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Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR PRODUCING A TRANSFORMER CORE AND A TRANSFORMER CORE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/124574
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for producing a transformer core, wherein the transformer core comprises layers of core metal sheets and at least one core metal sheet is formed of at least two metal sheet segments. An end region of the first metal sheet segment has a straight cutting edge, wherein the straight cutting edge of the first metal sheet segment together with a corresponding straight cutting edge of an end region of the second metal sheet segment positively forms a straight bordering and the straight bordering has an angle relative to the longitudinal direction of the end region of one of the metal sheet segments of the first core metal sheet. By using core metal sheets having different angular orientations of the borderings, magnetic losses such as those occurring when using conventional layering techniques can be avoided. At the same time, the intermediate space created by the conventional layering techniques between the individual core metal sheet packs can be minimized, and thereby likewise the susceptibility to corrosion can be reduced or completely avoided.

Inventors:
NAVARRO MARTIN ALSINA (BR)
SORG FRITZ (DE)
Application Number:
PCT/EP2008/003074
Publication Date:
October 15, 2009
Filing Date:
April 10, 2008
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
NAVARRO MARTIN ALSINA (BR)
SORG FRITZ (DE)
International Classes:
H01F3/02
Domestic Patent References:
WO2006105024A22006-10-05
WO2000049628A12000-08-24
Foreign References:
DE1613654A11970-05-14
US6070317A2000-06-06
US3743991A1973-07-03
CH257843A1948-10-31
DE1489773A11969-09-04
EP1655747A22006-05-10
DE10132719A12003-01-16
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (DE)
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Claims:

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines Transformatorkerns (1), wobei der Transformatorkern (1) aus Kernblechen (10,110,210,310,410,510,610) schichtweise zusammengesetzt und mindestens ein Kernblech (10,110,210,310,410,510,610) aus mindestens zwei Blechsegmenten (11,12,13) gebildet wird, wobei ein Endbereich des ersten Blechsegments (11,12,13) eine gerade Schnittkante aufweist und mit einer korrespondierenden geraden Schnittkante eines Endbereichs des zweiten Blechsegments (11,12,13) formschlussig eine gerade Stoßkante (2, 102, 102a, 202, 202a, 202b, 302 , 302a, 402, 402a, 502, 502a) bildet und die Stoßkante (2, 102, 102a, 202, 202a, 202b, 302 , 302a, 402, 402a, 502,502a) einen Winkel φi relativ zur Längsrichtung des Endbereichs eines der Blechsegmente (11,12,13) des ersten Kernblechs (10, 110, 210, 310, 410, 510, 610) aufweist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein zweites Kernblech (10,110,210,310,410,510,610) aus min- destens zwei Blechsegmenten (11,12,13) aus an den Endbereichen korrespondierenden geraden Schnittkanten besteht und die zusammengesetzten geraden Schnittkanten formschlussig eine zweite gerade Stoßkante (2, 102, 102a, 202, 202a, 202b, 302, 302a, 402, 402a, 502,502a) bilden, wobei die zweite Stoßkante

(2, 102, 102a, 202, 202a, 202b, 302 , 302a, 402, 402a, 502, 502a) des zweiten Kernblechs (10,110,210,310,410,510,610) einen vom Winkel φi der ersten Stoßkante (2, 102, 102a, 202, 202a, 202b, 302, 302a, 402, 402a, 502, 502a) des ers- ten Kernbleches (10,110,210,310,410,510,610) abweichenden

Winkel φ 2 zur Längsrichtung des Endbereichs eines der Blechsegmente (11,12,13) eines Kernblechs (10, 110, 210, 310, 410, 510, 610) aufweist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Kernbleche (10,110,210,310,410,510,610) mit abweichenden Winkeln φ lr φ 2 der Stoßkanten (2, 102, 102a, 202, 202a, 202b, 302, 302a, 402, 402a, 502, 502a) bezogen auf die Langsbereiche des Endbereichs der jeweils zusammengesetzten Blechsegmente (11,12,13) der jeweiligen Kernbleche (10,110,210,310,410,510,610) in einer alternierenden Abfolge der Kernbleche (10,110,210,310,410,510,610) zu einem Trans- formatorkern (1) geschichtet werden.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die jeweiligen Stoßkanten (102, 102a, 202, 202a, 202b, 302, 302a, 402, 402a, 502,502a) der jeweiligen weiteren Kernblechen (110,210,310,410,510,610) bezogen auf die Stoßkante (2) des ersten Kernbleches (10) nebeneinander angeordnet werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die jeweiligen Stoßkanten

(102, 102a, 202, 202a, 202b, 302, 302a, 402, 402a, 502, 502a) der jeweiligen weiteren Kernblechen (110,210,310,410,510,610) bezo- gen auf die Stoßkante (2) des ersten Kernbleches (10) bezuglich ihrer Position des Mittelpunktes der jeweiligen Stoßkanten (102, 102a, 202, 202a, 202b, 302, 302a, 402, 402a, 502, 502a) in der Längsrichtung des jeweiligen Endbereichs eines der Blechsegmente (11,12,13) gegeneinander versetzt sind.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

der Winkel φ% der ersten Stoßkante (2) des ersten Kernblechs (10) ungefähr 45 Grad bezogen auf die Längsrichtung des Endbereichs eines der Kernsegmente (11,12,13) des ersten Kernblechs (10) und das zweite Kernblech (110,210,310,410,510,610) die Stoßkante

