DD263855A1 - Verfahren zur herstellung von aus einem endlichen leiter bestehende scheibenspulen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf den Grosstransformatorenbau und wird bei der Fertigung von Transformatorenwicklungen bestehend aus Scheibenspulen gewickelt aus einem endlichen Leiter angewandt. Mit dem erfindungsgemaessen Verfahren werden Scheibenspulen mit alternierend von aussen nach innen und von innen nach aussen bzw. umgekehrt gewickelten Leiter dadurch hergestellt, dass eine fuer eine Scheibenspule erforderliche Leiterlaenge von einer Vorratsspule abgezogen und auf einer Vorratstrommel abgezogen und auf einer Vorratstrommel, die auf dem Wickelzylinder koaxial angeordnet ist, aufgewickelt wird und anschliessend eine Scheibenspule mit dem Leiter von aussen nach innen gegen einen Spannring gewickelt wird, wobei die Vorratstrommel auf dem Wickelzylinder in Ruhestellung verweilt und der Wickelzylinder dabei in eine gegenlaeufige Drehbewegung versetzt wird. Figur

Description

Nach der DD-PS 158591 ist ein Verfahren zur Herstellung von Doppelscheibenspulen für Transformatorenwicklungen bekannt, das den Einsatz von Drilleitern und Bündelleitern ermöglicht. Nach diesem Verfahren wird die für zu wickelnd»; Scheibenspule mit einem Leiterverlauf von außen nach innen benötigte Länge des Leiters von einer Vorratsspule periodisch abgezogen und eine definierte Länge als Leiterschleife um den Wickelzylinder ausgelegt und dann in eine innere Mantelfläche eines auf der obersten Lage einer von innen nach außen gewickelten Scheibenspule aufgesetzten Spannringes hineingedrückt, woboi der Wickelzylinder durch Drohung sichert, daß die ausgelegte Leiterschleife mittels des koaxial um den Wickelzylinder angeordneten Mitnehmerringes erhalten bleibt. Die Abzugskraft für die Erhaltung der Leiterschleife wird durch axiale Pressung des Leiters übertragen. Bei vorzugsweiser Anwendung von Drilleitern und Bündelleiter haben die Vorratstrommeln notwendigerweise, besonders zu Beginn der aus η-Scheiben bestehenden Wicklung, eine große Masse. Die zwangsläufig Ober die Drahtisolierung übertragenen Abzugskräfte können zu Überbeanspruchungen der Isolation führen. Dieses Verfahren weist den Nachteil auf, daß eine große Produktionsfläche bei der Realisierung des Verfahrens benötigt wird und kein kontinuierlicher Wickelablauf erfolgen kann, wodurch die Realisierung des Verfahrens zeitaufwendig ist.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, für Groß'.ransformatoren fortlaufend gewickelte Scheibenspulen mit oderOhne Rückverbindungen aus Leitern mit großen Querschnitten (Drilleiter, Bündelleiter) mit einer hohen Arbeitsproduktivität und in gesicherter Qualität herzustellen und den Aufwand in der Herstellung zu senken.

