DE2912935A1 - WINDING WITH TAPS - Google Patents
WINDING WITH TAPSInfo
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Abstract
Description
Anmelder: Smit Transformatoren B.V. Groenestraat NL 6500 JH NijmegenApplicant: Smit Transformatoren B.V. Groenestraat NL 6500 JH Nijmegen
Vertreter:Representative:
4400 Münster4400 Munster
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Wi ck lung für ".,.raru?- foriiiatoren und Drosseln, die mit Anzapfungen versehen ist.The invention relates to a winding for ".,. Raru? - foriiiators and chokes provided with taps is.
Bei Transformatoren mit angezapften Zylindervicklungen bildet man zur Vermeidung von Durchflutungs-Unsyninetriea z.B. eine Stufenwicklung als eine sich über die ganze axiale Höhe der Stammwicklung erstreckende Spule aus, die an ihren Enden angezapft ist (vgl. KuCHLES, Die Trans formatoren, 2. Aufl., Springer-Verlag, Berlin, Seite 20p Diese Art der Anzapfung erfordert einen relativ hohen Wicklungs- und Verdrahtungsaufwand, da die Stufenwicklung nur getrennt zu wickeln ist, evtl. auch anderes Drahtmaterial erfordert, so daß eine Unterbrechung des Wicklungs vorganges erforderlich ist. Auch müssen zahlreiche Anschlüsse herausgeführt und Umleitungen verdrahtet werden. Außerdem ist die Steigung einer Stufenwicklung relativ hoch; dünne Stufenwicklungen mit verhältnismäßig großer Steigung sind schwer kurzschlußfest zu bauen.For transformers with tapped cylinder wraps to avoid flooding unsyninetries e.g. a step winding as a coil extending over the entire axial height of the main winding, which is tapped at its ends (see KuCHLES, Die Trans formatoren, 2nd edition, Springer-Verlag, Berlin, page 20p This type of tapping requires a relatively high amount of winding and wiring, since the step winding is only to be wound separately, possibly also requires other wire material, so that an interruption of the winding operation is required. Numerous connections have to be brought out and diversions have to be wired. In addition, the pitch of a step winding is relatively high; thin step windings with relatively large Slopes are difficult to build short-circuit proof.
Gegenüber dem Stand der Technik stellt sich demnach die Aufgabe, eine mit Anzapfungen versehene Wicklung für Transformatoren oder Drosseln anzugeben, die keine besonderen Probleme bei der Kurzschlußfestigkeit ergibt, die ohne Wechsel des Drahtmaterials gewickelt werdenCompared to the prior art, the problem arises of a winding provided with taps for Specify transformers or chokes that do not give rise to any particular problems in terms of short-circuit strength, which are wound without changing the wire material
030040/0532030040/0532
BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
die j π. einfso/l^r I/else n(i t A^Sf AlU?S-tr, V^s*/j-«the j π. einfso / l ^ r I / else n ( it A ^ Sf AlU? S-tr, V ^ s * / j- «
Die Lösung; dieser Aufgabe wird durch eine "v'icklur.f f';r Transformatoren und Drosseln erschlicht, bei der die Wicklung mit einer Anzahl von Windungen pro Wickiuri^slage und mehreren parallelen, gegeneinander isolierter; Drähten als Wendelwicklung mit Auskreuzungen oder Verdrillungen gewickelt ist, bei der jeder der Drähte in jede Wicklungslage geführt ist und bei der die Anzppfanschlüsse alle in derselben Wicklungslage angebracht sind. Die Wicklungen gemäß Erfindung sind in erster Linie für Oberspannungswicklungen bestimmt, da hauptsächlich diese mit Anzapfungen versehen werden. Jedoch ist die Erfindungsanwendung keineswegs auf derartige Wicklungen beschränkt.The solution; this task is supported by a "v'icklur.f f '; r Transformers and chokes, in which the Winding with a number of turns per winding layer and several parallel, mutually isolated; Wires as helical windings with crossings or twists is wound, in which each of the wires is guided in each winding layer and in which the tapped connections are all attached in the same winding layer. The windings according to the invention are primarily Line intended for high-voltage windings, as these are mainly provided with taps. However the application of the invention is by no means restricted to such windings.
