DE1513916B2 - Wicklungsaufbau mit mehreren axial übereinanderliegenden Teilwicklungen für Transformatoren und Drosselspulen - Google Patents
Wicklungsaufbau mit mehreren axial übereinanderliegenden Teilwicklungen für Transformatoren und DrosselspulenInfo
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Description
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Bekanntlich besteht ein Transformator nicht Leitungen 7 von den Wicklungsteilen 4, 5 bzw. 4', 5'
immer nur aus Ober- und Unterspannungswicklung mitunter sehr groß gemacht werden muß, und daß
und eventuell noch einer Ausgleichswicklung, son- zusätzliche komplizierte Winkelringe 9 zur Isolation
dem es ist oft noch eine weitere Unterspannungs- vorgesehen werden müssen.
wicklung erforderlich. Dabei ist an die Möglichkeit 5 Die Schaltung gemäß F i g. 2 mit Sturzwicklung
zu denken, daß die eine Unterspannungswicklung wird auch dann gern benutzt, wenn die zwei Teil-
etwa ein Netz speist, während die andere einem wicklungen 3 und 3' wahlweise in Serie oder parallel
Industriebetrieb zugeordnet ist, und so beispielsweise geschaltet werden müssen, wobei nur eine Unter-
zur Speisung eines Elektroofens dient. spannungs wicklung vorhanden ist, die aber dann
Da beim Ofenbetrieb nur sehr starke Spannungs- io ebenfalls in zwei Teile 1 und 2, die dauernd parallel
und Stromschwankuhgen auftreten, besteht bei sol- betrieben werden, aufgeteilt werden muß, oder aber
chen Transformatoren mit zwei unabhängigen Unter- es besteht der umgekehrte Fall, daß die Wicklungen 1
Spannungswicklungen die Forderung, daß sich diese und 2 in Serien-Parallel-Schaltung betrieben werden
Schwankungen nicht in der in das Netz speisenden und dann die Wicklungen 3 und 3' dauernd parallel
Wicklung bemerkbar machen, d. h., daß die Kurz- 15 geschaltet werden müssen.
Schlußspannung zwischen beiden Unterspannungs- Im ersten Fall ist der axiale Abstand 12 zwischen
wicklungen ausreichend groß ist. Für solche Fälle den Wicklungen 3 und 3' noch für die Prüfspannung
hat man schon die eine der Unterspannungswick- der Oberspannungswicklung bei Parallelschaltung zu
lung 1 gemäß Fig. 1 innerhalb und die andere bemessen. Das verlangt neben einem großen Ab-Unterspannungswicklung
2 außerhalb der Oberspan- 20 stand 12 noch gestrichelt eingezeichnete Winkelnungswicklung
3 angeordnet. Die Wicklungen 1 ringe 9. Getrennte Tragzylinder 8, 8' müssen in und 2 haben dann gegen die Wicklung 3 jeweils etwa jedem Fall vorgesehen werden. Beim eingangs gedie
gleiche Kurzschlußspannung, die Wicklung 1 nannten Fall von zwei unabhängigen Unterspangegen
die Wicklung 2 dagegen eine sehr große Kurz- nungswicklungen 1 und 2, die nicht in Serie bzw.
