DE19519629C2 - Transformator - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Transformatoren, wie etwa Starkstrom
transformatoren, Stromtransformatoren, Potentialtransformatoren und
Schwachstromtransformatoren. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Trans
formator mit einer aus einer bestimmten Anzahl ringförmiger Windungen beste
henden Wicklung und zwei gewickelten Mänteln, die jeweils durch Umwickeln
der Wicklung mit einer bestimmten Anzahl von Lagen einer elektromagnetischen
(ferromagnetischen) Platte erhalten werden. Weiterhin bezieht sich die Erfin
dung auf einen Spulenträger und einen gewickelten Mantel für einen solchen
Transformator.
In der japanischen Offenlegungsschrift JP 5-226 168 A der Anmelderin wird ein
Transformator dieser Art beschrieben, der in Fig. 33 und 34 gezeigt ist. Bei
diesem bekannten Transformator ist der äußere Umfang 2a einer durch Auf
wickeln eines Leiters in einer bestimmen Anzahl von Windungen erhaltenen
Wicklung 2 mit einem isolierenden Element (nicht gezeigt) wie etwa einem Iso
lierband und/oder einer isolierenden Folie überzogen, und zwei gewickelte Kerne
oder Mäntel 3 sind jeweils durch Umwickeln der Wicklung 2 mit einer elektro
magnetischen Stahlplatte (Elektroblech) gebildet. In Fig. 33 und 34 bezeich
net das Bezugszeichen 4 einen Abstandshalter und das Bezugszeichen 5 einen
magnetischen Kurzschlußkern. Zur Herstellung der Wicklung 2 wird ein Leiter
um eine geteilte Wickelform (nicht gezeigt) aus Bakelit oder dergleichen ge
wickelt, und dann wird die Wicklung mit dem isolierenden Element überzogen,
wobei die Wickelform entfernt wird.
Der gewickelte Mantel 3 wird in den in Fig. 35A bis 35D gezeigten Schritten
hergestellt. Ein aus einer Stahlplatte oder einem Stahlband bestehender Wickel
7, der durch Aufwickeln eines langen bandförmigen Elektroblechs 8 so herge
stellt wird, daß sein Innendurchmesser mit dem Außendurchmesser der Wick
lung 2 übereinstimmt, wird zunächst geglüht und dann wird das Elektroblech 8,
das die Außenlage des Wickels 7 bildet, zwischen zwei Wicklungsstegen 2b hin
durchgeführt, wie in Fig. 35A gezeigt ist. Dann wird in der in Fig. 35B gezeig
ten Weise ein hinterer Endabschnitt 8a des Elektroblechs 8 vorübergehend am
äußeren Umfang des Wickels 7 befestigt, so daß das Elektroblech 8 einen großen
Ring 9 bildet, dessen Durchmesser größer ist als der Außendurchmesser des
Wickels 7. Danach wird der Wickel 7 mit Hilfe von Antriebsrollen 11 und 12 ge
dreht, so daß das Elektroblech 8 in den großen Ring 9 ausgegeben wird, wie
durch den Pfeil A angedeutet wird. Wenn die Drehung des Wickels 7 fortgesetzt
wird, so wird das Elektroblech 8, das ursprünglich den Wickel 7 bildet, vollstän
dig in den großen Ring 9 überführt, wie in Fig. 35C gezeigt ist. Da das Elek
troblech 8 eine gewisse Eigenelastizität hat, wirkt auf den großen Ring 9 eine
Kraft B, die die Tendenz hat, den Durchmesser dieses Ringes zu verkleinern.
Wenn die Antriebsrolle 11 von dem großen Ring 9 entfernt wird und außerdem
die oben erwähnte vorübergehende Befestigung gelöst wird, so nimmt der Durch
messer des großen Ringes 9 ab, und der Ring schließt sich um den Wicklungs
steg, so daß der gewickelte Mantel 3 gebildet wird, wie in Fig. 35D gezeigt ist.
Der oben beschriebene bekannte Transformator hat jedoch die folgenden Nach
teile. Wenn zum Aufwickeln eines Leiters 10 zur Bildung der Wicklung 2 des
Transformators eine regelmäßiges Wickelverfahren angewandt wird, bei dem, wie
in Fig. 36 gezeigt ist, die benachbarten Leiter 10 in jeder Lage in enger Berüh
rung miteinander stehen und die Leiter 10 in benachbarten Lagen seitlich um
den Radius r des Leiters 10 gegeneinander versetzt sind, so daß die Lücken zwi
schen den Leitern 10 minimiert werden, so kann der äußere Umfang 2a der
Wicklung 2 in enge Berührung mit den gewickelten Mänteln 3 gebracht werden,
und die durch den hindurchfließenden Strom, d. h., durch die Widerstandsverlu
ste, in den Leitern 10 erzeugte Wärme kann wirksam über die gewickelten Män
tel 3 abgeführt werden. Um den Temperaturanstieg der Wicklung 2 zu verringern,
sollte deshalb zum Herstellen der Wicklung 2 vorzugsweise das regelmäßige
Wicklelverfahren angewandt werden, damit der äußere Umfang 2a der Wicklung
in enge Berührung mit den gewickelten Mäntel gebracht werden kann.
Wenn die Wicklung 2 jedoch in der oben beschriebenen Weise mit Hilfe der ge
teilten Wickelform hergestellt wird, so kann die Wicklung 2 leicht verrutschen
oder deformiert werden, nachdem die Wickelform entfernt wurde. Deshalb ist es
schwierig, die Windungen des Leiters 10 in dem in Fig. 36 gezeigten Zustand zu
halten, bei dem der Leiter 10 regelmäßig gewickelt ist und die Windungen dicht
gepackt sind. Da, wie erwähnt, die Wicklung 2 leicht deformiert werden kann, ist
es außerdem schwierig, einen Zustand aufrechtzuerhalten, bei dem die Quer
schnittsform der Wicklung 2 mit dem Innendurchmesser der gewickelten Mäntel
3 übereinstimmt, und es ist deshalb nicht möglich, den äußeren Umfang 2a der
Wicklung 2 in enger Berührung mit dem inneren Umfang der gewickelten Mäntel
3 zu halten. Aus diesen Gründen ist es schwierig, einen kompakten Aufbau des
oben beschriebenen herkömmlichen Transformators zu erreichen und einen
Temperaturanstieg in der Wicklung aufgrund der in der Wicklung erzeugten Wär
me zu vermeiden.
Außerdem sinkt die Leistungsfähigkeit des Transformators, wenn die Isolation
zwischen der Wicklung 2 und den gewickelten Mänteln 3 beeinträchtigt wird. Bei
dem oben beschriebenen Aufbau, bei dem die Wicklung 2 mit dem isolierenden
Element überzogen ist, kann durch Berührung zwischen dem äußeren Umfang
2a der Wicklung 2 und den gewickelten Mänteln 3 während des in Fig. 35C ge
zeigten Schrittes, bei dem das Elektroblech 8 in den großen Ring 9 überführt
wird, und durch Berührung zwischen einem Ende der inneren Lage des Elektro
bleches 8 in dem Ring 9 und dem äußeren Umfang 2a der Wicklung 2 das isolie
rende Element beschädigt werden, so daß das Isolationsvermögen der Wicklung
2 und der gewickelten Mäntel 2 beeinträchtigt wird.
Wegen der erwähnten Schwierigkeit, die Querschnittsform der Wicklung 2 mit
dem Innenquerschnitt der gewickelten Mäntel 3 in Übereinstimmung zu halten,
kann es vorkommen, daß der Innendurchmesser des Wickels 7 sich von dem der
um die Wicklungsstege 2b gewickelten Mäntel unterscheidet. In diesem Fall tre
ten in dem den gewickelten Mantel 3 bildenden Elektroblech 8 Restspannungen
auf, die dessen magnetische Eigenschaften beeinträchtigen.
In EP 0 518 565 A1 werden Transformatoren beschrieben, bei denen zur Herstel
lung der Wicklung ebenfalls eine geteilte Wickelform verwendet wird. In einer
Ausführungsform hat die regelmäßig gewickelte Wicklung einen halbkreisförmi
gen Querschnitt. Mindestens zwei rechteckige Spulenträger sind mit ihren Ste
gen Seite an Seite angeordnet, so daß sich die Querschnitte der Wicklungen zu
einem Vollkreis ergänzen, der dann von dem gewickelten Mantel umgeben ist. In
einer anderen Ausführungsform ist nur ein einziger Spulenträger vorgesehen. In
diesem Fall hat die Wicklung einen kreisförmigen Querschnitt.
In US 3 705 372 wird ein Transformator mit mehreren Wicklungen auf einem
gemeinsamen Spulenkern beschrieben. Die Wicklungen haben jeweils einen
rechteckigen Querschnitt, und auch die aus Elektroblechen gebildeten Mäntel,
die die Stege des Spulenträgers umgeben, haben jeweils einen rechteckigen In
nenquerschnitt.
DE 29 14 123 A1 beschreibt einen Transformator, bei dem die Stege des Spulen
trägers einen rechteckigen Außenquerschnitt haben, während der gewickelte
Mantel einen annähernd kreisförmigen Innenquerschnitt aufweist und den
rechteckigen Außenquerschnitt des Steges nur an den Kanten berührt.
Andererseits werden in der veröffentlichten japanischen Gebrauchsmusteranmel
dung JP 54-177 512 U und der japanischen Offenlegungsschrift JP 2-165 610
A Spulenträger beschrieben, um die ein Leiter gewickelt ist und auf denen
gewickelte Mäntel ausgebildet sind. Wie in Fig. 37 und 38 gezeigt ist, offen
bart die erstere Veröffentlichung einen Spulenträger 19, der durch äußere und
innere Rahmen 17 und 18 gebildet wird, die am äußeren Umfang mit Nuten 17a
und 18a zur Bildung von Wicklungen 16A und 16B durch Aufwickeln des Leiters
10 versehen sind. Indessen umfaßt ein in der letzteren Veröffentlichung be
schriebener Transformator, wie in Fig. 39 und 40 gezeigt ist, einen ersten
Spulenträger 23, der durch primäre und sekundäre Rahmen 21 und 22 gebildet
wird, und einen zweiten Spulenträger 24, der den ersten Spulenträger 23 umgibt.