(102, 102a, 202, 202a, 202b, 302, 302a, 402, 402a, 502, 502a) in einem Winkel φ 2 von 0 Grad bezogen auf die Längsrichtung des Endbereichs eines der Kernbleche des zweiten Kernblechs (110,210,310,410,510,610) aufweist und das erste und das zweite Kernblech (10,110,210,310,410,510,610) unmittelbar nebeneinander angeordnet werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Winkel φi der ersten Stoßkante (2) des ersten Kernblechs (10) ungefähr 45 Grad bezogen auf die Längsrichtung des Endbereichs eines der Kernsegmente (11,12,13) des ersten Kernblechs (10) und das zweite Kernblech (110,210,310,410,510,610) die Stoßkante (102, 102a, 202, 202a, 202b, 302, 302a, 402, 402a, 502,502a) in einem Winkel φ 2 von 90 Grad bezogen auf die Längsrichtung des Endbereichs eines der Kernbleche des zweiten Kernblechs (110,210,310,410,510,610) aufweist und das erste und das zweite Kernblech (10,110,210,310,410,510,610) unmittelbar ne- beneinander angeordnet werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Kernbleche (10,110,210,310,410,510,610) mit einem Winkel der Stoßkante

(102, 102a, 202, 202a, 202b, 302, 302a, 402, 402a, 502, 502a) von jeweils φi =0 Grad, φ 2 =45 Grad und φ 3 =90 Grad nebeneinander und

als zusammengesetzte Kernbleche (10,110,210,310,410,510 in einer alternierenden Abfolge angeordnet werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das erste Kernblech (10) aus mindestens drei Kernblechsegmenten (11,12,13) besteht, wobei zwischen dem ersten Kernblechsegment (11) und dem zweiten Kernblechsegment (12) form- schlussig eine Stoßkante (2a) in einem Winkel O 1 von 45 Grad ausgebildet und das zusammengesetzte erste und zweite Kernblechsegment (11,12) formschlussig eine gerade Stoßkante (2) mit dem dritten Kernblechsegment (13) in einem Winkel φ 2 von 0 Grad in Längsrichtung des Endbereichs des dritten Kernblechsegmentes (13) aufweist.

9. Verfahren nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das zweite Kernblech (110,210,310,410,510,610) aus zwei Kernblechsegmenten (11,12) formschlussig mit einer geraden Stoß- kante (2) in einem Winkel φi von 45 Grad bezogen auf die

Längsrichtung des Endbereichs des zweiten Kernblechsegments (110, 210, 310, 410, 510, 610) besteht.

10. Transformatorkern (1) bestehend aus geschichteten Kern- blechen (10,110,210,310,410,510,610), wobei die Kernbleche

(10,110,210,310,410,510,610) aus mindestens zwei Blechsegmenten (11,12,13) bestehen und im Endbereich des ersten Blechsegmentes (11) eine gerade Schnittkante aufweist, und mit einer korrespondierenden geraden Schnittkante eines Endbereichs des zweiten Blechsegmentes (12,13) formschlussig eine gerade Stoßkante

(2, 102, 102a, 202, 202a, 202b, 302, 302a, 402, 402a, 502,502a) bilden und die Stoßkante

(2, 102, 102a, 202, 202a, 202b, 302, 302a, 402, 402a, 502, 502a) einen Winkel φi relativ zur Längsrichtung des Endbereichs eines Blechsegmente (11,12,13) aufweist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein zweites Kernblech (10,110,210,310,410,510,610) aus mindestens zwei Blechsegmenten (11,12,13) mit an den Endbereichen korrespondierenden geraden Schnittkanten besteht und die zusammengesetzten geraden Schnittkanten formschlussig eine gerade Stoßkante (102, 102a, 202, 202a, 202b, 302, 302a, 402, 402a, 502,502a) bilden, wobei die Stoßkante

(102, 102a, 202, 202a, 202b, 302, 302a, 402,402a, 502, 502a) des zweiten Kernbleches (10,110,210,310,410,510,610) einen vom Winkel φi der Stoßkante (2) des ersten Kernbleches (10,110,210,310,410,510,610) abweichenden Winkel φ 2 bezogen auf die Längsrichtung des Endbereichs eines der Blechsegmente (11,12,13) des zweiten Kernbleches (10, 110, 210, 310, 410, 510, 610) aufweist.

11. Transformatorkern nach Anspruch 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Winkel φi der Stoßkante (2) des ersten Kernbleches (10,110,210,310,410,510,610) ungefähr 45 Grad bezogen auf die Längsrichtung des Endbereichs eines der Kernsegmente (11,12,13) des ersten Kernbleches

(10,110,210,310,410,510,610) und das zweite Kernblech (10,110,210,310,410,510,610) eine gerade Stoßkante (102, 102a, 202, 202a, 202b, 302, 302a, 402, 402a, 502, 502a) in einem Winkel φ 2 von 0 oder 90 Grad bezogen auf die Längsrichtung des Endbereichs einer der Kernsegmente (11,12,13) des zweiten Kernbleches (10,110,210,310,410,510,610) aufweist und das zweite Kernblech (10,110,210,310,410,510,610) unmittelbar

neben dem ersten Kernblech (10,110,210,310,410,510,610) angeordnet ist.

