DE3132538A1 - Flanged coil former for high-voltage-resistant transformers - Google Patents
Flanged coil former for high-voltage-resistant transformersInfo
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Abstract
Description
Flanschspulenkörper für hochspannungsfeste ÜbertragerFlanged bobbins for high-voltage resistant transformers
Die Erfindung betrifft einen Flanschkörper für hochspannungsfeste übertrager zur Aufnahme von Wicklungen und Vergußmasse.The invention relates to a flange body for high voltage resistant Transmitter to accommodate windings and potting compound.
Ein solcher Flanschkörper ist bekannt aus DE-GM 18 42 906.Such a flange body is known from DE-GM 18 42 906.
Dieser Flanschkörper weist am Übergang vom Spulenschaft zum Spulenflansch einen Randwulst auf, der als innerer Anschlag für das Flanschteil und zur Erhöhung der Durchschlagsfestig keit dient, da durch den Randwulst eine Vergrößerung der Kriechstrecken möglich ist. Dieser Randwulst begrenzt aber den Wickelraum und verhindert außerdem ein sauberes Wicklen im Bereich des Spulenschaftes. Die Hochspannungsfestigkeit dieses Spulenkörpers ist nicht sehr hoch, da ein Weg für einen Krieehstrom, bedingt durch den mehrteiligen Aufbau dieses Spulenkörpers, in Spalten zwischen Spulenschaft und Flanschteilen vorhanden ist.This flange body points at the transition from the coil shaft to the coil flange an edge bead that acts as an inner stop for the flange part and to increase the penetration strength is used because the edge bead increases the Creepage distances is possible. However, this bead limits the winding space and prevents it also a clean winding in the area of the spool shaft. The high voltage strength this bobbin is not very high, as a path for a leakage current is conditional due to the multi-part construction of this bobbin, in gaps between the bobbin shaft and flange parts is available.
Aus der DE-OS 28 50 190 ist ein hochspannungsfester Übertrager bekannt, der aus zwei ineinander steckbaret1Halbschalen als Halterungen für die Spulenkörper besteht. Die Wandungsteile der Halbschalen sind derart ausgebildet, daß mehrere Kammern zur Aufnahme von mit Wicklungen versehenen Spulenkörpern entstehen. Die relativ hohe Hochspannungsfestigkeit dieses Übertragers ergibt sich durch den mäanderförmigen Aufbau der die Spulenkörper voneinander trennenden Wandungen.From DE-OS 28 50 190 a high-voltage resistant transformer is known, which consists of two half-shells that can be plugged into one another as holders for the bobbins consists. The wall parts of the half-shells are designed so that several Chambers to accommodate bobbins provided with windings. The relative high voltage resistance of this transformer results from the meander-shaped Structure of the walls separating the coil formers from one another.
Nachteilig bei diesem Aufbau ist, daß außer den Spulenkörpern spezielle unterschiedliche Halterungen notwendig sind, für die mindestens zwei Spritzwerkzeuge benötigt werden. Die Montage der Wicklungen erfordert hier außerdem einen grossen Zeitaufwand.The disadvantage of this structure is that in addition to the bobbins special Different brackets are necessary for the at least two injection molding tools are needed. The assembly of the windings also requires a large one here Expenditure of time.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Flanschspulenkörper eingangs genannter Art anzugeben, der durch einen einstückigen Aufbau universell verwendbar ist und fertigungstechnisch einfach herstellbar ist.The object of the invention is therefore to provide a flange bobbin at the beginning of the type mentioned, which can be used universally thanks to a one-piece structure and is easy to manufacture in terms of production technology.
Gemäß der Erfindung wird der Flanschspulenkörper in der im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Weise ausgebildet.According to the invention, the flange bobbin in the in the characterizing Part of claim 1 specified manner formed.
