Verfahren zur Herstellung einer U-förmigen
Wicklung, insbesondere
Stromwandler-Primärwicklung Stromwandler zur Messung von hohen Strömen werden häufig
mit einer U-förmigen, schleifenförmigen oder haarnadelförmigen Primärwicklung ausgerüstet,
deren Leiter einen entsprechend großen Querschnitt aufweist und das Kernfenster
nur einmal durchsetzt. Da das Biegen eines massiven Leiters mit großem Querschnitt
in die Form eines U oder einer Schleife oder Haarnadel schwierig ist,- hat man bisher
in der Regel zur Herstellung einer so gestalteten Wicklung eine Mehrzahl von -PIächbändern
geringer Stärke verwendet, die aufeinandergeschichtet gemeinsam entsprechend gebogen
werden. Denn eine Vielzahl dünner Flachbänder läßt sich unvergleichlich leichter
biegen als ein dicker massiver Leiter und man kann durch Variation der Zahl der
zur Herstellung einer Wicklung benutzten Flachbänder die verschiedensten Wicklungsquerschnitte,
sehr fein abgestuft, erzielen. Diese bekannte Art der Herstellung einer U-förmigen
Wicklung ist jedoch sehr zeitaufwendig, weil die jeweils erforderliche Zahl der
Flachbänder erst in gleichen Längen vom laufenden Band abgeschnitten, dann gebündelt
(aufeinanderge schichtet) ,
gemeinsam gebogen und schließlich noch bündig
geschnitten werden müsseng da ja im endgültig gebogenen Zustand die Länge der einzelnen
Plachbänder von innen nach außen zunimmt.
Gemäß der Erfindung, die
ein Verfahren zur Herstellung einer U-förmigen Viicklung, insbesondere Stromwandler-Primärwick-;
lang betrifft, läßt sich der für ihre Herstellung erforderliche Arbeits- und Zeitaufwand
wesentlich verringern. Das Verfahren gemäß der Erfindung besteht darin, daß ein
Flachband in einer Mehrzahl von Windungen spiralig auf einen Wickeldorn aufgewickelt
und dem so entstandenen rahmenförmigen Wickelkörper nach Entfernen des Nickeldornes
durch anschließendes Aussägen, Ausstanzen oder Ausfräsen eines Rahmenstückes die
Form eines U gegeben wird. Unter einer U-förmigen Wicklung im Rahmen der Erfindung
sind auch schleifenförmige oder nach Art einer Haarnadel geformte Wicklungen zu
verstehen. An Hand der Zeichnung soll das Verfahren gemäß der Erfindung näher erläutert
werden. In Fig. 1 ist mit 11 ein Wickeldorn bezeichnet, dessen Gestalt und Abmessungen
der Form der herzustellenden Wicklung entsprechen. Auf diesen Wickeldorn wird ein
dünnes Flachband 12 (vorzugsweise aus Kupfer) gewünschter Breite spiralig in einer
Mehrzahl von Windungen aufgewickelt. Die Zahl der Windungen ergibt sich aus dem
geforderten Gesamtquerschnitt der fertigen Wicklung. Während der Herstellung dieses
rahmenförmigen Wickelkörpers werden Anfang 13 und Ende 14 des Flachbandes '12 an
der nachfolgenden bzw. vorhergehenden Plachbandwindung durch Löten, Kleben oder
dergl. befestigt, zweckmäßig der Anfang 13 gleich nach Herstellung der ersten Windung,
das Ende 14 nach Herstellung der letzten Windung. Danach wird der Wickeldorn 11
entfernt und der rahmenförmige Wickelkörper wenigstens teilweise, zweckmäßig wenigstens
der das zu entfernende Rahmenstück enthaltende Rahmenteil, durch Tauchverzinnung,
Tauchen in
oder Umgießen mit Gießharz verfestigt. An den mit 15
und 16 bezeichneten Stellen werden zwei oder mehr Löcher gebohrt, die zur Aufnahme
von die Flachbandwindungen zusammenhaltenden Befestigungsbolzen dienen. Schließlich
wird das zwischen den löchern liegende Rahmenstück 17 durch Aussägen .- die Sägeschnittstellen
sind mit 18 und 19 bezeichnet - oder durch Ausstanzen oder Ausfräsen entfernt, so
daß sich ein U-förmiges Gebilde ergibt. Die Figo 2 zeigt schematisch die aktiven
Teile eines Stromwandlers, dessen Primärwicklung 12 nach dem an Hand der Figo 1
beschriebenen Verfahren gemäß der Erfindung hergestellt worden ist. Die oben erwähnten
Befestigungsbolzen sind hier mit 20 und 21 bezeichnet; sie bilden zweckmäßig gleichzeitig
die Anschlußbolzen der Wicklung, also hier die primären Anschlußbolzen des Stromwandlers.
