DK152463B - Spoleform til luftkoelede elektriske viklinger - Google Patents

Description

i

DK 152463 B

Opfindelsen angår en spoleform til luftkølede elektriske viklinger, f.eks. i transformatorer, med akseparallelt anbragte bæreelementer for en jernkerne og for mindst en indre og en ydre vikling samt med byggerammer, 5 der optager enderne af bæreelementerne, og som kan forbindes formlåst med disse.

En af de almindeligste spoleforme af denne art består af en kvadratisk cylinder, der ved hver ende går over i en fra den lukkede cylinderflade vinkelret udad 10 rettet kraveformet flange. Cylinderen omslutter jernkernen og tjener tillige som bærer for den indre vikling.

Den ydre vikling er anbragt på stave, der er anbragt akseparallelt mellem flangerne og med enderne griber ind i radiale kantslidser ved hjørnerne af flangerne.

15 Denne kendte spoleform har den væsentlige ulempe, at der til spoler af forskellige størrelser svarende til de til disse stillede fordringer med hensyn til effekt og øvrige fysisk-tekniske egenskaber må fremstilles spoleforme af forskellige størrelser. Selv om de inden for 20 et bestemt dimensionsområde liggende spoler kun afviger fra hinanden ved en enkel dimension, altså f.eks. kun med hensyn til længde eller bredde eller højde, kræves der for hver af disse spoler en speciel spoleform. Sådanne spoleforme kan kun fremstilles ved presse- eller 25 sprøjtestøbning, således at der til hver spolestørrelse må fremstilles en separat form, hvilket er meget bekosteligt. Endvidere må der under hensyn til det inden for et bestemt tidsafsnit forventede forbrug af alle størrelser af spoleforme,som skal kunne leveres, altså u-30 afhængigt af det virkeligt indtrædende forbrug af de enkelte størrelser, såvel hos fremstilleren som hos aftageren lagerføres et fuldstændigt sortiment af spoleforme i fuldt omfang. En sådan omfangsrig lagerføring forårsager imidlertid høje omkostninger og kan ofte, navnlig 35 ved små virksomheder, som følge af utilstrækkelig lagerplads ikke gennemføres i tilstrækkeligt omfang.

Desuden må det betragtes som en ulempe, at den cylinder, der bærer den indre vikling, har en lukket

DK 152463B

2 cylinderflade, da dette forhindrer en tilstrækkelig lufteirkulation, der er uundværlig til bortskaffelse af den ved driften af spolen opståede varme. Denne ulempe forsøges ved de kendte spoleforme imødegået ved anven-5 delse af kvalitativt bedre materialer til jernkernen, hvilket imidlertid,navnlig ved transformatorer af store dimensioner,medfører en mærkbar forøgelse af fremstillingsomkostningerne. Desuden kræver disse lukkede spoleforme meget materiale, hvilket navnlig er omkostnings-10 krævende, når der som følge af krav med hensyn til stor temperaturbestandighed må anvendes værdifulde og dermed dyre materialer, f.eks. glasfiberforstærkede plaststoffer.

Det er endvidere kendt at opbygge spoleforme af 15 indbyrdes tilpassede byggeelementer, jf. f.eks. US patentskrift nr. 3 108 763 og US patentskrift nr. 1 629 148. For begge disse kendte konstruktioner gælder det, at der for enhver ændring af spoleformens dimensioner i længderetningen eller i retninger vinkelret herpå kræves 20 lagerføring af mindst ét yderligere byggeelement. Den første af de nævnte kendte spoleforme udgøres endvidere af et cylindrisk legeme med rektangulært tværsnit og tætte vægge, idet der ved legemets ender er påsat u-gennembrudte flanger, så en køling af spolen ved luft-25 cirkulation er umulig. I den anden af de nævnte, kendte konstruktioner er en luftcirkulation i og for sig mulig, men det drejer sig her om en spoleform til en afstemningsspole uden jernkerne til svagstrømsformål, hvorfor spørgsmålet om køling overhovedet ikke er aktuelt.

30 Med den foreliggende opfindelse tilsigtes til vejebragt en spoleform, der kan indstilles til forskellige størrelser, uden at der for hver dimensionsændring kræves lagerføring af mindst et ekstra byggeelement, der kan fremstilles enkelt og materialebesparende, og som 35 muliggør en god luftcirkulation mellem viklingerne.

