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Die Erfindung betrifft allgemein eine elektrische
Spulenanordnung mit einer Spule oder Spulen, die um einen Kern
gewickelt sind, insbesondere auf solche, die zur Verwendung z.B.
als Transformatoren von Schaltreglern geeignet sind, und wie im
Oberbegriff des Anspruchs 1 angegeben ist.
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Bei einem typischen Transformator geringer Größe wurden die
Primär- und die Sekundärwicklung konzentrisch auf eine auf einen
Kern geschobene Flanschspule gewickelt. Die Primär- und die
Sekundärwicklung wurden voneinander mit drei oder mehr Lagen
speziellen Papiers isoliert. Isolierabstandshalter, die als
Isolationsplättchen bekannt sind, wurden nahe den
Spulenflanschen angeordnet. Isolierschläuche wurden auch auf die
Leiter der Primärwicklung gewickelt.
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Die Verwendung von Isolierpapier, Isolationsplättchen und
Schläuchen ist nachteilig, da sie die Montage des Transformators
kompliziert und schwierig machen. Insbesondere erhöhen das
Isolierpapier und die Isolationsplättchen die Größe des
Transformators beträchtlich. Von Nachteil ist auch, daß die drei
oder mehr Lagen Isolierpapier den Abstand zwischen der
Primärund der Sekundärwicklung mit der Folge der elektromagnetischen
Kopplung zwischen diesen erhöhen.
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Die japanische Offenlegungsschrift No. 62-293705 bietet eine
Lösung dieses Problems. Sie schlägt vor, das Isolierpapier, die
Isolationsplättchen und die Schläuche für die Verwendung von
isolierten Leitern für die Primär- und die Sekundärwicklung
wegzulassen.
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Auch diese bekannte Lösung ist nachteilig. Es ist sehr
schwierig, die Leiterdrähte mit Hüllen zu umgeben, die
ausreichend dünn sind, aber dennoch die Funktionen, für die sie
vorgesehen sind, gut erfüllen. Daher sind die mit solchen
isolierten Leitern hergestellten Transformatoren in ihrer Größe
nicht so weitgehend reduziert, bzw. haben sich als nicht so
günstig in den Leistungseigenschaften erwiesen, wie es erwünscht
sein könnte. Die isolierten Leiter haben auch den Nachteil, daß
Teile der Isolierhüllen entfernt werden müssen, um die
entsprechenden Teile der Leiter zur Verbindung mit Anschlüssen
freizulegen. Ein solches Entfernen stellt ein wesentliches
Hindernis für eine leichte Herstellung der Transformatoren dar.
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Eine elektrische Spule entsprechend dem Oberbegriff des
Anspruchs 1 ist aus der FR-A-2 119 939 bekannt, deren relative
Breite und Überlappungsabmessungen folgende sind:
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T&sub1; < T&sub2;, T&sub2; > T&sub3;, W&sub1; = W&sub2; > W&sub3;
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die zu einer relativ niedrigen Anzahl von kontinuierlichen
Bandlagen führt.
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Durch die Erfindung ist es möglich, eine elektrische
Spulenandordnung zu konsturieren, die zur Verwendung als
Transformator oder dgl. geeignet ist, die eine kompakte Größe,
eine einfache und zuverlässige Konstruktion, eine günstige
Leistung und eine wirtschaftliche Herstellung hat.
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Die Erfindung, wie sie im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1
angegeben ist, kann als eine elektrische Spulenanordnung
zusammengefaßt werden, die wenigstens eine Wicklung auf einem
Kern hat. Die Wicklung ist durch einen Leiterdraht gebildet, um
den drei Isolierbänder unterschiedlicher Breiten übereinander
und jedes mit einer Überlappung gewickelt sind.