schlußspannung. In den meisten Fällen soll aber die 25 parallel geschaltet werden, wird man die Sturzwick-Oberspannungswicklung
3 regelbar ausgeführt wer- lung 3 gemeinsam mit den Wicklungen 4 und 5 auf den. Sie erhalten deswegen noch eine Grobwick- einen Tragzylinder 8 und die weitere Sturzwicklung
4 und eine Feinwicklung 5, die entsprechend lung 3' gemeinsam mit den Wicklungen 4' und 5' auf
F i g. 1 meist ganz außen angeordnet sind. Sobald die einen weiteren Tragzylinder 8' deswegen anordnen,
Wicklungen 4 und 5 zu der Oberspannungswicklung 3° weil zwischen 3' und 4' bzw. 3 und 4 ebenfalls
dazu kommen, sind die Kurzschlußspannungen der Winkelringe 9 eingebaut werden müssen. Die innen
Wicklung 1 gegen die der Wicklung 3 und die der neben den strichpunktierten Leitungen 7 liegenden
Wicklung 2 gegen die der Wicklung 3 nicht mehr Winkelringe 9 lassen sich aber nur einbauen, wenn
gleich, weil zu der Wicklung 3 noch die Teilwicklun- zwei getrennte Tragzylinder 8 und 8'vorgesehen sind,
gen 4 und 5 hinzuzuzählen sind, wobei je nach Stel- 35 Die Anordnung nach F i g. 2 mit Spulenwicklungen
lung des Stufenschaltwerkes die Wicklungen 4 und 5 bzw. Sturzwicklungen 3 und 3' verlangt daher einen
entweder voll oder gar nicht eingeschaltet sind. Aufbau, bei dem zwei komplette Wicklungen mit
Eine Schaltung gemäß Fig. 1, wo mit 6 der Kern, Tragzylindern axial übereinander angeordnet sind,
mit 7 die Zuleitung bezeichnet ist, muß daher in Das erfordert montagemäßig und herstellungsmäßig
vielen Fällen wegen des unterschiedlichen Verlaufes 40 praktisch den doppelten Aufwand für Herstellung
der Kurzschlußspannung mit der Reglerstellung ver- und Aufbau der Wicklung wie beim normalen Trans-
mieden werden. formator, weswegen man bestrebt ist, eine einfachere
Es wurden schon Schaltungen gemäß F i g. 2 an- Anordnung zu finden.
gegeben, bei denen die zwei Unterspannungswick- Dies kann erreicht werden, indem man statt den
lungen 1 und 2 axial übereinander innerhalb der 45 Spulenwicklungen eine umgeleitete Lagenwicklung
Oberspannungswicklung angeordnet sind. Dabei wird 3, 3' gemäß F i g. 3 verwendet, da die umgeleitete
die Oberspannungswicklung in zwei parallele, aus Lagenwicklung normalerweise für Oberspannungs-
Scheibenspulen bestehende Zweige 3, 3' aufgeteilt, wicklungen üblich ist.
damit keine übermäßigen axialen Schubkräfte auf- In Fig. 3 sind gleiche Bezugszeichen wie in Fig. 2
treten, wenn beispielsweise die Wicklung 1 kurz- 5° gewählt. Bei dieser umgeleiteten Lagenwicklung sind
geschlossen ist, während die Wicklung 2 normal er- nun die Lagenlängen der Wicklung 3 bzw. 3' um so
regt bleibt. Bei dieser Schaltung gemäß F i g. 2 ist die geringer, je weiter außen die Lage liegt, damit die
Änderung der Kurzschlußspannung der Oberspan- zwischen den Lagen verlaufende feste Isolation zu
nungswicklung gegen Wicklung 1 bzw. Wicklung 2 Winkelringen 9 umgerissen werden kann. Die Winkelvöllig gleich, da die ebenfalls in zwei Teile aufgeteilte 55 ringe 9 sind gestrichelt auf den einander zugekehrten
Grobwicklung 4, 4' und die Feinwicklung 5, 5', be- Stirnseiten 3 und 3' eingezeichnet. Parallel zu den
zogen auf die Wicklung 1 bzw. 2, die räumlich gestrichelten Winkelringen, welche normalerweise
gleiche Lage haben. Die Schaltung der F i g. 2 ist aus umgerissener Papierisolation hergestellt werden,
daher seit einiger Zeit in- Gebrauch, wobei diese werden die Umleitungen zu jeder Lage herausgeführt.
Schaltung immer nur für Spulenwicklungen 3 und 3' 60 Die Lagenumleitungen 10' sind in F i g. 3 der
verwendet worden ist. Die Spulenwicklung 3, 3' in Kürze halber geradlinig zwischen den zu verbinden-F
i g. 2 hat den Nachteil, daß man mit ihr nicht be- den Lagen eingezeichnet, um den Schaltzustand der
liebig viele parallele Drähte wickeln kann, so daß Lagenwicklung 3, 3' besser zu kennzeichnen. In
man die Wicklung bei hohen Leistungen nicht wie in Fig. 4 ist jedoch ein Ausschnitt aus dem Bereich der
F i g. 2 gezeigt ist auslegen kann. Ein weiterer Nach- 65 axialen Lagenabstände 12 und 13 herausgezcichnet,
teil der Fig. 2 besteht darin, daß die strickpunktier- bei dem die genaue Lage der Umleitungen 10' sowie
ten Leitungen 7 aus der Mitte radial nach außen genaue Einzelheiten der Winkelringe 9 erkennbar ist.
