EP0761009B1

EP0761009B1 - Process and device for winding a closed ring core for high-power transformers and chokes

Info

Publication number: EP0761009B1
Application number: EP94930197A
Authority: EP
Inventors: Volker Hanser
Original assignee: HANSER VOLKER HPT HANSER TRANSFORMATOREN GmbH; HANSER Volker
Current assignee: Hpt Hanser Transformatoren GmbH
Priority date: 1993-11-03
Filing date: 1994-10-20
Publication date: 1998-05-13
Anticipated expiration: 2014-10-20
Also published as: DE59405966D1; ES2116622T3; ATE166180T1; AU7938794A; EP0761009A1; WO1995012887A1

Abstract

A winding device (1) is used to wind a closed ring core for high-power transformers and chokes with electrical conductors (8). To this end, the winding device has a guide (3) surrounding the ring-core shank (5) to be wound and a plurality of unwindable winding rollers (4, 4a) movable along said guide through the ring core. The preferably strip winding material, i.e. conductors (8) or intermediate insulation (26), which is wound on the ring core shank (5) from the winding roller (4) during its rotation, is on said winding roller (4, 4a). It is thus possible to wind electrical conductors and insulation in layers in one cycle. The guide (3) is in the form of openable and closable tongs with a separating point (7). The low and upper voltage windings can thereby be applied to the ring core (2) in partial windings.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Bewickeln eines geschlossenen Ringkernes für Transformatoren und Drosseln hoher Leistungen. The invention relates to a method and an apparatus for winding a closed toroid for transformers and chokes with high power.

Verfahren zum maschinellen Bewickeln von Ringkernen kleiner Baugrösse bis zu einer Leistung von zum Beispiel 16 KVA sind bereits bekannt. Die dabei verwendeten Drahtquerschnitte beziehungsweise das hierbei verwendete Runddraht-Wickelmaterial lässt sich noch gut für den Wickelvorgang formen und verarbeiten. Beispielsweise ist ein solches Verfahren aus der DE-B-1 228 719 bekannt, wo zum Bewickeln des Ringkerns eine Wickelrolle, auf welcher Draht aufgewickelt ist, durch die Ringkernöffnung hindurch und um den Ringkern herum geführt wird. Process for the mechanical winding of toroidal cores of small sizes up to one Power of 16 KVA, for example, is already known. The wire cross sections used or the round wire winding material used here can be shape and process well for the wrapping process. For example, one is Method known from DE-B-1 228 719, where a for winding the toroid Winding roll, on which wire is wound, through the ring core opening and is guided around the toroid.

Bei Transformatoren grösserer Leistung bis zum Beispiel 120 KVA werden nur in Sonderfällen Ringkerne und dabei insbesondere meist Ringkerne mit Trennstellen verwendet, die in aufwendiger Handarbeit bewickelt werden. Die hierbei notwendigen Leiterquerschnitte erfordern bei Bewickeln einen so grossen Aufwand, dass Transformatoren noch grösserer Leistung nicht mit Ringkernen realisiert werden. Von der elektrotechnischen Seite her wären Ringkerne aber bei hohen Leistungen, zum Beispiel im MVA-Bereich insbesondere für Energieverteilungsnetze wünschenswert, da sich die wesentlich geringeren Verluste und die anderen, bekannten Vorteile bei Verwendung von Ringkerntransformatoren hier ganz besonders vorteilhaft auswirken würden und damit ein hoher volkswirtschaftlicher Nutzen vorhanden wäre. For transformers with a higher output up to 120 KVA, for example, only in Special cases toroidal cores and in particular mostly toroidal cores with separation points used, which are wrapped in elaborate manual work. The necessary here Conductor cross sections require so much effort when winding that Transformers of even greater performance cannot be realized with toroidal cores. Of the In terms of electrotechnics, however, toroidal cores would be at high power, for example in MVA area is particularly desirable for power distribution networks because the much lower losses and the other known benefits of using Toroidal transformers would have a particularly advantageous effect here and thus there would be great economic benefits.