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Zuerst wird das erste Isolierband, das eine größere Breite als
das zweite Isolierband hat, überlappend um den Leiterdraht
gewickelt, wobei die Breite der Überlappung mehr als 1/2,
vorzugsweise mehr als 2/3 der Bandbreite gemacht wird. Dann kann
das schmälere zweite Isolierband überlappend über das erste
Isolierband gewickelt werden, wobei das Verhältnis der Breite
der Überlappung dieses zweiten Bandes zur Breite des zweiten
Bandes geringer als das Verhältnis der Überlappung des ersten
Bandes zur Breite des zweiten Bandes gemacht wird. Schließlich
wird das dritte Isolierband, das eine noch geringere Breite als
das zweite Band hat, überlappend über das zweite Isolierband
gewickelt, wobei das Verhältnis der Breite der Überlappung des
dritten Bandes zur Breite des dritten Bandes geringer als das
Verhältnis der Überlappung des zweiten Bandes zur Breite des
zweiten Bandes gemacht wird.
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Wenn die Überlappungsbreite des breitesten ersten Isolierbandes
mehr als 1/2 oder vorzugsweise mehr als 2/3 der Bandbreite
gemacht wird, kann der Leiterdraht mit zwei oder drei Windungen
des ersten Bandes alleine bedeckt und kann somit gegen eine sehr
hohe Spannung isoliert werden.
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Das zweite Isolierband dient dem doppelten Zweck der Erhöhung
der Spannungsfestigkeit der Isolierbandschicht über dem Leiter
und des Schutzes des ersten Bandes. Das dritte Isolierband dient
hauptsächlich zum Schutz des ersten und des zweiten Bandes. Es
ist somit mehr als ausreichend, gegen Beschädigung infolge von
externen Einflüssen geschützt und ist in der Lage, die erwartete
hohe Spannung mit mehr als einem Sicherheitsbereich auszuhalten,
wobei die Isolierbandlage gem. der Erfindung erheblich zur
längeren Lebensdauer der elektrischen Spulenanordnung unter den
strengsten Anwendungsbedingungen beiträgt.
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Es wird empfohlen, daß das erste Isolierband nicht mit dem
Leiterdraht verbunden wird. Das zweite Isolierband kann mit dem
ersten Band über eine auf einer Seite des zweiten Bandes
aufgebrachte Isolierschicht verbunden werden. Das dritte
Isolierband kann ebenfalls mit dem zweiten Band über eine auf
eine Seite des dritten Bandes aufgebrachte Klebstoffschicht
verbunden werden. Dann kann die Isolierbandumhüllung gleich von
den gegenüberliegenden Endteilen des Leiterdrahtes zum
elektrischen Anschluß an Anschlußteile abgezogen werden.
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Es wird auch empfohlen, daß das erste und das zweite Isolierband
in entgegengesetzten Richtungen gewickelt werden. Das dritte
Isolierband wird in einer Richtung entgegengesetzt zur
Wickelrichtung des mittleren zweiten Bandes gewickelt. Auf diese
Weise lösen sich die drei Bänder nicht vom Leiterdraht, selbst
wenn das innerste erstte Band nicht mit dem zweiten Leiterdraht
verbunden ist.
