DE3207499C2

DE3207499C2 - Transformator

Info

Publication number: DE3207499C2
Application number: DE3207499A
Authority: DE
Inventors: Tomoo Omiya Saitama Nakajima
Original assignee: TAMURA SEISAKUSHO CO Ltd TOKIO/TOKYO JP; Tamura Seisakusho Co Ltd Tokio/tokyo
Current assignee: Tamura Corp
Priority date: 1981-07-17
Filing date: 1982-03-02
Publication date: 1990-05-10
Anticipated expiration: 2002-03-03
Also published as: US4449111A; JPS5812917U; SG32885G; JPS6314423Y2; DE8205767U1; CA1166709A; MY8600174A; GB2102210A; GB2102210B; HK70085A; DE3207499A1

Abstract

Die zwischen der Primärwicklung und der Sekundärwicklung des Transformators angeordnete Isolierung (11) umfaßt einen gewellten isolierenden Basisträger (12), dessen Breite größer ist als die der Wicklung bzw. des Wicklungsteils des Spulenkörpers (14), und ein Isolierelement (13) aus Plastikmaterial, das im wesentlichen dieselbe Breite wie der Wicklungsteil aufweist. Wenn der Isolator (11) auf die Primärwicklung (16) aufgewickelt ist, wird der gewellte isolierende Basisträger (12) an seinen beiden Seitenrändern L-förmig umgebogen und liegt eng an den Innenoberflächen der Flansche (20, 22) des Spulenkörpers (14) an, so daß an den Endbereichen der Wicklung verhindert wird, daß der Wicklungsdraht seine Ausrichtung nach den anderen Windungen verliert.

Description

Zugfestigkeit eine hohe Dehnbarkeit verleihen.

Die Erfindung betrifft einen Transformator nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Transformatoren müssen allgemein eine gute Isolierung und eine hohe Durchschlagfestigkeit aufweisen. Bei Transformator en, die zwischen der Primärwicklung und der Sekundärwicklung eine dünne isolierende Papierfolie aufweisen, tritt der Mangel auf, daß ein Teil der Sekundärwicklung an den beiden Seitenrändern der Papierfolie auf die Seite der Primärwicklung rutschen j5 kann, so dsO keine ausreichende Isolierung und Durchschlagfestigkeit erreicht wird. Andererseits sind Isolierungen aus einfachen Papierstreifen leicht herzustellen.

Ein Transformator der im Oberbegriff des Patentanspruchs angegebenen Art ist bereits aus der US-PS 35 33 037 bekannt Zwischen der Primärwicklung und der Sekundärwicklung dieses Transformators ist eine Isolierung angeordnet, die aus einer elastischen Polyesterfolie und einem festen, unelastischen Polyesterfilm kannten Anordnung tritt einerseits das Problem der Durchschlagfestigkeit an den Seitenrändern der Wicklung nicht auf, andererseits geht durch das Umschlagen der überstehenden Seitenränder der Isolierung ein relativ großer Anteil der Breite des Spulenkörpers für die Wicklungsbreite verloren. Bei der Herstellung von modernen Transformatoren ist man aber bestrebt die Wicklungsbreite des Spulenkörpers möglichst vollständig auszunutzen.

Bei dem erfindungsgemäßen Transformator kann die Wicklungsbreilc des Spulenkörpers praktisch vollständig ausgenutzt werden, ohne daß die Durchschlagfestigkeil an den Seitenrändern der Wickl"r«g reduziert wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun unier Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Ip. der Zeichnung zeigt

Fig. IA eine Schnittansicht eines herkömmlichen Transformators, bei dem als Isolierung ein dünner Pa-

besteht, die aufeinandergeklebt sind. Die außen auf der 45 pierstrcifen verwendet wird;

