DE1638885A1

DE1638885A1 - Hochspannungswicklung

Info

Publication number: DE1638885A1
Application number: DE19671638885
Authority: DE
Inventors: Canup Robert Eugene; Aiken Robert Walter
Original assignee: Texaco Development Corp
Current assignee: Texaco Development Corp
Priority date: 1966-06-02
Filing date: 1967-06-01
Publication date: 1971-08-19
Also published as: JPS4410970B1; US3394331A; GB1142598A; CH474136A; SE342349B

Description

Texaco Development Corporation, Few York / New York, V.St.A.

Ho chspa nn u η g s w i c k 1 u η g

Bekanntlich bestehen "bei Hochspannungsincluktionseinrichtungen, im besoncleren bei Transformatoren und dergleichen, Isolationsschwierigkeiten bei den Außenlagen von Induktionsspulen oder -wicklungen,Diese Schwierigkeiten entstehen aus dem Umstand, daß die Spannung sich besonders dort zu konzentrieren sucht, wo eine vorübergehende oder sich rasch ändernde Spannung angelegt wird. Diese Konzentration erfolgt in den am weitesten außen gelegenen Lagen einer Hochspannungswicklung, so daß die Gefahr besteht, daß die Isolation durchschlagen und ein Kurzschluß zwischen den Windungen der Wicklung verursacht wird. Es lag daher nahe, die Dicke der Isolation zu erhöhen und/oder

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■zwischen den Windungen der Außenlage der Wicklung einen zusätzlichen Abstand vorzusehen. Es wurde jedoch "bereits bald erkannt, daß durch eine solche Maßnahme die Abmessungen.und die Kosten der Wicklung erhöht wurden, so daß das Ergebnis nicht befriedigend war. -*-■.' " "~"

Es wurde ferner versucht, abschirmende Lagen zu verwenden, wodurch kapazitive Effekte erzeugt und damit übermäßig hohe Spannungen vermieden wurden. Solche Versuche wurden jedoch nur bei großen Hochleistungstransformatoren und dergleichen angestellt, und wegen der Schwierigkeiten bei der Herstellung

W und der Massigkeit des Aufbaus kann eine solche Maßnahme nicht bei verhältnismäßig kleinen Transformatoren getroffen werden z.B. bei Transformatoren, die bei einer Zündanlage für Brennkraftmotoren verwendet werden.

Außerdem wurden die gegen eine Hochspannungskonzentration vorgesehenen abschirmenden Lagen in einer elektrisch schwebenden Weise angeordnet, so daß sie nicht die Doppelfunktion ausüben konnten, die mit der Anordnung nach der Erfindung erzielt wird.

fe Gegenstand der Erfindung ist eine verbesserte Wicklungsanordnung für eine Hochspannungsspule, bei der die am weitesten außen gelegenen Windungen der Wicklung die Form eines leitenden Metallstreifens aufweisen, der mindest so breit ist, wie die Länge der unter dem Streifen gelegenen Wicklungslage beträgt·." *

Die Erfindung betrifft im besonderen eine verbesserte HoohapannungBwicklung mit einer Anzahl vonWicklungslagen_s die vorherbestimmte axiale Abmessungen aufweisen, und mit mindestens einer Windung eines Streifens aus einem leitenden ".Material, die

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die'am weitesten außen gelegene Wicklungslage umgibt. Der genannte Streifen deckt die Wieklungslagen ab und bildet für diese eine Koronaabschirmung. .

Die Erfindung sieht eine Hochspannungswicklung für Hochspannungsinduktionseinrichtungen vor» welche Wicklung aus einer Anzahl von Lagen und aus mindestens einer Windung eines Streifens aus einem leitenden Material besteht, das die am weihtest en außen gelegenen Wieklungslagen umgibt und für diese eine Koronaabschirmung bildet.

Die Erfindung wird nunmehr unter Hinweis auf die einzige beiliegende Zeichnung beschrieben, die eine zum Teil als Schnitt gezeichnete Seitenansicht einer Hochspannungswicklung für einen Transformator öder dergleichen nach der Erfindung zeigt. ' " .-■.-..".".

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht aus einer Hochspannungswicklung für Transformatoren, die im besonderen für Zündanlagen bei Brennkraftmotoren Verwendung finden sollen.

Die Zeichnung zeigt ein Kernelement 11, das mit unterbrochenen Linien dargestellt 1st und ein geschlossenes Rechteck bilden kann. In diesem Falle würde die Primär- oder Hiederspannungswieklung (nicht dargestellt) des Transformators sich auf einem nicht dargestellten anderen Schenkel des Kerns parallel zu dem dargestellten Schenkel angeordnet sein.

Das Kernglied 11 besteht vorzugsweise aus einem magnetisch^«* ρermeablen Material, z.B. aus Weicheisen oder dergleichen^und vorzugsweise aus Blechen, wie dargestellt, um die Wirkung der Wirbelströme herabzusetzen, wie allgemein üblich. Der Kern 11 trägt einen Spulenkörper 12 aus einem Isoliermaterial.