12. Transformatorkern nach einem der Ansprüche 10 oder 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das erste Kernblech (10,110,210,310,410,510,610) mit einem Winkel φi der Stoßkante (2) von ungefähr 0 Grad und dem zweiten Kernblech (10,110,210,310,410,510,610) mit der geraden Stoß kante (102, 102a, 202 , 202a, 202b, 302 , 302a, 402, 402a, 502, 502a) des zweiten Kernblechs (10,110,210,310,410,510,610) mit einem Winkel φ 2 von ungefähr 90 Grad und einem dritten Kernblech (10,110,210,310,410,510,610) mit einem Winkel φ 3 der Stoßkante (102a, 202a, 302a, 402a, 502a) des dritten Kernblechs ( 10, 110, 210, 310, 410, 510, 610) von ungefähr 45 Grad in einer alternierenden Abfolge angeordnet sind.

13. Transformatorkern nach einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das erste Kernblech (10,110,210,310,410,510,610) aus mindestens drei Kernblechsegmenten (11,12,13) besteht, wobei zwischen dem ersten Kernblechsegment (11,12,13) und dem zweiten Kernblechsegment (11,12,13) formschlussig eine gerade Stoßkante (2) in einem Winkel φi von 45 Grad ausgebildet und das zusammengesetzte erste und zweite Kernblechsegment (11,12,13) formschlussig eine gerade Stoßkante (2a) mit dem dritten Kernblechsegment (11,12,13) in einem Winkel φ 2 von 0 Grad in Längsrichtung des Endbereichs des dritten Kernblechsegmentes (11,12,13) aufweist.

14. Transformatorkern nach einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,

dass die Blechsegmente (11,12,13) aus kaltgewalzten kornorientierten Eisenblechen bestehen.

15. Transformatorkern nach einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die gerade Schnittkanten des Endbereichs des ersten und des zweiten Blechsegments (11,12,13) gestuft sind.

16. Transformatorkern nach einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 15 hergestellt nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9.

Description:

Beschreibung

Verfahren zur Herstellung eines Transformatorkerns, sowie einem Transformatorkern

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Transformatorkerns, wobei der Transformatorkern aus Kernblechen schichtweise zusammengesetzt und mindestens ein Kernblech aus mindestens zwei Blechsegmenten gebildet wird. Ein Endbereich des ersten Blechsegmentes weist eine gerade

Schnittkante auf, wobei die gerade Schnittkante des ersten Blechsegmentes mit einer korrespondierenden geraden Schnittkante eines Endbereichs des zweiten Blechsegments formschlus- sig eine gerade Stoßkante bildet und die gerade Stoßkante ei- nen Winkel relativ zur Längsrichtung des Endbereichs eines der Blechsegmente des ersten Kernbleches aufweist. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Transformatorkern der aus Kernblechen schichtweise zusammengesetzt ist, wobei mindestens ein Kernblech aus zwei Blechsegmenten gebildet wird.

üblicherweise werden im Hochspannungstransformatorbau Transformatorkerne aus Kernblechen schichtweise zusammengesetzt. Die Verwendung der Kernbleche erzeugt eine magnetische Vorzugsrichtung entlang der Bleche und reduziert die durch den magnetischen Fluss induzierten Wirbelstrόme innerhalb des Transformatorkerns. Die Kernbleche sind üblicherweise aus Blechsegmenten zusammengesetzt, wobei insbesondere die Blechformen MI, EI, II oder UI zur Anwendung kommen. Die zusammengesetzten Blechsegmente bilden dann das jeweilige Kernblech, das dann schichtweise zu einem Transformatorkern zusammengesetzt wird.

Die Schichtung der Kernbleche erfolgt in der Art und Weise, dass die Blechenden (die so genannten Kernspitzen) relativ zueinander in den Blechenden der Kernsegmente zueinander versetzt sind. Dies kann in Form einer so genannten Wechsel- Schichtung beziehungsweise einer so genannten Step-Lap-

Schichtung erfolgen, da sich hierdurch der effektive Querschnitt an den Stoßstellen verringert und damit sich positiv auf eine Reduzierung der magnetischen Verluste auswirkt. Des Weiteren ist ein so geschichteter Transformator wahrend des Betriebs leiser, als ein unmittelbar aufeinander geschichteter Transformatorkern.

Bei Leistungstransformatoren werden bevorzugt Schnittformen der Blechsegmente eingesetzt, die Stoßkanten aufgrund von formschlussigen zusammengesetzten Schnittkanten bilden, wobei die Stoßkanten unter einem Winkel von 45° bezogen auf die Längsrichtung des Endbereiches eines der Blechsegmente verlaufen. üblicherweise stehen Spitzen an den Blechenden der Bleche der Außenschenkel oder der Joche über bzw. an der Innenseite des Kernfensters befinden sich durch die Staffelung der Kernbleche Aussparrungen.

Nachteilig hierbei ist, dass diese Uberlappungsstellen und Aussparungen Hohlräume bilden, die insbesondere bei Trocken- transformatoren zu Feuchtigkeitsablagerungen und damit zur Korrosion fuhren.

Im Stand der Technik beschreibt beispielsweise die EP 1 655 747 A2 einen Blechschnitt für einen geschichteten Kern eines Transformators. Gemäß der dortigen Erfindung weist ein erstes Blechteil eine E-formige Grundformung auf, die mit einem zweiten I-formigen Blechteil ein zweites Joch des Kernbleches bildet.

