DE1912760A1 - Arrangement to increase the heat output in transformers, inductors, capacitors and the like. - Google Patents
Arrangement to increase the heat output in transformers, inductors, capacitors and the like.Info
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Description
Licentia Patent-Verwaltungs-GmbH Frankfurt/Main» Theodor-Stern-Ked 1Licentia Patent-Verwaltungs-GmbH Frankfurt / Main »Theodor-Stern-Ked 1
Anordnung zur Erhöhung der Wärmeabgabe bei Tran*form*toren, Drosselspulen, Kondensatoren und dgl.Arrangement to increase the heat emission from transformers, Reactors, capacitors and the like.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung sur Erhöhung der Wärmeabgabe aus luftgekühlten Wicklungen von Transformatoren, Drosselspulen, bei luftgekühlten Kondensatoren uii dgl.The present invention relates to an arrangement to increase the heat dissipation from air-cooled windings of Transformers, reactors, air-cooled condensers and the like.
Die in elektrischen Geräten is Betrieb entstehende Wärmemenge wird auf zwei Wegen abgeführt: Infolge Umströmung der Wärmequellen durch ein Kühlmittel, luft oder öl, wird ein großer Anteil der entstandenen Wärme durch Konvektion an dieses Kühlmittel abgegeben und Von diesem wegtransportiert. Ein Teil der Wärme wird jedoch auch durch Strahlung abgeführt, jedoch nur, wenn den erwärmten Teilen in genügender Nähe kühlere Flächen gegenüberliegen. Bei Transformatorenwicklungen beispielsweise findet Wärmestrahlung praktisch nur Ton der zylindrischen Außenoberfläche dar WicklungThe amount of heat generated in electrical devices during operation is dissipated in two ways: As a result of flow the heat sources through a coolant, air or oil a large proportion of the heat generated is transferred to this coolant by convection and transported away from it. However, some of the heat is also dissipated by radiation, but only if the heated parts are sufficient Opposite cooler surfaces. In transformer windings, for example, thermal radiation is practical only tone the cylindrical outer surface of the winding
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zu den benachbarten Kesselwänden statt. Innerhalb des äußeren zylindrischen Wicklungsraanteis findet Wärmeabgabe praktisch nur durch Konvektion an das in besonders vorgesehenen Kühlkanälen durchströmende Kühlmittel statt. Die in den Kühlkanälen einander gegenüberliegenden zylindrisahen Flächen sind Im allgemeinen ebenfalls Vicklungateile bzw. die Kernoberfläche, die selbst eine Eigenerwärmung und infolgedessen eine gegenüber der Umgebung erhöhte Temperatur aufweisen»to the neighboring boiler walls. Inside the outer cylindrical winding frame gives off heat practically only by convection instead of the coolant flowing through in specially provided cooling channels. the in the cooling channels opposing cylindrical surfaces are generally also Vicklung parts or the core surface, which itself is self-heating and, as a result, a temperature that is higher than that of the surroundings exhibit"
Der Berechnungsingenieur solcher elektrotechnischer Geräte hat nun also die Aufgabe, die im Betrieb im Gerät entstehende Wärmemenge mit der auf den oben geschilderten Wegen abführbaren Wärmemenge so ins Gleichgewicht zu bringen, daß keine unzulässige und das Gerät gefährdende TemperaturÜbersteigerung auftreten kann. Er wird also, am Beispiel eines Transformators aufgezeigt, die Stromdichte in den Wicklungen und die Querschnitte der Kühlkanäle in dieser Weise aufeinander abstimmen, was e'lnen bestimmten Aufwand an Leitermaterial und bestimmte AuBenabmessungen des Gerätes erfordert. The calculation engineer of such electrical engineering devices now has the task of identifying what occurs in the device during operation To bring the amount of heat into equilibrium with the amount of heat that can be dissipated in the ways described above, that no impermissible temperature increase that could endanger the device can occur. The current density in the windings is shown using the example of a transformer and the cross-sections of the cooling ducts are coordinated with one another in this way, which results in a certain expenditure of conductor material and requires certain external dimensions of the device.
