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Verfahren zur Herstellung von Wicklungen für Transformatoren
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Wicklungen für Transformatoren, insbesondere Gleichrichter- und Ofentransformatoren, die nur wenige, aber vorzugsweise mit grossem Leiterquerschnitt ausgeführte, in Reihe geschaltete Windungen besitzen, die in geradzahliger Lagenzahl radial übereinanderliegen. Derartige Wicklungen werden bekanntlich betriebsmässig durch Radialkräfte auf Zug beansprucht, und wenn die Wicklung im Wicklungsverband die aussenliegende, also die vom Eisenkern am weitesten abliegende Wicklung darstellt, dann müssen diese Zugkräfte, die beträchtliche Grössen annehmen, abgefangen werden. Um dies zu erreichen, brachte man bisher an allen Windungen der äussersten Lage Spannglieder, z. B. Spannschlösser an, die die Zugkräfte übernahme.
Wegen der grossen Zugkräfte fallen die Spannschlösser schwer und raumaufwendig aus und sind somit auch recht teuer, zumal ihre Anbringung einen beträchtlichen Arbeitsaufwand erfordert. Hinzu kommt noch, dass durch die Spannschlösser keine elektrische Überbrückung geschaffen werden darf und dass deshalb ihre Anbringung unter Beachtung besonderer Massnahmen hinsichtlich Isolation vorgenommen werden muss. Durch die an den aussenliegenden Windungen der Wicklung vorgesehenen Spannschlösser werden die innenliegenden Lagen unbelastet. Nachteilig ist aber, dass die Windungen der äussersten Lage, da diese nunmehr praktisch die gesamte Beanspruchung allein aufnehmen mtlssen, unter Umständen verstärkt ausgeführt werden müssen.
Auf die vorgenannten, an den Windungen der äussersten Wicklungslage angebrachten Spannschlösser kann man zwar verzichten, wenn man durch konstruktive Mittel dafür sorgt, dass die Wicklungsenden mechanisch so fest gehalten werden, dass diese imstande sind, die Zugkräfte aufzunehmen. Im Gegensatz zu der Ausführung mit Spannschlössern, bei der die Windungen der äussersten Lage die gesamten Zugkräfte übernehmen, die inneren Lagen aber unbelastet sind, nehmen bei der in Frage stehenden Wicklung ohne Spannschlösser auch die inneren Lagen Kräfte auf.
Nachteilig bei dieser Ausführung ist aber, dass die Befestigungsstelle der Wicklungsenden von der Mitte der zugehörigen Wicklungswindung immer einen gewissen erforderlichen Abstand haben muss und somit an der Befestigungsstelle infolge des durch den genannten Abstand bedingten Hebelarmes ein entsprechendes Drehmoment erzeugt wird, so dass an der Befestigungsstelle eine hohe Beanspruchung auftritt, die wieder bedingt, dass die Befestigungsstelle dementsprechend schwer ausgebildet wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von Wicklungen anzugeben, durch das die vorgenannten Nachteile vermieden werden können. Gemäss der Erfindung wird dieses Ziel in einfacher und vor allem billiger Weise dadurch erreicht, dass die Wicklung so aufgebaut wird, dass sie in sich völlig kurzgeschlossen hergestellt wird und dass sie im Zuge der Windungen an nur einer einzigen, aber beliebigen Stelle einer Lage, vorzugsweise axial zur Wicklungsachse verlaufend, aufgetrennt wird und dass an der Trennstelle die beiden Windungsteile die Wicklungsanschlüsse bilden und durch ein elektrisch gegen- über der Windung isoliertes Spannglied miteinander verbunden werden.
Eine solche Wicklung hat den grossen Vorteil, dass die Wicklungsenden nicht nur völlig entlastet, sondern vor allem drehmomentfrei werden und dass nicht mehr an allen Windungen der aussenliegenden Lage Spannschlösser erforderlich werden und dass insbesondere das einzige noch erforderlich werdende Spannschloss weitaus geringer als früher beansprucht wird und dieses somit schwächer und demzufolge weniger raumaufwendig ausfallen kann.
