DE1128548B

DE1128548B - Small transformer with iron core and disc winding, in particular mains transformer

Info

Publication number: DE1128548B
Application number: DET18448A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Ludwig Babik; Heinz Roebel; Bruno Krause
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1960-05-27
Filing date: 1960-05-27
Publication date: 1962-04-26

Description

Kleintransformator mit Eisenkern und Scheibenwicklung, insbesondere Netztransformator Es ist bereits bekannt (britische Patentschriften 626 241 und 758 583), die einzelnen Wicklungen eines Kleintransformators, z. B. eines Netztransformators oder Ausgangstransformators eines Rundfunkempfängers, als Scheibenwicklung auszubilden und die Scheibenwickel körperlos herzustellen, indem z. B. mit einem thermoplastischen Überzug versehener Lackdraht verwendet wird, der nach dem Wickeln noch in der Form durch Erwärmung mittels eines hindurchgeleiteten Stromes zu formstarren, frei tragenden Körpern zusammengebacken wird. Die einzelnen Wickel werden dann unter Zwischenlage von Isolierstoffscheiben auf einen gemeinsamen Spulenkörper aufgereiht, in den dann die Kernbleche eingelegt werden. Um eine bessere Kühlung zu erreichen, kann zwischen den einzelnen Wickeln ein Luftzwischenraum bestehenbleiben. Zu diesem Zweck werden lediglich Distanzringe zwischen die Wickel eingefügt.Small transformer with iron core and disc winding, in particular Mains transformer It is already known (British patents 626 241 and 758 583), the individual windings of a small transformer, e.g. B. a power transformer or output transformer of a radio receiver, to be designed as a disc winding and to manufacture the disc winding bodyless by, for. B. with a thermoplastic Coated enamelled wire is used, which is still in the form after winding to be rigid, self-supporting by heating by means of a current passed through Bodies is baked together. The individual wraps are then sandwiched of insulating disks lined up on a common bobbin, into which then the core sheets are inserted. In order to achieve better cooling, between an air gap remains between the individual wraps. Be for this purpose only spacer rings inserted between the winding.

Bei Netztransformatoren von Rundfunkempfängern ist man jedoch mit Rücksicht auf die Herstellungskosten nicht von der üblichen Zylinderwicklung abgegangen.In the case of network transformers of radio receivers, however, one is with Consideration of the manufacturing costs not deviated from the usual cylinder winding.

Weiterhin wurde eine bessere Kühlung der Transformatoren in Erwägung gezogen. Hierfür kommt die Einfügung von ebenen, rahmenförmigen Kühlblechen zwischen die einzelnen Scheibenwickel in Betracht (deutsche Patentschriften 131459 und 450 902), welche die in der Wicklung entstehende Wärme nach außen, z. B. an das Gehäuse des Transformators ableiten (deutsche Patentschrift 593 732). Die Kühlbleche müssen dabei zur Vermeidung eines Kurzschlußstromes an einer Stelle radial geschlitzt sein.Better cooling of the transformers was also considered drawn. For this purpose, flat, frame-shaped cooling plates are inserted between the individual disc rolls into consideration (German patents 131459 and 450 902), which dissipates the heat generated in the winding to the outside, e.g. B. to the housing derive the transformer (German patent specification 593 732). The heat sinks must be radially slotted at one point to avoid a short-circuit current.

Bei der Anwendung solcher bekannter Kühlbleche bei Transformatoren mit Scheibenwicklung müssen zur Isolierung der Wickel gegenüber den Kühlblechen an sich bekannte Folien aus Isolierstoff eingefügt werden. Versuche haben aber gezeigt, daß trotzdem bei der Prüfung mit einer hohen Spannung Überschläge auftraten. Diese könnten zwar durch dickere Isolierstoffzwischenlagen und genügend weit über die Kühlbleche überstehende Isolierstofagen vermieden werden, jedoch ist dann der Raumbedarf entsprechend größer und darüber hinaus der Wärmeübergang zwischen Wicklung und Kühlblechen schlechter, was wiederum einen stärkeren Drahtquerschnitt und einen größeren Kern erfordert. Die Erfindung zeigt, wie diese Schwierigkeiten erfolgreich beseitigt werden können.When using such known cooling plates in transformers with disc winding must be used to isolate the winding from the cooling plates known per se foils made of insulating material are inserted. But experiments have shown that flashovers nevertheless occurred when testing with a high voltage. These Could be through thicker insulating layers and far enough over the Cooling plates protruding layers of insulating material are avoided, but then the space requirement is correspondingly larger and, moreover, the heat transfer between the winding and cooling plates worse, which in turn has a thicker wire cross-section and a larger core requires. The invention shows how these difficulties are successfully eliminated can be.

