DE1925095C3

DE1925095C3 - Zylinderwicklung für elektrische Induktionsgeräte

Info

Publication number: DE1925095C3
Application number: DE1925095A
Authority: DE
Inventors: George Edward Pittsfield Mass. Leibinger
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1968-05-17
Filing date: 1969-05-16
Publication date: 1981-09-24
Also published as: FR2008740A1; CH490729A; SE368878B; DE1925095A1; DE1925095B2; US3538473A; GB1261225A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zylinderwicklung für elektrische Induktionsgeräte gemäß dem Oberbegriff des Palentanspruchs I. Eine derartige Zylinderwicklung ist aus der AT· PS 2 40 466 bekannt.

In .Starkstromwicklungen von Leisiungstransformatoren, Drosselspulen u. ä. ist es allgemein üblich, die Wicklungsleiter aus mehreren Einzelleitern herzustellen, die gewöhnlich radial übereinander angeordnet sind, um die Zahl der Windungen in einer ein/einen zylindrischen Wickliingsschicht möglichst groß /u machen. Die Einzelleiter sind gewöhnlich getrennt isoliert, obgleich alle Einzelleiter an ihren Enden miteinander verbunden sind. Der Hauptzweck dieser Isolierung liegt darin, die Leiter zu unterteilen, um die örtlich auftretenden Wirbelsiröme, die sich aufgrund des durch den Gesamtleiter hindurchtretenden Flusses ergeben, gering zu hallen, Die Isolierung der Einzelleiter jedoch wirft ein anderes Problem auf, da die Spulen, die durch die radial äußeren Einzelleiter gebildet werdefi, von einem größeren Fluß erfaßt werden als die Spulen, die durch die radial inneren Einzelleiter gebildet werden (d. h. im Hinblick auf den Mittelpunkt zwischen dem inneren und äußeren Umfang des wedeiförmigen Leiters). Die Flußdifferenz hat eine nennenswerte Differenz der Spannung pro Windung in den radial benachbarten Einzelleitern eines Gesamtleiters zur Folge, d. h. der Blindspannungsabfall pro Windung in einer Drosselspule oder die induzierte Spannung pro Windung in einer Transformatorwicklung ist nicht für alle radial übereinander angeordneten Einzelleiter in gleich. Da die Einzelleiter an ihren Encien parallel verbunden sind, bildet jedes Einzelleiterpaar eine Leiterschleife, in der durch solche Spannungsdifferenzen Ausgleichsströme entstehen.

Um diese Ausgleichsströme zu verkleinern, ist es

η bereits bekannt, die verschiedenen radial geschichteten Einzelleiter eines Gesamtleiters zwischen der radial inneren und der radial äußeren Lage in der Schicht zu verdrillen, und zwar derart, daß jeder Gesamtleiter auf der axialen Spulenlänge eine symmetrische Folge von

jn inneren und äußeren Lagen einnimmt.

Für die Verdrillung der Einzelleiter werden einige

bekannte Verdrillungsfolgen verwendet. Hierin werden zwei grundsätzliche Kategorien unterschieden. Bei der einen Verdrillungsart, die als progressive Verdrillung

Γι bekannt ist, wird jeder Einzelleiter durch eine fortlaufende Folge radialer Verschiebungen in gleicher Richtung für jede vollständige Verdrillung verschoben.

Bei der anderen Verdnllungsart wird jeder Einzelleiter auch in einer symmetrischen Folge von radial inneren

so und äußeren Positionen in einer Wickliingsschicht angeordnet, jedoch ohne progressive Verschiebung in einer einzigen Richtung. Eine solche nicht forllaufende Verdrillung kann z. B. eine vollständige Umkehrung der Positionen der Einzelleiter sein und zwar entweder

!■> einzeln oder in Gruppen.

Bei den bekannten Verdrillungen der beiden vorgenannten Arten ist es allgemein üblich, die Verdrillpunkte in gleichen axialen Abständen anzuordnen und eine solche Anzahl von Verdrillungen vorzusehen, daß jeder 4(i Einzelleiter eine symmetrische Folge von radial inneren und radial äußeren Positionen in gleichen axialen Abständen in jeder Spulenschicht einnimmt. Eine derartige Anordnung der Einzelleiter kann zwar die Ausgleichsströme verkleinern, sie werden jedoch nicht ■»> vollständig beseitigt.