Durch diese Maßnahmen ergibt sich eine universelle Verwendbarkeit des Spulenkörpers, beispielsweise für Mantelkernübertrager, Zweischenkelkernübertrager und übertrager mit verschachtelten Wicklungen. Gegenüber einfach aufgebauten Übertrager ergibt sich eine Erhöhung der Spannungsfestigkeit um den Faktor 2. Bei Mehrfachschlitzung ist eine weitere Steigerung der Spannungsfestigkeit möglich. Außer dem Spulenkörper selbst sind keine weiteren Halterungen nötig und im allgemeinen genügt ein einfaches Spritzwerkzeug zur Herstellung.These measures result in universal usability of the bobbin, for example for sheathed core transformers, two-legged core transformers and transformers with nested windings. Compared to simply constructed transformers This results in an increase in the dielectric strength by a factor of 2. With multiple slots a further increase in the dielectric strength is possible. Except for the bobbin no further brackets are required and in general a simple one is sufficient Injection mold for manufacture.
Die den Wicklungen abgekehrten äußeren Wände können zur Abstützung gegen ein Gehäuse oder eine Form verwendet werden.The outer walls facing away from the windings can provide support used against a housing or a mold.
In Weiterbildung der Erfindung sind die den Wicklungen zugekehrten Wände kürzer als die den Wicklungen abgekehrten Wände ausgebildet. Dadurch erhält man eine definierte Bezugskante für die Wicklungshöhe, gegeben durch den äußeren Rand der kürzeren Wände Um einen guten Durchlauf für die Vergußmasse zu gewährleisten, können die Wände an den Ecken Aussparungen aufweisen.In a further development of the invention, the windings are facing Walls made shorter than the walls facing away from the windings. This gets a defined reference edge for the winding height, given by the outer Edge of the shorter walls To get a good run for the potting compound To ensure that the walls can have recesses at the corners.
Durch Versteifungsrippen können die Wände gegen Verformung und mechanische Beanspruchung sowie gegen unerwünschte überschläge geschützt werden, die bei Annäherung der Wände durch Deformation möglich wären.Stiffening ribs can protect the walls against deformation and mechanical Stress and against unwanted flashovers that occur when approaching the walls would be possible through deformation.
Umgibt man die dem Spulenschaft benachbarte Drahtdurchführung mit einem Balkon, der sich an eine nach außen weisende den Wicklungen abgekehrte Wand anschließt, so erhält man einen ausreichenden Kriechweg gegen das metallische Kernblech, auf den der Spulenkörper aufgebracht wird.Surround the wire feedthrough adjacent to the spool shaft with a balcony facing an outward facing wall facing away from the windings connected, a sufficient creepage distance against the metallic core sheet is obtained, on which the bobbin is applied.
Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der Spulenschaft im Bereich der Schlitzung innenseitig Kehlen auf, die derart bemessen sind, daß die Wandstärke des Schaftes annähernd gleich bleibt.. Diese Ausgestaltung reduziert den Materialaufwand bei gleichbleibenden mechanischen und elektrischen Eigenschaften und bringt gießtechnische Vorteile.In a further embodiment of the invention, the spool shaft in the area of the slot on the inside fillets which are dimensioned such that the wall thickness of the shaft remains approximately the same. This configuration reduces the cost of materials while maintaining the same mechanical and electrical properties and brings advantages in terms of casting technology.
Um den Kriechweg an der dem Spulenschaft nicht benachbarten Drahtdurchführung zu verlängern, weist diese Drahtdurchführung eine Hülse auf, die von der der Wicklung abgekehrten Wand durch einen Spalt getrennt ist.About the creepage distance on the wire feedthrough not adjacent to the spool shaft To extend, this wire feedthrough has a sleeve that differs from that of the winding facing away wall is separated by a gap.
Eine weitere Maßnahme zur Kriechwegverlängerung ist dadurch gegeben, daß man die geschlitzten Flansche mehrfach geteilt ausbildet.Another measure to lengthen the creepage distance is given by that one forms the slotted flanges divided several times.