Erfindungsgemäß sind bei einem Kleintransformator mit Eisenkern und Scheibenwicklung und Kühlblechen zwischen den Scheibenwickeln die einzelnen Kühlbleche mit einer thermoplastischen Isolierstoff-Folie, insbesondere Polykarbonatfolie, so umkleidet, daß sowohl eine Isolation zwischen den Scheibenwickeln als auch zwischen jedem Scheibenwickel und den Kühlblechen erzielt wird, indem die Außenkanten der beidseitig auf die Kühlbleche aufgelegten Folien oder einer gefalteten Folie miteinander verschweißt und die innen in das Fenster des Kühlblechs überstehenden Ränder der Folie kragenförmig, nahtlos nach einer Seite herausgedrückt sind.According to the invention are in a small transformer with iron core and Disc winding and cooling plates between the disc winding the individual cooling plates with a thermoplastic insulating film, in particular polycarbonate film, encased in such a way that there is insulation between the windshields as well as between each windshield and the cooling fins is achieved by removing the outer edges of the Foils placed on both sides of the cooling plates or a folded foil with one another welded and the protruding edges of the inside into the window of the cooling plate Foil in the shape of a collar, pushed out seamlessly to one side.

Die Umkleidung von Bauteilen der Elektrotechnik (Spulen) mit thermoplastischen Isolierstoff-Folien und deren Verschweißung ist bereits bekannt. Die Erfindung soll demgegenüber nicht allein in der Anwendung von verschweißten Isolierstoff-Folien auf Kühlbleche von Transformatoren bestehen, sondern in der gesamten vorgenannten Formgebung. einschließlich Kragenbildung, weil nur dadurch die gestellte Aufgabe gelöst werden kann.The cladding of electrical engineering components (coils) with thermoplastic Insulating foils and their welding is already known. The invention aims to In contrast, not only in the use of welded insulating foils insist on cooling plates of transformers, but throughout the aforementioned Shaping. including collar formation, because this is the only way to achieve the task at hand can be solved.

Weitere Verbesserungen werden nachstehend bei der Beschreibung der Zeichnung angegeben.Further improvements are made below in the description of the Drawing indicated.

In dem mittleren Bild der Fig. 1 ist ein erfindungsgemäß umkleidetes Kühlblech dargestellt. Das Kühlblech selbst ist in Fig. 2 gezeigt. Es hat oben einen Schlitz 2 zur Vermeidung eines Kurzschlußstromes und unten eine Fahne 8 zur Weiterleitung der Wärme z. B. an das Gehäuse des Transformators über einen Bügel aus Kupfer, der in Fig. 5 dargestellt ist. Der Bügel enthält offene Schlitze zum Einlegen der Fahnen.In the middle picture of FIG. 1, there is one which is clad according to the invention Heat sink shown. The cooling plate itself is shown in FIG. It has one upstairs Slot 2 to avoid a short-circuit current and below a flag 8 for forwarding the heat z. B. to the housing of the transformer via a bracket made of copper, the is shown in FIG. The bracket contains open slots for inserting the flags.

