DE2820740C2

DE2820740C2 - Verfahren und Anordnung zum Pressen von Wicklungen für Transformatoren und Drosselspulen

Info

Publication number: DE2820740C2
Application number: DE2820740A
Authority: DE
Inventors: Siegfried Ing.(grad.) 6806 Viernheim Holzwarth
Original assignee: BBC Brown Boveri AG Germany
Current assignee: ABB AG Germany
Priority date: 1978-05-12
Filing date: 1978-05-12
Publication date: 1985-03-28
Also published as: NO151603B; NO791591L; CH644967A5; NO151603C; CA1130544A; SE7904109L; IT1113956B; ES479949A1; JPS5513997A; IT7922620A0; DE2820740A1; US4255868A

Description

nicht nur eine Rationalisierung der Fertigung, sondern gleichzeitig eine qualitative Verbesserung des Verfahrensprodukts erreicht

Wie schon eingangs erwähnt, bestehen die als bekannt vorausgesetzten Vorrichtung zur Stabilisierung der Wicklungen von Transformatoren und Drosselspulen aus zwei festen Preßplatten, die über Preßbolzen miteinander verbunden sind, und einer beweglichen Preßplatte. Die zu pressende Wicklung wird zwischen eine feste und die bewegliche Preßplatte eingebracht, während die Einrichtungen zur Erzeugung des PreB-drucks zwischen der beweglichen Preßplatte und der anderen festen Preßplatte angeordnet werden.

Eine bevorzugte Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geht von einer derartigen bekannten Vorrichtung aus und ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß im Zufluß und Abfluß für das Hydraulikfluid der parallel geschalteten Hydraulikzylinder (9) je ein flußrichtungsabhängiges elektrisch betätigbares Absperrventil angeordnet ist deren Betätigung durch ein an die wenigstens drei Hydraulikzylinder (9) anschließendes Kontaktmanometer mit einstellbaren Kontakten für minimalen und maximalen P-eßdruck vorgesehen ist, wobei zusätzliche einstellbare Oberdruckventile zur Entlastung der Preßkreise vorgesehen sind.

Es hat sich herausgestellt, daß es nicht erforderlich ist, den Preßdruck während des Stabilisierungsprozesses ohne Unterbrechung zu kontrollieren und auf Solldruck einzupegeln. Eine wesentliche Ersparnis ergibt sich, wenn der Druck in Abständen von 1 bis 30 Minuten kontrolliert und nachgeregelt wird, während in der Zwischenzeit die die Preßzylinder mit Drucköl versorgende Hydraulikpumpe abgeschaltet bleibt Der in dieser Zwischenzeit durch das Schrumpfen der Wicklung eintretende Druckabfall ist so gering, daß ein negativer Einfluß auf das Schrumpfen der Wicklung nicht festgestellt werden kann.

Die Abstände zur Kontrolle und Einpegelung des Druckes können nun nach einem vorbestimmten Zeitschema mit Hilfe einer Schaltuhr vorgewählt werden.

Anhand der Zeichnungen soll die Erfindung in Form eines Ausführungsbeispiels erläutert werden.

F i g. 1 zeigt in Seitenansicht eine Preßvorrichtung mit eingesetzter Transformatorwicklung.

F i g. 2 zeigt eine Draufsicht auf die Preßvorrichtung.

F i g. 3 zrigt einen Hydraulik-Sch.?ltplan der Steueranlage.

In F i g. 1 erkennt man eine zylindrische Transformatorwicklung 1, die in bekannter Weise aus mit Papier isolierten Drähten gewi.-kelt ist, wobei die einzelnen Windungen durch Preßspanstreifen gegenseitig distanziert sind.