Des Weiteren beschreibt die DE 101 32 719 Al ein Verfahren zur Fertigung elektrischer Kernblech-Baugruppen. Gemäß der dortigen Erfindung werden mit einer Korrosionsschicht versehenen elektrischen Kernbleche auf die jeweils gewünschte Form geschnitten, wobei die Seitenflächen beziehungsweise die

Schnittkanten der geschnittenen Kernbleche zuerst mit einer Korrosionsschutzschicht überzogen und anschließend zusammengesetzt werden.

Des Weiteren beschreibt die WO 2006/105024 A2 einen Transformator mit geschichtetem Kern und einem kreuzförmigen Schenkel. Gemäß der dortigen Erfindung wird der Transformatorkern aus dem jeweils geschichteten Schenkel und Jochen des Transformatorkerns zusammengesetzt, wobei die Enden der jeweiligen Schenkel und Joche in einer jeweils korrespondierenden Art und Weise geschichtet sind.

Des Weiteren beschreibt die WO 00/49628 einen geschichteten Transformatorkern mit einer alternierenden Abfolge von S- formigen Ausformungen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen schnell und einfach herzustellenden Transformatorkern bereitzustellen, der verbesserte Korrosionsschutzeigenschaften besitzt.

Erfindungsgemaß wird die Aufgabe dadurch gelost, dass ein zweites Kernblech aus mindestens zwei Blechsegmenten aus an den Endbereichen korrespondierenden geraden Schnittkanten besteht, wobei die zusammengesetzten geraden Schnittkanten eine zweite gerade Stoßkante bilden und die zweite gerade Stoßkante des zweiten Kernbleches einem vom Winkel der ersten geraden Stoßkante des ersten Kernbleches abweichenden Winkel zur Längsrichtung des Endbereiches eines der Blechsegmente auf-

weist. Durch die Verwendung von Kernblechen mit einer jeweils anderen Winkelorientierung der Stoßkante können auf der einen Seite magnetische Verluste, wie bei einer herkömmlichen Schichtungstechnik, vermieden werden. Gleichzeitig kann der durch die herkömmlichen Schichtungstechniken entstehende Zwischenraum zwischen den einzelnen Kernblechpaketen minimiert und damit ebenfalls die Korrosionsanfalligkeit vermindert beziehungsweise vollständig vermieden werden.

Die ausschließliche Verwendung von Blechsegmenten mit 0° bzw. 90° Schnittkanten zur Schichtung eines Transformatorskerns ist nicht vorteilhaft, da hierdurch höhere Leerlaufverluste des Transformators entstehen wurden. Durch die Schichtung von Kernblechen mit unterschiedlich orientierten Stoßkanten, ms- besondere mit einer abwechselnden Orientierung zwischen 45° und 90° bzw. 0°, können die korrosionsverursachenden Kernspitzen entfallen und gleichzeitig entstehen geringere Leerlaufverluste innerhalb des Transformatorkerns im Vergleich zu ausschließlich rechtwinklig zusammengesetzten Kernblechen.

Es wird als Vorteil angesehen, dass die Kernbleche mit abweichenden Winkeln O 1 , φ 2 der Stoßkanten bezogen auf die Langs- bereiche des Endbereichs der jeweils zusammengesetzten Blechsegmente der jeweiligen Kernbleche in einer alternierenden Abfolge der Kernbleche zu einem Transformatorkern geschichtet werden. Es ist von Vorteil, wenn der Anteil der Kernbleche mit einen Winkel φi von 45° der Stoßkante bezogen auf den Anteil der weiteren Kernbleche mit einem abweichenden Winkel φ 2 , beispielsweise von 90°, der Stoßkanten den höchsten An- teil einnimmt, wobei drei unterschiedliche Blechlangen zum Einsatz kommen. Idealerweise beginnt und endet eine Abfolge von drei Kernblechen mit einem Kernblech, das jeweils einen Winkel φi von 45° der Stoßkante aufweist und ein Kernblech

mit einem Winkel φ 2 von 90° der Stoßkante einschließt. Eine alternierende Abfolge von jeweils drei Kernblechen als Abfol- geemheit für drei Abfolgendurchlaufe wurde folgende Schichtungsabfolge bezogen auf die jeweiligen Winkel φi von 45° und φ 2 von 90° der Stoßkanten zeigen: φi , φ 2 ,φi, φi, φ 2 , φi/ φi, ^ 2 , O 1 .

Die jeweiligen Stoßkanten der jeweiligen weiteren Kernbleche bezogen auf die Stoßkante des ersten Kernbleches werden vor- teilhafterweise nebeneinander angeordnet.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die jeweiligen Stoßkanten der jeweiligen weiteren Kernblechen bezogen auf die Stoßkante des ersten Kernble- ches bezüglich ihrer Position des Mittelpunktes der jeweiligen Stoßkanten in der Längsrichtung des jeweiligen Endbereichs eines der Blechsegmente gegeneinander versetzt sind. Die Nutzung von bekannten Schichtungen, wie der Step-Lap- Schichtung, ohne gleichzeitig die damit in der Vergangenheit gleichzeitig genutzten Kernspitzen zu verwenden, fuhrt zu einer Reduzierung der magnetischen Verluste bei gleichzeitig nur geringfügig erhöhten Risiko einer Korrosion in den Aussparrungen .