Darlegun g des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer aus Scheibenspulen bestehenden und aus einem endlichen Leiter gefertigten Transformatorenwicklung zu entwickeln, wobei die Windungen des Leiters in jeder Scheibenspule alternierend von innen nach außen und dann von außen nach innen verlaufen. Diese Aufgabe wurde dadurch gelöst, da?, ein Verfahren zur Herstellung einer aus mindestens zwei elektrisch in Reihe liegenden und aus einem endlichen Loiter mit alternierend von innen nach außen und dann von außen nach innen oder umgekehrt verlaufenden Windungen gewickelten Scheibenspulen für Transformatorenwicklungen, deren Leiter einen großen Querschnitt aufweist und vorwiegend aus Bündelleiter oder Drillpiter besteht, wobei die Scheibenspulen auf einem Wickelzylinder einer Horizuntaiwickelmaschine und die von außen nach innen zu wickelnde Scheibenspule gegen einen die doppelte ßreitu des Leiters der gewickelten Scheü.enspulen aufweisenden Spannring gewickelt wird, entwickelt wurde, bei dem erfindungsgemäß eine definierte Leiterlänge, die der einer von außen nach innen zu wickelnden Scheibenspule entspricht und für die Herstellung diese-' bestimmt ist, vo^r dem eigentlichen Wickelprozeß von einer Vorratsspule abgezogen und auf einer koaxial zu dem und axial verschiebbar, drehbar und arretierbar auf dem Wickelzylinder angeordneten Vorratstrommel nach einer Arretierung derselben auf dem Wickelzylinder aufgewickelt wird und anschließend nach Lösen der Arretierung und bei Stillstand der VorratEirommel der Wickelzylinder in eine gegenläufige Drehbewegung bezogen auf die Wie' elrichtung des Wickelprozesses einer von innen nach außen zu wickelnden Scheibenspule versetzt und dabei die von außen nach innen zu wickelnde Scheibenspule hergestellt wird. Zur Verwirklichung des Verfahrens wird nach Abschluß des Wickelvorganges für die Scheibenspule mit einem von innen nach außen gewickelten Leiter ein Übergang des Leiters gelegt und dann vor Beschickung der Vorratstrommel ein Füllkeil in der Ebene der Scheibenspule mit einem von außen nach innen gewickelten Leiter eingelegt. Mit dem vorgeschlagenen Verfahren wird eine hohe Effektivität bei der Herstellung von Scheibenspulen mit einem endlichen Leiter dadurch erreicht, daß eine Leiterlänge für jeweils eine Scheibenspule mit einem von außen nach innen gewickelten Leiter auf eine Vorratstrommel bevorratet wird und dann diese Scheibenspule ohne Unterbrechung im Wickelprozeß hergestellt wei den kann. Letzteres trägt auch zu einer höheren Qualität der Scheibenspulen bei, da ein einheitlicher Wickelzug besteht. Weiterhin wird mit einer Einrichtung zur Realisierung dieses Verfahrens eine geringe Produktionsfläche benötigt.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbaispiel näher erläutert worden. In der zugehörigen Zeichnung ist als eine Einrichtung zur Herstellung einer Transformatorenwicklung

eine Vertikalwickelmaschine für Scheibenspulen dargestellt.

Ein schematisch dargestellter Wickelzylinder 1 einer vertikalen Wickelmaschine wird über eine Welle 2 angetrieben und in eine Drehbewegung versetzt, wobei diese wahlweise umkehrbar ist. Die Wickelmaschine ist mit einem Wickeltisch 3, dessen äußerer Durchmesser dem der Transformatorenwicklung entspricht, ausgerüstet. Auf diesen Wickeltisch 3 stützt sich eine durch Drehen des Wickelzylinders 1 von innen nach außen gewickelte Scheibenspule 4 ab. Die oberste Lage dieser Scheibenspule 4 wird mittels eines verschließbaren Spannringes 5 gehaltert und der weist eine axiale Ausdehnung auf, die geringfügig größer ist als das Zweifache der Breite der Scheibenspule 4. Nach dem Wickeln der Scheibenspule 4 mit einem von innen nach außen gewickelten Leiter 6 wird ein Übergang 7 des Leiters 6 zur Scheibenspule 8 mit einem von außen nach innen zu wickelnden Leiter 6 festgelegt. Mittsls eines Füllkeiles 9, der zwischen dem Leiter 6 nach Legen des Überganges 7, wobei sich der Leiter 6 nunmehr in der Ebene der Scheibenspule 8 befindet, und dem Wickelzylinder 1 eingelegt wird, wird gewährleistet, daß der Leiter 6 am Spannring 5 angepreßt wird und durch Kraftschluß die Formstabilität der bereits gewickelten Scheibenspule 4 unberührt bleibt. Nach dem Einlegen des Füllkeiles 9 wird der Leiter 6 um den Wickelzylinder 1 gelegt und durch eine Ausnehmung 10 im Bund 11 einer Vorratstromme! 12 geführt. Dio Vorratstrommel 12 dient als Zwischenspeicher für eine definierte Länge des Leiters 6 für die nächste Scheibenspule 8 und ist koaxial zum Wickelzylinder 1 und axial verschiebbar angeordnet, wobei diese auf dem Wickelzylinder feststellbar ist. Beim Beschicken der Vorratstrommel 12 wird diese auf dem Wickelzylinder 1 arretiert und der Wickel?ylinder 1 einschließlich Vorratsirommel 12 in Drehbewegung mit einer Drehrichtung, die der beim Wickeln der

