabschnitt Die Wechselwirkung des Magnetfeldes mit den Wir- etwa in der Mitte zwischen seinen beiden Ringflanbelströmen in der Abschirmung erzeugt mechanische sehen durch auf ihn einwirkende Kräfte die genaue Spannungen wechselnder Größe in der Abschirmung, Zylinderform verläßt und dadurch zu stärkeren und diese Spannungen bewirken eine Ausdehnung Schwingungen angeregt wird.

und Kontraktion der Abschirmung an verschiedenen 35 Durch die beanspruchte einstückige Ausbildung der Stellen, wodurch starke Schwingungen entstehen. Wirbelstromabschirmung mit der Gehäusewand wird Derartige Schwingungen werden sogar durch kleine eine derartige Festigkeit des Aufbaus erreicht, daß die Abweichungen des Abschirmquerschnitts von einem Schwingung im Vergleich zu den bisher bekannten genauen Kreis sehr verstärkt. Unter der Annahme, unabgesteif ten inneren Wirbelstromabschirmungen bedaß die Exzentrizität der Abschirmung zu einer ellip- 40 deutend verringert wird. Durch diesen Aufbau werden tischen Form führt, kann mathematisch gezeigt wer- Schwingungsisolationen zwischen der Wirbelstromden, daß eine Abschirmung mit einer Dicke von abschirmung und der Gehäusewand vermieden und 1,25 cm und einem Radius von 130 cm, die von der überflüssig. Es ist natürlich möglich, den Geräusch-Kreisform um 0,5 cm abweicht, mit einer Intensität pegel der Vorrichtung durch den Einbau eines schall- ,. schwingt, die 72mal größer ist als bei einer gleichen, 45 absorbierenden Materials um die Außenfläche des genau kreisförmigen Abschirmung. leitenden Tankwandabschnittes oder durch eine an-

Es ist daher ersichtlich, daß in kernlosen Drosseln ders eingebaute Schallisolation um die Außenfläche ein sehr großer Teil des Geräusches, das durch die der Abschirmung weiter zu verringern. Zum Beispiel Vorrichtung erzeugt wird, durch das Schwingen der kann der Zwischenabschnitt des Gehäuses doppel-Wirbelstromabschirmung verursacht wird. Bei derbe- 50 wandig sein, wobei der Zwischenraum zwischen den kannten Vorrichtung ist zur Abhilfe schon vorgesehen Wänden evakuiert oder anderweitig schallisoliert ist. worden, der Abschirmung eine von der Zylinderform Durch das deutsche Gebrauchsmuster 1 802 286 ist abweichende Doppelkonus- oder faßartige Form zu zwar schon eine Induktionsvorrichtung bekannt, die geben und zusätzlich zwischen der Wirbelstromab- ein Gehäuse aus unmagnetischem Blech aufweist. Das schirmung und der Gehäusewand eine Schwingungs- 55 Gehäuse kann dort durch den magnetischen Wechselisolation in Form eines evakuierten Raumes oder fluß nicht zu Schwingungen angeregt werden, weil es einer Gasschicht oder eines anderen schwingungs- ganz aus diesem Material besteht, jedoch wird dort dämpfenden Materials anzubringen. Dadurch werden nicht verhindert, daß der äußere Streufluß in der die Kosten der Einrichtung beträchtlich erhöht, und Nähe des Gehäuses liegende Eisenteile, z. B. Türen, es ist daher wünschenswert, das zu vermeiden. 60 _zu Schwingungen anregen oder induktiv erwärmen

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei kann. Zur Verhinderung eines größeren äußeren

einer Tnduktionsvorrichtung der eingangs genannten Streuflusses wird dort empfohlen, eine ferromagneti-

Art, also mit einer den magnetischen Fluß in der sehe Abschirmung zwischen der Spulenanordnung

zylindrischen Gehäusewand und außerhalb des Ge- und der Kesselwand vorzusehen. Ferner ist dort auch

häuses stark reduzierenden Wirbelstromabschirmung, 65 schon auf schalldümmende Mittel und eingeschweißte

gleichzeitig den Aufbau des Gehäuses mit den die Ge- Verstärkungsstege an der Kessclaußenfläche hinge-

räuschdümpfung bewirkenden Teilen zu vereinfachen wiesen. Die speziellen Probleme zylindrischer Wirbcl-

und die Wirksamkeit der Geräuschdämpfung zu er- Stromabschirmungen sind dort nicht erwähnt.