Der Leiter 10 ist in einer vorgegebenen Anzahl von Windungen in Nuten 21a
und 22a des primären Rahmens 21 bzw. des sekundären Rahmens 22 gewickelt,
so daß Wicklungen 25a und 25B gebildet werden. Auf dem äußeren Umfang des
zweiten Spulenträgers 24 sind zwei gewickelte Mäntel 26 vorgesehen. Dieser
Stand der Technik liegt dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie dem Oberbegriff
des unabhängigen Anspruchs 10 zugrunde.
Wenn bei den oben beschriebenen Spulenträgern der Außendurchmesser des
Spulenträgers gleich dem Innendurchmesser der gewickelten Mäntel gemacht
wird, wenn die Wicklung auf dem Spulenträger hergestellt ist, so können die
Wicklung und die gewickelten Mäntel in enge Berührung miteinander gebracht
werden. Beim Aufwickeln des Mantels auf die Wicklung wird dagegen das Elek
troblech durch den Spulenträger von der Wicklung ferngehalten, so daß eine Be
schädigung der Wicklung vermieden wird. Bei der Verwendung der bekannten
Spulenträger ergeben sich jedoch die folgenden Probleme. Da die Nuten 17a, 18a,
21a und 22a einen halbkreisförmigen Querschnitt haben, ist es schwierig, den
Leiter 10 in einer regelmäßig gelegten, dicht gepackten Wicklung aufzuwickeln.
Die Wicklungen 16a, 16B, 25A und 25B sind deshalb unregelmäßig oder "wild"
gewickelt, so daß zwischen den Leiterwindungen zahlreiche Zwischenräume ent
stehen. Die in dem Leiter 10 erzeugte Wärme kann deshalb nicht wirksam abge
führt werden, und es ist nicht möglich, den Temperaturanstieg in der Windung
wirksam zu unterdrücken. Dieses Problem stellt sich besonders bei dem äußeren
Rahmen 17 in Fig. 37 und den primären und sekundären Rahmen 21 und 22
in Fig. 40, da die Weite W ihrer Öffnung kleiner ist als die Breite der Nuten
17A bzw. 21a und 22a, so daß es extrem schwierig ist, die Windungen des Lei
ters 10 geordnet zu legen.
Da außerdem bei diesem Stand der Technik der äußere Umfang des Spulenträ
gers in den Bereichen, die den Wickelsteg für den Mantel bilden, einen kreisför
migen Querschnitt besitzt, ergibt sich beim Wickeln des Mantels eine hohe Rei
bung zwischen dem Spulenträger und dem den Mantel bildenden Elektroblech 8.
Sofern der Durchmesser des in Fig. 35B und 35C gezeigten großen Ringes 9
nicht sehr groß ist, ist es deshalb schwierig, den Spulenträger reibungsarm mit
dem Elektroblech 8 zu umwickeln. Wenn jedoch der Durchmesser des Ringes 9
vergrößert wird, nimmt auch der Größenunterschied zwischen dem Wickel und
dem Ring 9 zu, so daß der Teil des Elektroblechs 8, der über seine Elastizitäts
grenze hinaus verformt wird, größer wird und somit die magnetischen Eigen
schaften des Mantels beeinträchtigt werden.
Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine einfache
und effiziente Herstellung einer regelmäßig gelegten Wicklung zu ermöglichen,
so daß ein Temperaturanstieg in der Wicklung vermieden werden kann und ein
kompakter und leichtgewichtiger Transformator geschaffen werden kann.
Weiterhin soll vermieden werden, daß bei der Herstellung des gewickelten Man
tels unerwünschte Spannungen in dem Elektroblech auftreten oder die Wicklung
beschädigt wird oder die Isolierung zwischen der Wicklung und dem Mantel be
einträchtigt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den in den unabhängigen Patentan
sprüchen angegebenen Merkmalen gelöst.
Erfindungsgemäß sind die Außenflächen der gegenüberliegenden Seitenwände
der zur Aufnahme der Wicklung dienenden Nut des Spulenträgers in den Berei
chen, die die Wickelstege für den gewickelten Mantel bilden, so gekrümmt, daß
sie einen bogenförmigen Querschnitt haben. Die Breite der Nut an ihrer Öffnung
ist aber nicht kleiner ist als die Breite dieser Nut an ihrer Bodenwand, so daß
der die Wicklung bildende Leiterin regelmäßig gepackten Windungen gewickelt
werden kann. Hierdurch wird eine enge Berührung zwischen dem äußeren Um
fang des Spulenträgers und dem gewickelten Mantel erreicht, so daß die in der
regelmäßig gelegten Wicklung erzeugte Wärme wirksam durch den Spulenträger
und den Mantel abgeführt werden kann.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich
aus den Unteransprüchen.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung
näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Transformators ge
mäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 den Transformator aus Fig. 1 in der Draufsicht;
Fig. 3 eine Seitenansicht des Transformators von links in Fig.
1;
Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 2;
Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V in Fig. 2;
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht eines Spulenträgers des
Transformators nach Fig. 1;
Fig. 7 eine perspektivische Explosionsdarstellung des Spulen
trägers nach Fig. 6;
Fig. 8 einen Schnitt längs der Linie VIII-VIII in Fig. 7;
Fig. 9 einen Schnitt längs der Linie IX-IX in Fig. 7;
Fig. 10 ein Diagramm zur Erläuterung der Querschnittsform ei
ner Nut und eines Steges des Spulenträgers nach Fig. 6;
Fig. 11 einen Schnitt durch einen Spulenträger in einem Trans
formator gemäß einer zweiten Ausführungsform der Er
findung;
Fig. 12 eine perspektivische Ansicht eines Spulenträgers in ei
nem Transformator gemäß einem dritten Ausführungs
beispiel der Erfindung;
Fig. 13 einen Schnitt längs der Linie XIII-XIII in Fig. 12;
Fig. 14 eine Detailvergrößerung zu Fig. 13:
Fig. 15 eine perspektivische Ansicht eines Spulenträgers in ei
nem Transformator gemäß einem vierten Ausführungs
beispiel der Erfindung;
Fig. 16 einen Schnitt längs der Linie XVI-XVI in Fig. 15;
Fig. 17 eine Detailvergrößerung zu Fig. 16;
Fig. 18 eine perspektivische Ansicht eines Spulenträgers in ei
nem Transformator gemäß einer fünften Ausführungs
form der Erfindung;
Fig. 19 einen Schnitt längs der Linie XIX-XIX in Fig. 18;
Fig. 20 eine Detailvergrößerung zu Fig. 19;
Fig. 21 einen Grundriß eines Elektrobleches in dem Transforma
tor gemäß Fig. 18;
Fig. 22 einen vergrößerten Schnitt durch ein Detail XXII des
Elektrobleches gemäß Fig. 21;
Fig. 23 einen Elektroblech-Wickel des Transformators nach
Fig. 18 in der Draufsicht;
Fig. 24 eine Seitenansicht des Wickels gemäß Fig. 23;
Fig. 25A und 25B Illustrationen zur Erläuterung der Befestigung eines ge
wickelten Mantels bei dem Transformator nach Fig. 18;
Fig. 26 einen Grundriß eines Elektrobleches gemäß einer ande
ren Ausführungsform;
Fig. 27 einen Schnitt durch ein Detail XXVII des Elektrobleches
nach Fig. 26;
Fig. 28 einen Grundriß eines weiteren Beispiels eines Elektro
bleches;
Fig. 29 einen Schnitt durch eine Einzelheit XXIX des Elektroble
ches nach Fig. 28;
Fig. 30A bis 30F Schnitte durch weitere Beispiele von Zweifach-Spulen
trägern;
Fig. 31A bis 31F Schnitte durch weitere Beispiele von Einzel-Spulenträ
gern;
Fig. 32 eine perspektivische Ansicht eines Spulenträgers in ei
nem Transformator gemäß einer Abwandlung der Ausfüh
rungsform nach Fig. 1;
Fig. 33 eine schematische Ansicht eines herkömmlichen Trans
formators;
Fig. 34 einen Schnitt längs der Linie XXXIV-XXXIV in Fig. 33;
Fig. 35A bis 35D Illustrationen zur Erläuterung der Herstellung eines ge
wickelten Mantels bei dem herkömmlichen Transforma
tor nach Fig. 33;
Fig. 36 einen Schnitt zur Illustration des Aufbaus der Wicklung
des herkömmlichen Transformators nach Fig. 33;
Fig. 37 eine Frontansicht eines herkömmlichen Spulenträgers;
Fig. 38 einen Schnitt längs der Linie XXXVIII-XXXVIII in Fig.
37;
Fig. 39 eine schematische Ansicht eines anderen herkömmli
chen Transformators; und
Fig. 40 einen Schnitt längs der Linie XL-XL in Fig. 39.
In der Zeichnung ist in Fig. 1 bis 5 ein Transformator 30 gemäß einer er
sten Ausführungsform gezeigt. Dieser Transformator 30 besitzt Wicklungen
34A und 34B, die durch Aufwickeln eines Leiters 10 auf einen Spulenträger
31 aus Kunstharz gebildet worden sind, sowie zwei gewickelte Kerne oder
Mäntel 35A und 35B, die um Stege des Spulenträgers 31 gewickelt sind.
Wie in Fig. 6 und 7 gezeigt ist, besitzt der Spulenträger 31 einen recht
eckigen äußeren Rahmen 37 und einen rechteckigen inneren Rahmen 38,
der um so viel kleiner ist als der äußere Rahmen 37, daß er fest in diesen
eingesetzt werden kann. Der äußere Rahmen 37 weist zwei parallele Stege
37a auf, die als Wickelkerne für den gewickelten Mantel dienen, sowie zwei
parallele Jochteile 37b, die die Stege 37a miteinander verbinden und in vor
gegebenem Abstand zueinander halten. Die Stege 37a und die Jochteile 37b
sind geradlinig ausgebildet. Eine Montageöffnung 37c zur Aufnahme des inne
ren Rahmens 38 ist in einem zentralen Bereich des äußeren Rahmens 37
ausgebildet. Der äußere Rahmen 37 ist auf seinem gesamten äußeren Umfang
mit einer U-förmigen ersten Nut 40 für die Wicklung 34A versehen.
