[发明专利]具有漏磁场屏蔽装置的变压器磁芯

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有漏磁场屏蔽装置的变压器磁芯，该变压器磁芯具有至少一个承载绕组装置的由叠片组构成的磁芯柱，其中所述叠片组通过末端片层被封闭，其中为每个末端片层都分配有漏磁场屏蔽物(Streufeldschirm)，所述漏磁场屏蔽物具有叠装的叠片片层，所述叠片片层的层平面被布置为与磁芯柱的叠片组的层平面垂直。

背景技术

在电机中，例如电动机的转子、变压器或者电感线圈的磁芯柱之类的机器零件被实施为由金属板制成。由此可以将由磁通量在时间上的变化所感应的涡流损耗保持得小。但是在电机中，还出现所谓的漏磁通，尽管该漏磁通始终要比机器零件中所引导的主磁通小得多，但是该漏磁通仍然同样在磁芯中造成涡流损耗。

另外公知的还有，尤其是漏磁通侵入到磁芯柱叠片组的末端片层的宽面中的场力线在那里由于感应而造成磁损耗，所述磁损耗可引起磁芯材料的不期望的局部发热(在文献中也被称为“热点(hotspot)”)。在油浸变压器中，由此可能将油加热到不允许的高温，这可能损害变压器的技术可靠性。

为了降低变压器或电感线圈的磁损耗，已经从DE 1237677公知有一种磁屏蔽体(Magnetschild)，该磁屏蔽体将漏磁通与变压器或电感线圈的磁芯屏蔽开。该磁屏蔽体由叠片片层构成，所述叠片片层被叠装成叠片组。磁屏蔽体叠片片层的层平面垂直于磁芯柱叠片片层的层平面。所述磁屏蔽体在支撑磁屏蔽体叠片片层的厚重的载体板处于中间的情况下借助于夹紧销(Spannkeil)或夹紧板条(Spannleiste)被牢固地夹紧在磁芯柱与环绕的绕组之间。该磁屏蔽体和该固定装置在绕组窗中需要安装空间，从而环绕磁芯柱的电绕组必须被确定为具有较大尺寸。

从DE 102005008302A1中公知有一种以叠装形式构造的具有磁屏蔽装置的变压器磁芯。在此也在屏蔽装置与变压器磁芯之间布置有夹紧装置，这需要较大的绕组。所述夹紧装置由于涡流的形成而被实施为分段式或切分式的。这两种实施方式都需要制造时的附加成本。

发明内容

本发明所基于的任务是，说明一种变压器磁芯，磁芯其中通过尽可能简单的方式将由漏磁通造成的涡流形成保持得小。

该任务通过具有权利要求1的特征的变压器磁芯来解决。本发明的有利的扩展方案在从属权利要求中限定。

本发明所基于的基本思想是：在由叠片组构成的变压器磁芯中将外部的磁芯阶梯(Kernstufe)构造为漏磁场屏蔽物，使得阻止漏磁通广泛地进入磁芯柱的叠片片层中。所述漏磁场屏蔽物被布置为使得层平面与磁芯柱叠片组的层平面垂直并且所述漏磁场屏蔽物的叠片片层端面直接贴靠在所分配的末端片层的外部宽面上。在该安装位置处可以以不同的方式-例如通过摩擦连接或通过材料结合-来固定所述漏磁场屏蔽物。

根据本发明，磁芯的外部阶梯履行双重功能：磁芯的该外部阶梯一方面吸收从空间进入的漏磁通，另一方面还引导主磁通的一部分。由于漏磁通从端面侧进入该屏蔽装置，因此通过被相应构造得薄的叠片极大地限制了涡流的形成。磁损耗被减小。所谓的“热点”的形成更少。在油浸变压器中，油被加热得程度较低，这改善了技术可靠性。根据本发明的漏磁场屏蔽物的装置实现紧凑的构造，因为所述漏磁场屏蔽物的叠片片层端面直接贴靠磁芯柱的末端片层。在绕组窗中，针对所述屏蔽物几乎不产生附加的空间需求，使得包围磁芯柱的电绕组的铜体积可以被保持得小、进而制造费用可以被保持得少。

在制造方面可特别有利的是，通过粘合剂将所述漏磁场屏蔽物的各个叠片片层结合在一起。为此，在制造时在所述漏磁场屏蔽物的相邻的片层之间置入粘合剂。所述粘合剂的涂覆可以自动地利用本身公知的计量装置进行，这在制造时是有利地。

有利地，对漏磁场屏蔽物叠片组的固定同样通过金属粘合连接进行。为此，在制造时将粘合剂涂覆到漏磁场屏蔽物叠片组的叠片片层端面上或者涂覆到磁芯柱的所分配的末端片层的外部宽面上。通过所述金属粘合连接，取消了要不然常见的大多情况下被构造得厚重的固定装置、例如夹紧销或者夹紧板条。

所推荐的是，将磁芯柱叠片组的片层厚度和漏磁场屏蔽物的片层厚度选择得大小相等。由此在生产时更易于仓储管理。

可以通过如下方式实现完全更特别的优点：用与磁芯柱的叠片组相同的软磁材料来制造所述漏磁场屏蔽物的叠片组。由此可以将在制造一种变压器类型时产生的剩余材料有利地用于制造所述漏磁场屏蔽物。由此进一步降低制造费用。此外，产生更少的生产垃圾。