DE1287201B - Verfahren zur Herstellung von Transformatorspulenkoerpern - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Transformatorspulenkoerpern

Info

Publication number
DE1287201B
DE1287201B DE1963B0071037 DEB0071037A DE1287201B DE 1287201 B DE1287201 B DE 1287201B DE 1963B0071037 DE1963B0071037 DE 1963B0071037 DE B0071037 A DEB0071037 A DE B0071037A DE 1287201 B DE1287201 B DE 1287201B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
layer
winding
pressure
bobbin
soft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE1963B0071037
Other languages
English (en)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ROBERT BIRKENBEUL GmbH
Original Assignee
ROBERT BIRKENBEUL GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ROBERT BIRKENBEUL GmbH filed Critical ROBERT BIRKENBEUL GmbH
Priority to DE1963B0071037 priority Critical patent/DE1287201B/de
Publication of DE1287201B publication Critical patent/DE1287201B/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/04Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing coils
    • H01F41/12Insulating of windings
    • H01F41/125Other insulating structures; Insulating between coil and core, between different winding sections, around the coil
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/32Insulating of coils, windings, or parts thereof
    • H01F27/324Insulation between coil and core, between different winding sections, around the coil; Other insulation structures

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Insulating Of Coils (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Transformatorspulenkörpern.
  • Ein wichtiges Problem bei der Herstellung von Trockentransformatoren besteht darin, die Wicklungen aus Kupfer in einen elektrisch isolierenden Werkstoff derart einzubringen, daß auch nach längerer Betriebsdauer und unabhängig von sonstigen Einflüssen eine hohe elektrische Durchschlagfestigkeit erhalten bleibt, die Isolierung von Spule zu Spule also einen hohen Isolationswert aufweist. Diese Anforderungen werden von bekannten Trockentransformatoren bisweilen nocht nicht in ausreichendem Maße erfüllt.
  • Bekannt ist ein Hochfrequenztransformator, dessen Primärspule in eine Kunststoffarmmasse, wie Polyäthylen oder Polystyrol, eingebettet ist. Die Sekundärspule ist konzentrisch um die Fr%märspule angeordnet und besteht aus einer einzigen in Form eines Metallzylinders ausgebildeten Windung. Außerhalb in der unmittelbaren Umgebung der Sekundärwindung sind Vorrichtungen vorgesehen, durch welche ein Kühlmittel zirkuliert, so daß die im Betrieb des Transformators entstehende Wärme laufend abgeführt werden kann. Dieser bekannte Hochfrequenztransformator mit in Kunststofformmasse eingebetteter Primärwicklung erfordert also zusätzliche Kühlvorrichtungen zur Wärmeabfuhr.
  • Es ist zwar bekannt, Spulen in Gießharz allseitig einzubetten. In der Praxis hat jedoch die Verwendung von Gießharz als Isoliermittel, beispielsweise auf dem Gebiet der Trockentransformatoren, auch erhebliche Nachteile. Um eine ausreichende elektrische Isolation, d. h. eine hohe Durchschlagspannung, zu erzielen, muß man eine verhältnismäßig dicke Isolationsschicht vorsehen. Eine solche Isolationsschicht hat aber den Nachteil, daß ohne Verwendung besonderer Kühlvorrichtungen die bei Transformatoren hoher Leistung auftretende Wärme nicht mehr in genügendem Maße abgeführt werden kann.
  • Die Erfüllung der Bedingung einer ausreichenden Wärmeabfuhr zwingt somit zu sehr dünnen Gießharzschichten. Bei diesen vermindert sich aber die Höhe der Durchschlagsspannung bei längerer Betriebsdauer. Dünne Gießharzschichten besitzen zudem nur eine geringe mechanische Festigkeit, so daß durch Stoß od. dgl. leicht Risse entstehen, durch welche die elektrische Isolierung der Spulen erheblich herabgesetzt wird. Begünstigt wird die Rissebildung außerdem noch durch einen häufigen Wechsel von warm und kalt. Rissebildung ist somit eine bei Transformatoren unbedingt zu vermeidende Gefahrenquelle.
