DE2311612A1

DE2311612A1 - Wickelkoerper fuer einen transformator

Info

Publication number: DE2311612A1
Application number: DE19732311612
Authority: DE
Inventors: Adrianus Christianus W Custers; Peter Martinus Cornelis Linden; Mannes Arie Middelkamp; Wilhelmus Henricus Van Ooijen; Robertus Adrianus Maria Sars
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1972-03-25
Filing date: 1973-03-09
Publication date: 1973-09-27
Also published as: IT982597B; GB1422565A; NL7204034A; ES412960A1

Description

PHH.6196 VEEN/WIJ/FF

N.V. Philip? ¹G! r^:'-· p-^

/Λ:-No. ?VN-vom: 8. Ka^ Z 1

"Wickelkörper für einen Transformator"

Die Erfindung bezieht eich auf einen aus isolierendem Kunststoff gebildeten Wickelkörper für einen Transformator mit einem inneren Spulenkörper und einem koaxial um diesen angeordneten äusseren Spulenkorper, welcher letztere einen auf dem inneren Spulenkörper vorhandenen inneren Wickelraum umfasst.

Ein derartiger Wickelkörper ist aus dem deutschen Gebrauchsmuster 69 37 815 bekannt. Der innere Wickelraum ist beim bekannten Wickelkörper durch auf dem inneren Spulenkörper vorgesehene Plansche begrenzt. Jenseits dieser Flansche ist der innere Spulenkörper verlängert um einen ausreichenden Kriechweg zwischen einer auf dem inneren Spulenkörper gewickelten Spule und einer auf dem äusseren Spulenkörper gewickelten Spule zu gewährleisten. Ein derartiger Kriechweg ist wegen internationaler Sicherheitsanforderungen, die an Transformatoren gestellt werden, erforderlich. Für kleine Speisetransformatoren muss bei-

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spielsweise in vielen Fällen der Kriechweg zwischen der Primär- und der Sekundärspule mindestens 8 mm betragen. Bei einem Wickelkörper entsprechend der bekannten Konstruktion bedeutet dies, dass der innere Spulenkörper 16 mm langer sein muss als die Länge einer auf diesem Spulenkörper gewickelten Siule. Die Abmessungen eines vom Wickelkörper umgebenen Kerns müssen um einen entsprechenden Betrag vergrössert werden, wodurch der Kern schwerer und teurer wird. Weiter erstrecken sich die Anschlussdrähte der auf dem inneren Spulenkörper gewickelten Spule im allgemeinen am verlängerten Teil des Spulenkörpers entlang. Um zu vermeiden, dass über diese Anschlussdrähte ein verkürzter Kriechweg zur ausseren Spule entsteht, müssen diese bis zu den Flanschen des inneren Spulenkörpers mit einer guten Isolierung versehen sein, was die Konstruktion erschwert und folglich den Transformator teuer macht.

Die Erfindung bezweckt nun, eine Konstruktion für einen Wickelkörper zu schaffen, wodurch ein ausreichend langer Kriechweg gewährleistet wird und zwar unter Vermeidung der genannten Nachteile der bekannten Konstruktion.

Dazu weist die Erfindung das Kennzeichen auf, dass der aussere Spulenkörper in der Nähe eines seiner finden einen radial herausragenden ersten Flansch enthält, der nahezu an der dem inneren Wickelraum zugewandten Seite eines zweiten Flansches anliegt, der, ebenfalls radial herausragend, aa inneren Spulenkörper in der Nähe des einen Endes desselben gebildet ist, welche beiden Flansche zusammen ein erstes Flanschenpaar bilden.

Gewünschtenfalls kann in der Nähe des zweiten Endes der SpulenkSrper eine analoge Konstruktion verwendet werden. Vorzugsweise ist da jedoch ein zweites Flanschenpaar vorgesehen, das aus einem am äusseren Spulenkörper gebildeten radial einwärts ragenden dritten Flansch und

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einem am inneren Spulenkörper gebildeten radial herausragenden vierten Flansch besteht, dessen vom inneren Wickelraum angewandte Seite am dritten Flansch nahezu anliegt.

