DE2501510C3

DE2501510C3 - Winding for transformers and chokes

Info

Publication number: DE2501510C3
Application number: DE19752501510
Authority: DE
Inventors: Werner 8500 Nuernberg Pail
Original assignee: Transformatoren Union AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1975-01-16
Filing date: 1975-01-16
Publication date: 1979-02-15
Also published as: DE2501510A1; DE2501510B2; JPS51115620A

Description

Die Erfindung betrifft eine Wicklung für Transformatoren und Drosseln für große elektrische Ströme mit mehreren elektrisch parallelen, flachkant gewickelten Einzelleitern in Doppelspulenschaltung, wobei die Doppelspulenverbindungen der Einzelleiter gleichmäßig jeweils auf den inneren oder den äußeren Umfang der Wicklung verteilt sind und wobei die Enden der Einzelleiter unabhängig vom Wickelsinn über den kürzeren Bogen zur Wicklungsausleitung geführt sind.The invention relates to a winding for transformers and chokes for large electrical currents several electrically parallel, flat edge wound single conductors in double coil circuit, whereby the Double coil connections of the individual conductors evenly on the inner or outer circumference the winding are distributed and the ends of the individual conductors regardless of the direction of winding over the shorter arc are led to the winding exit.

Aus wirtschaftlichen Gründen werden in zunehmendem Maße Transformatoren und Drosseln mit sehr hohen Nennleistungen eingesetzt. Entsprechend steigen auch die Nennströme, so daß sich unter Berücksichtigung der zulässigen Stromdichte in den einzelnen Leitern immer größere Leiterquerschnitte ergeben. Zur Erzielung fertigungstechnisch noch gut wickelbarer Leiterquerschnitte und vor allem auch zur Herabsetzung der durch das magnetische Querstreufeld entstehenden Zusatzverluste müssen diese großen Gesamtquerschnitte in immer mehr Teilquerschnitte aufgeteilt werden, wobei die Anzahl der Teilquerschnitte der Anzahl der ineinandergewickelten, elektrisch untereinander parallel geschalteten Einzelleiter eni spricht.For economic reasons, transformers and chokes with very high power ratings are used. The rated currents also increase accordingly, so that, taking into account The permissible current density in the individual conductors results in ever larger conductor cross-sections. To the Achievement of conductor cross-sections that can still be easily wound from a manufacturing point of view and, above all, for reduction the additional losses resulting from the magnetic cross-stray field must have these large overall cross-sections be divided into more and more partial cross-sections, the number of partial cross-sections of the Number of intermingled, electrically interconnected single conductor connected in parallel eni speaks.

Um den zur Verfügung stehenden Wickelraum so gut wie nur möglich auszunutzen, sind die Anfänge der elektrisch parallel geschalteten Einzelleiter gleichmäßig auf den inneren oder den äußeren Wicklungsumfang verteilt. Dies gilt besonders für Wicklungen in Doppelspulenschaltung, bei denen auch die entsprechenden Doppelspulenverbindungen gleichmäßig auf den Umfang verteilt sind, so daß keilfömige Leerräume in der innersten Windung und auf der äußersten Windung jeder Spulenscheibe vermieden sind. Problematisch ist diese Anordnung jedoch für den Wicklungseingang, weil dort alle Einzelleiter unabhängig von ihrer Lage in der Wicklung an einen Punkt zusammengeführt sein müssen.In order to make the best possible use of the changing room available, the beginnings are single conductors connected electrically in parallel evenly on the inner or the outer circumference of the winding distributed. This is especially true for windings in double coil connection, which also have the corresponding Double coil connections are evenly distributed around the circumference, so that wedge-shaped voids are avoided in the innermost turn and on the outermost turn of each coil disc. Problematic However, this arrangement is for the winding input, because there all individual conductors are independent of their Position in the winding must be brought together at one point.

