DE1564016C3

DE1564016C3 - Terminal lug for electrical coils with windings made of foil tape

Info

Publication number: DE1564016C3
Application number: DE19661564016
Authority: DE
Inventors: Robert Edward Pittsfield; Gray Willard Francis Milton Hancock; Mass. Koch (V.StA.)
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1965-08-13
Filing date: 1966-08-01
Publication date: 1976-08-19

Description

Die Erfindung betrifft eine Anschlußfahne für elektrische Spulen mit Wicklungen aus Folienband gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a terminal lug for electrical coils with windings made of foil tape according to the preamble of claim 1.

Spulen mit Wicklungen aus Folienband weisen gegenüber drahtgewickelten Spulen unter anderem den Vorteil auf, daß sie einen höheren Füllfaktor haben, d. h. ein größerer Teil des Geamtvolumens der Spule wird von Leitermaterial eingenommen. Andererseits haben jedoch derartige Spulen den Nachteil, daß es schwieriger ist, Anschlüsse oder Abgriffe an ihnen anzubringen, ohne daß der Füllfaktor wesentlich beeinträchtigt ist.Coils with windings made of foil tape have, compared to wire-wound coils, among other things Advantage of having a higher fill factor, i. H. a larger part of the total volume of the coil is occupied by conductor material. On the other hand, however, such coils have the disadvantage that it it is more difficult to attach connections or taps to them without significantly impairing the fill factor is.

Bei einer bekannten Ausführungsform einer Anschlußfahne für sogenannte Flachbandspulen ist die Anschlußfahne in Form eines leitenden Streifens an einem Ende zu einer Anschlußöse geformt, welche einen Anschlußdraht umschließt, der parallel zu einem Rand des Spulen- oder Folienbandes verläuft. Hierbei ist die Anschlußfahne, die dünner als das Spulen- oder Folienband ist, parallel zu dem leitenden Bandmaterial angeordnet und über mit zackenförmigen Rändern versehene Löcher durch Schlag oder Druck an dem Spulenband befestigt. Eine auf diese Weise an dem Spulen- oder Folienband befestigte Anschlußfahne sowie die Halterung des Anschlußdrahtes an der Anschlußöse eignen sich nur für leichtere Konstruktionen, können jedoch dann nicht verwendet werden, wenn verhältnismäßig schwere, massive Anschlüsse, wie sie beispielsweise bei großen Transformatoren vorgesehen sind, an dem Spulenoder Folienband angebracht werden sollen, da sie sich allein schon auf Grund ihres Gewichts und dem dadurch ausgeübten Zug auf die Verbindung lösen; eine derartige Verbindung ist daher beispielsweise bei großen Transformatoren vollkommen unzulänglich und reicht nicht aus, um Streifen mit dem Bandmaterial einer Spule zu verbinden. Obendrein wird durch diese Art der Anbringung des Streifens an dem Spulenoder Folienband dieses zusätzlich verstärkt, was zu einer Exzentrizität des Wicklungsaufbaus und damit zu einer Verformung der Spule führen kann. Ferner führt diese Art der Anbringung bei hohen Strömen zu einer ungleichmäßigen und unterschiedlich hohen Stromdichte an der Verbindungsstelle, was wiederum bei hohen Strömen eine unzulässig hohe Erwärmung zur Folge haben kann (DT-Gbm 18 87 378).In a known embodiment of a terminal lug for so-called ribbon reels is the Terminal lug in the form of a conductive strip shaped at one end to form a connection eyelet, which encloses a connecting wire which runs parallel to an edge of the coil or foil tape. Here, the terminal lug, which is thinner than the coil or foil tape, is parallel to the conductive one Band material arranged and provided with serrated edges holes by impact or pressure attached to the reel tape. One attached in this way to the reel or foil tape The connection lug and the bracket for the connection wire on the connection eyelet are only suitable for lighter constructions, but cannot be used if relatively heavy, massive connections, such as those provided in large transformers, on the coil or Foil tape should be attached, as they are due to their weight and the result release the tension exerted on the connection; such a connection is therefore for example large Transformers completely inadequate and insufficient to strip with the strip material to connect a coil. In addition, this way of attaching the strip to the spool or Foil tape additionally reinforces this, which leads to an eccentricity of the winding structure and thus can lead to deformation of the coil. Furthermore, this type of attachment leads to high currents to a non-uniform current density of different magnitudes at the connection point, which in turn at high currents this can result in inadmissibly high heating (DT-Gbm 18 87 378).

