Kern für eine elektrische Induktionseinrichtung

Abstract

 Die Erfindung betrifft einen Kern (1) für eine elektrische Induktionseinrichtung mit einer Vielzahl an Blechpaketen (2), die jeweils durch laminierte Bleche (11, 11.1, 11.2) gebildet sind, wobei die Blechpakete (2) parallel zur Schichtebene der laminierten Bleche (11, 11.1, 11.2) aufeinander liegen.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zumindest eines der Blechpakete (2) segmentiert ist und zumindest zwei Teilblechpakete (3) aufweist, die zwei Teilblechpakete (3) jeweils mit ihren Blechstirnseiten (3a), die quer, insbesondere senkrecht, zur Schichtebene der laminierten Bleche (11, 11.1, 11.2) stehen, einander gegenüber liegen, die Blechstirnseiten (3a) der zwei Teilblechpakete (3) einen Abstand zueinander aufweisen, durch den ein sich senkrecht zur Schichtebene erstreckender Spalt zwischen den zwei Teilblechpaketen (3) gebildet wird und der Spalt einen Kühlkanal (4) oder zumindest einen Abschnitt eines Kühlkanals (4) bildet, dessen Kanallängsrichtung sich quer, insbesondere senkrecht, zur Schichtebene der laminierten Bleche (11, 11.1, 11.2) erstreckt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Kern einer elektrischen Induktionseinrichtung, vorzugsweise eines Transformators oder einer Drossel.

[0002] Stand der Technik sind laminar aus Blechen (auch Magnetbleche oder Kernbleche genannt) geschichtete Kerne, diese werden auch Stapelkerne genannt. Solche Kerne können durch den Zuschnitt unterschiedlich breiter Bleche, für jedes einzelne Blechpaket gestuft, ausgeführt werden. Weiterhin sind Kerne (auch Bandkerne genannt) bekannt, bei welchen das Blech spulenförmig weitgehend unterbrechungsfrei aufgewickelt wird.

[0003] Als Werkstoff für die Bleche wird vorwiegend kornorientiertes, kaltgewalztes Blech verwendet, das eine magnetische Vorzugsrichtung in Walzrichtung besitzt. Durch die Schichtung des Kerns aus diesen kornorientierten Blechen wird die von den Leerlaufverlusten herrührende Wärme längs und quer zur Schichtebene unterschiedlich stark zur Oberfläche abgeleitet. Dies kommt in einer zumeist um den Faktor 6 ...7 unterschiedlichen Wärmeleitfähigkeit zum Ausdruck.

[0004] Derzeit werden im Transformatorenbau Kühlkanäle parallel zur Schichtebene eingesetzt, da sich diese leicht durch Einlegen von Leisten oder Distanzkörpern (zum Beispiel Keramikscheiben) bilden lassen. Nachteilig bei dieser Kühlkanalbildung ist, dass die Anordnung der Kühlkanäle die günstige Wärmeleitung parallel zur Schichtrichtung der Bleche nicht ausnutzen kann.

[0005] Auch sind spezielle externe Kühlflächen zum Kühlen von Kernen bekannt; solche sind beispielsweise in der deutschen Patentschrift DE 35 05 120 beschrieben.

[0006] Zur weiteren Verringerung der Leerlaufverluste kommen bei Verteilertransformatoren heutzutage verstärkt amorphe Kernmaterialien zum Einsatz. Der Stand der Technik bezüglich des Einsatzes amorphen Kernmaterials ist beispielsweise in der europäischen Offenlegungsschrift EP 2 474 985 und der japanischen Offenlegungsschrift JP 2010 289 858 beschrieben.

[0007] Auf Grund der hohen Materialkosten für amorphe Kernmaterialien, die schwierige Verarbeitung sowie die eingeschränkten Gestaltungsmöglichkeiten haben sich amorphe Materialien, insbesondere bei größeren Leistungstransformatoren, jedoch bis heute noch nicht durchsetzen können.

