DE1154566B

DE1154566B - Current transformer with a primary winding made from flat ribbon

Info

Publication number: DE1154566B
Application number: DEM52531A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Alexander Callo
Original assignee: Messwandler Bau GmbH
Current assignee: Messwandler Bau GmbH
Priority date: 1962-04-17
Filing date: 1962-04-17
Publication date: 1963-09-19
Also published as: AT248535B

Description

Stromwandler mit einer aus Flachband hergestellten Primärwicklung Es ist bereits ein Stromwandler mit einer aus Flachband hergestellten Primärwicklung bekannt, die aus zwei gleichen, parallel geschalteten, auf einander gegenüberliegenden Schenkeln des Eisenkernes angeordneten Spulen besteht und axial zum Kernfenster verlaufende Anschlußstücke aufweist. Die der Wicklung zugekehrten Enden der beiden Anschlußstücke sind geschlitzt; die dadurch entstehenden Lappen werden nach oben bzw. nach unten rechtwinklig abgebogen und zur Verbindung mit den Enden der beiden Primärspulen benutzt. Diese bekannte Anordnung ist nur dann verwendbar, wenn die Breite des für die Herstellung der Primärwicklung benutzten Flachbandes der halben Wickelbreite entspricht, die Anschlußstücke also etwa doppelt so breit sind wie das Flachband. Außerdem ist es nachteilig, daß das Flachband jeder der beiden Spulen schraubenförmig auf die ganze Wickelbreite verteilt gewickelt werden muß, um Anfang und Ende jeder Spule an die entsprechenden Lappen der Anschlußstücke führen zu können.Current transformer with a primary winding made from ribbon It is already a current transformer with a primary winding made of ribbon known to consist of two identical, parallel-connected, on opposite sides Legs of the iron core arranged coils and axially to the core window having extending connectors. The ends of the two facing the winding Connectors are slotted; the resulting lobes are upwards or bent downwards at right angles and to connect with the ends of the two Primary coils used. This known arrangement can only be used when the Half of the width of the flat ribbon used to manufacture the primary winding Corresponds to winding width, so the connecting pieces are about twice as wide as the ribbon. In addition, it is disadvantageous that the ribbon of each of the two coils must be wound helically distributed over the entire winding width, at the beginning and to be able to lead the end of each coil to the corresponding tabs of the connecting pieces.

