EP0709864A2 - Giessharztransformator - Google Patents

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EP0709864A2
EP0709864A2 EP95116433A EP95116433A EP0709864A2 EP 0709864 A2 EP0709864 A2 EP 0709864A2 EP 95116433 A EP95116433 A EP 95116433A EP 95116433 A EP95116433 A EP 95116433A EP 0709864 A2 EP0709864 A2 EP 0709864A2
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EP
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bore
connection
cast resin
wire
transformer according
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EP0709864B1 (de
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Rudolf Dedelmahr
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Siemens AG
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Siemens AG
Siemens Corp
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F5/00—Coils
    • H01F5/04—Arrangements of electric connections to coils, e.g. leads
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/02—Casings
    • H01F27/022—Encapsulation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections

Definitions

  • the present invention relates to a cast resin transformer with at least one primary winding, at least one secondary winding and at least one with cast-in connection element, which is connected in an electrically conductive manner to the primary winding or the secondary winding via a connecting wire and to which, e.g. by means of a screw connection, a transformer-external connecting line can be connected, the connecting element having a hole for receiving the connecting wire and the connecting wire being inserted into the hole (DE-PS 29 04 746).
  • connection elements in which in a casting compound together with the winding cast connection elements are mechanically fixed and electrically conductive via conductor rod to the winding in that these conductor rods have deformations in the manner of a knurling.
  • the connecting wires are also connected to the conductor bars via solder joints.
  • Similar transformers are also manufactured and sold, for example, by Trafo-Union GmbH under the name GEAFOL cast resin transformers.
  • the object of the present invention is to establish a simple, reliable and inexpensive connection between the connecting wire and the connecting element.
  • connection technology used allows one reliable operation of the transformer. There is no aging damage like a solder joint.
  • the deformation is advantageously designed as a bulge.
  • the bulge can be caused by upsetting, which is easy to manufacture.
  • the bore can be designed as a blind bore or alternatively as a through bore.
  • the connecting element can advantageously have a threaded bore for receiving a screw for connecting the connecting line, the bore being arranged radially or axially to the threaded bore. This allows the cast resin transformer to be connected to the network in a convenient manner.
  • the threaded bore and / or the bore can advantageously be arranged eccentrically, so that a lateral connection is possible.
  • the connecting element is preferably made of brass, the connecting wire preferably consisting of copper. This ensures good contact.
  • a primary-side three-phase network with the phases R, S and T or a secondary-side three-phase network with the phases U, V and W can be connected to the connection elements 6 and 8 via transformer-external connecting lines 9, 10.
  • the entire transformer including transformer core 4, windings 1, 2, connecting elements 6, 8 and connecting wires 5, 7 is cast in casting resin 11. So only the connection elements 6, 8 are accessible from the outside.
  • the windings can also form individually cast structural units which are arranged on a common, non-cast core.
  • connection elements 6, 8 are designed as hexagon cast nuts.
  • the connection elements 6, 8 each have a threaded bore 12 into which a screw (not shown in FIG. 2) can be screwed.
  • a screw not shown in FIG. 2
  • the transformer-external connecting lines 9, 10 are connected to the transformer.
  • the connection elements 6, 8 also each have a bore 13, which in the cast-in state of the connection elements 6, 8 is directed inwards and serves to accommodate the connection wires 5, 7.
  • the connecting wire 5 inserted into the bore 13 has a bulge 14 in the area of the connecting element 6.
  • the bulge 14 can e.g. to be caused by upsetting. Due to the bulge 14, the connecting wire 5 is mechanically fixed and electrically conductively connected to the connecting element 6.
  • the connection is both gas and liquid tight. It can absorb tensile forces and acts as a protection against torsion.
  • the bulge 14 can be designed differently depending on the configuration of the bore 13. If the bore 13 is a simple bore, the bulge 14 is at the entrance to the bore 13 arranged. If the bore is half open or has a puncture, the bulge 14 can alternatively or additionally also be arranged in the semi-open region of the bore 13 or in the puncture region of the bore 13.
  • the bore 13 is arranged axially to the threaded bore 12, both the threaded bore 12 and the bore 13 being arranged outside the line of symmetry of the pouring nut 6, that is to say eccentrically. As a result, the pouring nut 6 can be kept compact.
  • the bore 13 is designed as a blind bore in the present case.
  • the bore 13 could also be designed as a through bore.
  • FIG. 3 shows a further embodiment of the connection between connecting wire 7 and connecting element 8.
  • the bore 13 is not arranged axially but radially to the threaded bore 12.
  • the bore 13 is also formed as a through bore.
  • it could also be designed as a blind bore.
  • the invention described above is particularly advantageous when the connecting element 6, 8 is made of brass and the connecting wire 5, 7 is made of copper. With this combination in particular, flux is required for soldering, which can only be removed again with great effort. However, other working methods such as welding or squeezing are not possible for other technical reasons.
  • the present invention therefore enables great cost savings, in particular in the combination "brass for casting nut and copper for connecting wire".
  • other material combinations for example in connection with aluminum, are also possible.
  • they are described above Features can be combined in any way within the scope of professional skill, without leaving the path of the present idea.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gießharztransformator mit mindestens einer Primärwicklung (1), mindestens einer Sekundärwicklung (2) und mindestens einem mit eingegossenen Anschlußelement (6, 8), das über einen Anschlußdraht (5,7) mit der Primärwicklung (1) oder der Sekundärwicklung (2) verbunden ist und an das, z.B. mittels Schraubverbindung, einer transformatorexterne Anschlußleitung (9, 10) anschließbar ist, wobei das Anschlußelement (6, 8) eine Bohrung (13) zur Aufnahme des Anschlußdrahtes (5, 7) aufweist, wobei der Anschlußdraht (5, 7) in die Bohrung (13) eingeführt ist und wobei der Anschlußdraht (5, 7) im Bereich des Anschlußelements (6, 8) eine Verformung (14) aufweist, durch die der Anschlußdraht (5, 7) mechanisch fest und elektrisch leitend mit dem Anschlußelement (6, 8) verbunden ist. <IMAGE>