«cführt werden müssen, so daß der Abstand dieser Es ist auch gezeigt, wie die Leisten 11, die die Kühl-
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kanäle zwischen den Lagen der Teilwicklungen 3 werden, soll der neue Wicklungsaufbau die folgen-
bzw. 3' bilden, an den Stirnseiten in die Leisten 10 den, anfangs näher erläuterten drei Fälle ermög-
zwischen den Winkelringen 9 einmünden, so daß die liehen:
Kühlölströmung an den einander zugekehrten Stirn- Die Kombination zweier unabhängiger Unterseiten
3, 3' genau wie an den abgekehrten Stirnseiten 5 Spannungswicklungen mit einer Oberspannungswickder
Wicklung 3 und 3' entsprechend den eingezeich- lung oder die Kombination zweier senenparallel umneten
Pfeilen umgelenkt wird. schaltbarer Unterspannungswicklungen mit einer
Bei der Verwendung umgeleiteter Lagenwicklun- Oberspannungswicklung oder die Kombination
gen ergeben sich damit die gleichen Nachteile wie zweier serienparallel umschaltbarer Oberspannungsbei
Sturzwicklungen, die darin bestehen, daß im Be- io wicklungen mit einer Unterspannungswicklung. In
reich des axialen Abstandes zwischen beiden Wick- allen drei Fällen soll die Oberspannungswicklung
lungen besondere Flansche vorgesehen werden müs- regelbar sein. Diese Forderungen werden nun durch
sen und dort die Kühlölströmung umgelenkt wird. eine Anordnung gemäß der Erfindung in idealer
Selbstverständlich muß auch hier jede der Teilwick- Weise erfüllt. Sie betrifft einen Wicklungsaufbau mit
lungen 3 und 3' auf getrennte Tragzylinder 8 und 8' 15 zwei axial übereinander auf einem gemeinsamen
gewickelt, d. h. gesondert hergestellt werden. Ein Tragzylinder liegenden, aus Lagenwicklungen beweiterer
Nachteil der umgeleiteten und daher ge- stehenden Teilwicklungen der Oberspannungsstammstuften
Lagenwicklung ist, daß der ohnehin erforder- wicklung für Transformatoren und ist dadurch geliche
axiale Mindestabstand 12 nach außen von Lage kennzeichnet, daß beide Teilwicklungen aus gleichen
zu Lage zunimmt. So ist bei der zweiten Lage ein 20 in Doppellagenschaltung ausgeführten Lagen begrößerer
Abstand 13, bei der dritten Lage noch ein stehen, die so spiegelsymmetrisch zu der zwischen
größerer erforderlich, so daß insgesamt für den zwi- beiden Teilwicklungen senkrecht zur Wicklungsachse
sehen den Wicklungen entstehenden axialen Zwi- verlaufenden Symmetrieebene angeordnet sind, daß
schenraum erheblicher Raum für Aktivmaterial ver- die Zuleitungen der inneren Lagen an die jochseitilorengeht.
Zu diesem Nachteil kommt hinzu, daß 25 gen Wicklungsenden geführt sind und stets je zwei
für diejenigen der eingangs geschilderten Aufgaben axial untereinanderliegende Lagen gleich lang sind,
bzw. Betriebsfälle, bei denen die Teilwicklungen 3 aber entgegengesetzten Wickelsinn haben, daß aus-
und 3' parallel geschaltet sind, der in F i g. 4 ge- schließlich gemeinsame über beide axial übereinstrichelt
eingezeichnete Potentiallinienverlauf senk- anderliegende Lagen reichende umlenkungslos axial
recht zu den Flanschen der Winkelringe 9 verläuft, 30 verlaufende Kühlkanäle vorgesehen sind und daß
so daß große, nicht unterteilte Ölstrecken α entstehen, zwischen den radial benachbarten Lagen Isolierüber
die nahezu die gesamte Stoßspannung abfällt. zylinder angeordnet sind, die alle radialen ölstrecken
Aus den vielen genannten Gründen ergibt die sonst längs der Radialabmessung der Wicklung mehrmals
für Hochspannungswicklungen übliche umgeleitete unterteilen.
