DE2131096B2 - Band- oder folienartiger Stromleiter für Wicklungen von Transformatoren, Drosselspulen, Wandlern u.dgl - Google Patents

Description

Bekanntlich ergibt sich eine ungleichmäßige Stromverteilung stets dann, wenn ein breiter Leiter in seiner Ebene scharfkantig abgewinkelt wird, wobei sich die Stromdichte an der Innenseite des durch den Stromleiter gebildeten Winkels erhöht. Praktische Bedeutung hat dieses Problem bei Transformatoren eiiangt, deren Wicklungen aus band- oder folienförmigen Leitern aufgebaut sind. Die Ausleitungen, Spulenumleitungen u. dgl. Knickstellen werden meist so ausgeführt, wie es in F i g. 1 gezeigt ist. Am Ende des folienartigen Leiters 1 wird dabei eine rechtwinklig weiterführende, ebenfalls folienartige Ausleitung 2 angeschweißt. Im Übergangsbereich vom Leiter 1 zur Ausleitung 2 ergibt sich dann eine stark ungleichförmige Aufteilung des Stromes über die gesamte Breite des Leiters, wie es durch die angedeuteten Stromfäden 3 gezeigt ist. Im Bereich der inneren Ecke 4 entsteht dabei eine sehr hohe Stromdichte, die vor allem bei breiten Leitern eine unzulässig hohe örtliche Erwärmung verursachen kann.

Die Stromdichte ließe sich vergleichmäßigen, wenn statt eines scharfkantigen ein bogenförmiger Übergang von einem Leiter in den anderen möglich wäre. Einer solchen Lösung stellen sich jedoch fertigungstechnische und auch räumliche Schwierigkeiten entgegen.

Außerdem läßt sich die Stromverteilung bei einem derartigen Leiter im Bereich von Knickstellen, Ausleitungen, Abzweigungen u. dgl. dadurch verbessern, daß der Stromleiter in diesem Bereich mit einem oder mehreren nebeneinanderiiegenden, parallel zur Stromrichtung verlaufenden und durch die gesamte Dicke des Stromleiters reichenden schmalen Schlitzen versehen ist (DE-PS 8 75 240).

Aufgabe der Erfindung ist es, die eingangs geschilderten Schwierigkeiten insbesondere bei band- oder folienartigen Stromleitern mit parallel zur Stromrichtung verlaufenden Schlitzen, insbesondere für Wicklungen von Transformatoren, Drosselspulen u.dgl. in wirtschaftlicher Weise zu vermeiden.
Erfindungsgemäß ist hierzu der Stromleiter im Bereich der Knickstelle unterbrochen und die zu verbindenden Enden mit Hilfe eines abgewinkelten oder Z-förmig ausgebildeten, mit Schlitzen versehenen Verbindungsstückes miteinander verschweißt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Fig.2 bis 13 dargestellt. Die in Fig.2 gezeigten Schlitze 5 im Stromleiter 1 haben die gleiche Wirkung, die sich ergibt, wenn man den breiten Stromleiter in mehrere schmälere Stromleiter aufteilt. Bei einem gegebenen Radius der Knickstellen sind die Unterschiede in der Stromverteilung innerhalb eines einzelnen Leiters um so kleine··, je schmäler dieser Leiter ist. Bei dem Ausführungsbeispiel in F i g. 2 sind die Schlitze im Stromleiter in beiden Schenkeln des durch die Knickstelle gebildeten Winkels angeordnet Die gleiche Wirkung hinsichtlich der Stromverteilung ergibt sich jedoch auch, wenn entsprechend F i g. 3 die Schlitze nur in einem der beiden Schenkel vorgesehen sind und etwa im Bereich der Verbindungsgeraden 6 zwischen der äußeren und der inneren Kante der Knickstelle enden. Bei dieser Ausführung müssen jedoch relativ viele Schlitze vorgesehen werden, da sich an jedem Schlitzende an der Verbindungsgeraden 6 eine gewisse Stromkonzentration einstellt. Eine solche Stromkonzentration läßt sich trotz weniger im Stromleiter angebrachten Schlitze nach einem weiteren Erfindungsgedanken dadurch vermeiden, daß man die Schlitze entsprechen F i g. 4 und 5 im Bereich der Knickstelle in einem Radius über die Verbindungsgerade 6 hinaus weiterführt. Eine weitere Verbesserung der Stromverteilung erhält man dadurch, daß man die Schlitze nicht gleichmäßig über die gesamte Breite des Stromleiters verteilt, sondern daß deren Abstand voneinander um so kleiner wird, je näher sie an der Innenseite der Knickstelle liegen. Ein Beispiel für eine solche Ausführung zeigt F i g. 11.