Bei Transformatoren sehr grosser Leistung bestehen die Wicklungen in der Regel aus Bändern, die für die notwendigen Leiterquerschnitte sehr breit sind, damit die Dicke der Leiter soweit reduziert werden kann, dass der bandförmige Leiter noch um den Kern gewickelt und dabei gebogen werden kann. Durch die ringförmige Geometrie des Ringkernes bei Ringkerntransformatoren lassen sich aber solche breiten, zum Beispiel einen Meter breite, Bänder nicht mehr verwenden, da bei dem vorgegebenen Krümmungsradius die Wicklung einen entsprechend grossen Abstand vom Kern haben würde beziehungsweise nicht mehr auf den Kern wegen des begrenzten, inneren Durchtrittsquerschnittes, passt. In the case of transformers of very high power, the windings usually consist of Tapes that are very wide for the necessary conductor cross sections so that the thickness of the Conductor can be reduced so far that the band-shaped conductor is still around the core can be wrapped and bent. Due to the annular geometry of the Toroidal cores in toroidal core transformers can be broad, for example one meter wide, do not use tapes anymore, because with the given Radius of curvature the winding have a correspondingly large distance from the core would or no longer to the core because of the limited, inner Passage cross section, fits.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Wickelvorrichtung für geschlossene Ringkerne zu schaffen womit auch Transformatoren sehr hoher Leistung zum Beispiel für Verteilungsnetze gefertigt werden können. Der Aufwand hierfür soll vergleichsweise gering sein. The object of the present invention is to provide a method and a winding device for to create closed toroidal cores, which also enables transformers of very high performance for example for distribution networks. The effort for this should be comparatively small.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäss insbesondere vorgeschlagen, dass der für eine Wicklung oder eine Teilwicklung vorgesehene Leiter auf eine zusammen mit dem Wickelgut durch die Ringkernöffnung hindurchpassende Wickelrolle aufgebracht und diese Wickelrolle anschliessend um den Ringkern und durch die Innenöffung hindurchgeführt und dabei die Wicklung von der Wickelrolle auf den Ringkern umgewickelt wird. Dabei wird auf einen Ringkern-Radialabschnitt ein erstes Wicklungssegment aufgebracht, wobei bei der Erstellung dieses Wicklungssegments mehrere Lagen eines Leiters und einer Zwischenisolierung durch mehrere umlaufende Wickelrollen auf den Ringkem-Radialabschnitt aufgebracht werden. Anschliessend wird zum Aufbringen eines weiteren Wicklungssegments an einem anderen Ringkern-Radialabschnitt der Ringkern und die Wickelvorrichtung relativ zueinander verdreht und danach wird das Umwickeln des Ringkerns mit einer weiteren Wicklung vorgenommen. To achieve this object, it is particularly proposed according to the invention that the provided for a winding or a partial winding on a conductor together with the Applied winding roll through the toroid opening and this winding roll is then passed around the ring core and through the inner opening and the winding is wound from the winding roll onto the toroid. A first winding segment is applied to a toroidal radial section, with several layers of a conductor and an intermediate insulation by several revolving winding rollers on the Ringkem radial section be applied. Then another is applied Winding segment at another toroidal radial section of the toroid and the Winding device rotated relative to each other and then wrapping the Toroidal core made with another winding.

Je nach dem für die notwendige Leistung erforderlichen Leiterquerschnitt kann mit diesem Verfahren die jeweilige Wicklung entweder in einem Arbeitsgang gewickelt werden oder aber es besteht auch die Möglichkeit, den Leiterquerschnitt auf mehrere Wicklungen zu verteilen und diese Wicklungen nacheinander aufzubringen. Depending on the conductor cross-section required for the required power, this can be used Process the respective winding either be wound in one operation or but it is also possible to cross the conductor cross-section to several windings distribute and apply these windings one after the other.

Die jeweils in einem Wickelvorgang aufzubringende Wicklung oder Teilwicklung wird dabei zunächst auf die Wickelrolle aufgebracht und diese dann bei gleichzeitigem Abwickeln des elektrischen Leiters um den Ring und durch die Ringöffnung hindurchgeführt. Somit richtet sich die Grösse der Wickelrolle mit darauf befindlichem Wickelgut nach dem lichten Innenquerschnitt des verwendeten Ringkernes. The winding or partial winding to be applied in one winding operation is first applied to the winding roll and then at the same time Unwinding the electrical conductor around the ring and passed through the ring opening. Thus, the size of the winding roll with the winding material on it is determined according to the internal cross section of the toroid used.

Durch dieses Verfahren und die bedarfsweise Aufteilung der Wicklung in mehrere Teilwicklungen lassen sich Ringkerntransformatoren und Drosseln auch für höchste Leistungen mit vertretbarem Aufwand bauen. Bedarfsweise können für sehr grosse Leistungen Ringkerntransformatoren auch modulartig aus mehreren kleineren Grundeinheiten realisiert werden, was insbesondere für den Transport und die Montage vor Ort Vorteile ergibt. This process and the need to split the winding into several partial windings toroidal transformers and chokes can also be used for the highest performance build with reasonable effort. If necessary, for very large performances Toroidal transformers are also made in a modular manner from several smaller basic units become, which results in particular for the transport and assembly on site.