ITm eine gleichmäßige Stromverteilung über die parallelenITm an even power distribution over the parallel
(Drähte)(Wires)
Zweigevder Wicklung zu erhalten, ist es notwendig, die Anzapfungen der verschiedenen Wicklungsabschnitte alle in derselben Lage vorzusehen. Anzapfungen in der außenliegenden Lage haben den Vorteil, daß die Anzapfstellen leicht anzubringen sind. Ein Nachteil kann jedoch sein, daß die nach außen führenden Drähte an den Unterbrechungen mit speziellen Vorkehrungen oder Maßnahmen festgelegt werden müssen. Dagegen sind dann, wenn die Anzapfungen in einer der innenliegebden Lagen angebracht sind, die lose liegenden Windungsenden von den (oder der)Zweevder winding it is necessary to get the Taps of the various winding sections are all to be provided in the same position. Taps in the outside Location have the advantage that the taps are easy to attach. However, a disadvantage can be that the wires leading to the outside are fixed to the interruptions with special precautions or measures Need to become. On the other hand, if the taps are attached in one of the inner layers the loosely lying coil ends from the (or the)
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darüber gewickelte Wicklungslage(η) gehalten. Weiterhin können die an den Drähten aufgrund u.a. von Kurzschlußkräften auftretenden mechanischen Beanspruchungen besser beherrscht werden. Zur Vereinfachung der Schaltung wird weiterhin vorgeschlagen, daß die aus mehreren Windungen bestehenden Windungsabschnitte der angezapften Wicklungslage mit der gleichen Anzapfungskonfiguration versehen sind. over it wound winding layer (η) held. Farther can improve the mechanical stresses that occur on the wires due to short-circuit forces, among other things be mastered. To simplify the circuit, it is also proposed that the multiple turns existing winding sections of the tapped winding layer are provided with the same tap configuration.
Bei der Erfindung wird beispielsweise Gebrauch gemacht von der an sich bekannten Wendelwicklung, bei der m parallele Drähte bei einer Windungszahl η nach je — Windungen in der Reihenfolge zyklisch vertauscht werden, wobei sich die notwendigen Auskreuzungen und Verdrillungen regelmäßig über die Höhe verteilen. Für die Auskreuzungen sind m - 1 Lücken entsprechender Breite freizulassen. Nach der Erfindung sind die aus —^ Windungen bestehenden Windungsabseanitte in einer Wicklungslage geteilt und mit mehreren Anzapfungen zum Anschluß an einen Umsteller versehen. In the invention, for example, use is made of the helical winding known per se, in which m parallel wires with a number of turns η are cyclically interchanged in the order depending on the number of turns, with the necessary crossings and twists being regularly distributed over the height. For the crossings, m - 1 gaps of the appropriate width must be left free. According to the invention, the turn- offsets consisting of turns are divided into a winding layer and provided with several taps for connection to a diverter.
Da bei ausgeschalteten Windungen die nicht Strom führenden Wicklungsteile über die ganze Höhe der Wicklung verteilt sind, werden Durchflutungs-Unsymmetrien weitgehend vermieden. Because when the windings are switched off, the winding parts that do not carry current are distributed over the entire height of the winding flow asymmetries are largely avoided.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Figuren erläutert. Diese zeigen:Exemplary embodiments of the invention are explained with reference to the figures. These show:
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Figur IA eine Wicklung in schematischer Darstellung, bestehend aus m = 4 parallelen, gegeneinander isolierten Drähten und η = 32 Windungen pro Wicklungslage, bei denen die Anzapfungen in der äußersten Wicklungslage angebracht sind;Figure IA a winding in a schematic representation, consisting of m = 4 parallel, mutually insulated wires and η = 32 turns per Winding layer in which the taps are located in the outermost winding layer;
Figur I1 eine Wicklung in schematischer Darstellung, mit sechs Anzapfungen;FIG. I 1 shows a winding in a schematic representation, with six taps;
Figur IB die Wicklung gemäß Figur IA in einer anderen Darstellungsart;Figure IB the winding according to Figure IA in another Type of representation;
Figur IC zeigt die Ansicht auf eine Abwicklung der äußersten Wicklungslage mit den Anschlußstellen; FIG. IC shows the view of a development of the outermost winding layer with the connection points;
Figuren 2A/B eine Wicklung analog der gemäß den Figuren 1A/B, Jedoch mit Anzapfungen in einer tieferliegenden Wicklungslage;FIGS. 2A / B show a winding analogous to that according to FIGS. 1A / B, but with taps in a lower one Winding layer;
Figur 2C zeigt einen Schnitt durch die Wicklung gemäß Figur 2A im Bereich der Anzapfungen;FIG. 2C shows a section through the winding according to FIG. 2A in the area of the taps;
Figur 3 zeigt eine Wicklung mit m = 6 und η = 60;FIG. 3 shows a winding with m = 6 and η = 60;
Figur 4A zeigt eine Variante der Wicklung als eine zyklische Wendelwicklung;Figure 4A shows a variant of the winding as a cyclic one Helical winding;
Figur 4B zeigt einen Teil der Abwicklung der äußersten Wicklungslage einer Wicklung gemäß Figur 4A.Figure 4B shows part of the development of the outermost Winding layer of a winding according to FIG. 4A.