In Fig. 1 ist links und rechts je ein Scheibenwickel dargestellt. Sie werden dicht auf das umkleidete Kühlblech (Fig. 1, Mitte) aufgelegt, wobei der kragenförmig vorspringende Teil li der Isolierstoff-Folie in das Fenster des rechten Wickels hineinragt. Ohne diesen Kragen besteht die Gefahr, daß bei einer hohen Spannung zwischen beiden Wickeln ein Überschlag von dem einen Wickel zum anderen durch das Fenster des Kühlbleches hindurch erfolgt, weil dort beim Fehlen des Kragens ein Luftspalt zwischen dem Spulenkörper 9 (s. Fig. 3) und dem Kühlblech bestehen würde. Durch den Kragen, der sich eng an die Innenseite des rechten Wickels anlegt, ist dieser Luftspalt unterbrochen bzw. der Luftweg um den Kragen herum verlängert. Gleichzeitig wird durch den Kragen erreicht, daß ein Überschlag von beiden Wickeln zupf Kühlblech vermieden ist, weil die Kanten längs des Fensters des Kühlbleches von einer dicht anliegenden Isolierstoff-Folie umkleidet sind. Die Gefahr- des Überschlages- -von den Wickeln zu den äußeren Kanten des Kühlbleches ist dadurch beseitigt, daß die beiden Folien an den Außenkanten des Kühlbleches in an sich bekannter Weise miteinander verschweißt und dadurch die Außenkanten des Kühlbleches eng anliegend verkleidet sind. Auf diese Weise wird zugleich auch die Gefahr eines überschlages zwischen den Zuführungsdrähten zu den Wickeln und den Außenkanten der Kühlbleche beseitigt.In Fig. 1, a disc roll is shown on the left and right. They are placed tightly on the encased cooling plate (Fig. 1, center), with the Collar-shaped protruding part left of the insulating film in the window of the right Wickels protrudes. Without that collar there is a risk that if there is a high voltage between the two coils, a flashover from one coil on the other hand through the window of the cooling plate, because there if it is missing of the collar, an air gap between the bobbin 9 (see Fig. 3) and the cooling plate would exist. Through the collar, which fits snugly to the inside of the right wrap applies, this air gap is interrupted or the air path around the collar is lengthened. At the same time it is achieved by the collar that a rollover of both wraps zupf cooling plate is avoided because the edges are along the window of the cooling plate are covered by a tightly fitting insulating film. The danger of rollover -from the coils to the outer edges of the cooling plate is eliminated in that the two foils on the outer edges of the cooling plate in a manner known per se welded together and thus the outer edges of the cooling plate are tight are disguised. In this way, there is also the risk of a rollover between the supply wires to the coils and the outer edges of the cooling plates eliminated.

Nach Fig. 2 sind die Ecken des Fensters der Kühlbleche einschnittartig abgerundet und nach außen derart erweitert, daß auch die Überschlagsgefahr an den Ecken weiter vermindert ist.According to Fig. 2, the corners of the window of the cooling plates are incised rounded and expanded to the outside in such a way that the risk of rollover to the Corners is further reduced.

Eine weitere Schwierigkeit besteht darin, daß der Anschlußdraht vom Anfang des Wickels am Wickel vorbei von innen nach außen geführt werden muß. Da Wickel und Kühlbleche nach dem Aufschieben auf den Spulenkörper zusammengedrückt werden müssen, macht sich ein zusätzlicher Platzbedarf der Anschlußdrähte bemerkbar. Außerdem besteht die Gefahr, daß sich die Anschlußdrähte in die Isolierstoff-Folie eindrücken und somit die Durchschlagsfestigkeit herabsetzen. Diese Schwierigkeit läßt sich gemäß einer Weiterbildung der Erfindung dadurch beseitigen, daß der durch den Schlitz in den Kühlblechen gegebene freie Raum zum Herausführen des Anfangsdrahtes des Wikkels ausgenutzt wird. Dies geschieht dadurch, daß der Schlitz 2 in Fig.1 so angebracht ist, daß er in Richtung des Anfangsdrahtes des Wickels liegt. Der Draht 3 liegt hier in Richtung des ersten Viertels der Windungen, damit man durch Ziehen am Draht 3 nach dem Aufschieben der Wickel auf den Spulenkörper seine richtige Lage erzielt. Beim Zusammendrücken der Wickel wird sich der Draht 3 an der Stelle 2 in die Isolierstoff-Folie eindrücken, die aber wegen des Luftspaltes im Kühlblech nach hinten zurückweichen kann. Bezüglich des Drahtendes 4 besteht keine Schwierigkeit, weil das Ende des Wickels auf seiner Außenseite liegt. .Another difficulty is that the lead wire from Beginning of the lap on the lap must be passed from the inside to the outside. There Winding and cooling plates pressed together after being pushed onto the bobbin need to be, makes an additional space requirement of the connecting wires noticeable. In addition, there is a risk that the connecting wires will get into the insulating film and thus reduce the dielectric strength. This difficulty can be eliminated according to a development of the invention in that the through the slot in the cooling plates is free to lead out the starting wire of the winding is exploited. This is done in that the slot 2 in Fig.1 is mounted so that it lies in the direction of the start wire of the coil. Of the Wire 3 is here in the direction of the first quarter of the turns so that you can get through Pulling the wire 3 after sliding the winding onto the bobbin is correct Location achieved. When compressing the winding, the wire 3 will be in place 2 into the insulating film, but because of the air gap in the cooling plate can recede backwards. With regard to the wire end 4, there is no difficulty because the end of the coil is on its outside. .