Mit 22 ist eine die Wicklung 12 gegebenenfalls umhüllende Band agierung, mit 23
der die Sekundärwicklung 24 des Stromwandlers tragende Eisenkern bezeichnet. Die
je nach der Höhe der Primärspannung benötigte Isolation zwischen Primärwicklung
und sekundärbewickeltem Eisenkern ist in Fig. 2 nicht eingezeichnet. Versuche haben
gezeigt, daß die Herstellung einer Wicklung nach dem Verfahren gemäß der Erfindung
etwa die Hälfte der Zeit erfordert, die zur Herstellung der gleichen Wicklung nach
der eingangs erwähnten bekannten Art aus einer Mehrzahl von aufeinandergeschichteten
und gemeinsam gebogenen Flachbändern benötigt wird. Auch wird bei der gemäß der
Erfindung hergestellten Wicklung kein Wicklungsträger oder Spulenkörper benötigt.
Nach
einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens gemäß der Erfindung kann gleichzeitig
mit dem Aufwickeln des Flachbandes eine die einzelnen Windungen voneinander distanzierende
Einlage mitaufgewickelt werden, die so ausgebildet ist, daß kanalartige, von außen
zugängliche Hohlräume zwischen den einzelnen Flachbandwindungen entstehen. Diese
Hohlräume tragen-insbesondere bei ölisolierten Wicklungsanordnungen zu einer besseren
Kühlung der Wicklung und damit einer Erhöhung der Belastbarkeit bei. Die mitaufzuwickelnde
Einlage kann beispielsweise aus einem Band mit Querrippen oder aus einem entsprechend
gewellten Band bestehenaMethod for producing a U-shaped winding, in particular a current transformer primary winding Current transformers for measuring high currents are often equipped with a U-shaped, loop-shaped or hairpin-shaped primary winding whose conductor has a correspondingly large cross-section and only penetrates the core window once. Since it is difficult to bend a solid conductor with a large cross-section into the shape of a U or a loop or hairpin, a plurality of flat strips of small thickness have been used to produce a winding of this type, which are stacked together and bent accordingly . This is because a large number of thin flat strips can be bent incomparably more easily than a thick solid conductor, and by varying the number of flat strips used to produce a winding, the most varied of winding cross-sections, very finely graduated, can be achieved. However, this known way of producing a U-shaped winding is very time-consuming, because the required number of flat strips must first be cut from the running strip in the same lengths, then bundled (layered on top of each other) , bent together and finally cut flush finally bent state the length of the individual flat strips increases from the inside to the outside. According to the invention, a method for producing a U-shaped Viicklung, in particular current transformer primary winding; For a long time, the labor and time required for their manufacture can be substantially reduced. The method according to the invention consists in that a flat ribbon is wound spirally in a plurality of turns on a winding mandrel and the resulting frame-shaped winding body is given the shape of a U after removing the nickel mandrel by subsequently sawing, punching or milling out a frame piece. A U-shaped winding in the context of the invention is also to be understood as meaning loop-shaped windings or windings shaped like a hairpin. The method according to the invention will be explained in more detail with reference to the drawing. In Fig. 1, 11 designates a winding mandrel, the shape and dimensions of which correspond to the shape of the winding to be produced. A thin flat ribbon 12 (preferably made of copper) of the desired width is wound spirally in a plurality of turns on this winding mandrel. The number of turns results from the required total cross-section of the finished winding. During the manufacture of this frame-shaped bobbin, the beginning 13 and end 14 of the flat strip '12 are attached to the subsequent or preceding flat strip turn by soldering, gluing or the like, expediently the beginning 13 immediately after making the first turn, the end 14 after making the last Twist. Thereafter, the winding mandrel 11 is removed and the frame-shaped winding body is at least partially, expediently at least the frame part containing the frame piece to be removed, solidified by dip tinning, dipping in or casting around with casting resin. At the points indicated by 15 and 16, two or more holes are drilled which are used to receive fastening bolts that hold the ribbon windings together. Finally, the frame piece 17 lying between the holes is removed by sawing out - the sawing interfaces are denoted by 18 and 19 - or by punching or milling out, so that a U-shaped structure is obtained. FIG. 2 schematically shows the active parts of a current transformer, the primary winding 12 of which has been produced according to the method according to the invention described with reference to FIG. The above-mentioned fastening bolts are denoted here by 20 and 21; expediently, they simultaneously form the connecting bolts of the winding, that is to say here the primary connecting bolts of the current transformer. With 22 a winding 12 possibly enveloping tape is acting, with 23 denotes the iron core carrying the secondary winding 24 of the current transformer. The insulation required between the primary winding and the secondary-wound iron core, depending on the level of the primary voltage, is not shown in FIG. Experiments have shown that the production of a winding according to the method according to the invention requires about half the time required to produce the same winding according to the known type mentioned at the beginning from a plurality of flat strips that are stacked on top of one another and bent together. In the case of the winding produced according to the invention, no winding support or bobbin is required either. According to a further embodiment of the method according to the invention, at the same time as the ribbon is being wound up, an insert spacing the individual windings can be wound along, which is designed so that channel-like, externally accessible cavities arise between the individual ribbon windings. These cavities contribute, especially in the case of oil-insulated winding arrangements, to better cooling of the winding and thus to an increase in the load capacity. The insert to be wound up can consist, for example, of a band with transverse ribs or a correspondingly corrugated band