Die Wicklung 1 ist in eine -Preßvorrichtung 2 eingesetzt Diese Preßvorrichtung 2 besteht aus einer unteren, festen Preßplaite 3, und einer oberen festen Preßplatte 4, die mit Bolzen 5 und Muttern 6 gegenseitig verschraubt sind. Die Preßvorrichtung 2 enthält ferner eine bewegliche Preßplatte 7. In der oberen festen Preßplatte 4 befinden sich drei Druckzylinder 9. Die Zylinder

9 sind mittels Gewinde in die feste Preßplatte 4 eingeschraubt Von den Druckzylindern 9 führen Druckrohre

10 zu einem Zwei-Wegeverteilerventil 11. An den Anschluß 12 des Verteilerventils 11 kann ein (nicht dargestellter) Druckschlauch angeschlossen werden, der die Verbindung zu der außerhalb des Trockenofens angeordneten hydraulischen Steueranlage herstellt. Außerdem sind an der Oberst-i'e der oberen Preßplatte 4 zwei ösen 14 zum Anhängen angebracht

In Fig.2 erkennt man auf der Oberseite der oberen festen Preßplatte 4 die drei Schraubbolzen 5 mit aufgeschraubter Mutter 6. Man erkennt femer die drei Druckzylinder 9, die mittels Druckrohren 10 mit dem Zwei-Wegeverteilerventil 11 verbunden sind. Die Druckzylinder 9 erhalten durch die gezeichnete Art der Verrohrung alle denselben Druck zugeführt Der zweite Ausgang 13 des Zwei-Wegeverteilerventils 11 ist verschlossen. An diesen Ausgang 13 können bei Bedarf weitere Druckzylinder angeschlossen werden. Dabei können diese zusätzlichen Zylinder an der selben Preßvorrichtung oder einer weiteren, im Trockenofen befindlichen Preßvorrichtung befestigt sein. Die Zahl der pro Preßvorrichtung benötigten Zylinder ist im wesentlichen abhängig von der zu trocknenden Wicklung, dem benötigten Preßdruck, der Größe der Zylinder selbst und dem von der Steueranlage erzeugten Druck. Wegen der hohen Ofentemperatur während des Trockenprozesses wird man jedoch die Zahl der Druckzylinder möglichst kiain halten.

In Fig.3 erkennt man zwei kompv-ite Einheiten für die hydraulische Steuerung. Man erkenrt eine Pumpe 3.11 mit vier voneinander unabhängigen Druckan-Schlüssen 3.121,3.122,3.123,3.124, angetrieben von einem Elektromotor 3.13. Sie saugt das Drucköl aus einem Ölt 3nk 3.10 an.

Über die Leitung 3.121 fließt das Drucköl zu einem ersten elektrisch zu betätigenden Absperrventil 3.4. Sobald dieses Ventil offen ist, fließt das Drucköl entsprechend dem im Solldruckeinstellventil S.6 eingestellten Druck über eine Leitung 3.2 und über einen Druckschlauch 3.1, der im (nicht dargestellten) Trockenofen die Verbindung zu den Preßwerkzeugen herstellt, zu der auf der Oberseite der Preßwerkzeuge angeordneten Verbindungsleitung 10 und von dieser in den angeschlossenen Preßzylindera 9. Der Preßzylinder 9 besteht im wesentlichen aus einem Zylinder 9.1, einem Kolben 9.2, einer Kolbenstange 9.3, einer Feder 9.4, die den Kolben 9.2 in die Grundstellung zurückdrücki, und einem Ölraum 93. Der im ölraum 93 herrschende hydraulische Druck wird gleichzeitig über eine weitere Leitung 3.3, die im allgemeinen als ölrücklaufleitung dient, auf ein Kontaktmanometer 3.9 gegeben, welches einen Minimumkontakt und einen Maximumkontakt besitzt Der Maximumkontakt wird auf rien vorberechneten Sollpreßdruck eingestellt. Der Minimumkontakt wird so eingestellt, daß er bei einer normalen Funktion der Anlage nicht, bei einem Defekt jedoch sicher anspricht.

In der Rückleitung 33 liegt ferner ein einstellbares Überdruckventil 3.7, dem ein Handablaßventil 3.8 parallegeschaltet ist Das Ventil 3.7 öffnet, sobald in der Leitung 33 der Maximaldruck überschritten wird, was z. B.

beim Aufheizen des Trockenofens und der sich daraus ergebenden starken Wärmeausdehnung des Drucköls geschehen kann, wenn die Wicklung nicht schrumpft.