Die Erfindung betrifft einen Stromwandler mit einer aus Flachband hergestellten Primärwicklung, die aus zwei gleichen, parallel geschalteten, auf einander gegenüberliegenden Teilen des Eisenkernes angeordneten Spulen besteht und axial zum Kernfenster verlaufende Anschlußstücke aufweist. Erfindungsgemäß besteht mindestens das eine primäre Anschlußstück aus zwei getrennten, aneinandergesetzten gleichen Teilen, von denen der eine mit dem Anfang der einen Spule, der andere mit dem Anfang der anderen Spule elektrisch verbunden ist. Da bei dem Stromwandler gemäß der Erfindung für die Primärspulen ein Flachband der vollen Wickelbreite verwendet werden kann, ergibt sich eine bessere Ausnutzung des Wickelraumes als bei dem eingangs erwähnten bekannten Stromwandler. Ein weiterer, besonders wesentlicher Vorteil des Stromwandlers gemäß der Erfindung besteht darin, daß seine Montage erheblich einfacher ist, da jede Spule für sich um den vorher fertiggestellten sekundärbewickelten Eisenkern herumgewickelt und mit dem betreffenden Teil des primären Anschlußstückes verbunden werden kann und die beiden das Anschlußstück bildenden Teile erst am Schluß aneinandergesetzt zu werden brauchen. Vorzugsweise besteht jeder der beiden Anschlußstückteile aus einem L-förmigen Flachschienenstück; beide Flachschienenstücke sind dabei mit ihren axial zum Kernfenster verlaufenden Schenkeln in Form eines T aneinandergesetzt. An sich sind L-förmige Anschlußstücke gleicher Breite wie die Flachbandwicklung und auch T-förmige Anschlußstücke bei Stromwandlern bereits bekannt, jedoch nicht ein T-fönniges Anschlußstück, das aus zwei L-förmigen Flachschienenstücken im Sinne der Erfindung zusammengesetzt ist. Der axial zum Kernfenster verlaufende Schenkel jedes der beiden L-förmigen Flachschienenstücke ist ebenso breit wie das Flachband, der andere Schenkel breiter als das Flachband und mit einem der Flachbandbreite entsprechenden Schlitz versehen, durch den das Flachband einmal oder mehrere Male zur Herstellung der einzelnen Spulenwindungen hindurchführbar ist. Zweckmäßig werden für beide primären Anschlußstücke gleiche Teile verwendet. Die Anordnung kann aber auch so getroffen sein, daß nur das eine Anschlußstück aus den zwei aneinandergesetzten, mit den Anfängen der beiden Spulen verbundenen Teilen besteht, während das andere Anschlußstück von den freien Enden der beiden Spulen, gegebenenfalls unter Versteifung durch eine metallische Einlage, selbst gebildet wird.The invention relates to a current transformer with a flat strip produced primary winding, which consists of two identical, connected in parallel on opposing parts of the iron core arranged coils and having connecting pieces extending axially to the core window. According to the invention there is at least one primary connection piece from two separate, juxtaposed equal parts, one with the beginning of one coil, the other with is electrically connected to the beginning of the other coil. Since the current transformer according to According to the invention, a flat ribbon of the full winding width is used for the primary coils can be, there is a better utilization of the winding space than in the initially mentioned known current transformers. Another particularly important advantage of the Current transformer according to the invention is that its assembly is much easier is because each coil is around the previously completed secondary wound iron core wrapped around and connected to the relevant part of the primary connector can be and the two parts forming the connecting piece are only put together at the end need to become. Preferably, each of the two connector parts consists of an L-shaped flat rail piece; both flat rail pieces are with their legs extending axially to the core window in the form of a T are attached to one another. As such, L-shaped connection pieces are of the same width as the ribbon winding and also T-shaped connectors for current transformers are already known, but not a T-shaped connection piece, which consists of two L-shaped flat rail pieces in the sense of the invention is composed. The leg running axially to the core window each of the two L-shaped flat rail pieces is as wide as the flat strip, the other leg wider than the flat band and with one of the flat band width provided a corresponding slot through which the flat belt once or several times can be passed through to produce the individual coil turns. Become useful the same parts are used for both primary connectors. The arrangement can, however also be made in such a way that only one connection piece from the two juxtaposed, with the beginnings of the two coils connected parts, while the other Connection piece from the free ends of the two coils, possibly with stiffening is formed by a metallic insert itself.

In den Fig. 1, 2 und 3 sind drei verschiedene Ausführungsbeispiele für einen Niederspannungs-Stromwandler gemäß der Erfindung in schematischer Darstellung unter Weglassung aller für das Verständnis der Erfindung nicht notwendigen Einzelheiten gezeichnet. In allen drei Figuren sind der Eisenkern mit 11, die auf ihm aufgebrachte Sekundärwicklung mit 12 und die beiden gleichen, auf einander gegenüberliegenden Teilen des sekundärbewickelten Eisenkernes angeordneten, aus Flachband hergestellten Spulen, welche die Primärwicklung des Stromwandlers bilden, mit 13 und 14 bezeichnet. Im Interesse einer klareren Darstellung sind die Windungen der beiden Spulen 13, 14 in weitem Abstand voneinander und von der auf dem Eisenkern 11 liegenden Sekundärwicklung liegend dargestellt, während sie in Wirklichkeit naturgemäß so raumsparend wie nur möglich auf den sekundärbewickelten Kern mit entsprechender Isolation aufgewickelt werden.1, 2 and 3 are three different exemplary embodiments for a low-voltage current converter according to the invention in a schematic representation omitting all details that are not necessary for an understanding of the invention drawn. In all three figures are the iron core with 11 applied to it Secondary winding with 12 and the same two, on opposite sides Parts of the secondary wound iron core arranged, made of flat ribbon Coils which form the primary winding of the current transformer are denoted by 13 and 14. In the interest of a clearer representation, the turns of the two coils 13, 14 at a large distance from one another and from the secondary winding lying on the iron core 11 lying shown, while in reality they are naturally as space-saving as possible be wound onto the secondary wound core with appropriate insulation.