Lagenwicklung gemäß Fig. 3 und 4 auch keine Ver- 35 Die Fig. 6 bis 8 zeigen Anwendungsbeispiele und
besserung gegenüber der in Fig. 2 gezeichneten Einzelheiten der Erfindung, während Fig. 5 die er-Spulenwicklung,
auch wenn man bei dieser Lagen- findungsgemäße axial übereinanderliegende Lagenwicklung
beliebig viele Drähte parallel wickeln, d. h. wicklung 3 bzw. 3' in ihrer geometrischen Einbaudie
Wicklungen 3 und 3' für beliebig hohe Leistun- lage und ihrer Zuordnung zu den übrigen Wicklungsgen ausführen und fein unterteilen kann. 40 teilen 1, 2, 4, S, 4', 5' beschreibt, so daß eine Unter-
Neben diesen obengenannten Ausführungen ist scheidung im Vergleich zu Fig. 2 und 3 leichter
bereits ein Vier- und Mehrwicklungstransformator möglich ist. Die Fig. 3 und 4 stellen ebenfalls mögbekanntgeworden,
dessen Primär- und Sekundär- liehe Anordnungen dar, die jedoch ähnlich der bewicklungen
verschiedene Systeme darstellen. Die kannten Anordnungen nach Fig. 1 und 2 Nachteile
Wicklung ist dabei in zwei axial übereinanderliegende 45 aufweisen. In allen Figuren sind für gleiche Begriffe
Teilwicklungen unterteilt, die beide gleich lang sind gleiche Bezugszeichen gewählt. Man erkennt aus
und entgegengesetzten Wickelsinn haben. Da jedoch Fig. 5, daß im Vergleich zu Fig. 2 die Hochspandie
axial übereinanderliegenden Teilwicklungen an nungsleitungen 7 nicht in dem axialen Abstand 12
den einander zugewandten Stirnseiten unterschied- radial nach außen herausgeführt werden, sondern an
liches Potential aufweisen, müssen besondere Vor- 50 den einander nicht benachbarten Stirnseiten der
kehrungen zur Isolation in dem Spalt zwischen den Wicklungen 3 und 3', wodurch der axiale Abstand 12
Teilwicklungen vorgesehen werden. Dadurch ist je- kleiner dimensioniert werden kann. Der Abstand 12
doch keine umlenkungslose Ölführung in radialer wird für die Aufgabe, zwei unabhängige Unterspan-Richtung
mehr möglich. nungswicklungen 1 und 2 zu erhalten, mit einer ge-
Ein weiterer bekanntgewordener Vorschlag sieht 55 meinsamen Oberspannungswicklung, bestehend aus
eine Unterteilung der Wicklung in mehrere axial zwei parallelen Stammwicklungen 3 und 3' einschließ-
übereinanderliegende Teilwicklungen vor, die jedoch lieh Grob- und Feinwicklung 4 und 5 bzw. 4' und 5',
alle in Reihe geschaltet sind. Bei dieser Ausführung aus elektrischen Gründen praktisch geschlossen sein,
ergeben sich jedoch unterschiedliche Beanspruchun- da die Stirnseiten der benachbarten Lagen im Be-
gen zwischen den einzelnen Teillagen, wodurch eine 60 reich des axialen Abstandes in diesem Fall alle glei-
verschieden stark bemessene Isolation zwischen den ches Potential haben.
einzelnen Lagen erforderlich ist. Hierdurch wird je- Um zu erreichen, daß die Kurzschlußspannung
doch der axiale Umlauf des Kühlmittels beeinträch- zwischen der Unterspannungswicklung 1 und 2 groß
tigt, das auf seinem Weg von unten nach oben mehr- wird, kann man zwar aus magnetischen Gründen
mais umgelenkt wird. 65 dort einen Abstand einer bestimmten Größe vorse-
Außer den zuletzt obengenannten Aufgaben, die hen, so daß man einen axial gleich großen Abstand
der Erfindung zugrunde liegen und die durch die 12 auf der Oberspannungswicklung nachbilden müßte,
bekanntgewordenen Ausführungen keineswegs gelöst um kleine Kräfte zu erhalten. Es zeigt sich aber,
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daß schon das axiale Übereinanderlegen der Wick- genau radial gerichtet, weswegen ein ölspalt zum
lungen 1 und 2 eine recht große Kurzschlußspannung Durchschlag führen würde, der durch die Papierbewirkt.
