DE8115956U1

DE8115956U1 - Induktives geraet

Info

Publication number: DE8115956U1
Application number: DE19818115956
Authority: DE
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1980-05-30
Filing date: 1981-05-29
Publication date: 1981-11-19
Also published as: FR2483677A1; EP0041288A1; GB2077048A; GB2077048B; FR2483677B1

Description

flambnrg,"tteii'4. Sept"." 1981 Ku/du Meine Akte: PP 2002

IT. V. Philips 'Gloeilampenfabrieken

neue Seite 1 :

"Induktives Gerät"

Die Neuerung bezieht sich auf ein induktives Gerät mit einem ( Spulenkörper aus gepreßtem Kunststoff, einer Wicklung auf dem Spulenkörper, zwei oder mehreren, miteinander und/oder mit dem Spulenkörper im Eingriff stehenden Schutzelementen zum Schützen der Wicklung und mit einem in der Nähe der Wicklung angeordneten, wärmeaktivierten Element.

Derartige elektrische Geräte sind als Drosseln, Transformatoren und Autotransformatoren bekannt. Im allgemeinen enthalten sie einen Spulenkörper mit einer Ausnehmung zum Aufnehmen eines wärmeaktivierten Elements. Das wärmeaktivierte Element kann eine Thermosicherung, ein thermischer Auslöser oder ein Organ sein, das seinen Widerstand mit der Temperatur ändert j , und normalerweise in Serie mit der Wicklung geschaltet ist, j um die Wicklung von einer zugeordneten Schaltung abzuschalten oder den Strom durch die Wicklung zu reduzieren. Im Fall eines Transformators ist das Element oft an die Primärwicklung angeschlossen, urn die Speisung zu unterbrechen oder den Strom durch die Wicklung zu reduzieren, wenn die Temperatur der Transformatorwicklung infolge eines Fehlers oder einer Überlastung des Transformators ansteigt. Schutzelemente werden normalerweise zum Umfassen der Wicklung vorgesehen, um Kriecherscheinungen zwischen dem Magnetkern und der Wicklung oder den Wicklungen zu reduzieren und anderen elektrischen Anforderungen zu entsprechen.

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Nachteilig ist hierbei, daß ein besonderer Spulenkörper vorgesehen werden muß, wenn das Gerät ein derartiges Element aufnehmen muß. Auch vergrößert sich der zum Aufnehmen des Elements erforderliche Raum des Spulenkörpers, wodurch die Länge und also die Kosten sowie der elektrische Widerstand der Wicklung größer bzw. höher werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrisches Gerät zu schaffen, bei dem die erwähnten Nachteile zumindest verringert sind.

Die gestellte Aufgabe wird neuerungsgemäß dadurch gelöst, daß das erwähnte Element mit der Wicklung in Verbindung steht und von zumindest einem der Schutzeleinente an seinem Platz gehalten wird.

Das wärmeaktivierte Element befindet sich vorzugsweise zwischen der äußeren Wicklungsschicht der Wicklung und dem letztgenannten einen der Scliutzelemente.

In einer Ausführungsform kann die Wicklung einer anderen Wicklung auf dem Spulenkörper überlagert werden, wobei die Wicklungen zur Bildung eines Transformators verbunden sind. In einer anderen Ausführungsform kann der Spulenkörper in axialer Richtung in zwei Teile verteilt sein, wobei ein Teil die Wicklung und der andere Teil die andere Wicklung trägt, und die Wicklungen zur Bildung eines Transformators verbunden sind.

In einer v/eiteren Ausführungsform können der Spulenkörper und ein weiterer Spulenkörper nebeneinander angeordnet sein und der weitere Spulenkörper eine andere Wicklung tragen, wobei die erwähnten Wicklungen zur Bildung eines Transformators verbunden sind.

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Die Wicklung kann die Primär- oder die Sekundärwicklung des Transformators sein.