Das linke Anschlußstück für die Primärwicklung besteht in Fig. 1 aus zwei gleichen L-förmigen Flachschienenstücken 15, 16. Der eine Schenkel des Stükkes 15 ist mit dem Anfang 17 der Spule 13, der entsprechende Schenkel des anderen Flachschienenstückes 16 mit dem Anfang 18 der Spule 14 verbunden. Die beiden Stücke 15, 16 werden mit ihren anderen axial zum Kernfenster verlaufenden Schenkeln so aneinander gesetzt, daß das Anschlußstück die Form eines T hat. Die Schlitze 19, 20 in den L-förmigen Stücken 15, 16 ermöglichen es, das Flachband der Spule 13 bzw. 14 einmal, wie in Fig. 1 dargestellt ist, oder in der Regel mehrmals durch das Kernfenster hindurchzuführen. Das Ende 21 der Spule 13 und das Ende 22 der Spule 14 werden nach deren Aufbringen auf den sekundärbewickelten Eisenkern mit dem einen Schenkel je eines L-förmigen Flachschienenstückes 23 bzw. 24 verbunden. Das Herstellen dieser Verbindungen kann in der gestrichelt eingezeichneten Lage der Spulenenden 21, 22 und L-förmigen Stücke 23, 24 sehr bequem, ohne Behinderung durch den sekundärbewickelten Eisenkern und ahne seine Gefährdung erfolgen. Danach werden die Teile 23, 24 wie dargestellt aneinandergesetzt und bilden das zweite (rechte) Anschlußstück für die Primärwicklung des Stromwandlers. Die L-förmigen Flachschienenstücke 23, 24 weisen die gleiche Gestalt und die gleichen Abmessungen auf wie die Teile 15, 16, nur haben sie keinen Schlitz, weil ein solcher hier nicht benötigt wird. Aus Gründen der Fabrikationsvereinfachung wird man aber in der Regel auch für das zweite primäre Anschlußstück die gleichen Teile wie für das erste verwenden, also mit Schlitzen19, 20 versehene L-förmige Flachschienenstücke 15, 16.The left connection piece for the primary winding consists in Fig. 1 from two identical L-shaped flat rail pieces 15, 16. One leg of the piece 15 is with the beginning 17 of the coil 13, the corresponding leg of the other flat rail piece 16 connected to the beginning 18 of the coil 14. The two pieces 15, 16 are with their other legs, which run axially to the core window, are placed together in such a way that that the connector has the shape of a T. The slots 19, 20 in the L-shaped Pieces 15, 16 make it possible to use the ribbon of the reel 13 or 14 once, as in FIG Fig. 1 is shown, or usually several times through the core window. The end 21 of the coil 13 and the end 22 of the coil 14 are after their application on the secondary wound iron core with one leg of an L-shaped one Flat rail piece 23 or 24 connected. Making these connections can in the position of the coil ends 21, 22 and L-shaped pieces shown in dashed lines 23, 24 very comfortable, without hindrance from the secondary wound iron core and be made without being in danger. The parts 23, 24 are then put together as shown and form the second (right) connection piece for the primary winding of the current transformer. The L-shaped flat rail pieces 23, 24 have the same shape and the same Dimensions on the same as parts 15, 16, only they do not have a slot because such a slot is not needed here. For reasons of manufacturing simplification, however, one will usually the same parts as for the second primary connection piece as well Use the first one, i.e. L-shaped flat rail pieces with slots19, 20 15, 16.

