Title:
Aufbau einer Einphasen-Drosselspule
Kind Code:
A1


Abstract:

Eine Einphasen-Drosselspule umfasst einen Außenumfangs-Eisenkern, wenigstens vier Eisenkerne, die mit der Innenfläche des Außenumfangs-Eisenkerns in Berührung stehen oder mit dieser Innenfläche verbunden sind, und Spulen, die um wenigstens zwei Eisenkerne der wenigstens vier Eisenkerne gewickelt sind. Zwischen zwei zueinander benachbarten Eisenkernen der wenigstens vier Eisenkerne oder zwischen den wenigstens vier Eisenkernen und einem in der Mitte des Außenumfangs-Eisenkerns positionierten mittleren Eisenkern sind magnetisch koppelbare Spalte gebildet. embedded image




Inventors:
Shirouzu, Masatomo (Yamanashi, Oshino-mura, JP)
Application Number:
DE102017130203A
Publication Date:
06/28/2018
Filing Date:
12/15/2017
Assignee:
FANUC CORPORATION (Yamanashi, Oshino-mura, JP)
International Classes:



Attorney, Agent or Firm:
Meissner Bolte Patentanwälte Rechtsanwälte Partnerschaft mbB, 80538, München, DE
Claims:
Einphasen-Drosselspule, umfassend
einen Außenumfangs-Eisenkern (20);
wenigstens vier Eisenkerne (41 bis 44), die mit der Innenfläche des Außenumfangs-Eisenkerns in Berührung stehen oder mit dieser Innenfläche verbunden sind; und Spulen (51, 53), die um wenigstens zwei Eisenkerne der wenigstens vier Eisenkerne gewickelt sind,
wobei zwischen zwei zueinander benachbarten Eisenkernen der wenigstens vier Eisenkerne oder zwischen den wenigstens vier Eisenkernen und einem in der Mitte des Außenumfangs-Eisenkerns positionierten mittleren Eisenkern magnetisch koppelbare Spalte (101 bis 104) gebildet sind.

Einphasen-Drosselspule nach Anspruch 1, wobei die Anzahl der wenigstens vier Eisenkernspulen eine gerade Zahl von sechs oder mehr beträgt.

Einphasen-Drosselspule nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Eisenkerne aus mehreren Eisenkernabschnitten (41a bis 44a, 41b bis 44b, 41c bis 44c) gebildet sind.

Einphasen-Drosselspule nach Anspruch 3, wobei zwischen den mehreren Eisenkernabschnitten magnetisch koppelbare Eisenkernabschnittsspalte (lila bis 114a, 111b bis 114b) gebildet sind.

Einphasen-Drosselspule nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei zwischen den Eisenkernen und dem Außenumfangs-Eisenkern magnetisch koppelbare Außenumfangs-Eisenkernspalte (111c bis 114c) gebildet sind.

Einphasen-Drosselspule nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Außenumfangs-Eisenkern aus mehreren Außenumfangs-Eisenkernabschnitten (21 bis 24) gebildet ist.

Einphasen-Drosselspule nach Anspruch 6, wobei zwischen zueinander benachbarten Außenumfangs-Eisenkernabschnitten der mehreren Außenumfangs-Eisenkernabschnitte Außenumfangs-Eisenkernabschnittsspalte (61 bis 64) gebildet sind.

Einphasen-Drosselspule nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Einphasen-Drosselspule eine erste Gruppe, die aus wenigstens zwei Eisenkernen, um die Spulen gewickelt sind, besteht, und eine zweite Gruppe, die aus anderen wenigstens zwei Eisenkernen, um die Spulen gewickelt sind, besteht, umfasst.

Einphasen-Drosselspule nach Anspruch 8, wobei die Einphasen-Drosselspule drei oder mehr der Gruppen, die aus wenigstens zwei Eisenkernen, um die die Spulen gewickelt sind, bestehen, aufweist.

Einphasen-Drosselspule nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei ein Spaltmaterial (71), das ein nichtmagnetisches Material ist, oder ein Isolierpapier oder ein Harz in wenigstens eines aus den Spalten, den Eisenkernabschnittsspalten und den Außenumfangs-Eisenkern-spalten der Einphasen-Drosselspule eingesetzt oder gefüllt ist.

Einphasen-Drosselspule nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei ein Spaltmaterial (72), das ein nichtmagnetisches Material ist, oder ein Isoliermaterial oder ein Harz an die Innenseite des Außenumfangs-Eisenkerns der Einphasen-Drosselspule gefüllt ist.

Motorantriebsvorrichtung, die mit einer Einphasen-Drosselspule nach einem der Ansprüche 1 bis 11 versehen ist.

Maschine, die mit einer Einphasen-Drosselspule nach einem der Ansprüche 1 bis 11 versehen ist.

Gleichrichtungsvorrichtung, die mit einer Einphasen-Drosselspule nach einem der Ansprüche 1 bis 11 versehen ist.

Ladevorrichtung, die mit einer Gleichrichtungsvorrichtung nach Anspruch 14 versehen ist.

Description:
Allgemeiner Stand der TechnikGebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft den Aufbau einer Einphasen-Drosselspule.

Beschreibung des Stands der Technik

Bisher besteht bei Einphasen-Drosselspulen wie den in der Patentoffenlegungsschrift 2000-77242 und in der Patentoffenlegungsschrift 2008-210998 offenbarten das Problem, dass der Magnetfluss von der Nähe des Spalts streut, die Wicklungen durchdringt und in den Wicklungen einen Wirbelstrom erzeugt und als Folge die Temperatur der Wicklungen ansteigt. Daher wird bisher so vorgegangen, dass die Wicklungen nicht in der Nähe des Spalts angeordnet werden oder die Wicklungen von der Nähe des Spalts fern gehalten werden.

14A ist eine Schnittansicht einer Einphasen-Drosselspule nach dem Stand der Technik. Wie in 14A gezeigt umfasst die Einphasen-Drosselspule 100 einen ungefähr E-förmigen ersten Eisenkern 150, der zwei erste äußere Schenkelabschnitte 151, 152 und einen zwischen diesen ersten äußeren Schenkelabschnitten 151, 152 angeordneten ersten mittleren Schenkelabschnitt 153 umfasst, und einen ungefähr E-förmigen zweiten Eisenkern 160, der zwei zweite äußere Schenkelabschnitte 161, 162 und einen zwischen diesen zweiten äußeren Schenkelabschnitten 161, 162 angeordneten zweiten mittleren Schenkelabschnitt 163 umfasst.

Außerdem sind jeweils Spulen 171, 172 um den ersten mittleren Schenkelabschnitt 153 und den zweiten mittleren Schenkelabschnitt 163 gewickelt. Wie in der Figur gezeigt sind die beiden ersten äußeren Schenkelabschnitte 151, 152 des ersten Eisenkerns 150 und die beiden zweiten äußeren Schenkelabschnitte 161, 162 des zweiten Eisenkerns 160 miteinander verbunden. Der erste mittlere Schenkelabschnitt 153 und der zweite mittlere Schenkelabschnitt 163 liegen einander gegenüber, und dazwischen ist ein Spalt G gebildet.

Kurzdarstellung der Erfindung

14B ist eine vergrößerte Teilansicht der in 14A gezeigten Einphasen-Drosselspule. Der in 14B mit dem Pfeil A1 gezeigte Magnetfluss streut in der Nähe des Spalts G von dem zweiten mittleren Schenkelabschnitt 163 und erreicht den ersten mittleren Schenkelabschnitt 153. Im Gegensatz dazu gelangen die Magnetflüsse, die mit den Pfeilen A2 bis A4 gezeigt sind, nicht von dem zweiten mittleren Schenkelabschnitt 163 zu dem ersten mittleren Schenkelabschnitt 153, sondern erreichen sie von dem zweiten mittleren Schenkelabschnitt 163 den zweiten äußeren Schenkelabschnitt 162. Da diese Magnetflüsse A2 bis A4 die Spule 172 passieren, entsteht in der Spule ein Wirbelstromverlust.

14C ist eine Ansicht, die die Magnetflüsse der in 14A gezeigten Einphasen-Drosselspule durch eine Simulation zeigt. Die Verbindungsbereiche zwischen den ersten äußeren Schenkelabschnitten 151, 152 und den zweiten äußeren Schenkelabschnitten 161, 162 entsprechen der Position des Spalts G.

Außerdem verlaufen die ersten äußeren Schenkelabschnitte 151, 152 und der erste mittlere Schenkelabschnitt 153 zueinander parallel und die zweiten äußeren Schenkelabschnitte 161, 162 und der zweite mittlere Schenkelabschnitt 163 zueinander parallel. Daher wird der Streumagnetfluss von der Nähe des Spalts G wie in 14C gezeigt leicht zu den Verbindungsbereichen zwischen den ersten äußeren Schenkelabschnitten 151, 152 und den zweiten äußeren Schenkelabschnitten 161, 162 ausgestrahlt.

14D ist eine andere Ansicht, die die Magnetflüsse der in 14A gezeigten Einphasen-Drosselspule zeigt. Wie in 14D gezeigt durchdringt der von der Nähe des Spalts G gestreute Magnetfluss die Spulen 171, 171 und fließt er leicht in die angrenzenden äußeren Schenkelabschnitte. Daher ist die Wirkung zur Verringerung des Wirbelstromverlusts in den Spulen auch dann begrenzt, wenn die Spulen 171, 172 von der Nähe des Spalts G ferngehalten werden.

Die vorliegende Erfindung erfolgte angesichts dieser Umstände und hat die Aufgabe, eine Einphasen-Drosselspule bereitzustellen, bei der der Wirbelstromverlust der Spulen durch den Streumagnetfluss von dem Spalt oder der Nähe des Spalts verringert wird.

Nach einer ersten Erfindung zur Erfüllung der oben genannten Aufgabe wird eine Einphasen-Drosselspule bereitgestellt, die mit einem Außenumfangs-Eisenkern, und wenigstens vier Eisenkernspulen, die mit der Innenfläche dieses Außenumfangs-Eisenkerns in Berührung stehen oder mit dieser Innenfläche verbunden sind, versehen ist, wobei jede der wenigstens vier Eisenkernspulen einen Eisenkern und eine um diesen Eisenkern gewickelte Spule umfasst, und wobei zwischen zwei zueinander benachbarten Eisenkernspulen der wenigstens vier Eisenkernspulen magnetisch koppelbare Spalte gebildet sind.

Bei der ersten Erfindung sind die magnetisch koppelbaren Spalte in der Nähe der Mitte der Einphasen-Drosselspule angeordnet. Außerdem wird der Winkel, den Eisenkernspulen, die über einen Spalt zueinander benachbart sind, bilden, kleiner als 180 Grad. Daher kann der Streumagnetfluss von einem Eisenkern leicht in einen benachbarten nächstgelegenen anderen Eisenkern gelangen, und kann der Streumagnetfluss, der die Spulen durchdringt, weiter als bei dem Stand der Technik verringert werden. Da außerdem die Spulen von der Nähe des Spalts entfernt angeordnet werden können, kann der Anteil des Streumagnetflusses von dem Spalt, der die Wicklungen durchdringt, verringert werden. Als Folge wird der Wirbelstromverlust im Spuleninneren verringert.

Diese Aufgabe, Merkmale und Vorteile sowie andere Aufgaben Merkmale und Vorteile werden aus der ausführlichen Erklärung typischer Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die in den beiliegenden Zeichnungen gezeigt sind, noch klarer werde.