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Hierbei lassen sich bei ait axialen Kühlkanälen durchaet»- ter, luftgekühlter Wicklung für Transformatoren·* Drosselspulen und dgl· Einsparungen erfindungege&äB dadurch erzielen, daB la Abstand von den wärmeabgebenenden zylindrischen Oberflächen der Wicklungen im Kühlkanal axial ausgedehnte Körper angeordnet sind, die zusätzlich but Wärmeabgabe durch Eonrektion, durch Strahlung Wärme aufnehmen und diese ihrerseits duroh Konvektion an die aufsteigende Kühlluft abgeben. Anhand der anliegenden Zeichnung werden die Wirkungsweise und Auttführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.With ait axial cooling channels it is possible to pass through »- ter, air-cooled winding for transformers * Choke coils and the like achieve savings according to the invention that la distance from the heat-emitting cylindrical Surfaces of the windings in the cooling duct are arranged axially extended bodies, which in addition but give off heat Eonrection, absorbing heat through radiation and releasing this in turn through convection to the rising cooling air. The operating principle is based on the attached drawing and examples of implementation of the invention explained in more detail.
Fig. 1 zeigt zwei konzentrische Wicklungsteile, die die gante in ihnen entstehende Wärme allein an den zwischen ihnen befindlichen konzentrischen Kanal abgeben« Mit Pfeilen 1 ist die Wärmeströmung zu den Oberflächen der Wicklung in diesem Kanal angedeutet. Die an diesen Oborflachen ankommende Wärme wird durch Konvektion von des durch die Pfeils 2 angedeuteten- KÜUlmittelstrom aufgenommen und aus der Wicklung herausgeführt. Eine Wärmestrahlung kann nicht stattfinden, da di'j beiden im Kanal einander gegenüberliegenden Oberflächen der zwei Wicklungeteile etwa die gleiche Oberflächentemperatur besitzen.Fig. 1 shows two concentric winding parts that the gante give off heat generated in them only to the concentric channel located between them «With arrows 1 the heat flow to the surfaces of the winding in this channel is indicated. The one arriving at these Oborflachen Heat is generated by convection from the area indicated by arrow 2 indicated- KÜUlmittelstrom absorbed and from the winding led out. Thermal radiation cannot take place, since the two opposite surfaces of the two winding parts in the channel have approximately the same surface temperature own.
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Nun kann nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in der Ritte des Kanals ein konzentrischer Zylinder eingesetzt werden. Dieser Zylinder weist keine eigene Wärmeerzeugung auf, so daß seine beiden Oberflächen erheblich kalter als die benachbarten Wicklungeoberflächen sind· Infolgedessen kann er durch Wärmestrahlung laufend Wärme aufnehmen, da auch an ihm das Kühlmittel an beiden Seiten vorbeistreicht und durch Konvektion einen Überschuß der in ihm vorhandenen Wärmemenge aufnimmt.Now, according to an embodiment of the invention a concentric cylinder can be used in the ridge of the canal. This cylinder does not have its own heat generation so that its two surfaces are considerably colder than the neighboring winding surfaces As a result, it can continuously absorb heat through thermal radiation, since the coolant on both sides is also on it sweeps past and absorbs an excess of the amount of heat present in it by convection.