Die F i g. 6 und 7 zeigen ein Beispiel für die praktische Anwendung eines erfindungsgemäß ausgeführten Stromleiters. Hierbei sind die beiden axial übereinanderliegenden, aus folienförmigen Stromleitern aufgebauten Wicklungsteile 7 und 8 durch ein Z-förmiges Verbindungsstück 2 miteinander verbunden. Die in dem Verbindungsstück vorzusehenden Schlitze werden vorteilhafterweise in dem Mittelstück des Verbindungsstükkes angebracht, wie es in F i g. 7 dargestellt ist. Neben einer gleichmäßigen Stromaufteilung erreicht man hierbei noch eine Verminderung der Wirbelströme, die in dem quer zur Streuflußrichtung liegenden Teil des Leiterstückes 2 entstehen.

Wird am Ende des folienartigen Stromleiters ein Ableitungsdraht mit gegenüber diesem wesentlich vergrößertem Querschnitt angeschlossen, so läßt man die Schlitze 5 in vorteilhafter Weise bis zu dem Ableitungsdraht durchgehen, wie es in den F i g. 8,9 und 10 gezeigt ist.

Bei der Verbindung axial übereinanderliegender Spulen mit Hilfe des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Z-förmigen Verbindungsstückes ist es von wesentlicher Bedeutung, daß die Schenkel des Verbindungsstückes

M möglichst genau auf der gleichen Höhe liegen wie die mit diesen Schenkeln zu verbindenden Stromleiter, damit sich keine hervorstehenden Kanten bilden, die die Spannungsfestigkeit der Wicklung verschlechtern könn-

:en. Aus fertigungstechnischen Gründen ist die Einhaltung dieser Bedingung nicht immer ohne Schwierigkeiten möglich. Gemäß einem weiteren Erfindungsgedanken iäßt sich dies jedoch dadurch erreichen, daß man die Höhe Λ des freien Schenkels des Z-förmigen Verbindungsstückes kleiner wählt, als die Breite des Folienleiters, an dem das Verbindungsstück angeschlossen werden soll. Wie F i g. 12 zeigt, können auf diese Weise Unterschiede hinsichtlich des axialen Abstandes !wischen den beiden Teilspulen 7 und 8 ausgeglichen werden, da sich der Schenkel 1 des Verbindungsstückes auf dem Stromleiter der Spule 7 in gewissen Grenzen verschieben läßt. Es ist jedoch auch möglich, das Verbindungsstück winkelförmig auszubilden und den über die axiale Höhe des Stromleiters 7 überstehenden Teil des Winkels nach dem Aufschweißen abzutrennen, wie es Fig. 13 zeigt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Band- oder folienartiger Stromleiter für Wicklungen von Transformatoren, Drosselspulen, Wandlern u.dgl., mit im Bereich von Knickstellen mit einem oder mehreren nebeneinanderliegenden, parallel zur Stromrichtung verlaufenden Schlitzen, zwischen denen Stromleiterstreifen gleicher Länge liegen, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromleiter im Bereich der Knickstellen unterbrochen ist und die Enden mit Hilfe eines abgewinkelten oder Z-förmig ausgebildeten, mit den parallel zur Stromrichtung verlaufenden Schlitzen versehenen Verbindungsstückes miteinander verbunden sind (F ig. 7,8 und 12).

2. Band- oder folienartiger Stromleiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daö die Schlitze in dem Verbindungsstück auf der Verbindungsgeraden zwischen'innerer und äußerer Ecke der Knickstelle enden.

3. Band- oder folienartiger Stromleiter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze an ihren Enden in einer Krümmung auslaufen.

4. Band- oder folienartiger Stromleiter nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsstück Z-förmig ausgebildet ist und daß die Breite der mit den Stromleitern zu verbindenden Schenkel des Verbindungsstückes kleiner gewählt ist, als die Breite der Stromleiter.