Figurenliste

  • 1A ist eine Schnittansicht einer Einphasen-Drosselspule auf Basis einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 1B ist eine vergrößerte Teilansicht der in 1A gezeigten Einphasen-Drosselspule.
  • 1C ist eine Ansicht, die die Magnetflüsse der in 1A gezeigten Einphasen-Drosselspule zeigt.
  • 1D ist eine andere Ansicht, die die Magnetflüsse der in 1A gezeigten Einphasen-Drosselspule zeigt.
  • 2 ist eine Ansicht, die die Beziehung zwischen dem Strom und der Zeit zeigt.
  • 3 ist eine Schnittansicht einer Einphasen-Drosselspule auf Basis einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 4 ist eine Schnittansicht einer Einphasen-Drosselspule auf Basis einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 5A ist eine Schnittansicht einer Einphasen-Drosselspule auf Basis einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 5B ist eine Schnittansicht einer anderen Einphasen-Drosselspule auf Basis der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 6 ist eine Schnittansicht einer anderen Einphasen-Drosselspule auf Basis einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 7 ist eine Schnittansicht einer Einphasen-Drosselspule auf Basis einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 8 ist eine Schnittansicht einer Einphasen-Drosselspule auf Basis einer siebenten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 9 ist eine Schnittansicht einer Einphasen-Drosselspule auf Basis einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 10 ist eine Schnittansicht einer Einphasen-Drosselspule auf Basis einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 11 ist eine Schnittansicht einer Einphasen-Drosselspule auf Basis einer zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 12 ist eine Schnittansicht einer Einphasen-Drosselspule auf Basis einer elften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 13 ist eine Ansicht, die eine Maschine oder eine Vorrichtung zeigt, die eine Einphasen-Drosselspule nach der vorliegenden Erfindung enthält.
  • 14A ist eine Schnittansicht einer Einphasen-Drosselspule nach dem Stand der Technik.
  • 14B ist eine vergrößerte Teilansicht der in 14A gezeigten Einphasen-Drosselspule.
  • 14C ist eine Ansicht, die die Magnetflüsse der in 14A gezeigten Einphasen-Drosselspule zeigt.
  • 14D ist eine andere Ansicht, die die Magnetflüsse der in 14A gezeigten Einphasen-Drosselspule zeigt.
  • 15 ist eine Schnittansicht einer Einphasen-Drosselspule auf Basis einer zwölften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 16 ist eine Schnittansicht einer anderen Einphasen-Drosselspule auf Basis der zwölften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 17A ist eine Schnittansicht einer Einphasen-Drosselspule auf Basis einer dreizehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 17B ist eine Schnittansicht einer anderen Einphasen-Drosselspule auf Basis der dreizehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 18 ist eine Schnittansicht einer Einphasen-Drosselspule auf Basis einer vierzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 19 ist eine Schnittansicht einer Einphasen-Drosselspule auf Basis einer fünfzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 20 ist eine Schnittansicht einer anderen Einphasen-Drosselspule auf Basis der fünfzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 21 ist eine Schnittansicht noch einer anderen Einphasen-Drosselspule der vorliegenden Erfindung.
  • 22 ist eine Schnittansicht noch einer anderen Einphasen-Drosselspule der vorliegenden Erfindung.
  • 23 ist eine Schnittansicht noch einer anderen Einphasen-Drosselspule der vorliegenden Erfindung.
  • 24 ist eine Schnittansicht noch einer anderen Einphasen-Drosselspule der vorliegenden Erfindung.
  • 25 ist eine Schnittansicht noch einer anderen Einphasen-Drosselspule der vorliegenden Erfindung.
  • 26 ist eine Schnittansicht noch einer anderen Einphasen-Drosselspule der vorliegenden Erfindung.
  • 27 ist eine Schnittansicht noch einer anderen Einphasen-Drosselspule der vorliegenden Erfindung.
  • 28 ist eine Schnittansicht noch einer anderen Einphasen-Drosselspule der vorliegenden Erfindung.
  • 29 ist eine Schnittansicht noch einer anderen Einphasen-Drosselspule der vorliegenden Erfindung.
  • 30 ist eine Schnittansicht noch einer anderen Einphasen-Drosselspule der vorliegenden Erfindung.
  • 31 ist eine Schnittansicht noch einer anderen Einphasen-Drosselspule der vorliegenden Erfindung.
  • 32 ist eine Schnittansicht noch einer anderen Einphasen-Drosselspule der vorliegenden Erfindung.
  • 33 ist eine Schnittansicht noch einer anderen Einphasen-Drosselspule der vorliegenden Erfindung.
  • 34 ist eine Schnittansicht noch einer anderen Einphasen-Drosselspule der vorliegenden Erfindung.
  • 35 ist eine schematische Ansicht, die eine Einphasen-Drosselspule nach dem Stand der Technik zeigt.
  • 36 ist eine schematische Ansicht, die eine wie in 1A gezeigte Einphasen-Drosselspule zeigt.
  • 37 ist eine Schnittansicht einer Einphasen-Drosselspule auf Basis noch einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Ausführliche Erklärung

Nachstehend werden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erklärt. In den nachstehenden Zeichnungen sind gleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Zur Erleichterung des Verständnisses ist der Maßstab dieser Zeichnungen passend verändert.

1A ist eine Schnittansicht einer Einphasen-Drosselspule auf Basis einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Außerdem ist 1B eine vergrößerte Teilansicht der in 1A gezeigten Einphasen-Drosselspule. 1C und 1D sind Ansichten, die die Magnetflüsse der in 1A gezeigten Einphasen-Drosselspule zeigen.

Wie in 1A gezeigt umfasst eine Einphasen-Drosselspule 5 einen Außenumfangs-Eisenkern 20 und vier Eisenkernspulen 31 bis 31, die untereinander magnetisch mit dem Außenumfangs-Eisenkern gekoppelt sind. In 1A sind die Eisenkernspulen 31 bis 34 an der Innenseite des achteckigen Außenumfangs-Eisenkerns 20 angeordnet. Der Außenumfangs-Eisenkern 20 kann auch eine runde oder eine andere vieleckige Form aufweisen. Diese Eisenkernspulen 31 bis 34 sind in der Umfangsrichtung der Einphasen-Drosselspule 5 in gleichen Abständen angeordnet. Es genügt, wenn die Eisenkernspulen in der Umfangsrichtung angeordnet sind, sie brauchen nicht unbedingt gleich beabstandet sein.

Wie aus der Zeichnung erkennbar ist, umfassen die jeweiligen Eisenkernspulen 31 bis 34 in der radialen Richtung verlaufende Eisenkerne 41 bis 44 und um diese Eisenkerne gewickelte Spulen 51 bis 54. Die jeweiligen äußeren Enden in der radialen Richtung der Eisenkerne 41 bis 44 stehen mit dem Außenumfangs-Eisenkern 20 in Berührung oder sind mit dem Außenumfangs-Eisenkern 20 einstückig gebildet.

Außerdem sind die jeweiligen inneren Enden in der radialen Richtung der Eisenkerne 41 bis 44 in der Nähe der Mitte des Außenumfangs-Eisenkerns 20 angeordnet. In 1A usw. laufen die inneren Enden in der radialen Richtung der Eisenkerne 41 bis 44 zu der Mitte des Außenumfangs-Eisenkerns 20 hin zusammen und beträgt der Winkel ihres Spitzenendes ungefähr 90 Grad. Die Fläche des Spalts wird umso größer, je größer oder kleiner als 90 Grad der Winkel ihres Spitzenendes wird, doch wird die Sättigung des Magnetflusses mit einem geringeren Strom leichter. Die inneren Enden in der radialen Richtung der Eisenkerne 41 bis 44 sind voneinander über magnetisch koppelbare Spalte 101 bis 104 getrennt.

Mit anderen Worten ist bei der ersten Ausführungsform das innere Ende in der radialen Richtung des Eisenkerns 41 über Spalte 101, 104 von den inneren Enden in der radialen Richtung der benachbarten beiden Eisenkerne 42, 44 getrennt. Dies gilt auch für die anderen Eisenkerne 42 bis 44. Es ist ideal, wenn die Abmessungen der Spalte 101 bis 104 untereinander gleich sind, doch brauchen sie nicht gleich zu sein. Bei später beschriebenen Ausführungsformen kann fallweise auf die Beschriftung der Spalte 101 bis 104 und der Eisenkernspulen 31 bis 34 usw. verzichtet sein.

Folglich wird wie in 1A gezeigt durch die Spalte 101 bis 104 in der Mitte der Einphasen-Drosselspule 5 ein einzelner ungefähr X-förmiger Spalt gebildet. Auch diese Spalte 101 bis 104 sind in der Umfangsrichtung der Einphasen-Drosselspule in gleichen Abständen angeordnet.

Da somit bei der vorliegenden Erfindung kein im Mittelbereich der Einphasen-Drosselspule 5 angeordneter mittlerer Eisenkern erforderlich ist, kann der Einphasen-Eisenkern 5 leichtgewichtig und einfach aufgebaut werden. Da außerdem die vier Eisenkernspulen 31 bis 34 von dem Außenumfangs-Eisenkern 20 umgeben sind, streut das durch die Spulen 51 bis 54 entstandene Magnetfeld nicht nach außerhalb des Außenumfangs-Eisenkerns 20. Da die Spalte 101 bis 101 bei geringen Kosten in einer beliebigen Dicke ausgebildet werden können, bestehen verglichen mit einer Drosselspule mit herkömmlichen Aufbau auch Vorteile im Hinblick auf die Gestaltung.

Übrigens streuen die in 1B durch die Pfeile B1 und B2 gezeigten Magnetflüsse in der Nähe des Spalts 104 und erreichen den anderen Eisenkern 44. Da der durch den Pfeil B3 gezeigte Magnetfluss im Gegensatz dazu die Spulen 53 und 54 passiert, entsteht in den Spulen 53, 54 ein Wirbelstromverlust.

Bei der vorliegenden Erfindung sind die vier Eisenkerne 41 bis 44 in der Umfangsrichtung in gleichen Abständen angeordnet. Daher erreicht der Winkel, den die Mittellinien von zwei Eisenkernen, die jeweils über die Spalte 101 bis 104 zueinander benachbart sind, bilden, 90 Grad.

Im Gegensatz dazu beträgt der Winkel von zwei Eisenkernen bei dem Stand der Technik wie in 14A usw. gezeigt 180 Grad. Das heißt, bei der vorliegenden Erfindung ist der Winkel, den die Mittellinien von zwei benachbarten Eisenkernen bilden, kleiner als 180 Grad. Daher kann sich der gestreute Magnetfluss bei der vorliegenden Erfindung schwerer als bei dem Stand der Technik von der Nähe des Spalts zerstreuen und gelangt er leicht in den benachbarten nächstgelegenen Eisenkern.

1C ist eine Ansicht, die die Magnetflüsse der in 1A gezeigten Einphasen-Drosselspule durch eine Simulation zeigt. In 1C wird die Streumagnetflussdichte umso geringer, je größer die Entfernung von den Spalten 101 bis 104 ist. Da außerdem die Magnetflüsse in 1C wie in 1A fließen, stoßen die Magnetflüsse einander in dem Mittelbereich ab und wird die Magnetflussdichte in dem Mittelbereich am kleinsten.