Durch die deutsche Offenlegungsschrift 22 37 054 ist es bekannt, bei einer Wicklung aus ineinandergewickelten Scheibenspulen für Transformatoren und Drosseln die gleichmäßig auf den Umfang der Wicklung verteilten Enden der einzelnen Leiter an den Wicklungseingängen in Achsrichtung bis an die benachbarte Wicklungsstirnseite und dann auf dieser entlang unabhängig von dem sich dabei ergebenden Wickelsinn über den kleinstmöglichen Kreisbogen an einen geschlitzten Stecker zv führen. Diese Anordnung hat sich zwar bei stirnseitigen Wicklungsausleitungen bewährt, ist jedoch bei sogenannten Mittenausleitungen oder Wicklungsanzapfungen weniger geeignet, weil in diesen Fällen der Raumbedarf durch das axiale Übereinanderliegen von je zwei Ausleitungen verhältnismäßig groß ist.From the German Offenlegungsschrift 22 37 054 it is known, in the case of a winding made of one inside the other Disc coils for transformers and chokes which are evenly applied to the circumference of the winding distributed ends of the individual conductors at the winding inputs in the axial direction up to the adjacent one Winding face and then along this regardless of the resulting winding direction Lead over the smallest possible arc to a slotted connector zv. This arrangement has Although it has proven itself with end-face winding exits, it is, however, with so-called center exits or winding taps less suitable because in these cases the space required by the axial Superimposed by two diversions is relatively large.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für Wicklungen der eingangs beschriebenen Art Wicklungsanzapfungen und sogenannte Mittenausleitungen mit möglichst geringem Raumbedarf zu schaffen, ohne dabei die Funktionssicherheit der Wicklungsanordnung zu beeinträchtigen.The invention is therefore based on the object of winding taps for windings of the type described above and to create so-called center diversions with as little space as possible, without thereby impairing the functional reliability of the winding arrangement.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Enden der Einzelleiter von jeweils zwei eine Wicklungsausleitung flankierenden Spulen in den von diesen gebildeten radialen Kanal axial abgekröpft sind und verwindungsfrei zur Wicklungsausleitung geführt sind, wobei abwechselnd Einzelleiter der oberen und der unteren Spule aneinanderliegen und in dem radialen Kanal bogenförmige Leiterpakete bilden, die am Umfang mit den benachbarten Spulen fluchten.According to the invention, this object is achieved by that the ends of the individual conductors of two coils flanking a winding exit in each of the of this formed radial channel are axially bent and guided to the winding exit without twisting are, with alternating individual conductors of the upper and lower coil lie against one another and in the radial one Channel form arcuate conductor packages that are aligned on the circumference with the adjacent coils.

Nach vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung ist vorgesehen, daß der axiale Abstand der die Einzelleiter zur Wicklungsausleitung führenden Leiterpakete von den benachbarten Spulen etwa ebenso groß ist wie der Abstand zwischen den übrigen Spulen der Doppelspulenanordnung. According to advantageous embodiments of the invention it is provided that the axial distance between the individual conductors The conductor packets leading to the winding exit from the neighboring coils are about the same size as the Distance between the remaining coils of the double coil arrangement.

Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung ist der von den Leiterenden gebildete gegenüber der Wicklungsausleitung an sich offene Ring durch einen an seinem Ende verstärkt isolierten, stromlosen Zusatzleiter geschlossen, der das Potential der Wicklungsausleitung führt und der als Schirmring dient.According to an expedient development of the invention, that is formed by the conductor ends compared to the winding exit ring, which is open per se, by a reinforced insulated ring at its end, currentless additional conductor closed, which carries the potential of the winding exit and which acts as a shield ring serves.

Erfindungsgemäß ausgeführte Wicklungen sind sehr vorteilhaft, weil aufgrund der besonderen Ausführung der Wicklungsanzapfungen und -ausführung der Raumbedarf verringert ist und gleichzeitig eine günstige Wärmeabfuhr gewährleistet ist. Da außerdem die Einzelleiter nicht abgekantet sind, bleiben auch die durch das magnetische Längsfeld verursachten Zusatzverluste klein, die bei hochkant liegenden Einzelleitern ansteigen würden. Aufgrund der Anpassung der Verbindungsteile der Einzelleiter zwischen dem jeweiligen Windungsende und der eigentlichen Ausleitung an die Form der Wicklung und die Ergänzung des so gebildeten offenen Ringes zu einem geschlossenen Kreis durch einen Zusatzleiter kann auch auf besondere Schirmringe verzichtet werden.Windings designed according to the invention are very advantageous because of the special design the winding taps and execution, the space requirement is reduced and at the same time a favorable one Heat dissipation is guaranteed. In addition, since the individual conductors are not bent, they also remain The additional losses caused by the magnetic longitudinal field are small, those with individual conductors lying on edge would increase. Due to the adaptation of the connecting parts of the individual conductors between the respective End of the winding and the actual diversion to the shape of the winding and the addition of the so formed open ring to a closed circuit by an additional conductor can also be special Shield rings are dispensed with.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert.An embodiment of the invention is explained in more detail with reference to a drawing.