Der Winkel Oi der ersten Stoßkante des ersten Kernblechs ist ungefähr 45 Grad bezogen auf die Längsrichtung des Endbereichs eines der Kernsegmente des ersten Kernblechs und das zweite Kernblech weist die Stoßkante in einem Winkel φ 2 von 0 Grad bezogen auf die Längsrichtung des Endbereichs eines der Kernbleche des zweiten Kernblechs auf und das erste und das zweite Kernblech werden unmittelbar nebeneinander angeordnet. Alternativ ist der Winkel Oi der ersten Stoßkante des ersten Kernblechs ungefähr 45 Grad bezogen auf die Längsrichtung des

Endbereichs eines der Kernsegmente des ersten Kernblechs und das zweite Kernblech weist die Stoßkante in einem Winkel φ 2 von 90 Grad bezogen auf die Längsrichtung des Endbereichs eines der Kernbleche des zweiten Kernblechs auf und das erste und das zweite Kernblech werden unmittelbar nebeneinander angeordnet .

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens werden die Kernbleche mit einem Winkel der Stoßkante von jeweils O 1 =0 Grad, O 2 =45 Grad und φ 3 =90 Grad nebeneinander und als zusammengesetzte Kernbleche in einer alternierenden Abfolge angeordnet .

Das erste Kernblech besteht vorteilhafterweise aus mindestens drei Kernblechsegmenten, wobei zwischen dem ersten Kernblechsegment und dem zweiten Kernblechsegment formschlussig eine Stoßkante in einem Winkel Oi von 45 Grad ausgebildet wird und das zusammengesetzte erste und zweite Kernblechsegment form- schlussig eine gerade Stoßkante mit dem dritten Kernblechseg- ment in einem Winkel φ 2 von 0 Grad in Längsrichtung des Endbereichs des dritten Kernblechsegmentes aufweist. Diese Kombination der Blechsegmente zu einem Kernblech ist insbesondere als Aufbau des mittleren Joches des jeweiligen Kernblechs geeignet. Das zweite Kernblech bestehend aus zwei Kernblech- Segmenten bildet formschlussig eine gerade Stoßkante in einem Winkel Oi von 45 Grad bezogen auf die Längsrichtung des Endbereichs des zweiten Kernblechsegments. Die Blechsegmente zur Bildung eines MittelJoches eines Kernblechs können durch die jeweils aufeinander abgestimmten Schnittkanten der einzelnen Blechsegmente unterschiedliche Winkel der aus den Schnittkanten formschlussig zusammengesetzten Stoßkanten bilden und so ¬ mit einen einfach herzustellenden und verlustminimierenden Transformatorkern bereitstellen.

Die Aufgabe wird ebenfalls durch die Merkmale des Patentanspruchs 10 gelost. Erfindungsgemaß ist vorgesehen, dass ein zweites Kernblech aus mindestens zwei Blechsegmenten mit an den Endbereichen korrespondierenden geraden Schnittkanten be- steht und die zusammengesetzten geraden Schnittkanten form- schlussig eine gerade Stoßkante bilden, wobei die Stoßkante des zweiten Kernbleches einen vom Winkel φi der Stoßkante des ersten Kernbleches abweichenden Winkel φ 2 bezogen auf die Längsrichtung des Endbereichs eines der Blechsegmente des zweiten Kernbleches aufweist.

Vorteilhafterweise ist der Winkel φ x der Stoßkante des ersten Kernbleches ungefähr 45 Grad bezogen auf die Längsrichtung des Endbereichs eines der Kernsegmente des ersten Kernbleches und das zweite Kernblech weist eine gerade Stoßkante in einem Winkel φ 2 von 0 oder 90 Grad bezogen auf die Längsrichtung des Endbereichs eines der Kernsegmente des zweiten Kernbleches auf und das zweite Kernblech ist unmittelbar neben dem ersten Kernblech angeordnet.

Es wird als Vorteil angesehen, dass das erste Kernblech mit einem Winkel φi der Stoßkante von ungefähr 0 Grad und einem zweiten Kernblech mit einer geraden Stoßkante des zweiten Kernblechs mit einem Winkel φ 2 von ungefähr 90 Grad und ei- nem dritten Kernblech mit einem Winkel φ 3 der Stoßkante des dritten Kernblechs von ungefähr 45 Grad in einer alternierenden Abfolge angeordnet sind.

Der Transformatorkern besteht in einer vorteilhaften Ausges- taltung aus dem erste Kernblech mit mindestens drei Kernblechsegmenten, wobei zwischen dem ersten Kernblechsegment und dem zweiten Kernblechsegment formschlussig eine gerade Stoßkante in einem Winkel φi von 45 Grad ausgebildet wird und

das zusammengesetzte erste und zweite Kernblechsegment form- schlussig eine gerade Stoßkante mit dem dritten Kernblechsegment in einem Winkel φ 2 von 0 Grad in Längsrichtung des Endbereichs des dritten Kernblechsegmentes aufweist.