In den weißen Bereiche in 1C beträgt der von den Spalten 101 bis 104 gestreute Magnetfluss wenigstens 0,03 T. Dies gilt auch für 14C. Wie aus einem Vergleich von 1C und 14C erkennbar ist, sind die weißen Bereiche bei den Spulen in der 1C der vorliegenden Erfindung kleiner als die weißen Bereiche bei den in 14C gezeigten Spulen. Da mit anderen Worten der Anteil der Stellen, an denen die die Spulen durchdringende Magnetflussdichte gering ist, bei der vorliegenden Erfindung groß ist, kann der Streumagnetfluss, der die Spulen durchdringt, weiter als bei dem Stand der Technik verringert werden.

Wie aus 1A und 1D erkennbar ist, sind außerdem die Spulen 51 bis 54 in der Nähe der Innenfläche des Außenumfangs-Eisenkerns 20 angeordnet. Das heißt, die Spulen 51 bis 53 bei der vorliegenden Erfindung sind von den Spalten 101 bis 104 entfernt positioniert. Folglich wird der Anteil des Streumagnetflusses von der Nähe der Spalte 101 bis 104, der die Spulen 51 bis 54 durchdringt, wie aus 1D erkennbar gering. Man wird verstehen, dass als Folge der Wirbelstromverlust im Inneren der Spulen verringert wird.

Außerdem ist es bei der vorliegenden Erfindung günstig, die Dicke der Spalte durch großes Ausführen der Querschnittfläche der Eisenkerne 41 bis 44 klein zu gestalten. Da dadurch der Streumagnetfluss von der Nähe der Spalte abnimmt und auch die Windungszahl der Spulen 51 bis 54 verringert werden kann, kann der Magnetfluss, der das Innere der Spulen durchdringt, weiter verringert werden.

In 1A sind die Spulen 51 bis 54 so gewickelt, dass die Magnetflüsse von der Gruppe der einander gegenüberliegend angeordneten Eisenkernspulen 31, 33 zu dem Zentrum der Einphasen-Drosselspule hin fließen, und die Magnetflüsse von der Gruppe der einander gegenüberliegend angeordneten anderen Eisenkernspulen 32, 34 von dem Zentrum in der radialen Richtung nach außen fließen. Doch die Spulen 51 bis 54 können auch so gewickelt werden, dass die Magnetflüsse, die von allen Eisenkernspulen 31 bis 34 entstehen, zu dem Zentrum der Einphasen-Drosselspule gerichtet sind. In diesem Fall können die Magnetflüsse untereinander ausgelöscht werden.

2 ist eine Ansicht, die die Beziehung zwischen dem Strom und der Zeit zeigt. Die Querachse von 2 zeigt die Zeit, und die Längsachse zeigt den Strom, wenn die Spulen der Einphasen-Drosselspule 5 mit einem Strom, für den ein Dreiphasen-Wechselstrom durch eine Diode einer Vollweggleichrichtung unterzogen wurde, bestromt wurden. Ein solcher Strom zeigt ein wie in 2 gezeigtes Verhalten.

Jede Simulation zeigt das Ergebnis bei Anlegung des Stroms von 2.

3 ist eine Schnittansicht einer Einphasen-Drosselspule auf Basis einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In 3 ist jeder der Eisenkerne 41 bis 44 in der Nähe seines Endabschnitts an der Innenseite in der radialen Richtung mit einem im Uhrzeigersinn verlaufenden ungefähr fächerförmigen Vorsprung 41p bis 44p versehen. Diese Vorsprünge 41p bis 44p erstrecken sich in dem Bereich zwischen den Endflächen der in 1 zueinander benachbarten Spulen. Auch die Form der Spitzenendflächen der anderen Eisenkerne 41 bis 44, denen diese Vorsprünge 41p bis 44p gegenüberliegen, ist diesen Vorsprüngen 41p bis 44p entsprechend ausgeführt.

Der Abstand zwischen diesen Vorsprüngen 41p bis 44p und den benachbarten Eisenkernen 41 bis 44 ist so wie im Fall von 1. Außerdem ist auch in 3 die Form der Eisenkerne 41 bis 44 untereinander gleich. Die Vorsprünge 41p bis 44p können auch in der Richtung gegen den Uhrzeigersinn verlaufen.

In diesem Fall wird die Breite der Spalte 101 bis 104 (der Abstand in der radialen Richtung) größer als im Fall von 1. Man wird verstehen, dass daher die Reaktanz erhöht wird. Bei der Ausführungsform, die in 3 gezeigt ist, ist die Form der Eisenkerne 41 bis 44 untereinander gleich, doch können sie sich auch voneinander unterscheiden. Außerdem kann der Spalt keine geradlinige Form, sondern eine gekrümmte Form aufweisen. Auch ein solcher Fall ist in dem Umfang der vorliegenden Erfindung enthalten. Dies gilt auch für die später besprochenen anderen Ausführungsformen.

4 ist eine Schnittansicht einer Einphasen-Drosselspule auf Basis einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die in 4 gezeigte Einphasen-Drosselspule umfasst einen Außenumfangs-Eisenkern 20 und wie vorher beschriebene Eisenkernspulen 31 bis 36, die untereinander magnetisch mit dem Außenumfangs-Eisenkern 20 gekoppelt sind. Jede der Eisenkernspulen 31 bis 36 umfasst einen in der radialen Richtung verlaufenden Eisenkern 41 bis 46 und eine um diesen Eisenkern gewickelte Spule 51 bis 56. Der Spitzenwinkel des jeweiligen Endabschnitts an der Innenseite in der radialen Richtung der Eisenkerne 41 bis 46 der in 4 gezeigten Einphasen-Drosselspule 5 beträgt ungefähr 60 Grad. Außerdem sind die Endabschnitte an der Innenseite in der radialen Richtung der Eisenkerne 41 bis 46 über magnetisch koppelbare Spalte 101 bis 106 voneinander getrennt. Auf diese Weise kann die Einphasen-Drosselspule 5 auch Eisenkernspulen 31 bis 36 in einer Anzahl einer geraden Zahl von wenigstens sechs umfassen.

Es ist klar, dass auch bei der dritten Ausführungsform im Allgemeinen die gleiche Wirkung wie oben erhalten wird. Da außerdem bei der dritten Ausführungsform die Anzahl der Eisenkernspulen 31 bis 36 auf eine gerade Zahl von wenigstens sechs eingerichtet ist, sind in Bezug auf eine Phase mehrere Eisenkernspulen vorhanden. Durch paralleles Anschließen von mehreren Eisenkernspulen untereinander kann die Querschnittfläche der jeweiligen Spule der Eisenkernspulen verringert werden. Durch serielles Anschließen von mehreren Eisenkernspulen untereinander kann die Induktivität vergrößert werden.

5A ist eine Schnittansicht einer Einphasen-Drosselspule auf Basis einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die in der radialen Richtung der Eisenkernspulen 31 bis 34 der in 5A gezeigten Einphasen-Drosselspule 5 verlaufenden Eisenkerne 41 bis 44 umfassen jeweils einen an der Innenseite in der radialen Richtung positionierten ersten Eisenkernabschnitt 41a bis 44a, einen an der Außenseite in der radialen Richtung positionierten dritten Eisenkernabschnitt 41c bis 44c und einen zwischen dem ersten Eisenkernabschnitt 41a bis 44a und dem dritten Eisenkernabschnitt 41c bis 44c positionierten zweiten Eisenkernabschnitt 41b bis 44b.

Zwischen dem ersten Eisenkernabschnitt 41a bis 44a und dem zweiten Eisenkernabschnitt 41b bis 44b ist ein magnetisch koppelbarer erster Eisenkernabschnittsspalt 111a bis 114a gebildet. Ebenso ist zwischen dem zweiten Eisenkernabschnitt 41b bis 44b und dem dritten Eisenkernabschnitt 41c bis 44c ein magnetisch koppelbarer zweiter Eisenkernabschnittsspalt 111b bis 114b gebildet. Außerdem umfasst die Einphasen-Drosselspule 5 um die zweiten Eisenkernabschnitte 41b bis 44b und die dritten Eisenkernabschnitte 41c bis 44c gewickelte gemeinsame Spulen 51 bis 54. Die Spulen 51 bis 54 können auch noch um die ersten Eisenkernabschnitte 41a bis 44a gewickelt sein.

Da der Spalt, der in Bezug auf einen Eisenkern, zum Beispiel den Eisenkern 41, ursprünglich nur der Spalt 101 war, in diesem Fall in den Spalt 101, den ersten Eisenkernabschnittsspalt 111a und den zweiten Eisenkernabschnittsspalt 111b geteilt wird, wird die Dicke pro Spalt gering. In diesem Fall handelt es sich bei der Spaltdicke um den Spalt 101 nach der Teilung des Spalts, den Abstand zwischen dem ersten Eisenkernabschnitt 41a und dem zweiten Eisenkernabschnitt 41b und den Abstand zwischen dem zweiten Eisenkernabschnitt 41b und dem dritten Eisenkernabschnitt 41c.

Da bei der vierten Ausführungsform die Dicke der Spalte pro Stelle klein wird, werden auch die Streumagnetflüsse von den Spalten gering. Da die Eisenkerne 41 bis 44 durch den ersten Eisenkernabschnitt 41a bis 44a, den zweiten Eisenkernabschnitt 41b bis 44b und den dritten Eisenkernabschnitt 41c bis 44d gebildet sind, kann die Einphasen-Drosselspule 5 leicht zusammengesetzt werden. Folglich ist es bei der in 5A gezeigten Ausführungsform nicht nötig, den Außenumfangs-Eisenkern 20 zu teilen. Selbstverständlich kann jeder der Eisenkerne 41 bis 44 aus zwei oder mehr in einer Reihe angeordneten Eisenkernabschnitten gebildet werden.

5B ist eine Schnittansicht einer anderen Einphasen-Drosselspule auf Basis der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In 5B sind in dem Bereich der Spalte 101 bis 104 von 1A zusätzliche Eisenkerne 41d bis 44d angeordnet. Der Querschnitt der zusätzlichen Eisenkerne 41d bis 44d ist fächerförmig. Der Querschnitt der zusätzlichen Eisenkerne 41d bis 44d kann auch die Form eines gleichschenkeligen Dreiecks aufweisen.

Der Endabschnitt an der Innenseite in der radialen Richtung der Eisenkerne 41 bis 44 ist durch zwei Spitzenendflächen gebildet. Wie in 5B gezeigt verlaufen jede der beiden ebenen Flächen der zusätzlichen Eisenkerne 41d bis 44d und die Spitzenendfläche des benachbarten Eisenkerns zueinander parallel. Ferner sind zwischen den ebenen Flächen der zusätzlichen Eisenkerne 41c bis 44d und den Spitzenendflächen der Eisenkerne 41 bis 44 magnetisch koppelbare Spalte 101a bis 104a101b bis 104b gebildet. Es ist klar, dass der Winkel, den die beiden Spitzenendflächen der Eisenkerne 41 bis 44 in 5B bilden, kleiner als 60 Grad ist.

In 5B beträgt die Anzahl der Spalte acht und das Doppelte der Anzahl der Spalte des in 1A gezeigten Falls. Da folglich die Dicke der Spalte pro Stelle, das heißt, der Abstand zwischen den ebenen Flächen der zusätzlichen Eisenkerne 41d bis 44d und den Spitzenendflächen der Eisenkerne 41 bis 44, halbiert werden kann, wird der Streumagnetfluss verringert.