25 Ol25 Ol

Der obere Teil einer nicht näher dargestellten Wicklung eines Transformators oder einer Drossel ist nach unten durch eine Spule 10 begrenzt, deren untere Konturen durch eine punktgestrichelte Linie angedeutet sind. Entsprechend ist der untere Teil derselben Wicklung nach oben durch eine ebenfalls durch eine punktgestrichelte Linie angedeutete Spule 11 begrenzt Die Spule 10 ist aus Einzelleitern 2, 4, 6 und 8 und die Spule 11 ist aus den Einzelleitern 1,3,5 und 7 gewickelt Dabei sind jeweils die Einzelleiter derselben Spule elektrisch parallel geschaltetThe upper part of a winding (not shown) of a transformer or a choke is limited downwards by a coil 10, the lower contours of which are indicated by a dashed-dotted line are. The lower part of the same is corresponding Winding bounded upwards by a coil 11 also indicated by a dashed-dotted line The coil 10 is made up of individual conductors 2, 4, 6 and 8 and the coil 11 is wound from the individual conductors 1, 3, 5 and 7 The individual conductors of the same coil are connected electrically in parallel

Die Spulen 10 und 11 sind nur dann elektrisch parallel geschaltet und haben den gleichen Wickelsinn, wenn zwischen ihnen ehie sogenannte Mittenausleitung gebildet werden solL Dagegen sind die Spulen 10 und 11 elektrisch in Reihe geschaltet und haben entgegengesetzten Wickelsinn, wenn sie Teile einer Stufenwicklung sind und zwischen ihnen eine Anzapfung ausgebildet ist. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel haben die Spulen 10 und 11 den gleichen Wickelsinn, so daß es sich bei der gezeichneten Ausführungsform um eine sogenannte Mittenausleitung handeltThe coils 10 and 11 are only then electrically parallel switched and have the same direction of winding if there is a so-called center lead between them anyway The coils 10 and 11 are on the other hand electrically connected in series and have opposite winding directions if they are part of a step winding and a tap is formed between them. In the illustrated embodiment, the Coils 10 and 11 have the same winding direction, so that it is the embodiment shown is a so-called center discharge

Die Spule 11 ist aus den Einzelleitern 1, 3, 5 und 7 gewickelt, deren Enden gleichmäßig auf den Umfang der Spule 11 verteilt und in Achsrichtung in einen von den Spulen 10 und 11 gebildeten, radialen, nicht näher bezeichneten Kanal abgekröpft sind. Die Einzelleiter 1, 3,5 und 7 sind in diesem Kanal unabhängig von dem sich dabei ergebenden Wickeisinn auf dem kürzeren der beiden möglichen Bogen entlang der Wicklungskontur zu einem gemeinsamen Punkt geführt, an dem die Ausleitung aus der Wicklung herausgeführt ist. Entsprechend ist die Spule 10 aus den Einzelleitern 2,4,6 und 8 gewickelt, deren Enden ebenfalls in den Kanal abgekröpft und unabhängig von dem sich dabei ergebenden Wickelsinn an die Austrittsstelle der Ausleitung aus der Wicklung herangeführt sind.The coil 11 is wound from the individual conductors 1, 3, 5 and 7, the ends of which are evenly around the circumference the coil 11 and distributed in the axial direction in one of the coils 10 and 11 formed, radial, unspecified channel are bent. The single conductors 1, 3, 5 and 7 are in this channel regardless of the resulting windiness on the shorter of the two possible arc along the winding contour to a common point at which the Ausleitung is led out of the winding. Correspondingly, the coil 10 is made up of the individual conductors 2, 4, 6 and 8 wrapped, the ends of which are also bent into the channel and independent of the process resulting winding direction are brought up to the exit point of the discharge from the winding.