Der aus Fig. 1 ersichtliche Aufbau, bei dem das Flachband der beiden Spulen 13, 14 von dem Anschlußstück 15, 16 aus zunächst außen um den sekundärbewickelten Kern herum und dann erst durch das Kernfenster geführt wird, ist vorzugsweise für Stromwandler geeignet, deren Primärwicklung eine größere Anzahl von Windungen aufweist, weil in diesem Fall die Vergrößerung der Wandlerabmessungen in Richtung senkrecht zur Kernfensterachse, dadurch bedingt, daß außen je ein Leiter mehr als im Kernfenster liegt, nur relativ gering ist, zumal bei Primärwicklungen mit vielen Windungen der Querschnitt des Flachbandes entsprechend kleiner ist. Für Stromwandler, deren Primärwicklung nur wenige Windungen aufweist und aus Flachband mit größerem Querschnitt hergestellt wird, empfiehlt sich der aus Fig. 2 ersichtliche Aufbau. Das linke Anschlußstück für die Primärwicklung besteht hier im Prinzip genau wie bei dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel aus zwei gleichen L-förmigen Flachschienenstücken 15a, 16a mit den Schlitzen 19a, 20a. Das Flachband der Spule 13 bzw. 14, dessen Anfang 17 bzw. 18 mit dem Flachschienenstück 15 a bzw. 16 a verbunden ist, wird hier zunächst durch das Kernfenster und dann außen um den sekundärbewickelten Kern ,herum durch den Schlitz 19a bzw. 20a hindurch noch einmal, wie in Fig. 2 gezeichnet ist, oder auch mehrmals durch das Kernfenster geführt. Das rechte Anschlußstück besteht aus den beiden L-förmigen Flachschienenstücken 25, 26. Die Schenkel, die mit den Enden 21, 22 der Spulen 13, 14 nach deren Aufwickeln auf den sekundärbewickelten Eisenkern verbunden werden, sind hier zur Erleichterung der Herstellung dieser Verbindungen länger als an sich notwendig ausgeführt, so daß die Verbindungsstellen außerhalb der Konturen der aktiven Wanderteile liegen. Es ist aber auch möglich, das rechte Anschlußstück aus den gleichen Stücken wie das linke Anschlußstück 15 a, 16 a zu- sammenzusetzen, wenn man die etwas schwierigere Herstellung der Verbindung mit den Spulenenden 21, 22 in Kauf nimmt, dafür aber den Vorteil gleicher Einzelteile für beide Anschlußstücke und geringerer Wandlerabmessungen erzielt.The structure shown in Fig. 1, in which the flat band of the two coils 13, 14 from the connector 15, 16 is first passed around the secondary wound core and only then through the core window, is preferably suitable for current transformers whose primary winding has a has a larger number of turns, because in this case the enlargement of the transducer dimensions in the direction perpendicular to the core window axis, due to the fact that there is one conductor more on the outside than in the core window, is only relatively small, especially since the cross-section of the flat ribbon correspondingly in primary windings with many turns is smaller. For current transformers whose primary winding has only a few turns and is made from flat ribbon with a larger cross section, the structure shown in FIG. 2 is recommended. The left connection piece for the primary winding is here basically the same as in the example shown in FIG. 1, comprises two identical L-shaped flat bar pieces 15a, 16a with the slits 19a, 20a. The ribbon of the coil 13 or 14, the beginning 17 or 18 of which is connected to the flat rail piece 15 a or 16 a, is here first through the core window and then outside around the secondary wound core, around through the slot 19 a or 20 a once again, as shown in FIG. 2, or several times through the core window. The right connection piece consists of the two L-shaped flat rail pieces 25, 26. The legs, which are connected to the ends 21, 22 of the coils 13, 14 after they have been wound onto the secondary wound iron core, are longer than here to facilitate the production of these connections executed in itself necessary so that the connection points are outside the contours of the active hiking parts. It is also possible, however, the right terminal piece from the same piece as the left connection piece 15 a, 16 a to-sammenzusetzen when the somewhat more difficult producing the compound having the coil ends 21, 22 takes into account, but the advantage of the same items achieved for both connectors and smaller transducer dimensions.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht das linke Anschlußstück für die Primärwicklung wie in den beiden vorher beschriebenen Beispielen aus zwei gleichen L-förmigen Flachschienenstücken 15b, 16b mit den Schlitzen 19b, 20b. Der Aufbau der beiden Spulen 13, 14 ist im Prinzip der gleiche wie bei dem Beispiel der Fig. 2. Das rechte primäre Anschlußstück wird hier aber von den freien Enden 21 und 22 der beiden Spulen gebildet, verstärkt durch eine metallische Einlage 27. Diese ist gegen das linke Anschlußstück 15 b, 16 b unter Einfügung von isolierenden Zwischenlagen 28 abgestützt, so daß durch das linke Anschlußstück, welches beim Aufwickeln der Spulen 13, 14 an dem sekundärbewickelten Eisenkern festgelegt wird, auch das durch die Spulenenden 21, 22 mit der Einlage 27 gebildete rechte Anschlußstück gehalten wird. Das Ende 22 der Spule 14 ist, wie Fig. 3 erkennen läßt, länger als das andere Spulenende 21 ausgeführt, so daß es um die Einlage 27 und das Spulenende 21 herumgelegt werden kann und somit das Spulenende 21. und die Kante der Einlage 27 verdeckt. Wenn zur Herstellung jeder der beiden Spulen 13, 14, wie es häufig der Fall ist, mehrere aufeinandergelegte und gemeinsam um den sekundärbewickelten Kern gewickelte Flachbänder verwendet werden, genügt es, wenn nur das letzte außenliegende Flachband der einen Spule (z. B. 14) länger ausgeführt und um die Enden der übrigen Flachbänder dieser Spule und die Enden der Flachbänder der anderen Spule (z. B. 13), die ja gemeinsam das rechte Anschlußstück bilden, herumgelegt wird.In the embodiment shown in FIG. 3, the left connection piece for the primary winding consists of two identical L-shaped flat rail pieces 15b, 16b with slots 19b, 20b, as in the two examples described above. The structure of the two coils 13, 14 is basically the same as in the example of FIG supported against the left connector 15 b, 16 b with the insertion of insulating intermediate layers 28, so that by the left connector, which is fixed when winding the coils 13, 14 on the secondary wound iron core, also through the coil ends 21, 22 with the insert 27 formed right connector is held. 3, the end 22 of the coil 14 is made longer than the other coil end 21 so that it can be placed around the insert 27 and the coil end 21 and thus cover the coil end 21 and the edge of the insert 27 . If, as is often the case, several flat strips are used to produce each of the two coils 13, 14, which are laid on top of one another and wound together around the secondary wound core, it is sufficient if only the last outer flat strip of one coil (e.g. 14) made longer and around the ends of the other flat strips of this coil and the ends of the flat strips of the other coil (z. B. 13), which together form the right connection piece, is wrapped around.