[0008] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kern für eine elektrische Induktionseinrichtung anzugeben, der eine bessere Wärmeabfuhr gewährleistet als bisherige Kerne.

[0009] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Kern mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Kernes sind in Unteransprüchen angegeben.

[0010] Danach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass zumindest eines der Blechpakete segmentiert ist und zumindest zwei Teilblechpakete aufweist, die zwei Teilblechpakete jeweils mit ihren Blechstirnseiten, die quer, insbesondere senkrecht, zur Schichtebene der laminierten Bleche stehen, einander gegenüber liegen, die Blechstirnseiten der zwei Teilblechpakete einen Abstand zueinander aufweisen, durch den ein sich senkrecht zur Schichtebene erstreckender Spalt zwischen den zwei Teilblechpaketen gebildet wird und der Spalt einen Kühlkanal oder zumindest einen Abschnitt eines Kühlkanals bildet, dessen Kanallängsrichtung sich quer, insbesondere senkrecht, zur Schichtebene der laminierten Bleche erstreckt.

[0011] Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Kernes besteht darin, dass durch die beschriebene Anordnung des oder der Kühlkanäle quer zur Schichtebene der Bleche die gute Wärmelängsleitfähigkeit der Bleche zur Kühlung des Kernes ausgenutzt wird. Dies führt dazu, dass sich in vorteilhafter Weise eine Reduzierung des für die Kühlung benötigten Raumbedarfs und eine Erhöhung des Füllfaktors für den Kernschenkel erreichen lässt.

[0012] Ein weiterer wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Kernes ist darin zu sehen, dass sich die beschriebene Bildung des Kernes aus Teilblechpaketen sowohl für aus Einzelblechen geschichtete Kerne als auch für aus magnetischen Bändern gewickelte Kerne eignet.

[0013] Vorzugsweise ist die Breite der Blechpakete unter Bildung von Stufen zwischen aufeinander liegenden Blechpaketen unterschiedlich.

[0014] Vorteilhaft ist es, wenn durch die Stufenbildung der Querschnitt des Kernes zumindest abschnittsweise an einen kreisförmigen Querschnitt angepasst ist.

[0015] Die Anzahl unterschiedlicher Blechbreiten in den Teilblechpaketen beträgt bevorzugt maximal ein Drittel der Anzahl an Stufen. Besonders bevorzugt beträgt die Anzahl unterschiedlicher Blechbreiten in den Teilblechpaketen maximal drei.

[0016] Die Blechbreiten in den Teilblechpaketen sind vorzugsweise identisch.

[0017] Als vorteilhaft wird es auch angesehen, wenn zumindest zwei aufeinander liegende Blechpakete eine identische Anzahl an gleich breiten Teilblechpaketen aufweisen, aber dennoch unterschiedlich breit sind, wobei bei dem breiteren Blechpaket zumindest zwei Teilblechpakete durch den oder einen der Kühlkanäle voneinander getrennt sind.

[0018] Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass der Kern von innen nach außen betrachtet abwechselnd ein Blechpaket erster Art und ein Blechpaket zweiter Art aufweist, wobei bei einem Blechpaket erster Art zumindest zwei Teilblechpakete, vorzugsweise alle Teilblechpakete, durch einen Spalt oder Kühlkanal voneinander getrennt sind, und wobei bei einem Blechpaket zweiter Art zumindest zwei Teilblechpakete, vorzugsweise alle Teilblechpakete, spaltfrei aufeinander liegen.

[0019] Vorzugsweise weisen zumindest zwei aufeinander liegende Blechpakete erster und zweiter Art dieselbe Anzahl an gleich breiten Teilblechpaketen auf.

[0020] Auch ist es vorteilhaft, wenn die Bleche durch ein dünnwandiges Bandmaterial, vorzugsweise ein amorphes Bandmaterial gebildet sind, und die Blechpakete jeweils aus diesem Bandmaterial gewickelt sind.