Seite der Sekundärwicklung liegende feste Polyester- Fig. IB einen vergrößerten Teilausschnitt des Trans

schicht ist geringfügig breiter als die elastische Polyesterschicht, wobei beide Schichten etwas breiter sind als die Wicklungsbreite. Damit das Umbiegen der überstehenden Ränder der Isolierung rechtwinklig entlang den Innenseiten der beiden Flansche möglich ist, sind diese Ränder geschlitzt ausgebildet. In den gekrümmten Wicklungsbereichen werden aber die Seitenränder der Isolierung gespreizt und bilden dreicckförmige Lücken, an denen das seitliche Ende der Sekundärwicklung teilweise ungeschützt ist. An diesen Stellen läßt daher die Durchschlagfestigkeit der Isolierung zu wünschen übrig.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zu

gründe, die Durchschlagfestigkeit des Transformators m> därwicklung zeigt; und

formators nach Fig. IA;

Fig. 2A eine Perspektivansicht einer Isolierung für einen erfindungsgemäßen Transformator, wobei die Isolierung in ihre Bestandteile zrrlegt dargestellt ist;

Fig. 2B eine Perspektivansicht der Isolierung nach Fig. 2A nach dem Aufeinanderfügen der beiden Bestandteile der Isolierung:

F i g. 3 eine Darstellung zur Erläuterung der Herstellungsschrittc bei der Herstellung eines erfindungsgemäßen Transformators, wobei F i g. 3A die auf einen Spulenträger aufgewickelte Primärwicklung, Fig. 3B die auf die Primärwicklung aufgewickelte Isolierung und Fig. 3C die Bewicklung der Isolierung mit der Sekun-

zwischen der Primärwicklung und der Sekundärwicklung in den gekrümmten Wicklungsbereichen durch Anwendung einer leicht herstellbaren Isolierung zu verbessern.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Transformator besteht die Isolierung aus einem gewellten Basisträger und ei-Fig.4 eine Schnittansicht des gemäß Fig. 3 hergestellten Transformators.

Der in den Fig. IA und IB gezeigte Transformator wird hergestellt, indem ciic Primärwicklung PC'auf den Wicklungsteil des Spulenträgcrs CB aufgewickelt und anschließend die Sekundärwicklung SCdaraufgcwickcli wird, wobei dazwischen eine Papierisolierung IP angeordnet wird. Bei einem solchen Transformator wird die

Papierisoliening IP durch den. Wicklungsdraht am Seitenrand zur Seite der Primärwicklung PC hin gedrückt, z. B. an der untersten Wicklungslage der Sekundärwicklung SC, die auf das Isolierpapier aufgewickelt ist Dadurch erfährt der Wicklungsdraht eine Annäherung an die Primärwicklung. Es entsteht daher ein Spalt zwischen der Innenoberfläche des Spulenkörperflansches und dem Seitenrand der Papierisolierung IP, und der Wicklungsdraht in der untersten Lage der Sekundärwicklung SCund der Wicldungsdraht am Seitenrand der Primärwicklung PC befinden sich unmittelbar übereinander, ohne daß dazwischen eine Papierisolierung IP vorhanden ist Dadurch wird die Isolierung bzw. Durchschlagfestigkeit des Transformators verschlechtert

Es wird nun auf die F i g. 2A und 2B Bezug genommen. Die zwischen Primärwicklung und Sekundärwicklung des erfindungsgemäßen Transformators aufgewikkelte Isolierung 11 umfaßt einen gewellten isolierenden Basisträger 12 und eine ausreichend weiche Isolierfolie 13 aus Plastikmaterial, die auf den Basisträger 12 aufgeklebt ist Der isolierende Basisträger 12 ist gemäß einer besonderen Ausführungsform aus Papiermat'.ria! mit einer Dicke von etwa 0,5 bis 0,7 mm gebildet, z. B. Preßspanpapier oder Papier auf der Basis von aromatischen Polyamiden. Der Basisträger 12 ist gewellt, und weist zahlreiche Wellrippen auf, die in geeignetem Abstand voneinander parallel verlaufen. Die Isolierfolie 13 aus Plastikmaterial ist aus einer Plastikfolie mit einer Dicke von etwa 0,1 bis 0,2 mm gebildet, z. B. aus einer PoIyäthylenterephthalatfolie, und ist auf eine Seite des isolierenden Basisträgers aufgeklebt, und zwar vorzugsweise unter Verwendung eines Klebers vom Acrylharztyp.