Claims (1)

1. 3 4

   Durch die Zeitschrift »VDE-Fachberichte« 1956, zuschließen und auch die Schwingung auf eine nicht-L, Seite 124 bis 129, ist es ferner bekannt, für Trans- störende Amplitude wirksam zu begrenzen,
   formatorengehäuse vorzugsgerichtete Bleche geringer Es ist ersichtlich, daß beim Betrieb der magneti-Magnetostriktion zu verwenden oder außen am Ge- sehe Fluß, der durch die Spule 10 erzeugt wird, durch häuse biegeweiche Zusatzwände, Schallabsorber aus 5 keinen Kern eines magnetisierbaren Materials behin-Gummi, Resonanzschwinger oder Plattenschwinger dert wird und sich im Gehäuse 13 sehr stark vermit Phasenverschiebung um 180° zur Interferenz- teilen kann. Wegen der elektromagnetischen Abbildung anzubringen. Ferner sind durch die USA.- Schirmwirkung des gut elektrisch leitenden Zwischen-Patentschrift 2 106 817 dreiteilige zylindrische Ge- abschnitts 20 wird der größere Teil dieses Flusses im häuse für koaxial einbaubare Spulen bekannt, deren io Gehäuse gehalten. Bei einer größeren Leistungsdros-Teilstücke durch Ringflansche miteinander verbunden sei wie der hier beschriebenen kann der Durchmesser sind, die jedoch ganz aus ferromagnetischem Material des Gehäuseabschnitts 20 einen Meter und mehr bebestehen. tragen. Es ist daher ersichtlich, daß die Wechselwir-

   Die Erfindung soll an Hand der in der Zeichnung kung zwischen dem Spulenfluß und den Wirbelströ-

   dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert 15 men, die im Zwischenabschnitt 20 entstehen, zu be-

   werden. Es zeigt trächtlichen Kräften führt, die eine Spannung im

   Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, Zwischenabschnitt 20 hervorrufen und ihn zu Schwin-

   einer elektrischen Induktionsvorrichtung, gungen anregen. Diese Tendenz zu schwingen wird

   F i g. 2 einen Schnitt entlang der Linie 2-2 in durch eine kleine Exzentrizität oder Abweichung des

   Fig. 1, und 20 Abschnitts vom genau kreisförmigen Querschnitt sehr

   F i g. 3 einen axialen Teilschnitt einer zweiten Aus- gefördert. Infolge der festhaltenden und versteifen-

   führungsform der Induktionsvorrichtung. den Wirkung der Endflansche 23, 24 und der Ver-

   In den F i g. 1 und 2 ist eine kernlose Leistungs- steifungsbänder 25 hat jedoch der mittlere Abschnitt

   drossel abgebildet, die eine elektrische Spule 10 auf- einen hinreichend starren Aufbau, so daß die Schwin-

   weist, die zwischen zwei getrennten unterstützenden 25 gungsamplitude beträchtlich kleiner als bei den bis-

   Isolationsabstandshaltern 11 und 12 und innerhalb her bekannten, unabgesteiften inneren Abschirmun-

   eines zylindrischen Gehäuses 13 montiert ist. Das Ge- gen ist.

   häuse 13 ist im wesentlichen mit einem geeigneten Kleinere Schwingungen des Zwischenabschnitts 20 Isolationsmedium 14 wie Öl od. dgl. gefüllt, so daß des Drosselgehäuses treten allerdings weiter auf. Jede die Spule 10 und ihr Halterungsaufbau vollkommen 30 Schwingung dieses Abschnitts oder in dieser Hinsicht im Medium eingebettet sind. Das Isolationsmedium irgendeines Teils des Gehäuses bringt die umgebende 14 kann durch einen Strahlungskühler 15 in irgend- Luft zum Schwingen und verursacht dadurch ein Geeiner üblichen Weise zirkuliert werden. Die Spule 10 rausch, das mehr oder minder störend sein kann. Um ist mit Zuleitungen 10 α und 10 b versehen, die durch den Geräuschpegel weiter zu verringern, kann der die Oberseite des Gehäuses in Isolationsdurchführun- 35 Zwischenabschnitt 20 mit einer Schallisolation gemäß gen 16 und 17 zu geeigneten äußeren Hoch- und Nie- F i g. 3 umgeben werden. Wie dort zu sehen ist, hat derspannungsanschlüssen 16 α bzw. 17 α verlaufen. eine derartige Isolation eine äußere Wand oder eine

