DE2937345A1

DE2937345A1 - Hochstromwicklung fuer transformatoren

Info

Publication number: DE2937345A1
Application number: DE19792937345
Authority: DE
Inventors: Ing.(grad.) Ernst 8500 Nürnberg Manzinger
Original assignee: Transformatoren Union AG
Current assignee: Transformatoren Union AG
Priority date: 1979-09-14
Filing date: 1979-09-14
Publication date: 1981-04-02
Also published as: DE2937345C2

Description

Hochstromwicklung für Transformatoren
Die Erfindung betrifft eine Hochstromwicklung für Transformat@ren mit mindestens zwei konzentrisch übereins@d@. liegenden, elektrisch in Reihe geschalteten Windungen aus Leiterplatten. Die Breite dieser Leiterplatten ist gleich der Wicklungslänge und zur Herstellung der Reihenschaltung dienen Laschen, die am Ende der einen Wirxiurig durch Aussparungen am Ende der folgenden windung u deren Anfang geführt sind.
In Transformatoren und Drosseln für sehr hohe Ströme, beispielsweise bei Transformatoren für die Versorgung von Lichtbogenöfen zum Erschmelzen von Metallen werden die Sekundärwicklungen häufig als massive, der Länge nach geschlitzte Metallzylinder ausgeführt. Als Werkstoff für die Metalizylinder dienen dabei vorzugsweise Kupfer oder Aluminium. Jeder der Zylinder bildet jeweiis eine Windung.
ln einem bestimmten Leistungsbereich sind dann zur Erzielung der erforderlichen Sekundärspannung zwei Windulgen erforderlich. Zur Reihenschaltung dieser beiden Windungen ist durch die DE-OS 27 36 092 eine Anordnung bekannt, bei der die Leiterplatten an ihren Enden mit ihrem vollen Querschnitt nach außen abgekantet und eingespannt sind und bei der die eigentliche Reihen-Schaltung über Laschen außerhalb dieser Einspannstelle erfolgt. Dabei sind diese Laschen durch Aussparungen im Ende der anderen Windung geführt. Dadurch ergibt sich bei dieser Anordnung infoige der flach liegenden Laschen, daß der für den Strom zur VerfUgung stehende Querschnitt Im Bereich der Verbindung der beiden Windungen kleiner als halb so gro ist wir der volle Windrnngs querschnitt .
Darüberhinaus ist durch die DE-OS 26 27 314 auch eine Hochstromwicklung für Transformatoren mit einer einzigen Windung bekamt, die zur Verminderung der Zusatzverluste aus zwei konzentrischen Metallzylindern aufgebaut ist. Zur Erzielung eines gleichmäßigen Strombelages ist hierbei in der Mitte der Windung eine Auskreuzung über eine Reihe von kammartig ineinandergreifenden, hochkant angeordneten Stegen vorgesehen.
Im Hinblick auf die Reihenschaltung von mehreren Windungen ist hierbei Jedoch nachteilig, daß im Bereich der Durchdringungsstelle beide Leiter durch nachträglich angebrachte Stege dargestellt sind Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Windungsanordnung zu schaffen, die zur Reihenschaltung der Windungen einer Hochstromwicklung sowohl eine wirtschaftliche Fertigung als auch eine gleichmäßigere Strombelegung im Bereich der Windungsübergnge gewährleistet.
Dese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Merkmalskombination gelöst, wonach die Verbindungslaschen hochklar; radial nach außen vorstehend mit einer ihrer Schmalseiten in Umfangsrichtung auf die Mantelflächen er jeweils zu verbindenden Windungsenden aufgesetzt ind, wonach die von den Laschen durchsetzten Aussparungen als Schlitze in Umfangsrichtung ausgeführt sild und wonach die Breite des Spaltes zwischen jeder der Laschen und dem Rand der zugehörigen Aussparung keiner ist als die Dicke der Lasche und kleiner ist als die Dicke der die Windung darstellenden I,eiterplatte.
Ns~h zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung ist vorgesehen, daß die Leiterplatten und die Laschen aus dem gleichen und aus gleich dickem Werkstoff hergestellt sind. Dabei beträgt die Summe der Schlitzquerschnitte quer zum Strompfad gemessen 10 bis 20 % des vollen windungsquerschnittes und dabei beträgt durch entsprechend Auslegung der radialen Höhen der Laschen die Summe von deren Querschnitten zwischen zwei zu verbindenden Windungsenden mehr als 80 % des vollen Windungsquerschnittes.
Weitere Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung bestehen darin, daß die Laschen erst nach dem Ubereinanderschieben der zueinander konzentrischen Windungen in deren Schlitze eingeführt und auf deren Enden aufgelötet oder aufgeschweißt sind, wobei die Laschen einstückig oder aus zwei miteinander verschraubten Teilen ausgeführt sind.
Die erfindungsgemäße Hochstromwicklungsanordnung ist sehr vorteilhaft, denn sie ermöglicht trotz eines verhältnismäßig einfachen Aufbaues große Leiterquerschnitte im Bereich der Durchdringungsstelle der Windungen und der Anschlüsse. Dadurch ist es nunmehr auch möglich, Hochstromwickllmgen mit mehr als zwei Windungen herzustellen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhar,d einer Zeichnung näher erläutert.
Eine innere Windung 1 und eine äußere Windung 2 einer lediglich aus zwei Windungen bestehenden Wicklung sind konzentrisch zueinander angeordnet. Beide Windungen sind aus je einer Leiterplatte gebogen, deren Breite gleich der Wicklungslänge ist. Als Anfang 3 und gleichzeitig Eingang der inneren Windung 1 dient eine achsparallele, nach außen aus dem Wickelzylinder vorstehende Abwinklung. Entsprechend ist am Ende 4, das gleichzeitig den Ausgang der äußeren Windung 2 darstellt, ebenfalls eine nach außen aus dem Wickelzylinder vorstehende achsparallele Abwinklung vorgesehen.
im Anfang 3 der inneren Windung 1 sind Schlitze 5 und im Ende 4 der äußeren Windung 2 sind Schlitze 6 vorgesehen, deren Querschnitte in Stromflußrichtung jeweils etwa den zehnten Teil des Gesamtquerschnittes ausmachen.
Die innere Windung 1 und die äußere Windung 2 sind nach dem Rollen, Abwinkeln und Anbringen der Schlitze 5 und 6 ineinandergeschoben und zur weiteren Bearbeitung in einer nicht dargestellten Einrichtung festgesptqnnt.
Nunmehr werden nacheinander Laschenteile 9 auf den Anfang 7 der äußeren Windung 2 und Laschenteile 10 auf das Ende 8 der inneren Windung 1 aufgelötet oder aufgeschweißt. Dabei sind die Laschenteile 10 so dimensioniert und ausgerichtet, daß sie mittig in den Schlitzen 5 und 6 liegen, so daß ein gleichmäßig breiter Spalt zur Isolation des Laschenteils 10 von den Schlitzrändern gebildet ist. Die Laschenteile 9 und 10 sind auf nicht näher dargestellte Art und Weise elektrisch leitend und mechanisch miteinander verbunden. Bei ausrechend kleinen Fertigungstoleranzen der inneren Windung í und der äußeren Windung 2 einschließlich der Schlitze 5 und 6 können anstelle der Laschenteile 9 und 10 auch einstückige, entsprechend geformte Laschen verwendet werden.
Durch eine verhältnismäßig geringfügige Vergrößerung der Schlitze 5 und 6 ist es möglich, auch eine entsprechend gestaltete dritte Windung vorzusehen und über Laschen an die Windung 2 anzuschließen. Dabei erhält dann das Ende der Windung 2 die gleiche Gestalt wie das Ende der Windung 1 und das Ende der dritten Windung übernimmt Form und Funktion des Endes 4 der Windung 2.
6 Patentansprüche 1. Figur

