DE1538046A1 - Spule fuer einen Hochspannungstransformator geringer Leistung - Google Patents

Description

"Spule für einen Hochspannungstransformator geringer

leistung"

Die Erfindung bezieht sich auf eine Spule für einen Hochspannungstransformator geringer Leistung mit mehreren Anzapfungen, insbesondere für die Zeilenablenkung bei Elektronenstrahlröhren.

Bei Transformatoren geringer Leistung ist es. bekannt, die einzelnen Spulenlagen voneinander mittels Isolierschichten zu trennen. Die Trennung mittels Isolierschichten hat aber den Nachteil, daß sich das Wickeln der Spulen schlecht automatisieren läßt. Außerdem ist der Kupferfüllfaktor derartiger Spulen schlecht.

Bei Transformatoren geringer Leistung ist es aber auch bekannt, einzelne Spulen mit hohem Kupferfüllfaktor ohne trennende Zwischenschichten zwischen den einzelnen Lagen zu wickein. Solange derartige Spulen nicht mit mehreren Anzapfungen versehen sein müssen, können sie auch automatisch gewickelt werden.

Bei Hochleistungstransformatoren ist es bereits bekannt, eine Spule, die mit mehreren Anzapfungen versehen ist, in Teilspulen aufzuspalten, deren Spulenenden dann die gewünschten Anzapfungen darstellen. Die einzelnen Teilspulen

909834/0678

Neue Unterlagen ΙΑΛ7.1 Abs. 2NMSaU 3 des Änderung^.,. ■ -1937.

1 5380^6

sind dann räumlich derart voneinander getrennt, daß ein Kühlmittel zwischen den einzelnen Teilspulen hindurchströmen kann.

Schließlich können auch Spulen für Transformatoren geringer Leistung, die lagenweise mit Isolierzwischenschichten gewickelt sind und die Anzapfungen aufweisen, als aus Teilspulen zusammengesetzt betrachtet werden, da die einzelnen Anzapfungen einzelne Spulenteile elektrisch voneinander trennen. Ein großer Kupferfüllfaktor ist bei diesen herkömmlich gewickelten Spulen aber nicht zu er-" reichen, da die Windungsabstände zu groß sind.

Ein besonderer Nachteil dieser Transformatorspulen ist aber ihre unwirtschaftliche Herstellungweise, da das lagenweise Wickeln mit dem zugehörigen Zwischenfügen von Isolierpapier sehr viel manuelle Arbeit erfordert und praktisch nicht zu mechanisieren ist. Das Zwischenfügen von Isolierpapier läßt sich bei dem herkömmlichen Wickeln von Zeilentransformatorspulen nicht vermeiden, da unbedingt dafür gesorgt werden muß, daß nicht eine Windung einer Lage zwischen die Windungen einer darunter liegenden Lage rutschen kann. In diesem Pail läge die durchgerutschte Windung nämlich den Windungen der noch tiefer liegenden Lage gegenüber. Die hohe Potentialdifferenz zwischen dieser Tiefenlage und der übernächst höheren Lage wäre dann "bei Zeilentransformatorspulen so groß, daß die Drahtisoiation ungenügend ist, weshalb es zu Durchschlagen kommt. Eine verstärkung der Drahtisolation über ein bestimmtes Maß hinaus ist nicht möglich, da die Flexibilität der Isolierschicht dann beeinträchtigt wäre.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Spule für einen Hoch- , spannungstransformator zu schaffen, die einen geringen

90 9 834/0678 ■ ORIGINAL [MSPECTED

manuellen Arbeitsaufwand erfordert und bei der darüber hinaus noch Materialeinsparungen vorgenommen werden können.

Die Aufgabe der Erfindung ist bei einer Spule für einen Hochspannungstransformator geringer Leistung mit mehreren Anzapfungen, insbesondere für die Zeilenablenkung bei Elektronenstrahlröhren erfüllt, die gemäß der Erfindung gekennzeichnet ist durch eine Kombination folgender teilweise bekannter Merkmale:

1) sie besteht aus mehreren Teilspulen, die ohne trennende Isolierschichten ineinander geschachtelt sind;

2) die Teilspulen weisen einen hohen Kupferfüllfakt'or auf und sind ohne die Einzellagen trennende Isolierschichten streng lagenweise gewickelt, wobei die Windungen in der durch das Wickeln gegebenen Lage miteinander verklebt sind;

3) der Spulendraht ist mit einer Mehrschichtisolierlackierung versehen.