6 ist eine Schnittansicht einer Einphasen-Drosselspule auf Basis einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Eisenkernspulen 31 bis 34 der in 6 gezeigten Einphasen-Drosselspule 5 umfassen in der radialen Richtung verlaufende Eisenkerne 41 bis 44 und um diese Eisenkerne gewickelte Spulen 51 bis 54. Die Endabschnitte an der Innenseite in der radialen Richtung der einzelnen Eisenkerne 41 bis 41 sind wie bei den oben beschriebenen Ausführungsformen über Spalte 101 bis 104 zueinander benachbart.

Bei der fünften Ausführungsform sind zwischen den Endabschnitten an der Außenseite in der radialen Richtung der Eisenkerne 41 bis 44 und dem Außenumfangs-Eisenkern 20 jeweils magnetisch koppelbare Außenumfangs-Eisenkernspalte 111c bis 114c gebildet. Beim Betrieb der Einphasen-Drosselspule 5 entsteht an den Eisenkernspulen 31 bis 34 Wärme. Da bei der fünften Ausführungsform die Außenumfangs-Eisenkernspalte 111c bis 114c gebildet sind, besteht die Wirkung, dass die von den Eisenkernspulen 31 bis 34 entstehende Wärme den Außenumfangs-Eisenkern 20 nur schwer erreicht.

7 ist eine Schnittansicht einer Einphasen-Drosselspule auf Basis einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Eisenkernspulen 31 bis 34 der in 7 gezeigten Einphasen-Drosselspule 5 ist der unter Bezugnahme auf 1 erklärten im Allgemeinen gleich. Bei der sechsten Ausführungsform ist der Außenumfangs-Eisenkern 20 durch mehrere, zum Beispiel vier, Außenumfangs-Eisenkernabschnitte 21 bis 24 gebildet. In 7 steht der Außenumfangs-Eisenkernabschnitt 21 mit dem Eisenkern 41 in Berührung oder ist er damit einstückig ausgeführt. Auch die Außenumfangs- Eisenkernabschnitte 22 bis 24 stehen jeweils mit den Eisenkernen 42 bis 44 in Berührung oder sind damit einstückig ausgeführt. Bei der in 7 gezeigten Ausführungsform kann ein solcher Außenumfangs-Eisenkern 20 auch dann leicht hergestellt werden, wenn der Außenumfangs-Eisenkern 20 großformatig ist.

8 ist eine Schnittansicht einer Einphasen-Drosselspule auf Basis einer siebenten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei der siebenten Ausführungsform ist zwischen dem Außenumfangs-Eisenkernabschnitt 21 und dem Außenumfangs-Eisenkernabschnitt 22 ein magnetisch koppelbarer Außenumfangs-Eisenkernabschnittsspalt 61 gebildet. Ebenso ist zwischen dem Außenumfangs-Eisenkernabschnitt 22 und dem Außenumfangs-Eisenkernabschnitt 23, zwischen dem Außenumfangs-Eisenkernabschnitt 23 und dem Außenumfangs-Eisenkernabschnitt 24, und zwischen dem Außenumfangs-Eisenkernabschnitt 24 und dem Außenumfangs-Eisenkernabschnitt 21 jeweils ein magnetisch koppelbarer Außenumfangs-Eisenkernabschnittsspalt 62 bis 64 gebildet.

Mit anderen Worten sind die Außenumfangs-Eisenkernabschnitte 21 bis 21 untereinander jeweils über Eisenkern-Außenumfangsabschnittsspalte 61 bis 64 angeordnet. In einem solchen Fall können die Außenumfangs-Eisenkernabschnittsspalte 61 bis 64 durch Regulieren der Länge der Außenumfangs-Eisenkernabschnitte 21 bis 24 reguliert werden. Man wird verstehen, dass als Ergebnis das Ungleichgewicht der Induktivität der Einphasen-Drosselspule 5 reguliert werden kann.

Die in 8 gezeigte Einphasen-Drosselspule 5 unterscheidet sich von der in 7 gezeigten Einphasen-Drosselspule nur darin, dass sie die Außenumfangs-Eisenkernabschnittsspalte 61 bis 64 aufweist. Mit anderen Worten sind bei der sechsten Ausführungsform zwischen den zueinander benachbarten Außenumfangs-Eisenkernabschnitten 21 bis 24 keine Außenumfangs-Eisenkernabschnittsspalte 61 bis 64 gebildet. Bei den in 7 und 8 gezeigten Ausführungsformen kann ein solcher Außenumfangs-Eisenkern 20 auch dann leicht hergestellt werden, wenn der Außenumfangs-Eisenkern 20 großformatig ist.

9 ist eine Schnittansicht einer Einphasen-Drosselspule auf Basis einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Da die in 9 gezeigte Einphasen-Drosselspule 5 der in 1A gezeigten Einphasen-Drosselspule 5 im Allgemeinen gleich ist, wird auf eine ausführliche Erklärung verzichtet. Doch in 9 ist die Schnittfläche der Spulen 51, 54 der Eisenkernspulen 31, 34 größer als die Schnittfläche der Spulen 52, 53 der Eisenkernspulen 32, 33. Ferner sind die Eisenkerne 41, 44 der Eisenkernspulen 31, 34 schmäler als die Eisenkerne 42, 43 der Eisenkernspulen 32, 33. Die Abmessungen der Spalte 101 bis 104 sind untereinander gleich.

Mit anderen Worten umfasst die Einphasen-Drosselspule 5 wie in 9 gestrichelt gezeigt eine erste Gruppe aus zwei Eisenkernspulen 31, 34 und eine zweite Gruppe aus den anderen beiden Eisenkernspulen 32, 33. Die erste Gruppe und die zweite Gruppe enthalten jeweils zwei zueinander benachbarte Eisenkernspulen der vier Eisenkernspulen 31 bis 34. Bei der in 9 gezeigten Einphasen-Drosselspule 5 sind die Abmessungen der Eisenkerne sowie die Schnittfläche und die Windungszahl der Spulen so ausgeführt, dass sie sich zwischen der ersten Gruppe und der zweiten Gruppe voneinander unterscheiden. Die Abmessungen der Spalte bei der ersten Gruppe der Einphasen-Drosselspule 5 können auch so ausgeführt werden, dass sie sich von den Abmessungen der Spalte bei der zweiten Gruppe unterscheiden.

Daher werden bei der in 9 gezeigten Ausführungsform faktisch zwei Drosselspulen mit unterschiedlichen Eigenschaften in eine Einphasen-Drosselspule 5 aufgenommen. Folglich kann der Einrichtungsraum für zwei Drosselspulen mit unterschiedlichen Eigenschaften verringert werden. Man wird verstehen, dass der Wert der Induktivität durch serielles oder paralleles Anschließen der beiden Drosselspulen untereinander reguliert werden kann.

Ferner ist 10 eine Schnittansicht einer Einphasen-Drosselspule auf Basis einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die in 10 gezeigte Einphasen-Drosselspule 5 ist der in 4 gezeigten Einphasen-Drosselspule 5 im Allgemeinen gleich. Doch die Eisenkerne 41, 42 der in 10 gezeigten Einphasen-Drosselspule 5 sind breiter als die anderen Eisenkerne 45, 46, und die Eisenkerne 45, 46 sind breiter als die anderen Eisenkerne 43, 44. Außerdem ist die Schnittfläche der um die Eisenkerne 41, 42 gewickelten Spulen 51, 52 kleiner als die Schnittfläche der um die anderen Eisenkerne 45, 46 gewickelten Spulen 55, 56, und ist die Schnittfläche der Spulen 55, 56 kleiner als die Schnittfläche der um die anderen Eisenkerne 43, 44 gewickelten Spulen 53, 54.

Folglich umfasst die Einphasen-Drosselspule 5 wie in 10 gestrichelt gezeigt eine aus den beiden Eisenkernspulen 31, 32 gebildete erste Gruppe, eine aus anderen zwei Eisenkernspulen 33, 34 gebildete zweite Gruppe und eine aus noch anderen Eisenkernspulen 35, 36 gebildete dritte Gruppe. Die erste Gruppe bis dritte Gruppe umfasst jeweils zwei zueinander benachbarte Eisenkernspulen der sechs Eisenkernspulen 31 bis 36.

Bei der in 10 gezeigten Einphasen-Drosselspule 5 sind die Abmessungen der Eisenkerne und die Schnittfläche und die Windungszahl der Spulen so gestaltet, dass sie sich zwischen der ersten Gruppe bis dritten Gruppe unterscheiden. Die Abmessung des Spalts in der ersten Gruppe der Einphasen-Drosselspule 5 kann auch so ausgeführt werden, dass sie sich von den Abmessungen der Spalte in den anderen Gruppen unterscheidet. Man wird verstehen, dass aufgrund eines derartigen Aufbaus die gleiche Wirkung wie bei der in 9 gezeigten Ausführung erhalten wird. Es ist auch möglich, in eine einzige Einphasen-Drosselspule 5 vier oder mehr Drosselspulen, das heißt, vier oder mehr der oben genannten Gruppen, deren Eigenschaften sich unterscheiden oder gleich sind, aufzunehmen. Es wird klar sein, dass auch in diesem Fall die gleiche Wirkung erhalten wird.

11 ist eine Schnittansicht einer Einphasen-Drosselspule auf Basis einer zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Da die in 11 gezeigte Einphasen-Drosselspule 5 der unter Bezugnahme auf 1A erklärten Einphasen-Drosselspule im Allgemeinen gleich ist, wird auf eine wiederholte Erklärung verzichtet. Wie in 11 gezeigt ist in die Spalte 101 bis 104 der Einphasen-Drosselspule 5 ein Spaltmaterial 71 aus einem Harz gefüllt.

In diesem Fall kann das Spaltmaterial 71 durch einfaches Füllen in die Spalte 101 bis 104 und Härten gebildet werden. Daher kann das Spaltmaterial 71 leicht gebildet werden. Es ist auch möglich, vorab ein Spaltmaterial 71 mit einer ungefähren X-Form wie der in 11 gezeigten oder einer L-Form oder einer Plattenform zu bilden und anstelle eines Einfüllens von Harz dieses Spaltmaterial 71 in die Spalte 101 bis 104 einzusetzen. Da das Spaltmaterial in einem solchen Fall Schwingungen der mit den Spalten 101 bis 104 in Kontakt stehenden Eisenkerne unterdrückt, wird das von den Eisenkernen entstehende Störgeräusch verringert. Es wird klar sein, dass auch in Bezug auf die in 5A gezeigten Eisenkernabschnittsspalte und die in 8 gezeigten Außenumfangs-Eisenkernspalte durch Einfüllen von Harz ebenso leicht ein Spaltmaterial gebildet werden kann und die gleiche Wirkung erhalten werden kann.

Ferner ist 12 eine Schnittansicht einer Einphasen-Drosselspule auf Basis einer elften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Da die in 12 gezeigte Einphasen-Drosselspule 5 der unter Bezugnahme auf 1A erklärten Einphasen-Drosselspule 5 im Allgemeinen gleich ist, wird auf eine wiederholte Erklärung verzichtet. Wie in 12 gezeigt ist der Innenbereich des Außenumfangs-Eisenkerns 20 mit einem Isoliermaterial 72 aus Harz gefüllt.