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Wie schematisch dargestellt, besteht die gesamte Wicklung des Transioi°mators aus einem Drahtleiter 15»der auf dem Spulenkörper 12 in mehreren Lagen 16-20 aufgewickelt ist. Wie dargestellt,werden diese Wieklungslagen auf dem Spulenkörper von innen nach außen immer kurzer. Hierdurch soll die Spannung pro Lage bei den von innen nach außen aufeinander folgenden Lagen der Wicklung allmählich herabgesetzt werden. Die einzelnen Windungen der Lagen sind durch einen zwei Durchmesser des Drahtes 15 betragenden Abstand, von Drahtmitte zu Drahtmitte gemessen,von einander getrennt. Jede Wicklungslage ist von der nachfolgenden Lage durch eine dünne Einlage 23 aus einem Isoliermaterial getrennt. Pur diesen Zweck wird vorzugsweise das unter der Handelsbezeichnung bekannte Material MYLAR verwendet.

An der Außenseite der letzten Wicklungslage 20 wird

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ein Streifen Isoliermaterial 24 mit der doppelten Dicke vorgesehen, und auf diesem Streifen wird eine vollständige erste Windung eines Streifens 25 aus einem leitenden Material angeordnet. Von diesem Streifen 25 werden zwei Windungen aufgewickelt derart, daß zwischen der ersten Windung und der zweiten Windung, die außen gelegen ist, eine weitere Lage 26 des Isoliermaterials angeordnet wird.

Hieraus geht hervor» daß die beiden Windungen des Streifens 25 mit den Lagen 16-20 der Wicklung elektrisch in Reihe geschaltet sind und dabei die letzten beiden Windungen der gesamten Wicklung bilden. Dies kann mühelos in der Weise durchgeführt werden_Pdaß das Ende der letzten Windung ,der Außenlage 20 mittels eines kuraen Verbindungsdrahtes 30 mit der Kante des Streifens 24 verbunden wird, wie aargestellt» Das am weitesten außen gelegene oder freie Ende des Streifens 25 wird dann

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mit einem Anschluß draht 31 verbunden, während das andere Ende der vollständigen Wicklung aus dem Spulenkörper als Anschlußdraht 32 herausgeführt wird _$ wie dargestellt.

Die Außen- oder Abdeckungslage für die Spule besteht vorzugsweise aus einem Streifen 35 in dreifacher Dicke. Hierfür wird vorzugsweise das gleiche Isoliermaterial verwendet wie für die inneren Trenneinlagen 23, 24 und 26«

Wie leicht einzusehen ist, können bei dem dargestellten Aufbau der Hochspannungswicklung ohne Beschädigung der Wicklung wesentlich höhere Spannungen angelegt werden, als bisher möglich warj ohne daß nach den bisher angewendeten Verfahren die Isolation auf den Außenlagen weitgehend verstärkt und/oder daß ein sehr großer Abstand und dergleichen vorgesehen zu werden braucht. Die angestrebten Ergebnisse werden daher mit einem gedrängten und billigen Aufbau erreicht, so daß ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellter Transformator bei Hochspannungszündanlagen für Brennkraftmotoren verwendet werden kann.

Es wird darauf hingewiesen, daß bei der Anordnung nach der Erfindung selbst bei einer Zerstörung der Isolation durch eine Koronaentladung bis zu dem Eunkt, bei dem die Isolation durchschlagen wird, die Spannung zwischeii den Lagen nicht ausreicht, um einen-Funkenüberschlag oder einen Kurzschluß zwischen den Lagen zu verursachen, da die beiden Außenlagen nur aus je einer Windung bestehen.

Die oben beschriebene AusfüJarungsform der Erfindung stellt lediglich ein Beispiel dar, auf das die Erfindung nicht beschränkt ist.

PatafltanSprüche

Claims

Patentansprüche

1. Hochspannungswicklung für eine Hochs pannungsindukt ionseinrichtung mit einer Anzahl von Wicklungslagen, gekennzeichnet durch mindestens eine bindung eines Streifens (25) aus einem leitenden Material, die die am weitesten auisen gelegene = Lage (20) der vVicklungs lagen (16-20) umgibt, welcher streifen die rficklungslagen abdeckt und für diese eine Koronaabschirmung bildete

2* "Hochspannungswicklung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklungslagen (16-20) von der Spulenachse aus nach außen der Beihe nach eine kleiner werdende axiale länge aufweisen, so dass die Spannung pro Lage entsprechend niedriger wird ο ₌

3· Hochspannungswicklung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der aus einem leitenden Material bestehende Streifen (25)zwei Windungen umfasst, die mit dem Ende der am weitesten außen gelegenen Wicklungslage (20) in Reihe geschaltet sind.

4o " Hochspannungswicklung nach Anspruch 1, 2 oaas 3> duich gekennzeichnet, dass die Windungen der Wicklungslagen (16-20)von einander einen Abstand von zwei Drahtdurchmessern, von Mitte zju 4äi#fö-%eiae:=ssen',. aufweisen.

BAU

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5» Hocixspannuagswicklung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Streifen (25) sich nach außen über die axialen Enden der Außeniage (20) hinauserstreckt, und dass das freie Außenende des genannten Streifens mit einem elektrischen Verbindungsmittel (31) versehen ist.

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