Parallel zum elektrisch betätigbaren Absperrventil 3.4 liegt ein weiteres, ebenfalls elektrisch betätigbares

Absperrventil 33, »'obei jedoch die ölflußrichtung entgegengerichtet ist. Mit dem Ventil 33 kann eine durch Erwärmung auftretende Druckerhöhung gesteuert abgebaut werden. Zwischen den beiden Absperrventilen 3.4 und 3.5 und dem öltank 3.10 liegt ein Solldruckein-Stellventil 3.6, welches das von der Pumpe 3.11 über die Leitung 3.121 geförderte Drucköl über das Filter 3.14 in den Öltank 3.10 ableitet, wenn das Ventil 3.4 geschlossen bleibt, weil beispielsweise der Minimumkontakl des

Kontaktmanometers 3.9 wegen eines Bruchs in der Hydraulikleitung angesprochen hat, oder wenn der Solldruck in der Hydraulikleitung bereits erreicht ist.

Die an die zweite von der Öldruckpumpe 3.11 abgehende Leitung 3.122 angeschlossene Steuereinheit funk- s tioniert nach dem selben Prinzip wie die soeben beschriebene Steuereinheit. Da die Druckleitung 3.122 jedoch von der Druckleitung 3.121 völlig unabhängig ist, kann in der zweiten Steuereinheit ein anderer Preßdruck eingestellt werden. Hierzu werden die Über- io druckventile 3.6 und 3.7 sowie die Kontakte des Kontaktmanometers 3.9 auf die geänderten Druckwerte eingestellt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 15

25

30

35

40

55

60

Claims

1 2 dem das in der Papierisolation sowie in den Preßspan-Patentansprüche: streifen gebundene Wasser durch Verdunstung entweicht Bei der Verdunstung des Wassers schwindet die

1. Verfahren zum Pressen von Wicklungen für Isolation und der von den mechanischen Elementen auf Transformatoren und Drosselspulen mit vorbe- 5 die Wicklung ausgeübte Druck läßt nach, so daß ein stimmten axialem Druck in einem Trocknungspro- Nachstellen erforderlich ist

zeß zur axialen Längenstabilisierung, dadurch Nach etwa 24 Stunden wird der Ofen geöffnet Nach

gekennzeichnet. Abkühlen des Ofens und der Wicklung auf ca. 40⁰C

werden die hydraulischen Preßstempel wieder einge-

— daß zur Einhaltung der vorausberechneten end- ίο setzt und erneut auf den Soll-Druck gebracht Die megültigen Länge der Wicklungen der vorbe- chanischen Elemente werden nachgestellt die Preßstimmte axiale Druck aufrechterhalten wird, stempel entfernt der Ofen geschlossen und wieder auf-

— daß der axiale Druck auf die Wicklungen wäh- geheizt Nach weiteren 24 Stunden muß dieser Vorgang rend des Trocknungsprozesses in zeitlich festen nochmals, gegebenenfalls noch öfter, wiederholt wer-Abständen auf den Sollwert eingeregelt wird, 15 den.

wobei der axiale Druck von einer außerhalb Es ist leicht einzusehen, daß dieses Verfahren mit be-

eines Trockenofens angeordneten Einrichtung deutenden Nachteilen verknüpft ist Bei jedem öffnen

aus geregelt wird, und des Ofens entsteht ein erheblicher Wärme- und Zeitver-

— daß nach dem Trocknungsprozeß ein kcnstan- lust und das Nachstellen der mechanischen Spanneleter Druck bis zur Abkühlung der Wicklung auf- 20 mente bedingt einen großen Arbeitsaufwand. Außerrechferhalten bleibt dem hat dieses Verfahren den Nachteil, daß gleichartige

2. Anordnungen der Einrichtungen zur Durchfüh- gleich stark schrumpfen, da insbesondere die prozentuarung des Verfahrens gemäß Anspruch 1 bestehend Ie Schrumpfung des Preßspans sehr stark von dem wähaus zwei in Abstand zueinander starr angeordneten 25 rend des Trocknungsprozesses angewendeten Druck Preßplatten und einer dazwischen bewegbaren mit abhängt