Dette opnås ifølge opfindelsen ved, at hver byggeramme består af mindst tre hjørnestykker med udtag, 3

DK 152463 B

der går helt eller delvis gennem rammens tykkelse og er bestemt til optagelse af bæreelementerne, samt af lister, der forbinder hjørnestykkerne med not-f ederindgreb, og at 5 såvel disse lister som de bæreelementer, der i spoleformens længderetning forbinder to byggerammer med hinanden, har konstant tværsnit over hele længden. Herved opnås, at der til ændring af spoleformens dimensioner kan benyttes stave eller lister, der kan fremstilles, f.eks. ved 10 ekstrusion, i løbende længder, og hvoraf den ved opbygningen af en spoleform blot afskæres til de ønskede dimensioner svarende længder. Dette medfører en væsentlig reduktion i antallet af byggeelementer, som det er nødvendigt at lagerføre. Opbygningen med stave medfører 15 desuden, at det er let at skaffe adgang for ventilationsluft.

Opfindelsen forklares nærmere i det følgende under henvisning til den skematiske tegning, hvor fig. 1 viser en firkantet byggeramme med ufor-20 anderlig benlængde set udefra, fig. 2 en firkantet byggeramme med variabel benlængde set indefra, fig. 3 den i fig. 1 viste byggeramme set fra siden, 25 fig. 4 en profilstav i perspektivisk afbild ning, fig. 5 en afstandsstav i perspektivisk afbildning , fig. 6 en af profilstave, afstandsstave og med 30 hensyn til længden variable, firkantede byggerammer sammensat spoleform i perspektivisk afbildning, fig. 7 en af to flanger, en forbindelsesliste og en forlængelsesliste bestående del af en med hensyn til størrelsen variabel byggeramme, hvor de enkelte 35 dele er trukket noget fra hinanden, og fig. 8 to formlåste med hinanden forbundne flanger i en tolvkantet byggeramme.

DK 152463B

4 I fig. 6, 2, 4 og 5 er vist et spolelegeme, der består af to med hensyn til størrelsen variable byggerammer 8 og 9, der ved hjælp af fire i udtag 8a 5 og 9a indgribende profilstave 10 er udløseligt forbundet med hinanden. Profilstavene 10 har buet yderside 10a. Denne afrunding muliggør en præcis og beskadigelsesfri anbringelse af en indre vikling 13. På indersiden har profilstaven 10 et over hele længden 10 forløbende retvinklet udtag 10b, der tjener som formlåst holder for en længdekant af en ikke vist jernkerne med rektangulært tværsnit.

Byggerammerne 8 og 9 i fig. 2 og 6 kan ændres i længden i begge retninger. De har fire hjørne-15 stykker, der hver indeholder to vinkelret på hinanden forløbende benafsnit 8g, 9g, der går over i en udad rettet flange 8b, 9b. Benafsnittene 8g, 9g er for synet med endeslidser 8h og 9h. Hvert par af til hinanden hørende benafsnit 8g og 9g er forbundet med 20 hinanden ved hjælp af en rektangulær liste 15, der med enderne under klemmevirkning- er indskudt i endeslidserne 8h og 9h. Listerne 15 kan eventuelt på forbindelsesstederne yderligere være fikseret ved hjælp af et klæbemiddel. På de over for hinanden liggende, altså 25 parallelt forløbende, ben i byggerammerne 8 og 9 må der naturligvis af symmetrigrunde altid indstikkes lige lange lister 15. Ved anvendelse af parvist forskelligt lange lister 15 kan længden af byggerammerne 8 og 9 i de to dimensioner ændres på passende måde.

30 I fig. 7 er der vist en anden måde til forbin delse af to endestykker i en byggeramme. I dette tilfælde er benafsnittene 8g forsynet med underskårne slidser 8i, hvori de tilsvarende formede koblingshoveder 16a og 17a på forbindelseslister 16 og 35 forlængelseslister 17 kan indstikkes. En sådan formlåsning medfører den fordel, at der uden yderligere foranstaltninger kan fremstilles nøjagtigt bestemte benlængder .

5

DK 152463 B

Flangerne 8b og 9b tjener dels som endestøtter for viklingerne 13 og 14, dels som føringselementer for afstandsstavene 12. Flangerne 8b og 5 9b har på de i den færdigt sammensatte spoleform 7 mod hinanden vendende sider af byggerammerne 8 og 9 hver en U-formet not 8f og 9f. Hver flange 8b, 9b har en med kanterne parallelt forløbende slids 11 gennem bunden af noten 8f, 9f.

1Q Afstandsstavene 12 har firkantet tværsnit og på to over for hinanden liggende længdesider gennemgående rendeformede udtag 12a. Afstandsstavene 12 indskydes således i noterne 8f og 9f i flangerne 8b og 9b, at det ene af de to udtag 12a vender mod 15 den indre vikling 13 og det andet udtag 12a mod den ydre vikling 14, der skal anbringes.