Ferner kann gem.iß der eingangs genannten AT-PS 2 40 466 durch eine spezielle Anordnung der Windung die benötigte Anzahl der Verdrillupgsstellen nt der Wicklung wesentlich herabgesetzt werden, damit die .π Wicklung einfacher und kompakter aufgebaut ist. Hierbei wird zwar versucht, die Ausgleichsstrome möglichst klein zu halten, aber sie können nullt vollständig beseitigt werden.

f.s ist Aufgabe der Erfindung, eine Zylinderwicklung Ά der eingangs genannten Art derart auszugestalten, daß die auftretenden Ausgleichsströmc im wesentlichen eliminicit sind

Diese Aufgabe wird erfinüiingsgcmaU durch die im Patentanspruch I gekennzeichneten Merkmale gelöst
ho Vorteilhafte Ausgestaltungen eier Erfindung sind in den t Inieransprüchen gekennzeichnet.

Um mit der Erfindung erziclbarcn Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Einzelleiter auf der axialen Wicklüngslätige entsprechend dein Verlauf des Slrciifcl· ft¹! des Verdrillt sind. Die ungleichförmige ßcabstaiidung der Verdrillungspunkte sorgt für eine gleichförmige Spannungsverteilung, wodurch die Betriebssicherheit der Zylinderwicklung gemäß der Erfindung wesentlich

erhöht werden kann.

Die Erfindung wird nun anhand der Beschreibung und Zeichnung von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Teilquerschnitt eines elektrischen Transformators mit Primär- und Sekundärwicklungen, die um einen einzigen Kernschenkel konzentrisch gewickelt sind, um den Ursprung des Streuflusses zwischen diesen Wicklungen darzustellen;

F i g. 2 einen ähnlichen Teilquerschnitt eines Zweiwicklungstransfoi mators, der das Streuflußfeld genauer wiedergibt;

F i g. 3 einen Teilquerschnitt ähnlich wie F i g. 1 und 2, wobei auch typische Einzelleiter dargestellt sind;

F i g. 4 und 5 mehrere Verdrillungsfolgen für eine aus mehreren Einzelleitern bestehende Wicklung gemäß Fig. 3;

F i g. 6 eine graphische Darstellung, die eine typische Art der Änderung der Verdrillungsabstände gemäß der Erfindung wiedergibt, und

Fig. 7 einen Teilquerschnitt einer aus mehreren Einzelleitern bestehenden Wicklung, t'ie gemäß der Erfindung verdrillt ist.

Fig. 1 zeigt einen Teilquerschnitt eines Transiormators mit Zylinderwicklung, dessen Magnelken: einen Kernschenkel 10 und einen Jochteil 11 aufweist. Der Transformatorschenkel 10 nach Fig. i kann natürlich der eine Wicklungsschenkel eines dreiphasigen oder mehrphasigen Transformators sein. Auf den Kernschenkel 10 ist eine wendeiförmige Hochspannungsprimärwicklung 12 und eine konzentrische wendelformige Sekundärwicklung 13 für eine hohe Strombelastbarkeit gewickelt.

Bekanntlich sind die Spannungen der Wicklungen 12 und 15. wenn beide Wicklungen unter Lastbedingungen Strom führen, ebenso wie die Ströme in den Wicklungen vektoriell annähernd gegenphasig. Der Strom in der Primärwicklung 12 enthält als Komponente davon den Erregerstrom. Auf der Basis der Amperewindungen ist dieser F.rregerstrom die Vektordifferenz /wischen dem Primär- und Sekundärsirom und erzeugt in dem Kern 10, 11 einen Hauptfluß, der in F i g. I durch die ein/eine Flußlinie #_mdargestellt ist.