Anhand der Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der Erfindung nun näher beschrieben. Dabei zeigt: Fig. 1a bis le eine Vorderansicht des erfindungsgemäßen Spulenkörpers und mehrere dazugehörige Schnittdarstellungen, Fig. 2 eine Anordnung mit zwei Spulenkörpern zur Verwendung bei übertragern mit Mantelkern, Fig. 3 eine Anordnung mit vier Spulenkörpern zur Verwendung bei Übertragern mit Zweischenkelkernen und Fig. 4 eine Anordnung mit acht Spulenkörpern zur Verwendung bei übertragern mit Zweischenkelkernen und verschachtelten Wicklungen.Exemplary embodiments of the invention will now be described with reference to the drawings described in more detail. It shows: Fig. 1a to 1e a front view of the invention Bobbin and several associated sectional views, Fig. 2 an arrangement with two bobbins for use in transformers with a jacket core, Fig. 3 shows an arrangement with four bobbins for use in transformers with Two-leg cores and FIG. 4 shows an arrangement with eight bobbins for use for transformers with two-leg cores and nested windings.
Fig. 1a und der dazugehörige Schnitt A - B, dargestellt in Fig. 1b, zeigen den Spulenschaft 1 und die parallel zueinander stehenden Wände 2, 3, 4 und 5. Die Wände 2 und Lt, bzw.Fig. 1a and the associated section A - B, shown in Fig. 1b, show the spool shaft 1 and the walls 2, 3, 4 and which are parallel to one another 5. The walls 2 and Lt, resp.
3 und 5, entstehen durch Schlitzung der Endflanschen des Spulenkörpers, ausgehend vom äußeren Rand ,in Richtung auf den Spulenschaft zu. Die Schlitzung erfolgt auf dem ganzen Umfang der Flansche, so daß keine Kurzschlußbrücken für den Kriechweg entstehen. Aus Fig. la ist ersichtlich, daß der verwendete Spulenkörper Rechteckquerschnitt besitzt. Es sind jedoch nach dem erfindungsgemäßen Aufbau auch Spulenkörper mit Kreisquerschnitt oder jeder anderen gewünschten Querschnittsform realisierbar. Der Raum zur Wicklungsaufnahme ist durch die Begrenzungswände 2 und 3 sowie die Mantelfläche des Spulenschaftes 1 vorgegeben. Um eine definierte Bezugskante für die Wicklungshöhe zu erhalten, sind die den Wicklungen zugekehrten inneren Wände 2 und 3 etwas kürzer gestaltet als die den Wicklungen abgekehrten äußeren Wände 4 und 5. Der abschließende Rand der Wände 2 und 3 markiert die Sollhöhe der Wicklungen. Nach dem Wickelvorgang wird der Spulenkörper mit Vergußmasse ausgegossen. Als oberer Auffüllrand für die Vergußmasse dient der obere Rand der Wände 4 und 5. Wie aus Fig. 1b zu erkennen ist, kann also auch Vergußmasse in den Schlitz zwischen den Wänden 2 und 4, bzw.3 and 5, are created by slotting the end flanges of the spool, starting from the outer edge, in the direction of the spool shaft. The slitting takes place over the entire circumference of the flanges, so that no short-circuit bridges for the Creepage are created. From Fig. La it can be seen that the bobbin used Has a rectangular cross-section. However, there are also according to the structure according to the invention Bobbins with a circular cross-section or any other desired cross-sectional shape realizable. The space to accommodate the winding is through the boundary walls 2 and 3 and the outer surface of the bobbin shaft 1 are given. Around a defined reference edge for the winding height are the inner walls facing the windings 2 and 3 designed slightly shorter than the outer walls facing away from the windings 4 and 5. The final edge of walls 2 and 3 marks the nominal height of the windings. After the winding process, the coil body is filled with potting compound. As a top The upper edge of the walls 4 and 5 is used to fill the sealing compound Fig. 1b can be seen, so casting compound can also be in the slot between the Walls 2 and 4, or