Ein gewickelter elektrischer Teil nach der Erfindung bietet den Vorteil, daß mit ihm die Herstellung derart erleichtert wird, daß die Notwendigkeit zur Fertigung eines zum Aufnehmen einer Thermosicherung speziell angepaßten Spulenkörpers überflüssig geworden ist. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß hierdurch auch derartige Teile einschließlich einer Thermo-( ■ sicherung preisgünstiger hergestellt und wirksamer gemacht werden können

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als bisher, weil der von dem wärmeaktivierten Element nach der bekannten Technik eingenommene Raum eine grössere Abmessung des Aussenumfangs des Spulenkörpers und dadurch eine grössere Länge, höhere Kosten und einen höheren elektrischen Widerstand der Wicklung oder Wicklungen verursacht, wie eingangs erwähnt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Explosiv-Darstellung eines erfindungsgemässen, auf einem Spulenkörper gewickelten elektrischen Teils,

Fife. 2 einen Schnitt durch den zusammengesetzten Teil nach Fig. 1 entlang der Ebene A-A in Richtung der Pfeile gesehen,

Fig. 3 eine Explosiv-Darstellung eines erfindungsgemässen Transformators mit doppeltem Spulenkörper,

Fig. k einen Schnitt durch den zusammengesetzten Transformator nach Fig. 3 entlang der Ebene B-B in Richtung der Pfeile gesehen,

Fig. 5 eine Explosiv-Darstellung eines erfindungsgemässen Transformators mit zweiteiligem Spulenkörper,

Fig. 6 einen Schnitt durch den zusammengesetzten Transformator nach Fig. 5 entlang der Ebene C-C in Richtung der Pfeile gesehen.

Entsprechend Fig. " und 2 wird ein Spulenkörper 10 aus gepresstem Kunststoff auf dem zentralen Schenkel 11 eines Lamellenmagnetkerns mit E-Kernteilen 13 und I-Kernteilen Ik montiert. Der Spulenkörper 10 in einem Transformator wird mit einer Primärwicklung 15 und einer ihr überlagernden Sekundärwicklung 16 umwickelt, wobei die Wicklungen entsprechend isoliert und durch einen elektrisch isolierenden Separator 17 voneinander getrennt werden und wobei für den externen Anschluss die Wicklungsenden mit Lötfahnen 18 bzw. 19 versehen werden. Wenn der Spulenkörper 10 in einer Drossel verwendet wird, wird nur eine Wicklung vorgesehen, deren Enden auf geeignete Weise abgeschlossen werden.

Die Aussenflache der Sekundärwicklung 16 oder

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die einzige Wicklung für eine Drossel wird durch vier elektrisch isolierende Schutzelemente 20, 21, 22 und 23 abgeschirmt. Die Elemente 20 und 21 befinden sich auf dem gewickelten Spulenkörper vor der Zusammensetzung mit dem Kern durch Einführen der Zungen 2OA, 2OB bzw. 21A, 21B in die entsprechenden Ausnehmungen 1OA, 1OB bzw. 1OC, 1OD in den Aussenflächen der Stirnflächen Zk und 25 des Spulenkörpers 10. Die Elemente 22 und 23 haben U-Form, deren Schenkel mittels länglicher Zähne 22A, 22B bzw. 23A, 23B am äussersten Ende der Schenkel in die Rillen 2OC, 21C und 2OD, 21D an der Innenfläche der Elemente 20 und 21 eingreifen.

Die Schenkel der U-förmigen Elemente 22 und 23 federn in einer Richtung im allgemeinen parallel zu den Querstegen der Elemente 22 und 23 und die Rillen 2OC, 2OD des Elements 20 und 21C, 21D des Elements 21 bilden einen Winkel, damit die Elemente 22 und 23 gut eingreifen, jedoch nicht freikommen können, wenn nicht einer der Schenkel durch das Einbringen eines geeigneten Werkzeugs durch eine Öffnung wie 26 im Element 20 aus dem Eingriff gezogen wird.

Eine Thermosicherung 27, die angeordnet werden kann, sobald die Isolierelemente 20 und 21 vom Magnetkern an ihren Plätzen gehalten werden, hält direkten physikalischen Kontakt mit der Aussenfläche der Sekundärwicklung oder der einzelnen Wicklung 16 über das Element 22 über die Zähne 22A, 22B im Eingriff mit einem entsprechenden Rillenpaar 2OC, 21C entsprechend der Wicklungstiefe oder "Füllung" des Spulenkörpers 10, um die Thermosicherung 27 fest am Platz zu halten. Die Leitungen 27A, 27B der Thermosicherung 27 werden zum Ansahllessen, an eine externe Schaltung durch die Aussparungen 220 und 22D des Elements 22 herausgeführt. In Fig. 3 und k ist die Erfindung in dem Aufbau eines Transformators angewandt, in dem zwei identische Spulenkörper 30 und 32 aus gepresstem Kunststoff nebeneinander auf dem zentralen Schenkel 33 des Transformatormagnetkerns wiederum mit den E- und I-Lamellenelementen bzw. 31 montiert sind. Der Spulenkörper 30 trägt die Primärwicklung 3k des Transformators und der Spulenkörper

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die Sekundärwicklung 35.