Dies ist deshalb möglich, weil bei der erfindungsgemässen Wicklung nunmehr auch die inneren Lagen an
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der Übernahme von Kräften beteiligt sind. Ausser der erzielbaren Material-, Kosten- und Raumersparnis ist die erfindungsgemässe Wicklung auch noch insofern vorteilhaft, als nunmehr die Anschlüsse an beliebiger Stelle der aussenliegenden Wicklungswindungen anbringbar sind. Dabei können die Anschlüsse radial weggeführt werden. Dadurch werden die gesamten Wicklungsstirnflächen im Gegensatz zu den bisherigen Wicklungsausführungen zur Aufnahme von Axialkräften frei. Besonders günstig erweist es sich, dass die als kurzgeschlossene Wicklungsgebilde hergestellten Wicklungen auf Lager gelegt werden können, um dann im Bedarfsfalle an beliebiger Stelle aufgetrennt werden zu können.
An Hand der Zeichnung, die in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer gemäss der Erfindung ausgeführten Wicklung zeigt, wird die Erfindung näher erläutert. Die dargestellte Wicklung besitzt zwei radial übereinander liegende Lagen 1 und 2 mit je drei Windungen, nämlich den Windungen 3, 4,5 in der Aussenlage 1 und den Windungen 6,7, 8 in der Innenlage 2. Des besseren Verständnisses wegen sind in der Zeichnung die Windungen der Innenlage 2 gegenüber den Windungen der Aussenlage 1 in der Höhe etwas versetzt wiedergegeben. Mit 9 und 10 sind die Überleitungen von Windung zu Windung in der Aussenlage 1 bezeichnet und mit 11 und 12 die dazu gegenläufig verlaufenden Überleitungen der Innenlage 2.
Mit 13 ist die Überleitung von der Aussenlage 1 nach der Innenlage 2 angedeutet, die die aussenliegende Windung 3 mit der innenliegenden Windung 6 der Lage 2 verbindet. In gleicher Weise verbindet die Überleitung 14 die aussenliegende Windung 5 mit der innenliegenden Windung 8. Die Überleitungen 13 und 14 sind in herkömmlicher Weise ausgeführt und werden im Ausführungsbeispiel von dreieckigen Zwischenstücken gebildet, die an die sich überlappenden Windungsenden, z. B. der Aussenwindung 3 und der Innenwindung 6 angeschweisst oder angelötet sind. Bei 15 ist die aussenliegende Windung 5 der zunächst praktisch als vollkommen kurzgeschlossen hergestellten Wicklung durch einen vorzugsweise in Richtung der Wicklungsachse verlaufenden Schnitt aufgetrennt.
Diese Trennstelle ist die einzige in der ganzen Wicklung, und sie kann sich an beliebiger Stelle des Umfanges oder auch einer beliebigen Windung der Aussenlage befinden. An die beiden an der Trennstelle 15 anliegenden Wicklungsenden erfolgt der Wicklungsanschluss. Zu diesem Zweck können daran angelötet oder angeschweisste Anschlussstücke 150 und 151 dienen, die radial von der Wicklung 5 als Fahnen abgehen. Diese Fahnen sind über irgendwelche isoliert gegenüber der Wicklungswindung 5 angebrachte Spannmittel, z. B. isoliert eingesetzte Schrauben 16 oder Spannschlösser sonstiger bekannter Art miteinander verbunden und bilden dadurch das einzige Spannschloss der Wicklung.
Mit Rücksicht auf die erwähnte Kraftverteilung in der Wicklung, an der sich
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satz zu einer in gleicher Weise mit je drei Windungen in jeder der beiden Wicklungslagen ausgeführten Wicklung herkömmlicher Art und demzufolge drei Schlössern in der Aussenlage, bei der jedes Schloss für die Kraft P bemessen werden musste.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Wicklungen für Transformatoren, insbesondere Gleichrichter- und Ofentransformatoren mit nur wenigen, vorzugsweise mit grossemQuerschnitt ausgeführten Windungen, die in geradzahligen Lagenzahlen radial übereinanderliegend den verfügbaren Wickelraum voll mit aktiven Windungen ausnutzen und miteinander in Reihe geschaltet angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass sie als in sich völlig kurzgeschlossene Wicklung hergestellt wird, die im Zuge der Windungen an einer einzigen, aber beliebigen Stelle einer Lage, vorzugsweise axial zur Wicklungsachse verlaufend, aufgetrennt wird und dass die beiden Windungsteile der Trennstelle, die die Wicklungsanschlüsse bilden, durch ein elektrisch gegenüber der Windung isoliertes Spannglied miteinander verbunden werden.