Vorteilhafterweise bestehen die Blechsegmente aus kaltgewalzten kornorientierten Eisenblechen. Die gerade Schnittkanten des Endbereichs des ersten und des zweiten Blechsegments sind vorteilhafterweise gestuft.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteranspruchen beschrieben. Der Gegenstand der Erfindung wird anhand der nachfolgenden Zeichnungen anhand ausgewählter Ausfuhrungsbeispielen naher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 Ausschnitt des Kernblechs als Verbindung des oberen Joches mit dem linken Schenkel mit einem Winkel φi von 45 Grad der Stoßkante;

Fig. 2 Ausschnitt des Kernblechs als Verbindung des oberen Joches mit dem linken Schenkel mit einem Winkel φ 2 von 90 Grad der Stoßkante;

Fig. 3 Ausschnitt des Kernblechs als Verbindung des oberen Joches mit dem linken Schenkel mit einem Winkel φi von 0 Grad der Stoßkante;

Fig. 4 Ausschnitt des Kernblechs als Verbindung des oberen Joches mit dem linken Schenkel mit ei- nem Winkel φi von 60 Grad der Stoßkante;

Fig. 5 Ausschnitt des Kernblechs als Verbindung des oberen Joches mit dem linken Schenkel mit einem Winkel φi von 30 Grad der Stoßkante;

Fig. 6 Ausschnitt des Kernblechs als Verbindung des oberen Joches mit dem linken Schenkel mit einer gestuften Stoßkante;

Fig. 7 Ausschnitt des Transformatorkerns mit einer alternierenden Abfolge von Kernblechen mit einem jeweiligen Winkel der Stoßkante der ersten beiden Kernbleche von φi von 45 Grad und einem jeweiligen Winkel der Stoßkante eines weiteren Kernblechs von φ∑ von 0 Grad oder 90 Grad;

Fig. 8 Ausschnitt des Transformatorkerns mit einer alternierenden Abfolge von Kernblechen mit einem jeweiligen Winkel der Stoßkante von φi von 60 Grad, φ 2 von 45 Grad;

Fig. 9 Ausschnitt des Transformatorkerns mit einer alternierenden Abfolge von Kernblechen mit einem jeweiligen Winkel der Stoßkante von φi von 90 Grad, φ 2 von 0 Grad und φi von 45 Grad;

Fig. 10 Ausschnitt des Kernblech als Verbindung des oberen Joches mit dem mittleren Schenkel mit einem Winkel φi von 90 Grad der ersten und von φ 2 von 45 Grad der zweiten Stoßkante;

Fig. 11 Ausschnitt des Transformatorkerns mit einer alternierenden Abfolge von Kernblechen mit einem jeweiligen Winkel der ersten Stoßkante von

φi von 45 Grad, φ 2 von 90 Grad des ersten Kernblechs und einem jeweiligen Winkel der ersten Stoßkante von O 1 von 90 Grad des zweiten Kernblechs;

Fig. 12 Ausschnitt des Transformatorkerns bezüglich des linken und des mittleren Schenkels zum oberen Joch mit einer alternierenden Abfolge von Kernblechen.

Die Figur 1 zeigt einen Ausschnitt eines Kernblechs 10, wobei der Ausschnitt die obere linke Ecke als Verbindung des oberen Jochs mit dem linken Schenkel darstellt. Ein erstes Blechsegment 11 des Kernblechs 10 bildet einen Teil des oberen Joches und ein zweites Blechsegment 12 des Kernblechs 10 bildet den linken Schenkel des Transformatorkerns 1 (nicht dargestellt) . Die Blechsegmente 11, 12 weisen jeweils eine Schnittkante auf, die formschlussig eine gerade Stoßkante 2 des Kernblechs 10 bildet. Im dargestellten Beispiel der Figur 1 ist der Wm- kel O 1 45° bezogen auf die Längsrichtung des ersten Blechsegmentes 11. Dieser Winkel φi ist durch entsprechende gestrichelte Linien in der Figur 1 dargestellt. Da die Figur 1 lediglich einen Ausschnitt des Kernbleches 10 darstellt, können entsprechende gerade Stoßkanten 2 in jeder der Ecken sowie als Mittelschenkel des Transformatorkerns 1 angeordnet sein. Des Weiteren können lediglich zwei Blechsegmente 11 und 12 in einer L-formigen Form ausgebildet sein, so dass das jeweilige Kernblech 10 lediglich aus zwei Blechsegmenten 11, 12 besteht.

Die Figur 2 zeigt wiederum einen Ausschnitt des Kernbleches als Verbindung des oberen Joches mit dem linken Schenkel, wobei nunmehr zwischen dem ersten Blechsegment 11 als Teil des

oberen Joches und dem zweiten Blechsegment 12 als Teil des linken Schenkels des Transformatorkerns die gerade Stoßkante 2 in einem Winkel φ 2 von 90° verläuft. Im Gegensatz dazu ist in der Figur 3 ein Winkel φi der geraden Stoßkante 2 zwischen dem ersten Blechsegment 11 und dem zweiten Blechsegment 12 des Kernblechs 10 von 0° eingezeichnet.

In Figur 4 ist ein Winkel zwischen dem ersten Blechsegment 11 und zweiten Blechsegment 12 des Kernblechs 10 der geraden Stoßkante 2 von 60°; in der Figur 5 zwischen dem ersten

Blechsegment 11 und dem zweiten Blechsegment 12 des Kernblechs 10 eine gerade Stoßkante 2 in einem Winkel von 30° eingezeichnet .

Die Ausfuhrung in der Figur 6 zeigt eine gestufte Stoßkante zwischen dem ersten Blechsegment 11 und dem zweiten Blechsegment 12 des Kernblechs 10.

