用于变压器或者扼流圈的线圈装置,所述线圈装置具有环形的线圈盖部(6),所述线圈盖部在端侧设置在线圈(5)上,其中所述线圈盖部(6)的朝向所述线圈(5)的侧面(22)覆盖所述线圈(5)的端面(10),其中,所述环形的线圈盖部(6)至少在局部区域(21)中构成为具有磁性传导能力并且具有背离于所述线圈(5)的、凸状的侧面(23)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于变压器或者扼流圈的线圈装置,该线圈装置具有环形的线圈盖部,该线圈盖部在端侧设置在线圈上,其中该线圈盖部的朝向线圈的侧面覆盖着所述线圈的端面。
技术介绍
在高额定功率的变压器或者扼流圈中,电线圈大多同心地围绕软磁芯的腿部设置,并且通常通过压紧结构持续地夹紧。所述压紧结构的一部分是所谓的压力环或压紧环, 利用该压力环或压紧环使轴向压紧力尽可能均勻地分布到各个线圈上。压紧环通常设置在线圈的端面和横向于腿部设置的磁轭之间。这种用于功率变压器的压紧环例如从US 3,750,070中已知。该压紧环具有体部, 该体部具有圆盘的形状。圆盘的两个端面是平坦的。圆盘分别在中间设置有绝缘材料的情况下利用一个侧面贴靠在线圈的端面上。在体部中设置的径向延伸的槽利用板片来填充, 以便在尽可能低损失的情况下将漏损通量引导回到变压器芯中。由US 3,366,907还给出一种类似的压紧环,该压紧环由板式线圈化1沈11#(31 51) 组成。已知在变压器或扼流圈运行时会出现噪声,其对于运行来说是不希望的。人们致力于如此引导磁通量,使得磁致伸缩和在运行期间作用到线圈导体上的力尽可能小。但是,变压器或扼流圈的工作性能还可能受到电压的峰值的影响。特别是位于端侧的线圈导体是有危险的。如果在线圈的端面区域中电场强度超过临界值,则在线圈和磁轭之间可能会出现电弧。这可能会毁坏线圈的绝缘部。为了使在变压器中线圈的绝缘部避免受到临界场强度的影响,DE 35 34 843 Al 提出一种屏蔽环,该屏蔽环在端侧设置在线圈上。特别的保护作用能以下述方式实现屏蔽环与线圈的相应的边缘导体进行电连接。该屏蔽环在背离于线圈的侧面上呈拱形,从而尽可能避免电场强度的临界值。与上述不具有静电保护作用的压紧环不同,电保护功能仅在该屏蔽环中出现。屏蔽环是分开的构件,并且因此在制造时引起附加的费用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于,提出一种用于变压器或扼流圈的线圈装置,从而使得以尽可能简单的方式改进工作性能并且对线圈良好地进行静电保护。所述目的通过具有权利要求1的特征的线圈装置来实现。本专利技术的有利的设计方案在从属权利要求中定义。根据本专利技术的线圈装置在线圈的每个端面上具有环形的线圈盖部,所述线圈盖部至少在局部区域中具有磁性传导能力地进行构造,并且具有背离于所述线圈的、凸状的侧面。这两个结构特征,即磁性的传导能力和拱形的侧面有利地共同作用于噪声的降低和静电保护作用一方面,通过线圈盖部的具有磁性传导能力的设计方案实现了 在线圈的端部区域中的磁场沿腿部芯的轴向方向转向。因此在线圈的端面区域中,磁场强度的径向分量较小。磁通量引导的旋转对称得以改善。由此,在变压器或扼流圈运行时可以将作用到导体上的力以及在线圈和铁心中的涡流损耗保持得低。由此出现少量的噪声和较少的损失。较少的噪声发射特别是在下述情况时是有利的,即,功率变压器或扼流圈安装在住宅区域附近。因为在线圈中的损失分配变得更得均勻,所以在热布置中形成优点。此外非常有利的是在短路的情况下较小的轴向力作用到电线圈上。同时通过环形线圈盖部的朝向磁轭设置的侧面的凸状设计方案,能以简单的方式来制造静电屏蔽部。在电线圈的端部区域中,等位面不再紧密地聚在一起,而是进一步远离。电位进而电场强度的变换较小。更好地使线圈的端侧的棱部不受临界电场强度的影响, 因为侧面的轻微弯曲减缓了所谓的“峰值作用”的问题。因此结果是在线圈和磁芯之间发生电弧的危险与未被屏蔽的线圈相比更小。特别简单的结构以下述方式表征,即环形的线圈盖部完全由平的或径向分层的板组或铁磁材料的卷绕部(Wickel)或其组合制成。板组或角部的远离于线圈的侧面凸状地构成。因此,线圈盖部用作磁通量引导部件并且用作电屏蔽部。