Außerdem zeigt sich auch, daß im Falle des zylinder 19 vermieden wird. Innerhalb der Wicklun-Kurzschlusses
einer Wicklung, beispielsweise der gen 3 und 3' ist somit dafür gesorgt, daß mindestens
Wicklung 1 und des normalen Betriebes der anderen 5 nach zwei aufeinanderfolgenden Lagen für die Zy-Wicldung
2, zwar zusätzlich axiale Kräfte zwischen linder 19 bzw. Tragzylinder 8 eine radiale Unterteiden
Wicklungen 3 und 3' auftreten, daß diese Kräfte lung der Ölstrecke entsteht. Selbstverständlich könjedoch
nicht sehr wesentlich von der axialen Breite nen diese Lagenisolationen 19 auch zwischen den
des Abstandes 12 abhängen. Die Anordnung gemäß beiden innersten Lagen vorgesehen sein. An der
Fig. 5 ermöglicht es daher in üblicher Weise den io Stelle des axialen Abstandes 12 sind sie jedoch nicht
axialen Abstand 12 sehr klein zu bemessen. Wählt erforderlich, da dort die Lagenverbindung liegt.
man diese gleiche Anordnung für die Anordnung der Wie aus Fig. 6 zu ersehen ist, fließt das Kühlöl Serien-Parallel-Umschaltung der Unterspannungs- axial in den durch die Leisten 11 gebildeten Kanal wicklungen 1 und 2, so kann der Abstand 12 eben- ohne Umlenkung durch den axialen Abstand, wobei falls klein gehalten werden, weil der entsprechend 15 durch den Ölkanal gleichzeitig eine Lage der unteren zwischen den Wicklungen'l und 2 eingehaltene Ab- Teilwicklung 3' als auch der oberen Teilwicklung 3 stand wegen der Kleinheit der Prüfspannung zwi- gekühlt wird. Durch diese Anordnung wird in einschen den Unterspannungswicklungen ebenfalls fächer Weise erreicht, daß zwar die Teilwicklungen 3' kleine Abmessungen haben kann. Bei der erfmdungs- und 3 elektrisch voneinander getrennt sind und vergemäßen Anordnung müssen im Gegensatz zu Fig. 2 20 schiedene Ströme führen können, daß sie aber be- und 3 die Wicklungen 4 und 5 bzw. 4' und 5' im Be- züglich der Kühlung, der Isolierung der mechanischen reich des axialen Abstandes gegenüber den Wicklun- Festigkeit und der Herstellung wie eine einzige gen 3 bzw. 3' nicht axial zurückversetzt werden. Für Lagenwicklung wirken. Besonders deutlich wird dies all diese Fälle kann der axiale Abstand zwischen den für den Fall, daß der Abstand 12 extrem klein wird, Wicklungsteilen gänzlich verschwinden. Lediglich für 25 d. h. verschwindet. Dieser Extremfall ist als besonden Fall der Serien-Parallel-Schaltung der Teilwick- ders einfaches Anwendungsbeispiel der Erfindung lungen 3 und 3' auf der Oberspannungswicklung muß anzusehen. Die Wicklung sieht äußerlich wie eine der Abstand 12 für die Prüfspannung zwischen den einzige Lage aus und nicht etwa wie zwei axial über-Teilwicklungen 3 und 3' dimensioniert werden, die einanderliegende Lagenwicklungen. Da man beide maximal im Bereich des Abstandes 12 bei der Se- 30 Teilwicklungen, wie beschrieben, entgegengesetzt rienschaltung auftritt. . wickelt, ist aber immer ein Stützzylinder 10, wenn
man diese gleiche Anordnung für die Anordnung der Wie aus Fig. 6 zu ersehen ist, fließt das Kühlöl Serien-Parallel-Umschaltung der Unterspannungs- axial in den durch die Leisten 11 gebildeten Kanal wicklungen 1 und 2, so kann der Abstand 12 eben- ohne Umlenkung durch den axialen Abstand, wobei falls klein gehalten werden, weil der entsprechend 15 durch den Ölkanal gleichzeitig eine Lage der unteren zwischen den Wicklungen'l und 2 eingehaltene Ab- Teilwicklung 3' als auch der oberen Teilwicklung 3 stand wegen der Kleinheit der Prüfspannung zwi- gekühlt wird. Durch diese Anordnung wird in einschen den Unterspannungswicklungen ebenfalls fächer Weise erreicht, daß zwar die Teilwicklungen 3' kleine Abmessungen haben kann. Bei der erfmdungs- und 3 elektrisch voneinander getrennt sind und vergemäßen Anordnung müssen im Gegensatz zu Fig. 2 20 schiedene Ströme führen können, daß sie aber be- und 3 die Wicklungen 4 und 5 bzw. 4' und 5' im Be- züglich der Kühlung, der Isolierung der mechanischen reich des axialen