Auch in diesem Fall kann das Isoliermaterial 72 einfach durch Einfüllen des Harzes in den Innenbereich des Außenumfangs-Eisenkerns 20 und Härten gebildet werden. In einem solchen Fall können entstehende Störgeräusche verringert werden, da das Isoliermaterial 72 Schwingungen der Eisenkernspulen 31 bis 34 und des Außenumfangs-Eisenkerns 20 unterdrückt. Außerdem wird bei der in 12 gezeigten Ausführungsform das thermische Gleichgewicht zwischen den Eisenkernspulen 31 bis 34 und dem Außenumfangs-Eisenkern 20 gefördert.

15 und 16 sind nun Schnittansichten einer Einphasen-Drosselspule auf Basis einer zwölften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In diesen Zeichnungen ist eine ungefähr quadratische Einphasen-Drosselspule 5 gezeigt. Wie gezeigt weisen die einander gegenüberliegenden Eisenkerne 42, 44 die gleiche Form wie oben beschrieben auf.

Im Gegensatz dazu ist an den Spitzenenden der einander gegenüberliegenden anderen Eisenkerne 41, 43 ein verbreiterter Abschnitt 41e, 43e ausgebildet, der breiter als der Hauptabschnitt des Eisenkerns 41, 43 ist. Die Form dieser verbreiterten Abschnitte 41e, 43e entspricht einem Teil einer Rhombusform. Doch die verbreiterten Abschnitte 41e, 43e können auch eine andere Form aufweisen.

Wie in der Zeichnung gezeigt sind zwischen den verbreiterten Abschnitten 41e, 43e der Eisenkerne 41, 43 und den Eisenkernen 42, 44 magnetisch koppelbare Spalte 101 bis 104 gebildet. Die Gesamtlänge der in 15 gezeigten Spalte 101 bis 104 ist länger als die Gesamtlänge der Spalte einer anderen Drosselspule mit der gleichen Form, die keine verbreiterten Abschnitte aufweist. Folglich ist es durch Verlängern der Gesamtlänge der Spalte möglich, die Induktivität zu erhöhen.

Bei der in 16 gezeigten Einphasen-Drosselspule 5 sind die einander gegenüberliegenden Eisenkerne 41, 43 über ihre Gesamtheit hinweg breiter als die einander gegenüberliegenden anderen Eisenkerne 42, 44. Daher sind in 16 die Spitzenenden der einander gegenüberliegenden Eisenkerne 41, 43 eben und ist zwischen den Eisenkernen 41, 43 ein zusätzlicher Spalt 105 gebildet.

Daher ist die Gesamtlänge der Spalte 101 bis 104 und des zusätzlichen Spalts 105 bei der in 16 gezeigten Einphasen-Drosselspule 5 länger als die Gesamtlänge der Spalte einer Drosselspule 5, bei der die Breite der Eisenkerne 41, 43 der Breite der Eisenkerne 42, 44 gleich ist. Ebenso wird es in diesem Fall möglich, die Induktivität zu erhöhen.

Ferner sind 17A und 17B Schnittansichten einer Einphasen-Drosselspule auf Basis einer dreizehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die in 17A und 17B gezeigte Drosselspule 5 ist der in 15 gezeigten Drosselspule 5 im Allgemeinen gleich.

Doch in 17A sind die verbreiterten Abschnitte 41e, 43e so ausgeführt, dass sie von den Hauptabschnitten der Eisenkerne 41, 43 getrennt werden können. Doch die verbreiterten Abschnitte 41e, 43e liegen an den Hauptabschnitten der Eisenkerne 41, 43 an, und es ist dazwischen kein Spalt gebildet.

In diesem Fall können die Spulen 51, 53 in einem Zustand, in dem die verbreiterten Abschnitte 41e, 43e abgenommen sind, um die Hauptabschnitte der Eisenkerne 41, 43 gewickelt werden. Das Wickeln der Spulen 52, 54 um die Eisenkerne 42, 44 erfolgt wie üblich. Danach werden die verbreiterten Abschnitte 41e, 43e von oben her eingesetzt, wodurch eine wie in 15 gezeigte Drosselspule 5 gebildet werden kann.

Es ist schwierig, die Spulen um die Eisenkerne 41, 43 zu wickeln, wenn sich die verbreiterten Abschnitte 41e, 43e in einem nicht abgenommenen Zustand befinden. Man wird daher verstehen, dass der Zusammenbau der Drosselspule 5 bei dem in 17A gezeigten Aufbau leicht vorgenommen werden kann.

Ebenso sind in 17B die Eisenkerne 41,43 selbst so ausgeführt, dass sie von dem Außenumfangs-Eisenkern 20 abgenommen werden können. Die Eisenkerne 41, 43 und der Außenumfangs-Eisenkern 20 liegen einander an, und dazwischen ist kein Spalt gebildet.

In diesem Fall werden die Eisenkerne 41, 43 von der Drosselspule 5 abgenommen und die Spulen 51, 53 um die Basisendabschnitte der Eisenkerne 41, 43 gewickelt. Das Wickeln der Spulen 52, 54 um die Eisenkerne 42, 44 erfolgt wie üblich. Danach werden die Eisenkerne 41, 43 mit den Spulen 51, 53 von oben her eingesetzt, wodurch eine wie in 15 gezeigte Drosselspule 5 hergestellt werden kann. Es wird klar sein, dass die Drosselspule 5 auch in diesem Fall ebenso leicht zusammengesetzt wird.

Ferner ist 18 eine Schnittansicht einer Einphasen-Drosselspule auf Basis einer vierzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 18 ist eine 1 entsprechende Ansicht. Doch in 18 sind die in 1 gezeigten Spulen 52, 54 beseitigt. Folglich sind in 18 Eisenkerne 41, 43 mit Spulen 51, 53 und Eisenkerne 42, 44 ohne Spulen abwechselnd angeordnet.

Es ist gleichermaßen auch bei den anderen oben besprochenen Drosselspulen 5 möglich, die Spulen von einem Teil der Eisenkerne zu beseitigen. Doch in diesem Fall ist es nicht unbedingt nötig, dass die Spulen mit Eisenkernen und die Spulen ohne Eisenkerne abwechselnd angeordnet sind. Es wird klar sein, dass ein derartiger Aufbau in dem Umfang der vorliegenden Erfindung enthalten ist und im Allgemeinen die gleichen Resultate wie oben erhalten werden.

Ferner sind 19 und 20 Schnittansichten einer Einphasen-Drosselspule auf Basis einer fünfzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei der in 19 gezeigten Drosselspule 5 liegen einander Eisenkerne 41, 43 mit einem verbreiterten Abschnitt 41e, 43e aus einem Teil einer Rhombusform gegenüber. Um diese Eisenkerne 41, 43 sind jeweils Spulen 51, 53 gewickelt. Die Eisenkerne 41, 43 sind nicht geteilt, sondern einheitliche Elemente.

Jeder der anderen Eisenkerne 42, 44 ist aus einem U-förmigen Abschnitt 42h, 44h und einem in dem U-förmigen Abschnitt 42h, 44h aufgenommenen Aufnahmebereich 42g, 44g gebildet. Zwischen den Eisenkernen 42, 44 und den Seiten der verbreiterten Abschnitte 41e, 43e der Eisenkerne 41, 43 sind magnetisch koppelbare Spalte gebildet. In 19 sind die mit den verbreiterten Abschnitten 41e, 43e versehenen Eisenkerne 41, 43 und die anderen Eisenkerne 42, 44 untereinander abwechselnd angeordnet.

Die in 20 gezeigte Drosselspule 5 ist der in 19 gezeigten im Allgemeinen gleich. Doch die Form der in 20 gezeigten Eisenkerne 42, 44 unterscheidet sich von der Form der in 19 gezeigten Eisenkerne 42, 44. Die in 20 gezeigten Eisenkerne 42, 44 sind aus einem Mittelabschnitt 42i, 44i und mit den beiden Seiten des Mittelabschnitts gekoppelten Seitenabschnitten 42j, 42k, 44j, 44k gebildet.

Wie in 18 und 20 gezeigt ist die Drosselspule 5 achssymmetrisch und können die mit den verbreiterten Abschnitten 41e, 43e versehenen Eisenkerne 41, 43 und die Eisenkerne 42, 44 mit der anderen Form abwechselnd angeordnet sein. Ferner können auch um die Eisenkerne 42, 44 Spulen gewickelt sein. Oder es ist auch möglich, nur um die Eisenkerne 42, 44 Spulen zu wickeln und die Spulen 51, 53 zu beseitigen. Ferner kann auch ein Teil der Eisenkerne 42, 44 wie oben beschrieben in mehrere Elemente trennbar sein. Auch ein solcher Fall ist in dem Umfang der vorliegenden Erfindung enthalten.

Übrigens ist 21 eine Schnittansicht einer anderen Einphasen-Drosselspule der vorliegenden Erfindung. Wie in 21 gezeigt umfasst die Einphasen-Drosselspule 5 einen Außenumfangs-Eisenkern 20 und vier Eisenkernspulen 31 bis 34, die untereinander magnetisch mit dem Außenumfangs-Eisenkern 20 gekoppelt sind. Ferner ist in der Mitte der Einphasen-Drosselspule 5 ein quadratischer mittlerer Eisenkern 80 angeordnet. Es ist nicht nötig, dass der mittlere Eisenkern 80 quadratisch ist, doch ist er vorzugsweise achssymmetrisch oder rotationssymmetrisch. Es genügt, wenn die Eisenkernspulen in der Umfangsrichtung angeordnet sind, es ist nicht unbedingt nötig, dass sie gleich beabstandet sind.

Wie aus der Zeichnung erkennbar ist, umfassen die jeweiligen Eisenkernspulen 31 bis 34 in der radialen Richtung verlaufende Eisenkerne 41 bis 44 und um diese Eisenkerne gewickelte Spulen 51 bis 54. Der Endabschnitt an der Außenseite in der radialen Richtung jedes Eisenkerns 41 bis 44 steht mit dem Außenumfangs-Eisenkern 20 in Berührung oder ist einstückig mit dem Außenumfangs-Eisenkern 20 gebildet.

Ferner sind die jeweiligen Endabschnitte an der Innenseite in der radialen Richtung der Eisenkerne 41 bis 44 in der Nähe der Mitte des Außenumfangs-Eisenkerns 20 positioniert. In 21 sind die jeweiligen Endabschnitte an der Innenseite in der radialen Richtung der Eisenkerne 41 bis 44 eben. Außerdem sind die Endabschnitte an der Innenseite in der radialen Richtung der Eisenkerne 41 bis 44 über magnetisch koppelbare Spalte 101 bis 104 zu dem mittleren Eisenkern 80 benachbart. Die Abmessungen der Spalte 101 bis 104 sind untereinander gleich ausgeführt.

Da in diesem Fall die vier Eisenkernspulen 31 bis 34 von dem Außenumfangs-Eisenkern 20 umgeben sind, streut das durch die Spulen 51 bis 54 entstandene Magnetfeld nicht nach außerhalb des Außenumfangs-Eisenkerns 20. Außerdem weisen die später beschriebenen Drosselspulen, die den mittleren Eisenkern umfassem, im Allgemeinen die gleichen Wirkungen wie die vorher beschriebenen Drosselspulen, die keinen mittleren Eisenkern 80 aufweisen, auf.

