CS269858B1 - Diagonální cívkové vinutí - Google Patents

Abstract

U diagonálního cívkového vinutí svírají vrstvy /1/ plochých vodičů s podélnou osou cívky úhel oC menSÍ než 90°. První vrstva /1/ plochých vodičů aůie být navinuta buá na zkosený tlačný kruh /4/ na začátku cívky, vytvořený ve tvaru kužele, nebo je tvořena jediný» závite» plochého vodiče navinutý» na klínový prstenec /8/ u prvního tlačného kruhu na začátku cívky. Vstupní část /11/ a výstupní část /12/ vinutí cívky aohou být vytvořeny jako diagonální Vinuti navzájem natočená vůči sohS o 180°, zatía co střední část /10/ vinutí je navinuta jako polohové nebo přesouvané vinutí. Výhodnost diagonálního cívkového vinutí spočívá předevSÍ» ve snížení nesipolohového napětí.

Description

Vynález se týká diagonálních cívkových vinutí.

Dosud se u vinutí, u kterých * důvodu překročení dovoleného napětí mezi dvěma polohami není možno použít jednoduchého polohového vinutí, používá velmi pracných přesouvaných vinutí. Přesouvané vinutí se skládá s jednotlivých eívsk navinutých z plochých vodičů, které jsou odděleny tuhými izolačními prstenci, zasahujícími do tuhých izolačních opěrných liSt, uspořádaných na válci koatry vodorovně s podélnou osou cívky. Tyto tuhé izolační opěrné lišty vymezují chladicí kanály. Nevýhodnost přesouvaného vinutí spočívá v nutnosti použití izolačních prstenců a jejich sesazení do opěrných liět, což je velmi pracné a nákladné. '

Uvedené nevýhody ostraňuje diagonální cívkové vinutí podle vynálezu, jehož pod-, state spočívá v tom, že vrstvy plochých vodičů svírají s podélnou osou cívky úhel menší než 90°.

Jedno nožné konkrétní provedení diagonálního cívkového vinutí podle vynálezu je provedeno tak, že první vratva plochých vodičů je navinuta na zkosený tlačný kruh na začátku cívky, vytvořený ve tvaru kužele a zakončena tlačným kruhem s vnitřním zkosením ve tvaru kužele.

Další konkrétní provedení diagonálního cívkového vinutí může být vytvořena tak, že první vrstva je tvořena jediným závitem plochého vodiče, navinutým na klínový prstenec u prvního tlačného kruhu na začátku cívky, přičemž počet plochých vodičů v každé další vratvě se zvyšuje vždy o jedem vodič až do plného počtu, který se ke konci cívky zmenšuje vždy o jedem vodič, až poslední vrstva je opět tvořena jediným závitem plochého vodiče.

Dalším význakem vynálezu jo, že škozený tlačný kruh na začátku cívky je opatřen osazením. Rovněž i tlačný kruh na konci cívky může být opatřen osazením.

Rozvinutí vynálezu spočívá také v tom, že na jednotlivých vrstvách plochých vodičů js navinut pás z měkkého izolaSního materiálu.

Posledním význakem vynálezu jo, že vstupní část a výstupní část vinutí cívky je vytvořena jako diagonální vinutí navzájem natočené vůči sobě o 180°, zatímco střední část je nevinuta jako polohové nebo přesouvené vinutí.

Výhodnost diagonálního cívkového vinutí podle vynálezu spočívá především ve snížení eezipolohového napětí, které jo možno snadno odizolovat. Další výhodou je podstatné snížení ztráty způsobené rozptylovým polom vodičů. Protože k naplnění cívky je zapotřebí menší počet plochých vodičů, dochází i k menšímu zakrytí chladicích kanálů a tím i k zlepšení přestupu a odvodu tepla.