Die Fig. 4 zeigt eine Aufsicht (in Pfeilrichtung A) auf den Teil 15b des linken Anschlußstückes der Fig. 3. Die Länge des Schlitzes 19b entspricht der Breite des für die Spulenherstellung benutzten Flachbandes, damit dieses einmal oder mehrere Male hindurchgefädelt werden kann, um die erforderliche Anzahl von Primärwindungen zu erhalten. Der axial zum Kernfenster verlaufende Schenkel des L-förmigen Flachschienenstückes 15b ist ebenso breit wie das Flachband; der andere Schenkel, an dem der Anfang 17 der Spule 13 befestigt wird, ist breiter ausgeführt. Der Querschnitt an der schwächsten Stelle des L-förmigen Flachschienenstückes muß in seiner Größe naturgemäß dem Flachbandquerschnitt der Spule entsprechen. Da man zweckmäßigerweise für Stromwandler verschiedener Primärnennstromstärke die gleichen Teile für die Anschlußstücke verwenden wird, empfiehlt es sich, die L-förmigen Flachschienenstücke so zu bemessen, daß der Querschnitt an der schwächsten Stelle jedes von ihnen dem größten vorkommenden Flachbandquerschnitt einer Spule entspricht. Die Flachschienenstücke 15, 16 in Fig. 1 und 15a, 16a in Fig. 2 sind vorzugsweise genauso ausgebildet und bemessen, wie dies an Hand der Fig. 4. für das Flachschienenstück 15 b der Fig. 3 vorstehend beschrieben ist.4 shows a plan view (in the direction of arrow A) of the part 15b of the left connection piece of FIG to get the required number of primary turns. The axially extending core window leg of the L-shaped flat bar portion 15b is as wide as the ribbon; the other leg, to which the beginning 17 of the coil 13 is attached, is made wider. The size of the cross section at the weakest point of the L-shaped flat rail section must naturally correspond to the size of the ribbon cross section of the coil. Since it is advisable to use the same parts for the connection pieces for current transformers of different primary rated currents, it is advisable to dimension the L-shaped flat rail pieces so that the cross section at the weakest point of each of them corresponds to the largest flat ribbon cross section of a coil. The flat rail pieces 15, 16 in FIG. 1 and 15a, 16 a in FIG. 2 are preferably designed and dimensioned in exactly the same way as described above with reference to FIG. 4 for the flat rail piece 15 b of FIG.