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gießharztransformator mit mindestens einer Primärwicklung, mindestens einer Sekundärwicklung und mindestens einem mit eingegossenen Anschlußelement, das über einen Anschlußdraht mit der Primärwicklung oder der Sekundärwicklung elektrisch leitend verbunden ist und an das, z.B. mittels Schraubverbindung, eine transformatorexterne Anschlußleitung anschließbar ist, wobei das Anschlußelement eine Bohrung zur Aufnahme des Anschlußdrahtes aufweist und der Anschlußdraht in die Bohrung eingeführt ist (DE-PS 29 04 746).
  • Aus der US-PS 38 38 372 ist eine Magnetspuleneinheit bekannt, bei der in einer Vergußmasse mitsamt der Wicklung eingegossene Anschlußelemente mechanisch fest und elektrisch leitend über Leiterstabe mit der Wicklung dadurch verbunden sind, daß diese Leiterstäbe Verformungen in der Art einer Rändelung aufweisen. Die Anschlußdrähte sind zusätzlich über Lötstellen mit den Leiterstäben verbunden.
  • Ähnliche Transformatoren werden beispielsweise auch von der Trafo-Union GmbH unter der Bezeichnung GEAFOL-Gießharztransformatoren hergestellt und vertrieben.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine einfache, zuverlässige und kostengünstige Verbindung zwischen dem Anschlußdraht und dem Anschlußelement herzustellen.
  • Diese Aufgabe wird bei einem Gießharztransformator der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß daß der Anschlußdraht im Bereich des Anschlußelements eine Verformung aufweist, derart, daß der Anschlußdraht mechanisch fest und elektrisch leitend mit dem Anschlußelement verbunden ist. Die verwendete Verbindungstechnik erlaubt einen zuverlässigen Betrieb des Transformators. Alterungsschäden wie bei einer Lötstelle treten dabei nicht auf.
  • Mit Vorteil ist die Verformung als Aufbauchung ausgebildet. Die Aufbauchung kann dabei durch Stauchen bewirkt sein, was der einfachen Herstellbarkeit entgegenkommt. Die Bohrung kann als Sackbohrung oder alternativ als Durchgangsbohrung ausgebildet sein.
  • Das Anschlußelement kann vorteilhafterweise eine Gewindebohrung zur Aufnahme einer Schraube zum Anschließen der Anschlußleitung aufweisen wobei die Bohrung radial oder axial zur Gewindebohrung angeordnet ist. Damit kann der Gießharztransformator in zweckmäßiger Weise an das Netz angeschlossen werden.
  • Die Gewindebohrung und/oder die Bohrung können mit Vorteil exzentrisch angeordnet sein, so daß eine seitliche Verbindung möglich ist. Das Anschlußelement besteht bevorzugt aus Messing, wobei der Anschlußdraht bevorzugt aus Kupfer besteht. Somit ist eine gute Kontaktierung gegeben.
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnung. Dabei zeigen:
    • FIG 1
    einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Drehstrom-Gießharztransformator und
    FIG 2 und 3
    jeweils die Verbindung eines Anschlußelements mit einem Anschlußdraht.
  • FIG 1 zeigt einen Drehstromtransformator, der drei Primärwicklungen 1 und drei Sekundärwicklungen 2 aufweist, welche jeweils paarweise konzentrisch auf den drei Säulen 3 des Transformatorkerns 4 angeordnet sind. Die Primärwicklungen 1 sind über die Anschlußdrähte 5 mit den Anschlußelementen 6 verbunden. Die Sekundärwicklungen 2 sind über die Anschlußdrähte 7 mit den Anschlußelementen 8 verbunden. An die Anschlußelemente 6 bzw. 8 sind über transformatorexterne Anschlußleitungen 9, 10 ein primärseitiges Drehstromnetz mit den Phasen R, S und T bzw. ein sekundärseitiges Drehstromnetz mit den Phasen U, V und W anschließbar.