Aber auch zwischen sich kreuzenden Anschlußdrähten kann ein Überschlag stattfinden. Man könnte dies zwar dadurch vermeiden, daß man die einzelnen Drähte in bekannter Weise mit einem Isolierstoffschlauch überzieht. Um diesen Arbeitsgang zu vermeiden, wird gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, auf der Seite des Transformators, an der sich die Lötösenreihen 5 und 6 befinden, eine Platte 7 aus Isolierstoff aufzulegen (Fig. 3), die geradeso breit ist, daß die Drähte 3 und 4 in Fig.1 in ausgestreckter Lage an den freien Kanten der Isolierstoffplatte vorbeigeführt werden können. Gemäß Fig. 4 kann die IsolierstoffpIatte 7 seitlich mit Einkerbungen versehen werden. Von dort aus werden die Drähte zu den Lötösen 5 und 6 so geführt, daß sich die Drähte nicht kreuzen. Die Lage der Platte 7 kann dadurch gesichert werden, daß sie seitlich mit Zähnen versehen ist, die zwischen den einzelnen Lötösen hindurchragen.However, a flashover can also occur between connecting wires that cross one another occur. You could avoid this by cutting the individual wires Covered in a known manner with an insulating tube. To this operation to avoid is proposed according to a development of the invention on the Side of the transformer on which the rows of soldering lugs 5 and 6 are located, a plate 7 made of insulating material (Fig. 3), which is just as wide that the wires 3 and 4 in Figure 1 in the extended position at the free edges of the insulating plate can be passed by. According to FIG. 4, the insulating plate 7 can be positioned laterally be provided with notches. From there the wires will go to the solder lugs 5 and 6 guided so that the wires do not cross. The position of the plate 7 can be secured in that it is laterally provided with teeth that between protrude through the individual solder lugs.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Small transformer, especially mains transformer, with iron core and disc winding, with which between the individual disc winding flat, frame-shaped, provided with a slot to avoid a short-circuit current Cooling plates made of a material that conducts heat well to dissipate heat to the outside, in particular are inserted via flags to the transformer housing, characterized in that that the individual cooling plates with a thermoplastic insulating film, in particular Polycarbonate film, to avoid the risk of rollover, are encased by the outer edges of the films placed on both sides or a folded film with one another welded and the protruding edges of the inside into the window of the cooling plate Foil like a collar, are pressed out seamlessly to one side (Fig. 1).

2. Small transformer according to claim 1, characterized in that the corners of the window of the cooling plates are widened and rounded like a notch (Fig. 2).

3. Small transformer according to claim 1, characterized in that the one for leading out the beginning of the winding exploited slot in the cooling plates is attached so that the beginning of the winding in Direction of the first quarter of the turns is above the slot.

4. Small transformer according to claim 1 using a bobbin with two flanges, on which an edge solder lugs are attached for the coil beginnings and ends, characterized in that, that between the two flanges on the side of the solder lugs a sheet of insulating material is inserted is that on both free edges with notches for inserting the wires, viz the beginnings on one edge of the plate and the ends on the other edge of the Plate, with the wires running along the plate from the notches without mutual contact and without the use of insulating hoses to the Solder lugs are guided (Fig. 3 and 4).

5. Small transformer according to claim 1, characterized characterized in that to dissipate the heat from the flags to the cooling plates Transformer housing a bracket with comb-like incisions for insertion and subsequent Soldering the flags is provided (Fig. 5). Considered publications: German Patent No. 956 255; German exposition no.1047246,1010175, 1010174; German patent application B 19951 VIII b / 21d 2 - (published on 5. 7. 1956).