Ferner ist eine aus leitendem Folienband gewickelte Spule bekannt, an deren Enden jeweils gesonderte, wesentlich dickere Bänder angebracht sind, an denen jeweils ein einstückig mit diesen ausgebildeter AnsatzFurthermore, a coil wound from conductive foil tape is known, at the ends of which there are separate, Much thicker bands are attached, each of which has an integral approach

ίο vorgesehen ist. Die zusätzlichen Bänder sind hierbei an dem Spulen- oder Folienband mittels eines KaItschweißverfahrens angebracht, beispielsweise angeschweißt. Das bei dieser Spule angewendete Verfahren ist sehr teuer und aufwendig, da sich jeweils größere Abfallmengen an Bandmaterial ergeben, da jeweils nicht verwendbare oder zumindest nicht unmittelbar verwendbare Streifen aus leitendem Material in der Höhe der Anschlußstücke anfallen. Obendrein kann das Anbringen der wesentlich dickeren Bänder an den Enden des Spulen- oder Folienbandes ähnlich wie bei der vorbeschriebenen Ausführungsform einer Spule leicht zu einer Exzentrizität im Wicklungsaufbau der Spule führen; obendrein wird dadurch auch noch der Füllfaktor der Spule nachteilig beeinträchtigt. ίο is provided. The additional bands are here on the coil or foil tape by means of a cold welding process attached, for example welded. The procedure used with this coil is very expensive and complex, since larger amounts of waste material result in each case, since each of them cannot be used or at least not immediately Usable strips of conductive material arise at the level of the connecting pieces. On top of that can be similar to attaching the much thicker tapes to the ends of the reel or foil tape as in the above-described embodiment of a coil easily to an eccentricity in the winding structure lead the coil; on top of that, the fill factor of the coil is also adversely affected.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, bei einer Anschlußfahne für eine elektrische Spule mit Wicklungen aus Folienmaterial eine einwandfreie, nicht auftragende und gut leitende Verbindung zwischen dem Folienband der Spule und einem Blech zu schaffen, so daß an dieser Verbindung auch schwere massive Anschlüsse befestigt werden können.The object of the invention is therefore to provide a terminal lug for an electrical coil with windings made of film material a perfect, non-bulky and highly conductive connection between the To create foil tape of the coil and a sheet metal, so that even heavy massive at this connection Connections can be attached.

Diese Aufgabe wird bei einer Anschlußfahne gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil dieses Patentanspruchs gelöst.This task is achieved with a terminal lug according to the preamble of claim by the Features solved in the characterizing part of this claim.

Durch den zusätzlichen, leitenden Streifen, welcher stumpf an dem Rand des Folienbandes anliegt, braucht sich dieses nicht in axialer Richtung zu erstrecken; obendrein wird der Durchmesser des aufgewickelten Folienbandes durch diesen Streifen in keiner Weise verändert oder gar vergrößert, so daß hierdurch eine Exzentrizität der gewickelten Spule vermieden und der Aufbau der Spule in keiner Weise beeinträchtigt ist. Gleichzeitig ist durch die Anordnung und die dadurch ermöglichte Verbindung zwischen dem leitenden Streifen, dem Folienband und dem Blech die mechanische Festigkeit der gesamten Anschlußfahne erheblich verbessert, und zum anderen ist dadurch eine Anschlußfahne mit einer gleichmäßig stark ausgebildeten, erheblich größeren Querschnittsfläche als bei bekannten Einrichtungen geschaffen, wodurch während des Betriebs eine unzulässig hohe Erwärmung der Anschlußfahne wirksam verhindert ist.Due to the additional, conductive strip, which is butt against the edge of the foil tape, this need not extend in the axial direction; on top of that is the diameter of the wound Foil tape is not changed or enlarged in any way by this strip, so that this avoids an eccentricity of the wound coil and the structure of the coil in no way is impaired. At the same time is due to the arrangement and the connection between the conductive strip, the foil tape and the sheet metal the mechanical strength of the whole Terminal lug significantly improved, and on the other hand, a terminal lug with a uniform strongly developed, considerably larger cross-sectional area than with known facilities, whereby an inadmissibly high heating of the terminal lug is effective during operation is prevented.

Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung an Hand der Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigtA preferred embodiment of the invention is described in detail below with reference to the drawings explained. It shows

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer elektrisehen Spule mit Wicklungen aus Folienband,Fig. 1 is a perspective view of an electric view Reel with windings of foil tape,

F i g. 2 einen Schnitt durch das äußere Ende der Spule entlang der Linie 2-2 in F i g. 1,F i g. Figure 2 is a section through the outer end of the spool along line 2-2 in Figure 2. 1,

F i g. 3 eine aufgebrochene, perspektivische Darstellung der Haiuptteile am äußeren Ende der Spule,F i g. 3 is a broken, perspective view of the main parts at the outer end of the spool;

F i g. 4 eine der F i g. 3 entsprechende Darstellung des inneren Endes der Spule undF i g. 4 one of the F i g. 3 corresponding representation of the inner end of the coil and

F i g. 5 eine Einrichtung zum Verschweißen der erfindungsgemäßen Anschlußfahne an dem Folienband.F i g. 5 a device for welding the terminal lug according to the invention to the foil strip.

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In F i g. 1 ist eine elektrische Spule 1 dargestellt, so lang wie dieses breit ist. Obwohl der Streifen 7 welche ein spiralförmig aufgewickeltes, leitendes Fo- einen wesentlich kleineren, stromführenden Querlienband 2 und ein Isolierfolienband 3 aufweist. Das schnitt als das leitende Folienband 2 aufweist, wurde leitende Folienband 2 kann aus einem Material wie festgestellt, daß während des Betriebs der Tempe-Kupfer hergestellt sein, das eine Dicke von beispiels- 5 raturanstieg in ihm den im Folienband 2 nicht überweise 4-10"² bis 15· 10~² mm aufweist. Das dazwi- steigt. Das scheint auf den zusätzlichen stromführenschenliegende Isolierfolienband 3 kann aus einem Ma- den Querschnitt des Bleches 8 sowie auf den verterial wie hochtcmperaturfestem Papier oder einer an- hältsnismäßig kurzen Streifen 7 und auf die Tatsache deren Isolation der Klasse H bestehen. Es ist etwas zurückzuführen zu sein, daß der Streifen 7 der Umbreiter als das leitende Folienband 2, so daß es sich io gebungsluft ausgesetzt ist.In Fig. 1 shows an electrical coil 1 as long as it is wide. Although the strip 7, which has a spirally wound, conductive foil, has a significantly smaller, current-carrying transverse band 2 and an insulating foil band 3. The cut as the conductive foil tape 2 has been made conductive foil tape 2 can be made of a material as stated that during operation the temperature copper does not have a thickness of for example 5 temperature rise in it that in the foil tape 2 does not exceed 4-10 " ² to 15 · 10 ~ ² mm. That in between increases. That appears on the additional current-carrying insulating film strip 3 can be made from a gauge cross-section of the sheet 8 as well as on the verterial and high-temperature-resistant paper or a consistently short strip 7 and consist of the fact that the insulation is class H. It is to be attributed somewhat to the fact that the strip 7 is wider than the conductive foil tape 2, so that it is exposed to ambient air.

