CH85138A - Elektrische Spule aus Aluminiumleitern. - Google Patents

Description

  Elektrische Spule     aus        Aluminiumleitern.       Bei der Herstellung elektrischer Spulen,  insbesondere für Starkstrom, verlangt man  1.     eine    gute Ausnutzung des Wickelraumes,  2. eine gute Ableitung der Wärme und 3.       mechanische    Festigkeit. Der Erfüllung dieser  Forderungen steht gewöhnlich die Isolation  der Drähte entgegen.     Denn    die Isoliermittel  nehmen im allgemeinen ziemlich viel     Baum     in Anspruch, sind sehr schlechte Wärme  leiter und besitzen geringe mechanische  Festigkeit.  



  Der nach D. R. P. 263603 hergestellte,  nämlich durch ein     elektrolytisches    Bad von  hoher Spannung mit einer Isolationsschicht  von grosser mechanischer, thermischer und  elektrischer Widerstandsfähigkeit überzogene  Aluminiumdraht, der sogenannte     Aldradraht,     erfüllt allerdings nahezu die obigen Forde  rungen, denn die sehr dünne isolierende Oxyd  schiebt nimmt praktisch überhaupt keinen  Wickelraum in Anspruch. Sie leitet ferner  die Wärme sehr gut, und sie besitzt auch  eine hohe mechanische Festigkeit, besonders  gegen Druck.

   Trotzdem versagen die mit         Aldradraht    gewickelten Spulen noch häufig,  hauptsächlich dann, wenn der Draht eine ge  waltsame     Biegung    beim Wickeln erfahren       muhte,    d.     b.    wenn der     Drahtquerschnitt    gross  im     Verhältnis    zum     Wickeldurchmesser    ist.

    Durch die hierbei auftretende     Biegungsspan-          nung    verbunden mit dein Klopfen, das er  forderlich ist,     uni    den widerspenstigen Draht  fest zu lagern, kann es nämlich vorkommen,  dass die     Oxydschicht    trotz ihrer erheblichen       Widerstandsfähigkeit    gegen ruhenden     Druch     beschädigt wird, dazu kommt noch.     daL     der  übliche Runddraht auf der Unterlage oder  die einzelnen     Schichten    aufeinander ja nur  in einem Punkte des Querschnittes aufliegen,  so dass auch durch den starken Auflagedruck  an dieser Stelle die Isolierschicht leicht an  gegriffen wird.  



  Erfindungsgemäss wird deshalb der Draht  nicht in     kreisförmiger    oder quadratischer       Querschnittsforin    verwandt, sondern in der  Form eines flachen, d.     1i.        ini        Verhältnis    zur  Dicke breiten Bandes. Ein solches Band hat  ein kleineres Widerstandsmoment als der      z.

   B.     kreisförmige    Dreht gleichen     Querschnittes.     Die     Oxydschieht    erfährt daher     keine    so starke       Biegungsbeanspruchung.    Bei der grossen Auf  lagefläche, die das Band besitzt, stellt sich  ferner der Auflagedruck gering ein, so dass       Druckbesehädigungen    der     Oxydschicht    ver  mieden werden, und da endlich die Zahl der  Windungen irr der Lage bei dem breiten  Bande kleiner ist als bei Runddrähten, so ist  auch die     Lagenzahl    entsprechend erhöht und  die     Lagenspannung    entsprechend vermindert,

    also auch die elektrische Beanspruchung der  Isolation unter sonst gleichen Umständen  kleiner, so dass auch dieser Umstand zur Er  höhung der Betriebssicherheit beiträgt.  



  Steht zum Beispiel bei einer Spule, die  mit mindestens 200 Windungen von 30 qmm  Querschnitt zu bewickeln ist, ein Wickel  raum von rund 120 mm     achsialer    und 60 mm  radialer     Erstreckung    zur Verfügung, so wird  diese Spule, wenn man Runddraht von 30 qmm  Querschnitt, also rund 6 mm Durchmesser,  verwendet, 10 Lagen zu je 20     Windungen     erhalten, und wenn man die Spule an 55  Volt anlegt, so ist die grösste zwischen zwei  Drähten benachbarter Lagen auftretende  Spannung rund 5,5 Volt. Gibt man aber  dem Draht die Form eines Bandes von 15 mm  Breite und 2 mm Stärke, also ebenfalls 30  qmm Querschnitt, so enthält eine Lage nur  noch 8 Windungen und man erhält 30 Lagen,  also 240 Windungen, wegen der besseren Raum  ausnutzung des Flachdrahtes.

   Die grösste Span  nung zwischen zwei Lagen ist nur noch rund  2 Volt. Die Auflagefläche, die bei dem Rund  draht minimal ist, beträgt 15 qmm für den  laufenden Millimeter Bandlänge, und das  Widerstandsmoment hat sich im Verhältnis  von 21,2:10 vermindert, so dass also sowohl  die elektrische, als auch die mechanische  Beanspruchung wesentlich herabgesetzt sind.  



  Wenn die     Achsenlänge    der Spule sehr  gross ist, empfiehlt es sich, die Spule in       achsialer    Richtung in mehrere kleine zu unter-    teilen, damit man bei gegebener     Windungs-          zahl    pro Lage     nicht    zu grosse Bandbreite  erhält.  



  Die     Betriebssicherheit    der Spule wird  noch dadurch erhöht, dass infolge der festen  Wicklung und der reichlichen Auflagefläche  der Drähte diese sehr sicher liegen. Will  man diese Festigkeit noch weiter     erlrölrerr,     so kann man die Fugen zwischen den Bän  dern verkitten oder in anderer Weise, zum  Beispiel durch Papierschichten, dichten, die  nun, da sie keine     Isolierwirkung    mehr aus  zuüben brauchen, sehr dünn sein     können.     oder man kann die Lagen so     gegeneinander     versetzt wickeln, dass die Bänder der einen  Lage die Fugen der andern decken.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Elektrische Spule aus Aluminiumleitern., die durch Behandlung in einem elektrolyti- sehen Bade von hoher Spannung mit einer Isolationsschicht überzogen sind, dadurch ge kennzeichnet, dass der Leiter aus einem fla chen Band aus Aluminium besteht. UNTERAN SPRüCHE 1. Spule nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Lagen des Leiters derart gegeneinander versetzt gewickelt sind, dass die Bänder der einen Lage die Fugen der andern decken. 2. Spule nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Fugen der Spule durch zwischen die Windungen gelegte Dichtungsmittel geschlossen sind. 3.

   Spule nach Patentanspruch und Unteran spruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fugen der Spule durch Kitt geschlossen sind.