[0021] Zur weiteren Kühlung ist vorzugsweise zusätzlich zumindest ein Kühlkanal vorhanden, dessen Kanallängsrichtung sich parallel zur Schichtebene der laminierten Bleche erstreckt.

[0022] Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass die Blechpakete abschnittsweise gebogen sind, wobei die Biegeradien zumindest zweier aufeinander liegender Blechpakete derart gewählt sind, dass im Biegebereich zwischen diesen Blechpaketen ein Hohlraum, vorzugsweise in Form eines bogenförmigen Spalts, gebildet wird, wobei der Hohlraum mit einem der Kühlkanäle oder allen Kühlkanälen in Verbindung steht und ein Einspeisen eines Kühlmittels durch den Hohlraum hindurch in den oder die Kühlkanäle ermöglicht.

[0023] Die Breite des breitesten Teilblechpaketes beträgt bevorzugt ein ganzzahliges Vielfaches des schmalsten Teilblechpaketes.

[0024] Für die mechanische Stabilisierung kommen bevorzugt Spannbänder zum Einsatz. Demgemäß ist bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Kernes vorgesehen, dass die gewickelten Teilblechpakete mittels Spannbändern stabilisiert und fixiert sind, wobei die Spannbänder derart auf den Blechpaketen angeordnet sind, dass sie in ihrer Lage jeweils zum Spannband des benachbarten Teilblechpaketes versetzt sind und derart gestaltet sind, dass sich in dem Raum zwischen den Teilblechpaketen ein Kühlkanal bildet. Aus Kostengründen werden vorzugsweise Spannbänder aus metallischem unmagnetischem Material eingesetzt.

[0025] Bei Einsatz des Kernes in Drosseln können Luftspalteinlagen vorgesehen werden, die mit dem Kernmaterial verklebt werden.

[0026] Besonders vorteilhaft ist die oben beschriebene Stufung des Kerns bei Kernen aus amorphem oder nanokristallinem Bandmaterial, da die Verwendung runder kurzschlussfester Wicklungen ermöglicht wird.

[0027] Um die bei Kurzschluss auftretenden radialen Wicklungskräfte einfach zu beherrschen, werden für Transformatoren und Drosseln vorzugsweise Wicklungen mit kreisförmigen Spulen bevorzugt, welche auf die Schenkel des Kernes aufgesetzt werden.

[0028] Um für den Kernschenkel einen hohen Füllfaktor (optimale Füllung des kreisförmigen Querschnittes der Wicklung mit magnetischem Material) zu erreichen, wird der Querschnitt des Schenkels vorzugsweise mehrfach abgestuft.

[0029] Eine weitere vorteilhafte Ausführung des Kernes sieht die Bildung von Kernstufen aus den Blechpaketen und damit eine Annäherung an die Kreisform der Wicklung bei Einsatz von Kernblechen nur einer oder weniger Blechbreiten vor. Gleichzeitig wird die Bildung von effektiven und raumsparenden Kühlkanälen ermöglicht.

[0030] Wie sich den obigen Erläuterungen entnehmen lässt, sind die bevorzugten Kernausgestaltungen auch für Kerne von elektrischen Induktionseinrichtungen geeignet, welche im Hochfrequenzbereich arbeiten, da die oben angegebenen Vorteile auf Grund der Frequenzabhängigkeit der Ummagnetisierungsverluste bei diesen bevorzugt zur Geltung kommen und die Anwendung auch bei relativ kleinen Leistungen wirtschaftliche Vorteile bietet.