Die in der Figur IA schematisch dargestellte Wicklungsanordnung stellt eine außenliegende Wendelwicklung mit vier parallelen Drähten dar. Eine solche Wicklung wird beispielsweise für eine Nennleistung von N = 2.000 kVA und ü - 6.000 V eingesetzt. Im allgemeinen liegen dieThe winding arrangement shown schematically in FIG. 1A represents an external helical winding with four parallel wires. Such a winding is used, for example, for a nominal power of N = 2,000 kVA and - 6,000 V. In general, the
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291293S291293S
Stromstärken bei derartigen Wicklungen im Bereich größer als 200 A. Die einzelnen Drähte a, b, c, d bilden die vier Wicklungslagen, wobei die Drähte als Wendelwicklung mit Auskreuzungen 5j 5'» 5'1 geführt sind. In jeder Wicklungslage sind damit Wicklungsabschnitte aufgebaut, die jeweils ^ Windungen aufweisen. Auch die außenliegende Wicklungslage 6 weist damit vier Windungsabschnitte 7, 7'» 711J 7'1' auf. Diese Windungsabschnitte in der äußersten Wicklungslage sind geteilt und mit vier Anzapfungen 8-11 versehen, die, wie beispielsweise in Figur IA dargestellt, zum Anschluß an einen Umsteller 12 geeignet sind. Die eigentliche Technik zum Schalten und Verbinden der Anzapfanschlüsse ist an sich bekannt und beispielsweise dem eingangs zitierten Buch von KÜCHLER zu entnehmen.Current strengths in such windings in the range greater than 200 A. The individual wires a, b, c, d form the four winding layers, the wires being guided as helical windings with crossings 5j 5 '»5' 1 . In each winding layer, winding sections are built up that each have ^ turns. The outer winding layer 6 thus also has four turn sections 7, 7 '»7 11 J 7' 1 '. These winding sections in the outermost winding layer are divided and provided with four taps 8-11, which, as shown for example in FIG. 1A, are suitable for connection to a diverter 12. The actual technology for switching and connecting the tap connections is known per se and can be found, for example, in the KÜCHLER book cited at the beginning.
In Figur IB sind zur Verdeutlichung des Wicklungsaufbaus die einzelnen Leiter mit a - b ->- c - d bezeichnet, wobei jede Windung mit den fortlaufenden Zahlen 1 ... bezeichnet ist. Deutlich ist zu erkennen, daß jeder Leiter einmal in der äußersten Wicklungslage zu liegen kommt und dort mit den Anzapfungen 8-11 versehen ist. Zwischen den Windungen 8-9 und 16 - 17 sind die Auskreuzungen zu erkennen.In Figure IB are to illustrate the winding structure the individual conductors are labeled a - b -> - c - d, where each turn with the consecutive numbers 1 ... is designated. It can be clearly seen that each conductor has to be in the outermost winding layer comes and is provided there with the taps 8-11. The outcrossings are between turns 8-9 and 16-17 to recognize.