   Das Gehäuse 13 besteht aus drei axial ausgefluch- Manschette 30 aus Aluminium oder einem anderen teten und nebeneinanderliegenden Abschnitten, wo- geeigneten Metall, die ungefähr die gleiche axiale bei ein Zwischenabschnitt 20 aus einem geeigneten, 40 Ausdehnung wie der Zwischenabschnitt 20 hat und elektrisch gut leitenden Material wie Kupfer oder mit den Ringflanschen 23 und 24 am Abschnitt 20 Aluminium besteht. In F i g. 1 befindet sich der zylin- verbunden ist. Der Zwischenabschnitt 20 und die drische Zwischenabschnitt 20, der z. B. aus Alumi- äußere Manschette 30 bilden so einen doppelwandinium besteht, zwischen zwei geschlossenen Endab- gen mittleren Gehäuseabschnitt, der zwischen seinen schnitten oder Deckeln 21 und 22, die aus Stahlblech 45 radial getrennten V/änden die Versteifungsbänder 25 bestehen und die Gehäuseverschlüsse an der Ober- umgibt. Der Zwischenraum zwischen dem Zwischen- und Unterseite bilden. Die drei Gehäuseabschnitte abschnitt 20 und der davon getrennten Manschette sind an den entgegengesetzten Enden des leitenden 30 dient, wenn er evakuiert oder mit einem schall-Zwischenabschnitts 20 durch zusammenwirkende absorbierenden Material gefüllt ist, als Schallisolation Paare von Ringflanschen 23 und 24 miteinander ver- 50 _zur weiteren Verringerung der Schwingungen, denen bunden. Daher befindet sich ein Ringflansch 23 und die umgebende Luft"ausgesetzt ist. In Fig. 3 enthält 24 an jedem der axial entgegengesetzten Enden des der den Zwischenabschnitt 20 umgebende Zwischen-Zwischenabschnitts 20, und diese Flansche dienen so- raum eine Matte aus schallabsorbierendem Faserwohl zur Verbindung der zusammenwirkenden Flan- material 31 wie Glaswolle od. dgl.
   sehe an den Endabschnitten als auch zur Verstär- 55
   kung und Versteifung des sonst flexiblen Zwischenabschnitts aus Aluminium. Patentansprüche:

   Um eine weitere Verstärkung des elektrisch leitenden Zwischenabschnitts 20 zu erzielen, ist es wünschenswert, zusätzliche Umfangsversteifungen zwi- 60 1. Elektrische Induktionsvorrichtung mit sehen den Ringflanschen 23 und 24 anzubringen. Zu Geräuschdämpfung, insbesondere kernlose Leidiesem Zweck ist in F i g. 1 eine Anzahl äußerer kreis- stungsdrossel, mit einem zylindrischen Gehäuse, förmiger Versteifungsbänder 25 gezeigt, die den in dem eine Spule koaxial angebracht ist und das Zwischenabschnitt 20 umgeben und jeweils aus einem eine Isoüermittclfüllung enthält, und mit einer U-föimigen Aluminiumträger bestehen, der zu einem 65 den magnetischen Fluß in der Gehäusewand und genauen Kreisring gewalzt wurde. Die Verstcifungs- außerhalb des Gehäuses stark reduzierenden bänder 25 dienen dazu, eine unerwünschte Exzcntri- Wirbelstromabschirrnung in Form eines die Spule zität im Querschnitt des Zwischenabschnitts 20 aus- umgebenden, elektrisch gut leitenden, unmagne-

   tischen Zylinders, gekennzeichnet durch die gemeinsame Anwendung folgender Maßnahmen:

   a) das Gehäuse besteht aus zwei topfförmigen Endabschnitten (21, 22) aus magnetisierbarem Material und einem mantelförmigen Zwischenabschnit (20) aus unmagnetischem, elektrisch gut leitendem Material;

   b) die Spule (10) ist so montiert, daß sie etwa zwischen den entgegengesetzten Enden des mantelförmigen Zwischenabschnittes liegt;

   c) der mantelförmige Zwischenabschnitt ist durch an seinen Enden angebrachte Ringflansche versteift, die mit den Ringflanschen der Endabschnitte Paare (23, 24) von Verbindungsflanschen bilden.
   2. Induktionsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mantelförmige Zwischenabschnitt (20) durch ihn umschließende Versteifungsbänder (25) aus unmagnetischem, elektrisch gut leitendem Material in seiner Zylinderform zusätzlich festgelegt ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen