DE701185C

DE701185C - Wicklungsaufbau fuer luft- oder gasgekuehlte Drosselspulen

Info

Publication number: DE701185C
Application number: DE1936A0080762
Authority: DE
Inventors: Hans Gugel
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1936-10-16
Filing date: 1936-10-16
Publication date: 1941-01-10

Description

Wicklungsaufbau für Luft- oder gasgekühlte Drosselspulen Bei der Kühlung von horizontal liegenden Scheibenspulen einer Transformator- oder Drosselspulenwicklung mit senkrecht stehender Achse ist man gezwungen, besondere Maßnahmen zu treffen, damit das Kühlmittel die Zwischenräume der Spulen durchfließt. Es ist bekannt, zu diesem Zweck die Spulen mit zur Achse konisch verlaufenden Oberflächen auszuführen, an welchen ein flüssiges Kühlmittel, wie Öl, schräg nach oben entlangstreicht. Hierbei münden die. Kanäle zwischen den konischen Scheibenspulen in einen von oben bis unten gleichmäßigen Kanal zwischen der Wicklung und einer festen zylindrischen Wand. - Auch hat inan bereits bei einer Kühleinrichtung für Hochfrequenzspulen diese kegelförmig gewickelt, wobei die einzelnen Windungen durch Schnüre derart zusammengehalten werden, daß eine Befestigung an der Stirnfläche des Isolierzylinders ausreichend ist. Bohrungen innerhalb des Isolierzylinders erfüllen dabei den Zweck, eine gute Zirkulation der Flüssigkeit zu ermöglichen. Für die Kühlung mit gasförmigen Mitteln, wie Luft, deren Wärmeabfuhr nicht so wirksam ist wie von flüssigen Kühlmitteln, würden sich die bekannten Anordnungen nicht ohne weiteres eignen. Vielmehr ist es hierbei erforderlich, den Unterschied hinsichtlich der Wärmeabfuhr dadurch weitgehend auszugleichen, daß das gasförmige Kühlmittel möglichst Wirbel- und stauungsfrei durch alle Zwischenräume der Wicklung geführt wird.
Deshalb ist erfindungsgemäß der zwischen der Wicklung und der festen Wand gelegene Kühlkanal derart konisch erweitert, daß an allen Stellen des Kanals ein der strömenden Luftmenge proportionaler Durchtrittsquerschnitt vorhanden ist. Die konische Erweiterung des Kühlkanals liegt also stets auf der Seite, auf welcher sich die über die Wicklung fließenden Einzelströme summieren.
Man kann entweder den Wicklungsaufbau oder die auf der anderen Seite des Zwischenraumes vorgesehene Wand oder auch beide Teile zugleich konisch ausführen. Bei konischer Wand ergibt sich der Vorteil, daß der Wicklungsaufbau selbst gerade sein kann und alsdann fabrikatorisch einfacher und zugleich kurzschlußfester wird. Die den Zwischenraum begrenzende Wand kann entweder aus Isoliermaterial oder aus Metall bestehen, das bei höheren Spannungen in Isoliermaterial eingebettet wird. Bei Ausführung der Wand aus Metall läßt sich zugleich eine Steuerung der Spannungsverteilung erreichen. Die Metallwand wird alsdann zweckmäßigerweise an einen Punkt der Wicklung angelenkt. Auch kann sie zur Verbindung zweier Wicklungsgruppen benutzt werden. Eine Verbesserung der Wärmeabfuhr läßt sich noch dadurch erzielen, daß man die'$egrenzungswand in zwei oder mehrere Wände unterteilt, die einen Abstand zum Durchtritt des Kühlmittels voneinander besitzen.
In Abb. i und 2 sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Abb. i zeigt einen Wicklungsaufbau i aus konischen Scheibenspulen. Ihr Durchmesser nimmt nach dem unteren Ende des Aufbaues zu, wo Luft in Pfeilrichtung in den Zwischenraum 2 zwischen dem Wicklungsaufbau und einer Wand 3 aus Metall oder Isoliermaterial eintritt. Der Wicklungsaufbau i und die Wand 3 umgeben den Eisenkern In Abb. 2 besteht der Wicklungsaufbau aus zwei konzentrischen Teilen ia, i6, deren konische Spulen sich zu je einem geraden Kreiszylinder zusammensetzen. Zwischen beiden Teilen befindet sich ein nach unten sich erweiternder Zylinder 3. Bei der äußeren Wicklung ia tritt Luft von außen zwischen ihren einzelnen Spulen in den Zwischenraum 211 ein, der sich nach der Abflußseite konisch erweitert. Zu der Spule i6 fließt die Luft durch den Zwischenraum 26, in welchen sie am unteren breiteren Ende einströmt.
Wie man sieht, ist an allen Stellen des Zwischenraumes ein der strömenden Luftmenge proportionaler Querschnitt vorhanden. Um auch noch die Unterschiede in der Weglänge für die einzelnen Bahnen -der Luftströmung auszugleichen, kann man die Spalte zwischen den Scheibenspulen verschieden eng ausführen, indem man sie auf der Seite der größten Weite des Zwischenraumes am engsten hält und von dort nach dem anderen Ende zunehmen läßt. Man erhält ferner in Hinblick auf die fabrikatorischen und strömungstechnischen Erfordernisse eine bestmögliche Wirkung, wenn der Konus der Spulen 400 gegen die Senkrechte beträgt. Zweckmäßig beträgt alsdann das Verhältnis der zwischen den einzelnen Scheibenspulen vorgesehenen Luftspalte zur radialen Spulenhöhe im Mittel i :3. Die Luftströmung kann im übrigen bei kleineren Leistungen als natürlicher Wärmestrom, bei größeren Leistungen mittels Gebläse zustande kommen. Auch läßt sich die erfindungsgemäße Ausführung sowohl bei Unterbringung der aktiven Teile in einem Gehäuse als auch bei Aufstellung im freien Raume durchführen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Wicklungsaufbau für luft- oder gasgekühlte Drosselspulen mit konisch zur Wicklungsachse ausgeführten und mit Zwischenraum übereinander angeordneten Scheibenspulen, die zwischen sich und einer festen koaxialen Wand einen Kühlkanal frei lassen, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen der Wicklung und der festen Wand gelegene Kühlkanal derart konisch erweitert ist, daß an allen Stellen des Kanals ein der strömenden Luftmenge proportionaler Durchtrittsquerschnitt vorhanden ist.
2. Wicklungsaufbau nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung sich nach einer Seite konisch erweitert (Abb. i).
3. Wicklungsaufbau nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die feste Wand (3) konisch ist. q..
Wicklungsaufbau nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (3) aus Isoliermaterial besteht.
5. Wicklungsaufbau nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (3) aus Metall besteht und an der Wicklung befestigt ist.
6. Wicklungsaufbau nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand aus zwei oder mehreren Zylindern besteht, die voneinander einen Abstand zum Durchtritt des Kühlmittels besitzen.
7. Wicklungsaufbau nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände der Scheibenspulen jeder Wicklung voneinander auf der Seite des größten Querschnitts des Zwischenraumes am kleinsten sind und von dort nach dem anderen Ende zunehmen. B. Wicklungsaufbäu nach Anspruch i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Konus der Scheibenspulen q.0° gegen die Senkrechte beträgt. g. Wicklungsaufbau nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der zwischen den einzelnen Scheibenspulen vorgesehenen Luftspalte zur radialen Spulenhöhe im Mittel i : 3 beträgt.