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Die Ausführungsformen der Erfindung werden nun anhand der Fig. 1
- 14 der beigefügten Zeichnungen beispielsweise erläutert, in
denen:
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Fig. 1 ein Teilschnitt durch einen gem. der Erfindung
aufgebauten Transformator ist;
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Fig. 2 eine vergrößerte Teilaufsicht des isolierten Drahtes
ist, aus dem jede Wicklung des Transformators der
Fig. 1 gebildet wird;
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Fig. 3A ein vergrößerter Schnitt durch das Innerste der drei
Isolierbänder ist, die um den Draht der Fig. 2
gewickelt sind;
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Fig. 3B ein vergrößerter Schnitt durch das mittlere der drei
Isolierbänder, die um den Draht der Fig. 2 gewickelt
sind;
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Fig. 3C ein vergrößerter Schnitt durch das äußerste der drei
Isolierbänder ist, die um den Draht der Fig. 2
gewickelt sind;
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Fig. 4 eine Aufsicht zur Erläuterung ist, wie das innerste
Isolierband der Fig. 3A um den Draht gewickelt ist;
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Fig. 5 ein Schnitt längs der Linie V - V in Fig. 4 ist;
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Fig. 6 eine Aufsicht zur Erläuterung ist, wie das mittlere
Isolierband der Fig. 38 um den Draht gewickelt ist;
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Fig. 7 ein Schnitt längs der Linie VII - VII in Fig. 6 ist;
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Fig. 8 eine Aufsicht zur Erläuterung ist, wie das äußerste
Isolierband der Fig. 3C um den Draht gewickelt ist;
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Fig. 9 ein Schnitt längs der Linie IX - IX in Fig. 8 ist;
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Fig. 10 ein Querschnitt durch den Isolierdraht der Fig. 2
ist;
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Fig. 11 ein schematisches elektrisches Diagramm des
Transformators der Fig. 1 ist;
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Fig. 12 eine Ausicht der Spule des Transformators der Fig. 1
ist;
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Fig. 13 eine linke Seitenansicht der Spule der Fig. 12 ist;
und
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Fig. 14 ein Aufriß der Spule zusammen mit den darauf
konzentrisch gebildeten Wicklungen ist.
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Die Erfindung wird nund im einzelnen anhand des in Fig. 1
gezeigten HF-Transformators eines Schaltreglers beschrieben. Der
allgemein mit 10 bezeichnete Transformator hat einen Magnetkern
12, auf den eine rohrförmige Spule 12 geschoben ist, die zwei
Flansche 16 an ihren gegenüberliegenden Enden hat. Um die Spule
14 und voll zwischen den beiden Flanschen 16 daran sind eine
Primärwicklung 18 und eine Sekundärwicklung 20 konzentrisch
angeordnet, wobei die Primärwicklung nahe der Spule liegt.
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Der Magnetkern 12 ist wegen seines üblichen Aufbaus nur
teilweise gezeigt, und in der Praxis kann der Kern dreischenklig
ausgebildet sein und aus einer Kombination von E- und I-Kernen
bestehen. Die Primärwicklung 18 und die Sekundärwicklung 20
können um den mittleren Schenkel des dreischenkligen Kerns
gewickelt sein.
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Aus Fig. 1 ist auch ersichtlich, daß - anders als beim Stand der
Technik - kein Isolierpapier zwischen der Primärwicklung und der
Sekundärwicklung vorgesehen sind. Auch sind die üblichen
Isolationsplättchen nahe dem Flansch 16 auf der Spule 14 nicht
vorhanden; statt dessen sind die Primärwicklung 18 und die
Sekundärwicklung 20 im wesentlichen über dem rohrförmigen Körper
der Spule 14 vorgesehen.
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Die Primärwicklung 18 und die Sekundärwicklung 20 müssen
voneinander gegen Spannungen von z.B. 3.750 V bei dieser
speziellen Ausführungsform isoliert sein. Um diese Forderungen
zu erfüllen, sind bestimmte Leiterdrähte für die Primärwicklung
18 und die Sekundärwicklung 20 vorgesehen. In der Praxis können
der isolierte Leiter der Primärwicklung 18 und der der
Sekundärwicklung 20 in konstruktiven Einzelheiten wegen des
erforderlichen Unterschiedes zwischen ihren
Stromführungseigenschaften verschieden sein. Nur für den Zweck der Erläuterung der
Erfindung sind diese Unterschiede der konstruktiven Einzelheiten
vernachlässigbar, und die isolierten Leiter für die
Primärwicklung 18 und die Sekundärwicklung 20 sind, um die
Erläuterung zu erleichtern, mit der gleichen Konstruktion
gezeigt.
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Fig. 2 ist eine vergrößerte, detailliertere Darstellung des
allgemein mit 22 bezeichneten isolierten Leiters, der für die
Primärwicklung 18 und die Sekundärwicklung 20 des Transformators
verwendet werden kann. Der isolierte Leiter 22 hat einen
Leiterdraht 24, ein erstes Isolierband 26, das auf den Leiter
gewickelt ist, ein zweites Isolierband 28, das auf das erste
Isolierband gewickelt ist, und ein drittes Isolierband 30, das
auf das zweite Isolierband gewickelt ist. In den Fig. 1 und 2
ebenso wie in den nachfolgenden Figuren, auf die noch Bezug
genommen wird, ist die Dicke der drei Isolierbänder 26, 28 und
30 zur Erleichterung der Darstellung vergrößert gezeigt.
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Der isolierte Leiter 22 mit dem obigen allgemeinen Aufbau kann
jedoch in Herstellungseinzelheit entsprechend jedem
beabsichtigen Anwendungsfall unterschiedlich sein. Die
Einzelheiten des isolierten Leiters 22 können jedoch
beispielsweise und zur besseren Erläuterung der Erfindung
nachfolgend angegeben werden.
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Der Leiterdraht 24 des isolierten Leiters 22 besteht aus
geglühtem Kupfer und hat einen Durchmesser von 0,4 mm.
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Die Fig. 3A - 3C zeigen Querschnitte der drei Isolierbänder 26,
28 und 30 etwa in ihren relativen Größen. Das erste Isolierband
26, Fig. 3A, besteht aus farblosem und transparentem Polyesther
und ist 4,4 mm breit und 0,012 mm dick. Auf dem ersten
Isolierband 26 ist keine Klebstoffschicht gebildet. Es kann eine
Spannung von bis zu etwa 2000 V in Richtung seiner Dicke
aushalten. Das zweite Isolierband 28, Fig. 38, ist aus gelben
Polyester hergestellt und is 3,5 mm breit und 0,9 mm dick. Eine
Klebstoffschicht 32 ist auf einer Seite des zweiten
Isolierbandes 28 mit einer Dicke von 0,003 mm gebildet. Das
dritte Isolierband 30, Fig. 3C, besteht ebenfalls aus Polyester
mit oranger Farbe und ist 2,3 mm breit und 0,003 mm dick.
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Es wird nun erläutert, wie die drei Isolierbänder 26, 28 und 30
auf den Leiterdraht 24 gewickelt werden. Wie Fig. 4 zeigt, wird
das erste Isolierband 26 überlappend und diagonal auf den
Leiterdraht 24 unter einen Winkel von 15 Grad zu einer Ebene
rechtwinklig zur Achse, bzw. Längsrichtung des Leiterdrahts 24
gewickelt. Typischerweise beträgt die Überlappung W&sub1; zwischen
zwei benachbarten Windungen des ersten Isolierbandes 3,1 mm. Da
angenommen wurde, daß die Breite T&sub1; des ersten Isolierbandes 26
1,4 mm beträgt, erreicht die Überlappung W&sub1; weitgehend etwa 70 %
der Bandbreite.
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Fig. 5 zeigt den Querschnitt des Leiterdrahts 24, wobei das
erste Isolierband 26 in der zuvor beschriebenen Weise darauf
gewickelt wurde. Es ist ersichtlich, daß das erste Isolierband
26 auf den Leiterdraht 24 praktisch in jedem Querschnitt hiervon
dreifach gewickelt ist.
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Das erste Isolierband 26 hat keine Klebstoffschicht auf beiden
Seiten, wie zuvor erwähnt, wobei es möglich ist, daß sich
schmale Spalte zwischen seinen überlappenden Teilen bilden.
Solche schmalen Spalte werden jedoch wirksam geschlossen, wenn
das erste Isolierband 26 dreifach auf den Leiterdraht 24 mit der
Überlappung W&sub1; gewickelt wird, die weitgehend etwa 70 % der
Bandbreite T&sub1; erreicht.
