DE4121204A1

DE4121204A1 - WATER-COOLED THROTTLE FOR HIGH CURRENT SYSTEMS

Info

Publication number: DE4121204A1
Application number: DE4121204A
Authority: DE
Inventors: Herbert Dung
Original assignee: Flohe GmbH and Co
Current assignee: Flohe GmbH and Co
Priority date: 1991-06-27
Filing date: 1991-06-27
Publication date: 1993-01-14
Also published as: ES2082281T3; DE4121204C2; ATE131656T1; EP0520361B1; DE59204651D1; EP0520361A1

Abstract

With the object on the one hand of economical manufacture and on the other hand of also having a design capability for relatively high current loads, a water-cooled inductor for high-current systems is proposed, whose windings, which follow a rectangular shape, [lacuna] out of the edges of the windings to form [lacuna]] corresponding to a conductor having a hollow profile of rectangular cross-section. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine wassergekühlte Drossel für Hochstromanlagen der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 umrissenen Gattung.The invention relates to a water-cooled choke for High-current systems in the preamble of claim 1 outlined genus.

Solche Drosseln werden insbesondere in die Strompfade von Elektroöfen eingefügt. Nach dem Stand der Technik bestehen die Drosseln aus aus Kupfer- bzw. Aluminiumrohren gebil deten Spulen, deren Windung in ihrer Lage zueinander fixiert sind. Der Leiter, aus dem die Spule gebildet wird, muß, was den Querschnitt betrifft, auf die maximale Strom belastung ausgelegt sein. Der Querschnitt muß allerdings die Bildung der Windungen der Drosselspule zulassen. Das läuft bei höheren Strombelastungen darauf hinaus, daß zwei parallel zueinander verlaufende Leiterstränge zu einer äußeren und einer inneren Spule ausgeformt werden, wobei zusätzliche Maßnahmen getroffen werden müssen, die sicher stellen, daß beide Leiterstränge die gleiche Länge auf weisen, etwa indem der innere Leiterstrang verwunden wird. Es handelt sich hierbei um eine sehr aufwendige Fertigung.Such chokes are particularly in the current paths of Electric furnaces inserted. According to the state of the art the chokes are made of copper or aluminum tubes Detected coils, the turns of which are in their position relative to one another are fixed. The conductor from which the coil is formed must, in terms of cross-section, to the maximum current load. The cross section must, however allow the formation of the turns of the choke coil. The at higher current loads amounts to two parallel conductor strands to one outer and an inner coil are formed, wherein Additional measures must be taken that are safe make sure that both conductor strands have the same length point, for example by twisting the inner conductor strand. It is a very complex production.

Ausgegehend vom Stand der Technik liegt der Erfindung das Bedürfnis nach einer wassergekühlten Drossel für Hochstrom anlagen zugrunde, die sich leichter und damit dann auch kostengünstiger fertigen läßt.Based on the prior art, the invention lies Need for a water-cooled choke for high current systems that are lighter and therefore also easier can be manufactured more cost-effectively.

Dem Bedürfnis wird mit einer gattungsgemäßen Drossel für Hochstromanlagen Rechnung getragen, die entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 ausgebildet ist. The need is met with a generic throttle High current systems taken into account, which according to the characterizing part of claim 1 is formed.

Die neue Drossel, deren kennzeichnende Merkmale der recht eckförmige Querschnitt des Leiters und die Bildung der ein Rechteck einschließenden Spulenwindungen aus jeweils vier an ihren Stoßstellen miteinander verschweißten Leiterab schnitten, von denen der eine Windung vollendende Leiterab schnitt in die nächste Windung übergeht, sind, gestattet unter Rückgriff auf Endlosmaterial eine außerordentlich rationelle Fertigung der Drosselspule. Der Wahl des Leiter querschnitts sind dann auch keine Grenzen gesetzt, so daß man auch bei einer auf eine höhere Strombelastung auszu legenden Drossel mit einer einen entsprechenden Leiterquer schnitt aufweisenden Spule auskommt.The new throttle, the distinctive features of which are right corner-shaped cross section of the conductor and the formation of a Rectangular coil turns of four conductors welded together at their joints cut off from which the winding-completing conductor cuts into the next turn are permitted using endless material an extraordinary rational production of the choke coil. The choice of the leader cross-section then there are no limits, so that one also with a higher current load laying choke with a corresponding conductor cross cut coil.

Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteran sprüchen.Embodiments of the invention result from the Unteran sayings.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand von in schema tischer Weise dargestellten Ausführungsbeispielen weiter gehend erläutert. Es zeigen:In the drawing, the invention is based on in schema illustrated exemplary embodiments further explained in detail. Show it:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform der neuen Drossel in Seitenansicht, Fig. 1 shows a first embodiment of the novel reactor in side view,

Fig. 2 die Drossel in Fig. 1 in Draufsicht, Fig. 2, the throttle in Fig. 1 in top view,

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform der neuen Drossel im Schnitt nach Linie III-III in Fig. 4, Fig. 3 shows a second embodiment of the novel restrictor in section along line III-III in Fig. 4,

Fig. 4 die Drossel in Fig. 3 in Draufsicht, Fig. 4, the throttle in Fig. 3 in top view,

Fig. 5 einen Schnitt nach Linie V-V in Fig. 4 in größerem Maßstab. Fig. 5 shows a section along line VV in Fig. 4 on a larger scale.

Die Drossel in den Fig. 1 und 2 weist 13 Windungen auf, ihr Eingang ist mit E bezeichnet, ihr Ausgang mit A. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, werden die Windungen der die Drossel bildenden Spule von jeweils 4 Leiterabschnitten gebildet, die 13 Windungen aufweisende Spule von insgesamt 52 Abschnitten, die fortlaufend von 1 bis 52 durchnumme riert sind. Die von den auf Gehrung geschnittenen, mitein ander verschweißten (B) Leiterabschnitten, z. B. 1-4, ge bildeten Windungen schließen Rechtecke ein, der jeweils letzte Leiterabschnitt einer Windung, z. B. 4, geht in den ersten Leiterabschnitt, z. B. 5, der folgenden Windung über. Aus fertigungstechnischen Gründen sind die aufeinanderfol genden Windungen der Spule im Wechsel im Sinne der Pfeile C, C′ zueinander versetzt. Mit D sind Aussteifungen be zeichnet, mit F Widerlager, auf denen die Drossel ruht. Diese Widerlager F sind selbstverständlich nichtleitend. Nicht dargestellt ist die erforderliche Zusammenfassung der Windungen der Drosselspule, diese ergibt sich aus dem weiteren Ausführungsbeispiel.The choke in FIGS. 1 and 2 has 13 turns, its input is designated E, its output is A. As can be seen from FIG. 2, the turns of the coil forming the choke are each formed by 4 conductor sections, the 13th Winding coil of a total of 52 sections, which are consecutively numbered from 1 to 52. The mitred, mitein welded (B) conductor sections, z. B. 1-4, ge formed turns include rectangles, the last conductor section of a turn, z. B. 4, goes into the first conductor section, for. B. 5, the following turn. For technical reasons, the successive turns of the coil are alternately offset in the direction of arrows C, C '. With D are stiffeners, with F abutments on which the throttle rests. These abutments F are of course not conductive. The required combination of the turns of the choke coil is not shown, this results from the further exemplary embodiment.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 bis 5 weist die Drossel 11 Windungen auf, ihr Eingang ist in Fig. 4 auch wieder mit E bezeichnet, ihr Ausgang auch wieder mit A. Die Windungen dieser Drossel sind auch wieder aus jeweils 4 Leiterabschnitten zusammengesetzt, die auf Gehrung geschnitten miteinander verschweißt (B in Fig. 4) auch wieder ein Rechteck einfassen. In diesem Falle erfolgt der Übergang von einer Windung in die folgende Windung über eine Stufe G im letzten der eine Windung bildenden Leiter abschnitte, die durch ein zwischen die Teilstücke H, H′ dieses Leiterabschnittes eingefügtes Leiterstück I gebildet wird. Auch in diesem Fall sind die aufeinander folgenden Windungen im Sinne der Pfeile C, C′ in Fig. 4 im Wechsel zueinander versetzt. Die Windungen der aufgeständerten (K) Drossel sind durch Spannschrauben L, L′ zusammengefaßt, die Von den Ständern K ausgehend, sich durch eine Grundplatte M, zwischen die einzelnen Windungen einfügte Distanzplatten N und eine Abdeckplatte O erstrecken, wobei die Distanz platten N aus nichtleitendem Material bestehen und zwischen Grundplatte M und angrenzende Windung sowie Abdeckplatte O und angrenzende Windung Platten P aus nichtleitendem Mate rial eingefügt sind, sowie die Bolzen L der Spannschrauben L, L′ in Hülsen R aus nichtleitendem Material eingelagert sind (Fig. 5), letzteres aus Sicherheitsgründen. Mit S sind in Fig. 5 die sich durch den Leiter erstreckende Kanäle für das Kühlwasser bezeichnet, mit T in Fig. 3 eine Ausgleichs platte. Im kreuzungsfreien Eckbereich sind für die Zusam menfassung der Spulenwindungen anstelle der Platten M, N, O und P Stege vorgesehen, durch die sich die Spannschrauben erstrecken (Fig. 4).In the exemplary embodiment according to FIGS. 3 to 5, the inductor has 11 turns, its input is also designated E in FIG. 4, and its output is again designated A. The turns of this inductor are also composed of 4 conductor sections, the miter cut welded together (B in Fig. 4) again border a rectangle. In this case, the transition from one turn to the following turn takes place via a step G in the last of the turns forming conductor sections, which is formed by an inserted between the sections H, H 'of this conductor section I conductor section. In this case too, the successive turns in the sense of arrows C, C 'in FIG. 4 are alternately offset. The turns of the raised (K) choke are summarized by clamping screws L, L ', starting from the stands K, extending through a base plate M, inserted between the individual turns spacer plates N and a cover plate O, the spacer plates N made of non-conductive Material exist and are inserted between base plate M and adjacent turn and cover plate O and adjacent turn plates P made of non-conductive material, and the bolts L of the clamping screws L, L 'are stored in sleeves R made of non-conductive material ( Fig. 5), the latter from Security reasons. With S in Fig. 5, the channels extending through the conductor for the cooling water are designated, with T in Fig. 3, a compensation plate. In the intersection-free corner area are provided for the summary of the coil turns instead of the plates M, N, O and P webs through which the clamping screws extend ( Fig. 4).