Nach Fertigstellung der Spulen 13, 14 mit ihren primären Anschlußstücken wird der nunmehr mit beiden Wicklungen versehene Eisenkern in üblicher Weise in ein zweiteiliges Schutzgehäuse aus Isolierstoff eingesetzt, welches Aussparungen für die herausragenden primären Anschlußstücke aufweist und gegebenenfalls gleichzeitig auch zur Abstützung der Anschlußstücke dient.After completion of the coils 13, 14 with their primary connection pieces the iron core, which is now provided with two windings, is in the usual way in A two-part protective housing made of insulating material is used, which has recesses for the protruding primary connectors and possibly simultaneously also serves to support the connecting pieces.

Der Eisenkern 11 kann als rechteckiger oder quadratischer Rahmenkern ausgebildet sein, der auf zwei einander gegenüberliegenden Schenkeln die Spulen 13, 14 trägt. Er kann aber auch als Ringkern, z. B. aus Band, gewickelt sein; die Spulen 13, 14 befinden sich dann auf zwei einander gegenüberliegenden Ringsektoren.The iron core 11 can be a rectangular or square frame core be formed, the coils on two opposite legs 13, 14 wears. But it can also be used as a toroidal core, e.g. B. from tape, wound; the Coils 13, 14 are then located on two opposite ring sectors.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Current transformer with one made of ribbon Primary winding consisting of two identical, parallel-connected, opposite one another Parts of the iron core arranged coils and extending axially to the core window Has connecting pieces, characterized in that at least one primary The connecting piece consists of two separate, juxtaposed identical parts, of which the one with the beginning of the one coil, the other with the beginning of the other coil is electrically connected.

2. Current transformer according to claim 1, characterized characterized in that each of the two connector parts in a known manner consists of an L-shaped flat rail piece and both flat rail pieces with their legs extending axially to the core window are attached to one another in the form of an r are.

3. Current transformer according to claim 1 and 2, characterized in that the axially Legs of each of the two L-shaped flat rail pieces running towards the core window as wide as the flat band, the other leg wider than the flat band and is provided with a slot corresponding to the width of the ribbon through which the Flat ribbon once or several times to produce the individual coil turns can be passed through.

4. Current transformer according to claim 1 or one of the following claims, characterized in that both primary T-shaped fittings are made of the same Parts can be assembled.

5. Current transformer according to claim 1 or one of the following Claims, characterized in that only one connection piece from the two juxtaposed, with the beginnings of the two coils connected parts, while the other Connection piece at the free ends of the two coils, possibly with stiffening is formed by a metallic insert itself.

6. Current transformer according to claim 5, characterized in that the free end of one coil is made longer is than the end of the other coil and around this coil end as well as the possibly provided metallic insert is laid around so that the end of the other coil and the insert is covered.

7. Current transformer according to claim 5, characterized in that that when using several superimposed and jointly wound flat strips to produce each of the two coils, the last external flat ribbon of the one Coil made longer and so around the connector formed by the coil ends is laid around that the ends of the individual flat strips are covered. Into consideration printed publications: German Patent Specifications No. 725 978, 968 215; German Utility model no.1816 395.