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Fig. 6 und 7 erläutern wie das zweite Isolierband 28 auf das
erste Isolierband 24 gewickelt wird, das wie oben auf den
zweiten Wickeldraht 24 gewickelt wurde. In diesen Figuren ist
jedoch das zweite Isolierband 28 als direkt auf den Leiterdraht
24 gewickelt gezeigt, um leichter zu verstehen, wie das zweite
Isolierband selbst gewickelt ist.
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Wie aus Fig. 6 zusammen mit Fig. 4 ersichtlich ist, ist das
zweite Isolierband 28 überlappend und diagonal entgegengesetzt
zur Wicklungsrichtung des ersten Isolierbandes 26 gewickelt. Der
Winkel, unter dem das zweite Isolierband 28 gewickelt ist&sub1;
beträgt ebenfalls 15 Grad bzgl. der Ebene rechtwinkelig zur
Längsrichtung des Leiterdrahts 24. Die Überlappung W2 zwischen
jeweils zwei benachbarten Windungen des zweiten Isolierbandes 28
beträgt 2,0 mm. Da die Breite T&sub2; des zweiten Isolierbandes 28
3,5 mm beträgt, ist das Verhältnis von W&sub2; zu T&sub2; 0,57, was
geringer ist als der Wert des Verhältnisses W&sub1;/T&sub1; des ersten
Isolierbandes. Somit ist, wie im Querschnitt Fig. 7 zeigt, das
zweite Isolierband 28 doppelt auf den Leiterdraht 24 über die
drei Lagen des ersten Isolierbandes 26, das hier nicht gezeigt
ist, gewickelt.
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Fig. 8 und 9 erläutern, wie das dritte Isolierband 30 auf das
zweite Isolierband 28 gewickelt ist, das wie oben auf das erste
Isolierband 24 gewickelt wurde. In diesen Fig. ist das dritte
Isolierband 30 ebenfalls als direkt auf den zweiten Leiter 34
gewickelt gezeigt, um leichter zu verstehen, wie das dritte
Isolierband selbst gewickelt ist.
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Aus Fig. 8 zusammen mit Fig. 4 und 6 ist ersichtlich, daß das
dritte Isolierband 30 überlappend und diagonal in der gleichen
Richtung wie das erste Isolierband 26 und in einer Richtung
entgegengesezt zur Wicklungsrichtung des zweiten Isolierbandes
28 gewickelt ist. Der Winkel, unter den das dritte Isolierband
30 gewickelt ist, beträgt ebenfalls 15 grad bzgl. der Ebene
rechtwinkelig zur Längsrichtung des zweiten Leiterdrahts 24. Die
Überlappung W&sub3; zwischen jeweils zwei benachbarten Windungen des
dritten Isolierbandes 30 beträgt nur 0,6 mm. Da die Breite T&sub3;
des dritten Isolierbandes 2,3 mm beträgt, ist das Verhältnis von
W&sub3; zu T&sub3; 0,26, was geringer ist als der Wert des Verhältnisses
W&sub2;/T&sub2; des Isolierbandes 28. Daher ist, wie Fig. 9 zeigt, das
dritte Isolierband 30 wenigstens einmal auf den Leiterdraht 24
in jedem Querschnitt hiervon über die drei Lagen des ersten
Isolierbandes 26 und die beiden Lagen des zweiten Isolierbandes
28 gewickelt, wobei die Bänder 26 und 28 hier beide nicht
gezeigt sind.