In der Figur 7 ist ein Ausschnitt des Transformatorkerns 1 gezeigt. Dargestellt sind die Kernbleche 10, 110, 210, 310, 410, 510, 610, 710 in der oberen linken Ecke des Transformatorkerns 1, so dass lediglich Teile des oberen Jochs und des linken Schenkels des Transformatorkerns 1 sichtbar sind. Die Kernbleche 10, 110, 210, 310, 410, 510, 610, 710 sind in ei- ner alternierenden Folge dergestalt geschichtet, dass jeweils ein Kernblech 10 eine Stoßkante 2 in einem Winkel von φi von 45° aufweist und ein unmittelbar anschließendes Kernblech 110 einen Winkel φ 2 der geraden Stoßkante 102 von ebenfalls 45° aufweist. Daran schließt sich ein Kernblech 210 mit einem Winkel φ 3 mit einer Stoßkante 210 in einem Winkel von 90° oder von 0° an. Im gezeigten Beispiel der Figur 7 weist die gerade Stoßkante 102 einen Winkel von φ 3 = 90° auf. Hieran schließen sich als alternierende Folge wiederum ein Kernblech

310 und 410 mit einem Winkel der geraden Stoßkante 302, 402 φ 4 und φ 5 von jeweils 45° an. Daran folgt ein sechstes (das erste ist 10 und nicht 110) Kernblech 510, das im Winkel von φ s der geraden Stoßkante S02 zwischen dem ersten Blechsegment 11 (nicht explizit eingezeichnet) und im zweiten Blechsegment 12 (nicht explizit eingezeichnet) einschließt. Es folgt ein Kernblech 510 mit einem Winkel φ 6 von 0°. Hieran schließen sich wiederum zwei Kernbleche 610, 710 mit einem jeweiligen Winkel φ 7 , β der geraden Stoßkante 2 von 45° an. Im Gegensatz zu dem im Stand der Technik bekannten Schichtungsverfahren, bei dem die jeweiligen Kernbleche 10, 110, 210, 410, 510, 610, 710 jeweils eine Kernspitze aufweisen und leicht gegeneinander versetzt angeordnet sind, können im vorliegenden Beispiel die Bleche schichtweise ohne vorstehende Spitzen zu- sammengestellt werden. Mittels der vorliegenden Erfindung entstehen gerade keine Kernspitzen mehr und damit auch keine Hohl- und Zwischenräume mehr, in denen sich Flüssigkeit sammeln und damit Korrosion verursachen kann. Gegenüber einem ausschließlich aus rechtwinkligen Blechsegmenten 11, 12, 13 geschichteten Transformatorkern 1 sind die LeerlaufVerluste des nach dem erfmdungsgemaßen Verfahren geschichteten Transformatorkerns 1 reduziert.

Die Figur 8 zeigt einen Ausschnitt der linken oberen Ecke ei- nes Transformatorkerns 1 als Verbindung zwischen dem oberen Joch und dem linken Schenkel. Im dargestellten Beispiel der Figur 8 wechseln sich Kernbleche 10, 210 mit einem Winkel φi, φ 3 von 60° der jeweils geraden Stoßkante 2, 202 im Vergleich zu Kernblechen 110, 310 mit einem Winkel φ 2 , φ4 der geraden Stoßkante 2, 102, 302 von 45° ab.

In der Figur 9 ist eine weitere Kombination von unterschiedlichen Winkeln der geraden Stoßkante 2 bezogen auf eine Längsrichtung eines der Blechsegmente 11 (nicht emgezeich-

net) dargestellt. Wiederum ist die obere linke Ecke eines Transformatorkerns 1 als versetzte Schichtung gezeigt. Im dargestellten Beispiel der Figur 9 wechseln sich Kernbleche 10, 110, 210, 310, 410, 510 mit Winkel φ lf φ 4 von 90° mit Kernblechen 10 und 310 , von 0° mit Kernblechen 110, 410 mit Winkel φ 2 , φ 5 von 0° mit Kernblechen 210, 510 mit einem Winkel φ 3/ φ 6 der geraden Stoßkante 2 von 45° ab.

Die gezeigten Beispiele in der Figur 7, Figur 8 und Figur 9 zeigen zur besseren Sichtbarkeit die Kernbleche 10, 110,

210, 310, 410, 510, 610 in einer versetzten Art und Weise. Ein nach dem erfindungsgemaßen Verfahren hergestellter Transformatorkern 1 kann daher entweder aufgrund der Langen- verhaltnisse der Kernbleche 10, 110, 210, 310, 410, 510, 610 ein Querschnitt angedeuteten runden Form aufweisen oder eine vollständig rechteckige Struktur des Transformatorkerns 1 definieren. Die Kanten des Transformatorkerns 1 werden daher nahezu plan, so dass eine Korrosionsanfalligkeit aufgrund von bestehenden Zwischenräumen gerade nicht mehr gegeben wa- re.

Die Figur 10 zeigt einen Ausschnitt des Kernblechs 10 als Verbindung des oberen Joches mit dem mittleren Schenkel eines Dreiphasentransformatorkerns . Ein erstes Blechsegment 11 des Kernblechs 10 weist eine gerade Schnittkante auf, die form- schlussig mit einer korrespondierenden Schnittkante eines zweiten Kernblechs 12 eine erste gerade Stoßkante 2a des Kernblechs 10 aufweist. Die so zusammengefugten Bleche der Segmente 11, 12 definieren teilweise eine Schnittkante, die formschlüssig mit einer korrespondierenden Schnittkante eines weiteren Blechsegmentes 13 eine gerade Stoßkante in einem Winkel von 90° bezogen auf die Längsrichtung des ersten Blechsegmentes 11 definiert. Die so zusammengesetzten Blech-

segmente 11, 12, 13 weisen daher die beiden Stoßkanten 2, 2a auf. Andere Winkel der geraden Stoßkanten 2, 2a sind gemäß der vorliegenden Erfindung ohne weiteres umsetzbar.