Wie in Fig. 8 gezeigt ist, hat die erste Nut 40 eine Öffnung 40a, und sie wird
begrenzt durch eine flache innere Umfangsfläche 40c einer Bodenwand 40b
und zwei flache innere Seitenflächen 40e von gegenüberliegenden Seiten
wänden 40d. Da die innere Umfangsfläche 40c der Bodenwand 40b sich im
wesentlichen rechtwinklig an die inneren Seitenflächen 40e der Seitenwän
de 40d anschließt, hat die erste Nut 40 einen rechteckigen Querschnitt mit
einer von der Bodenwand 40b bis zur Öffnung 40a gleichbleibenden Breite
W1. Im Bereich der Stege 37a ist der Querschnitt jeder der beiden äußeren
Seitenflächen 40f der Seitenwände 40d bogenförmig gekrümmt, und der
Krümmungsradius dieser gekrümmten Seitenflächen 40f ist so gewählt, daß
er gleich dem Innenradius der gewickelten Mäntel 35A und 35B ist.
Der äußere Rahmen 37 hat entgegengesetzte Stirnflächen 37d und 37e. Auf
der Seite der einen Stirnfläche 37d ist jeweils an einer Kante jedes Steges
37a angrenzend an die Montageöffnung 37c eine Ausnehmung 43 mit L-för
migem Querschnitt vorgesehen, in die der innere Rahmen 38 einsetzbar ist,
wie in Fig. 7 und 8 gezeigt ist. Auf der Seite der anderen Stirnfläche 37e
ist dagegen jeweils an einer Kante jedes Steges 37a angrenzend an die Mon
tageöffnung 37c ein Wulst 44 vorgesehen, an den sich der innere Rahmen 38
anlehnen kann, wie in Fig. 8 gezeigt ist. Außerdem ist an einem der Joch
teile 37b durch Einkerbung einer der Seitenwände 40d eine Drahtdurchfüh
rung 42 gebildet.
Der innere Rahmen 38 weist zwei parallele Stege 38a, die als Wickelkerne
für die gewickelten Mäntel dienen, und zwei parallele Jochteile 38b auf, die
die Stege 38a miteinander verbinden und in vorgegebenem Abstand zueinan
der halten. Die Stege 38a und die Jochteile 38b sind geradlinig ausgebildet.
Auf dem gesamten äußeren Umfang des inneren Rahmens 38 ist eine U-för
mige zweite Nut 45 für die Wicklung 34B ausgebildet.
Wie in Fig. 9 gezeigt ist, hat die zweite Nut 45 eine Öffnung 45a, und sie
wird durch eine flache innere Umfangsfläche 45c einer Bodenwand 45b, zwei
erste innere Seitenflächen 45e von gegenüberliegenden Seitenwänden 45d
und zwei zweite innere Seitenflächen 45f der Seitenwände 45d begrenzt. Die
erste innere Seitenfläche 45e der Seitenwand 45d ist unter einem Winkel
von etwa 120° an die innere Umfangsfläche 45c der Bodenwand 45b ange
schlossen, während die zweite innere Seitenfläche 45f der Seitenwand 45d
sich rechtwinklig zu der inneren Umfangsfläche 45c der Bodenwand 45b er
streckt und deshalb mit der ersten inneren Seitenfläche 45f einen Winkel
von etwa 120° bildet. Folglich hat die zweite Nut 45 einen trapezförmigen
oder offenen hexagonalen Querschnitt. Der Abstand zwischen den gegenüber
liegenden inneren Seitenflächen 45f, d. h., die Breite der Öffnung 45a der
zweiten Nut 45 ist gleich der Breite W1 der ersten Nut 40 des äußeren Rah
mens 37 und ist größer als die Breite W2 der zweiten Nut 45 an der inneren
Umfangsfläche 45c der Bodenwand 45b.
Im Bereich der Stege 38a ist der Querschnitt der entgegengesetzten äußeren
Seitenflächen 45g der Seitenwände 45d bogenförmig gekrümmt, und der
Krümmungsradius dieser gekrümmten äußeren Seitenflächen 45g ist so ge
wählt, daß er gleich dem Innenradius der gewickelten Mäntel 35a und 35b
ist. Die Bodenwand 45b hat im Bereich der Stege 38a eine flache äußere Um
fangsfläche 45h.
Der innere Rahmen 38 besitzt entgegengesetzte Stirnflächen 38d und 38e.
Auf der Seite einer Stirnfläche 38d ist an einem äußeren Rand jeder der Ste
ge 38a eine Ausnehmung 49 mit L-förmigem Querschnitt vorgesehen. Auf der
Seite der anderen Stirnfläche 39e ist am äußeren Rand jedes Steges 38a ein
Wulst 50 vorgesehen. Ähnlich wie bei dem äußeren Rahmen 37 ist in einem
der Jochteile 38b des inneren Rahmens 38 durch Einkerbung einer der Sei
tenwände 45d eine Drahtdurchführung 52 gebildet.
Wenn der innere Rahmen 38 so in die Montageöffnung 37c des äußeren
Rahmens 37 eingesetzt wird, daß seine eine Stirnfläche 38d der Stirnfläche
37d des äußeren Rahmens 37 zugewandt ist, wie in Fig. 7 gezeigt ist, so
greifen die Wülste 50 des inneren Rahmens 38 in die Ausnehmungen 43 des
äußeren Rahmens 37 ein, und die Wülste 44 des äußeren Rahmens 37 grei
fen in die Ausnehmungen 49 des inneren Rahmens 38 ein. Auf diese Weise
werden der innere Rahmen 38 und der äußere Rahmen 37 formschlüssig
miteinander verbunden.
Wenn der innere Rahmen 38 in der in Fig. 6 gezeigten Weise in den äuße
ren Rahmen 37 eingesetzt ist, sind die äußeren Seitenflächen 40f der ersten
Nut 40 des äußeren Rahmens 37 mit den äußeren Seitenflächen 45g der
zweiten Nut 45 des inneren Rahmens 38 bündig, so daß sie durchgehende
gekrümmte Oberflächen bilden, deren Krümmungsradius dem vorgegebenen
Innendurchmesser der gewickelten Mäntel 35A und 35B entspricht, wie in
Fig. 5 gezeigt ist. Da außerdem die Breite W1 der ersten Nut 40 des äuße
ren Rahmens 37 gleich der Breite W1 der Öffnung 45a der zweiten Nut 45
ist, haben die ersten und zweiten Nuten 40, 45 zusammen die Querschnitts
form eines U-Stahls, wie in Fig. 5 zu erkennen ist.
Die Geometrie der Stege 37a und 38a und der ersten und zweiten Nuten 40
und 45 der inneren und äußeren Rahmen 37, 38 wird wie folgt bestimmt. In
Fig. 10 hat ein Kreis c1 einen Durchmesser, der gleich dem vorgegebenen
Innendurchmesser der gewickelten Mäntel 35A und 35B ist, während der
Durchmesser eines Kreises c2 um eine für die mechanische Festigkeit und
die elektrische Isolation benötigte minimale Dicke t kleiner ist. Ein regelmä
ßiges Sechseck mit den Eckpunkten a1 bis a6 ist in den inneren Kreis c2
einbeschrieben. Parallele gerade Linien L1 und L2 werden dann so gelegt,
daß sie gegenüber den entgegengesetzten Scheiteln des Kreises c1 nach in
nen um einen Abstand versetzt sind, der gleich der Dicke D der Seitenwände
40d und 45d der ersten und zweiten Nuten 40 und 45 ist, welche Dicke D
entsprechend der gewünschten Festigkeit der Seitenwände 40d und 45d ge
wählt ist. Die Bezugszeichen b1 und b3 bezeichnen Schnittpunkte der gera
den Linie L1 mit dem regelmäßigen Sechseck, und die Bezugszeichen b2 und
b4 bezeichnen die Schnittpunkte der geraden Linie L2 mit diesem regelmä
ßigen Sechseck. Bezugszeichen d1 und d4 bezeichnen die Schnittpunkte der
geraden Linie L1 mit dem Kreis c2, und die Bezugszeichen d2 und d3 be
zeichnen die Schnittpunkte der geraden Linie L2 mit dem Kreis c2. Bezugs
zeichen e1 und e2 bezeichnen die Schnittpunkte einer die Ecken a1 und a4
des Sechsecks verbindenden Geraden mit den geraden Linien L1 und L2.
Ein Sechseck mit den Eckpunkten d1, b1, a6, a5, b2 und d2 wird durch die
ersten und zweiten Nuten 40 und 45 definiert. In diesem Sechseck ent
spricht ein Rechteck d1, e1, e2 und d2 dem Querschnitt der ersten Nut 40,
während ein Sechseck e1, b1, a6, a5, b2 und e2 dem Querschnitt der zwei
ten Nut 45 entspricht.
Da bei der ersten Ausführungsform die Querschnittsformen der ersten und
zweiten Nuten 40 und 45 in der oben beschriebenen Weise bestimmt sind,
nehmen diese ersten und zweiten Nuten 50 und 45 große Flächen innerhalb
der gewickelten Mäntel 35A und 35B ein, wobei jedoch die erforderliche Fe
stigkeit und das erforderliche elektrische Isolationsvermögen des Spulenträ
gers 31 gewährleistet sind.