Eine Weiterbildung des erfindungsgemässen Verfahrens sieht vor, dass Wicklungen um den Ringkern gewickelt werden, dass anschliessend ein mit Luftspalten versehener, weitere Ringkern bei dem ersten Ringkern vorzugsweise konzentrisch angeordnet wird und dass anschliessend beide Ringkerne mit gemeinsamen Wicklungen bewickelt werden. Auf diese Weise lässt sich ein Transformator gleichzeitig mit integrierter Drossel wickeln. A further development of the method according to the invention provides that windings around the toroidal core are wound so that an air gap, further ring core is preferably arranged concentrically in the first ring core and that both ring cores are then wound with common windings. In this way, a transformer can be wound simultaneously with an integrated choke.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sieht vor, dass sie eine den zu bewickelnden Ringschenkel umgreifende Führung sowie mehrere, entlang dieser Führung durch den Ringkern hindurch transportierbare, abrollbare Wickelrolle mit Wickelgut, also mit Leiter bzw. mit Zwischenisolation, aufweist und dass die Führung zum Umgreifen des Ringschenkels eine Trennstelle aufweist und somit zangenförmig öffen- und schliessbar ist. Für das Bewickeln eines geschlossenen Ringkernes wird die Führung der Wickelmaschine zunächst zangenartig geöffnet und umgreift dann nach dem Schliessen von einer Seite einen Ringkern-Abschnitt, Die Wickelrollen laufen dann entlang dieser Führung um, wobei gleichzeitig nacheinander der auf der Wickelrolle aufgewickelte elektrische Leiter und die Zwischenisolation von der jeweiligen Wickelrolle abgewickelt und auf den Ringkern aufgewickelt wird. The device according to the invention for carrying out the method provides that it one guide encompassing the ring leg to be wound and several along this guide through the toroid transportable, unwindable winding roll with Has winding material, that is, with a conductor or with intermediate insulation, and that the guide has a separating point for gripping around the ring leg and thus in the form of pliers can be opened and closed. For winding a closed toroid, the Guide of the winding machine first opened like pliers and then grips after Close a ring core section from one side, the winding rollers then run along this guide, while at the same time one after the other on the winding roll wound electrical conductors and the intermediate insulation from the respective winding roll unwound and wound on the toroid.

Der für einen Wickelvorgang verwendete Leiterquerschnitt sowie die Leiterlänge richten sich insbesondere nach dem vorhandenen Oeffnungsquerschnitt des Ringkernes. Entsprechend wird eine Aufteilung gemäss dem erforderlichen Gesamtquerschnitt der Ober- beziehungsweise Unterspannungswicklung auf mehrere Teilwicklungen nebeneinander bzw. auch aufeinander vorgenommen. Align the wire cross-section used for a winding process and the wire length in particular according to the existing opening cross section of the toroidal core. Accordingly, a division according to the required total cross section of the Overvoltage or undervoltage winding on several partial windings made side by side or also on top of each other.

Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt. Nachstehend ist die Erfindung mit ihren wesentlichen Einzelheiten anhand der Zeichnungen noch näher erläutert. Embodiments of the invention are listed in the subclaims. Below is the invention with its essential details with reference to the drawings explained.

Es zeigt stärker schematisiert:

Fig. 1: eine Seitenansicht einer Wickelmaschine beim Bewickeln eines Ringkernes,
Fig. 2: eine Detaildarstellung einer Wickelrolle,
Fig. 3: eine Aufsicht eines teilweise bewickelten Ringkernes,
Fig. 4 und 5: Aufsichten von Ringkernen mit Luftspalt,
Fig. 6: eine Querschnitt eines Ringkernes mit Querschnittabstufungen,
Fig. 7 und 8: unterschiedliche Ausführungsformen von auf dem Ringkern befindlichen Entkoppelschichten
Fig. 9 bis 11: Wickelleiterenden in unterschiedlichen Formungsphasen.

It shows more schematically:

Fig. 1: a side view of a winding machine while winding a toroidal core,
Fig. 2: a detailed representation of a winding roll,
Fig. 3: a supervision of a partially wound toroidal core,
4 and 5: Supervision of toroidal cores with air gap,
Fig. 6: 1 shows a cross section of a ring core with cross-sectional gradations,
7 and 8: different embodiments of decoupling layers located on the ring core
9 to 11: Winding conductor ends in different forming phases.