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In den Fig. 7 und 9 sind die vorher aufgebrachten
Klebstoffschichten 32 und 34, Fig. 38 und 3C auf dem zweiten und
dritten Isolierband 28 bzw. 30 nicht gezeigt. Selbstverständlich
sind jedoch das zweite und das dritte Isolierband 28 bzw. 30 mit
den inneren Bändern und miteinander über die Klebstoffschichten
32 und 34 verbunden. Nur das erste Isolierband 26 ist nicht mit
dem Leiterdraht 24 oder sich selbst verbunden, da dieses Band
keine zuvor darauf aufgebrachte Klebstoffschicht hat. Es wird
empfohlen, daß nach dem Wickeln der drei Isolierbänder 26, 28
und 30 auf den Leiterdraht 24 wie oben der fertiggestellte
isolierte Leiter 22 erwärmt wird, um die mehrf achen Schichten
der Isolierbänder über die Klebstoffschichten 32 und 34 fest
miteinander zu verbinden.
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Es wird nun auf Fig. 10 zur Betrachtung der Querschnittsform des
fertiggestellten isolierten Leiters 22 Bezug genommen. In dieser
Fig. sind die drei Isolierbänder 26, 28 und 30 als einzelne
Schichten solcher Bänder gezeigt, um die Darstellung zu
erleichtern. Selbstverständlich sind jedoch die drei
Isolierbänder 26, 28 und 30 miteinander über die zuvor
aufgebrachten Klebstoffschichten 32 und 34 fest verbunden, das
erste Isolierband 26 ist jedoch nicht mit dem Leiterdraht 24
verbunden.
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Fig. 11 ist ein schematisches elektrisches Diagramm des
Transformators 10. Die Primärwicklung 18 und die
Sekundärwicklung sind bei ihm elektrisch voneinander isoliert.
Die gegenüberliegenden Enden der Primärwicklung 18 sind
elektrisch mit zwei Anschlüssen 38 und 40 verbunden. Die
gegenüberliegenden Enden der Sekundärwicklung 20 sind mit zwei
weiteren Anschlüssen 42 und 44 elektrisch verbunden. Wie unter
Bezugnahme auf Fig. 10 erläutert wurde, ist das erste bzw.
innerste Isolierband 26 des isolierten Leiters 22 nicht mit dem
Leiterdraht 24 verbunden. Daher sind bei der elektrischen
Verbindung der Endteile des isolierten Leiters 22 mit den
Anschlüssen 38, 40, 42 und 44 die erforderlichen Teile der
Isolierbänder 26, 28 und 30 vom Leiterdraht 24 leicht
entfernbar.
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Es wird nun auf die Fig. 12 und 13 zur genauen Betrachtung der
Spule 14 des Transformators 10 Bezug genommen. Die aus
Kunststoff geformte Spule 14 hat einen quadratischen Querschnitt
mit einer durchgehenden längsverlaufenden Öffnung 36 der
gleichen Querschnittsform. Die erwähnten beiden Flansche 16, die
jeweils eine quadratische Form haben, wie in Aufsicht in Fig. 12
ersichtlich ist, sind an den gegenüberliegenden Enden der Spule
14 ausgebildet. Einer der Spulenflansche 16 hat vier darauf
stehende Anschlußstifte 38, 40, 42 und 44 aus Metall und vier
Ausnehmungen, bzw. Nuten 46, 48, 50 und 52, von denen jede nahe
jedem Anschlußstift angeordnet ist.
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Wie aus Fig. 14 ersichtlich ist, die die vollständige
Transformatorspule ohne den Magnetkern zeigt, erstrecken sich
die beiden Leiterteile 54 und 56 der
Transformatorprimärwicklung 18 durch die Ausnehmung 46 bzw. 48 in einem der
Spulenflansche 16, und die blanken Endteile des Leiterdrahtes 24
sind mit dem Anschlußstift 38 bzw. 40 elektrisch verbunden. In
der Praxis können die blanken Endteile des Leiterdrahtes 24 mit
einer oder mehr Windungen um die Anschlußstifte 38 und 40
gewickelt und mit diesen verlötet werden. Selbstverständlich,
obwohl in Fig. 14 nicht gezeigt, erstrecken sich die beiden
Leiterteile der Transformatorsekundärwicklung 20 in der gleichen
Weise durch die Öffnugen 50 und 52, und ihre blanken Endteile
sind in gleicher Weise mit dem Anschlußstift 42 bzw. 44
verbunden. Die Abstände zwischen den beiden Anschlußstiften 38
und 40 und zwischen den beiden Anschlußstiften 42 und 44 können
in geeigneter Weise unter Berücksichtigung der zu handhabenden
Spannung bestimmt werden.
