DE20013611U1

DE20013611U1 - Leiteranordnung

Info

Publication number: DE20013611U1
Application number: DE20013611U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1999-09-30
Filing date: 2000-08-02
Publication date: 2001-02-22
Anticipated expiration: 2010-08-03

Description

1999 G 04177 DE

Beschreibung
Leiteranordnung

Die Erfindung betrifft eine Leiteranordnung mit einem Wicklungsleiter, der in einem Kontaktbereich mit einem quer zur Längsrichtung des Wicklungsleiters ausgerichteten Anschlußleiter elektrisch leitend verbunden ist, wobei mit dem Anschlußleiter in einer HauptStromrichtung ein Strom führbar ist und der Anschlußleiter in der Hauptstromrichtung in eine Anzahl von elektrisch gegeneinander isolierte Anschlußteilleitern geteilt ist.

Eine solche Leiteranordnung ist aus der DE 44 33 700 Al bekannt. Die bekannte Leiteranordnung dient dem elektrischen Anschluß einer aus dem Wicklungsleiter gebildeten Wicklung eines Leistungstransformators. Dort sind der Wicklungsleiter und der Anschlußleiter als Teile eines einstückigen Bandleiters ausgebildet, wobei der Teil des Bandleiters, der den Anschlußleiter bildet einerseits von einem Ende des Bandleiters und andererseits von dem Kontaktbereich begrenzt ist, an dem der Anschlußleiter mit dem Wicklungsleiter verbunden ist. Der den Anschlußleiter bildende Teil des Bandleiters ist mehrfach längs geschlitzt, so daß er dort in eine Mehrzahl von Anschlußteilleitern in Form von nahezu gleich breiten fahnenartigen Streifen geteilt ist. Die fahnenartigen Streifen sind so umgefaltet, daß sie jeweils senkrecht zur Längsrichtung des Wicklungsleiters und passend übereinander liegend zu einem Leiterstapel ausgerichtet sind. Zwischen den 0 Streifen sind Isolationsfolien angeordnet, so daß die Streifen elektrisch gegeneinander isoliert sind. Über den so als Leiterstapel ausgeführten Anschlußleiter, ist ein elektrischer Strom zum und vom Wicklungsleiter führbar.

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Die Aufteilung des Anschlußleiters in die Anschlußteilleiter soll eine Vergleichmäßigung einer sich bei einem Wechselstrom einstellenden Stromdichteverteilung bewirken und die Verluste durch im Anschlußleiter aufgrund des Wicklungsmagnetfeldes induzierte Wirbelströme gering halten.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine Leiteranordnung der eingangs genannten Art anzugeben, bei der im Betrieb die elektrischen Verluste verringert sind.

Die Lösung der Aufgabe gelingt mit einer Leiteranordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 erfindungsgemäß dadurch, daß der Wicklungsleiter in einem an den Kontaktbereich angrenzenden Leiterabschnitt quer zur Hauptstromrichtung des Anschlußleiters in nebeneinander angeordnete, elektrisch gegeneinander isolierte Wicklungsteilleiter geteilt ist, wobei jeder Wicklungsteilleiter mit einem der Anschlußteilleiter elektrisch verbunden ist.

Durch die zusätzliche Aufteilung des Wicklungsleiters in die Wicklungsteilleiter ergibt sich bei der Beaufschlagung der Leiteranordnung mit einem Wechselstrom im Wicklungsteilleiter eine über dessen gesamte Breite gleichmäßigere Stromdichteverteilung, als bei einem ungeteilten Wicklungsleiter. Bei 5 einer gleichmäßigeren Stromdichteverteilung wird ein größerer Teil des Querschnitts des Wicklungsleiters zur Stromführung ausgenutzt. Die betrachtete Stromdichteverteilung ist in einem ungeteilten Wicklungsleiter insbesondere in einem geringen Abstand von der Kontaktfläche inhomogen. Daher ist gemäß der Erfindung die Teilung in die Wicklungsteilleiter gezielt in dem Leiterabschnitt vorgesehen, der an den Kontaktbereich angrenzt. Durch die Vergleichmäßigung der Stromdichteverteilung sind die elektrischen Verluste im Wicklungsleiter verringert. Der Wicklungsleiter ist dadurch mit einem höheren

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elektrischen Strom beaufschlagbar, ohne daß es zu einer Überhitzung desselben im genannten Leiterabschnitt kommt.