  • Aus diesen Betrachtungen ergibt sich, daß bei Verwendung von Gießharz als elektrisches Isoliermittel Durchschlagsspannung und elektrische Leistung des zu isolierenden Teiles einander entgegengesetzte Bedingungen hinsichtlich der Wandstärke der Isolationsschicht stellen. Daher wurde Gießharz beispielsweise für Trockentransformatoren, bei denen keine besonderen Kühlvorrichtungen vorgesehen sind, bisher nur bei kleineren elektrischen Leistungen und hoher Durchschlagsspannung oder bei großer elektrischer Leistung und kleinerer Durchschlagsspannung verwendet.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Transformatorspulenkörper herzustellen, bei denen einerseits die Durchschlagsspannung auch im Dauerbetrieb genügend hoch bleibt und andererseits eine ausreichende Wärmeabfuhr selbst bei hohen elektrischen Leistungen gewährleistet ist. Außerdem sollen die Spulenkörper eine hohe Kurzschlußfestigkeit besitzen.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Herstellung von Transformatorspulenkörpern gelöst, welches erfindungsgemäß auf einen Stützkörper, wie z. B. einen Metallzylinder, eine elektrisch isolierende, im ungehärteten Zustand weiche bzw. verformbare Werkstoffschicht und auf dieser eine Mehrzahl von scheiben- oder plattenförmigen, einander schuppenförmig überlagernden Druckkörpern, wie Blechstreifen, die sieh über die ganze Länge des Spulenkörpers erstrecken, ausbringt; um diese Druckkörper wird ein biegsames Spannelement, wie ein Draht oder ein Seil, ein- oder mehrmals herumgeführt und an einem Ende an einem Festpunkt befestigt, am anderen Ende aber mit einem Zugorgan, wie mit einem Gewicht, versehen; nach Aushärtung der Werkstoffschicht werden die Druckkörper samt Zubehör wieder abgenommen und dann die Spulenwicklung aufgebracht. Hierdurch wird es möglich, Transformatorspulenkörper mit einer relativ dünnen Isolierstoffschicht herzustellen, bei denen sowohl eine ausreichende Abfuhr der beim Betrieb des Transformators entstehenden Wärme gewährleistet ist als auch darüber hinaus die Isolierstoffschicht trotz ihrer Dünnwandigkeit eine hohe Durchschlagsspannung hat bzw. beibehält sowie eine hohe mechanische Festigkeit besitzt, so daß Rissebildungen durch Stöße od. dgL sowie auch durch Temperaturwechsel praktisch vermieden sind. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Transformatorspulenkörper weisere ferner eine hohe Stoßfestigkeit bei relativ kleiner Wandstärke des Isolierstoffes sowie große Betriebssicherheit auf: Es ist weiterhin beachtenswert, daß zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens keine komplizierten und aufwendigen Mittel erforderlich sind.
  • Die Isolierstoffschicht kann ein- oder beiderseitig der Wicklung aufgebracht werden (Halbfabrikat). In der Regel geht man so vor, daß auf einem Stützkörper eine erste verdichtete Isolierschicht hergestellt wird, auf die die Wicklung aufgebracht wird; auf der Wicklung wird dann eine zweite verdichtete Isolierschicht hergestellt.
  • Der mit den dem Zug unterworfenen Druckkörpern versehene Spulenkörper wird daraufhin erwärmt, insbesondere in einem Ofen, während ein gleichmäßiger Zug auf die Druckkörper ausgeübt wird.
  • Man geht zweckmäßigerweise so vor, daß man auf die erste, vorzugsweise aus Polyester und Glasmatten bestehende untere Schicht vor dem Aufbringen der Wicklung in an sich bekannter Weise, z. B. durch Einpinseln, eine Polyesterh2rmchicht aufträgt, auf die dann die Wicklung zu liegen kommt. Anschließend wird die Kupferwicklung dick mit Polyesterharz eingepinselt, wodurch eine weitere Schicht gebildet wird. Das Polyesterharz wird im flüssigen oder weichen Zustand verwendet. Danach wird eine weitere Schicht, z. B. aus Glasmatte oder eine Mischung von Glasmatte und Polyester, aufgetragen und das Ganze mit Hilfe der Druckkörper durch Zuganwendung, vorzugsweise unter Erwärmung, verdichtet.
  • Statt der Seile können auch Drahtschlingen oder Bänder verwendet werden. Die Druckkörper erstrekken sich über die ganze Länge der Zylinderspule. In vorteilhafter Weise ist der den Spulenkörper aufnehmende Stützkörper z. B. ein Stahlzylinder, mit Zapfen od. dgl. versehen, so daß er drehbar ist. Dieser Stahlzylinder kann leicht konisch ausgebildet sein. Hierdurch wird erreicht, daß der fertige Spulenkörper nach seiner Verdichtung leichter vom Zylinder gelöst werden kann.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren wird an Hand der Zeichnungen näher erläutert, die schematische Ausführungsbeispiele darstellen. Es zeigt F i g. 1 eine Aufsicht auf den Spulenkörper sowie den Metallzylinder mit den ausschnittsweise dargestellten Blechstreifen, F i g. 2 einen Schnitt durch F i g. 1, aus dem die schuppenförmige Anordnung der Blechstreifen ersichtlich ist, F i g. 3 einen sektorförmigen Ausschnitt einer fertigen Transformatorspule.