In Fig. 10 sind mit dem Bezugszeichen f1 und f2 Schnittpunkte des Kreises
c1 mit geraden Linien bezeichnet, die sich von den Punkten d1 und d2 aus
parallel zu der Seite a1-a3 nach außen erstrecken, und mit Bezugszeichen g1
und g2 sind Schnittpunkte des Kreises c1 mit einer geraden Linie bezeich
net, die in geeignetem Abstand parallel zu der Seite a5-a6 verläuft. Der äuße
re Umriß der Stege 37a und 38a ist so gewählt, daß er der durch die Punkte
d1, f1, g1, g2, f2 und d2 definierten Kontur entspricht. Da der Durchmesser
des Kreises c1 gleich dem Innendurchmesser der gewickelten Mäntel 35A
und 35B ist, können die inneren Umfangsflächen der gewickelten Mäntel
35A und 35B und die äußeren Umfangsflächen der Stege 37a und 38a in en
ge Berührung miteinander gebracht werden, indem die Außenkontur der Ste
ge 37a und 38b in der oben beschriebenen Weise gewählt wird.
Die Wicklungen 34A und 34B werden dadurch hergestellt, daß die Leiter 10
in den ersten und zweiten Nuten 40 und 45 um die äußeren und inneren
Rahmen 37 und 38 des Spulenträgers 31 gewickelt werden. Anschlußdrähte
55 sind jeweils mit der Wicklung 34A bzw. 34B verbunden, und am freien En
de jedes Anschlußdrahtes 35 ist eine Druckschweißklemme 56 angebracht.
Die äußeren Umfangsflächen der Wicklungen 34A und 34B in den ersten und
zweiten Nuten 40 und 45 sind jeweils mit isolierenden Elementen 57 über
zogen, wie in Fig. 1 gezeigt ist. Elektrobleche 8 sind um die Stege 37a und
38a gewickelt und bilden die gewickelten Mäntel 35A und 35B.
Der Spulenträger 31, die Wicklungen 34A und 34B und die Mäntel 35A und
35B sind an einem Rahmen 60 befestigt. Dieser Rahmen 60 besitzt eine
Grundplatte 61 mit zwei aufragenden Teilen 61a und ein U-förmiges Befesti
gungselement 62. Das Befestigungselement 62 hat einen langgestreckten Hal
teabschnitt 62a, der mit den äußeren Umfangsflächen der Wicklungen 34A
und 34B in Berührung steht, und zwei Befestigungsabschnitte 62b, die an
entgegengesetzten Enden des Halteabschnitts 62a angebracht sind. Der Spu
lenträger 31, die Wicklungen 34A und 34B und die gewickelten Mäntel 35A
und 35B werden dadurch an der Grundplatte 61 gehalten, daß die Befesti
gungsabschnitte 62b mit Schrauben 63a und 63a an den aufragenden Teilen
61a befestigt werden. Der Rahmen 60 kann jedoch auch anders gestaltet sein.
Beispielsweise kann an dem Rahmen 60 auch ein Klemmenteil vorgesehen
sein, an dem die Druckschweißklemmen 56 fixiert werden können.
Da bei dem Transformator 30 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel die er
ste Nut 40 des äußeren Rahmens 37 des Spulenträgers 31 einen rechtecki
gen Querschnitt hat und die zweite Nut 45 des inneren Rahmens 38 dieses
Spulenträgers eine Querschnittsform nach Art eines U-Stahls hat, können die
die Wicklungen 34A und 34B bildenden Leiter 10 mit Hilfe eines regelmäßi
gen Wickelverfahrens gemäß Fig. 36 dicht gepackt gewickelt werden. Da
bei der ersten Ausführungsform die Breite W1 der ersten und zweiten Nuten
40 und 45 an deren Öffnungen 40a und 45a nicht kleiner ist als die Breite
W1 der ersten Nut 40 an der Bodenwand 40 und die Breite W2 der zweiten
Nut 45 an der Bodenwand 45b, können die die Wicklungen 34A und 34B bil
denden Leiter 10 problemlos nach dem regelmäßigen Wickelverfahren ge
wickelt werden. Da außerdem bei diesem Ausführungsbeispiel die äußeren
Oberflächen 40f und 45g der Seitenwände 40d und 45d der ersten und zwei
ten Nuten 40 und 45 der Stege 37a und 38a so gekrümmt sind, daß ihr
Krümmungsradius dem Innendurchmesser der Mäntel 35A und 35B ent
spricht, werden die Mäntel 35A und 35B in enge Berührung mit dem Spulen
träger 31 gebracht. Die von den die Wicklungen 34A und 34B bildenden Lei
tern 10 erzeugte Wärme kann deshalb wirksam durch den Spulenträger 31
und die gewickelten Mäntel 35A und 35B abgeführt werden, so daß eine aus
gezeichnete Wärmesenke gebildet wird.
Da außerdem bei diesem Ausführungsbeispiel der Spulenträger 31 durch die
getrennten äußeren und inneren Rahmen 37 und 38 gebildet wird und die
Wicklungen 34A und 34B jeweils auf den äußeren und inneren Rahmen ge
wickelt sind, sind die Wicklungen 34A und 34B sehr gut elektrisch voneinan
der isoliert.
Nachfolgend soll das Verfahren zur Herstellung des Transformators 30 erläu
tert werden. Zunächst werden die Leiter 10 jeweils in einer vorgegebenen
Anzahl von Windungen in den ersten und zweiten Nuten 40 und 45 auf die
äußeren und inneren Rahmen 37, 38 gewickelt, so daß die Wicklungen 34A
und 34B gebildet werden. Da die Stege 37a und 38a und die Jochteile 37b
und 38b der äußeren und inneren Rahmen geradlinig ausgebildet sind und
die ersten und zweiten Nuten 40 und 45 so gestaltet sind, daß sie die oben
beschriebenen Querschnittsformen haben, können die Leiter 10 auf einfache
Weise in regelmäßig gelegten Windungen in die Nuten 40 und 45 gewickelt
werden. Anschließend werden die äußeren Umfangsflächen der Wicklungen
34A und 34B mit den isolierenden Elementen 57 überzogen, und der innere
Rahmen 38 wird in den äußeren Rahmen 37 eingesetzt.
Danach werden mit Hilfe des in Fig. 35A bis 35D illustrierten herkömmli
chen Verfahrens die gewickelten Mäntel 35A und 35B hergestellt, indem das
Elektroblech 8 um die Stege 37a und 38a des Spulenträgers 31 gewickelt
wird. Da bei den Stegen 38a des inneren Rahmens 38 die äußere Umfangsflä
che 45h der Bodenwand 45b der zweiten Nut 45 flach ist, ergibt sich eine
verminderte Reibung zwischen dem Elektroblech 8 und dem Spulenträger
31. Da bei dieser Ausführungsform der große Ring 9 gemäß Fig. 35B nur ei
nen kleinen Durchmesser aufzuweisen braucht, kann das von dem Wickel 7
abgezogene Elektroblech 8 um die Stege 37a und 38a gewickelt werden, oh
ne daß das Elektroblech 8 stark verbogen wird, und es können somit Mäntel
35A und 35B mit ausgezeichneten magnetischen Eigenschaften hergestellt
werden.
Da die Wicklungen 34A und 34B in den ersten und zweiten Nuten 40 und 45
des Spulenträgers 31 liegen, kommen sie beim Wickeln der Mäntel 35a und
35B nicht mit dem Wickel 7 in Berührung, so daß das die äußeren Umfangs
flächen der Wicklungen 34A und 34B umgebende isolierende Element 57
nicht beschädigt und die elektrische Isolierung zwischen den Wicklungen
34A und 34B und den gewickelten Mänteln 35A und 35B nicht beeinträch
tigt wird.
Da außerdem an den Stegen 37a und 38a der äußeren und inneren Rahmen
37 und 38 des Spulenträgers 31 die äußeren Seitenflächen 40f und 45g der
Seitenwände 40d und 45d der ersten und zweiten Nuten 40 und 45 so ge
krümmt sind, daß ihr Krümmungsradius dem Innendurchmesser der Mäntel
35A und 35B entspricht, entsteht keine Restspannung in dem die Mäntel
35A und 35B bildenden, um den Spulenträger 31 gewickelten Elektroblech
8, so daß dieses Elektroblech ausgezeichnete magnetische Eigenschaften be
sitzt. Nach der Herstellung der Mäntel 35A und 35B werden die Wicklungen
34A und 34B und die gewickelten Mäntel 35A und 35B lackiert und dann an
dem Rahmen 60 montiert.
Fig. 11 zeigt einen Spulenträger 31 in einem Transformator gemäß einer
zweiten Ausführungsform der Erfindung. Bei diesem Spulenträger 31 hat die
zweite Nut 45 des inneren Rahmens 38 einen rechteckigen Querschnitt.
Wenn die äußeren und inneren Rahmen 37 und 38 zusammengesetzt sind,
bilden somit die ersten und zweiten Nuten 40 und 45 zusammen einen
rechteckigen Querschnitt. In anderer Hinsicht stimmt die zweite Ausfüh
rungsform mit der zuvor beschriebenen ersten Ausführungsform überein.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel wird die Querschnittsform der Stege
37a und 38a der äußeren und inneren Rahmen 37 und 38 und die Form der
ersten und zweiten Nuten 40 und 45 dieser Rahmen wie folgt bestimmt. Die
Querschnittsform der ersten und zweiten Nuten 40 und 45 entspricht einem
Rechteck d1, d2, d3 und d4 in Fig. 10.
Auch bei der zweiten Ausführungsform ist die Form der ersten und zweiten
Nuten 50 und 45 so gewählt, daß die Leiter 10 in dicht und regelmäßig ge
legten Windungen in einem weitestmöglichen Bereich in den gewickelten
Mänteln 35A und 35B angeordnet werden können. Da die äußeren Seitenflä
chen 40f und 45g der Seitenwände 40d und 45d der ersten und zweiten Nu
ten 40 und 45 der Stege 37a und 38a so gekrümmt sind, daß ihr Krüm
mungsradius dem Innendurchmesser der Mäntel 35A und 35B entspricht,
steht die äußere Umfangsfläche des Spulenträgers 31 in enger Berührung
mit der Innenfläche der gewickelten Mäntel 35A und 35B. Die von den Lei
tern 10 erzeugte Wärme wird deshalb wirksam durch den Spulenkörper 31
und die gewickelten Mäntel 35A und 35B abgeführt, so daß selbst bei einem
kompakten Spulenträger 31 eine hervorragende Leistungsfähigkeit erzielt
wird. Da die auf den Spulenträger 31 gewickelten Elektrobleche 8 nicht ver
zogen werden, haben die gewickelten Mäntel 35A und 35B auch ausgezeich
nete magnetische Eigenschaften.