Abstandes gegenüber den Wicklun- Festigkeit und der Herstellung wie eine einzige gen 3 bzw. 3' nicht axial zurückversetzt werden. Für Lagenwicklung wirken. Besonders deutlich wird dies all diese Fälle kann der axiale Abstand zwischen den für den Fall, daß der Abstand 12 extrem klein wird, Wicklungsteilen gänzlich verschwinden. Lediglich für 25 d. h. verschwindet. Dieser Extremfall ist als besonden Fall der Serien-Parallel-Schaltung der Teilwick- ders einfaches Anwendungsbeispiel der Erfindung lungen 3 und 3' auf der Oberspannungswicklung muß anzusehen. Die Wicklung sieht äußerlich wie eine der Abstand 12 für die Prüfspannung zwischen den einzige Lage aus und nicht etwa wie zwei axial über-Teilwicklungen 3 und 3' dimensioniert werden, die einanderliegende Lagenwicklungen. Da man beide maximal im Bereich des Abstandes 12 bei der Se- 30 Teilwicklungen, wie beschrieben, entgegengesetzt rienschaltung auftritt. . wickelt, ist aber immer ein Stützzylinder 10, wenn
Im folgenden werden Erfindungsbeispiele beschrie- auch von geringem Ausmaß, als Längenausgleich
ben, wobei für gleiche Begriffe gleiche Bezugszeichen erforderlich,
gewählt wurden. Die erfindungsgemäße Anordnung eignet sich auch
In Fig. 6 ist ein Ausschnitt der erfindungsgemä- 35 zur Leistungsverdopplung, da jeder normale Transßen
Wicklungsanordnung im Bereich des axialen Ab- formator bei gegebenem Nennstrom gemäß der Erstandes
herausgezeichnet. Man erkennt den gemein- findung nur für den halben Strom pro Windungssamen Tragzylinder 8. Über diesen wird beispiels- querschnitt dimensioniert werden muß. Man kann
weise von oben nach unten die innerste Lage der daher einen Transformator ganz normaler Ausfüh-Wicklung
3 und danach auch gleichzeitig von unten 40 rung für die doppelte Leistung bauen, wenn er die
nach oben die untere innerste Lage der Wicklung 3' Doppellagenwicklung gemäß der Erfindung erhält,
gewickelt bis zu dem konstruktiv vorgeschriebenen In Fig. 8 ist eine Lagenwicklung nach der Erfin-Abstand 12, der mit einem Stützzylinder 10 ausge- dung wiedergegeben. In diesem Fall ist ein besonders füllt wird. Darauf werden in axialer Richtung die großer axialer Abstand 12 deswegen erforderlich, über beide Lagen ragenden Leisten 11 gelegt und 45 weil die beiden Oberspannungswicklungen 3 und 3' die radial nächstfolgenden Lagen der Wicklungen 3 wahlweise in Serie bzw. parallel geschaltet werden und 3' in gleicher Weise von innen nach außen ge- müssen. Bei der Parallelschaltung herrscht die in wickelt. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Fig. 6 eingezeichnete Potentialverteilung (gestrichelte Wicklung in doppelten Lagen herzustellen. Potentiallinien). Bei einem sehr großen axialen Ab-
gewickelt bis zu dem konstruktiv vorgeschriebenen In Fig. 8 ist eine Lagenwicklung nach der Erfin-Abstand 12, der mit einem Stützzylinder 10 ausge- dung wiedergegeben. In diesem Fall ist ein besonders füllt wird. Darauf werden in axialer Richtung die großer axialer Abstand 12 deswegen erforderlich, über beide Lagen ragenden Leisten 11 gelegt und 45 weil die beiden Oberspannungswicklungen 3 und 3' die radial nächstfolgenden Lagen der Wicklungen 3 wahlweise in Serie bzw. parallel geschaltet werden und 3' in gleicher Weise von innen nach außen ge- müssen. Bei der Parallelschaltung herrscht die in wickelt. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Fig. 6 eingezeichnete Potentialverteilung (gestrichelte Wicklung in doppelten Lagen herzustellen. Potentiallinien). Bei einem sehr großen axialen Ab-
Die Lagenwicklungen lassen sich durch Hoch- 50 stand zwischen den Teilwicklungen biegen sich die
kröpfen der Drähte in einfacher Weise herstellen. Potentiallinien — wie gestrichelt eingezeichnet —
Dabei kann so gewickelt werden, daß sich ein Ab- im Bereich des Abstandes schon bei der Wicklungsschneiden der Drähte an den Lagenwicklungen er- prüfung mit Fremdspannung ein. Bei der Reihenübrigt.