axial wirkenden Hydraulikzylindern gekoppelten Es ist auch als bekannt vorausgesetzt den Preßdruck Preßplatte, dadurch gekennzeichnet daß im Zufluß durch Federelemetie wie Schraubenfedern, Tellerfe- und Abfluß für das Hydraulikfluid der parallel ge- dem usw., zu erzeugen. Der Preßdruck läßt jedoch entschalteten Hydraulikzylinder (9) je ein flußrichtungs- 30 sprechend der Charakteristik dieser Federn beim abhängiges elektrisch betätigbares Absperrventil Schrumpfen der Wicklung nach, so daß ein Nachspan-(3.4,3.5) angeordnet ist deren Betätigung durch ein nen der Federn während des Stabilisierungsprozesses an die wenigstens drei Hydraulikzylinder (9) an- mit den oben geschilderten Nachteilen nötig wird, schließendes Kontafcmanonv<:ter (3.9) mit einstell· Es ist weiter bekannt die Kraft zum Belasten in axiabaren Kontakten für minimalen Preßdruck vorgese- 35 ler Richtung durch das Eigengewicht zu erzeugen, um hen ist wobei zusätzliche einstellbare Oberdruck- eine Pressung im Trockenofen ohne Unterbrechung zu ventile (3.6,3.7) zur Entlastung der Preßkreise vor- erreichen. In der DE-OS 21 28 608 wird hierfür ein Ragesehen sind, schenzug vorgeschlagen, dessen untere Rollen zn der

unteren Aufnahme, dessen obere Rollen an dem oberen

<o Preßdruck und dessen Zugseil an ^iner Aufhängevorrichtung befestigt sind. Drei um jeweils 120° C gegeneinander winklig um die Achse der Wicklung verteilter

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zürn Flaschenzüge sind vorgesehen und deren Zugseile tra-Pressen von Wicklungen für Transformatoren und gen die Wicklung ausschließlich. Drosselspulen mit axialem Druck in einem Trocknungs- 45 Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der prozeß zur axialen Längenstabilisierung sowie eine An- vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verordnung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens. fahren anzugeben, welches es gestattet, den Zeitbedarf

Die Wicklungen von Transformatoren und Drosseln zu verringern und den Arbeitsaufwand zu senken, bestehen üblicherweise aus mit Papier isolierten Dräh- Diese Aufgabe wird dadurch gelöst daß der axiale ten, die mit Preßspanstreifen gegeneinander distanziert 50 Druck auf die Wicklung während des Trocknungsprosind. Da die Wicklungen sich im Betrieb nicht verändern zesses in zeitlich festen Abständen auf den Sollwert eindürfen, Papier und Preßspan aber bei Feuchtigkeitsent- geregelt wird, wobei der axiale Druck von einer außerzug und beim Auftreten von Druckbeanspruchungen halb eines Trockenofens angeordneten Einrichtung ausschwinden, müssen die Wicklungen entsprechend vor- geregelt wird, und daß nach dem Trocknungsprozeß ein behandelt werden. Hierzu wird ihnen in einem Trocken- 55 konstanter Druck bis zur Abkühlung der Wicklung aufprozeß die Feuchtigkeit entzogen, wobei sie gleichzeitig rechterhalten bleibt Damit ergeben sich die Vorteile, einem bestimmten Preßdruck ausgesetzt werden. Diese daß ein Nachstellen der Preßvorrichtungen von Hand kombinierte Anwendung von Druck und Trocknung mit den oben beschriebenen Methoden entfällt und der wird üblicherweise als Stabilisierung bezeichnet Arbeitsaufwand stark verringert wird, daß der Stabili-Das Stabilisieren geht in als bekannt vorausgesetzter 60 sierungsprozeß zeitlich verkürzt wird, daß eine Voraus-Weise so vor sich, daß die Wicklung durch mehrere an berechnung der endgültigen Länge der Wicklung mögder einen Stirnseite zwischen zwei Preßplatten ange- Hch ist, da durch die Einwirkung eines kostanten Drukordnete hydraulische Preßstempel mit dem vorgesehe- kes während des gesamten Stabilisierungsprozesses die nen Druck zusammengepreßt wird. Die Preßstempel prozentuale Schrumpfung der Preßspanstreifen vorauswerden dann durch mechanische Elemente, z. B. Schrau- 65 berechenbar ist und daß die Wicklungen gleichmäßig ben oder Klötze, entlastet, so daß sie wieder entfernt schrumpfen, so daß gleichwertige Wicklungen nach dem werden können. Die Wicklung wird anschließend mit Stabilisiserungsprozeß auch immer gleich lang werden, der Preßvorrichtung in einen Trockenofen eingesetzt, in Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird somit