Da weiterhin bei der zweiten Ausführungsform die äußere Umfangsfläche 45h
der Bodenwand 45b der zweiten Nut 45 im Bereich der Stege 38a des inne
ren Rahmens 38 flach ist, ergibt sich eine verminderte Reibung zwischen
dem Elektroblech 8 und dem Spulenträger 31. Folglich wird die Deformation
des Elektrobleches 8 beim Aufwickeln zu den Mänteln 35A und 35B vermin
dert, und somit werden ausgezeichnete magnetische Eigenschaften der Män
tel 35A und 35B erreicht.
Weiterhin kann bei dem zweiten Ausführungsbeispiel vermieden werden, daß
die Isolation zwischen den Wicklungen 34A und 34B und den Mänteln 35A
und 35B bei der Herstellung der Mäntel 35A und 35B durch Berührung der
Wicklungen 34A und 34B mit dem durch das Elektroblech gebildeten Wickel
7 beeinträchtigt wird.
Fig. 12 bis 14 zeigen einen Spulenträger 31 in einem Transformator ge
mäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung. Bei den oben beschriebe
nen ersten und zweiten Ausführungsformen ist der Spulenträger 31 ein soge
nannter Zweifach-Spulenträger, bei dem der innere Rahmen 38 in den äuße
ren Rahmen 37 eingesetzt ist. Bei der dritten Ausführungsform ist der Spu
lenträger 31 dagegen ein sogenannter Einfach-Spulenträger, der durch einen
einzigen Wickelkern gebildet wird. Dieser Spulenträger 31 weist zwei paral
lele geradlinige Stege 31a und zwei geradlinige Jochteile 31b auf, die die Ste
ge 31a miteinander verbinden und in vorgegebenem Abstand zueinander hal
ten. Auf dem gesamten äußeren Umfang des Spulenträgers 31 ist eine U-för
mige Nut 65 ausgebildet. Wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel hat die Nut
65 die Querschnittsform eines U-Stahls, so daß die Leiter 10 innerhalb eines
Querschnittsflächenbereichs, der so groß wie möglich ist, bis hin zum Innen
durchmesser der Mäntel 35A und 35B, in dicht gepackten und regelmäßig
gelegten Windungen in der Nut 65 gewickelt werden können.
Die Nut 65 hat eine Öffnung 65a und eine Bodenwand 65b mit einer flachen
inneren Umfangsfläche 65c. Die innere Seitenfläche jeder Seitenwand 65d
wird durch eine erste innere Seitenfläche 65e, die sich unter einem Winkel
von 120° an die innere Umfangsfläche 65c der Bodenwand 65b anschließt,
und eine zweite innere Seitenfläche 65f gebildet, die sich unter einem Win
kel von 120° an die erste innere Seitenfläche 65e anschließt. Die äußere Sei
tenfläche 65g jeder Seitenwand 65d ist so gekrümmt, daß ihr Krümmungsra
dius dem Innendurchmesser der Mäntel 35A und 35B entspricht, während
die äußere Umfangsfläche 65h der Bodenwand 65b flach ist. Obgleich der
Rahmen 60, die Wicklungen 34A und 34B und die gewickelten Mäntel 35A
und 35B in Fig. 12 bis 14 nicht gezeigt sind, wird der Leiter 10 zur Bil
dung der Wicklung 34B in der Nut 65 auf den Spulenträger gewickelt, und
dann wird die äußere Umfangsfläche der Wicklung 34B mit dem isolierenden
Element 57 überzogen. Anschließend wird der Leiter 10 als Wicklung 34A
um das isolierende Element 57 auf der Wicklung 34B gewickelt, und dann
wird die äußere Umfangsfläche der Wicklung 34A mit dem isolierenden Ele
ment 57 überzogen. Im übrigen entspricht der Aufbau bei dieser dritten Aus
führungsform demjenigen bei der ersten Ausführungsform.
Da auch bei der dritten Ausführungsform die Nut 65 eine Querschnittsform
entsprechend einem U-Stahl hat, können die Leiter 10 dicht und regelmäßig
gepackt in der Nut 65 gewickelt werden. Da der Krümmungsradius der äuße
ren Seitenfläche 65g jeder Seitenwand 65d der Nut 65 in den Stegen 31a
dem Innendurchmesser der gewickelten Mäntel 35A und 35B entspricht,
können die äußere Umfangsfläche des Spulenträgers 31 und die inneren
Umfangsflächen der Mäntel 35A und 35B in enge Berührung miteinander ge
bracht werden. Folglich wird die in den Wicklungen 34A und 34B erzeugte
Wärme über den Spulenträger 31 wirksam an die Mäntel 35A und 35B abge
geben. In den auf den Spulenträger 31 gewickelten Elektroblechen 8 wird
kein Verzug hervorgerufen, so daß die daraus gebildeten Mäntel 35A und 35B
ausgezeichnete magnetische Eigenschaften besitzen.
Weiterhin ist auch bei der dritten Ausführungsform die äußere Umfangsfläche
65h der Bodenwand 65 der Nut 65 flach, so daß die Reibung zwischen dem
Elektroblech 8 und dem Spulenträger 31 bei der Herstellung der gewickel
ten Mäntel 35A und 35B vermindert ist und das Elektroblech 8, das die Män
tel 35A und 35B bildet, ohne verbleibende Restspannung auf den Spulenträ
ger gewickelt werden kann.
Weiterhin kann auch bei der dritten Ausführungsform vermieden werden,
daß die Isolierung zwischen den Wicklungen 34A und 34B und den Mänteln
35A und 35B bei der Herstellung dieser Mäntel durch Berührung der Wick
lungen mit dem Wickel 7 beeinträchtigt wird.
Fig. 15 bis 17 zeigen einen Spulenträger 31 in einem Transformator ge
mäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung. Dieser Spulenträger 31
ist ebenfalls ein Einzel-Spulenträger. Die Nut 65 hat einen rechteckigen
Querschnitt, so daß die Leiter 10 dicht gepackt und regelmäßig in der Nut
65 innerhalb eines weitestmöglichen, bis an den Innendurchmesser der
Mäntel 35A und 35B heranreichenden Querschnittsbereich angeordnet wer
den können. In anderer Hinsicht ist die vierte Ausführungsform mit der drit
ten Ausführungsform identisch.
Fig. 18 bis 20 zeigen einen Spulenträger 31 in einem Transformator ge
mäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung. Ähnlich wie bei der er
sten und zweiten Ausführungsform besitzt dieser Spulenträger 31 einen äu
ßeren Rahmen 37 und einen inneren Rahmen 38, doch sind deren Quer
schnittsformen von denen bei dem ersten Ausführungsbeispiel verschieden.
Außerdem sind in den Stegen 37a und 38a der äußeren und inneren Rahmen
Ausnehmungen 70 und 71 vorgesehen, in die ein vorderers Ende 8b des die
Mäntel 35A und 35B bildenden Elektrobleches einsteckbar ist.
Wie in Fig. 19 und 20 gezeigt ist, ist eine der Seitenwände 40d der er
sten Nut 40, deren Querschnittsform einem U-Stahl entspricht, dünner, und
die äußere Seitenfläche 40h dieser dünnen Seitenwand 40d ist flach. Zwei
Vorsprünge 73 mit rechteckigem Querschnitt verlaufen parallel zueinander
in Längsrichtung über diese flache äußere Seitenfläche 40h. Die äußere Sei
tenfläche 40i der anderen Seitenwand 40d der ersten Nut 40 des äußeren
Rahmens 37 ist dagegen ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform so ge
krümmt, daß ihr Krümmungsradius dem Innendurchmesser der Mäntel 35A
und 35B entspricht. Diese Seitenwand 40d erstreckt sich als eine Abdeckung
40j über die Bodenwand 40b hinaus und liegt außerhalb der Seitenwand 45d
des inneren Rahmens 38. Die äußere Seitenfläche 40k der Abdeckung 40j ist
mit der äußeren Seitenfläche 40i der Seitenwand 40d bündig und so ge
krümmt, daß ihr Krümmungsradius dem Innendurchmesser der Mäntel 35A
und 35B entspricht. An der Innenseite der Abdeckung 40j sind erste, zweite
und dritte flache Oberflächen 401, 40m und 40n vorgesehen, die sich unter
vorgegebenen Winkeln aneinander anschließen und damit an die Außenkon
tur der einen polygonalen Querschnitt aufweisenden Seitenwand 45d des in
neren Rahmens 38 angepaßt sind. In der ersten flachen Oberfläche 401 ist
ein längsverlaufender Schlitz 75 mit rechteckigem Querschnitt ausgebildet.
Bei dem äußeren Rahmen 38 ist eine der Seitenwände 45d der zweiten Nut
45, deren Querschnitt einem U-Stahl entspricht, dünner ausgebildet. Erste,
zweite und dritte flache Oberflächen 45i, 45j und 45k schließen sich unter
vorgegebenen Winkeln aneinander an und bilden so die erwähnte Außenkon
tur dieser dünnen Seitenwand 45d mit polygonalem Querschnitt. Die ersten,
zweiten und dritten flachen Oberflächen 45i, 45j und 45k liegen jeweils an
der ersten, zweiten und dritten flachen Oberfläche 401, 40m bzw. 44n auf der
Innenseite der Abdeckung 40j an, so daß die Abdeckung 40j des äußeren
Rahmens 37 und die Seitenwand 45d des inneren Rahmens 38 eng zusam
mengehalten werden. Auf der ersten flachen Oberfläche 45i der Seitenwand
45d ist ein längsverlaufender Vorsprung 76 mit rechteckigem Querschnitt
ausgebildet, der in den Schlitz 75 eingreift, so daß der äußere Rahmen 37
und der innere Rahmen 38 im zusammengesetzten Zustand formschlüssig an
einander fixiert werden.