seitlich über das leitende Folienband 2 hinaus er- Die Anschlußfahne am anderen oder inneren Ende streckt, wodurch eine zusätzliche Isolation entlang der Spule weist im wesentlichen den gleichen Aufbau den Längskanten der Spulenwindungen gewährleistet wie die am äußeren Ende der Spule auf und ist im ist. Die gestrichelt dargestellte Außenlage oder -win- einzelnen in Fig. 4 dargestellt, in welcher ein dem dung des leitenden Folienbandes 2 endet an einer 15 Streifen 7 entsprechender Streifen 7' mit der anderen, Stelle 4, während das Isolierfolienband 3 noch ein inneren Endkante des leitenden Folienbandes fluchtet, oder mehrere Mal um die Spule gewickelt ist, wo- Hierbei ist der Streifen T und das Folienband 2 durch sich eine gute Außenisolation ergibt; diese durch ein dem Blech 8 entsprechendes Blech 8' abäußere Umhüllung wird beispielsweise durch einen gestützt; auch diese Teile sind entsprechend der Klebstreifen 5 gehalten. 20 Anschlußfahne am äußeren Ende des Folienbandes Zum Befestigen von Zuleitungen, beispielsweise fest miteinander verbunden. In der Praxis wird flexibler Kabel 6, an den Enden der Spule ist ein in zweckmäßigerweise zuerst die innere Anschlußfahne den übrigen Figuren genauer wiedergegebener Auf- ausgebildet, wenn die einzelnen Teile noch nicht gebau vorgesehen. In F i g. 2, wo der Einfachheit halber bogen bzw. gewickelt sind, und dann wird erst mit das Isolierfolienband weggelassen ist, ist der An- 25 dem Wickeln der Spule begonnen. Nachdem die Schluß am äußeren, oberen Ende der Spule der Fig. 1 erforderliche Anzahl von Windungen aufgebracht ist, durch einen Streifen 7 aus leitendem Material gebil- wird die äußere Anschlußfahne in der gleichen Weise det, das vorzugsweise dem Material des leitenden Fo- wie die innere Anschlußfahne hergestellt und angelienbandes 2 entspricht und das gleiche Dicke wie das bracht. Hierauf werden dann das leitende Folien-Folienband aufweist. Hierbei fluchtet der Streifen 7 30 band 2 und das Isolierband 3 entsprechend abgemit der Endkante des leitenden Folienbandes 2 und schnitten.The terminal lug at the other or inner end stretches, whereby an additional insulation along the coil has essentially the same structure ensures the longitudinal edges of the coil turns as that at the outer end of the coil and is in. The dashed outer layer or -win- shown in Fig. 4, in which one of the manure of the conductive foil tape 2 ends at a 15 strip 7 corresponding strip 7 'with the other, point 4, while the insulating tape 3 is still an inner end edge of the conductive foil tape is aligned, or is wound several times around the spool, where- Here the strip T and the foil tape 2 results in good external insulation; this outer sheath, which is formed by a sheet 8 'corresponding to sheet 8, is supported, for example, by a; these parts are also held in accordance with the adhesive strips 5. 20 Terminal lug at the outer end of the foil strip For attaching supply lines, for example firmly connected to one another. In practice, more flexible cable 6 is formed, at the ends of the coil an assembly is expediently first shown in more detail in the other figures, if the individual parts are not yet intended to be built. In Fig. 2, where they are bent or wound for the sake of simplicity, and only then is the insulating film strip left out, the winding of the coil is started. After the connection has been applied to the outer, upper end of the coil of FIG inner terminal flag made and angelienbandes 2 corresponds and the same thickness as that brought. The conductive foil-foil tape is then provided on this. Here, the strip 7 30 tape 2 and the insulating tape 3 are aligned accordingly with the end edge of the conductive foil tape 2 and cut.

ist an dem Ende angelötet. Das Folienband 2 und der Die geringe Dicke der Bleche 8 und 8' hat keineis soldered to the end. The foil strip 2 and the small thickness of the sheets 8 and 8 'has none

Streifen 7 werden durch ein verhältnismäßig dünnes größere Exzentrizität im Spulenaufbau zur Folge;Strips 7 result from a relatively thin, greater eccentricity in the coil structure;

Blech 8 aus leitendem Material abgestützt, das vor- jedoch sollten die innere oder untere und die äußereSheet 8 made of conductive material supported, but should be the inner or lower and the outer

vorzugsweise die gleiche Zusammensetzung wie das 35 oder obere Anschlußfahne um 90° gegeneinanderpreferably the same composition as the 35 or upper terminal lug at 90 ° to each other

Folienband 2 und der Streifen 7 aufweist und etwa versetzt sein, so daß eine eventuell durch die Bleche 8Foil tape 2 and the strip 7 and approximately offset so that a possibly through the sheets 8

0,025 mm dick ist. oder 8' hervorgerufene Exzentrizität sich nicht auch0.025mm thick. or 8 'evoked eccentricity does not apply either

Die vorgenannten Teile werden dann, z. B. durch noch addiert, was der Fall wäre, wenn die beidenThe aforementioned parts are then, for. B. by adding, which would be the case if the two

eine Kohlenblockschweißung oder eine -hartlötung, Anschlußfahnen auf dem gleichen Durchmesser dera coal block weld or braze, terminal lugs on the same diameter as the

miteinander verbunden, wie weiter unten genauer be- 4° Spule zu liegen kämen.connected to one another, as would be more precisely below the 4 ° coil.