  • Auf einen Eisen- oder Stahlzylinder 10, welcher leicht konisch ausgeführt ist, werden mit Polyesterharz vorimprägnierte Glasfasermatten ein- oder mehrmals herumgewickelt, wodurch eine Isolierstoffschicht 11 gebildet wird. Diese Glasfasermatten können je nach der Leistung oder Konstruktion der herzustellenden Transformatorspule vor dem Auftragen fertig zugeschnitten sein. Alsdann (vgl. F i g. 2) werden streifenförmige Bleche 12 schuppenförmig übereinander auf die Schicht 11 gelegt. Ihre Länge entspricht der Länge des Spulenkörpers. Die Blechstreifenlänge kann auch von Fall zu Fall unterschiedlich sein, ebenso die Breite der Blechstreifen; diese richtet sich nach dem Radius des Stahlzylinders 10 bzw. der Spule, ferner nach der Blechstärke und der hiervon abhängigen Biegsamkeit, gegebenenfalls auch nach dem Werkstoff. Wie aus F i g. 2 ersichtlich, umgeben die Blechstreifen 12 den Spulenkörper vollständig.
  • Es schließt sich nun der Erwärmungs- und Verdichtungsvorgang an. Der Stahlzylinder wird an den Enden mit Flanschen versehen, aus denen in der Längsachse Drehzapfen hervorragen. Der Stahlzylinder wird in einem Ofen in Drehlagern aufgehängt. Bevor jedoch die Erwärmung erfolgt, werden auf die Blechstreifen 12 in bestimmten, sich nach der jeweiligen Spulenlänge richtenden Abständen, Drahtseile, Bänder od. dgl. 13 in einer oder mehreren Windungen herumgelegt. Das eine Ende 14 des Drahtseiles 13 wird beispielsweise am Ofen 15 (Festpunkt) befestigt, das andere Ende 16 wird mit einem Gewicht 17 versehen, dessen Größe von der Spulenlänge abhängt. Danach wird der Spulenkörper samt Stahlzylinder in dem Ofen auf eine Temperatur von z. B. 140F C erwärmt, der die Schicht 11 erweicht. Die Schuppenbleche 12 üben unter der gleichmäßigen Zugwirkung des Zugorgans, z. B. des Gewichtes 17, einen allseitigen, im wesentlichen gleichmäßigen Druck auf die erweichte Isolierschicht 11 aus, die dadurch zusammengepreßt bzw. verdichtet wird. Die Temperatur des Ofens wird hierbei so gesteuert, daß je nach den Eigenschaften der Schicht 11 bzw. ihres Polyesterharzes, vorzugsweise unter Verwendung eines Härterzusatzes, eine Aushärtung erfolgt und die Schicht 11 somit zu einer festen Masse verbacken wird.
  • Anschließend wird der Stahlzylinder 10 mit der Isolierschicht 11 nach Abnahme der Druckkörper samt Zubehör aus dem Ofen herausgenommen, mittels der Zylinderzapfen auf eine Wickelbank od. dgl. gebracht und dann mit einer relativ dicken Schicht 18 aus Polyesterharz versehen. Dann wird die Kupferwicklung 19 aufgebracht. Darauf wird eine weitere Schicht 20 aus Polyesterharz aufgebracht, so daß die Wicklung 19 im weichen oder flüssigen Polyesterharz der Schichten 18, 20 eingebettet ist. Ist dies geschen, so bringt man eine aus Glasmatten od. dgl. bestehende Schicht 21, die werkstoffmäßig der Schicht 11 entspricht, auf die Schicht 20 auf. Nun werden wieder die Blechstreifen 12, die Seile 13 sowie das Gewicht 17 angebracht, worauf sich wiederum ein Verdichtungsvorgang, zweckmäßigerweise wiederum in einem Ofen, mit Erwärmung und Aushärtung anschließt. Der Spulenkörper eines Trockentransformators ist dann fertiggestellt. Die Kupferwicklung, von welcher Teil 19 (F i g. 3) nur einen Wicklungsteil darstellt, ist somit einwandfrei isoliert und allseitig eingebettet. Man kann nunmehr den fertigen Spulenkörper vom konischen Stahlzylinder 10 leicht abziehen. Die Spule ist jetzt zum Einbau in den Transformator fertig.
  • Auch die Schaltungskontaktstücke für die Anzapfungen des Transformators werden in entsprechender Weise isoliert. Auch sie werden in eine isolierende Polyesterharzschicht eingepreßt. Doch verwendet man hierzu als Druckkörper nicht die Blechstreifen 21 sondern Blechstreifen anderer Gestalt, welche der Form der Anzapfungen angepaßt sind. Diese besonderen Druckkörper werden in geeigneter Weise auf die Isolierstoffschicht aufgebracht, bevor die Erwärmung und das Aushärten beginnt.