Die äußere Seitenfläche 451 der anderen Seitenwand 45d der zweiten Nut 45
des inneren Rahmens 38 ist dagegen ähnlich wie bei dem ersten Ausfüh
rungsbeispiel so gekrümmt, daß ihr Krümmungsradius dem Innendurchmes
ser der Mäntel 35A und 35B entspricht. Diese Seitenwand 45d erstreckt sich
als eine Abdeckung 45m über die Öffnung 45a hinaus, so daß die Abdeckung
45m außen an der Seitenwand 40d des äußeren Rahmens 37 anliegt. Die äu
ßere Seitenfläche 45n der Abdeckung 45m ist so gekrümmt, daß ihr Krüm
mungsradius dem Innendurchmesser der Mäntel 35A und 35B entspricht,
während die innere Seitenfläche 45p der Abdeckung 45m flach ist. Auf die
ser inneren Seitenfläche 45p sind jedoch zwei langgestreckte, parallel zuein
ander in Längsrichtung verlaufende Schlitze 78 mit rechteckigem Quer
schnitt ausgebildet, die die Vorsprünge 73 an der äußeren Seitenfläche 40h
der Seitenwand 40d des äußeren Rahmens 37 aufnehmen.
Aufgrund der beschriebenen Querschnittsformen der Stege 37a und 38a der
äußeren und inneren Rahmen 37 und 38 ergibt sich bei dieser fünften Aus
führungsform eine gute Isolation zwischen den in der zweiten Nut 45 des in
neren Rahmens 38 liegenden Leitern 10 und dem Elektroblech 8, das die
Mäntel 35A und 35B bildet. An der Stelle, an der die eine Seitenwand 40d
des äußeren Rahmens 37 und die Abdeckung 45m des inneren Rahmens 38
miteinander verbunden sind, verläuft die Fuge S zwischen den äußeren und
inneren Rahmen 37 und 38 kontinuierlich von einer Leiterwindung 10-1 der
Wicklung 34B, die in der zweiten Nut 45 des inneren Rahmens 38 der Öff
nung 45a am nächsten liegt, zur inneren Umfangsfläche des gewickelten
Mantels 35A, wobei ihr Querschnitt einem Polygonzug mit Punkten S1 bis
S11 entspricht. In entsprechender Weise erstreckt sich an der Stelle, an der
die Abdeckung 40j des äußeren Rahmens 37 mit der einen Seitenwand 45d
des inneren Rahmens 38 zusammengefügt ist, eine Fuge S' zwischen den äu
ßeren und inneren Rahmen 37 und 38 kontinuierlich von der am nächsten
gelegenen Leiterwindung 10-2 in der Öffnung 45a der zweiten Nut 45 des in
neren Rahmens 38 zur inneren Umfangsfläche des gewickelten Mantels 35A
und bildet dabei im Querschnitt einen Polygonzug mit Punkten S1' bis S9'.
Falls die äußere Oberfläche der Wicklung 34B in der zweiten Nut 45 des in
neren Rahmens 38 nicht mit dem isolierenden Element überzogen ist, ste
hen die Wicklung 34B und der Mantel 35A über schmale Spalte an den Fugen
S und S' miteinander in Verbindung. Wenn Wasser oder Staub in diese
schmalen Spalte eindringt, wird deshalb die Isolation zwischen den Wicklun
gen 34A und 34B und den Mänteln 35A und 35B beeinträchtigt, so daß der
Transformator nicht die gewünschte Leistungsfähigkeit aufweist. Da jedoch
die Fugen S und S' zwischen den inneren und äußeren Rahmen 37 und 38
bei dieser Ausführungsform labyrinthartig verlaufen und somit eine größere
Länge besitzen, wird das Isolationsvermögen verbessert. Bei diesem Ausfüh
rungsbeispiel haben die Fugen S und S' im Vergleich zur Außenkontur der äu
ßeren und inneren Rahmen 37 und 38 und im Vergleich zur Dicke der Sei
tenwände 40d und 45d der ersten und zweiten Nuten 40 und 45 eine sehr
große Länge. Folglich wird auch dann eine gute Isolierung erreicht, wenn die
Wicklungen 34A und 34B nicht mit isolierenden Elementen überzogen sind.
Gemäß einer Norm für Transformatoren wird ein gewisser Kriechabstand
verlangt, der definiert ist durch die Entfernung zwischen dem Leiter (aktiver
Teil), der die Wicklung bildet, und dem Elektroblech, das den gewickelten
Mantel bildet, auf der kein isolierendes Element wie etwa Kunststoff, son
dern nur Luft vorhanden ist. Allgemein darf dieser Kriechabstand bei Trans
formatoren nicht kleiner als ein bestimmter Wert sein. Da bei der fünften
Ausführungsform die Fugen S und S' labyrinthartig verlaufen, können selbst
bei kleinen äußeren Abmessungen der inneren und äußeren Rahmen 37 und
38 hinreichend lange Kriechabstände gewährleistet werden.
In den Stegen 37a des äußeren Rahmens 37 ist die längsverlaufende V-förmi
ge Ausnehmung 70 an der äußeren Umfangsfläche 40i derjenigen Seiten
wand 40d ausgebildet, die mit der Abdeckung 40j versehen ist. Eine im we
sentlichen auf die Mitte des Steges 37a, d. h. im wesentlichen senkrecht zur
äußeren Umfangsfläche 40i des Steges 37 gerichtete flache Anschlagfläche
70a befindet sich in der durch den Pfeil R angegebenen Aufwickelrichtung
der gewickelten Mäntel 35A und 35B auf die Stege 37a auf der stromabwärti
gen Seite der Ausnehmung 70. In der Ausnehmung 70 schließt sich eine fla
che Schrägläche 70b unter einem vorgegebenen Winkel an die Anschlagflä
che 70a an.
An den Stegen 38a des inneren Rahmens 38 ist die längsverlaufende V-för
mige Ausnehmung 71 an der äußeren Umfangswand 451 derjenigen Seiten
wand 45d angebracht, die mit der Abdeckung 45m versehen ist. Die Ausneh
mung 71 liegt der Ausnehmung 70 in bezug auf die Mitte des gewickelten
Mantels 35A diametral gegenüber und ist symmetrisch zu dieser ausgebildet.
Die Ausnehmung 71 des inneren Rahmens 38 hat eine im wesentlichen auf
die Mitte des Steges 38a gerichtete Anschlagfläche 71a und eine flache
Schrägläche 71b, die sich unter einem vorgegebenen Winkel an die An
schlagfläche 71a anschließt. Die Positionen der Anschlagfläche 71a und der
Schrägläche 71b der Ausnehmung 71 sind denen der Anschlagfläche 70a und
der Schrägläche 70b der Ausnehmung 70 in dem äußeren Rahmen 37 entge
gengesetzt. Somit befindet sich die Schrägläche 71b in Wickelrichtung ge
mäß dem Pfeil R auf der stromabwärtigen Seite der Ausnehmung 71. Die Aus
nehmungen 70 und 71 haben vorzugsweise eine Tiefe von etwa 1 mm.
Bei dem fünften Ausführungsbeispiel hat das vordere Ende 8b des die zylin
drischen gewickelten Mäntel 35A und 35B bildenden Elektrobleches 8 einen
dreieckigen Grundriß, der sich in der Breite zum Ende hin allmählich ver
jüngt, wie in Fig. 21 gezeigt ist. Außerdem ist die Spitze am vorderen Ende
8b im wesentlichen rechtwinklig abgewinkelt, so daß ein Eingriffsteil 8c ge
bildet wird. Die Dicke g des Eingriffsteils 8c ist kleiner als die Tiefe der Aus
nehmungen 70 und 71. Das rückwärtige Ende 8a des Elektrobleches 8 ist
trapezförmig verjüngt. Gemäß Fig. 23 und 24 wird das Elektroblech 8 so
zu dem Wickel 7 gewickelt, daß das vordere Ende 8b mit dem Eingriffsteil 8c
sich am inneren Umfang und das rückwärtige Ende Sa am äußeren Umfang
des gewickelten Mantels 35A bzw. 35B befindet.
Wenn das Elektroblech 8 mit den in Fig. 35A bis 35B gezeigten Verfah
rensschritten auf die Stege 37a und 38a aufgewickelt worden ist, so kommt
der Eingriffsteil 8c mit der Oberfläche des Steges 37a in Berührung, wie in
Fig. 25A gezeigt ist. Wenn dann die Mäntel 35A und 35B in Richtung des
Pfeiles T in Fig. 25A gedreht werden, fällt der Eingriffsteil 8c in die Aus
nehmung 70 ein, wie in Fig. 25B gezeigt ist, so daß die Drehung des ge
wickelten Mantels 35A bzw. 35B relativ zu den Stegen 37a und 38a durch
den Eingriff des Eingriffsteils 8c in die Ausnehmung 70 verhindert wird und
somit die Mäntel 35A und 35B auf den Stegen 37a und 38a fixiert werden.
Bei dem fünften Ausführungsbeispiel können somit die Mäntel 35A und 35B
einfach dadurch an den Stegen 37a und 38a befestigt werden, daß diese
Mäntel um die Stege 37a und 38a gedreht werden. Hierdurch wird eine be
sonders rationelle Herstellung ermöglicht. Wenn der Eingriffsteil 8c in die
Ausnehmung 70 eingreift, wie oben beschrieben wurde, sind die Mäntel 35A
und 35B an einer Drehung relativ zu den Stegen 37a und 38b gehindert, so
daß sie mit den Stegen 37a und 38a in enger Berührung gehalten werden.