Ausgehend vom Wickelkörper nach der Erfindung sind mehrere Konstruktionen möglich um die radialen Abmessungen der Flansche zu verringern und zwar unter Beibehaltung der Länge der Kriechwege. Eine dieser Konstruktionen weist das Kennzeichen auf, dass der innere Spulenkorper jenseits des vierten Flansches bis ausserhalb des inneren Wickelraums verlängert ist und dass sich am Ende dieser Verlängerung ein fünfter radial herausragender Flansch befindet, dessen Abstand vom vierten Flansch mindestens der Dicke des dritten Flansches entspricht, während der äussere Spulenkörper der Länge nach in zwei Teile aufgeteilt ist, wobei die beiden Teile an der Stelle, wo sie zusammengefügt sind, einander überlappen.

Ss lässt sich bemerken, dass ein der Länge nach in zwei Teile aufgeteilter Spulenkörper, dessen beide Teile an der Stelle, wo sie zusammengefügt sind einander überlappen, an sich aus der deutschen Patentanmeldung B 25339 bekannt ist. Dieser bekannte Spulenkörper weist jedoch keinen radial einwärts ragenden Flansch auf und arbeitet auch nicht «it einem anderen Spulenkörper zur Bildung eines Wickelkörpers zusammen.

Sine zweite mögliche Konstruktion weist das Kennzeichen auf, dass die beiden Flansche mindestens eines der Flanschenpaare an den einander zugewandten Seiten mit einer Anzahl sich parallel zum Flanschrand erstreckender Rippen und Rillen versehen sind, wobei die Rippen jedes Flansches des Paares in den Rillen des anderen Flansches liegen,

Sinen sehr gedrängten Wickelkörper erhält man, wenn die beiden Flansche mindestens eines der Flanschenpaare über eine sich parallel

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zum Flanschrand erstreckende Linie umtrennbar miteinander verbunden sind

Bei allen Abwandlungen des erfindungsgemassen Wickelkörpers ist der am inneren Spulenkörper gebildete zweite Flansch vorzugsweise mit Oeffnungen zum Herausführen von Anschlussdrähten aus ddm inneren Wickelraum versehen. Dadurch brauchen derartige Anschlussdrähte nicht mit einer zusätzlichen Isolierung versehen zu werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemässen Wickelkörpers,

Fig. 2 einen Schnitt durch den in Fig. 1 dargestellten Wickelkorper,

Fig. 3 eine Voransicht desselben Wickelkörpers,

Fig. 4 einen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemässen Wiikelkörpers,

Fig. 5 einen Schnitt durch eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemässen Wickelkörpers.

Der in Fig. 1-3 dargestellte Wickelkörper besteht aus einem inneren Spulenkörper 1 und einem koaxial um denselben angeordneten ausseren Spulenkörper 3» die beide aus isolierendem Kunststoff gebildet sind. Der innere Spulenkörper 1 enthält eine sich in der Längsrichtung erstreckende zentrale Oeffnung ^, so dass der Wickelköiper auf einen (nicht dargestellten) ferromagnetischen Kern geschoben werden kann. Um den inneren Spulenkörper 1 ist ein vom äusseren Spulenkörper 3 umgebener innerer Wickelraum ]_ vorhanden und um den äusseren Spulenkörper 3 ein äusserer Wickelraum £. Der innere Wickelraum J^ kann beispielsweise dazu dienen, eine (nicht dargestellte) Primärspule eines Netztransformators aufzunehmen, während im Susseren Wickelraum £ die

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(ebenfalls nicht dargestellte) Sekundärspule dieses Transformators angebracht werden kann.

In der Nähe eines Endes (des linken Endes in Fig. 1) des äusseren Spulenkörpers 3 ist ein sich radial nach aussen erstreckender erster Flansch 11 angebracht, der eine Begrenzung des äusseren Wickelraumes 2. bildet. Dieser Flansch liegt an der dem inneren Wickelraum 2 zugewandten Seite eines zweiten Flansches 13 an, der, ebenfalls, radial nach aussen ragt und am inneren Spulenkörper 1 in der Nähe des linken Endes desselben gebildet ist und eine Begrenzung des inneren Wickelraumes ]_ bildet. Auaser dem durch die beiden Flansche 11 und 13 gebildeten ersten Flanschenpaar enthält der Wickelkörper ein zweites Flanschenpaar, das sich in der Nähe des anderen (in Fig. 1 des rechten) Endes der Spulenkörper 1,3 befindet und das durch einen am äusseren Spulenkörper 3 gebildeten radial einwärts ragenden dritten Flansch 15 und einen am inneren Spulenkörper 1 gebildeten radial herausragenden vierten Flansch 17 gebildet wird. Der vierte Flansch 17 bildet wieder eine Begrenzung des inneren Wickelraums 2 ^und liegt mit der von diesem inneren Wickelraum abgewandten Seite am dritten Flansch 15 an.