Eine in Fig. 1 gezeigte Wickelvorrichtung 1 dient zum Bewickeln von geschlossenen Ringkernen 2 für Transformatoren oder Drosseln. Insbesondere sollen mit dieser Wickelvorrichtung Ringkerne 2 von Hochleistungstransformatoren gewickelt werden, deren Leistung beispielsweise oberhalb von 120 KVA liegt. Für solche Transformatoren weisen die aufzubringenden Wicklungen erhebliche Leiterquerschnitte auf, die nur noch schwer beim Bewickeln handhabbar sind. A winding device 1 shown in Fig. 1 is used for winding closed Toroidal cores 2 for transformers or chokes. In particular, are supposed to use this Winding device toroidal cores 2 are wound by high-power transformers, whose output is above 120 KVA, for example. For such transformers the windings to be applied have considerable conductor cross sections, which are only are difficult to handle when wrapping.

Die erfindungsgemässe Wickelvorrichtung 1 weist im wesentlichen eine Führung 3 mit umlaufenden Wickelrollen 4 auf. Die Führung 3 umgreift, wie gut in Fig. 1 erkennbar, den Ringkern-Schenkel 5, der im Ausführungsbeispiel aus gewickeltem Elektroblech 6 besteht. Die Führung 3 ist zangenförmig ausgebildet und weist eine Trennstelle 7 sowie eine weitere, hier nicht sichtbare Trennstelle oder ein Schwenkgelenk gegenüber der Trennstelle 7 auf. Die Führung 3 kann somit aufgeklappt und um den Ringkern-Schenkel 5 herum gelegt werden. The winding device 1 according to the invention essentially has a guide 3 revolving winding rolls 4. The guide 3 encompasses, as can be clearly seen in FIG. 1, the Toroidal core leg 5, which in the exemplary embodiment consists of wound electrical sheet 6 consists. The guide 3 is formed like pliers and has a separation point 7 and another separation point, not visible here, or a swivel joint opposite the Separation point 7. The guide 3 can thus be opened and around Toroidal legs 5 are placed around.

Die Wickelrollen 4,4a laufen in Richtung des Pfeiles Pf 1 µm. Die in Umlaufrichtung vordere Wickelrolle 4 trägt den für die aufzubringende Wicklung bestimmten elektrischen Leiter 8 während auf einer nachfolgenden Wickelrolle 4a Isolationsmaterial 26 für die Lagenisolierung aufgewickelt ist. Beim Umlauf der Wickelrollen 4, 4a entlang der Führung 3 wird das auf den Wickelrollen befindliche Material abgewickelt und lagenweise auf den Ringkern-Schenkel 5 in dem dafür vorgesehenen Segment aufgewickelt. The winding rollers 4,4a run in the direction of the arrow Pf 1 µm. The in the direction of rotation Front winding roller 4 carries the electrical intended for the winding to be applied Conductor 8 while on a subsequent winding roll 4a insulation material 26 for the Layer insulation is wound up. When the winding rollers 4, 4a circulate along the Guide 3, the material located on the winding rolls is unwound and in layers on the toroidal leg 5 in the segment provided wound up.

Da für die Transformatoren hoher Leistung die gesamte Länge des für eine Wicklung erforderlichen elektrischen Leiters meist nicht auf eine Wickelrolle 4 passt beziehungsweise die damit gewickelte Wickelrolle 4 dann nicht durch die Innenöffnung 9 des Ringkernes 2 passt, werden, wie gut in Fig. 3 erkennbar, mehrere Wicklungssegmente 10 am Umfang des Ringkernes 2 verteilt aufgebracht. Für jede dieser Teilwicklungen kann eine ausreichende Menge von Wickelmaterial auf die Wickelrolle 4 aufgebracht werden. Die Teilwicklungen oder Wicklungssegmente 10 werden dann miteinander verschaltet, so dass die Unterspannungswicklung und auch gegebenenfalls die Oberspannungswicklung aus mehreren Teilwicklungen gebildet wird. As for the high power transformers, the entire length of one winding required electrical conductor usually does not fit on a winding roll 4 or the winding roll 4 thus wound then not through the inner opening 9 of the toroidal core 2 fits, as can be seen in FIG. 3, several winding segments 10 am Circumference of the toroidal core 2 applied distributed. For each of these partial windings, one sufficient amount of winding material to be applied to the winding roll 4. The Sub-windings or winding segments 10 are then interconnected, so that the undervoltage winding and possibly also the high voltage winding several partial windings is formed.