Nach Fertigstellen der zwei innersten Lagen schaltung der Wicklungen 3 und 3' ist die gesamte
werden wiederum die Leisten 11 aufgelegt. Auf diese 55 zwischen zwei axial benachbarten Lagen auftretende
folgt ein Papierzylinder 19, der in seiner axialen Spannungsdifferenz für die Abstandsdimensionierung
Ausdehnung größer als der Abstand 12 ist, so daß zu berücksichtigen. Das führt unter Umständen dazu,
durch diesen Papierzylinder eine radiale Aufteilung daß die Enden der benachbarten Lagen durch verder
freien ölstrecken in dem durch den axialen Ab- stärkt isolierte Endprofile besser verkleidet werden
stand bestimmten Zwischenraum erreicht wird, und 60 müssen, wie es beispielsweise für die innersten Lagen
zwar auch dann, wenn die Stützzylinder 10 nicht ge- in Fig. 8 eingezeichnet ist.
schlossen sind, oder wenn an Stelle des Stützzylin- Aus Fig. 8 geht schließlich die einfache Herstell-
ders 10 nur Klötze vorgesehen werden. Diese radiale barkeit einer derartigen erfindungsgemäßen Wick-
Aufteüung ist erforderlich, da etwa bei Parallelschal- lung hervor, außerdem zeigt sie den einfachen durch
tung der Wicklungen 3 und 3' eine Potentialvertei- 65 Pfeile gekennzeichneten Kühlmittelverlauf, wobei im
lung mit entsprechend den gestrichelten axial ver- Bereich der Wicklungen jede ölumlenkung vermie-
laufenden Potentiallinien auftritt. Im Zwischenraum den ist. Wickelt man, um Lötstellen zu sparen, zu-
zwischen den Wicklungen sind dann die Feldstärken erst die Teilwicklung 3, von der in Fig. 8 nur zwei
Lagen wiedergegeben sind, mit den Teilwicklungen 4 und 5 und danach die Wicklung 3', 4' und 5', so
müssen die die axialen Kanäle bildenden Leisten 11 im Bereich des axialen Abstandes 12 getrennt sein,
was durch schwalbenschwanzförmige Aussparungen in der Trennstelle erreicht wird. Diese Aussparungen
verhindern an der Trennstelle ein Verschieben in Umfangsrichtung. Ferner können zwischen die Leisten
11 und die Lagenisolation 19' unmittelbar die Isolierzylinder 19 eingeschoben werden, wie aus
Fig. 8 hervorgeht. Es besteht jedoch die Möglichkeit, diese Zylinder 19 gleichzeitig als Lagenisolation
zu verwenden, oder aber als Verschachtelungszylinder zwischen die vorher gewickelte Lagenisolation
19' einzuschieben. Die feste Lagenisolation 19 bzw. 19' wird bekanntlich zwischen denjenigen Lagenenden,
zwischen denen keine Lagenverbindungen laufen, und im Bereich der hohen Stoßspannungsdifferenz
zwischen den Lagen angeordnet. Wie aus Fig. 8 besonders hervorgeht, kann man gemäß der
Erfindung die Teilwicklungen 1, 2, 3, 4, 5, 5' und 4' alle gemeinsam auf einen Tragzylinder wickeln.