Aus Fig. 1 ist ersichtlich, dass der zwischen den Flanschen und 13 vorhandene Spalt 19 einen Kriechweg bildet vom inneren Wickelraum 2 -zum äusseren Wickelraum £. Die Länge dieses Kriechweges hängt an erster Stelle von den radialen Abmessungen der Flansche 11 und 13 ab. Diese Länge ist weiter noch dadurch vergrössert worden, dass em ersten Flansch 11 ein Stehrand 21 gebildet ist, der den zweiten Flansch 13 umfasst.

Zwischen dem dritten Flansch 15 und dem vierten Flansch 17 befindet sich ebenfalls ein Spalt 23. Der Kriechweg zwischen den beiden Wickelräumen 2 und 2. beträgt hier die doppelte Länge des Spaltes 23, wie

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aus Fig. 1 klar hervorgeht. Ohne weitere Massnahmen würde jedoch ein viel kürzerer Kriechweg, nämlich etwa entsprechend der Länge des Spaltes 25 vorliegen und zwar vom inneren Wickelraum J. ^zum (nicht dargestellten) Kern in der zentralen Oeffnung _5, des inneren Spulenkörpers Um diesen Kriechweg zu verlängern ist der innere Spulenkörper 1 jenseits des vierten Flansches 17 bis ausserhalb des inneren Wickelraumes 2 verlängert. Am Ende dieser Verlängerung 25 begindet sich ein fünfter radial herausragender Flansch 27» wodurch der Kriechweg zum Kern verlängert wird und zwar um einen Spalt 29 zwischen dem dritten Flansch 15 und dem fünften Flansch 27. Der Abstand zwischen dem vierten Flansch 17 und dem fünften Flansch 27 muss mindestens der Dicke des dritten Flansches 15 entsprechen und vorzugsweise nicht viel grosser sein um die Abmessungen des Wickelkörpers nicht unnötig gross zu machen.

Der fünfte Flansch 27 macht es unmöglich, den äusseren Spulenkörper 3 nach Anordnung einer Spule im inneren Wickelraum J_ in der Längsrichtung auf den inneren Spulenkörper 1 zu schieben. Deswegen ist der äussere Spulenkörper 3 in der Längsrichtung in zwei Teile aufgeteilt, wobei die beiden Teile einander an der Stelle, wo sie zusammen gefügt sind, überlappen. Dazu sind die beiden Teile an diesen Stellen mit Teilen 31 und 33 versehen, deren Wanddicke nur die Hälfte derjenigen an anderen Stellen ist. Vorzugsweise sind die beiden Teile einander gleich, so dass sie mit Hilfe nur einer Matrize gebildet werden können. Zwischen den beiden überlappenden Teilen 31 und 33 befindet sich ein Spalt 35t der wieder zwischen den beiden Wickelräumen _7_ und j? einen Kriechweg bildet und woran also dieselben Anforderungen gestellt werden als an die anderen Krieohwege.

Im zweiten Flansch 13 ist eine Anzahl Oeffnungen 37 vorgesehen, wodurch es möglich ist, Anschlussdrähte aus dem inneren Wickelraum ]_

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herauszuführen (siehe Fig. 3)· Um zu vermeiden, dass diese (nicht dargestellten) Anschlussdrähte den Transformatorkern berühren, ist am inneren Spulenkörper zwischen den Oeffnungen 37 und der zentralen Oeffnung £ eine vordere Abschirmplatte 39 mit Seitenplatten 41 gebildet,

Zum Herausführen von (ebenfalls nicht dargestellten) Anschlussdrähten aus dem ausseren Wickelraum £ is* ^im fünften Flansch 27« der diesen Wickelraum begrenzt, eine Anzahl Einschnitte 43 vorgesehen (siehe Fig. 2). Um auch diese Anschlussdrähte gegenüber dem Kern zu isolieren ist zwischen den Einschnitten 43 und der zentralen Oeffnung j> des inneren Spulenkörpers 1 eine hintere Abschirmplatte 45 mit Seitenplatten 47 gebildet.