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Nachdem der Transformator 10 anhand einer typischen
Ausführungsform der Erfindung beschrieben wurde, werden nun die
durch diese besondere Ausführungsform erzielten Vorteile
nachstehend erläutert:
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1. Da das erste Isolierband 26, das breiter als das zweite und
das dritte Isolierband 28, bzw. 30 ist, und das mit der
Überlappung W&sub1; größer als 1/2 der Bandbreite T&sub1; gewickelt ist,
schafft das erste Isolierband zwei bzw. mehr Schichten aus
Isoliermaterial auf dem Leiterdraht 24. Dadurch kann nahezu nur
durch dieses erste Isolierband 26 der Leiterdraht 24 gegen die
Sollspannung von 3750 V oder mehr isoliert werden.
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2. Das zweite Isolierband 28 wirkt nicht nur, um die
Spannunsfestigkeit des isolierten Leiters 22 zu erhöhen, sondern
auch zusätzlich das erste Isolierband 26 gegen eine Beschädigung
infolge externer Einflüsse zu schützen.
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3. Das dritte Isolierband 30 dient hauptsächlich dem Zweck,
einen zusätzlichen Schutz für das erste Isolierband 26 zu
bewirken, statt dazu die Spannungsfestigkeit des isolierten
Leiters 22 weiter zu erhöhen. Alle drei Isolierbänder 26, 28 und
30 ermöglichen es daher, den Transformator 10, unter den
schwierigsten Betriebsbedingungen zuverlässig zu arbeiten.
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4. Trotz der Hochspannungsfestigkeit hat die den Leiterdraht 24
bedeckende Isolierung eine minimale Dicke, da die Breiten T&sub1;, T&sub2;
und T&sub3; ebenso wie die Überlappungen W&sub1;, W&sub2; und W&sub3; der drei
Isolierbänder 26, 28 und 30 in dieser Reihenfolge fortschreitend
abnehmen.
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5. Das Isolierband 26, 28 und 30 kann auf dem Leiterdraht 24
mit einfachen mechanischen Mitteln gewickelt werden, wobei der
Leiterdraht in Längsrichtung mit konstanter Geschwindigkeit
zugeführt wird, und jedes Isolierband unter einem bestimmten
Winkel zur Längsrichtung des Drahtes gehalten wird.
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6. Die Isolierbänder lösen sich nicht, wenn das zweite
Isolierband 28 entgegengesetzt zur Wicklungsrichtung des ersten
Isolierbandes 26 gewickelt wird, und das dritte Isolierband 30
wird in entgegegesetzter Wicklungsrichtung des zweiten
Isolierbandes 28 gewickelt.
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7. Die Isolierbänder sind von den Endteilen des Leiterdrahtes
24 leicht entfernbar, da das innerste erste Isolierband 26 ohne
einen Klebstoff darauf gewickelt ist. Außerdem sind die somit
blanken Endteile der Leiterdrähte 24 mit den Anschlüssen 38, 40,
42 und 44 leicht und zwangsläufig elektrisch verbindbar, da
keine Klebstoffschicht auf den Leiterendteilen verbleibt.
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8. Da übliches Isolierpapier, Isolationsplättchen und Schläuche
nicht vorhanden sind, kann die elektrische Spule gem. der
Erfindung mit geringerer Größe, einfacher und mit einer weniger
aufwendigen Konstruktion, mit einfacher Herstellung, und einer
höheren elektrischen Verbindung als bisher hergestellt werden.