Wie F i g. 5 zeigt, kann schließlich die Lagenzahl geradzahlig gewählt werden. Das hat den Vorteil,
daß nur die stempunktnahen Zuleitungen 14 (Fig. 5) der Grob- und Feinwicklung 4, 4' und 5, 5' in der
Mitte des axialen Abstandes 12 radial herausgeführt werden müssen. In diesem Fall muß die Grobwicklung
4, die Feinwicklung 5 gegenüber der Stammwicklung im Bereich des axialen Abstandes 12 etwas
zurückversetzt werden. Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird man zumindest im Bereich
des axialen Abstandes die Lagenenden in gleiche axiale Höhe legen. Im Gebiet des axialen
Abstandes 12 können die Lagen gleich lang oder gestuft oder auch entsprechend Fig. 3 fortlaufend
gewickelt werden, wobei die Stufung dazu ausgenutzt werden kann, daß die Isolierzylinder 19 flanschartig
nach außen gebogen werden. Die Fig. 5 bis 7 zeigen nur Beispiele, in denen ein Paar Teilwicklungen 3
und 3' vorhanden sind. Man kann aber auch nach dem gleichen Prinzip η solche Paare von Teilwicklungen
axial übereinander anordnen. Bei OS-seitiger Serien-Parallel-Schaltung wird man dann zweckmäßig
die benachbarten Enden 7 dauernd in Parallelschaltung mit den η Stammwicklungen 3 bzw. 3' verbinden.
Fig. 7 zeigt ein Beispiel für η = 2. Auch hier
kann man alle Teilwicklungen wie gezeichnet auf den Tragzylinder 8 wickeln und erhält einen denkbar
einfachen Aufbau und axial über sämtliche Teilwicklungen reichende umlenkfreie Kühlkanäle.
Das Patentbegehren richtet sich ausschließlich auf die gemeinsame Anwendung aller im kennzeichnenden
Teil des Anspruches 1 enthaltenen Teilmerkmale.
Claims (6)
1. Wicklungsaufbau mit zwei axial übereinander auf einem gemeinsamen Tragzylinder liegenden,
aus Lagenwicklungen bestehenden Teilwicklungen der Oberspannungsstammwicklung für Transformatoren, dadurch gekennzeichnet,
daß beide Teilwicklungen (3,3') aus gleichen, in Doppellagenschaltung ausgeführten
Lagen bestehen, die so spiegelsymmetrisch zu der zwischen beiden Teilwicklungen senkrecht
zur Wicklungsachse verlaufenden Symmetrieebene angeordnet sind, daß die Zuleitungen (7)
der inneren Lagen an die jochseitigen Wicklungsenden geführt sind und stets je zwei axial untereinanderliegende
Lagen gleich lang sind, aber entgegengesetzten Wickelsinn haben, daß ausschließlich
gemeinsame über beide axial übereinanderliegende Lagen reichende, umlenkungslos
axial verlaufende Kühlkanäle vorgesehen sind und daß zwischen den radial benachbarten Lagen
Isolierzylinder (19) angeordnet sind, die alle radialen Ölstrecken längs der Radialabmessung
der Wicklung mehrmals unterteilen.
2. Wicklungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der axiale Abstand
(12) zwischen den axial übereinanderliegenden Teilwicklungen in radialer Richtung durch Isolierschichten
unterteilt ist.
3. Wicklungsaufbau nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß axiale Kühlkanäle
bildende Leisten (11) im Bereich des axialen Abstandes (12) getrennt sind.
4. Wicklungsaufbau nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagenzahl der
Teilwicklung (3 und 3') ungeradzahlig ist, so daß das Lagenende der Teilwicklungen (3 und 3') im
Bereich des axialen Abstandes (12) radial nach außen herausgeführt ist.
5. Wicklungsaufbau nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagenenden
von der Teilwicklung (3 und 3') zumindest im Bereich des axialen Abstandes gleiche axiale
Höhe haben, so daß bei Schließung des axialen Abstandes (12) alle Lagen der Teilwicklungen (3
und 3') aneinanderstoßen und in einem Zuge gewickelt sind.
6. Wicklungsaufbau nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht gegeneinander
zugekehrten Stirnseiten der Teilwicklungen (3,3') gestufte Lagen haben und dort die
Lagenisolierungen (19) zu Flanschen umgerissen sind.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 009 516/137
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
DEL0050084 | 1965-03-01 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE1513916A1 DE1513916A1 (de) | 1969-04-10 |
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Families Citing this family (2)
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---|---|---|---|---|
DK142518B (da) * | 1978-01-30 | 1980-11-10 | Rovsing As Christian | Transformer. |
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-
1965
- 1965-03-01 DE DE19651513916 patent/DE1513916B2/de active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE1513916A1 (de) | 1969-04-10 |
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