Zur weiteren Verdeutlichung des Aufbaues dient die Figur IC. Aus der Abwicklung der äußeren Wicklungslage gemäß Figur IC zeigt die Figur eine Ansicht mit denFigure IC serves to further clarify the structure. From the development of the outer winding layer According to Figure IC, the figure shows a view with the
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Anschlußstellen für die Anzapfungen 8 - 11, eine Unterbrechung 14 und eine Auskreuzstelle 16. FuVr die weiteren Wicklungsabschnitte setzt sich das Bild nach unten fort. Es ist zu erkennen, daß die Drahtabschnitte, die in der Draufsicht zu erblicken sind, für die Windungen 1-8 durch die Leiter d gebildet sind; die nachfolgenden Windungen 9j IO ... werden von den Leitern a gebildet. Connection points for the taps 8-11, an interruption 14 and a crossover point 16. FuVr the others Winding sections, the picture continues downwards. It can be seen that the wire sections that can be seen in the top view for the turns 1-8 are formed by the conductors d; the following turns 9j IO ... are formed by the conductors a.
Die Erfindung läßt sich auch durch Anzapfungen verwirklichen, die nicht in der äußersten, sondern in einer tieferliegenden Wicklungsschicht angebracht sind. Figur 2A zeigt eine Wendelwicklung mit den Drähten a, b, c, d, bei der die Anzapfungen 81, 9'» 10', 11' nicht in der äußersten, sondern in einer tieferliegenden Schicht angebracht sind. Die Wicklungskonfiguration entspricht der der Figur IA. Es kann demnach auch ein entsprechender Umsteller verwendet werden.The invention can also be implemented by taps which are not installed in the outermost but rather in a deeper winding layer. FIG. 2A shows a helical winding with the wires a, b, c, d, in which the taps 8 1 , 9 '»10', 11 'are not located in the outermost but rather in a deeper layer. The winding configuration corresponds to that of Figure IA. A corresponding diverter can therefore also be used.
Entsprechend ist in der Darstellung gemäß Figur 2B jCorrespondingly, in the illustration according to FIG. 2B j
j vorgesehen, daß die Anzapfungen aus dem Inneren der Wicklung nach außen geholt werden. Diese Art der Wicklung hat den Vorteil, daß die Anzapfstellen gestützt sind durch die darüberliegenden Wicklungslagen.j provided that the taps are brought from the inside of the winding to the outside. That kind of winding has the advantage that the taps are supported by the winding layers above.
Figur 2C zeigt eine Schnittansicht gemäß der Linie C ... C in Figur 2B. Auf dem Wickelzylinder 20 liegen Abstandsleisten 21 auf, auf die die Wicklungslagen aFIG. 2C shows a sectional view along the line C ... C in FIG. 2B. Lie on the winding cylinder 20 Spacer bars 21 on which the winding layers a
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ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED
bis d aufgebracht sind. Im Bereiche der Anzapfungen sind Distanzstücke 22 über die Peripherie des Wickelzylinders verteilt angebracht. Diese Distanzstücke erlauben es, daß die Drähte der Anzapfungen 9', 10' nach außen geführt werden können und nicht gequetscht werden. until d are applied. In the area of the taps there are spacers 22 over the periphery of the winding cylinder distributed attached. These spacers allow the wires of the taps 9 ', 10' after can be guided outside and not be squeezed.
An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß statt vier Anzapfungen auch eine andere Anzahl Anzapfungen vorgenommen werden kann, z. B. sechs, wie dies in Figur 1' dargestellt ist. Durch die Wahl der Zahl der Anzapfungen und deren verschiedene Verbindungsmöglichkeiten können die Spannungswerte quasi-kontinuierlich abgestimmt werden.At this point it should be pointed out that instead of four taps, a different number of taps is also made can be, e.g. B. six, as shown in Figure 1 '. By choosing the number of taps and their various connection options, the voltage values can be adjusted quasi-continuously will.
In Figur 3 ist in analoger Fortführung des Erfindungsprinzipes, wie es in den Figuren IA-C dargestellt ist, eine Wicklung mit η = 60 Windungen pro Wicklungslage und m = 6 parallelen, gegeneinander isolierten Drähten für eine Wicklungsanordnung als Beispiel gewählt.In Figure 3 is an analogous continuation of the principle of the invention, as shown in FIGS. 1A-C, a winding with η = 60 turns per winding layer and m = 6 parallel, mutually insulated wires for a winding arrangement chosen as an example.