3 und 5, einfließen. Der Verguß kann in einer Gießform erfolgen. Zweckmäßigerweise wird man jedoch das umschließende Gehäuse als Gießform verwenden. Durch das Auffüllen mit Vergußmasse werden Luftüberschläge vermieden. Es sind daher nur noch Kriechwege an der Trennschicht von Spulenkörper und Vergußmasse möglich. Es ist darauf zu achten, daß sich die Ver- gußmasse spaltlos homogen (lunkerfrei) in einem Zuge vergießen läßt, damit keine unkontrollierten Kriechwege entstehen, die die Spannungsfestigkeit eines aus erfindungsgemäßen Spulenkörpern zusammengesetzten Übertragers herabsetzen. Damit die Vergußmasse bei hintereinander angeordneten Spulenkörpern gut einfließen kann, weisen die Wände Aussparungen 6 auf. Diese Aussparungen 6 bestehen im vorgestellten Ausführungsbeispiel einfach darin, daß die äußeren Ecken der Rechteckflansche abgeschrägt sind.3 and 5 are included. The casting can take place in a casting mold. Appropriately however, you will use the enclosing housing as a casting mold. By filling it up With potting compound, air flashovers are avoided. There are therefore only creepage distances possible at the separating layer between the bobbin and the potting compound. It is important to ensure, that the Casting compound homogeneous without gaps (free of voids) in one Shed train so that no uncontrolled creepage paths arise that the Dielectric strength of a composite composed of bobbins according to the invention Reduce the transformer. So that the potting compound in the case of bobbins arranged one behind the other can flow well, the walls have recesses 6. These recesses 6 exist in the embodiment presented simply in that the outer corners of the rectangular flanges are bevelled.
Die Wände weisen, wie aus den Fig. la bis 1c hervorgeht, mehrere Versteifungsrippen 7 zum Schutz gegen ein Verziehen auf. m dem Wicklungsanschlußdraht, der in der dem Spulenschaft 1 benachbarten Drahtdurchführung 8 herausgeführt wird, einen ausreichend langen Kriechweg gegenüber dem metallischem Kernblech zur Verfügung zu stellen, wird die Drahtdurchführung 8 mit einem Balkon 9 umgeben, der sich an die nach außen weisende Wand 5 anschließt. Der Balkon 9 ist gegenüber dem Spulenschaft 1 etwas nach außen geneigt, damit die Kernbleche leichter durch den Spulenschaft 1 gesteckt werden können und Vergußmasse zwischen Balkon 9 und Kernblech eindringen kann. Der Balkon 9 kann mit Verstärkungsrippen 10, wie in Fig. 1a dargestellt, ausgestattet sein.As can be seen from FIGS. 1 a to 1 c, the walls have several stiffening ribs 7 to protect against warping. m the winding connection wire, which is in the dem Coil shaft 1 adjacent wire feed-through 8 is led out, one sufficient to provide a long creepage distance compared to the metallic core sheet, the wire feed-through 8 is surrounded by a balcony 9, which is attached to the outside facing wall 5 connects. The balcony 9 is somewhat opposite the coil shaft 1 inclined outwards so that the core sheets are more easily inserted through the coil shaft 1 can be and casting compound can penetrate between balcony 9 and core sheet. Of the Balcony 9 can be equipped with reinforcing ribs 10, as shown in Fig. 1a be.
Zur Erreichung einer gleichmäßigen Wandstärke des Spulenschaftes 1 im Bereich der Schlitzung sind an den Austrittsöffnungen des Spulenschaftes 1 innenseitig Kehlen 11 angeordnet (Fig. 1a, 1b und 1c). Die dem Spulenschaft 1 nicht benachbarte Drahtdurchführung 12 weist eine Führungshülse 13 auf, die von der der Wicklung abgekehrten äußeren Wand 5 durch einen den Kriechweg verlängernden Spalt 14 getrennt ist.To achieve a uniform wall thickness of the coil shaft 1 in the area of the slot are on the inside of the outlet openings of the coil shaft 1 Grooves 11 arranged (Fig. 1a, 1b and 1c). The one not adjacent to the spool shaft 1 Wire feed-through 12 has a guide sleeve 13 that faces away from the winding outer wall 5 is separated by a gap 14 which extends the creepage distance.