Unter Lastbedingungen wird ein wesentlicher Teil des Flusses, der durch den Strom in den Primärwindun gen 12 erzeugt wird, nicht durch das Kernioch 11 fließen, sondern aus dem Kernschenkel 10 austreten und direkt die Primär- und .Sekundärwicklungen 12 und 15 über einen Ruckflußpfad umschließen, der die I.eiler, die Wicklungsisolation und Lufi umfaßt Dieser Randfluß, der in der Primärwicklung erzeugt wird, besitzt einen gemeinsamen Teil 'P_n im Kernschenkel 10 und zwei Ruckschleifen außerhalb des Kernschenkcls Die eine Ruckschleife 'P_n,., umfaßt die Primär und die Sekundärwicklungen, und die andere Rück si hleife Ψ ,,/kehrt in den Raum /wischen der Primär und Sekundärwicklung zuriick In ahnlicher Weise bcsit/t der Muß. der durch den l.dstsirom in der Sekundärwicklung 13 er/cugt ■.viril, einen gemeinsamen Feil 'P₁. der durch den Kernschenkel 10 vcrläu*t, und zwei Riickschleifen außerhalb des Kernschenkels. Fine dieser Schleifen </>,„. umfaßt sowohl die Primm- als auxh die Sekundärwicklungen, und die zweite Schleife Φ,ι kehrt in den Raum zwischen def Primär' und Sekundärwicklung zurück,

Aus den Richtungspfeilen der verschiedenen Flußpfade wird deutlich, daß der primäre und der sekundäre Fiuß ¹Pp und ■/', innerhalb des Kernschenkels 10 gegenläufige Richtungen haben. Hierdurch ergibt sich eine Differenz zwischen dem gesamten primären und sekundären Fluß, die den Hauptmagnetisierungsfluß '/'„, ergibt In ähnlicher Weise besitzen die Komponenten des primären und sekundären Streuflusses, die sich radial außerhalb der Wicklungen 12 und IJ befinden, entgegengesetzte Richtungen. In dem Raum zwischen der Primär- und Sekundärwicklung jedoch besitzt der Streufluß der Primär- und Sekundärwicklung die gleiche Richtung, so daß eine Verstärkung auftritt und ein Fluß beträchtlicher Größe erzeugt wird, der als Streufluß (Leckfluß) bekannt ist und der die Komponente Φρ/und 'K/besitzt.

in Fig.2 ist ein ähnlicher Querschnitt der Primär- und Sekundärwicklung 12 und 13 gezeigt, wobei die Streuflußkomponenten Φ_ρι und Φ,/ etwas genauer dargestellt sind, während die gegenläufigen Streunußkomponenten Φ_ρπ, und Φι™ fortgelassen sind.

Wie aus Fig. 2 zu entnehmen ist, umschließen die Streuflußkomponenten innerhalb ihrer Phasenschleife nicht alle primären und sekundären Windungen gleichmäßig, sondern treten an den axialen Enden der Wicklungen in größerem Maße aus, daß die axiale Komponente des Streuflusses an den em; sgengeset/-ten Wicklungsenden eine weitaus geringere Intensität aufweist als die axiale Komponente des Streuflusses am axialen Mittelpunkt der Wicklungen. Ferner isi aus der F i g. 2 er-xhtlich. daß der Streufluß nicht nur den Raum zwischen der Prima-- und Sekundärwicklung durchquert, sondern auch teilweise die Leiter der Wicklungen selbst durchdringt, was insbesondere an dem großen Leiterquerschnitt der Sekundärwicklung 13 deutlich wird.

In Fig. 3 ist ein iihnlicher Querschnitt wie in F ι g. 2 ge/eigt. wobei aber der ein hohes Stromführuiigsvcrmögen aufweisende Leiter der Unterspannungswicklung 15 aus mehreren getrennten isolierten Einzelleitern 1 bis 8 besteht. Die Ei'izelleiter sind so angeordnet, dali jede Windung aus zwei Schichten radial überlagerter F.inzelleiter gebildet wird (1 bis 4 und 5 bis 8 in Fi g. J). wobei die zwei Schichten Seite an Seite axial uneina nder angrenzen. Die acht getrennt isolierten Einzelleiter sind an ihren axial entfernten Enden elektrisch miteinander verbinden, wie es durch das Fehlen einer dazwischen liegenden Isolierung auf den axial äußersten Windungen angedeutet ist. In der Praxis wird natürlich die elektrische Verbindung der Leiterenden außerhalb der Schlußwindung der Wicklung hergestellt.