Som følge af afstandsstavene 12 fremkommer der mellem den indre vikling 13 og den ydre vikling 14 et luftisoleret cylinderringformet mellemrum, en 20 såkaldt skorsten, der er tilgængelig udefra ved begge enderne af spoleformen 7 gennem de trapezformede vinduer 19, der dannes ved ydersiderne af byggerammerne 8 og 9 mellem to udad rettede flanger 8b, 9b og den anden vikling 14. Gennem disse vinduer 19 kan 25 den af de strømførende viklinger 13 og 14 frembragte varne luft træde ud,og kold luft kan ude fra strømme ind i det cylinderringformede hulrum. I henhold til opfindelsen er der desuden mellem de rendeformede udtag 12a i afstandsstavene 12 og de tilgrænsende viklinger 13 30 og 14 dannet yderligere luftkanaler, hvormed de ved enderne i flangerne 8b og 9b værende slidser 11 flugter.

I det tilfælde, hvor spoleformen kun behøver at kunne ændres med hensyn til længden i aksial retning, 35 f.eks. så der kan anbringes flere spoler ved siden af hinanden, kan der i henhold til opfindelsen anvendes en lukket byggeramme 8, 9 ifølge fig. 1 og 3. I denne udførelsesform har benene 8c og 9c såvel på de indad 6

DK 152463 B

vendende sider U-formede udtag 8d og 3d, som på de mod hinanden vendende sider af byggerammerne 8 og 9 U-formede udtag 8e og 9e. Også disse udtag begunsti-5 ger en effektiv luftcirkulation til bortskaffelse af den opståede varme. Sådanne udtag kan naturligvis også findes ved spoleformen .7 i fig. 6.

Spoleformen ifølge opfindelsen er ikke begrænset til en firkantet tværsnitsform selv om dette vil være 10 det mest almindelige. I fig. 8 er vist den rumlige anbringelse af to med en liste 15 indbyrdes forbundne flanger 18 i en tolvkantet byggeramme. Svarende til byggerammerne 8 og 9 i fig. 2 har de fra flangerne 18 udgående benafsnit 18a hver to endeslidser 18b 15 til optagelse af listerne 15. Udtagene 18c svarer til udtagene 8a. De U-formede noter er betegnet 18d.

/ / / / / /-----

Claims (6)

1. Spoleform (7) til luftkølede elektriske viklinger, f.eks. i transformatorer, med akseparallelt anbragte bæreelementer (lo, 12) for en jernkerne og for mindst en indre og en ydre vikling (13, 14) samt med byg- 5 gerammer (8, 9), der optager enderne af bæreelementerne, og som kan forbindes formlåst med disse, kendetegnet ved, at hver byggeramme (8, 9) består af mindst tre hjørnestykker (8b, 9b) med udtag (8a, 9a, 8f, 9f), der går helt eller delvis gennem rammens tykkelse og er 10 bestemt til optagelse af bæreelementerne (10, 12), samt af lister (15,16,17), der forbinder hjørnestykkerne med not-federindgreb (8h,9h,8i,9i,15,16a,17a), og at såvel disse lister (15) som de bæreelementer (10,12), der i spoleformens længderetning forbinder to byggerammer (8, 9) med hinanden, har konstant 15 tværsnit over hele længden.

2. Spoleform ifølge krav 1, kendetegnet ved, at hvert hjørnestykke har tre ben (8b, 9b, 8g, 9g), hvoraf ét udgøres af en udad rettet flange (8b, 9b,), medens de andre har indsnævret tværsnit ved deres frie en- 20 de (9d,9e).

3. Spoleform ifølge krav 2, kendetegnet ved, at de to ben (8g, 9g) i hvert hjørnestykke har en fra den frie ende tilgængelig endeslids (8h, 9h) til optagelse af en af listerne (15).

4. Spoleform ifølge krav 2, kendetegnet ved, at to af benene (8g, 9g,) på hvert hjørnestykke har en fra den frie ende tilgængelig underskåret slids (8i), hvormed et tilsvarende formet koblingshoved (16a) på en forbindelsesliste (16) kan forbindes formlåst.

5. Spoleform ifølge krav 4, kendetegnet ved en forlængelsesliste (17), der ved den ene ende har et koblingshoved (17a), der kan indstikkes i den under-skårne slids (8i,9i) i et ben (8g,9g), og ved den anden ende en underskåret slids (17b) til optagelse af et kob- 35 lingshoved (16a) på en forbindelsesliste (16). DK 152463 B

6. Spoleform ifølge krav 2, kendetegnet ved, at hver flange (8b, 9b) på den mod den anden ramme vendende side har en U-formet not (8f, 9f), hvori enden af et som afstandsstav (12) udformet bæreelement er indført, 5 samt en parallelt med noten forløbende slids (11) til ventilation af viklingen.