Die Leiteranordnung ist insbesondere für einen Wicklungsleiter vorgesehen, mit dem Windungen einer Wicklung eines Transformators, beispielsweise eines Gießharztransformators, gebildet sind. Die Leiteranordnung dient dabei dem elektrischen Anschluß der mit dem Wicklungsleiter gebildeten Wicklung. Die Anschlußteilleiter und die Wicklungsteilleiter sind zu ihrer elektrischen Verbindung im Kontaktbereich beispielsweise miteinander verschweißt.

Bevorzugt ist in dem ersten Leiterabschnitt der Wicklungsleiter als Bandleiter ausgebildet, der in dem Leiterabschnitt durch einen Schlitz oder durch Schlitze geteilt ist. Die Teilung des Bandleiters ist mit einem Schlitz fertigungstechnisch einfach realisierbar.

In einer weiter bevorzugten Ausgestaltung sind der Wicklungsleiter und der Anschlußleiter als im Kontaktbereich aneinander angrenzende Abschnitte eines einstückigen Bandleiters ausgebildet, wobei die Schlitze des Wicklungsleiters in dem den Anschlußleiter bildenden Abschnitt des Bandleiters zu dessen Teilung in die Anschlußteilleiter fortgesetzt sind, 5 und daß die Anschlußteilleiter im Kontaktbereich jeweils durch Faltung quer zur Längsrichtung des Wicklungsleiters abgeknickt und zu einem Leiterstapel gestapelt sind.

Die elektrische Verbindung der Wicklungsteilleiter und der Anschlußteilleiter ist dadurch schon von vornherein gegeben. Darüber hinaus ist eine solche Leiteranordnung fertigungstechnisch einfach herstellbar.

Anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispie-Ie ist die Erfindung näher erläutert.

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Es zeigen schematisch:

Figur 1 eine Leiteranordnung,

Figuren 2 bis 4 den sukzessiven Aufbau der Leiteranordnung gemäß Figur 1.

Einander entsprechende Teile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.

In Figur 1 ist eine Leiteranordnung 1 gezeigt, deren sukzessive Herstellung in den Figuren 2 bis 4 dargestellt ist. Zunächst ist hier auf die Leiteranordnung 1 gemäß Figur 1 eingegangen. Die Leiteranordnung 1 weist einen Wicklungsleiter auf, der in einem Kontaktbereich 5 an seinem ersten Ende 4 mit einem quer zu seiner Längsrichtung 6 ausgerichteten Anschlußleiter 3 elektrisch leitend verbunden ist. Das zweite Ende des Wicklungsleiters 2 ist nicht dargestellt. Prinzipiell kann der Kontaktbereich 5 auch an beliebiger Stelle 0 zwischen den beiden Enden des Wicklungsleiters 2 angeordnet sein, beispielsweise um eine Mittenanzapfung einer aus dem Wicklungsleiter 2 gefertigten Wicklung zu bilden. Der Anschlußleiter 3 ist hier insbesondere senkrecht zur Längsrichtung 6 des Wicklungsleiters 2, also in einem Winkel a=90° zur Längsrichtung 6 ausgerichtet. Der Anschlußleiter kann prinzipiell auch in einem anderen Winkel quer zur Längsrichtung 6, beispielsweise zwischen &agr; = 30° und &agr; = 150°, ausgerichtet sein. Er dient dem elektrischen Anschluß des Wicklungsleiters 2. Dabei ist mit dem Anschlußleiter 3 ein Strom I in einer Hauptstromrichtung 7 führbar.

Der Wicklungsleiter 2 und der Anschlußleiter 3 sind als im Kontaktbereich 5 aneinander angrenzende Abschnitte eines einstückigen Bandleiters 12 ausgebildet. Der Wicklungsleiter 2 weist einen ersten Leiterabschnitt 8 auf, in dem er durch

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in Längsrichtung 6 verlaufende Schlitze 10 in nebeneinander angeordnete, elektrisch gegeneinander isolierte Wicklungsteilleiter 9a, 9b und 9c geteilt ist. Die Schlitze 10 sind zur Teilung des Anschlußleiters 3 in die Anschlußteilleiter 16, 17 und 18 in dem den Anschlußleiter 3 bildenden Abschnitt des Bandleiters 12 fortgesetzt. Die Anschlußteilleiter 16, 17 und 18 gehen dadurch im Kontaktbereich 5 in die Wicklungsteilleiter 9c, 9b bzw. 9a über. Die Anschlußteilleiter 16, 17 und 18 sind jeweils im Kontaktbereich 5 durch Faltungen 14c, 14b, 14a quer zur Längsrichtung 6 des Wicklungsleiters 2 abgeknickt und zu einem Leiterstapel 13 gestapelt und durch nicht näher dargestellte Isolationsfolien gegeneinander elektrisch isoliert.