Es wird nun auf die F i g. 3B und 3C Bezug genommen. Das Isolierelement 13 hat im wesentlichen dieselbe Breite wie der Wicklungsteil 15 des Spulenkörpers 14, d. h. wie die Wicklung der auf diesen Wicklungsteil 15 aufgebrachten Spule. Der isolierende Basisträger 12 ist breiter als die Isolierfolie 13, also breiter als der Wicklungsteil 15 des Spulenkörpers 14; seine Breite ist insbesondere so gewählt, daß nach dem Aufkleben der Isolierfolie 13 auf den isolierenden Basisträger 12 die beiden Seitenränder desselben über die Isolierfolie 13 hinausstehen.

Es wird nun die Herstellung eines Transformators erläutert, der mit der beschriebenen Isolierung versehen wird. Zunächst wird gemäß F i g. 3A eine Primärwicklung ie auf den Wicklungsteil 15 des Spulenträgers 14 aufgewickelt, während die beiden Enden 18,19 der Spule aus einem Flansch 17 des Spulenkörpers 14 herausgeführt werden. Wie in Fig. 3B gezeigt ist, wird dann die Isolierung 11, die durch Aufkleben der Isolierfolie 13 auf dem Basisuäger 12 hergestellt ist, um die Primärwicklung 16 herum aufgewickelt, und zwar derart, daß die vielen Wellrippen senkrecht zur Wicklungsrichtung verlaufen. Beim Aufwickeln wird der Basisträger 12 an seinen beiden Seiten 20,21 im wesentlichen rechtwinklig in bezug auf die Isolierfolie 13 und radial entlang den beiden Flanschen 17, 22 des Spulenkörpers 14 abgebogen. Wie in Fig. 3C gezeigt ist, wird dann eine Sekundärwicklung 23 auf die Isolierung 11 aufgewickelt, während die beiden Enden 24, 25 der Wicklung 23 aus dem Spulenkörper herausgeführt werden, um die Herstellung des erfindungsgemäßen Transformators abzuschließen. Fig.4 zeigt den so hergestellten fertigen Transformator.

Auch wenn beim Aufwickeln der untersten Lage der Sekundärwicklung 23 an a'en Seitenrändern der Isolierfolie 13 auf die Isolierung 11 Druck ausgeübt wird und die Seiten 20, 21 des isolierenden Basisträgers 12 entlang den Flanschen 17 und 22 des Spulenkörpers 14 nach unten gebogen werden, so verhindern jedoch diese Seiten 20,21, daß ein Spalt zwischen den Seitenrändern der Isolierung 11 und dem Spulenkörper 14 gebildet wird. Daher ist eine ausgezeichnete Isolierung bei guten dielektrischen Eigenschaften gewährleistet

Bei der beschriebenen Ausführungsform ist die Primärwicklung auf der Innenseite des Spulenträgers und