Die dargestellten Ausführungsformen schließen andere Lösungen unter Beibehaltung des Grundprinzips nicht aus. So kann der in der Regel aus einem Ziehprofil gebildete Leiter rechteckigen Querschnitts auch aus einer Mehrzahl von nebeneinander einander berührend angeordneten, mit einander verschweißten Rohren gebildet werden. Auch was die Zusammenfassung der Spulenwindungen betrifft, sind andere Lösungen möglich.The illustrated embodiments include others Solutions while maintaining the basic principle do not come up. So can usually be formed from a drawing profile Rectangular cross-section also made of a plurality from touching each other, with welded tubes are formed. Also what the Summary of coil turns concerns others Solutions possible.

Claims

1. Water-cooled choke for high-current systems, consisting of a coil formed from a plurality of turns of a conductor having a hollow profile, insertable into the current path and into the cooling water circuit, characterized in that the conductor has a rectangular cross-section and the turns enclosing a rectangle Coil from the edges of the rectangle corresponding conductor sections are put together, with the winding section completing the conductor section merging into the following winding, which extends parallel to the preceding winding.

2. Choke according to claim 1, characterized by a steady transition of completing a turn Section in the following turn.

3. Choke according to claim 1, characterized in that the conductor going into the following turn cut has a step.

4. Choke according to claim 3, characterized in that the step from one to the divided conductor section inserted conductor piece is formed.

5. Choke according to one of claims 1 to 4, characterized ge indicates that the conductor sections and against if necessary, the sections of the following turn transitioning conductor section and the fitting Miter cut joined together ver are welded.

6. Choke according to one of claims 1 to 5, characterized ge indicates that the turns begin alternately with the turn following the initial turn that from the conductor section forming the entrance opposite side by the width of the conductor after a game and then again are set back.

7. Choke according to one of claims 1 to 6, characterized ge indicates that the turns in the corner areas the turn are summarized.

8. Choke according to claim 7, characterized by a Summary by means of clamping screws, which are made up of going from one opposite the adjacent turn insulated base plate by between the turns in inserted in their crossing area, opposite the Win insulated spacer plates and a coil enclosing, opposite the adjacent turn extend insulated cover plate.

9. Choke according to claim 7, characterized in that the turns at least in the area of the intersection free corner are summarized by clamping screws, starting from opposite Win base walls isolated on both sides the intersection-free corner between the turns added distance isolated from the turns webs and enclosing the coil, opposite to extending insulated cover bridges, where in the area of the spring back into the coil a compensating piece is provided.