Sofern das die Mäntel 35A und 35B bildende Elektroblech 8 in der dem Pfeil
R entgegengesetzten Richtung, das heißt, in Richtung des Pfeils T gewickelt
ist, so wird der Eingriffsteil 8c des Elektrobleches 8 mit der Ausnehmung 71
in Eingriff gebracht. Wenn die Mäntel 35A und 35B auf die Stege aufgewickelt
worden sind, fällt in diesem Fall der Eingriffsteil 8c in die Ausnehmung 71
ein, wenn die Mäntel in Richtung des Pfeiles R gedreht werden.
Der Eingriffsteil 8c kann abweichend von Fig. 21 und 22 auch so gestaltet
sein, daß das Elektroblech 8 am vorderen Ende 8b ein Stück weit in Rich
tung seiner Breite vorspringt. Zum Beispiel zeigen Fig. 26 und 27 eine
Ausführungsform, bei der das vordere Ende 8b des Elektrobleches 8 ein kur
zes Stück umgefaltet ist, so daß ein doppellagiges Ende gebildet wird. Der
durch diesen doppellagigen Abschnitt gebildete Eingriffsteil 8c wird dann
mit den Ausnehmungen 70 und 71 der Stege 37a und 38a in Eingriff ge
bracht. Weiterhin zeigen Fig. 28 und 29 eine Ausführungsform, bei der an
der Spitze des freien Endes 8b des Elektrobleches 8 durch Stanzen und Her
ausdrücken eines kreisförmigen Vorsprungs ein Eingriffsteil 8c gebildet
wird, der mit den Ausnehmungen 70 und 71 der Stege in Eingriff gebracht
wird. In anderer Hinsicht ähnelt die fünfte Ausführungsform der eingangs be
schriebenen ersten Ausführungsform.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen be
schränkt, sondern kann auf verschiedene Weise abgewandelt werden. Zu
nächst sind die Querschnittsformen der Stege 37a, 38a und 31a nicht auf die
beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Bei dem Zweifach-Spulen
träger mit dem inneren Rahmen 37 und dem äußeren Rahmen 38 können
die Stege 37a und 38a beispielsweise die in Fig. 30A bis 30F gezeigten
Querschnittsformen haben. In Fig. 30A hat jede der ersten und zweiten Nu
ten 40 und 45 die Querschnittsform eines U-Stahls ähnlich wie bei dem er
sten Ausführungsbeispiel, doch ist die äußere Seitenfläche 45h der Boden
wand 45b der zweiten Nut 45 des äußeren Rahmens 38 gekrümmt, so daß
sie einen bogenförmigen Querschnitt besitzt. In Fig. 30B hat jede der ersten
und zweiten Nuten 40 und 45 einen rechteckigen Querschnitt ähnlich wie
bei dem zweiten Ausführungsbeispiel, doch ist hier die äußere Umfangsfläche
45h der Bodenwand 45b der zweiten Nut 45 des inneren Rahmens 38 ge
krümmt, so daß sie einen bogenförmigen Querschnitt besitzt.
In Fig. 30C bildet der Querschnitt der zweiten Nut 45 des inneren Rahmens
38 einen ersten rechteckigen Bereich 80a angrenzend an die Bodenwand
45b und einen zweiten rechteckigen Bereich 80b angrenzend an die Öffnung
45a. Dieser zweite rechteckige Bereich hat eine größere Breite als der sich
unmittelbar anschließende erste rechteckige Bereich 80a, und die erste Nut
40 des äußeren Rahmens 37 hat einen rechteckigen Querschnitt mit einer
Breite, die mit derjenigen des zweiten rechteckigen Bereichs 80b des inne
ren Rahmens 38 übereinstimmt. In Fig. 30D bildet der Querschnitt der
zweiten Nut 45 des inneren Rahmens 38 erste, zweite und dritte rechteckige
Bereiche 81a, 81b und 81c, die in dieser Reihenfolge von der Bodenwand
45b zur Öffnung 45a stufenweise breiter werden, während die erste Nut 40
des äußeren Rahmens 37 einen rechteckigen Querschnitt besitzt, dessen
Breite gleich derjenigen des dritten rechteckigen Bereichs 81c ist. Die Quer
schnittsformen der ersten und zweiten Nuten 40 und 45 in Fig. 30e sind
identisch mit denjenigen in Fig. 30c, doch ist in Fig. 30e die äußere Um
fangsfläche 45h der Bodenwand 45b der zweiten Nut 45 gekrümmt, so daß
sie einen bogenförmigen Querschnitt besitzt. In entsprechender Weise unter
scheidet sich die Ausführungsform nach Fig. 30F von derjenigen nach Fig.
30D.
Im Fall eines Einfach-Spulenträgers kann der Steg 31a die in Fig. 31A bis
31F gezeigten Querschnittsformen haben. In Fig. 31A hat die Nut 65 die
Querschnittsform eines U-Stahls ähnlich wie bei dem dritten Ausführungsbei
spiel, doch ist die äußere Umfangsfläche 65h der Bodenwand 65b der Nut 65
gekrümmt, so daß sie einen bogenförmigen Querschnitt besitzt. Die Ausfüh
rungsform nach Fig. 31B unterscheidet sich in entsprechender Weise von
der vierten Ausführungsform durch einen bogenförmigen Querschnitt der äu
ßeren Umfangsfläche 65h der Bodenwand 65b. In Fig. 31 C bildet der Quer
schnitt der Nut 65 einen ersten rechteckigen Bereich 82a angrenzend an die
Bodenwand 45b und einen zweiten rechteckigen Bereich 82b angrenzend an
die Öffnung 65a. Der zweite rechteckige Bereich 82b ist breiter als der sich
unmittelbar anschließende erste rechteckige Bereich 82a. In Fig. 31D bildet
der Querschnitt der Nut 65 erste, zweite und dritte rechteckige Bereiche
83a, 83b und 83c, deren Breite in dieser Reihenfolge stufenweise von der Bo
denwand 65b zur Öffnung 65a zunimmt. Die Querschnittsform der Nut 65
nach Fig. 31E unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 31C nur da
durch, daß die Bodenwand 65b eine gekrümmte äußere Umfangsfläche 65h
besitzt. In entsprechender Weise unterscheidet sich die Querschnittsform
nach Fig. 31F von derjenigen nach Fig. 31D.
Die Nuten 40, 45 und 65 des Spulenträgers 61 können in verschiedener Wei
se modifiziert werden und können irgendeine Form haben, die es gestattet,
den Leiter 10 nach dem regelmäßigen Wickelverfahren gemäß Fig. 36 auf
zuwickeln, und bei denen die Breite der Nuten 40, 45 und 65 von der Boden
wand 40b, 45b bzw. 65b zur Öffnung 40a, 45a bzw. 65a gleich bleibt oder zu
nimmt.
Weiterhin kann gemäß Fig. 32 der äußere Rahmen 37 des Spulenträgers 31
nach der ersten Ausführungsform mit einer Trennplatte 70 versehen sein,
die die erste Nut 40 in ihrer Breite in zwei Abteile X1 und X2 unterteilt. In
diesem Fall können verschiedene Wicklungen in den Abteilen X1 und X2 un
tergebracht und zuverlässig gegeneinander isoliert werden. Eine entspre
chende Trennplatte kann auch in der zweiten Nut 45 des inneren Rahmens
38 oder in der Nut 65 des Einfach-Spulenträgers vorgesehen sein.
Nachfolgend sollen die Vorteile und Wirkungen der erfindungsgemäßen Maß
nahmen noch einmal zusammenfassend dargestellt werden. Da die äußere
Seitenfläche jeder der entgegengesetzten Seitenwände der Nut im Bereich
der Stege so gekrümmt ist, daß sie einen bogenförmigen Querschnitt besitzt,
können die gewickelten Mäntel in enge Berührung mit dem äußeren Umfang
des Spulenträgers gebracht werden, so daß die von der Wicklung erzeugte
Wärme wirksam über den Spulenträger und die gewickelten Mäntel abge
führt werden kann.
Da weiterhin die äußere Seitenfläche jeder Seitenwand der Nut im Bereich
der Stege einen Krümmungsradius besitzt, der gleich dem Innenradius der
gewickelten Mäntel ist, wird eine enge Berührung zwischen dem äußeren
Umfang des Spulenträgers und den gewickelten Mänteln sichergestellt, so
daß die in der Wicklung erzeugte Wärme noch wirksamer abgeführt werden
kann. Hierdurch wird die Temperaturerhöhung in der Wicklung weiter redu
ziert, und der Transformator kann noch kompakter hergestellt werden. Da
außerdem der Innendurchmesser der gewickelten Mäntel präzise auf einen
gewünschten Wert eingestellt werden kann, treten keine Restspannungen in
den Elektroblechen auf, die die gewickelten Mäntel bilden, und folglich wer
den die magnetischen Eigenschaften des Mantels verbessert.
Wenn die äußere Umfangsfläche der Bodenwand der Nut flach ist, wird die
Reibung zwischen dem Elektroblech und dem Spulenträger beim Aufwickeln
des Elektrobleches auf den Spulenträger vermindert, so daß der Durchmes
ser eines im Zuge des Aufwickelvorgangs gebildeten großen Ringes verringert
werden kann und folglich das Elektroblech ohne große Verformung auf die
Stege des Spulenträgers aufgewickelt werden kann. Auch dies trägt zur Ver
besserung der magnetischen Eigenschaften des Mantels bei.
Wenn die Breite der Öffnung der Nut nicht kleiner ist als die Breite der
Bodenwand der Nut, kann der Leiter auf einfache Weise nach einem regelmä
ßigen Wickelverfahren und somit dicht gepackt in der Nut auf den Spulenträ
ger gewickelt werden, so daß die in der Wicklung erzeugte Wärme noch
wirksamer über den Spulenträger an die gewickelten Mäntel abgegeben wer
den kann.
Wenn die Nut die Querschnittsform eines U-Stahls hat, bei der die Boden
wand der Nut sich unter einem Winkel von 120° an die unteren Abschnitte
der Seitenwände anschließt, so wird das regelmäßige Aufwickeln des Leiters
in dicht gepackten Windungen erleichtert, und die Wicklung kann eine große
Fläche innerhalb des Innendurchmessers der gewickelten Mäntel einneh
men.