Die Aufteilung der Oberspannungs- und Unterspannungswicklungen bezüglich der Anordnung der einzelnen Wicklungssegmente 10 kann praktisch beliebig vorgesehen sein. Beispielsweise besteht die Möglichkeit, Oberspannungs- und Unterspannungswicklungen jeweils in Segmenten abwechselnd nebeneinander oder aber gruppenweise einander zuzuweisen. Dadurch kann der Kopplungsgrad in weiten Grenzen variiert werden. The division of the high and low voltage windings with respect to the The arrangement of the individual winding segments 10 can be provided practically as desired. For example, there is the possibility of high and low voltage windings alternately in segments next to each other or in groups assign. As a result, the degree of coupling can be varied within wide limits.

Es besteht aber auch die Möglichkeit, bei einem Wicklungssegment 10 sowohl die Oberspannungs- als auch die Unterspannungswicklung aufzubringen. In diesem Falle könnten drei Wickelrollen im Umlauf sein, wobei die erste Wickelrolle zum Beispiel für die Unterspannungswicklung, die zweite Wickelrolle für die Isolierung und die dritte Wickelrolle für die Oberspannungwicklung vorgesehen sein. But there is also the possibility, in the case of a winding segment 10, of both To apply high voltage and undervoltage winding. In this case there could be three winding rollers in circulation, the first winding roller for example for the undervoltage winding, the second winding roller for insulation and the third Winding roll for the high-voltage winding may be provided.

Wie in Fig 1 und Fig. 2 erkennbar, weist die hier ringförmige Führung 3 zwei konzentrisch mit Abstand zueinander angeordnete Führungsschienen 11, 11a auf, zwischen denen ein umlaufendes, mit einem Antrieb verbundenes Transportmittel 12 geführt ist (Fig. 2). Als Transportmittel 12 kann eine umlaufende Kette oder ein Riemen oder dergleichen dienen an der beziehungsweise dem sich Kupplungsstellen 13 für Wickelrollen befinden. As can be seen in FIGS. 1 and 2, the annular guide 3 here has two concentrically spaced-apart guide rails 11, 11a, between which a revolving, connected to a drive means of transport 12 is guided (Fig. 2). As Transport means 12 can serve a circulating chain or a belt or the like at which coupling points 13 for winding rolls are located.

Wie in Fig. 2 erkennbar, weisen die Wickelrollen Wickelkörper 14 auf, die drehbar auf eine Achse 15 gelagert sind. An dem dem Transportmittel 12 zugewandten Ende ist die Achse als Kupplungsteil ausgebildet und kann damit bei den Kupplungsstellen 13 des Transportmittels 12 vorzugsweise drehfest eingreifen. Zur Sicherung der Steckverbindung ist eine Befestigungsschraube 16 vorgesehen. As can be seen in FIG. 2, the winding rolls have winding bodies 14 which are rotatable an axis 15 are mounted. At the end facing the transport means 12 Axis designed as a coupling part and can thus at the coupling points 13 of the Transport means 12 preferably engage non-rotatably. To secure the plug connection a fastening screw 16 is provided.

Der Wickelkörper 14 ist drehbar auf der Achse 15 gelagert und es ist eine vorzugsweise einstellbare Bremsvorrichtung 17 vorgesehen, mit der der Wickelkörper beim Abwickeln des elektrischen Leiters abgebremst werden kann. Mit der Bremsvorrichtung 17 ist somit der Wickelzug und damit die Festigkeit der aufzubringenden Wicklung steuerbar. Neben dem in das Transportmittel 12 eingreifenden Befestigungsende der Achse 15 ist auf dieser noch ein zwischen die Führungsschienen 11, 11a eingreifendes Wälzlager 18 vorgesehen. The winding body 14 is rotatably mounted on the axis 15 and it is preferably one adjustable braking device 17 is provided with which the winding body during unwinding of the electrical conductor can be braked. With the braking device 17 is thus the winding tension and thus the strength of the winding to be applied can be controlled. Next the fastening end of the axis 15 engaging in the transport means 12 is on this a roller bearing 18 engaging between the guide rails 11, 11a is also provided.