Claims (4)

  1. Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung von Transformatorspulenkörpern mit in Kunststoff eingebetteter Wicklung, dadurch gekennzeichnet, daß auf einen Stützkörper, insbesondere einem Metallzylinder, eine elektrisch isolierende, im ungehärteten Zustand weiche bzw. verformbare Werkstoffschicht und auf diese eine Mehrzahl von Scheiben-oder plattenförmigen, einander schuppenförmig überlagernden Druckkörpern, z. B. Streifen aus Blech oder anderem geeigneten Material, die sich über die ganze Länge des Spulenkörpers erstrekken, aufgebracht werden und daß um die Druckkörper ein biegsames Spannelement, z. B. ein Draht oder ein Seil, ein- oder mehrmals herumgeführt und mit einem Ende an einem Festpunkt befestigt, am anderen Ende mit einem Zugorgan, z. B. mit einem Gewicht, versehen wird und daß nach Aushärtung der Werkstoffschicht die Druckkörper samt Zubehör wieder abgenommen und dann die Spulenwicklungen in an sich bekannter Weise aufgebracht werden.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der belasteten Druckvorrichtung versehene Spulenkörper zur Aushärtung erwärmt wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf die erste Werkstoffschicht eine aus weichem oder flüssigem Isolierwerkstoff bestehende erste Zwischenschicht und darauf die Wicklung aufgebracht wird und daß auf der Wicklung eine zweite, vorzugsweise aus weichem Polyester oder dergleichen Werkstoff bestehende Zwischenschicht aufgetragen wird, über die eine verdichtete Isolierschicht gelegt wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Stützkörper ein an seinen stirnseitigen Enden mit Zapfen versehener konisch ausgebildeter Zylinder verwendet wird (F i g. 1).
DE1963B0071037 1963-03-08 1963-03-08 Verfahren zur Herstellung von Transformatorspulenkoerpern Pending DE1287201B (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1963B0071037 DE1287201B (de) 1963-03-08 1963-03-08 Verfahren zur Herstellung von Transformatorspulenkoerpern

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1963B0071037 DE1287201B (de) 1963-03-08 1963-03-08 Verfahren zur Herstellung von Transformatorspulenkoerpern

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1287201B true DE1287201B (de) 1969-01-16

Family

ID=6976874

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1963B0071037 Pending DE1287201B (de) 1963-03-08 1963-03-08 Verfahren zur Herstellung von Transformatorspulenkoerpern

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE1287201B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0021134A1 (de) * 1979-06-15 1981-01-07 Transformatoren Union Aktiengesellschaft Wicklung, insbesondere Oberspannungswicklung für Trockentransformatoren

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH257220A (de) * 1947-02-07 1948-09-30 Moser Glaser & Co Ag Potentialgesteuerte mehrlagige Wicklung für Transformatoren.
GB689368A (en) * 1950-07-28 1953-03-25 British Thomson Houston Co Ltd Improvements in and relating to high frequency transformers
CH318226A (de) * 1952-10-29 1956-12-31 Siemens Ag Verfahren zur Herstellung von zumindest teilweise aus Giessharz hergestellten, wenigstens eine Spule und einen Spulenträger enthaltenden elektrischen Gegenständen, vorzugsweise Messwandlern
CH344777A (de) * 1955-06-16 1960-02-29 Siemens Ag Anordnung zur Feldstärkenherabsetzung an den Spulenkanten dünndrähtiger Wicklungen, insbesondere Wandlerwicklungen
CH344778A (de) * 1956-08-20 1960-02-29 Transform Roentgen Matern Veb Verfahren zur Herstellung eines Wandlers mit Giessharzisolation