Eine zweite Ausführungsform eines Wickelkörpers nach der Erfindung ist in Fig. 4 dargestellt. Auch diese Ausführungsform enthält einen inneren Spulenkörper 101 und einen äusseren Spulenkörper 103» eine eentrale Oeffnung 105» einen inneren Wickelraum 107 und einen äusseren Wickelraum 109.

Weiter ist auch hier ein erstes Flanschenpaar, das aus einem ersten Flansch 111 und einem zweiten Flansch 113 besteht, vorhanden, sowie ein zweites Flanschenpaar, das aus einem dritten Flansch 113 und einem vierten Flansch 117 besteht, dies und jenes völlig entsprechend der in Fig.1 dargestellten Ausfuhrungsform.

Der Unterschied mit der Ausführungsform nach Fig. 1 ist, dass die durch den Spalt 119 zwischen dem ersten Flanschenpaar 111, 113 und die durch den Spalt 123 zwischen dem zweiten Flanschenpaar 115» gebildeten Kriechwege dadurch verlängert sind, dass die aneinander anliegenden Seiten der Flansche mit Rippen 149» jeweils getrennt durch Rillen 151 versehen sind, wobei die Rippen jedes Flansches eines Flanschenpaares in den Rillen des anderen Flansches des Paares liegen.

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DurCh diese Massnahme werden die Kriechwege wesentlich grosser als aus der radialen Abmessung der Flansche hervorgeht, so dass der Wickelkörper gedrängter sein kann. Dadurch, dass ein fünfter Flansch fehlt, kann der äussere Spulenkörper 103 ohne weiteres in der Längsrichtung auf den inneren Spulenkörper 101 geschoben werden, so dass eine Teilung des äueseren Spulenkö'rpers überflüssig ist. Zum Ersatz des fünften Flansches als Begrenzung des äusseren Wickelraumes 109 ist der dritte Flansch 115 mit einem radial herausragenden Teil 153 versehen.

Die dritte Ausführungsform des erfindungsgemässen Wickelkörpers (Fig. 5) weist auch wieder einen inneren Spulenkörper 201, einen äusseren Spulenkörper 203, eine zentrale Oeffnung 205, einen inneren Wickelraum 207 und einen äusseren Wickelraum 209 auf.

Entsprechend den beiden vorhergehenden Ausführungsformen ist auch hier ein erster Flansch 211, ein zweiter Flansch 213, ein dritter Flansch 215 und ein vierter Flansch 217 vorhanden. Die Kriechwege zwischen dem inneren Wickelraum 207 und dem äusseren Wickelraum 209 sowie dem (nicht dargestellten) Kern in der zentralen Oeffnung 205 sind hier jedoch völlig gesperrt und zwar dadurch, dass die Spalte zwischen den beiden Flanschen jedes der Flanschenpaare geschlossen sind. Dazu sind die Flansche 211 und 213 sowie die Flansche 215 und 217 über eine sich parallel zum Flanschrand erstreckende Linie mittels einer auf den Flanschen 213 und 217 gebildeten Rippe 255» die in einem an sich bekannten Verfahren, wie beispielsweise durch Ultraschallschweissen, mit den Flanschen 211 und 215 ^estgeschmolzen ist, untrenn#t bar miteinander verbunden. Stattdessen kann die Verbindung zwischen den Flanschen auch dadurch hergestellt werden, dass die Flansche 211 und 213 bzw. 215 und 217 miteinander verklebt werden.

Die radialen Abmessungen des Wickelkörpers werden in diesem

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Pall nur durch die Dicke der in den Wickelräumen 207 und 209 anzuordnenden Spulen bestimmt. Insbesondere für sehr kleine Netztransformatoren bietet diese Konstruktion folglich wesentliche Vorteile. Zur Begrenzung des äuseeren Wickelraumes 209 ist der dritte Ftamsch 215 auch hier mit einem radial herausragenden Teil 253 versehen.