In F i g. 4 ist eine Reihe fortlaufender Querschnitte 4j bis 4y in einer Folge dargestellt, in der acht Einzelleiter in bezug zueinander an ausgewählten axial beabstandeten Punkten entlang der wendelformigen Wicklung Π radial verdrillt sein können, leder Querschnitt nach F i g. 4 stellt eine einzelne Windung dar; diese Windungen sind zwar axia¹ beabstandet, aber nicht axial benach^a.'t, wie es dargestellt ist. sondern in größeren axialen Abständen entlang der Wicklung angeordnet. Auch wenn nur ac! ί Einzelleiter angegeben sind, so kann selbstverständlich jede gerade oder ungerade Leiterzahl, die entweder in einer oder mehreren radialen Schichte!* /u einem Leiter zusammengefaßt sind, verwendet werden.

Die in F ι g. 4 gezeigte Verdrillung ist eine sogenannte progressive Verdrillung. In dem gezeigten Fall etithält der Gcsarntleitef eine gerade Anzahl ven Einzelleitern, Wobei vier radial übereinanderliegende Einzelleitern in jeder der zwei axial benachbarten Schichten angeordnet sind. Fig,4a zeigt die Änfangsposition der Einzelleiter in der ersten Windung der Wicklung 13, Fig,4b zeigt

„ einen ersten Verdrillungspunkt, an dem die Schicht der

j Einzelleiter 1 bis 4 in Bezug auf die benachbarte Schicht

der Einzelleiter 5 bis 8 um eine Einzcllcitcrposition radial nach außen verschoben ist. Fig.4c zeigt einen

zweiten Verdrillungspunkt, an dem die radial innersten und radial äußersten Einzeileiter 5 bzw. 4 in entgegengesetzter Richtung axial verschoben sind, so daß jeder von ihnen in der benachbarten Lederschicht angeordnet ist. Fig.4d zeigt einen folgenden Verdrillungspunkt, an dem die oberste Leiterschicht radial nach innen und zurück in die radiale Ausrichtung mit der untersten Leiterschicht verschoben ist. Wie gezeigt ist, werden bei dieser aus drei Elementen oder Schrillen bestehenden Verdrillung die Einzelleiter 1, 2 und 3 um eine Position radial nach außen die Leiter 6, 7 und 8 um eine Position radial nach innen und die Leiter 4 und 5 axial in entgegengesetzte Richtung verschoben, ohne daß ihre radiale Position verändert wurde. Hierdurch wird ersichtlich, daß durch die drei aufeinanderfolgen-

υ€Π τ GruriiiüngSSCurinC gCrriau Γ ΐ g. τ uCr i.inZCirCriCr ■

bis in eine radial äußerste Position gemäß Fig. 4j verschoben werden kann, während jeder der anderen Einzelleiter progressiv Schritt für Schritt radial nach innen oder radial nach außen verschoben wird, bis jeder Einzelleiter jede der vier möglichen radial verschobenen Leiterpositionen eingenommen hat. In ähnlicher Weise kann die Verdrillung progressiv oder aufeinanderfolgend fortgesetzt werden, bis der Einzelleiter 1 kontinuierlich durch alle Einzellcilcrpositionen verschoben wurde und wieder auf seine anfängliche radial innerste und axial äußerste Position zurückkommt.

Im Zusammenhang mit der progressiven Verdrilluiigsart gemäß Fig.4 wird weiterhin deutlich, daß unabhängig davon, ob nun eine vollständige radiale Verdrillung (gemäß F ig 4a bis 4j einschließlich) oder ·, |; zwei oder mehr solche Verdrillungen vorgenommen

werden, bei denen der Gesamlleiter die volle Länge der Wendelwicklung 13 durchläuft, es allgemein üblich ist. die Verdrillungspunkte Aa, Ab usw. in gleichen axialen (oder Umfangs-) Abständen entlang der Wicklung 13 anzuordnen. Es ist auch ersichtlich, daß eine progressive Verdrillung dadurch ausgeführt werden kann, daß im Gegensatz zur Verdrillung eines jeden Einzelleiters Leitergruppen in einer fortlaufenden Folge verdrillt werden Wenn also jede Schicht beispielsweise 32 Einzelleiter anstelle von vier umfaßt und vier radiale Verdrillungspunkte vorgesehen sind (wie die Punkte Ab. 4g und Aj). würde jeder Einzelleiter an jedem dieser Punkte um acht Positionen anstelle der einen Position, wie gezeigt, verschoben werden, jedoch würde die Verdrillung dennoch progressiv oder aufeinanderfolgend sein, da jede radiale Verschiebung in der gleichen Richtung und um eine gleiche Anzahl von Positionen innerhalb der Grenzen einer vollständigen Verdrillung durchgeführt wird.