Ferner weisen die in 21 gezeigte Drosselspule und die später beschriebenen anderen Drosselspulen die Wirkung auf, dass die Induktivität durch Verändern der Abmessungen des mittleren Eisenkerns 80 reguliert werden kann. Das heißt, da die Spalte bei geringen Kosten in einer beliebigen Dicke ausgebildet werden können, bestehen verglichen mit einer Drosselspule mit herkömmlichem Aufbau auch Vorteile im Hinblick auf die Gestaltung.

Ferner ist 22 eine Schnittansicht noch einer anderen Drosselspule der vorliegenden Erfindung. Auch bei der folgenden Ausführungsform wird im Allgemeinen die gleiche Wirkung wie bei der in 21 gezeigten Drosselspule 5 erhalten. Die Endabschnitte an der Innenseite in der radialen Richtung der Eisenkerne 41 bis 44 der in 22 gezeigten Einphasen-Drosselspule 5 laufen zu der Mitte des Außenumfangs-Eisenkerns 20 hin zusammen, und der Winkel ihres Spitzenendes beträgt ungefähr 90 Grad.

In der Mitte der Einphasen-Drosselspule 5 ist ein mittlerer Eisenkern 80 angeordnet. Wie in der Figur gezeigt weist der mittlere Eisenkern 80 eine mit vier Ausdehnungsabschnitten 81 bis 84 versehene ungefähre X-Form auf. Außerdem ist jeder der Eisenkerne 41 bis 44 in der Nähe seines Endabschnitts an der Innenseite in der radialen Richtung mit einem im Uhrzeigersinn verlaufenden ungefähr fächerförmigen Vorsprung 41p bis 44p versehen. Diese Vorsprünge 41p bis 44p erstrecken sich in dem Bereich zwischen den Endflächen der in 1 zueinander benachbarten Spulen. Auch die Form der Spitzenendflächen der anderen Eisenkerne 41 bis 44, denen diese Vorsprünge 41p bis 44p gegenüberliegen, ist diesen Vorsprüngen 41p bis 44p entsprechend ausgeführt. Die Vorsprünge 41p bis 44p können auch in der Richtung gegen den Uhrzeigersinn verlaufen.

Die jeweiligen beiden Seitenflächen der Ausdehnungsabschnitte 81 bis 84 sind zu den Endabschnitten an der Innenseite in der radialen Richtung der Eisenkerne 41 bis 44 benachbart. Zwischen den beiden Seitenflächen der Ausdehnungsabschnitte 81 bis 84 des mittleren Eisenkerns 80 und den Eisenkernen 41 bis 44 sind magnetisch koppelbare Spalte gebildet. Folglich wird die Gesamtlänge der Spalte lang und kann als Folge die Induktivität erhöht werden.

23 ist eine Schnittansicht noch einer anderen Einphasen-Drosselspule der vorliegenden Erfindung. Die Endabschnitte an der Innenseite in der radialen Richtung der Eisenkerne 41 bis 44 laufen zu der Mitte des Außenumfangs-Eisenkerns 20 hin zusammen, und der Winkel ihres Spitzenendes beträgt ungefähr 90 Grad. Doch wie in der Zeichnung gezeigt sind die Eisenkerne 41, 43 breiter als die anderen Eisenkerne 42, 44.

Ferner umfasst die in 23 gezeigte Drosselspule 5 einen mit vier Ausdehnungsabschnitten 81 bis 84 versehenen ungefähr X-förmigen mittleren Eisenkern 80. Der mittlere Eisenkern 80 ist so geformt, dass die Endabschnitte an der Innenseite in der radialen Richtung der Eisenkerne 41 bis 44 zwischen zwei benachbarten der Ausdehnungsabschnitte 81 bis 84 aufgenommen werden. Zwischen den beiden Seitenflächen der Ausdehnungsabschnitte 81 bis 84 des mittleren Eisenkerns 80 und den Eisenkernen 41 bis 44 sind magnetisch koppelbare Spalte gebildet. Man wird verstehen, dass daher die gleiche Wirkung wie oben erhalten wird.

Ferner ist 24 eine Schnittansicht noch einer anderen Drosselspule der vorliegenden Erfindung. Die in 24 gezeigte Einphasen-Drosselspule 5 umfasst einen Außenumfangs-Eisenkern 20, einen ungefähr sechseckig geformten mittleren Eisenkern 80 und wie oben beschriebene Eisenkernspulen 31 bis 36. Jede der Eisenkernspulen 31 bis 36 umfasst einen in der radialen Richtung verlaufenden Eisenkern 41 bis 46 und eine um diesen Eisenkern gewickelte Spule 51 bis 56.

Der Endabschnitt an der Innenseite in der radialen Richtung jedes Eisenkerns 41 bis 46 der in 24 gezeigten Einphasen-Drosselspule 5 ist eben. Außerdem sind die Endabschnitte an der Innenseite in der radialen Richtung der Eisenkerne 41 bis 46 über magnetisch koppelbare Spalte 101 bis 106 zu dem mittleren Eisenkern 80 benachbart. Auf diese Weise kann die Einphasen-Drosselspule 5 auch Eisenkernspulen 31 bis 36 in einer geraden Anzahl von wenigstens sechs umfassen.

25 ist eine Schnittansicht noch einer anderen Einphasen-Drosselspule der vorliegenden Erfindung. Die in der radialen Richtung der Eisenkernspulen 31 bis 34 verlaufenden Eisenkerne 41 bis 44 der in 25 gezeigten Einphasen-Drosselspule 5 umfassen jeweils einen an der Innenseite in der radialen Richtung positionierten ersten Eisenkernabschnitt 41a bis 44a und einen an der Außenseite in der radialen Richtung positionierten dritten Eisenkernabschnitt 41c bis 44c.

Zwischen dem mittleren Eisenkern 80 und den dritten Eisenkern-Abschnitten 41b bis 44b sind magnetisch koppelbare Eisenkernabschnittsspalte 111a bis 114a gebildet. Außerdem sind zwischen den ersten Eisenkernabschnitten 41c bis 44c und den dritten Eisenkernabschnitten 41b bis 44b magnetisch koppelbare Eisenkernabschnittsspalte 111b bis 114b gebildet.

Da in diesem Fall in Bezug auf einen Eisenkern, zum Beispiel den Eisenkern 41, ein erster Eisenkernabschnittsspalt 111a und ein zweiter Eisenkernabschnittsspalt 111b gebildet sind, wird die Dicke pro Spalt klein. Da die Dicke des Spalts klein wird, wird auch der Streumagnetfluss von dem Spalt gering. Da die Eisenkerne 41 bis 44 aus mehreren Eisenkernabschnitten gebildet sind, kann die Einphasen-Drosselspule 5 leicht zusammengesetzt werden. Selbstverständlich kann jeder Eisenkern 41 bis 44 auch aus drei oder mehr in einer Reihe angeordneten Eisenkernabschnitten gebildet werden.

26 ist eine Schnittansicht noch einer anderen Einphasen-Drosselspule der vorliegenden Erfindung. In 26 ist zwischen zwei zueinander benachbarten Eisenkernen 41 bis 44 ein zusätzlicher Eisenkern 41d bis 44d angeordnet. Der Querschnitt der zusätzlichen Eisenkerne 41d bis 44d ist ein Teil einer Fächerform. Der Querschnitt der zusätzlichen Eisenkerne 41d bis 44d kann auch die Form eines gleichschenkeligen Dreiecks sein.

Die Endabschnitte an der Innenseite in der radialen Richtung der Eisenkerne 41 bis 44 umfassen zwei Spitzenendflächen und eine ebene Fläche zwischen den beiden Spitzenendflächen. Wie in 26 gezeigt verläuft jede der beiden ebenen Flächen der zusätzlichen Eisenkerne 41d bis 44d zu der Spitzenendfläche des benachbarten Eisenkerns parallel. Zwischen den ebenen Flächen der zusätzlichen Eisenkerne 41d bis 44d und den Spitzenendflächen der Eisenkerne 41 bis 44 sind magnetisch koppelbare Spalte 101a bis 104a, 101b bis 104b gebildet. Außerdem sind zwischen den ebenen Flächen der Eisenkerne 41 bis 44 und dem mittleren Eisenkern 80 magnetisch koppelbare Spalte 101 bis 104 gebildet. Ferner sind auch zwischen den Spitzenenden der zusätzlichen Eisenkerne 41d bis 44d und dem mittleren Eisenkern 80 magnetisch koppelbare Spalte (nicht beschriftet) gebildet.

Da in 26 die Spaltgesamtlänge zunimmt, kann die Induktivität groß gestaltet werden. Da ferner in diesem Fall die Dicke des Spalts pro Stelle verkleinert werden kann, wird der Streumagnetfluss weiter verringert.

Ferner ist 27 eine Schnittansicht noch einer anderen Einphasen-Drosselspule der vorliegenden Erfindung. Bei der in 27 gezeigten Einphasen-Drosselspule 5 sind zwischen den Endabschnitten an der Außenseite in der radialen Richtung der Eisenkerne 41 bis 44 und dem Außenumfangs-Eisenkern 20 ferner magnetisch koppelbare Außenumfangs-Eisenkernspalte 111c bis 114c gebildet. Beim Betrieb der Einphasen-Drosselspule 5 entsteht an den Eisenkernspulen 31 bis 34 Wärme. Da bei der vorliegenden Ausführungsform die Außenumfangs-Eisenkernspalte 111c bis 114c gebildet sind, besteht die Wirkung, dass die von den Eisenkernspulen 31 bis 34 entstehende Wärme den Außenumfangs-Eisenkern 20 nur schwer erreicht.

28 ist eine Schnittansicht einer Einphasen-Drosselspule auf Basis einer sechzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei der in 28 gezeigten Einphasen-Drosselspule 5 ist der Außenumfangs-Eisenkern 20 aus mehreren, zum Beispiel vier, Außenumfangs-Eisenkernabschnitten 21 bis 24 gebildet. In 28 steht der Außenumfangs-Eisenkernabschnitt 21 mit dem Eisenkern 41 in Berührung oder ist er damit einstückig ausgeführt. Ebenso stehen die Außenumfangs-Eisenkernabschnitte 22 bis 24 jeweils mit den Eisenkernen 42 bis 44 in Berührung oder sind sie damit einstückig ausgeführt. Bei der in 28 gezeigten Ausführungsform kann ein solcher Außenumfangs-Eisenkern 20 auch dann leicht hergestellt werden, wenn der Außenumfangs-Eisenkern 20 großformatig ist.

29 ist eine Schnittansicht einer anderen Einphasen-Drosselspule der vorliegenden Erfindung. Bei der in 29 gezeigten Einphasen-Drosselspule 5 sind die Außenumfangs-Eisenkernabschnitte 21 bis 24 jeweils über Außenumfangs-Eisenkernabschnittsspalte 61 bis 64 angeordnet. In einem solchen Fall können die Außenumfangs-Eisenkernabschnittsspalte 61 bis 64 durch Regulieren der Länge der Außenumfangs-Eisenkernabschnitte 21 bis 24 reguliert werden. Man wird verstehen, dass als Ergebnis das Ungleichgewicht der Induktivität der Einphasen-Drosselspule 5 reguliert werden kann.

Die in 29 gezeigte Einphasen-Drosselspule 5 unterscheidet sich von der in 28 gezeigten Einphasen-Drosselspule 5 nur darin, dass sie die Außenumfangs-Eisenkernabschnittsspalte 61 bis 64 aufweist. Bei den in 28 und 29 gezeigten Ausführungsformen kann ein solcher Außenumfangs-Eisenkern 20 auch dann leicht hergestellt werden, wenn der Außenumfangs-Eisenkern 20 großformatig ist.