Die einzelnen Teilspulen der Spule nach der Erfindung, die vorzugsweise auf Automaten mit einem großen Eupferfüllfaktor maschinell gewickelt werden, lassen sich ohne Schwierigkeiten ineinander schachteln. Die Unterteilung in die Teilspulen ist dabei so gewählt, daß die Spulenenden als Anzapfungen Verwendung finden können.

Der Wegfall nahezu aller manueller Arbeit beim automatischen Wickeln führt zu einer erheblich wirtschaftlicheren Fertigung von Hochspannungsspulen.

909834/0678

15380Λ6

Durch die Verwendung einer an sich bekannten Mehrschicht-, vorzugsweise einer Dreischichtisolierlackierung, ist dann, wenn keine Windung einer Lage zwischen Windungen einer anderen Lage gelangt sein kann, wofür das Wickeln mit hohem Kupferfullfaktor Gewähr bietet, selbst bei Spulen mit · hohem Spannungspotential zwischen den einzelnen Lagen, also z. B. Zeilentransformatorenspulen, sowohl zwischen den einzelnen Teilspulen als auch zwischen den einzelnen Lagen eine Isolierschicht überflüssig. Bei einer guten Anpassung der Außen- und Innendurchmesser der einzelnen Teilspulen kann der Eupferfüllfaktor der Gesamtspule auf einen sehr hohen Wert gesteigert werden. Dadurch, daß das Anbringen von isolierenden Zwischenschichten entfällt, ergeben sich bei einer Serienproduktion weitere erhebliche Einsparungen an Arbeitszeit und Material.

Es ist an sich bekannt, bei einer Transformatorspule zwei Wicklungsteile ohne eine isolierende Zwischenschicht aufeinander zu wickeln. Die Einsparung der isolierenden Zwischenschicht wird dabei aber nur dadurch möglich, daß die aneinander anliegenden Windungen der Teilspulen auf dem gleichen Potential liegen und somit keiner besonderen Isolierzwischenschicht bedürfen. Bei Spulen für Hochspannungstransformatoren, bei denen zwischen den einzelnen Windungen einer Lage, besonders aber zwischen den Windungen übereinanderliegender Spulenlagen eine beachtliche Potentialdifferenz vorhanden ist, ist dieses bekannte zwischenschichtfreie Aufeinanderlegen nicht möglich.

Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Qfv^imi [ilSPEQTED 90983^/0678

Fig. 1 zeigt die einzelnen Teile einer aus mehreren Teilspulen zusammengesetzten. Spule nach der Erfindung.

Pig. 2 zeigt die Spule im zusammengesetzten Zustand im Schnitt.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch einen Spulendraht der Spule nach der Erfindung.

Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf die Spule nach der Erfindung.

In getrennten Arbeitsgängen und auf verschiedenen Vorrichtungen sind Spulen 1, 3 und 5 mit einem hohen Kupferfüllfaktor gewickelt. Die einzelnen Spulendrähte 6, die einen thermoplastischen Überzug 7 aufweisen, sind dabei durch Zusammenbacken fest miteinander verbunden. Die Außen- und Innendurchmesser der einzelnen Teilspulen 1, 3, b sind so gewählt, daß die Spulen ineinanderschachtelbar sind. Der Außendurchmesser der Spule List dabei nur geringfügig kleiner als der Innendurchmesser der Spule Ebenso ist der Außendurchmesser der Spule 3 nur geringfügig kleiner als der Innendurchmesser der Spule 5.