[0031] In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Biegeradien der gewickelten Teilblechpakete eines zusammengesetzten Kernes jeweils derart gewählt, dass im Bogen zwischen Schenkel und Joch jeweils ein Spalt zur Zirkulation eines Kühlfluides gebildet wird. Dabei dient der untere Bogen zur Aufnahme des Kühlfluides, welches quer zur Wickelrichtung einströmt, sich innerhalb des Bogens auf die Kühlkanäle zwischen den Teilblechpaketen verteilt, um dann durch die Erwärmung aufzusteigen und am oberen Bogen zwischen Schenkel und Joch wieder auszutreten.

[0032] Die Erfindung wird nachfolgend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert, diese sind in den Figuren 1 bis 16 näher dargestellt.

[0033] In den Figuren werden der Übersicht halber für identische - oder vergleichbare Komponenten stets dieselben Bezugszeichen verwendet.

[0034] Die Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen Kern 1 für eine nicht weiter dargestellte elektromagnetische Induktionseinrichtung. Der Kern 1 besteht aus mehreren Blechpaketen 2, welche jeweils durch laminierte Bleche 11 aus magnetisierbarem Material gebildet sind, wobei die Blechpakete parallel zur Schichtebene der laminierten Bleche 11 aufeinander liegen.

[0035] Bei dem Ausführungsbeispiel ist zumindest ein Teil der Blechpakete 2 segmentiert und weist mehrere Teilblechpakete 3 auf. Die Teilblechpakete 3 werden zumindest teilweise derart zueinander angeordnet, dass sich an der Stoßstelle zwischen den Blechstirnseiten 3a der Teilblechpakete ein Spalt ergibt, welcher derart dimensioniert wird, dass die Strömung eines Kühlmittels ermöglicht und ein Kühlkanal 4 gebildet wird.

[0036] Bei einem Blechpaket mit rechteckigem Querschnitt stellen sich neutrale Ebenen mit der höchsten Temperatur ein, die jeweils senkrecht zur Richtung des betrachteten Wärmeflusses stehen und die Paketachsen schneiden. Von ihnen ausgehend sinkt die Kerntemperatur parabelförmig bis zur Kernoberfläche, um dort innerhalb der Strömungszone des Kühlmittels auf den Betrag der Öltemperatur abzufallen. Die Wärmestromdichte an der Kernoberfläche ist weitgehend vom inneren Wärmewiderstand des Körpers abhängig. Dieser ist in der Schichtebene bedeutend kleiner als quer dazu. Die Verluste hingegen sind weitgehend gleichmäßig auf den Blechkörper verteilt. Mit den Kühlkanälen 4 senkrecht zur Schichtebene lässt sich somit eine besonders effektive Kühlung erreichen. Durch die folglich mögliche Reduzierung des Querschnittsbedarfs für die Kühlkanäle 4 lässt sich eine Erhöhung des Füllfaktors des Eisenkreises und damit eine Reduzierung des Kernquerschnittes erzielen.

[0037] Durch die Anzahl der Teilblechpakete 3 wird jeweils die Gesamtbreite der einzelnen Blechpakete 2 bestimmt. Die Höhe der Blechpakete 2 wird durch die Anzahl der geschichteten Bleche 11 eingestellt. Durch entsprechende Auswahl der genannten Parameter wird ein gestufter Kern gebildet. Im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 werden alle Kernblechpakete 2 aus Kernblechsteifen bzw. Teilblechpaketen 3 der gleichen Breite gebildet.

[0038] Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 sind die Teilblechpakete 3 jeweils abwechselnd mit oder ohne Spalt, also mit oder ohne Kühlkanälen zwischen den Teilblechpaketen 3, angeordnet. Damit ergibt sich eine unterschiedliche Gesamtbreite der die Stufen des Kernes 1 bildenden Blechpakete 2.

[0039] Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 hat jedes zweite Blechpaket Kühlkanäle 4, so dass sich die Stufenzahl nochmals verdoppelt, ohne dass zusätzliche Blechbreiten benötigt werden. Auf diese Weise ist es möglich, eine weitgehende Annäherung eines Kernschenkels an eine Kreisform zu erreichen. Somit wird der Einsatz runder Wicklungen bei gleichzeitig hohem Füllfaktor des Kernes ohne die Nutzung einer Vielzahl verschiedener Blechbreiten möglich.