Die Schlitze, mit denen der Wicklungsleiter im Leiterabschnitt 8 in die Wicklungsteilleiter 9a, 9b und 9c geteilt ist, stellen Ausnehmungen dar, die den Wicklungsleiter 2 in der Richtung 11, die sowohl senkrecht zur Längsrichtung 6 im Wicklungsleiter 2 als auch senkrecht zur Hauptstromrichtung 7 im Anschlußleiter steht, vollständig durchdringen. Unter der Teilung des Wicklungs.leiters 2 in der Richtung quer zur Hauptstromrichtung 7 wird demnach eine Teilung des Wicklungsleiters 2 durch Ausnehmungen verstanden, die sich quer zur HauptStromrichtung 7 erstrecken. Analog wird unter der Teilung des Anschlußleiters 3 durch Isolationsschichten verstanden, die sich parallel zur Hauptstromrichtung 7 eine Teilung des Anschlußleiters 3 durch Isolationsschichten verstanden, die sich parallel zur Hauptstromrichtung 7 erstrecken.

Im Betrieb der Leiteranordnung 1 ist der Anschlußleiter 3 mit einem Wechselstrom I beaufschlagt, der auf die einzelnen Anschlußteilleiter 16, 17 und 18 aufgeteilt zum Wicklungsleiter 2 hingeführt oder von diesem abgeführt wird. Durch die Aufteilung des Wicklungsleiters 2 im Leiterabschnitt 8 in die Wicklungsteilleiter 9a, 9b, 9c ist erreicht, daß der Wechsel-

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4 4 4 · · 4 ·

··· ·· Uli 44 44 ·4 44

strom I im Leiterabschnitt 8 auch entsprechend aufgeteilt wird. Dadurch ist im Leiterabschnitt 8 insbesondere in der Nähe des Kontaktbereichs 5 eine in Hauptstromrichtung 7 betrachtet gleichmäßigere Stromdichteverteilung erreicht. 5

Bei einem ungeteilten Wicklungsleiter wäre die Stromdichte im Bereich der vom Anschlußleiter 3 und Wicklungsleiter 2 gebildeten Ecke 2 0 sehr hoch. Dadurch ergeben sich hohe elektrische Verluste im Bereich der Ecke 20 sowohl im Anschlußleiter 3 als auch im ungeteilten Wicklungsleiter. Durch die Vergleichmäßigung der Stromdichteverteilung im erfindungsgemäßen Wicklungsleiter 2, ist die Stromdichte insbesondere im Bereich der Ecke 20 geringer, so daß in der Leiteranordnung 1 geringere elektrische Verluste auftreten. Die Leiteranordnung 1 kann also bei gleichen elektrischen Verlusten mit einem höherem Wechselstrom I beaufschlagt werden, als mit einem ungeteilten Wicklungsleiter.

Insbesondere eignet sich eine solche Leiteranordnung 1 zum Anschluß eines Wicklungsleiters 2, mit dem Windungen einer Wicklung einer elektrischen Maschine, insbesondere eines Gießharztransformators gebildet sind. Unter Gießharztransformatoren werden solche Transformatoren verstanden, bei denen eine mit dem Wicklungsleiter gebildete Wicklung in Gießharz vergossen ist. Bei einem dazu verwendeten Wicklungsleiter 2 ist es insbesondere von Vorteil, wenn sich der Leiterabschnitt 8 über eine Länge in Längsrichtung 6 erstreckt, die zwischen 1/5 und 1/2 des Umfangs der ersten, mit dem Anschlußleiter direkt kontaktierten, also direkt am Kontaktbereich 5 beginnenden Windung liegt.