Der Aufbau der elektrisch isolierenden Schutzelemente 36, 37, 38 und 39 ist im allgemeinen gleich dem nach der Beschreibung anhand der Fig. 1 und 2. Da jedoch eine Aussenfläche der Wicklung 3k durch einen Flansch A-O als Teil des Spulenkörpers 32 und eine Aussenfläche der Wicklung 35 durch einen gleichen Flansch ^1 als Teil des Spulenkörpers 32 abgeschirmt wird, verringert sich die Breite der U-förmigen Elemente 38 und 39 im Vergleich zu der der entsprechenden Elemente 22 und 23 nach Fig. 1 und

Eine Thermosicherung k2 wird in direktem physikalischen Kontakt mit einer Aussenfläche der Primärwicklung 3^ montiert und vom Schutzelement 38 am Platz gehalten, das zwischen den Schutzelementen 36 und 37 angreift, die

Ig am Platz gehalten werden, sobald die Spulenkörper 30 und auf dem Magnetkern angebracht sind. Die Weise des Eingreifens der U-förmigen Elemente 38 und 39 mit den anderen Isolierelementen 36 und 37 ist gleich der für die entsprechenden Elemente nach Fig. 1 und 2, d.h. die länglichen Zähne 38A, 38B und 39-A-, 39B werden in den ent orechenden Rillen 36C, 36D und 37C, 37D festgehalten. Neben den nicht dargestellten Zungen 36A, 36B und 37A, 37B sind die Elemente 36 und 37 zusätzlich mit Zwischenflanschen 36E und 37E versehen, die sich zwischen den Spulenkörpern 30 und 32 befinden. Da die U-förmigen Elemente 38 und 39 nur zum Teil in die Elemente 36 und 37 zwischen den Flanschen 3^E, 37E und einem Rand eintreten, brauchen die Rillen 36C, 36D und 37c, 37D nicht die volle Breite der Elemente 36 und zu bedecken.

In Fig. 5 und 6 ist ein erfindungsgemässer Transformator mit einem Spulenkörper 50 aus gepresstem Kunststoff dargestellt, der aus zwei in axialer Richtung voneinander getrennten Teilen besteht, die durch eine integrale Trennwand 53 mit einem peripheren Luftspalt 5^ voneinander getrennt sind. Die Primärwicklung 55 des Transformators ist auf den Teil 5I und die Sekundärwicklung 56 auf den Teil 52 aufgewickelt.

Der Aufbau und die Zusammensetzung der Schutz-

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elemente 57» 58, 59 und 60 ist im allgemeinen gleich dem bzw. der nach der Beschreibung anhand der Fig. 3 und k, mit der Ausnahme, dass die Zwischenflanschen 61 und 62 der Elemente 57 und 58 unter rechten Winkeln erweitert sind, wie dargestellt, sowie die Wände der Elemente über ungefähr ihre halbe Breite. Die Flansche61 und 62 treten in den peripheren Luftspalt 54 der Trennwand 53, wenn die Elemente 57 und 58 auf dem Spulenkörper 50 montiert werden.

Die Thermosicherung 63 wird in direktem physika-

^ lischem Kontakt mit einer Aussenfläche der Primärwicklung 55 montiert und vom Schutzelement 59 zwischen den Schutzelementen 57 und 58 gemäss vorgegebener Beschreibung am Platz gehalten

Es sei bemerkt, dass in den beschriebenen Aus-

'° führungsformen die gleichen Schutzelernente verwendet werden unabhängig davon, ob eine Thermosicherung in einen gegebenen gewickelten Teil aufgenommen werden muss, wodurch es in manchen Fällen nach Bedarf möglich ist, eine Sicherung anzubringen.
Abwandlungen im Rahmen der Erfindung sind möglich.

Beispielsweise ist es möglich, nur zwei Schutzelemente zum Schützen der Wicklung oder Wicklungen zu verwenden, wobei eines oder beide dazu dienen können, den Kontakt der Thermosicherung mit einer derartigen Wicklung aufrechtzuerhalten.

Während in den beschriebenen Ausführungsformen anhand der Zeichnung die Schutzelemente, die die Thermosicherung (oder eine andere Form wärmeaktivierter Schutzanordnung) in Kontakt mit der zugeordneten Wicklung hält, U-förmig sind, ist eine derartige Form nicht vorgeschrieben und sind auch andere Formen oder Konfigurationen von Schutzelementen verwendbar. In einer derartigen alternativen Anordnung können die Schutzelemente, die den Kontakt der Thermosicherung mit der Wicklung aufrechterhalten, im wesentlichen flach mit Schlitzen an den Rändern dieser Elemente sein. Diese Schlitze würden dann mit von den anderen Schutzelementen ausgehenden Zungen zusammenarbeiten, die derartige Rillen aufweisen (an der Innen- oder Aussenfläche) , dass, wenn die Zungen in die Schlitze eingeführt

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werden, ein Schlitzrand in die Rillen auf einer zugeordneten i| Zunge eingreift.