Wenn die Nut einen rechteckigen Querschnitt besitzt, kann der die Wicklung
bildende Leiter ebenfalls auf einfache Weise dicht gepackt in der Nut unter
gebracht werden und eine große Fläche innerhalb des Innendurchmessers
der gewickelten Mäntel einnehmen.
Wenn der Spulenträger durch Zusammensetzen eines inneren Rahmens und
eines äußeren Rahmens hergestellt wird, kann die elektrische Isolation zwi
schen den auf den äußeren und den inneren Rahmen gewickelten Wicklun
gen verbessert werden.
Wenn die Fuge zwischen den äußeren und inneren Rahmen des Spulenträ
gers im Querschnitt einen Polygonzug oder ein Labyrinth bildet, können
durch Eindringen von Wasser oder Staub in den an dieser Fuge gebildeten
Spalt verursachte Kurzschlüsse zwischen der Wicklung auf dem inneren Rah
men und dem gewickelten Mantel vermieden werden, und somit wird die
elektrische Isolierung zwischen der Wicklung auf dem inneren Rahmen und
dem Mantel verbessert. Diese Maßnahme ist auch unabhängig von den Merk
malen des Anspruchs 1 von Vorteil.
Die geradlinige Ausbildung der Stege und der Jochteile des Spulenträgers er
leichtert das Herstellen der Wicklung in der Nut.
Wenn in den Stegen des Spulenträgers jeweils eine Ausnehmung für den Ein
griffsteil an dem Elektroblech vorgesehen ist, kann ein Verdrehen der ge
wickelten Mäntel auf ihren jeweiligen Stegen verhindert werden, und die
Mäntel können zuverlässig in enger Anlage auf den Stegen befestigt werden,
so daß eine wirksame Wärmeabfuhr und ausgezeichnete magnetische Eigen
schaften der die Mäntel bildenden Elektrobleche gewährleistet sind. Indem
der Mantel nach dem Aufwickeln auf den Steg gedreht wird, bis der Ein
griffsteil in die zugehörige Ausnehmung einfällt, läßt sich der Mantel einfach
und auf rationelle Weise sicher und drehfest auf dem Steg befestigen. Diese
Maßnahme ist auch unabhängig von den Merkmalen des Anspruchs 1 von
Vorteil.
Claims (19)
1. Transformator (30) mit:
- 1. einem Spulenträger (31), der zwei Stege (37a, 38a; 31a) und zwei die Stege verbindende und in vorgegebenem Abstand zueinander haltende Jochteile (37b, 38b; 31b) aufweist und auf seinem gesamten äußeren Umfang mit einer Nut (40, 45; 65) versehen ist,
- 2. einer Wicklung (34A, 34B), die durch Aufwickeln eines Leiters (10) in einer vorgegebenen Anzahl von Windungen in der Nut (40, 45; 65) des Spulenträgers (31) gebildet ist, und
- 3. zwei gewickelten Mänteln (35A, 35B), die durch Aufwickeln je eines Elektro bleches (8) in einer vorgegebenen Anzahl von Windungen auf jeden der Stege (37a, 38a; 31a) des Spulenträgers (31) gebildet sind,
- 4. wobei die äußere Seitenfläche (40f, 45g; 65g) jeder der gegenüberliegenden Seitenwände (40d, 45d; 65d) der Nut (40, 45; 65) in den Stegen (37a, 38a; 31a) so gekrümmt ist, daß sie einen bogenförmigen Querschnitt besitzt,
2. Transformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere
Seitenfläche (40f, 45g; 65g) jeder der Seitenwände der Nut (40, 45; 65) in den
Stegen (37a, 38a; 31a) einen Krümmungsradius besitzt, der gleich dem Innenra
dius der gewickelten Mäntel (35A, 35B) ist.
3. Transformator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
in bezug auf die Nut nach außen weisende Umfangsfläche (37c, 45h; 65h) der
Bodenwand (40b, 45b; 65b) der Nut (40, 45; 65) in den Stegen (37a, 38a; 31a)
flach ist.
4. Transformator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich
net, daß die Nut (45; 65) einen trapezförmigen oder sechseckigen Querschnitt
besitzt, bei dem sich die Seitenwände (45d; 65d) jeweils unter einem Winkel von
etwa 120° an die Bodenwand (45b; 65b) anschließen.
5. Transformator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich
net, daß die Nut (45; 65) einen rechteckigen Querschnitt besitzt.
6. Transformator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Spulenträger (31) einen äußeren Rahmen (37) und einen in
neren Rahmen (38) besitzt, die jeweils einen Teil der Stege (37a, 38a) und einen
Teil der Jochteile (37b, 38b) bilden, daß der äußere Rahmen (37) auf seinem ge
samten äußeren Umfang mit einer ersten Nut (40) versehen ist, die eine erste
Wicklung (34A) aufnimmt, und daß der innere Rahmen (38) auf seinem gesam
ten äußeren Umfang mit einer zweiten Nut (45) versehen ist, die eine zweite
Wicklung (34B) aufnimmt, und so in den äußeren Rahmen (38) eingesetzt ist,
daß die zweite Nut (45) von der ersten Nut (40) des äußeren Rahmens umgeben
ist.
7. Transformator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fuge (S.
S') zwischen den äußeren und inneren Rahmen (37, 38) ein Labyrinth bildet.
8. Transformator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Stege (37a, 38a; 31a) und die Jochteile (37b, 38b; 31b) jeweils
geradlinig sind und zusammen ein Rechteck bilden.
9. Transformator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Elektrobleche (8), die jeweils einen der gewickelten Mäntel
(35A, 35B) bilden, an einem Ende (8b) einen Eingriffsteil (8c) aufweisen, der in
eine Ausnehmung (70, 71) des Steges (37a, 38a) eingreift.
10. Spulenträger (31) mit zwei Stegen (37a, 38a; 31a), die jeweils einen durch
Aufwickeln eines Elektrobleches (8) in einer vorgegebenen Anzahl von Windun
gen auf den betreffenden Steg gebildeten Mantel (35A, 35B) tragen, und zwei
Jochteilen (37b, 38b; 31b), die die Stege miteinander verbinden und in vorgege
benem Abstand zueinander halten, und mit einer auf dem gesamten äußeren
Umfang des Spulenträgers ausgebildeten Nut (40, 45; 65) zur Aufnahme einer
Wicklung (34A, 34B), bei dem die äußeren Seitenflächen (40f, 45g; 65g) jeder der
entgegengesetzten Seitenwände (40d, 45d; 65d) der Nut (40, 45; 65) in den Ste
gen (37a, 38a, 31a) so gekrümmt sind, daß sie einen bogenförmigen Querschnitt
besitzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (W1) der Nut (40, 45; 65) an
ihrer Öffnung (40a, 45a; 65a) nicht kleiner ist als die Breite (W2) dieser Nut an
ihrer Bodenwand (40b, 45b; 65b), und daß ein die Wicklung (34A, 34B) bildender
Leiter (10) in regelmäßig gepackten Windungen gewickelt ist.
11. Spulenträger nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere
Seitenfläche (40f, 45g; 65g) jeder der Seitenwände der Nut (40, 45; 65) in den
Stegen (37a, 38a; 31a) einen Krümmungsradius besitzt, der gleich dem Innenra
dius der gewickelten Mäntel (35A, 35B) ist.
12. Spulenträger nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die
in bezug auf die Nut nach außen weisende Umfangsfläche (37c, 45h; 65h) der
Bodenwand (40b, 45b; 65b) der Nut (40, 45; 65) in den Stegen (37a, 38a; 31a)
flach ist.
13. Spulenträger nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeich
net, daß die Nut (45; 65) einen trapezförmigen oder sechseckigen Querschnitt
besitzt, bei dem sich die Seitenwände (45d; 65d) jeweils unter einem Winkel von
etwa 120° an die Bodenwand (45b; 65b) anschließen.
14. Spulenträger nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeich
net, daß die Nut (45; 65) einen rechteckigen Querschnitt besitzt.
15. Spulenträger nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeich
net, daß er einen äußeren Rahmen (37) und einen inneren Rahmen (38) besitzt,
die jeweils einen Teil der Stege (37a, 38a) und einen Teil der Jochteile (37b, 38b)
bilden, daß der äußere Rahmen (37) auf seinem gesamten äußeren Umfang mit
einer ersten Nut (40) zur Aufnahme einer ersten Wicklung (34A) versehen ist und
daß der innere Rahmen (38) auf seinem gesamten äußeren Umfang mit einer
zweiten Nut (45) zur Aufnahme einer zweiten Wicklung (34B) versehen ist und
so in den äußeren Rahmen (38) eingesetzt ist, daß die zweite Nut (45) von der
ersten Nut (40) des äußeren Rahmens umgeben ist.
16. Spulenträger nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Fuge (S,
S') zwischen den äußeren und inneren Rahmen (37, 38) ein Labyrinth bildet.
17. Spulenträger nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeich
net, daß die Stege (37a, 38a; 31a) und die Jochteile (37b, 38b; 31b) jeweils ge
radlinig sind und zusammen ein Rechteck bilden.
18. Spulenträger nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeich
net, daß die Stege (37a, 38a) jeweils eine Ausnehmung (70, 71) zur Aufnahme ei
nes Eingriffsteils (8c) an einem Ende (8b) eines den gewickelten Mantel (35A,
35B) bildenden Elektrobleches (8) aufweisen.
19. Gewickelter Mantel (35A, 35B) für einen Transformator nach einem der An
sprüche 1 bis 9 oder einen Spulenträger nach einem der Ansprüche 10 bis 18, in
der Form eines zylindrischen Körpers, der durch eine vorgegebene Anzahl von
Windungen eines aufgewickelten Elektrobleches (8) gebildet wird, dadurch
gekennzeichnet, daß an einem Ende (8b) des Elektrobleches an dessen innerem
Umfang ein in Richtung der Dicke des Elektrobleches vorspringender Eingriffs
teil (8c) vorgesehen ist.
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