DE10231205A1 - Verfahren zum Bewickeln von Transformatoren - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Bewickeln eines Tranformators, welcher zum Gebrauch bei Sub-Miniatur-Rohr-Transformatoren angepasst ist. Der Transformator weist einen Wicklungsschaft (1) auf, der einen Wicklungsbereich (11) besitzt. Wenigstens eine Schicht der Primärspule (4) wird auf den Wicklungsbereich (11) gewickelt und die gewickelte Primärspule (4) wird mit einer ersten Isolationsschicht (6) beschichtet. Danach werden mehrere Schichten von Sekundärspulen (5) auf die erste Isolationsschicht (6) gewickelt. Jede Schicht von Sekundärspulen (5) wird durch eine zweite Isolationsschicht (7) beschichtet, wodurch ein durch Abschälen bzw. Abbröckeln des Lacks auf den Kupferdrähten beim Wickeln der Sekundärspulen (5) resultierender Kurzschluss verhindert werden kann und elektrische Ausgabecharakteristiken des Transformators verbessert und die Zuverlässigkeit und die Qualität des Transformators erhöht werden können.

Description

  • Gegenstand der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bewickeln von Transformatoren; insbesondere ein Verfahren zum Verhindern eines Kurzschlusses aufgrund eines Abbröckelns einer Lackierung auf den Spulen beim Wickeln von Sekundärspulen.
  • Stand der Technik
  • Bisher bekannte Transformatoren bestehen gewöhnlich aus einem Wicklungsschaft, auf dem Wicklungsschaft gewickelten Spulen, einen in den Wicklungsschaft angeordneten Eisenkern und einem Gehäuse, welches den Wicklungsschaft und den Eisenkern ummantelt. Die auf dem Wicklungsschaft gewickelten Spulen weisen eine Primärspule und Sekundärspulen auf. Für ein Wickeln der Primärspule und der Sekundärspulen wird zunächst die Primärspule in einer Primärspulenmulde aufgewickelt. Nach Beendigung des Wickelvorgangs der Primärspule werden die Sekundärspulen auf demselben Wicklungsschaft gewickelt. Da die Sekundärspannung größer ist, besitzen die Sekundärspulen eine größere Anzahl an Spulen.
  • Herkömmliche Transformatoren (wie in 1 dargestellt) besitzen gewöhnlich mehrere Mulden für den Wicklungsschaft der Sekundärspulen. Eine derartige Ausgestaltung resultiert oftmals in einem irregulären Legen der Kupferdrähte in dieselbe Mulde beim Wickeln der Sekundärspulen. Daher wird der elektrische Spannungsunterschied zwischen den Kupferdrähten größer. Zusätzlich besitzen die Kupferdrähte eine relativ schwache Isolation (Löcher, Kratzer, etc.) und neigen dazu, einen Kurzschluss zu verursachen und elektrische Ausgabecharakteristiken zu beeinträchtigen. Folglich können die Zuverlässigkeit und die Qualität des Transformators nachteilig beeinflusst werden.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung die oben genannten Nachteile zu beseitigen. Als Lösung werden gemäß der vorliegenden Erfindung Kupferdrähte schichtweise gewickelt. Nach Beendigung der Wicklung der Sekundärspulen sind die Kupferdrähte jeder Spule gleichmäßig und ordentlich mit einem kleineren elektrischen Spannungsunterschied zwischen den Kupferdrähten aufgelegt. Jede Schicht der Kupferdrähte ist durch einen Abdeckisolationsfilm isoliert. Somit kommt es unwahrscheinlich zu einem Kurzschluss und elektrische Ausgabecharakteristiken des Transformators können wie gewünscht beibehalten werden. Daraus resultierend kann die Zuverlässigkeit und die Qualität des Transformators erhöht werden.
  • Um die oben erwähnte Aufgabe zu lösen, wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wenigstens eine Schicht der Primärspule auf eine untere Schicht eines Wicklungsbereiches eines Wicklungsschaftes gewickelt. Nach Beendigung der Wicklung der Primärspule wird die Primärspule mit einer ersten Isolationsschicht beschichtet. Danach werden mehrere Schichten von Sekundärspulen auf die erste Isolationsschicht gewickelt. Jede Schicht der Sekundärspulen ist durch eine zweite Isolationsschicht beschichtet. Alternativ besitzt der Wicklungsschaft zwei Wicklungsbereiche mit wenigstens einer Schicht einer Primärspule, die auf einem Wicklungsbereich gewickelt ist, und mehrere Sekundärspulen, die auf dem anderen Wicklungsbereich gewickelt sind. Jede Schicht der Sekundärspulen ist durch eine zweite Isolationsschicht beschichtet bzw. bedeckt.