Γ In allen beschriebenen Ausführungsformen können

;' die Spulenkörper und Schutzelemente auf vorteilhafte Weise

g durch Spritzgiessen mit glasgefülltem Mylon gefüllt werden, Sj obgleich auch andere, normalerweise für die Herstellung

von Transformator-Spulenkörpern benutzte Kunststoffe für die Verwirklichung eines erfindungsgemässen Transformators verwendet werden können.
^₀ Direkter Kontakt zwischen der Oberfläche der

Wicklung und der Thermosicherung ermöglicht es der Thermosicherung, schneller auf möglicherweise gefährlichen Temperaturanstieg in der Wicklung anzusprechen, wodurch ein schnellerer Schutz für den gewickelten Teil und die zugeordneten Schaltungen beim Auftreten eines Fehlers oder einer Überlastung gegeben ist.

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Zusammenfassung

Gewickelte elektrische Teile

Ein gewickelter elektrischer Teil, wie ein

Transformator oder eine Drossel, enthält einen Spulenkörper 10, auf dem die Wicklung 16 oder Wicklungen gewickelt ist/-sind. Die Aussenfläche der Wicklung 16 wird durch isolierende Schutzelemente 20, 21, 22 und 23 angeschirmt, wobei die

Elemente 20 und 21 durch die Schenkel eines Magnetkerns 13» Ik der E- und I-Lamellen am Platz gehalten werden. Zum
Schutz der Wicklung 16 oder der Wicklungen auf dem Spulenkörper 10 oder anderer, damit verbundener Teile ist eine

Thermosicherung 27 vorgesehen, die an der Aussenfläche der
Wicklung 16 durch das Schutzelement 22 am Platz gehalten
wird. Das Element 22 hat eine U-Form und die Schenkel
weisen Zähne 22A, 22B auf, die in die Rillen 2OC, 21C auf
der Innenfläche der Schutzelemente 20 bzw. 21 eingreifen.

Das andere Schutzelement 23 wird auf gleiche Weise in den
Elementen 20 und 21 festgehalten. Ein derartiger Teil
macht die Verwendung eines Spulenkörpers mit einem Hohlraum zum Aufnehmen der Thermosicherung mit den damit verknüpften Nachteilen überflüssig, während der gleiche Spulenkörper 10 und zugeordnete Teile für gewickelte Teile verwendet werden kann, wenn eine Thermosicherung nicht erforderlich ist.

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Claims

Flamburg, den 4. Sept. 1981 Ku/du Meine Akte: PP 2002 N.V. Philips'Gloeilampenfabrieken Neue Schutzansprüche:

1. Induktives Gerät mit einem Spulenkörper aus gepreßtem Kunststoff, einer Wicklung auf dem Spulenkörper, zwei oder (") mehreren, miteinander und/oder mit dem Spulenkörper im Eingriff stehenden Schutzelementen zum Schützen der Wicklung und mit einem in der Nähe der Wicklung angeordneten, wärmeaktivierten Element, dadurch gekennzeichnet, daß das erwähnte Element mit der Wicklung in Kontakt steht und von zumindest einem der erwähnten Schutzelemente am Platz festgehalten wird.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das wärmeaktivierte Element zwischen der äußeren Wicklungsschicht der Wicklung und dem erwähnten einen Schutzelement angeordnet ist.

(.) 3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung einer anderen Wicklung auf dem Spulenkörper überlagert ist, wobei die Wicklungen zur Eildung eines Transformators verbunden sind.

4. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenkörper axial in zwei Teile verteilt ist, von denen ein Teil die Wicklung und der andere Teile eine andere Wicklung trägt, welche Wicklungen zur Bildung eines Transformators verbunden sind.

5. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Spulenkörper nebeneinander montiert sind, von denen

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N.V. Philips'Gloeilampenfabrieken

einer die Wicklung und der andere eine andere Wicklung trägt, wobei die Wicklungen transformatormäßig verbunden sind.

6. Gerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung eine Transformator-Primärwicklung ist.

7. Gerät nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung eine Transformator-Sekundärwicklung ist.

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