30 ist eine Schnittansicht noch einer anderen Einphasen-Drosselspule der vorliegenden Erfindung. Bei der in 30 gezeigten Einphasen-Drosselspule 5 ist die Schnittfläche der Spulen 51, 54 der Eisenkernspulen 31, 34 größer als die Schnittfläche der Spulen 52, 53 der Eisenkernspulen 32, 33. Außerdem sind die Eisenkerne 41, 44 der Eisenkernspulen 31, 34 schmäler als die Eisenkerne 42, 43 der Eisenkernspulen 32, 33. Die Abmessungen der Spalte 101 bis 104 sind untereinander gleich.

Mit anderen Worten umfasst die Einphasen-Drosselspule 5 wie in 30 gestrichelt gezeigt eine erste Gruppe aus zwei Eisenkernspulen 31, 34 und eine zweite Gruppe aus den anderen beiden Eisenkernspulen 32, 33. Die erste Gruppe und die zweite Gruppe enthalten jeweils zwei zueinander benachbarte Eisenkernspulen der vier Eisenkernspulen 31 bis 34. Bei der in 30 gezeigten Einphasen-Drosselspule 5 sind die Abmessungen der Eisenkerne sowie die Schnittfläche und die Windungszahl der Spulen so ausgeführt, dass sie sich zwischen der ersten Gruppe und der zweiten Gruppe voneinander unterscheiden. Die Abmessungen der Spalte bei der ersten Gruppe der Einphasen-Drosselspule 5 können auch so ausgeführt werden, dass sie sich von den Abmessungen der Spalte bei der zweiten Gruppe unterscheiden.

Folglich werden faktisch zwei Drosselspulen mit unterschiedlichen Eigenschaften in eine Einphasen-Drosselspule 5 aufgenommen. Folglich kann der Einrichtungsraum für zwei Drosselspulen mit unterschiedlichen Eigenschaften verringert werden. Man wird verstehen, dass der Wert der Induktivität durch serielles oder paralleles Anschließen der beiden Drosselspulen untereinander reguliert werden kann.

Ferner ist 31 eine Schnittansicht noch einer anderen Einphasen-Drosselspule der vorliegenden Erfindung. Bei der in 31 gezeigten Einphasen-Drosselspule 5 sind die Eisenkerne 41, 42 breiter als die anderen Eisenkerne 45, 46, und sind die Eisenkerne 45, 46 breiter als die anderen Eisenkerne 43, 44. Außerdem ist die Schnittfläche der um die Eisenkerne 41, 42 gewickelten Spulen 51, 52 kleiner als die Schnittfläche der um die Eisenkerne 45, 46 gewickelten Spulen 55, 56, und ist die Schnittfläche der Spulen 55, 56 kleiner als die Schnittfläche der um die anderen Eisenkerne 43, 44 gewickelten Spulen 53, 54.

Folglich umfasst die Einphasen-Drosselspule 5 wie in 31 gestrichelt gezeigt eine aus den beiden Eisenkernspulen 31, 32 gebildete erste Gruppe, eine aus anderen zwei Eisenkernspulen 33, 34 gebildete zweite Gruppe und eine aus noch anderen Eisenkernspulen 35, 36 gebildete dritte Gruppe. Die erste Gruppe bis dritte Gruppe umfasst jeweils zwei zueinander benachbarte Eisenkernspulen der sechs Eisenkernspulen 31 bis 36.

Bei der in 31 gezeigten Einphasen-Drosselspule 5 sind die Abmessungen der Eisenkerne und die Schnittfläche und die Windungszahl der Spulen so gestaltet, dass sie sich zwischen der ersten Gruppe bis dritten Gruppe unterscheiden. Die Abmessung des Spalts in der ersten Gruppe der Einphasen-Drosselspule 5 kann auch so ausgeführt werden, dass sie sich von den Abmessungen der Spalte in den anderen Gruppen unterscheidet. Man wird verstehen, dass aufgrund eines derartigen Aufbaus die gleiche Wirkung wie bei der in 30 gezeigten Ausführung erhalten wird. Es ist auch möglich, in eine einzige Einphasen-Drosselspule 5 vier oder mehr Drosselspulen, das heißt, vier oder mehr der oben genannten Gruppen, deren Eigenschaften sich unterscheiden oder gleich sind, aufzunehmen. Es wird klar sein, dass auch in diesem Fall die gleiche Wirkung erhalten wird.

Übrigens sind 32 und 33 Schnittansichten von noch anderen Einphasen-Drosselspulen der vorliegenden Erfindung. In diesen Zeichnungen ist eine ungefähr quadratische Einphasen-Drosselspule 5 gezeigt. Wie in den Zeichnungen dargestellt weisen die einander gegenüberliegenden Eisenkerne 42, 44 die gleiche Form wie oben beschrieben auf.

Im Gegensatz dazu ist an den Spitzenenden der einander gegenüberliegenden anderen Eisenkerne 41, 43 ein verbreiterter Abschnitt 41e, 43e ausgebildet, der breiter als der Hauptabschnitt des Eisenkerns 41, 43 ist. Die Form dieser verbreiterten Abschnitte 41e, 43e entspricht einem Teil einer Rhombusform. Doch die verbreiterten Abschnitte 41e, 43e können auch eine andere Form aufweisen.

Zwischen den verbreiterten Abschnitten 41e, 43e der Eisenkerne 41, 43 und den Eisenkernen 42, 44 sind magnetisch koppelbare Spalte 101 bis 104 gebildet. Ferner sind auch zwischen den verbreiterten Abschnitten 41e, 43e der Eisenkerne 41, 43 und dem mittleren Eisenkern 80 und zwischen den Eisenkernen 42, 44 und dem mittleren Eisenkern 80 magnetisch koppelbare Spalte 121a bis 124a gebildet. Die Gesamtlänge der Spalte 101 bis 104 und der Spalte 121a bis 124a, die in 32 gezeigt sind, ist länger als die Gesamtlänge der Spalte einer anderen Drosselspule mit der gleichen Form, die keine verbreiterten Abschnitte aufweist.

Bei der in 33 gezeigten Einphasen-Drosselspule 5 sind die einander gegenüberliegenden Eisenkerne 41, 43 über ihre Gesamtheit hinweg breiter als die einander gegenüberliegenden anderen Eisenkerne 42, 44. Ferner sind in den ebenen Flächen der einander gegenüberliegenden Eisenkerne 41, 43 der Drosselspule 5 in 33 Vertiefungen gebildet, und ist der mittlere Eisenkern 80 in diesen Vertiefungen angeordnet. Daher ist zwischen dem mittleren Eisenkern 80 und den Eisenkernen 41, 43 ein rechteckiger zusätzlicher Spalt 105 gebildet.

Daher ist die Gesamtlänge der Spalte 101 bis 104 und des zusätzlichen Spalts 105 der in 33 gezeigten Drosselspule 5 länger als die Gesamtlänge der Spalte einer Drosselspule 5, bei der die Breite der Eisenkerne 41, 43 der Breite der Eisenkerne 42, 44 gleich ist. Wenn die Gesamtlänge der Spalte wie in 32 und 33 gezeigt groß ausgeführt ist, wird es möglich, die Induktivität zu erhöhen.

Bei der mit dem mittleren Eisenkern 80 versehenden Drosselspule 5 ist es auch möglich, das unter Bezugnahme auf 11 und 12 erklärte Spaltmaterial 71, 72 einzurichten.

Ferner ist 34 eine Schnittansicht noch einer anderen Drosselspule der vorliegenden Erfindung. 34 ist eine 21 entsprechende Ansicht. Doch in 34 sind die in 21 gezeigten Spulen 52, 54 beseitigt. Folglich sind in 34 Eisenkerne 41, 43 mit Spulen 51, 53 und Eisenkerne 42, 44 ohne Spulen abwechselnd angeordnet.

Es ist gleichermaßen auch bei den anderen oben besprochenen Drosselspulen 5 möglich, die Spulen von einem Teil der Eisenkerne zu beseitigen. Doch in diesem Fall ist es nicht unbedingt nötig, dass die Spulen mit Eisenkernen und die Spulen ohne Eisenkerne abwechselnd angeordnet sind. Es wird klar sein, dass ein derartiger Aufbau in dem Umfang der vorliegenden Erfindung enthalten ist und im Allgemeinen die gleichen Resultate wie oben erhalten werden.

35 ist eine schematische Ansicht, die eine Einphasen-Drosselspule nach dem Stand der Technik zeigt. Bei der in 35 gezeigten Einphasen-Drosselspule 100 sind Spulen 171, 172 zwischen zwei ungefähr C-förmigen Eisenkernen 150, 160 angeordnet. Daher sind die Spulen 171, 172 zueinander parallel angeordnet.

Wenn in 35 in den beiden benachbarten Spulen Magnetflüsse wie durch die breiten Pfeile gezeigt fließen, wirken die Magnetflüsse an der Außenseite der Spulen so, dass sie einander wie durch die schmalen Pfeile gezeigt auslöschen. Da dadurch der Magnetwiderstand zunimmt, besteht die Neigung, dass der Wert der Induktivität der in 35 gezeigten Einphasen-Drosselspule 100 größer als der theoretische Wert ist.

36 ist eine schematische Ansicht einer wie in 1A gezeigten Einphasen-Drosselspule. In diesem Fall liegen zwei zueinander benachbarte Spulen, zum Beispiel die Spulen 52, 53, nicht zueinander parallel, sondern bilden sie einen Winkel von etwa 90 °. Daher löschen die Magnetflüsse an der Außenseite der Spulen wie durch die schmalen Pfeile gezeigt einander nicht aus, wenn in den beiden benachbarten Spulen Magnetflüsse wie durch die breiten Pfeile gezeigt fließen. Folglich nimmt der Magnetwiderstand bei der Einphasen-Drosselspule 5 der vorliegenden Erfindung nicht zu. Daher ist der Wert der Induktivität der Einphasen-Drosselspule 5 der vorliegenden Erfindung dem theoretischen Wert im Großen und Ganzen gleich. Es wird klar sein, dass der Wert dieser Induktivität dem theoretische Wert umso näher kommt, je größer der Winkel ist, den die beiden benachbarten Spulen bilden.

Wenn zwischen zwei benachbarten Spulen ein Eisenkern angeordnet wird, nähert sich der Wert der Induktivität dem theoretischen Wert noch weiter. Daher ist es günstig, in dem in 36 gezeigten Bereich einen zusätzlichen Eisenkern anzuordnen. Nun ist 37 eine Schnittansicht einer Einphasen-Drosselspule nach noch einer anderen Ausführungsform der Erfindung. In 37 ist an der Stelle, die dem Bereich A in 36 entspricht, ein zusätzlicher Eisenkern 45 mit dem Querschnitt eines gleichschenkeligen Dreiecks angeordnet. Wie in der Zeichnung dargestellt sind die Seiten, die den Scheitelwinkel des Querschnitts des zusätzlichen Eisenkerns 45 enthalten, der Dicke der Spulen 51, 54 im Großen und Ganzen gleich. Mit anderen Worten kommt es bei der Anordnung der Eisenkernspulen in 36 durch das Anordnen eines Eisenkerns dicht an der Außenseite von benachbarten Eisenkernspulen nicht länger dazu, dass die an der Außenseite von benachbarten Eisenkernspulen fließenden Magnetflüsse einander stören, und erfolgt eine solche Zunahme und Abnahme der Magnetflüsse, als ob die beiden benachbarten Eisenkernspulen eine Eisenkernspule wären. Da dabei die Schwankung der Induktivität jeder Phase in einer Periode der Stromwellenform verglichen mit der Anordnung der Eisenkernspulen in 35 sanft wird, kann der Hystereseverlust des Eisenkernmaterials verringert werden.

