DE2430035A1

DE2430035A1 - Wicklungen fuer transformatoren, drosselspulen und dergleichen

Info

Publication number: DE2430035A1
Application number: DE2430035A
Authority: DE
Inventors: Walter Weber
Original assignee: Transformatoren Union AG
Current assignee: Transformatoren Union AG
Priority date: 1974-06-22
Filing date: 1974-06-22
Publication date: 1976-01-08
Also published as: JPS5117572A

Description

Wicklungen für Transformatoren, Drosselspulen und dergleichen Die Erfindung betrifft eine Wicklung für Transformatoren, Drosselspulen und dergleichen mit von der üblicherweise runden Form abweichendem Querschnitt, insbesondere mit rechteckigem oder annähernd rechteckigem Querschnitt.
Die Wicklungen solcher Geräte, insbesondere für höhere Leistungen und Spannungen in Energieversorgungsnetzen besitzen im allgemeinen eine runde Form, da Spulen mit kreisförmigem Querschnitt die im Kurzschluß auftretenden Radialkräfte bekanntlich optimal aufnehmen können. Eine solche runde Spule braucht daher keine besonderen konstruktiven Maßnahmen zur Erzielung einer ausreichenden Festigkeit gegen die radial- und tangentialwirkenden Kürzschlußkräfte.
Nun ist man bestrebt, um auf kleinerem Raum größere Leistungen unterbringen zu kennen, sowie mit kleinerem Aufwand Geräte'für größere Leistungen herstellen zu können, die äußeren Abmessungen ständig zu verkleinern, wobei eine dieser Maßnahmen darin besteht, daß man anstelle von Spulen mit rundem Querschnitt, solche mit rechteckigem Querschnitt verwendet. Eine Spule mit rechteckigem Querschnitt hat außerdem eine wesentliche Vereinfachung und Verbilligung des geblechten Eisenkernes zur Folge. Allerdings müssen dann bei solchen Spulen die radial wirkenden Kurzschlußkräfte durch von außen wirkende konstruktive Maßnahmen abgefangen werden.
Nun ist man, wie eingangs erwähnt, laufend bestrebt, die Abmessungen immer weiter zu verringern, auf der anderen Seite muß die in der Wicklung erzeugte Joule t sche Wärme abgeführt werden, was außer über die Oberflächen der Wicklung auch in durch die Wicklung hindurchführenden axialen Kühl kanälen erfolgt. Diese zusätzlichen Kühlkanäle sind insbesondere erforderlich, wenn eine Wicklung eine größere radiale Höhe aufweist.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Wicklung anzugeben, die im Zuge der Verkleinerung der Abmessungen, also insbesondere in der Längsrichtung des Kernes, in den Fenstern kleinste Abmessungen aufweist, hierbei jedoch einer ausreichenden Kühlung Rechnung trägt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im stirnseitigen Bereich außerhalb des Kernfensters im Fensterbereich geschlossene Kühlkanäle angeordnet sind. Bei im Stirnbereich gerundeter Spule besitzen diese Kühlkanäle etwa mondsichelartige Querschnitte.
Da im Fensterbereich die Kühlmittelströmung durch die Kanäle ohnehin durch die unten und oben abschließenden Joche behindert ist, ist der Verlust am Strömungsquerschnitt gegenüber einer Wicklung mit im Umfang durchgehenden Kühlkanälen bei der erfindungsgemäßen Anordnung nicht besonders groß, jedoch können die gesamten Abmessungen des Transformators und des Kessels erheblich reduziert werden.
Besonders vorteilhaft wirkt sich die Anwendung der Erfindung auf Wicklungen mit rechteckigem oder annähernd rechteckigem Querschnitt aus, wobei insbesondere auch der Kern einen nur aus einer Blechbreite hergestellten rechteckigen Querschnitt oder aus nur wenigen Blechbreiten wenig abgestuften Querschnitt aufweisen kann.
Anhand der anliegenden Zeichnung wird die Erfindung erläutert.
Figur 1 zeigt einen vollständig rechteckigen Kern geschichtet aus nur einer einzigen Blechbreite, Figur 2 zeigt einen aus zwei Blechbreiten geschichteten gestuften Kern, Figur 3 zeigt einen aus drei gestuften Blechbreiten geschichteten Kern.
In allen Figuren sind gleiche Teile gleich bezeichnet.
Um den aus ein, zwei, drei Blechbreiten geschichteten Kern 1 sind über Abstandsleisten 7 die Unterspannungswicklung 2 und koaxial dazu die Oberspannungswicklung 3 angeordnet. Ist der Querschnitt gestuft, so ergibt sich ein etwa doppelt trapezförmiger, achteckiger Querschnitt der Wicklungen. Zwischen den beiden Wicklungen ist der schon aus Spannungsgründen erforderliche Hauptstreukanal 4 durchgehend angeordnet, während zusätzliche Kühlkanäle 5 zum Durchströmtwerden durch das Kühlmittel von etwa mondsichelförmiger Gestalt lediglich an den beiden Stirnseiten vorgesehen sind. An einer Stirnseite befinden sich zusätzlich die axial geführten Ausleitungen 6 der Unterspannungswicklung 2, wie z.B. in Fig. 2 dargesteLlt, so daß an dieser Stelle eine etwas weitere Ausbauchung der Wicklung angelegt ist, um die Querschnitte der Kanäle nicht zu vermindern.
Mit der erfindungsgemäßen Anordnung der Kühlkanäle allein im außerhalb des Kernfensters liegenden Bereich der Wicklungen wird eine besonders kleine und gedrungene Bauweise des Transformators erreicht, so daß eine größere volumenspezifische Leistung des Gerätes erreichbar ist.
- Patentansprüche -

Claims

Patentansprüche Wicklung für Transformatoren, Drosselspulen und dergleichen, dadurch gekennzeichnet, daß im stirnseitigen Bereich außerhalb des Kernfensters im Fensterbereich geschlossene Kühlkanäle (5) angeordnet sind.
2. Wicklung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlkanäle etwa mondsichelförmigen Querschnitt aufweisen.
3. Wicklung nach Ansp'ruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen rechteckigen oder annähernd rechteckigen dem Kernquerschnitt angepaßten Querschnitt besitzt.

L e e r s e i t e