CS241190B1 - Plochý vodič cívky, zvláště pro výkonové aplikace - Google Patents

Abstract

Vynález se týká plochého vodiče cívky, zvláště pro výkonové aplikace, umožňujícího snadný odvod tepla vzniklého průchodem elektrického proudu tímto vodičem. Jádro vodiče je opatřeno můstky, vytvořenými na jeho bocích, pomocí nichž jsou tepelně a elektricky vodivě s jádrem spojena chladicí křídla, umístěná mimo těleso vinutí.

Description

Vynález se týká plochého vodiče cívky, zvláště pro výkonové aplikace, umožňujícího snadný odvod tepla, vzniklého průchodem elektrického proudu tímto vodičem, případně tepla jinak mu vnuceného.

V elektrickém vinutí se část přenášené elektrické energie ve vodičích mění v teplo, které vinutí ohřívá a které se obtížně odvádí, zejména z jeho středních závitů. Pokud teplota překročí v některém místě cívky hodnotu tepelné třídy mezizávitové izolace, dojde k jejímu porušení a posléze ke zničení celé cívky. Těmto nepříznivým skutečnostem se současná provedení cívkových vinutí brání zejména zvýšením průřezu nebo obvodu průřezu vodiče vinutí, dále pak zvýšením tepelné třídy mezizávitové izolace, použitím chladicích radiálních žeber mezi jednotlivými sekcemi vinutí, případně použitím chladicích vzduchových kanálků. Uvedené prostředky ke snížení teploty vinutí však mají za následek zvýšení jeho váhy, rozměrů a ceny, přičemž jejich účinnost a efektivnost jsou nízké.

Uvedené nedostatky odstraňuje provedení plochého vodiče cívky, zvláště pro výkonové aplikace podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že jádro vodiče je opatřeno můstky vytvořenými na jeho bocích.

Můstky jsou tepelně a elektricky vodivě spojená chladicí křídla, umístěná mimo těleso vinutí. S výhodou jsou jádro vodiče, můstky a chladicí křídla vytvořena vcelku z plochého materiálu např. lisováním. Chladicí křídla tvoří i vývody, případně odbočky vinutí cívky. Plochý vodič cívky podle vynálezu zajišťuje přímý odvod teplo i z vnitřních závitů vinutí cívky a tím i možnosí optimálního návrhu vinutí z hlediska jeho váhy, úspory materiálu a provozních vlastností. Toto provedení je zvláště výhodné u cívek transformátorů pracujících na vyšších kmitočtech, kde lze dosáhnout vysoké proudové hustoty ve vodiči a použitím plochých vodičů podle vynálezu umožní dosáhnout těsné vazby jednotlivých vinutí.

Na přiloženém výkresu je na obr. 1 příklad provedení plochého vodiče podle vynálezu a na obr. 2 je příklad uspořádání vinutí cívky, vzniklého navinutím tohoto vodiče ve třech pohledech.

Aktivní průřez vodiče je dán šířkou 4 jádra 1 vodiče a tloušťkou 5 elektricky vodivého plechu. Vodič je tvořen vlastním jádrem 1, které je na bocích opatřeno můstky 3, spojujícími jádro s chladicími křídly 2, která mohou sloužit i jako odbočky nebo vývody vinutí. Rozteče dvou ve směru podélné osy vodiče těsně sousedících chladicích křídel vyplývají z délky závitu v daném místě vinutí. Délka můstků 3 je přizpůsobena délce křídel rovnoběžné s podélnou osou vodiče. Vodiče cívky jsou opatřeny mezizávitovou izolací, jejíž šířka odpovídá šířce jádra 1 vodiče,

Mezizávitové izolace těsně přilne k oběma sousedícím povrchům jádra 1 dvou sousedících závitů a tím zajišťuje, kromě jejich elektrické izolace, maximálně možný přestup tepla ze závitů bez chladicích křídel i v radiálním směru k závitům nesoucím chladicí křídla 2. Vhodným vytvarováním zejména volných konců chladicích křídel 2, resp. jejich vyhnutím mimo obvod cívky, se zvětší účinnost chlazení vinutí vzhledem k proudění chladicího média.

Claims (3)

1. Plochý vodič cívky, zvláště pvo výkonové aplikace vyznačený tím, že jádro (1) vodiče je opatřeno můstky (3) vytvořenými na jeho bocích, přičemž můstky (3) jsou tepelně a elektricky vodivě s jádrem (1) vodiče spojena chladicí křídla (2), umístěná mimo těleso vinutí.

2. Plochý vodič cívky podle bodu (1), vyVYNALEZU značený tím, že jádro (1) vodiče, můstky (3) a chladicí křídla (2) jsou vytvořena vcelku z plochého materiálu napr. lisováním.

3. Plochý vodič cívky podle bodů 1 a 2, vyznačený tím, že chladicí křídla (2) tvoří vývody, případně odbočky vinutí cívky.