ίο der Isolierung aufgewickelt, während die Sekundärwicklung auf die Außenseite der Isolierung aufgewickelt ist Es ist aber auch möglich, die Sekundärwicklung auf der Innenseite der Isolierung anzuordnen, während die Primärwicklung auf die Außenseite der Isolierung aufgewickelt wird. Bei einer anderen Ausführungsform wird ferner als Isolierelement anstelle einer Plastikfolie ein dünner Papierstreifen verwendet, der mit einem Isoliermiltei imprägniert ist. Gemäß einer anderen Ausführungsform ist an der Grenzlinie zwischen dem Basisträger 12 und der Isolierfolie 13 eine FaltKnie angeordnet, um das Abbiegen des Basistirggers »«< an den beiden Seitenteilen 20, 21 zu erleichtern. Da die Isolierung ferner auch in den Endbereichen der Wicklung eine ausreichende Festigkeit aufweist, tritt keine Verschiebung des Wicklungsdrahtes der Sekundärwicklung in bezug auf die Primärwicklung auf, und es erfolgt keine Annäherung zwischen den beiden Wicklungen, so daß eine hohe Durchschlagfestigkeit gewährleistet ist. Die Isolierung weist ferner eine ausreichende mechanische Festigkeit auf, um bei jeglicher Art von Transformatoren Anwendung finden zu können, in gleicher Weise wie herkömmliche Isolierfolien; dadurch wird die leichte Massenherstellung sicherer Transformatoren möglich. Da der Basisträger der Isolierung gewellt ist und eine große Anzahl von Wellungsrippen aufweist, ist er sehr dehnbar; folglich werden Zugkräfte, die am Seitenrand des isolierenden Basisträgers in den Eckbereichen der Wicklung auftreten, aufgefangen, und der Seitenrand des isolierenden Basisträgers liegt eng an den Flanschen des Spulenträgers an. Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäß· η Transformators besteht darin, daß die Seitenränder des isolierenden Basisträgers nicht axial zur Mitte der Wicklung hin umgebogen werden, so daß die Möglichkeiten der Unterbringung der Sekundärwicklung nicht eingeschränkt werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

ner darauf aufgeklebten Isolierfolie. Diese Isolierung ist folglich sehr einfach und kostengünstig herstellbar.

Der Basisträger dieser Isolierung besteht zwar aus einem Material mit relativ hoher Zugfestigkeit, seine überstehenden Randbereiche weisen jedoch aufgrund der Wellrippen eine hohe Dehnbarkeit auf. Durch diese hohe Dehnbarkeit wird es ermöglicht, daß die in den Eckbereichen der Seitenränder des Basisträgers auftretenden Zugspannungen durch Dehnung des B, sisträ-

Transformator, bei dem die Primärwicklung und die Sekundärwicklung konzentrisch übereinander auf einem Spulenkörper angeordnet sind, der an seinen axialen Enden Flansche und dazwischen einen Wicklungsteil aufweist, und bei dem zwischen der Primärwicklung und der Sekundärwicklung eine Isolierung angeordnet ist, die einen dehnbaren isolie- ι ο gers aufgefangen werden. Die umgebogenen Seitenränrenden Basisträger und eine darauf haftende Isolier- der des Basisträgers liegen eng an den Innenseiten der folie umfaßt, wobei der Basisträger eine größere Breite als der Wicklungsteil aufweist und seine Seitenränder radial auswärts entlang den Innenflächen der Flansche abgebogen sind, dadurch ge- is kennzeichnet, daß die Isolierfolie (13) im wesentlichen dieselbe Breite wie der Wicklungsteil aufweist, daß der Basisträger (12) gewellt ist und eine Vielzahl von Wellrippen aufweist, die sich rechtwinklig zur Wicklungsrichtung erstrecken und ihm 20 Breite der Isolierung gleich der des Wickelraumes. Bei Her Isolierfolie (13) großen einer flanschlosen Ausführungsform stehen die Ränder

der Isolierung seitlich über die Breite der Wicklung hinaus und sind dann auf die Wicklung umgeschlagen und auf dieser durch ein Band oder dgl. festgebunden. Auf diese Weise sind die Ränder der Wicklung teilweise in die Isolierung aus Wellpappe eingehüllt. Bei dieser beFlansche des Spulenkörpers an, so daß praktisch die gesamte Breite des Spulenkörpers für die Wicklung zur Verfügung steht

Aus der US-PS 19 70 406 ist bereits eine Zylinderspule bekannt, zwischen deren Lagen jeweils eine Isolierung aus Wellpappe eingefügt ist Bei einer Ausführungsform mit einem Spulenkörper, der an seinen axialen Enden mit Flanschen versehen ist, ist jedoch die