[0040] Die Figur 2 zeigt in einer Draufsicht die Schnittdarstellung eines aus Magnetblechen geschichteten Schenkels 6 eines weiteren Ausführungsbeispiels für einen Kern 1. Der Schenkel 6 und ein mit diesem verbundenes Joch 7 sind im Ausführungsbeispiel aus Einzelblechen gestapelt. Die Einzelbleche bilden im Übergangsbereich zwischen Schenkel und Joch Stoßstellen, welche schichtweise gegeneinander versetzt sind und eine Verzapfung bilden.

[0041] Durch die dargestellte Segmentierung der Blechpakete 2 in Teilblechpakte 3 und die damit mögliche Anordnung der Kühlkanäle 4 an den Schnittkanten des Bleches wird die Nutzung der hohen thermischen Längsleitfähigkeit der Bleche 11 möglich.

[0042] Durch die dargestellte Anordnung der Kühlkanäle 4 längs der Schnittkanten der Bleche 11 wird nicht nur eine gute Wärmeleitfähigkeit der Bleche 11 quer zur Schichtebene ausgenutzt, sondern es lassen sich weiterhin Kühlkanäle gezielt in den thermisch hochbeanspruchten Bereichen des Kernes einsetzen.

[0043] Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 ist das die mittlere Kernstufe bildende Blechpaket mit drei Kühlkanälen 4 und die zweite Kernstufe mit einem einzigen Kühlkanal 4 versehen. Kühlkanäle in den ohnehin gut gekühlten Randlagen des Kernes 1 können entfallen, und eine weitere Erhöhung des Füllfaktors des Kernes 1 wird möglich.

[0044] Die Figur 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel, bei dem ein fünfstufiger Kern 1 unter Verwendung von zwei unterschiedlichen Breiten für die Bleche 11.1 und 11.2 der Teilblechpakete 3 ausgeführt wird. Dadurch lässt sich mit nur zwei verschiedenen Blechbreiten des Kernmaterials ein feingestufter Kern hoher Stufenzahl bilden.

[0045] In der in der Figur 3 dargestellten Ausführungsform bildet die Breite des größten Teilblechpaketes 3 ein Vielfaches der kleinsten Breite eines Teilblechpaketes. Durch die genannte Bildung von Vielfachen der Breite der Teilblechpakete 3 wird die Bildung von Verbindungen zwischen den Kühlkanälen 4 der aufeinander folgenden Blechpakete vereinfacht. Im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 sind durch diese Gestaltung alle Stufen mit Kühlkanälen 4 versehen, welche derart miteinander verbunden sind, dass ein Kühlmedium quer zur laminaren Schichtrichtung der Bleche 11.1 bzw. 11.2 strömen kann.

[0046] Die Figur 4 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel; bei diesem sind die laminierten Bleche 11 der Blechpakete 2 mittels eines gewickelten Bandmaterials gebildet. Diese Ausführung bietet sich beispielsweise für Bleche mit magnetischer Vorzugsrichtung an, da das Blech in Bandform bezogen wird und unterbrechungsfrei gewickelt werden kann. Um die elektrischen Wicklungen aufzusetzen, werden die einzelnen Windungen des Bandkernes so versetzt aufgetrennt, dass im magnetischen Kreis jeweils nur eine Verzapfungsstelle liegt. Besonders geeignet ist diese gewickelte Kernausführung für die Nutzung von Bändern aus amorphem Kernmaterial oder Bändern aus nanokristallinen Metallen.