Scheibenspule 4 mit einem von innen nach außen gewickelten Leiter 6 entspricht, versetzt. Nach Abschluß des Beschickungsvorganges wird der Leiter 6 durch eine Leiterbremse 13 und durch Befestigung des Leiters 6 am tangentialen Auflaufpunkt durch eine Leiterklemme 14 auf der Vorratstrommel 12 fixiert. Nach Lösen der Arretierung der Vorratstrommel 12 auf dem Wickelzylinder 1 wird der Wickelzylinder 1 mit gegenläufiger Drehrichtung in Drehbewegung vetsetzt, wobei die Vorratstrommel 12 keine Drehbewegung ausführt. Hierbei wickelt sich die vorgespeicherte Länge des Leiters 6 von der Vorratstrommel 12 ab und wird zuerst bis zur Vollendung einer äußersten Lage gegen den Spannring 5 gepreßt und dann weiter immer die nachfolgende Lago in Spiralform gegen die vorgehende gedrückt. Nach dem Einlegen der vorgegebenen Windungszahl der Scheibenspule 8 in den vorgesehenen Wickelraum wird mit einem vorbestimmten Vorhaltemaß ein Innenübergang 15 gekröpft und danach durch Drehen des Wickelzylinders 1 in Wickelrichtung und Fixierung des Leiters in der L.eiterbremse 13 die Scheibenspule 8 festgezogen.

Claims (2)

1. Patentanspruch:

   1. Verfahren zur Herstellung von mindestens zwei elektrisch in Reihe liegenden und aus einem endlichen Leiter mit alternierend von innen nach außen und dann von außen nach innen oder umgekehrt verlaufenden Windungen gewickelten Scheibenspulen fürTransformatorenwicklungen, deren Leiter einen großen Querschnitt aufweist und vorwiegend aus Bündelleiter oder Drilleiter besteht, wobei die Scheibenspulen auf einem Wickelzylinder einer Vertikalwickelmaschine und die von außen nach innen zu wickelnde Scheibenspule gegan einen die doppelte Breite des Leiters der gewickelten Scheibenspulen aufweisenden Spannring gewickelt wird, gekennzeichnet dadurch, daß eine definierte Leiterlänge, die der einer von außen nach innen zu wickelnde Scheibenspule (8) entspricht und f ü·· die Herstellung dieser bestimmt ist, vor dem eigentlichen Wickelprozeß von einer Vorrats . uleab^e jenundauf einer koaxial zu dem Wickelzyl!nder(1), axial verschiebbar, drehbar und arretierbar auf dieser angeordneten Vorratstiommel (12) nach einer Arretierung dieserauf dem Wickelzylinder (1) aufgewickelt wird und anschließend nach Lösen der Arretierung und bei Stillstand der Vorratstrommel (12) der Wickelzylinder (1) in eine gegenläufige Drehbewegung bezogen auf die Wickelrichtung des Wickelprozesses einer von innen nach außen zu wickelnden Scheibenspule (4) versetzt und dabei die von außen nach innen zu wickelnde Scheibenspule (8) hergestellt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Wickelverfahren der Scheibenspule (4) mit einem von innen nach außen gewickelten Leiter (6) ein Übergang (7) für den Leiter (6) gelegt und anschließend in einer Ebene der Scheibenspule (8) ein Füllkeil (9) eingefügt wird.