Das Erfindungsprinzip läßt sich weiterhin ausdehnen auf alle Typen von Wechselwicklungen. In den Figuren 4-A und B ist eine zyklische Wendelwicklung dargestellt, bei der parallele Drähte einer Windung sowohl in radialer als auch in axialer Orientierung vertauscht angeordnet sind und in festliegenden Abständen mittels Verdrillungen den Platz wechseln.The principle of the invention can also be extended to all types of alternating windings. In Figures 4-A and B shows a cyclic helical winding with parallel wires of one turn in both radial directions and are arranged reversed in the axial orientation and at fixed intervals by means of Twists change place.
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Insgesamt liegen in dem Figurenbeispiel 64 Windungen pro Wicklungslage, wobei jeder der acht Drähte für etwa acht Windungen in die außenliegende Wicklungslage geführt ist.There are a total of 64 turns per figure in the example of the figure Winding layer, whereby each of the eight wires is led into the outer winding layer for about eight turns.
Insgesamt besitzt das Leiterbündel acht Drähte (Zweige) a, b ... h, wobei im dargestellten Beispiel zunächst der Zweig d, der außen liegt, mit den Anzapfungen 18, 19 verbunden ist. Weiterhin sind die Verdrillungsstellen dargestellt. Im nächsten Wicklungsabschnitt ist eine entsprechende Anzapfkonfiguration mit den Zweigen c verbunden. Dieser Aufbau setzt sich fort über die gesamte Wicklung. Es sei angemerkt, daß auch in diesem Falle die in einer tieferen Wicklungslage liegenden Drähte mit Anzapfungen versehen werden können.The bundle of conductors has a total of eight wires (branches) a, b ... h, in the example shown initially the Branch d, which is on the outside, is connected to the taps 18, 19. Furthermore, there are the twisting points shown. In the next winding section there is a corresponding tap configuration with branches c tied together. This structure continues over the entire winding. It should be noted that also in this If the wires lying in a lower winding layer can be provided with taps.
Figur 4B zeigt einen Teil einer Abwicklung einer zyklischen Wendelwicklung, wobei Anzapfungen 18, 19 zu erkennen sind. Ferner sind die Verdrillungen und die Unterbrechungen deutlich dargestellt.FIG. 4B shows part of a development of a cyclic Helical winding, with taps 18, 19 too are recognizable. Furthermore, the twists and the interruptions are clearly shown.
Bei allen dargestellten Ausführungsbeispielen sind die Anzapfanschlüsse alle in derselben Wicklungslage angebracht, wobei sichergestellt ist, daß jeder der Drähte in jede Wicklungslage geführt ist.In all of the illustrated embodiments, the tap connections are all attached in the same winding layer, whereby it is ensured that each of the wires is guided into each winding layer.
03Q04Q/0S3203Q04Q / 0S32
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Claims (4)
die Wicklung· ^it einer Anzahl von Windungen pro Wicklungslage und mehreren parallelen, gegeneinander isolierten Drähten als Wendelwicklung mit Ausgrenzungen oder Verlrillungen gewickelt ist, bei der Jeder der
Drähte in .jede Wicklungslage geführt ist und bei der die Anz-opf anschlüsse (8,9,10,11,18,19) alle in derselben V/ioklungBlag·-? angebracht sind.... '".-: icklur.r f'ir TrenrforT ^ torer and Drorcelu that ir.it ar.-zapf.ir.rsr; is provided, characterized in that da3
the winding · ^ with a number of turns per winding layer and several parallel, mutually insulated wires is wound as a helical winding with margins or tangles, in which each of the
Wires are routed in each winding layer and where the tap connections (8,9,10,11,18,19) are all in the same V / ioklungBlag · -? are appropriate.
oder sechs Anzapfungen zum Anschluß an einen oder mehrere umsteller (12) versehen sind.4. Winding according to claim 1, characterized in that the winding sections (7, 7 ', 7 1 ', 7 111 ) consisting of several windings are divided in the tapped winding layer and with, for example, four
or six taps are provided for connection to one or more diverter (12).
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OAP | Request for examination filed | ||
| OD | Request for examination | ||
| 8263 | Opposition against grant of a patent | ||
| 8235 | Patent refused |