[0047] Die Schichtung der Wickellagen ist in der Figur 4 in der Schnittdarstellung des Schenkels 6 dargestellt. Man sieht, dass hier nur Bandmaterial einer Breite zum Einsatz kommt. Das Bandmaterial ist fortlaufend, jeweils zwei Schenkel 6 und die Joche 7 umfassend, gewickelt. Durch die Zusammensetzung der mittleren Blechpakete aus jeweils mehreren Teilblechpaketen 3 entsteht ein gestufter Kern, welcher der Kreisform 8 angepasst ist.

[0048] Wie ersichtlich, sind die Blechpakete, welche die mittlere Kernstufe bilden, mit jeweils quer zur Schichtebene angeordneten Kühlkanälen 4 versehen.

[0049] Die Figur 5 zeigt eine dreidimensionale Schnittdarstellung des aus Bandmaterial gewickelten Dreischenkelkernes gemäß Figur 4. Das Bandmaterial ist unter Bildung der - wie oben beschrieben - gestalteten Kühlkanäle 4 jeweils in Teilblechpaketen 3, welche jeweils entsprechende Schenkel 6 und Jochabschnitte 7 bilden, umlaufend gewickelt. Im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 5 werden die Kühlkanäle 4 der Kernschenkel 6 in den Jochen 7 des Kernes fortgeführt.

[0050] Die Figur 6 zeigt die Vollansicht eines Ausführungsbeispiels für den Aktivteil eines Dreiphasentransformators, welcher mit einem mit Kühlkanälen 43 versehenen Kern 1 ausgestattet ist. Auf den Schenkeln 6 sind im Ausführungsbeispiel Wicklungen 9 des Dreiphasentransformators angeordnet. Die Teilblechpakete des Kerns 1 werden im Ausführungsbeispiel aus amorphem Bandmaterial gebildet.

[0051] Die Figur 7 zeigt eine Schnittdarstellung des in Figur 6 gezeigten Ausführungsbeispiels näher im Detail. Bei dem Ausführungsbeispiel sind die Biegeradien 17 der aufeinander angeordneten Teilblechpakete 3 eines zusammengesetzten Kernes 1 jeweils derart gewählt, dass im Bogen zwischen Schenkel 6 und Joch 7 jeweils ein bogenförmiger Spalt 23 und damit ein Kühlkanal 43 zur Zirkulation eines Kühlfluides gebildet wird.

[0052] Die Figur 8 zeigt einen Schnitt durch den Schenkel 6 eines weiteren Ausführungsbeispiels für einen Kern 1, bei dem die Teilblechpakete 3 der Blechpakte 2 mittels eines gewickelten Bandmaterials hergestellt werden. Der im Beispiel dargestellte siebenstufige Kern nutzt zur Bildung der Stufen lediglich Bleche 11 einer einzigen Bandbreite.

[0053] Im Hintergrund ist das untere Joch 7 des Kernes 1 in Vollansicht zu sehen. Das Bandmaterial ist fortlaufend, jeweils zwei Schenkel 6 und die Joche 7 umfassend, gewickelt.

[0054] Die Figur 9 zeigt den Kern 1 gemäß Figur 8 in einer dreidimensionalen Sicht schräg von der Seite.

[0055] Die Figur 10 zeigt eine Schnittdarstellung durch die Achse des Mittelschenkels eines weiteren Ausführungsbeispiels für einen Dreischenkelkern parallel zur Ebene des Kernbandes. Zwischen den Teilblechpaketen 3 des Schenkels 6 sind vertikale Kühlkanäle 4 angeordnet.

[0056] Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 10 sind die Wickelradien 17 der Teilblechpakete 3 des Kernes 1 jeweils derart gewählt, dass im Bogen zwischen Schenkel 6 und Joch 7 jeweils ein bogenförmiger Spalt 23 zur Bildung eines Kühlkanals 43 zur Zirkulation des Kühlmittels gebildet wird. Dieser bogenförmige Spalt 23 ist mit den Kühlkanälen 4 zwischen den Teilblechpaketen 3 verbunden. Dabei dient der untere Bogen zur Aufnahme des Kühlmittels, welches quer zur Wickelrichtung einströmt, sich innerhalb des Bogens auf die Kühlkanäle 43 zwischen den Bändern verteilt, um dann durch die Erwärmung aufzusteigen und am oberen Bogen zwischen Schenkel 6 und Joch 7 wieder auszutreten.