Vynález je vysvětlen na příkladech provedení, znázorněných na výkresech, kde na obr. 1 je znázorněno principiální vytvoření diagonálního cívkového vinutí podle vynálezu, na obr. 2 je znázorněno diagonální cívkové vinutí se'zkoseným tlačným kruhem na obou koncích cívky, na obr. 3a je znázorněno diagonální cívkové vinutí s klínovým prstencem u prvního tlačného kruhu na zaSátku cívky, na obr. 3b je znázorněn v perspektivním pohledu klínový prstenec, na obr, 4 je znázorněno cívkové vinutí, u kterého je vstupní a výstupní část vytvořena jako diagonální vinutí podle vynálezu, zatímco střední část je navinuta jako polohové vinutí, nebo přesouvané vinutí, na obr. 5 je znázorněn plochý vodič v řezu s vyznačením jednotlivých rozměrů pro návrh a výpočet určitého konkrétního diagonálního cívkového vinutí.

CS 269 858 Bl

Diagonální cívkové vinutí se skládá z vrstev X plochých vodičů, které svírají úhel X menší než 90° s podélnou osou cívky, vis obr. 1. Diagonální cívkové vinutí je navinuto na lištách 2 obdélníkového průřezu* umístěných na válci 13 kostry cívky. Ušty 2 obdélníkového průřezu vyměšují chladicí kanály vinutí. Jednotlivé vrstvy X plochých vodičů mohou se vzájemně isolovat pásem 2 s měkkého izolačního materiálu, kterým se na vnější straně ovine předcházející vrstva χ plochých vodičů.

Na obr. 2 je znázorněno diagonální cívkové vinutí složené z vrstev χ plochých vodičů, u kterého je první vrstva 1 plochých vodičů navinuta na skosený tlačný kruh £ na začátku cívky, vytvořený ve tvaru kužele.

Na první vrstvu χ plochých vodičů se potom navinou další vrstvy. Cívka je zakončena tlačným kruhem 2 ⁸ vnitřnía zkosením ve tvaru kužele o stejném úhlu, jaký svírá zkosený tlačný kruh £ na začátku cívky s její podélnou osou.

Zkosený tlačný kruh £ na začátku cívky je opatřen osasením 2 pro zanesení možnosti posunutí první vrstvy X plochých vodičů při stlačování. Jak sačátek 6 vinutí* tak i konec 2 vinutí nohou se nacháset bud vně* nebo uvnitř vinutí. Na obr. 2 je jak sačátek 6 vinutí* tak i konec 7 vinutí uspořádán uvnitř vinutí.

Na obr. 3a je snásoměno diagonální cívkové vinutí složené s vrstev χ plochých vodičů* u kterého je první vrstva X tvořena jediným sávitem plochého vodiče a je navinuta na klínován prstenci 8 upravenén u prvního tlačného kruhu 14 na sačátku cívky. Počet plochých vodičů ve vrstvách X postupně vsrůstá až do plného počtu. Poslední vrstva X plochých vodičů se skládá opět jen s jediného plochého vodiče* přičemž počet plochých vodičů v jednotlivých předchásejících vrstvách se s plného počtu postupně zmenšuje. Klínový prstenec 8 má tvar spirály* jejíž seěikmení pod úhlem <^je dáno rozměry použitého plochého vodiče. Např. pokud je poměř, tloušťky t plochého vodiče k šířce c, tj. t/c ³ 0,5» pak tg X 1 a úhel · 45°, což je úhel sklonu jednotlivých vrstev χ plochých vodičů k podélné ose cívky. Tedy sešlkmení klínového prstence 8 bude mít úhel X a jeho šířka se bude rovnat v místě sačátku vinutí šířce c, plochého vodiče. Klínový prstenec 8 tvaru spirály stoupá postupně o hodnotu tloušťky £ plochého vodiče ve směru kolmice, spuštěné s vrcholu A na stranu o šířce c., až na konci bude mít už klínový prstenec 8 v průřesu tvar trojúhelníku o stranách o velikosti 2a, 2b, 2c, vis obr. 3b. Přitom je sačátek 6 vinutí uvnitř a konec 2 vinutí vně vinutí cívky. Na začátek cívky je nasazen první tlačný kruh 14. na konec cívky je nasazen druhý tlačný kruh 15 a oba jsou opatřeny osazením 16 pro zabránění možnosti posunutí vrstev χ plochých vodičů. Klínový prstenec 8 může být zhotoven v jednom celku s prvním tlačným kruhem 1£ na začátku vinutí* nebo může být zhotoven od něho odděleně.