  • Wie aus FIG 1 ersichtlich ist, ist der gesamte Transformator einschließlich Transformatorkern 4, Wicklungen 1, 2, Anschlußelementen 6, 8 und Anschlußdrähten 5, 7 in Gießharz 11 eingegossen. Von außen sind also nur die Anschlußelemente 6, 8 zugänglich. Die Wicklungen können alternativ auch jeweils für sich vergossene Baueinheiten bilden, die auf einem gemeinsamen, nicht vergossenen Kern angeordnet sind.
  • Gemäß FIG 2 sind die Anschlußelemente 6, 8 als Sechskant-Eingießmuttern ausgebildet. Die Anschlußelemente 6, 8 weisen jeweils eine Gewindebohrung 12 auf, in welche eine in FIG 2 nicht näher dargestellte Schraube eindrehbar ist. Mittels einer derartigen Schraubverbindung werden die transformatorexternen Anschlußleitungen 9, 10 an den Transformator angeschlossen. Die Anschlußelemente 6, 8 weisen ferner jeweils eine Bohrung 13 auf, welche im eingegossenen Zustand der Anschlußelemente 6, 8 nach innen gerichtet ist und der Aufnahme der Anschlußdrähte 5, 7 dient.
  • Wie aus FIG 2 ersichtlich ist, weist der in die Bohrung 13 eingeführte Anschlußdraht 5 im Bereich des Anschlußelements 6 eine Aufbauchung 14 auf. Die Aufbauchung 14 kann z.B. durch Stauchen bewirkt sein. Durch die Aufbauchung 14 ist der Anschlußdraht 5 mechanisch fest und elektrisch leitend mit den Anschlußelement 6 verbunden. Die Verbindung ist sowohl gas- als auch flüssigkeitsdicht. Sie kann Zugkräfte aufnehmen und wirkt als Verdrehungsschutz.
  • Die Aufbauchung 14 kann je nach Ausgestaltung der Bohrung 13 verschieden ausgestaltet sein. Wenn die Bohrung 13 eine einfache Bohrung ist, ist die Aufbauchung 14 am Eingang der Bohrung 13 angeordnet. Wenn die Bohrung halb offen ist oder einen Einstich aufweist, kann die Aufbauchung 14 alternativ oder zusätzlich auch im halb offenen Bereich der Bohrung 13 bzw. im Einstichsbereich der Bohrung 13 angeordnet sein.
  • Wie aus FIG 2 ersichtlich ist, ist die Bohrung 13 axial zur Gewindebohrung 12 angeordnet, wobei sowohl die Gewindebohrung 12 als auch die Bohrung 13 außerhalb der Symmetrielinie der Eingießmutter 6, also exzentrisch, angeordnet sind. Dadurch kann die Eingießmutter 6 kompakt gehalten werden. Wie ferner aus FIG 2 ersichtlich ist, ist die Bohrung 13 im vorliegenden Fall als Sackbohrung ausgebildet. Die Bohrung 13 könnte aber ebenso als Durchgangsbohrung ausgebildet sein.
  • FIG 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Verbindung zwischen Anschlußdraht 7 und Anschlußelement 8. Der wesentliche Unterschied zur ersten Ausführungsform besteht darin, daß die Bohrung 13 nicht axial, sondern radial zur Gewindebohrung 12 angeordnet ist. Auch ist in diesem Ausführungsbeispiel die Bohrung 13 als Durchgangsbohrung ausgebildet. Sie könnte aber, so wie in FIG 2 dargestellt, auch als Sackbohrung ausgebildet sein.
  • Obenstehend beschriebene Erfindung ist besonders vorteilhaft dann, wenn das Anschlußelement 6, 8 aus Messing besteht und der Anschlußdraht 5, 7 aus Kupfer. Insbesondere bei dieser Kombination ist nämlich bei Lötungen Flußmittel erforderlich, was sich nur unter großem Arbeitsaufwand wieder entfernen läßt. Andere Arbeitsverfahren wie beispielsweise Schweißen oder Quetschen sind dagegen aus anderen technischen Gründen nicht möglich.
  • Insbesondere bei der Kombination "Messing für Eingießmutter und Kupfer für Anschlußdraht" ermöglicht die vorliegende Erfindung daher eine große Kostenersparnis. Es sind aber auch andere Materialkombinationen, z.B. in Verbindung mit Aluminium, möglich. Selbstverständlich sind die oben beschrieben Merkmale beliebig im Rahmen des fachmännischen Könnens kombinierbar, ohne daß der Weg der vorliegenden Idee verlassen wird.