[0057] Die Figur 11 zeigt eine Teilansicht des Schenkel-Joch-Übergangs des in Figur 10 beschriebenen Ausführungsbeispiels näher im Detail.

[0058] Die Figur 12 zeigt die Vorderansicht eines Ausführungsbeispiels mit gewickeltem Bandkern aus amorphem Material, bei dem die radial aufeinander befindlichen Blechpakete 2 mittels Beilagen 48 derart zueinander beabstandet sind, dass ein Kühlkanal 42 zur Versorgung der Kühlkanäle (nicht sichtbar) zwischen den parallel zueinander angeordneten Teilblechpaketen gebildet wird.

[0059] Die Figur 13 zeigt ein Ausführungsbeispiel für den Mittelschenkel 6 eines Dreiphasentransformators mit jeweils mehreren, den Mittelschenkel 6 mit einem Nachbarschenkel magnetisch verkoppelnden Teilblechpaketen. Man erkennt im Bereich des mit dem Joch 7 in Verbindung stehenden Schenkels 6 radiale Kühlkanäle 42 zwischen den Teilblechpaketen. Für die mechanische Stabilisierung kommen Spannbänder 52 zum Einsatz, welche die Teilblechpakete am Umfang umfassen. Diese können sowohl quer als auch längs zur Wickelrichtung angeordnet sein. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 13 erfolgt die Anordnung längs, also parallel zur Wickelrichtung.

[0060] Die Spannbänder 52 werden in Querrichtung vorzugsweise derart auf den Teilblechpaketen positioniert, dass sie in ihrer Lage jeweils zum Spannband des benachbarten Teilblechpaketes versetzt sind und der Raum zwischen den Teilblechpaketen einen Kühlkanal bildet.

[0061] Die Figur 14 zeigt eine dreidimensionale Ansicht des Dreischenkelkernes gemäß Figur 13.

[0062] Die Figuren 15 und 16 zeigen ein Ausführungsbeispiel für einen Fünfschenkelkern. Dabei wird der Kern vorzugsweise aus gewickelten Teilblechpaketen eines Bandmaterials gebildet.

[0063] Die drei inneren Schenkel sind zur Montage von Wicklungen vorgesehen, während die äußeren als Rückschlussschenkel dienen. Auch hier sind die Kerne aus gewickelten Segmenten aus vorzugsweise amorphem Bandmaterial gebildet.

Ansprüche

1. Kern (1) für eine elektrische Induktionseinrichtung mit einer Vielzahl an Blechpaketen (2), die jeweils durch laminierte Bleche (11, 11.1, 11.2) gebildet sind, wobei die Blechpakete (2) parallel zur Schichtebene der laminierten Bleche (11, 11.1, 11.2) aufeinander liegen,
dadurch gekennzeichnet, dass

- zumindest eines der Blechpakete (2) segmentiert ist und zumindest zwei Teilblechpakete (3) aufweist,

- die zwei Teilblechpakete (3) jeweils mit ihren Blechstirnseiten (3a), die quer, insbesondere senkrecht, zur Schichtebene der laminierten Bleche (11, 11.1, 11.2) stehen, einander gegenüber liegen,

- die Blechstirnseiten (3a) der zwei Teilblechpakete (3) einen Abstand zueinander aufweisen, durch den ein sich senkrecht zur Schichtebene erstreckender Spalt zwischen den zwei Teilblechpaketen (3) gebildet wird und

- der Spalt einen Kühlkanal (4) oder zumindest einen Abschnitt eines Kühlkanals (4) bildet, dessen Kanallängsrichtung sich quer, insbesondere senkrecht, zur Schichtebene der laminierten Bleche (11, 11.1, 11.2) erstreckt.