  • Das oben gesagte sowie zusätzliche Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die nachfolgende detail lierte Beschreibung, welche sich auf die beigefügten Zeichnungen bezieht, näher erläutert.
  • Zeichnungen
  • 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Wicklungsschachtes eines Transformators gemäß des Standes der Technik.
  • 2 zeigt eine Explosionsansicht eines Transformators gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 3 zeigt eine Seitenansicht eines Transformators gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 3A zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie 3A – 3A in 3.
  • 3B zeigte eine vergrößerte Ansicht eines Ausschnitts aus 3A.
  • 4 zeigt eine schematische Ansicht eines Wicklungsschaftes eines Transformators gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 4A zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie 4A – 4A in 4.
  • 4B zeigt eine vergrößerte Ansicht eines Ausschnitts aus 4A.
  • Beschreibung von Ausführungsbeispielen
  • Im folgenden wird Bezug genommen auf die 2 und 3, die einen Transformator gemäß einem Ausführungsbeispiel der vor liegenden Erfindung darstellen. Das erfindungsgemäße Wicklungsverfahren wird im folgenden beispielhaft anhand Sub-Miniatur-Röhrentransformatoren beschrieben. Der Transformator gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung besitzt wenigstens einen Wicklungsschaft 1, einen in dem Wicklungsschaft 1 angeordneten Eisenkern 2 und ein Gehäuse 3, das den Wicklungsschaft 1 und den Eisenkern 2 ummantelt. Der Wicklungsschaft 1 weist einen Wicklungsbereich 11 zum Aufwickeln von Spulen (in den Zeichnungen nicht dargestellt) auf. Der Wicklungsbereich 11 besitzt zwei Seiten, welche jeweils einen Verbindungsabschnitt 12 aufweisen, die miteinander verbunden sind. Die Verbindungsabschnitte 12 können den Eisenkern 2 verbinden. Nachdem der Wicklungsschaft 1 und der Eisenkern 2 miteinander verbunden sind, werden sie in das Gehäuse 3 zum Bilden eines Transformators für eine Ausgabe elektrischer Energie eingebettet.
  • Unter Bezugnahme auf die 3A und 3B kann der Wicklungsbereich 11 des Wicklungsschaftes 1 durch emaillierte Drähte (mit einem Lack beschichtete Kupferdrähte) mit gleichem oder unterschiedlichem Durchmesser bewickelt werden, um eine Primärspule 4 und Sekundärspulen 5 zu bilden.
  • Zum Wickeln der Primärspule 4 und der Sekundärspulen 5 wird zunächst wenigstens eine Schicht der Primärspule 4 auf der unteren Schicht des Wicklungsbereiches 11 gewickelt. Nachdem die Wicklung der Primärspule 4 beendet ist, wird die Primärspule 4 mit einer ersten Isolationsschicht 6, welche aus einem Isolationsfilm hergestellt wird, beschichtet. Nachdem die erste Isolationsschicht 6 aufgebracht ist, werden mehrere Schichten der Sekundärspulen 5 auf die erste Isolationsschicht 6 gewickelt. Jede Schicht der Sekundärspulen 5 wird mit einer Sekundärisolationsschicht 7 beschichtet, welche aus einem Isolationsfilm hergestellt wird. Durch das oben beschriebene Wicklungsverfahren für die Sekundärspulen 5 wird ein Abbröck eln bzw. Abschälen des Lacks von den Kupferdrähten beim Wicklungsprozess verhindert und vermieden, dass die Kupferdrähte in den Sekundärspulen 5 miteinander in Berührung kommen und somit ein Kurzschluss verursachen. Somit können die elektrischen Ausgabecharakteristiken des Transformators verbessert und die Zuverlässigkeit und Qualität des Transformators erhöht werden.