Die in F i g. 4 gezeigte progressive Verdrillung ist aus dem Buch »Transformer Engineering« von I_ F. Bloom, veröffentlicht von John Wiley und Söhne. 2. Ausgabe 1951. Seite 63. zu entnehmen.

In ähnlicher Weise kann ein Gesamtleiter mit hohem Stromführungsvermögen. der aus mehr als zwei axial benachbarten Schichten von F.inzelleitern besteht progressiv verdrillt werden. Beispielsweise ist in der GB-PS 4 31 617 eine progressive Verdrillung von Einzelleitern in drei axial benachbarten Schichten beschrieben. Wenn es erforderlich ist. vier axial benachbarte Leiterschu-hien /u verwenden, kann jede Schicht in der in Verbindung mit I i g. 4 beschriebenen

Weise progressiv verdrillt werden.

Um die Art zu erläutern, in der eine einzelne Schicht radial übcreinanderliegendcr Einzelleiter eines gesamten Wicklungsleiters in nichtprogressiver Folge verdrillt werden kann, sind in einer Reihe von Querschnitten gemäß Fig. 5 zwei nichtprogfessive Vcfdfillungsafleft aufgezeigt, die als Ständardvürdrillung und Spezialverdrillung bekannt sind. Fig. 5a und 5b zeigen eine sogenannte Standardvcrdrillung, bei der die Leiterpositionen 1,2,3 und 4 an einem einzigen Verdrillungspunkl zwischen aufeinanderfolgenden Windungen vollständig radial umgekehrt werden (sh. US-PS 27 10 380). F i g. 5c und 5d zeigen sogenannte Spezialvcrdrillungen. bei denen eine ähnliche Umkehr der Leilcrposilionen an einem einzigen Verdrillungspunkl durchgeführt wird, indem die Leiter in Gruppen anstalt einzeln verdrillt Werden.

So ist in den Fig. 5c und 5d die Leitergruppe 1-2 bezüglich der Leitergruppe 3 — 4 vertauscht. Die radiale Posüiorisumkchr, die die Standard iirsd die Spezialverdrillung auszeichnet, kann natürlich auch bei einer beliebigen Anzahl axial benachbarter Schichten eines kleinen Gesamlleitcrs durchgeführt werden.

Es ist bekannt, daß eine Kombination der Slandardvcrdrillung gemäß den Fig. 5a und 5b und der Spezialverdrillung gemäß den 5c und 5d angewendet werden kann, um jeden Einzelleiter in jeder möglichen radialen Position in nicht-progressiver oder nichl-aufeinandcrfo'^ender Folge anzuordnen. Wenn z. B. eine Spezialverdrillung (Fig. 5c. 5d) am Mittelpunkt der oberen Wicklungshälftc, eine Ständardverdrillung (Fig. 5a. 5b) in der Wicklungsmitte und eine weitere Spezialverdrillung am Mittelpunkt der unteren Wickfungshälften ausgeführt wird, so wird deutlich, daß jeder Einzelleiter jede der vier möglichen radialen Stellungen auf einem Viertel der Wicklungslänge einnimmt.

Somit war es bisher allgemein üblich, die Verdrillungspunkte entlang der Achse des Magnetkernes in gleichen Abständen anzuordnen. Bei Anwendung der Spezial- und Slandardverdrillung ist es z. B. üblich, die Verdrillungspunkle in der Mitte und bei Ά und ³A der Wicklungslänge anzuordnen. Bei der progressiven Verdrillung ist es üblich, die Verdrillungspunkte in gleichen axialen Abständen vorzusehen. Eine progressive Verdrillung ist also in Bezug auf die radiale Änderung des aufgenommenen axialen Streuflusses an den verschiedenen Leiterpositionen vollständig, wenn jeder Einzelleiter jede mögliche radiale Stellung einmal eingenommen hat. Wenn darüber hinaus eine progressive Zweischichtvcrdrillung mit einer zweiten Verdrillungsfolge ausgeführt wird, so daß jeder Einzelleiter beide benachbarten Schichten durchläuft so berücks^r htigt der erreichte Spannungsausgleich auch die axiale Änderung des aufgenommenen Streuflusses, der sich aus dem austretenden Fluß ergibt, der in Verbindung mit den F i g. 2 und 3 oben beschrieben wurde. Bei all diesen Verdrillungen wird jedoch mit dem gleichen axialen Abstand der Verdrillungspunkte entlang der Wicklung angenommen, daß die axiale Komponente des Streuflusses an allen Punkten entlang der Wicklungsachse eine gleiche intensität besitzt. Eine solche gleiche Intensitätsverteilung ist jedoch wegen des Randeffektes tatsächlich nicht vorhanden.