2. Kern (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Breite der Blechpakete (2) unter Bildung von Stufen zwischen aufeinander liegenden Blechpaketen (2) unterschiedlich ist.

3. Kern (1) nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
durch die Stufenbildung der Querschnitt des Kernes (1) zumindest abschnittsweise an einen kreisförmigen Querschnitt angepasst ist.

4. Kern (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche 2-3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Anzahl unterschiedlicher Blechbreiten in den Teilblechpaketen (3) maximal ein Drittel der Anzahl an Stufen beträgt.

5. Kern (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Anzahl unterschiedlicher Blechbreiten in den Teilblechpaketen (3) maximal drei beträgt.

6. Kern (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Blechbreiten in den Teilblechpaketen (3) identisch sind.

7. Kern (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass

- zumindest zwei aufeinander liegende Blechpakete (2) eine identische Anzahl an gleich breiten Teilblechpaketen (3) aufweisen, aber dennoch unterschiedlich breit sind,

- wobei bei dem breiteren Blechpaket (2) zumindest zwei Teilblechpakete (3) durch den oder einen der Kühlkanäle (4) voneinander getrennt sind.

8. Kern (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass

- der Kern (1) von innen nach außen betrachtet abwechselnd ein Blechpaket erster Art und ein Blechpaket zweiter Art aufweist,

- wobei bei einem Blechpaket erster Art zumindest zwei Teilblechpakete (3), vorzugsweise alle Teilblechpakete (3), durch einen Spalt oder Kühlkanal (4) voneinander getrennt sind, und

- wobei bei einem Blechpaket zweiter Art zumindest zwei Teilblechpakete (3), vorzugsweise alle Teilblechpakete (3), spaltfrei aufeinander liegen.

9. Kern (1) nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest zwei aufeinander liegende Blechpakete (2) erster und zweiter Art dieselbe Anzahl an gleich breiten Teilblechpaketen (3) aufweisen.

10. Kern (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass

- die Bleche (11, 11.1, 11.2) durch ein dünnwandiges Bandmaterial, vorzugsweise ein amorphes Bandmaterial gebildet sind, und

- die Blechpakete (2) jeweils aus diesem Bandmaterial gewickelt sind.

11. Kern (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zumindest ein Kühlkanal (4) vorhanden ist, dessen Kanallängsrichtung sich parallel zur Schichtebene der laminierten Bleche (11, 11.1, 11.2) erstreckt.

12. Kern (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass

- die Blechpakete (2) abschnittsweise gebogen sind, wobei die Biegeradien zumindest zweier aufeinander liegender Blechpakete (2) derart gewählt sind, dass im Biegebereich zwischen diesen Blechpaketen (2) ein Hohlraum, insbesondere in Form eines bogenförmigen Spalts (23), gebildet wird,

- wobei der Hohlraum mit einem der Kühlkanäle (4) oder allen Kühlkanälen in Verbindung steht und ein Einspeisen eines Kühlmittels durch den Hohlraum hindurch in den oder die Kühlkanäle (4) ermöglicht.

13. Kern (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Breite des breitesten Teilblechpaketes ein ganzzahliges Vielfaches des schmalsten Teilblechpaketes beträgt.

14. Kern (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass

- die gewickelten Teilblechpakete (3) mittels Spannbändern (52) stabilisiert und fixiert sind,

- wobei die Spannbänder (52) derart auf den Blechpaketen (2) angeordnet sind, dass sie in ihrer Lage jeweils zum Spannband des benachbarten Teilblechpakets (3) versetzt sind und derart gestaltet sind, dass sich in dem Raum zwischen den Teilblechpaketen (3) ein Kühlkanal (4) bildet.

Zeichnung