Claims

Patentanspruche 1. Hochstromwicklung für Transformatoren mit mindestens zwei konzentrisch übereinanderliegenden, elektrisch in Reihe geschalteten Windungen aus Leiterplatten, deren breite gleich der Wicklungslänge ist, wobei zur Herstellung der Reihenschaltung Laschen am Ende der einen Windung durch Aussparungen am Ende der folgenden Windurch zu deren Anfang geführt sind, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, - daß die Laschen (9, 10) hochkant, radial nach außen vorstehend mit einer ihrer Schmalseiten in Umfangsrichtung auf die Mantelflächen der jeweils zu verbindenden Windungsenden (7 bzw. 8) aufgesetzt sind, - daß die Aussparungen als Schlitze (5, 6) in Umfangsrichtung ausgefuhrt sind und - daß die Breite des Spaltes zwischen jeder der Laschen (9, 10) und dem Rand der zugehörigen Aussparung (5, 6) kleiner ist als die Dicke der Lasche (9, 10) und kleiner ist als die Dicke der die Windung (1, 2) darstellenden Leiterplatte.
2. Hochstromwicklung nach Anspruch 1, d a d u r c h gek e n n z e i c h ne t, daß die Leiterplatten und die Laschen (9, 10) aus dem gleichen und aus gleich dickem Werkstoff hergestellt sind.
3. Hochstromwicklung nach Anspruch 1 und 2, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Summe der Schlitzquerschnitte quer zum Strompfad gemessen 10 bis 20 X des vollen Windungsquerschnittes beträgt und daß dabei durch entsprechende Auslegung der radialen Höhe der Laschen (9, 10) die Summe von deren Querschnitten zwischen zwei zu verbindenden Windungsenden (7, 8) mehr als 80 96 des vollen Wlndungsquerschnittes beträgt.
4. Hochstromwicklung nach Anspruch 1 bis 3, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Laschen (9, 10) erst nach dem Übereinanderschieben der zueinander konzentrischen Windungen (1, 2) in deren Schlitze (5, 6) eingeführt und auf deren Enden (7, 8) aufgelötet oder aufgeschweißt sind.
5. Hochstromwicklung nach Anspruch 1 bis 4, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Laschen einstückig sind.
6. Hochstromwicklung nach Anspruch 1 bis 4, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Laschen aus zwei miteinander verschraubten Teilen (9, 10) bestehen.