F-s wurde gefunden, daß die Ausgleichsströme in einer Zylinderwicklung, die aus vielen verdrillten Einzelleitern besteht, weiter verkleinert werden können, indem die VerdriüiiTigspuTikic entlang der axia'en Wicklungslänge ungleichförmig beabstandet werden. Insbesonde-

re wurde gefunden, daß durch eine Vergrößerung des Abslandes zwischen den Vefdrillungspuhkfeh von der axialen Mitte in Richtung auf die axial entfernten Enden der Wicklung eine größere Gleichförmigkeil in der Spannung pro Windung zwischen den benachbarten Einzelleitern erreicht werden kann. Beispielsweise wird bei einer progressiven Verdrillung mit einer relativ großen Anzahl von Verdrillungspunklen der Abstand zwisirßen den Verdrillungen in der Nähe der Wicklungsenden progressiv vergrößert, wobei die Verdrillungsabstände am axialen WindungstniUelpühkt am kleinsten und an den axialen Enden am größten sind. In ähnlicher Weise werden bei einer nicht progressiven Verdrillung äie Verdrillungspunkte in den beiden Wicklungshälften axial etwas dichter zur Wicklungsmitte angeordnet. Daher ist in jedem Falle die Mittelposition der Verdrillungspunkte in jeder Wicklungshälfte auf beiden Seiten vom axialen Mittelpunk* dichter an dem Mittelpunkt als an den benachbarten Wicklungsenden.

der Wicklung der Abstand der Verdrillungspunkte vorzugsweise etwa 0,95 des durchschnittlichen oder gleichförmigen Abstandes beträgt 'und daß dieser Abstand sehr allmählich von der Mitte in Richtung auf jedes Wicklungsetide ansteigt bis zu Positionen, die etwa V10 der axialen Länge von jedem Wicklungsende entfernt sind. Für das letzte '/ι0 des axialen Abstandes an den axialen Enden steigt der Absland zwischen den Verdriliungspunkten steil an, bis der Abstand einen maximalen Wert von angenähert dem doppelten Durchschnittswert des axialen Abstandes an jedem Wicklungsende erreicht.

Zur weiteren Veranschaulichung der Zylinderwicklung gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiels der Erfindung ist in Fig. 7 ein Querschnitt (nur eine Seite der Achse) eines nicht progressiv verdrillten Leiters gezeigt. Die axialen Enden der Wicklung sind mit 0-0 und der Mittelpunkt mit 50% bezeichnet. Die Viertelpunkte sind mit 25% und 75% bezeichnet. Eine

f Gf ad der UngiciCiiförinigkci! ϊπ bezug auf die axm'c 25 SlsndsrdyerdriHürig eines vier Einzelleiter enthaltenden

Anordnung der Verdrillungspunkte variiert natürlich in Übereinstimmung mit der Konfiguration des Streufei· des der jeweiligen Wicklung. Wo der Randeffekt des Slreufeldes sehr gering ist. wird auch die Einwärtsverschiebung des mittleren Verdrillungspunktes gering sein, wo jedoch der Randeffekt größer ist. wird auch die Einwärtsverschiebung größer sein.