Bzgl. der Größenverringerung kann eine Spule hergestellt werden,
die 28 % weniger Volumen und 16 % weniger Gewicht als die
bekannte Anordnung mit den gleichen Leistungseigenschaften und
dem Isolierpapier, den Isolationsplättchen und den Schläuchen
hat.
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9. Ob die drei Isolierwicklungen 26, 28 und 30 richtig
gewickelt werden oder gewickelt wurden oder nicht ist visuell
feststellbar, da sie alle unterschiedliche Farben haben.
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Obwohl nur eine Ausführungsform der Erfindung beschrieben wurde,
kann die dargestellte Spule zahlreichen, dem Fachmann zur
Verfügung stehenden Abwandlungen unterworfen werden. Nachfolgend
werden solche, im Rahmen der Erfindung liegende Abwandlungen
kurz aufgelistet:
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1. Der Leiterdraht 24 könnte mit nur dem ersten Isolierband 26
und dem zweiten Isolierband 28 isoliert werden.
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2. Unterschiedliche Materialien könnten für die drei
Isolierbänder 26, 28 und 30 verwendet werden. Im allgemeinen
kann ein Material oder können Materialien für das erste und
zweite Isolierband gewählt werden, wobei der Nachdruck auf der
elektrischen Isolation liegt, und ein Material für das dritte
bzw. äußerste Band, bei dem der Nachdruck auf den
Schutzeigenschaften der inneren Bänder gegen Zerstörung oder
Beschädigung infolge externer Einflüsse liegt. Vorzugsweise
sollte das dritte Isolierband eine hohe mechanische Festigkeit,
eine hohe Wärmef estigkeit und eine hohe Korrosionsfestigkeit
haben und wasserundurchlässig sein. Polyimidharze sind ein
bevorzugtes Material für das dritte Isolierband wegen ihrer
hohen Temperaturstabilität, ausgezeichneten
Reibungseigenschaften und einer hohen Abriebfestigkeit bei hohen
Temperaturen.
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3 Das erste Isolierband 28 kann eine vorher aufgebrachte
Klebstoffschicht auf der Seite haben, die von dem Leiterdraht 24
abgewandt ist.
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4. Eine zusätzliche Wicklung oder zusätzliche Wicklungen können
vorgesehen werden, von denen jede aus einem isolierten Leiter in
erfindungsgemäßer Weise hergestellt ist.
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5. Für eine noch höhere elektromagnetische Kopplung können die
Primär- und die Sekundärwicklung 18 bzw. 20 die Form einer
Zweidrahtwicklung mit zwei isolierten Leiterdrähten
nebeneinander haben, wobei die Ströme durch sie in
entgegengesetzten Richtung fließen. Es ist tatsächlich ein
Vorteil der Erfindung, in der Lage zu sein, einen kompakten
Zweidrahttransformator zu schaffen, bei dem die Wicklungen gegen
Hochspannungen isoliert wirksam sind.
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6. Die Primärwicklung 18 und die Sekundärwicklung 20 des
Transformators können direkt auf den Kern 12 gewickelt werden.
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7 Isolierpapier kann zwischen der Primärwicklung 18 und der
Sekundärwicklung 20 des Isolators nur deshalb gewickelt werden,
um Oberflächenunregelmäßigkeiten der Primärwicklung zu
beseitigen und damit das Wickeln der Sekundärwicklung 20 zu
erleichtern. Normalerweise reicht eine Lage Isolierpapier aus,
und die Dicke des zweiten und dritten Isolierbandes 28 bzw. 30
kann in diesem Falle auf etwa 0,004 mm verringert werden.
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8. Der Kern kann verschiedene andere Formen, wie schalen- oder
ringförmig sein.
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9. Der Leiterdraht 24 kann mit einer Isolierschicht aus
gebranntem Emaille beschichtet sein.