An den Werkstoff für den Spulenkörper sind keine besonderen Anforderungen zu stellen. Es muß nur gewährleistet sein, daß er einen ausreichend hohen Isolationswiderstand aufweist, abbrandfest, schwer entflammbar und selbstverlöschend sowie frei von Gasbildung ist. Ein beisp Hlsweiser Werkstoff, der diese Bedingungen erfüllt, ist unter der Handelsbezeichnung "Crastin bekannt.There are no special requirements for the material used for the coil body to deliver. It must only be ensured that it has a sufficiently high insulation resistance , burn-resistant, flame-retardant and self-extinguishing as well free of gas formation. An example of a material that meets these conditions, is known under the trade name "Crastin".
Nachfolgend sollen einige Möglichkeiten der universellen Verwendbarkeit des erfindungsgemäßen Spulenkörpers aufgezeigt werden.The following are some possibilities of universal usability of the bobbin according to the invention are shown.
In Fig. 2 sind zwei Spulenkörper dargestellt, deren Spulenschäfte 1 und 1 hintereinander angeordnet sind zur Aufnahme eines Mantelkerns. Der Wickelraum, begrenzt durch die Wände 2 und 3 sowie den Schaft 1, ist für die Primärwicklung des Übertragers vorgesehen, die Sekundärwicklung wird zwischen den Wänden 2' und 3' sowie Schaft 1' aufgenommen.In Fig. 2 two bobbins are shown, their spool shafts 1 and 1 are arranged one behind the other to accommodate a jacket core. The changing room, limited by the walls 2 and 3 and the shaft 1, is for the primary winding of the transformer provided, the secondary winding is between the walls 2 'and 3 'and shaft 1' added.
Eine Anordnung zur Verwendung bei Zweischenkelkernen zeigt Fig. 3. Dafür sind vier Spulenkörper 15, 16, 17 und 18 vorgesehen, die paarweise hintereinander zur Aufnahme des Kerns 19 angeordnet sind.An arrangement for use in two-leg cores is shown in FIG. 3. For this purpose, four bobbins 15, 16, 17 and 18 are provided, in pairs one behind the other are arranged for receiving the core 19.
In Fig. Lt ist eine Verwendung des Spulenkörpers für verschachtelte Wicklungen bei einem Zweischenkelkern dargestellt. Je vier Spulenkörper 20, 21, 22 und 23 sowie 24, 25, 26 und 27 sind hintereinander angeordnet zur Aufnahme des Kerns 28. Je eine Wicklungskammer trägt eine Teilwicklung von Primär- bzw. Sekundärwicklung des übertragers. Für die in der Mitte gelegenen Kammern 21, 22, 25 und 26 ist'jedoch hier entweder ein anderes Spritzwerkzeug erforderlich, oder man trennt die überstehenden Teile, z.B. Balkon, in einem Nachbearbeitunsvorgang ab. Die Außenwände 29, 30, 31 und 32 bzw. die daran anschließenden Balkone 33, 34, 35, .36 und die dem Schaft abgewandten Kabeldurchführungen 37, 38, 39 und 40 können wie bei allen anderen vorgestellten Ausführungsbeispielen zur Abstützung gegen ein Gehäuse oder eine Form dienen.In Fig. Lt is a use of the bobbin for nested Windings shown in a two-leg core. Four bobbins each 20, 21, 22 and 23 as well as 24, 25, 26 and 27 are arranged one behind the other to accommodate the Kerns 28. Each winding chamber carries a partial winding of primary or secondary winding of the transmitter. For the chambers 21, 22, 25 and 26 located in the middle, however, is Either another injection molding tool is required here, or the protruding ones are separated Divide, e.g. balcony, in a post-processing operation. The outer walls 29, 30, 31 and 32 or the adjoining balconies 33, 34, 35, .36 and the shaft remote cable bushings 37, 38, 39 and 40 can be presented as with all others Embodiments are used to support against a housing or a form.
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Claims (8)
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ID=6139525
Family Applications (1)
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