In Figur 2 ist ein ungefalteter Bandleiter 12 mit dem Wicklungsleiter 2 dargestellt, an dessen Ende 4 sich der Anschlußleiter 3 direkt anschließt. Der Wicklungsleiter 2 und der Anschlußleiter 3 sind also als im Kontaktbereich 5 anein-

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ander angrenzende Abschnitte des Bandleiters 12 ausgeführt. Der Wicklungsleiter 2 ist durch die Ausnehmungen 10 in die nebeneinander angeordneten Wicklungsteilleiter 9a, 9b, 9c geteilt. Die Schlitze 10 erstrecken sich dabei im ersten Leiterabschnitt 8 beginnend über den Kontaktbereich 5 hinaus bis zum Ende 15 des Bandleiters 12. Dadurch gehen die Wicklungsteilleiter 9a, 9b, 9c im Kontaktbereich 5 in die Anschlußteilleiter 18, 17 und 16 über, die zunächst ungefaltet dargestellt sind. Die Anschlußteilleiter 18, 17 und 16 können auch jeweils gesondert von den Teilleitern 9a, 9b, 9c ausgeführt und im Kontaktbereich 5 mit ihrem jeweiligen zugehörigen Wicklungsteilleiter 9a, 9b bzw. 9c verschweißt, elektrisch leitend verklebt, vernietet, verlötet oder auch verschraubt sein.

In Figur 3 ist der Bandleiter 12 nach einer Faltung 14c eines einzelnen Abschlußteilleiters 16, 9c quer zur Längsrichtung des Wicklungsleiters 2 dargestellt.

In Figur 4 ist der Bandleiter 12 nach einer Faltung 14b des Abschlußteilleiters 17 dargestellt. Der Anschlußteilleiter ist nach dem Umfalten über dem Anschlußteilleiter 16 gestapelt. Nach einer entsprechenden Faltung 14a des dritten Teilleiters 18 , gelangt man zur Leiteranordnung 1 gemäß Figur mit dem aus dem Leiterstapel 13 gebildeten Anschlußleiter Insbesondere sind zwischen den Anschlußteilleitern 16, 17 und 18 nicht näher dargestellte Isolationsfolien angeordnet, so daß die Anschlußteilleiter 16, 17 und 18 elektrisch gegeneinander isoliert sind und weder die Anschlußteilleiter 16, 17 und 18 noch die Wicklungsteilleiter 3 im Bereich des Anschlußleiters 3, bzw. im ersten Leiterabschnitt 8 elektrisch miteinander verbunden sind.

Claims

Leiteranordnung (1) mit einem Wicklungsleiter (2), der in einem Kontaktbereich (5) mit einem quer zur Längsrichtung (6) des Wicklungsleiters (2) ausgerichteten Anschlußleiter (3) elektrisch leitend verbunden ist, wobei der Wicklungsleiter (2) und der Anschlußleiter (3) als im Kontaktbereich (5) aneinander angrenzende Abschnitte eines einstückigen Bandleiters (12) ausgebildet sind und der Wicklungsleiter (2) in seiner Längsrichtung (6) in einem an den Kontaktbereich (5) angrenzenden Leiterabschnitt (8) durch Schlitze (10) in nebeneinander angeordnete, gegeneinander isolierte Wicklungsteilleiter (9a, 9b, 9c) geteilt ist, die in dem den Anschlußleiter (3) bildenden Abschnitt des Bandleiters (12) fortgesetzt sind, so daß der Anschlußleiter (3) in mehrere elektrisch gegeneinander isolierte Anschlußteilleiter (16, 17, 18) derart geteilt ist, daß die Wicklungsteilleiter (9a, 9b, 9c) im Kontaktbereich jeweils in einen Anschlußteilleiter (16, 17, 18) übergehen, und wobei die Anschlußteilleiter (16, 17, 18) im Kontaktbereich (5) jeweils durch Faltung (14c, 14b, 14a) quer zur Längsrichtung (6) des Wicklungsleiters (2) abgeknickt und zu einem Leiterstapel (13) gestapelt sind, dadurch gekennzeichnet, daß s ich der Leiterabschnitt (8) über 1/5 bis ½ des Umfangs der ersten, mit dem Anschlußleiter (3) direkt kontaktierten, am Kontaktbereich (5) beginnenden Windung erstreckt.