  • Im folgenden wird Bezug genommen auf 4, die ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt. Wie in der Zeichnung dargestellt ist, ist der Wicklungsschaft 1' im wesentlichen gleich dem oben beschriebenen Wicklungsschaft 1. Der Hauptunterschied besteht darin, dass der Wicklungsschaft 1' einen ersten Wicklungsbereich 11' und einen zweiten Wicklungsbereich 12' mit gleicher oder unterschiedlicher Größe aufweist. Der erste Wicklungsbereich 11' ist zum Aufwickeln der Primärspule (in der Zeichnung nicht dargestellt), wohingegen der zweite Wicklungsbereich 12' zum Aufwickeln der Sekundärspulen (in den Zeichnungen ebenfalls nicht dargestellt) vorgesehen ist.
  • Im folgenden wird Bezug genommen auf die 4A und 4B. Zum Wickeln der Spulen auf den Wicklungsschaft 1' wird wenigstens eine Schicht der Primärspule 4 auf den ersten Wicklungsbereich 11' gewickelt, während wenigstens eine Schicht der Sekundärspule 5 auf den zweiten Wicklungsbereich 12' gewickelt wird. Jede Schicht der Sekundärspule 5 ist durch eine Sekundärisolationsschicht 7 beschichtet, die aus einem Isolationsfilm hergestellt ist. Die Isolationsschicht 7 kann verhindern, dass sich der Lack von den Kupferdrähten der Sekundärspule 5 abschält bzw. abbröckelt und zu einer Berührung der Kupferdrähte führt, was einen Kurzschluss zur Folge hätte. Durch Ausbildung verschiedener Wicklungsbereiche 11' und 12' für die Wicklung der Primärspule 4 und der Sekundärspule 5 kann die erste Isolationsschicht 6 eingespart werden. Somit können Herstellungsprozesse, Zeit und Kosten reduziert werden.
  • Zusätzlich werden durch das Wicklungsverfahren des Transformators gemäß der vorliegenden Erfindung Kupferdrähte schichtweise gewickelt. Wenn der Wicklungsvorgang der Sekundärspulen beendet ist, werden Kupferdrähte auf jede Spule gleichmäßig und sauber gelegt. Der elektrische Potentialunterschied zwischen den Kupferdrähten ist somit geringer. Da jede Schicht der Kupferdrähte durch einen Isolationsfilm für eine Isolation beschichtet ist, können Kurzschlüsse verhindert werden. Die elektrische Ausgabecharakteristiken des Transformators werden verbessert und die Zuverlässigkeit und Qualität des Transformators erhöht.

Claims (7)

  1. Verfahren zum Bewickeln eines Transformators, der einen Wicklungsschaft (1) mit einem darauf gebildeten Wicklungsbereich (11) zum Wickeln einer Primärspule (4) und einer Sekundärspule (5) aufweist, mit folgenden Schritten: Wickeln wenigstens einer Schicht der Primärspule (4) auf einer unteren Schicht des Wicklungsbereichs (11) und Beschichten der bewickelten Primärspule (4) mit einer ersten Isolationsschicht (6); und Wickeln mehrerer Schichten der Sekundärspule (5) auf die erste Isolationssicht (6) und Beschichten jeder Schicht der Sekundärspule (5) mit einer zweiten Isolationsschicht (7).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Primärspule (4) und die Sekundärspule (5) durch emaillierte Drähte gebildet werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Primärspule (4) und die Sekundärspule (5) mit gleichen oder unterschiedlichen Durchmessern ausgebildet werden.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Isolationsschicht (6) aus einem Isolationsfilm hergestellt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Isolationsschicht (7) aus einem Isolationsfilm hergestellt wird.
  6. Verfahren zum Bewickeln eines Transformators, der einen Wicklungsschaft (1') mit zwei Wicklungsbereichen (11', 12') zum Wickeln einer Primärspule (4) und einer Sekundärspule (5) aufweist, mit folgenden Schritten: Wickeln wenigstens einer Schicht der Primärspule (4) auf einem Wicklungsbereich (11'); und Wickeln mehrerer Schichten der Sekundärspule (5) auf einem weiteren Wicklungsbereich (12') und Beschichten jeder Schicht der Sekundärspule (5) mit einer zweiten Isolationsschicht (7).
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Wicklungsbereiche (11', 12') mit gleicher oder unterschiedlicher Größe ausgebildet werden.
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