Claims (9)

  1. Gießharztransformator mit mindestens einer Primärwicklung (1), mindestens einer Sekundärwicklung (2) und mindestens einem mit eingegossenen Anschlußelement (6,8), das über einen Anschlußdraht (5,7) mit der Primärwicklung (1) oder der Sekundärwicklung (2) leitend verbunden ist und an das, z.B. mittels Schraubverbindung, eine transformatorexterne Anschlußleitung (9,10) anschließbar ist, wobei das Anschlußelement (6,8) eine Bohrung (13) zur Aufnahme des Anschlußdrahtes (5,7) aufweist und der Anschlußdraht (5,7) in die Bohrung (13) eingeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußdraht (5,7) im Bereich des Anschlußelements (6,8) eine Verformung (14) aufweist, derart, daß der Anschlußdraht (5,7) mechanisch fest und elektrisch leitend mit dem Anschlußelement (6,8) verbunden ist.
  2. Gießharztransformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verformung (14) als Aufbauchung (14) ausgebildet ist.
  3. Gießharztransformator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufbauchung (14) durch Stauchen bewirkt ist.
  4. Gießharztransformator nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (13) als Sackbohrung (13) ausgebildet ist.
  5. Gießharztransformator nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (13) als Durchgangsbohrung (13) ausgebildet ist.
  6. Gießharztransformator nach einem der obigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet,
    - daß das Anschlußelement (6,8) eine Gewindebohrung (12) zur Aufnahme einer Schraube zum Anschließen der Anschlußleitung (9,10) aufweist und
    - daß die Bohrung (13) radial zur Gewindebohrung (12) angeordnet ist.
  7. Gießharztransformator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
    - daß das Anschlußelement (6,8) eine Gewindebohrung (12) zur Aufnahme einer Schraube zum Anschließen der Anschlußleitung (9,10) aufweist und
    - daß die Bohrung (13) axial zur Gewindebohrung (12) angeordnet ist.
  8. Gießharztransformator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindebohrung (12) und/oder die Bohrung (13) exzentrisch angeordnet sind.
  9. Gießharztransformator nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußelement (6,8) aus Messing besteht und/oder der Anschlußdraht (5,7) aus Kupfer besteht.
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EP0709864A3 EP0709864A3 (de) 1996-06-05
EP0709864B1 EP0709864B1 (de) 1999-01-13

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DE (2) DE4438653C1 (de)
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EP0709864B1 (de) 1999-01-13
DE59504800D1 (de) 1999-02-25
DE4438653C1 (de) 1996-06-20

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