Die Spulen 1,3 und 5 sind, wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, auf einen rohrförmigen Dorn 8 aufgesetzt, der an einem Spulenflansch 9 befestigt ist, an dem sich gleichzeitig lötösen 11 zum Festlegen der Drahtenden 13 der einzelnen Spulen befinden. Der rohrförmige Dorn 8 weist eine etwas größere Tiefe als die einzelnen Spulen 1, 3» 5 auf und ist damit in der lage, auch noch den Gegenflansch 11> der Spule nach der Erfindung aufzunehmen. In die Bohrung des Doms 8 ist ein Eisenkern einschiebbar.

- 6 - 90983A/0678 1_

153RCK6

Eine Beschädigung der Drahtoberflächen beim Ineinanderschachteln der einzelnen Teilspulen ist nicht zu befürchten, da die Drähte mit einer Dreischichtisolierlackierung 17 versehen sind, die einen ausreichenden Schutz gewährleistet (Fig. 3). Die Dreischichtlackierung sichert aber in besonderem Maße die Hochspannungsfestigkeit der ineinandergeschachtelten Spule trotz des Fehlens von isolierenden Zwischenschichten. Durch das Fehlen von diesen sowohl die Spulenlagen als auch die einzelnen Teilspulen trennenden Isolierzwischenschichten werden ein optimaler w Kupferfüllfaktor und erhebliche fertigungstechnische Erleichterungen erhalten.

Wie aus Fig. 4 zu ersehen ist, sind die einzelnen Drahtenden 13 der Teilspulen an Lötösen 11 herangeführt. Damit ist ein beliebiges Zusammenschalten der einzelnen Teilspulen möglieh.

Die thermoplastische Oberflächenschicht 7 der Drähte 6 gestattet es , auch die Teilspulen nach dem Zusammenschachteln miteinander zu verbacken, indem die zusammengeschachtelte Spuieneinheit kurzfristig erwärmt wird. . Sollte es erforderlich sein, eine noch festere Verbindung zwischen den Teilspulen 1, 3, 5 herbeizuführen, dann werden die Teilspulen mittels einer Vergußmasse miteinander verbunden.

Die Spule nach der Erfindung ist den von Hand gewickelten Spulen allein wegen ihres guten Kupferfüllfaktors stark überlegen. Darüber hinaus ist ihre Herstellung aber mit Hilfe von Wickelautomaten möglich, da die einzelnen Spulen getrennt voneinander hergestellt werden können und das Herstellen von Anzapfungen, das maschinell sehr schwierig durchführbar ist, damit entfällt. Die Anzap*· fungen ergeben sich von selbst durch die vorhandenen Spulenenden beim Wickeln der einzelnen Spulen.

- 90983470678 , ^u

Claims (4)

Hamburg, den 18. Okt. 1968 Ku/Du Meine Akte: PED-712 Philips Patentverwaltung GmbH. Patentansprüche;

1.)Spule für einen Hochspannungstransformator geringer Leistung mit mehreren Anzapfungen, insbesondere für die Zeilenablenkung bei Elektronenstrahlröhren, gekennzeichnet durch die Kombination folgender teilweise bekannter Merkmale:

1) sie besteht aus mehreren Teilspulen (1, 3, 5), die ohne trennende Isolierschichten ineinander geschachtelt sind;

2) die Teilspulen weisen einen hohen Kupferfüllfaktor auf und sind ohne die Einzellagen trennende Isolierschichten streng lagenweise gewickelt, wobei die Windungen in der durch das Wickeln gegebenen Lage miteinander verklebt sind; *

3) der Spulendraht ist mit einer Mehrschichtisolierlackierung versehen.

2. Spule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wickeldraht (6) mit einer Dreischichtlackierung (17) versehen ist. .

3. Spule nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ihr Tragkörper (8) einseitig mit einem

■ ■ ■ - - 2 -

OP*G^fNAL !MSREGTED Neue Unterlagen {Art 7SI Abe.2 Nr,lSatz3 de» Anderungsges. v. 4.:

9834/06 7 8

Flansch (9) versehen ist, an dem sich Lot ösen (11) zum Festlegen der Spulendrahtenden (13) befinden.

4. Spule nach den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß auf das freie Ende (17) ihres !Pragkörpers ein Gegenflansch (15) aufgesetzt ist.

909834/0678