Der erfindungsgem&ße axial auegedehnte Körper zwischen den Wicklungen bzw. Wicklungeteilen im Kühlkanal kann verschiedene Cestalt aufweisen: Er kann glatt konzentrisch sein wie es die Fig. 2 zeigt, er kann eine wellenförmige Gestalt haben und mit eeinen Wellenausladungen beidseitig an die Wicklungsoberflächen anstoßen; er kann zickzackförmig gefaltet sein und mit den Spitzen der Ausfaltungen an den Wicklungsoberflachen anstoßen; er kann aus einer Vielzahl schmaler radial angeordneter Leisten bestehen, deren radiale Ausdehnung ein Vielfaches grosser ist eis deren tangentlale Ausdehnung·The axially expanded body according to the invention between the Windings or winding parts in the cooling duct can have different shapes: It can be smoothly concentric as FIG. 2 shows, it can have a wave-like shape and with a wave projections on both sides of the Abut winding surfaces; it can be folded in a zigzag shape and with the tips of the folds at the Abut winding surfaces; he can choose from a variety there are narrow, radially arranged strips, the radial extent of which is many times greater than their tangentlale Expansion·
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Der die Wärmestrahlung aufnehmende und durch Konvektion Wärme abgebende axiale Körper im Kühlkanal kann aus glasfaserverstärktem Gießharz, aus. gefaltetem oder gewelltem Preßspan oder anderen geeigneten Materialien bestehen. Der Körper kann zusätzlich an geeigneten Stellen Material guter Wärmeleitfähigkeit, e. BY Aluminium, eingesetzt haben, beispielsweise an den Wellenspitzen oder Palt anspitzen die mit den Wicklungsoberf lachen zusammenstößen, wodurch die Wärme innerhalb des Körpers' au Stellen guter Konvektion weitergeleitet wird. Ebenso kann man durch entsprechende Farbgebung, schwarze Farbe,die Aufnahmefähigkeit des Körpers durch Wärmestrahlung verbessern·The one that absorbs the heat radiation and by convection Heat-emitting axial body in the cooling channel can be made of fiberglass-reinforced Cast resin, from. made of folded or corrugated pressboard or other suitable materials. The body can also have material in suitable places good thermal conductivity, e. BY Aluminum, for example, sharpen the shaft tips or pits that collide with the winding surface, causing the heat within the body is passed on to places of good convection. You can also use the appropriate Color, black color, improve the body's ability to absorb heat through thermal radiation
5 Seiten Beschreibung 9 Patentansprüche 5 pages description 9 claims
3 Blatt Zeichnungen mit 5 Figuren 3 sheets of drawings with 5 figures
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Claims (1)
glasfaserverstärktem Gießharz besteht.?, Winding according to one of claims 1 "to 6-, characterized in that the axially expanded body consists of
consists of glass fiber reinforced cast resin.
wärmeleitendem Material (s. B. Aluminium) eine Wärmeabfuhr zu den im Wärmeaustausch mit der Kühlluft stehenden Flächen durch Wärmeleitung erfolgt·9 »winding according to claim 5» 4, 5 »6, characterized in that for the corrugated or folded cylinders touching the winding walls by using well
heat-conducting material (e.g. aluminum), heat is dissipated to the surfaces exchanging heat with the cooling air by means of heat conduction
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| DE19691912760 DE1912760C3 (en) | 1969-03-13 | 1969-03-13 | Air-cooled windings interspersed with axial cooling channels for transformers, choke coils and similar inductive devices |
| FR7008815A FR2034884A7 (en) | 1969-03-13 | 1970-03-11 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (3)
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|---|---|
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| DE1912760C3 DE1912760C3 (en) | 1979-01-25 |
Family
ID=5728005
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| DE19691912760 Expired DE1912760C3 (en) | 1969-03-13 | 1969-03-13 | Air-cooled windings interspersed with axial cooling channels for transformers, choke coils and similar inductive devices |
Country Status (2)
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| FR (1) | FR2034884A7 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP0264611A1 (en) * | 1986-09-24 | 1988-04-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Transformer or reactor |
| WO1994015346A1 (en) * | 1992-12-18 | 1994-07-07 | Alliedsignal, Inc. | Air-cooled magnetic cores |
| EP1037220A2 (en) * | 1999-03-18 | 2000-09-20 | Siemens Aktiengesellschaft | Transformer and method of cooling a transformer |
| US6217825B1 (en) | 1996-08-03 | 2001-04-17 | Dider Werke Ag | Device and fireproof nozzle for the injection and/or casting of liquid metals |
Families Citing this family (2)
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| DE19651534C2 (en) * | 1996-08-03 | 1999-01-14 | Didier Werke Ag | Method, device and refractory pouring spout for pouring and / or pouring liquid metals |
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-
1969
- 1969-03-13 DE DE19691912760 patent/DE1912760C3/en not_active Expired
-
1970
- 1970-03-11 FR FR7008815A patent/FR2034884A7/fr not_active Expired
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Also Published As
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