Fig.6 zeigt als ein Beispiel eine graphische Darstellung einer ungleichförmigen Verschiebung der Verdrillungspunkte für eine Wicklung mit progressiver jo Verdrillung. Die Kurve A stellt die gewünschte axiale Voreilung der Verdrillungspunkte einer Wicklung gemäß Fig.4 als Verhältnis des tatsächlichen zum minieren Abstand eines jeden Punktes entlang der Wicklungsachse dar. Die Abszisse der Kurve A gibt die Windungslage auf der Wicklungsachse in Prozenten der Wicklungslänge an, wobei der horizontale Mittelpunkt der Kurve der Mittelpunkt der Wicklung ist, der durch den axialen Abslandspunkt 50% bezeichnet ist. Die Ordinate der Kurve A gemäß Fig.6 gibt den Verdrillungspunktabstand als Verhältnis des tatsächlichen zum mittleren oder gleichförmigen Abstand 1,00 »n. Die Kurve gibt eine optimale Progression der Abstände der Verdrillungspunkte entlang einer Wicklung wieder, die eine gerade Anzahl vollständiger progressiver Verdrillungen aufweist und sich durch einen Streufluß auszeichnet, der an den axialen Enden im Vergleich zur Wicklungsmitte angenähert die halbe Intensität besitzt. Kurve A zeigt, daß am Mittelpunkt Gesamtleiters ist am Mittelpunkt dargestellt und mit 7Ί bezeichnet In der Nähe der Viertelpunkte jedoch geringfügig zum Mittelpunkt verschoben, besitzt jede axiale Wicklungshälfte eine Spezialverdrillung, die mit Ti bezeichnet ist. Daher ist wie bei der progressiven Wicklung gemäß Fig.6 auch bei der Wicklung gemäß F i g. 7 der »mittlere« Verdrillungspunkt in jeder axialen Hälfte asymmetrisch zum Wicklungsmittelpunkt verschoben.

Bei einigen Transformatoren wird ein Spannungsabgriff an einem axialen Zwischenbereich der Hochspannungswicklung gemacht. In solchen Fällen sind die Niederspannungswindungen radial neben den Abgriffen axial verteilt. Eine solche Verteilung führt zu einem Randeffekt ähnlich demjenigen am Ende. Auch hier kann dem Randeffekt wie am Wicklungsende durch eine ungleichförmige Beabstandung der Verdrillungspunkte entgegengewirkt werden.

Es wurde zwar nur eine einschichtige Zylinderwicklung als Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung beschrieben; es können aber auch mehrschichtige Zylinderwicklungen verwendet werden, wobei in einer oder mehreren solchen verschiedenen zylindrischen Windungsschichten der Abstand der Verdrillungspunkte ungleichförmig und zum Ende der Wicklung hin progressiv größer gemacht wird. Das gleiche gilt auch für die innere Wicklung eines Wicklungspaares oder die Zwischenwicklungen einer Gruppe von drei oder mehr konzentrischen Wicklungen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Zylinderwicklung für elektrische Induktionigeräte mit einem wendelförmig gewickelten Leiter in mindestens einer zylindrischen Schicht mit Windungen konstanter Steigung, die sich entlang einer zentralen Achse erstrecken, wobei der Leiter aus mehreren getrennt isolierten Einzelleitern besieht, die an ihren Enden parallel geschaltet und radial überlagert sind, um mindestens ein Bündel von Einzelleitern in jeder Windung zu bilden, wobei die Einzelleiter in jedem Bündel an axial ungleichmäßig beabstandeten Punkten entlang der Wicklungsschicht radial verdrillt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die in axialer Richtung auf die Längeneinheit bezogene Zahl der Verdrillungspunkte der Einzelleiter (1-8 bzw. 1-4) in jeder Wicklungsschicht in dem axialen Mittelbereich der Wicklung (13) größer ist als an den axialen Endbereichen

2. Zylinderwicklung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Einzelleiter (1-8 bzw. 1 —4) beim Durchlaufen einer Wicklungsschicht jede radiale Leiterposition wenigstens einmal einnimmt.

3. Zylinderwicklung nach Anspruch I dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Vertlriliungspunkten der Einzerleiter (1—8 bzw. 1-4) am axialen Mittelpunkt der Wicklung am kleinsten ist und zu den axialen Wicklungsenden progressiv größer wird.

4. Zylinderwicklung nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelleiter (1-8 bzw. 1-4) in jtder V.'.cklungsschichi an mindestens drei axial beabtlandeten Punkten auf der Wicklungslänge radial verdrillt iind, wobei der mittlere Verdrillungspunkt in jeder axial benachbarten Wicklungshalfte dichter zur axialen Wicklungsmitte als zu den Wicklungsenden angeordnet ist.

5. Zylinderwicklung nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelleiter (1 -4) in einer einzelnen Wicklungsschicht angeordnet und an der axialen Wicklungsmitte invers verdrillt sind.