在制造时能有利地应用板材,正如其在制造变压器或扼流圈的芯时原本被应用的那样。如果圆环形的板组的各个薄板通过粘合剂保持在一起,则对于操作来说可以是有利的。另一种实施方式可以通过下述方式构成,该线圈盖部具有由绝缘材料形成的体部,在所述体部中置入或埋入一个或多个板组。该体部可以具有圆环部段的形状,其壳面由电屏蔽罩包裹。在屏蔽罩和线圈的边缘导体之间的电容耦合引起了静电屏蔽效果。常用的绝缘材料、如压制板(Pressspan)和木料能被应用于体部。特别好的屏蔽作用能以下述方式实现,S卩,板组或屏蔽罩借助于本身已知的电接触装置与线圈的边缘导体进行电连接。由此能实现非常有效的静电屏蔽并且同时实现对磁通量的有利影响。在下述情况下是有利的,即,在线圈盖部的体部中置入的板组由多个层组成。所述层能以分级的方式彼此重叠设置。各个层根据形状和材料特性如此构成,使得磁通密度在端部区域中的径向分量尽可能大大降低。由此通过磁致伸缩引起的振动激励较低并且由此辐射的声波功率较低。此外,在磁芯中的涡流损耗较低。在短路的情况下,较小的短路力作用到线圈的导体上。电屏蔽罩能以简单的方式通过利用能导电的带状材料或利用金属丝编织物或金属线织物包裹所述体部来制造。还可以考虑,电屏蔽罩通过下述方式来制造,S卩,体部的表面以能导电的方式被涂层,例如通过涂覆能导电的粉末。为了使线圈盖部至少在局部区域中构成为具有磁性传导能力,替代板组地还能应用软磁的成型烧结件。整个线圈盖部还能由一个唯一的可穿透的实心体制成或者由烧结件组成。该软磁的实心体或烧结件还能置入或埋入到绝缘的体部中。对于静电屏蔽作用下述情况是有利的,S卩,成型烧结件具有圆环部段的形状并且在朝向线圈的侧面上突起状地向下拉出。在此有利的是朝向线圈的侧面设计成与凸状的侧面连续地相互转变。因为不存在尖锐的棱,所以降低了电场强度的峰值作用4(Spitzenwirkung)。由此降低了在线圈和磁轭之间的电弧的危险。为了制造线圈盖部的体部,除了已经提及的绝缘材料之外还可以使用聚合物材料。塑料设计方案例如具有下述优点由于(注射)浇铸材料的电性能就减轻了振动传播。在一种优选的实施方式中可以规定在线圈的端面和线圈盖部的对置的侧面之间设置绝缘层。本专利技术的一种实施方式是优选的,其中线圈由多个围绕腿部轴线同心设置的分线圈组成,并且空心柱形的线圈元件的每个端面分别由线圈盖部单独地覆盖。因此,相邻于磁轭部件的每个线圈部件被良好地静电屏蔽。在一种优选的设计结构中,线圈盖部结合到磁通中,所述磁通由支承及夹紧装置引起,其中该支承及夹紧装置支承在所述变压器或扼流圈的上部和/或下部的磁轭部件上。在此,在下述情况下是有利的,S卩,凸状的侧面在中间区域中具有平整部。由此,压紧力能传递到相应大小的圆环上。在下述情况下是适合的,S卩,在制造板组或环带芯时应用板状材料,正如其还在制造变压器或扼流圈的磁轭或者腿部时应用的那样。附图说明在说明书的下面的部分中参照附图以进一步阐述本专利技术,其中能够获悉本专利技术的其它有利的设计方案、细节和改进方案。其中示出了图1以示意图从上面沿腿部轴线的方向看示出了具有根据本专利技术的线圈装置的功率变压器;图2示出了根据图1的线A-A的剖视图3示出了在图2中的细节X的放大图,其中示出了磁的场力线在变压器线圈的端面区域中的走向,其中存在根据本专利技术的线圈盖部;图4示出了如在图3中的场变化的示意图,然而没有根据本专利技术的线圈盖部; 图5以放大的横截面图示出了线圈盖部,该线圈盖部由铁磁材料的板片制本文档来自技高网...
【技术保护点】
少在局部区域(21)中构成为具有磁性传导能力,并且具有背离于所述线圈(5)的、凸状的侧面(23)。1.用于变压器或者扼流圈的线圈装置,所述线圈装置具有环形的线圈盖部(6),所述线圈盖部在端侧设置在线圈(5)上,其中所述线圈盖部(6)的朝向所述线圈(5)的侧面(22)覆盖所述线圈(5)的端面(10),其特征在于,所述环形的线圈盖部(6)至
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员:H普雷加特纳,
申请(专利权)人:西门子变压器奥地利有限责任两合公司,
类型:发明
国别省市:AT
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