Ss dürfte einleuchten, dass auch bei den an Hand der Fig. 4 und 5 beschriebenen Ausführungsformen die Flansche 113 to«w. 213 mit Oeffnungen zum Herausführen von Anschlussdrähten aus dem inneren Wickel· raum 1OJ bzw. 2Of versehen sein können. Diese Oeffnungen entsprechen ■ den in Fig. 3 dargestellten Oeffnungen 37. Auch !können die Flanschteile 153 und 253 »it Einschnitten versehen sein, die den in Fig. 2 dargestellten Einschnitten 43 entsprechen.

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Claims

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/1·) Aus isolierendem Kunststoff gebildeter Wickelkörper für einen Transformator mit einem inneren Spulenkörper und einem koaxial um diesen angeordneten äusseren Spulenkörper, welcher letztere einen auf dem inneren Spulenkörper vorhandenen inneren Wickelraum umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der äussere Spulenkörper (3» 10?, 203) in der Nähe eines seiner Enden einen radial herausragenden ersten Flansch (11, 111, 211) enthält, der nahezu an der dem inneren Wickelraum (j_, 107, 207) zugewandten Seite eines zweiten Flansches (13, 113, 213) anliegt, der, ebenfalls radial herausragend, am inneren Spulenkörper (1, 101, 201) Iq der Nähe des einen Endes desselben gebildet ist, welche beiden Flansche zusammen ein erstes Flanschenpaar bilden.
2. Wickelkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich in der Nähe des zweiten Endes der Spulenkörper (1, 101, 201 bzw.

3, 103» 203) ein zweites Flanschenpaar befindet, das aus einem am äusseren 'Spulenkörper (3» 103» 203) gebildeten radial einwärts ragender dritten Flansch (15» 115» 215) und einem aa inneren Spulenkörper (1, 101, 201) gebildeten radial herausragenden vierten Flansch (17» 117» 217) besteht, dessen vom inneren Wickelraum (]_, 107, 207) abgewandte Seite am dritten Flansch (15» 115» 215) nahezu anliegt.
3. Wickelkörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Spulenkörper (1) jenseits des vierten Flansches (17) bis ausserhalb des inneren Wickelraums (7) verlängert ist und dass sich am Snde dieser Verlängerung (25) ein fünfter radial herausragender Flansch (27) befindet, dessen Abstand vom vierten Flansch (17) der Dicke des dritten Flansches (15) mindestens entspricht, während der äussere Spulenkörper (3) der Länge nach in zwei Teile aufgeteilt ist, wobei die beiden Teile an der Stelle, wo sie zusammengefügt sind, einander überlappen.

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4. Wickelkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Flansche (111» 113 bzw. 115, 117) mindestens eines der Flanschenpaare an den einander zugewandten Seiten mit einer Anzahl sich parallel zum Flaneohrand erstreckenden Rippen (14) und Rillen I51) versehen sind, wobei die Rippen jedes Flansches des Paares in den Rillet des anderen Flansches liegen.
5. Wickelkörper nach Anspruch 1 oder 2, daduroh gekennzeichnet, dass die beiden Flansche (211, 213 bzw. 215, 217) mindestens eines der Flanschenpaare über eine sich parallel zum Flanschrand erstreckende Linie untrennbar miteinander verbunden sind.
6. Wickelkörper nach Anspruch 5· dadurch gekennzeichnet, dass die untrennbare Verbindung zwischen den beiden Flanschen (211, 213 bzw. 215, 217) aus einer auf einem der Flansche (213 bzw. 217) gebildeten Rippe (255) besteht, die am anderen Flansch (211 bzw. 215) festgeschmolzen ist.
7. Wickelkörper nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass die untrennbare Verbindung zwischen den beiden Flanschen (211, 213 bzw. 215, 217) eine Leimverbindung ist.
8. Wickelkörper nach einem der vorstehenden Ansprüche, daduroh gekennzeichnet, dass der am inneren Spulenkörper (1, 101, 201) gebildete zweite Flansch (13, 113, 213) mit Oeffnungen (37) zum Herausführen von Anschlussdr&hten aus dem inneren Wiokelraum (J» 107» 207) versehen ist.

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