In 37 stehen die Spulen 51, 54 mit der Innenfläche des Außenumfangs-Eisenkerns 20 in Berührung. Daher sind die Spulen 51, 54 von den Eisenkernen 41, 44 und dem Außenumfangs-Eisenkern 20 und dem zusätzlichen Eisenkern 45 umgeben. Mit anderen Worten stehen drei Seiten des Querschnitts der Spulen 54, 54 mit den Eisenkernen 41, 44, dem Außenumfangs-Eisenkern 20 und dem zusätzlichen Eisenkern 45 in Kontakt. Man wird verstehen, dass in einem solchen Fall die oben beschriebene Wirkung hoch ist. Bei der in 37 gezeigten Einphasen-Drosselspule 5 können zusätzliche Eisenkerne 45 auch an wenigstens zwei Bereichen zwischen den Spulen 51 bis 54 angeordnet sein. Die zusätzlichen Eisenkerne 45 können auch einstückig mit dem Außenumfangs-Eisenkern 20 ausgeführt sein.

13 ist eine Ansicht einer Maschine oder Vorrichtung, die eine Einphasen-Drosselspule der vorliegenden Erfindung enthält. In 13 wird die Einphasen-Drosselspule 5 bei einer Motorantriebsvorrichtung verwendet. Die Maschine oder Vorrichtung enthält eine solche Motorantriebsvorrichtung.

Wie aus 13 erkennbar ist, kann die Einphasen-Drosselspule 5 auch in einer Gleichrichtungsvorrichtung zur Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom bei einer photovoltaischen Stromerzeugung oder dergleichen enthalten sein. Eine solche Gleichrichtungsvorrichtung kann auch bei einer Ladevorrichtung, zum Beispiel einer Ladevorrichtung für Fahrzeuge bereitgestellt sein. Man wird verstehen, dass eine Motorantriebsvorrichtung, eine Gleichrichtungsvorrichtung, eine Maschine, eine Ladevorrichtung oder dergleichen, die eine Einphasen-Drosselspule 5 enthält, in einem solchen Fall leicht bereitgestellt werden kann. Der Umfang der vorliegenden Erfindung enthält auch beliebige Kombinationen einiger der oben beschriebenen Ausführungsformen.

Inhalt der Offenbarung

Nach einer ersten Form wird eine Einphasen-Drosselspule bereitgestellt, die mit einem Außenumfangs-Eisenkern, und wenigstens vier Eisenkernspulen, die mit der Innenfläche des Außenumfangs-Eisenkerns in Berührung stehen oder mit dieser Innenfläche verbunden sind, versehen ist, wobei jede der wenigstens vier Eisenkernspulen einen Eisenkern und eine um diesen Eisenkern gewickelte Spule umfasst, und wobei zwischen zwei zueinander benachbarten Eisenkernspulen der wenigstens vier Eisenkernspulen magnetisch koppelbare Spalte gebildet sind.

Nach einer zweiten Form beträgt die Anzahl der wenigstens vier Eisenkernspulen bei der ersten Form eine gerade Zahl von sechs oder mehr.

Nach einer dritten Form sind die Eisenkerne der wenigstens vier Eisenkernspulen bei der ersten oder der zweiten Form aus mehreren Eisenkernabschnitten gebildet.

Nach einer vierten Form sind bei der dritten Form zwischen den mehreren Eisenkernabschnitten magnetisch koppelbare Eisenkernabschnittsspalte gebildet.

Nach einer fünften Form sind bei einer aus der ersten bis vierten Form zwischen den Eisenkernen der wenigstens vier Eisenkernspulen und dem Außenumfangs-Eisenkern magnetisch koppelbare Außenumfangs-Eisenkernspalte gebildet.

Nach einer sechsten Form ist der Außenumfangs-Eisenkern bei einer aus der ersten bis fünften Form aus mehreren Außenumfangs-Eisenkernabschnitten gebildet.

Nach einer siebenten Form sind bei der sechsten Form zwischen zueinander benachbarten Außenumfangs-Eisenkernabschnitten der mehreren Außenumfangs-Eisenkernabschnitte Außenumfangs-Eisenkernabschnittsspalte gebildet.

Nach einer achten Form umfasst die Einphasen-Drosselspule bei einer aus der ersten bis siebenten Form eine erste Gruppe, die aus wenigstens zwei Eisenkernspulen besteht, und eine zweite Gruppe, die aus anderen wenigstens zwei Eisenkernspulen besteht.

Nach einer neunten Form weist die Einphasen-Drosselspule bei der achten Form drei oder mehr der Gruppen, die aus wenigstens zwei Eisenkernspulen bestehen, auf.

Nach einer zehnten Form ist bei einer aus der ersten bis neunten Form ein Spaltmaterial, das ein nichtmagnetisches Material ist, oder ein Isolierpapier oder ein Harz in wenigstens eines aus den Spalten, den Eisenkernabschnittsspalten und den Außenumfangs-Eisenkernspalten der Einphasen-Drosselspule eingesetzt oder gefüllt.

Nach einer elften Form ist bei einer aus der ersten bis neunten Form ein Spaltmaterial, das ein nichtmagnetisches Material ist, oder ein Isoliermaterial oder ein Harz an die Innenseite des Außenumfangs-Eisenkerns der Einphasen-Drosselspule gefüllt.

Nach einer zwölften Form wird eine Motorantriebsvorrichtung bereitgestellt, die mit der Einphasen-Drosselspule nach einer aus der ersten bis elften Form versehen ist.

Nach einer dreizehnten Form wird eine Maschine bereitgestellt, die mit der Einphasen-Drosselspule nach einer aus der ersten bis elften Form versehen ist.

Nach einer vierzehnten Form wird eine Gleichrichtungsvorrichtung bereitgestellt, die mit der Einphasen-Drosselspule nach einer aus der ersten bis elften Form versehen ist.

Nach einer fünfzehnten Form wird eine Ladevorrichtung bereitgestellt, die mit der Gleichrichtungsvorrichtung nach der vierzehnten Form versehen ist.

Resultate der Formen

Bei der ersten Form kommt es dazu, dass die magnetisch koppelbaren Spalte in der Nähe der Mitte der Einphasen-Drosselspule angeordnet werden. Außerdem wird der Winkel, den zwei Eisenkerne, die zueinander über einen Spalt benachbart sind, bilden, kleiner als 180 Grad. Daher kann der Streumagnetfluss von einem Eisenkern leicht in einen benachbarten nächstgelegenen anderen Eisenkern gelangen, und kann der Streumagnetfluss, der die Spulen durchdringt, weiter als bei dem Stand der Technik verringert werden. Da außerdem die Spulen von der Nähe des Spalts entfernt angeordnet werden können, kann der Anteil des Streumagnetflusses von dem Spalt, der die Wicklungen durchdringt, verringert werden. Als Folge wird der Wirbelstromverlust im Spuleninneren verringert.

Da die Anzahl der Eisenkernspulen bei der zweiten Form eine gerade Zahl von sechs oder mehr beträgt, kommt es dazu, dass in Bezug auf eine Phase mehrere Eisenkernspulen vorhanden sind. Durch paralleles Anschließen der mehreren Eisenkernspulen untereinander kann die Schnittfläche der einzelnen Spulen der Eisenkernspulen verringert werden. Durch serielles oder paralleles Anschließen der mehreren Eisenkernspulen untereinander kann die Induktivität reguliert werden.

Da die Eisenkerne bei der dritten Form aus mehreren Eisenkernabschnitten gebildet sind, kann der Zusammenbau der Einphasen-Drosselspule leicht erfolgen.

Da bei der vierten Form sowohl Spalte zwischen den Eisenkernspulen als auch Eisenkernabschnittsspalte zwischen den mehreren Eisenkernabschnitten gebildet sind, kann die Abmessung der Spalte pro Stelle verkleinert werden. Da dadurch der streuende Magnetfluss von den Spalten verringert werden kann, kann der Wirbelstromverlust im Inneren der Spulen durch den Streumagnetfluss verringert werden.

Da bei der fünften Form zwischen dem Außenumfangs-Eisenkern und den Eisenkernspulen Außenumfangs-Eisenkernspalte gebildet sind, erreicht die von den Eisenkernspulen entstehende Wärme nur schwer den Außenumfangs-Eisenkern.

Da der Außenumfangs-Eisenkern bei der sechsten Form mehrfach unterteilt ist, kann der Außenumfangs-Eisenkern auch dann leicht hergestellt werden, wenn der Außenumfangs-Eisenkern großformatig ist.

Bei der siebenten Form kann durch Regulieren der Außenumfangs-Eisenkernspalte das Ungleichgewicht der Induktivität leicht reguliert werden.

Da bei der achten Form zwei Einphasen-Drosselspulen in eine einzelne Einphasen-Drosselspule aufgenommen werden, kann der Einrichtungsraum verringert werden, wenn zwei Einphasen-Drosselspulen erforderlich sind. Außerdem kann durch serielles oder paralleles Anschließen dieser Einphasen-Drosselspulen untereinander der Wert der Induktivität reguliert werden.

Da bei der neunten Form drei oder mehr Einphasen-Drosselspulen in eine einzelne Einphasen-Drosselspule aufgenommen werden, kann der Einrichtungsraum verringert werden, wenn drei oder mehr Einphasen-Drosselspulen erforderlich sind. Außerdem kann durch serielles oder paralleles Anschließen der drei oder mehr Einphasen-Drosselspulen untereinander der Wert der Induktivität reguliert werden.

Bei der zehnten Form können Schwingungen der mit den Spalten in Kontakt stehenden Eisenkerne unterdrückt werden und kann das von den Eisenkernen entstehende Störgeräusch verringert werden.

Bei der elften Form kann das thermische Gleichgewicht zwischen den Eisenkernspulen und dem Außenumfangs-Eisenkern gefördert werden und das von den Eisenkernen und dem Außenumfangs-Eisenkern entstehende Störgeräusch verringert werden.

Bei der zwölften Form und der dreizehnten Form kann leicht eine Motorantriebsvorrichtung, die eine Einphasen-Drosselspule enthält, oder eine Maschine, die eine Einphasen-Drosselspule enthält, bereitgestellt werden.

Bei der vierzehnten Form und der fünfzehnten Form kann leicht eine Gleichrichtungsvorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Einphasen-Drosselspule als wenigstens eines aus einer Wechselstrom-Drosselspule an der Wechselstromseite der Gleichrichtungsvorrichtung, als Glättungsdrosselspule an der Gleichstromseite, oder als Drosselspule, die ein LC-Filter bildet, ausgebildet ist, sowie eine Ladevorrichtung, die diese Gleichrichtungsvorrichtung enthält, bereitgestellt werden.

Die vorliegende Erfindung wurde unter Verwendung typischer Ausführungsformen erklärt, doch wird ein Fachmann verstehen, dass die oben beschriebenen Änderungen und verschiedene andere Änderungen, Weglassungen und Hinzufügungen vorgenommen werden können, ohne von dem Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.