Pro zmenšení ztrát vznikajících rozptylovým magnetickým polem lze vinutí symetrlzovat vzhledem ke středu tak* že je vytvořeno se.dvou stejných cívek natočených proti sobě o 180°. Cívka se může také navinout s více paralelních vodičů a propojení obou cívek se provede ve středu tak* že vnější vodiče se propojí s vnitřními symetricky vzhledem ke středu cívky.

Na obr. 4 je znázorněno cívkové vinutí* u kterého je vstupní část 11 a výstupní část 12 vinutí vytvořena jako diagonální vinutí podle vynálezu navzájem natočené vůči sobě o 180°* zatímco střední část 10 vinutí je navinuta některým známým způsoben, například jako polohové nebo přesouvané vinutí. Výhody takto symetrizovaných vinutí spočívají v tom, že se zaenší ztráty vznikající rozptylovým polem.

CS 269 858 Bl

Na obr. 5 je znázorněn v řezu plochý vodič první vrstvy vinutí a jeden vodič druhé vrstvy vinutí a řez klínovým prstencem 8 na jeho počátku b označením jednotlivých rozměrů uvedených prvků. Tyto rosměry jsou potřebné pro výpočet plnéní jednotlivých vrstev vinutí a úhlu jejich sklonu k podélné ose cívky· Z podobnosti trojúhelníků vyplývá, bez podrobnějšího dokazování, že tg ® j||—, kde t = tloušťka plochého vodiče, c šířka plochého vodiče, p vzájemný přesah plochých vodičů sousedních vrstev a, b = velikost ramen trojúhelníku, který je profilem začátku klínového prstence 8, A vrchol uvedeného trojúhelníku, d = velikost ramene trojúhelníku, jehož druhé rameno .

je rovno tloušlce t plochého vodiče. '

Diagonální cívkové vinutí podle vynálezu je využitelné u tlumivek a cívek transformátorů.

Claims (7)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Diagonální cívkové vinutí, vyznačující se tím, že vrstvy /1/ plochých vodičů svírají s podélnou osou cívky úhel /«^ / menší než 90°.
2. 2. Diagonální cívkové vinutí podle bodu 1, vyznačující se tím, že první vrstva /1/ plochých vodičů je navinuta na skosený tlačný kruh /4/ na začátku cívky, vytvořený ve tvaru kužele, a zakončena tlačným kruhem /5/ s vnitřním zkosením ve tvaru kužele.
3. 3. Diagonální cívkové vinutí podle bodu 1, vyznačující se tím, že první vrstva /1/ je tvořena jediným závitem plochého vodiče navinutým na klínový prstenec /8/ u prvního tlačného kruhu /14/ na začátku cívky, přičemž počet plochých vodičů v každé další vrstvě se zvyžuje vždy o jeden vodič až do plného počtu, který se ke konci cívky zmenšuje vždy o jeden vodič, až poslední vrstva /1/ je opět tvořena jediným závitem plochého vodiče.
4. 4. Diagonální cívkové vinutí podle bodu 2, vyznačující se tím, že zkosený tlačný kruh /4/ na začátku cívky je opatřen osazením.
5. 5. Diagonální cívkové vinutí podle bodu 3, vyznačující se tím, že první tlačný kruh /14/ na začátku vinutí a druhý tlačný kruh /15/ na konci cívky jsou opatřeny osazením /16/.
6. 6. Diagonální cívkové vinutí podle bodů 1 až 3, vyznačující se tím, že na jednotlivých vrstvách /1/ plochých vodičů je navinut pás /2/ z měkkého izolačního materiálu.
7. 7. Diagonální cívkové vinutí podle bodů 1 až 6, vyznačující se tím, že vstupní část /11/ a výstupní část /12/ vinutí cívky je vytvořena jako diagonální vinutí navzájem natočená vůči sobě o 180°, zatímco střední část /10/ vinutí je navinuta jako polohové nebo přesouvané vinutí.