Dabei bilden die Einzelleiter 1 bis 8 der Spulen 10 und 11 soweit sie räumlich parallel nebeneinander verlaufen ein Paket aus mit seinen Breitseiten unmittelbar aufeinanderliegenden Leitern, in dem wie gezeichnet die Einzelleiter 1 bis 8 abwechselnd aus den Spulen 10 und 11 aufeinanderfolgen, folgen. Der dadurch gebildete Ring aus den Einzelleitern 1 bis 8 ist dem Austrittspunkt der Ausleitung diametral gegenüber an sich offen. Um die dadurch verursachte Inhomogenität im elektrischen und magnetischen Feld zu mildern, ist ein Zusatzleiter 9 vorgesehen, dessen eines Ende am Austrittspunkt der Au^leitung in diese eingespannt ist und von da ab in beliegem Wickelsinn so weit an dsr Innenseite des von den Einzelleitern 1 bis 8 gebildeten Ringes entlang geführt ist, daß er den Ring zu einem Vollkreis schließt Der Zusatzleiter 9 ist an seinem die Lücke verschließenden Ende verstärkt isoliert und hat das Potential der Ausleitung. Da der Zusatzleiter 9 blind endet, führt er keinen Strom.The individual conductors 1 to 8 form the coils 10 and 11 insofar as they run parallel to one another in space a package of ladders lying directly on top of one another with its broad sides, in which, as shown, the Individual conductors 1 to 8 alternating from coils 10 and 11 follow one another. The one thus formed The ring made up of the individual conductors 1 to 8 is open to the exit point of the diversion diametrically opposite. Around An additional conductor 9 is used to alleviate the inhomogeneity in the electric and magnetic fields caused by this provided, one end of which is clamped into the outlet point of the outlet line and from there on into any winding direction so far on the inside of the the individual conductors 1 to 8 formed ring is guided along that it closes the ring to a full circle The additional conductor 9 is reinforced at its end closing the gap and has the potential of Diversion. Since the additional conductor 9 ends blind, it does not carry any current.

Um die Ausbildung eines möglichst homogenen elektrischen Feldes zu unterstützen, fluchten die Außenkonturen des aus den Einzelleitern 1 bis 8 und dem Zusatzleiter 9 gebildten Ringes mit den Außenkonturen der angrenzenden Spule 10 und 11. Dabei sind alle Einzelleiter ί bis S und der Zusatzieiter 9 an allen Stellen flachkant gewickelt, so daß sich für durch das magnetische Längsfeld erzeugten Zusatzverluste ein Minimum ergibt.In order to support the formation of an electrical field that is as homogeneous as possible, the align Outer contours of the ring formed from the individual conductors 1 to 8 and the additional conductor 9 with the outer contours of the adjacent coil 10 and 11. All individual conductors ί to S and the additional conductor 9 are in all places Wrapped flat edge, so that there is an additional loss generated by the magnetic longitudinal field Minimum results.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Winding for transformers and chokes for large electrical currents with several electrical parallel, flat-edged single conductors in double coil connection, the double coil connections the single conductor evenly on the inner or the outer circumference of the Winding are distributed and the ends of the individual conductors regardless of the direction of winding over the shorter arc are performed for winding exit, characterized in that the Ends of the individual conductors (1-8) of two coils (10, 11) each flanking a winding exit in the radial channel formed by these are axially bent and torsion-free for winding exit are routed, whereby individual conductors (1-8) alternate between the upper (10) and the lower (11) Coil against one another and form arcuate conductor packets in the radial channel, which on the circumference align with the adjacent coils (10, 11).

2. Winding according to claim 1, characterized in that the axial distance between the individual conductors (1-8) leading to the winding exit conductor packets from the adjacent coils (10, 11) for example is just as large as the axial distance between the other coils of the double coil arrangement.

3. Winding according to claim 1 or 2, characterized in that that of the conductor ends formed, opposite to the winding exit per se open ring by a ring at its end reinforced insulated, currentless additional conductor (9) is closed, which the potential of the winding exit and which serves as an umbrella ring.

3535