Es zeigt Figur 11 einen Ausschnitt eines erfindungsgemaßen Transformatorkerns 1, bei dem verschiedenste Kernbleche 10, 110, 210, 310 kombiniert sind. Der in der Figur 11 gezeigte Ausschnitt des Transformatorkerns 1 zeigt wiederum den kreuzförmigen Teil des oberen Joches in Verbindung mit dem mittle- ren Schenkel eines mehrphasigen Transformatorkerns 1. Hierbei wird in einer alternierenden Abfolge der Kernbleche 10, 110, 210, 310 eine erste Konzeption eines Kernbleches 10 aus einem durchgangigen ersten Blechsegment 11 (nicht eingezeichnet) als durchgehendes oberes Joch mit einem rechtwinklig hieran anschließenden mittleren Schenkel als zweites Kernblech 12

(auch nicht dargestellt) kombiniert. Das so konzipierte erste Kernblech 10 wird im Rahmen des erfindungsgemaßen Verfahrens neben einem zweiten Kernblech 110 geschichtet, wobei das zweite Kernblech 110 Blechsegmente 11, 12, 13 (nicht darge- stellt) aufweist, die zwei Stoßkanten 2, 2a in einem Winkel φi von 45° und φ 2 von 90° aufweisen. Das vierte Kernblech 310 ist spiegelverkehrt bezuglich der Konzeption mit dem zweiten Kernblech 110.

In der Darstellung Figur 12 ist der obere Bereich eines

Transformatorkerns 1 mit teilweise Mittelschenkel, linkem Außenschenkel und oberem Joch sichtbar. Dargestellt in der Figur 12 ist die Schichtung des Transformatorkerns 1 bezuglich der unterschiedlichen Kernbleche 10, 110, 210, 310, 410, 510. Im dargestellten Beispiel der Figur 12 weist das erste Kernblech 10 mindestens drei Blechsegmente 11, 12, 13 auf, wobei die Stoßkante 2, 2a des oberen Joches zwei Winkel von +45° aufweist und die gerade Stoßkante 2a zwischen dem ersten und

dem zweiten Blechsegment 11, 12, einen Winkel von 45° aufweist .

Im dargestellten Beispiel weist das nächste Kernblech 110 (nicht dargestellt) eine im Winkel von 45° verlaufende

Schnittstoßkante 102 zwischen dem ersten Blechsegment 11 und dem dritten Blechsegment 13 der Verbindung zwischen dem oberen Joch und dem mittleren Schenkel auf. Des Weiteren ist der linke Schenkel als zweites Blechsegment 12 mit dem ersten Blechsegment 11 als oberes Joch über einen Winkel von 45° der Stoßkante 202 formschlussig zusammengefugt. Die Stoßkante 202, 202a und 202b des dritten Kernblechs 210 (nicht eingezeichnet) verlaufen in einem Winkel von jeweils 90° bzw. 45°. In diesem Falle sind die Blechsegmente 11, 12 zwischen dem oberen Joch und dem linken Schenkel über eine 90 °-Stoßkante 202a verbunden. Ein Teil des oberen Jochs ist als erstes Blechsegment 11 in einem Winkel von 90° mit dem dritten Blechsegment 13 als Teil des mittleren Schenkels ebenfalls in einem Winkel vom 90° formschlussig zusammengesetzt. Das drit- te Blechsegment 13 weist zusatzlich eine Schnittkante im Winkel von 45° auf, die formschlussig mit einer korrespondierenden Schnittkante eines vierten Blechsegmentes (nicht eingezeichnet) formschlussig eine dritte Stoßkante 202b bildet.

Die weiteren Stoßkanten im gezeigten Beispiel 302, 302a, 402, 402a, 502 und 502a der vierten bis sechsten Kernbleche 310, 410, 510 (nicht eingezeichnet) verlaufen in einem Winkel von jeweils 45°. Des Weiteren ist in der Darstellung der Figur 12 ein minimaler Versatz der gleich verlaufenden Stoßkanten 102, 302, 402, 502 und 102, 302a, 402a und 502a sichtbar, so dass das erfindungsgemaße Verfahren bei der Beschichtung von herkömmlichen Transformatoren zum Einsatz kommen kann und die

störenden Einflüsse von entsprechenden Kernspitzen vermieden wird .

Bezugszeichenliste

1 Transformator kern 2,2a Stoßkante des ersten Kernblechs

10 erstes Kernblech

11, 12,13 Blechsegment eines Kernblechs

102, 102a Stoßkanten des zweiten Kernblechs

110 zweites Kernblech 202, 202a, 202b Stoßkanten des dritten Kernblechs

210 drittes Kernblech

302,302a Stoßkanten des vierten Kernblechs

310 viertes Kernblech

402, 402a Stoßkanten des fünften Kernblechs 410 fünftes Kernblech

502,502a Stoßkanten des sechsten Kernblechs

510 sechstes Kernblech

602, 602a Stoßkanten des siebten Kernblechs

610 siebtes Kernblech 702,702a Stoßkanten des achten Kernblechs

710 achtes Kernblech