schrieben wird. Dies hat gegenüber einer Hartlötung In Fig. 5 ist das äußere Ende des leitenden mit einer Lötlampe oder einer Stumpfverschweißung Folienbandes 2, der Streifen 7 und das Blech 8 mitden Vorteil, daß keine so hohen Temperaturen wie einander zwischen Kohleblöcken 10 eingespannt, die bei diesen Verfahren erreicht werden, da die Wärme parallel zu den Außenflächen der zu verbindenden gleichmäßig auf die gesamte Oberfläche des Blechs 8 45 Teile verlaufen. Ein dünnes (nicht dargestelltes) und die Seiten des leitenden Folienbandes 2 sowie des Blech aus einer Silberlegierung wird zwischen das Streifens 7 einwirkt und verteilt wird, so daß die Blech einerseits und das leitende Folienband 2 und Wärme nicht so schnell von der Stoßfuge des Folien- den Streifen 7 andererseits eingesetzt. Wenn dann bandes2 und des Streifens 7 weggeleitet wird. Das ein genügend hoher Strom durch die Kohleblöcke Das Kabel 6 kann mit seinem Ende 9 an dem 50 fließt, werden die leitenden Teile dazwischen durch Streifen 7 dadurch befestigt sein, daß sie beispiels- die in den Blöcken und den zu verbindenden Teilen weise durch eine Hartlötung miteinander verbunden entwickelte Joulesche Wärme des Stroms erhitzt, und sind. sobald die Temperatur den Schmelzpunkt der Silber-Aus F i g. 3 ist zu ersehen, daß die Breite des legierung erreicht und übersteigt, wird diese flüssig Blechs 8 gleich der Breite des Streifens 7 und seine 55 und legiert sich mit dem Kupfer zu einer Legierung, Länge gleich der Länge des Streifens 7 plus der die einen niedrigeren Schmelzpunkt als das Kupfer Breite des Folienbandes 2 ist, d. h. das Blech 8 er- hat, so daß die Teile gut und fest bei einer Tempestreckt sich über die volle Breite des Folienbandes 2 ratur unterhalb des Schmelzpunktes des Kupfers und die volle Länge des Streifens 7. Weiterhin ist verbunden werden. Hierauf wird dann der Strom aus Fig. 3 zu ersehen, daß der Streifen7 wesentlich 60 abgeschaltet, und die Kohleblöcke werden von den schmaler als das leitende Folienband 2 und ungefähr miteinander verbundenen Teilen entfernt.is written. This has opposite a braze. In Fig. 5, the outer end is the conductive one mitden with a blowtorch or a butt welding of the foil tape 2, the strip 7 and the sheet metal 8 Advantage that no such high temperatures as each other clamped between carbon blocks 10, the can be achieved in this process because the heat is parallel to the outer surfaces of the joint run evenly on the entire surface of the sheet 8 45 parts. A thin (not shown) and the sides of the conductive foil tape 2 and the sheet of a silver alloy between the Strip 7 acts and is distributed so that the sheet metal on the one hand and the conductive foil strip 2 and Heat is not used so quickly from the butt joint of the foil strip 7 on the other hand. If then bandes2 and the strip 7 is routed away. A sufficiently high current through the coal blocks The cable 6 can flow with its end 9 at the 50, the conductive parts are through between them Strip 7 be fastened in that they are for example those in the blocks and the parts to be connected Wisely connected by a brazing process, the Joule heat of the current developed, and heated are. as soon as the temperature reaches the melting point of the silver from F i g. 3 it can be seen that the width of the alloy reaches and exceeds, this becomes liquid Sheet 8 equal to the width of the strip 7 and its 55 and is alloyed with the copper to form an alloy, Length equal to the length of the strip 7 plus that which has a lower melting point than the copper The width of the foil tape 2, i. H. the sheet 8 has so that the parts stretch well and firmly at a temperature over the full width of the foil tape 2 temperature below the melting point of copper and the full length of the strip 7. Further is to be connected. Thereupon the current is then It can be seen from Fig. 3 that the strip 7 is substantially switched off and the coal blocks are removed from the narrower than the conductive foil tape 2 and approximately interconnected parts away.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Claim:

Terminal lug for electrical coils with windings made of foil tape, in which a narrow sheet metal, which is thinner than the foil tape and has a length that results from the width of the foil tape and the length of an end piece protruding laterally over the edge of the foil tape, overlaps the foil tape and is connected to it, characterized in that a conductive strip (1), the surface of which coincides with the surface of the end piece of the metal sheet (8) protruding over the edge of the film strip (2) and whose thickness is equal to the thickness of the film strip (2) is, under the protruding end piece of the metal sheet (S) butt against the edge of the foil strip (2) , and that the contact surfaces between the conductive strip (1), the foil strip (2) and the plate (8) are conductively connected.