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH257220A (de) * 1947-02-07 1948-09-30 Moser Glaser & Co Ag Potentialgesteuerte mehrlagige Wicklung für Transformatoren.
GB689368A (en) * 1950-07-28 1953-03-25 British Thomson Houston Co Ltd Improvements in and relating to high frequency transformers
CH318226A (de) * 1952-10-29 1956-12-31 Siemens Ag Verfahren zur Herstellung von zumindest teilweise aus Giessharz hergestellten, wenigstens eine Spule und einen Spulenträger enthaltenden elektrischen Gegenständen, vorzugsweise Messwandlern
CH344777A (de) * 1955-06-16 1960-02-29 Siemens Ag Anordnung zur Feldstärkenherabsetzung an den Spulenkanten dünndrähtiger Wicklungen, insbesondere Wandlerwicklungen
CH344778A (de) * 1956-08-20 1960-02-29 Transform Roentgen Matern Veb Verfahren zur Herstellung eines Wandlers mit Giessharzisolation

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0021134A1 (de) * 1979-06-15 1981-01-07 Transformatoren Union Aktiengesellschaft Wicklung, insbesondere Oberspannungswicklung für Trockentransformatoren

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3305007C2 (de)
DE2162231A1 (de) Schichtstruktur mit einem darauf gebildeten Isolierteil und Verfahren und Einrichtung zu ihrer Herstellung
DE846583C (de) Eisenkern fuer elektrische Geraete, insbesondere Transformatoren, Drosseln od. dgl.
EP0576418B1 (de) Verfahren zum herstellen einer giessharzspule, sowie eine giessharzspule
EP2239745B1 (de) Leistungstransformator mit amorphem Kern
DE2706719A1 (de) Verfahren zur herstellung einer orthozyklischen spule
DE1287201B (de) Verfahren zur Herstellung von Transformatorspulenkoerpern
DE2328652A1 (de) Wicklung und verfahren zum herstellen von wicklungen fuer elektrische geraete
EP2274754B1 (de) Trockentransformator
DE894407C (de) Schaumstoffbaender oder -kerne, insbesondere zur Isolierung elektrischer Leitungen und Kabel
DE2104112C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Kühlkanälen in einer in Kunstharz vergossenen Wicklung
DE2332672A1 (de) Form zur herstellung von kunststoffformkoerpern und verfahren zur herstellung von kunststoff-formkoerpern unter verwendung dieser form
EP0048880B1 (de) Verfahren zum Fixieren der Windungen einer supraleitenden Magnetwicklung
DE478316C (de) Verfahren zum Herstellen von Spulenkoerpern mit Metallkern und Spulenscheiben aus Isoliermaterial fuer Spulen zu elektrischen Zwecken, insbesondere zu solchen der Fernmeldetechnik
DE906723C (de) Drosselspule
EP0165435B1 (de) Verfahren zur Herstellung einer Unterspannungswicklung für Transformatoren
CH350711A (de) Oberspannungswicklung für Transformatoren, insbesondere für Spannungswandler
AT214995B (de) Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung rohrförmiger, in der Länge unterschiedlicher Isolierkörper für Isolatoren aus härtbarem Gießharz
DE1260604B (de) Verfahren zur Kompression von mit Isolierstoffband umwickelten und impraegnierten Wicklungen elektrischer Maschinen
DE532425C (de) Wickelform zur Herstellung von Ankerspulen
DE1160938B (de) Verfahren zum Herstellen eines Glimmschutzes fuer die Leiterstaebe elektrischer Maschinen
AT204634B (de) Verfahren zur Herstellung eines Joches für einen magnetischen Kreis und nach diesem Verfahren hergestelltes Joch
DE383264C (de) Verfahren zur Herstellung von Vorschaltwiderstaenden fuer elektrische Messgeraete
DE2422998A1 (de) Induktives bauteil mit bandkern
CH343989A (de) In Giessharz eingegossener elektrischer Wandler und Verfahren zu dessen Herstellung