   Hierzu 1 Seite Zeichnung

   Anwendungsgebiet der Erfindung

   Die Erfindung wird bei der Herstellung von Transformatoren großer Leistung mit fortlaufenden oder verschachtelten Transformatorenwicklungen angewandt, wobei diese aus Scheibenspulen bestehen, bei denen die Windungen der einen Scheibenspule von innen nach außen und der nächsten Scheibenspule von außen nach innen verlaufen oder bei Anwendung äußerer Selenverbindungen dieser Verlauf der Windungen sich ein /weites Mal wiederholt (verschachtelte Wicklung) und bei denen die Windungen aua einem oder mehreren Leiter(n) mit einem, vorzugsweise auf Drilleiter oder Bündelleiter aufgeteilte starke Querschnitte besteht.

   Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

   Wicklungen von Transformatoren werden vielfach als Röhrenwicklung hergestellt, die aus in Reihe geschalteten Doppelscheibenspulen bestehen. Eine solche DoppelscheiDenspule ist derart aufgebaut, daß in der ersten Spule die Windungen von innen nach außen und in der zweiten Spule von außen nach innen verlaufen (verstürzte oder fortlaufende Wicklung) oder bei Anwendung äußerer Schaltverbindungen dieser Verlauf der Windungen sich ein zweites Mal wiederhol (verschachtelte Wicklung). Zur Herstellung derartiger Scheibenspulen, bei denen die Windungen wie dargestellt verlaufen, wird ein Verfahren angewendet, bei dem nach Fertigstellung der entsprechenden auf eine erste, dritte, fünfte usw. folgende Scheibenspule diese lagenweise umgelegt, d.h. „gestürzt" wird. Bei der Stürzung der betreffenden Scheibenspule wird die oberste Lage derselben abgehoben und auf den Wickelzylinder aufgelegt. Anschließend wird manuell die Position des Leiters derart vertauscht, daß die zuvor äußere, d. h. oberste Lage jetzt innen l'sgt und die zuvor innere, d. h. unterste Lage jetzt als oberste Lage sich außen befindet. Nach dem Versiürzen der betreffenden Scheibenspule ist der Übergang von der ersten zur veistürzten Wicklung auf der äußeren Lage und der von der verstürzten Wicklung auf die nachfolgende unverstürzte Wicklung am Wickelzylinder innen. An diesem innen, am Wickelzylinder liegenden Draht der zweiten Spule mit der verstürzten Wicklung wird diese festgezogen und bildet dann nach Herstellung des Überganges den Anfang für die nachfolgende von innen nach außen zu wickelnde Scheibenspule.

   Durch dieses Verfahren war es zwar möglich geworden, Doppelscheibenspulen ohne Unterbrechung und damit ohne Lötstellen herzustellen, aber es entsteht ein erhöhter Arbeitsautwand bei der „Verstürzung" der Wicklung. Zur Vereinfachung der Herstellung von Scheibenspulen mit dem vorgenannten Aufbau sind Verfahren nach der DE-AS 1190562, DE-OS 2051806, DE-AS 2151444, DE-OS 2555622, DR-PS 527399 bekannt geworden, mit denen das manuelle „Verstürzen" dadurch vermieden wird, daß mit Hilfe von Vorrichtungen von außen nach innen gewickelt wird, wobei nach der Lehre nach der Dr?-PS 527399 ein als Schablone dienender Spannring für die (n f 1 )-te Scheibenspule auf eine n-te Scheibenspule aufgesetzt wird. Der Einsatz von Bündel- oder Drilleiter ist hiernach unbekannt und die Verarbeitung mit diesen Verfahren auch nicht möglich. Für Transformatoren mit großen Leistungen ist es erforderlich, die vorgenannten Scheibenspüler! mit großen L<?iterquerschnitten herzustellen, wozu vorzugsweise Drilleiter und gebündelte Flachdrähte, sogenannte Bündelleiter, eingesetzt werden. Gleichfalls ergeben sich auch große Wickeldurchmesser. Beide Tatsachen schließen ein manuelles „Verstürzen" von Schsibenspulen aus.

   Die nach o. g. Erfindun jsbeschreibungen bekannten Verfahren haben den Nachteil, daß die Isolation der zu wickelnden Leiter mit großen Leiterquerschnitten durch die beschriebenen Vorrichtungen beschädigt werden kann. Aueßerdem kann in nach diesen Lehren gefertigten Spulen kein fester Wickelzug erreicht werden.