Vor dem Aufbringen der Wicklungen beziehungsweise Teilwicklungen wird auf den beispielsweise aus gewickeltem Elektroblech 6 bestehenden Ringkern 2 eine elastische Entkopplungsschicht 19 aufgebracht. Diese dient zum Ausgleich von Wärmedehnungen, insbesondere auch, wenn der Transformator nach dem Bewickeln in Giessharz eingegossen wird. Before the windings or partial windings are applied to the for example, from wound electrical sheet 6 existing ring core 2 an elastic Decoupling layer 19 applied. This serves to compensate for thermal expansion, especially when the transformer is cast in resin is poured.

In Fig. 1 ist noch eine Haltevorrichtung 20 für den zu bewickelnden Ringkern 2 angedeutet, mittels der der Ringkern 2 gehalten und gegebenenfalls auch gedreht werden kann. Somit kann nach dem Fertigstellen einer Wicklung der Ringkern 2 in Umfangsrichtung gedreht und dann eine weitere Wicklung aufgebracht werden. Es besteht aber auch die Möglichkeit, dass die Relativ-Drehbewegung zwischen Ringkern und Wickelvorrichtung 1 von der Wickelvorrichtung selbst ausgeführt wird, indem diese in Umfangsrichtung des Ringkernes 2 positionierbar ist. 1 is a holding device 20 for the toroidal core 2 to be wound indicated, by means of which the toroidal core 2 is held and possibly also rotated can. Thus, after the completion of a winding, the toroidal core 2 in Rotated circumferential direction and then another winding can be applied. It exists but also the possibility that the relative rotary movement between the toroid and Winding device 1 is carried out by the winding device itself by this in The circumferential direction of the toroidal core 2 can be positioned.

Bei einer Aufteilung einer Unterspannungswicklung oder einer Oberspannungswicklung in eine Reihe von Teilwicklungen oder Wicklungssegmenten 10 müssen diese miteinander verbunden werden. Um dieses Verbinden zu vereinfachen, wird die in den Figuren 9 bis 11 gezeigte Ausbildung der Wicklungsenden vorgeschlagen. When dividing an undervoltage winding or an overvoltage winding in a series of partial windings or winding segments 10, these must be together get connected. In order to simplify this connection, the one shown in FIGS to 11 shown training of the winding ends proposed.

Das Ende des bandförmigen elektrischen Leiters 8 wird dazu um eine in der Bandebene liegende, schräge Knicklinie 21 gefaltet, so dass das Ende dann winklig zum übrigen Leiter 8, vorzugsweise rechtwinklig verläuft Dieses abgewinkelte, gefaltete Ende kann dann, wie in Fig. 10 gezeigt, in seiner Breite durch Umfalten halbiert werden. Dies kann so lange wiederholt werden, bis ein kompaktes Anschlussende 22 entsteht, das mechanisch stabil ist und mit den ebenfalls so ausgebildeten Anschlussenden benachbarter Wicklungen mit Hilfe von Press-, Schweiss- oder Löttechnik verbunden werden kann. Dies vereinfacht somit ganz erheblich das Verschalten der einzelnen Teilwicklungen. For this purpose, the end of the band-shaped electrical conductor 8 is one in the band plane lying, oblique crease line 21 folded, so that the end is then angled to the rest Conductor 8, preferably at right angles. This angled, folded end can then, as shown in Fig. 10, be halved in width by folding over. This can are repeated until a compact connection end 22 is formed, the is mechanically stable and is more adjacent with the connection ends also formed in this way Windings can be connected using pressing, welding or soldering technology. This therefore considerably simplifies the interconnection of the individual partial windings.

Der nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellte Transformator kann auch mit einer integrierten Drossel ausgerüstet sein. Dazu wird, wie vorbeschrieben, zunächst ein Teil der Wicklungen oder der Wicklungssegmente 10 auf den Ringkern 2 aufgebracht. Anschliessend wird ein weiterer Ringkern 2a oder 2b (vergleiche Fig. 4 und Fig. 5), die mit Luftspalten 23 versehen sind, dem teilbewickelten Ringkern 2 zugeordnet und es werden dann beide Ringkerne mit weiteren Wicklungen gemeinsam umwickelt The transformer produced by the method according to the invention can also be used be equipped with an integrated throttle. For this purpose, as described above, first a Part of the windings or the winding segments 10 applied to the toroidal core 2. Then another toroidal core 2a or 2b (compare FIGS. 4 and 5), the are provided with air gaps 23, assigned to the partially wound toroidal core 2 and it both ring cores are then wrapped together with further windings

Fig. 6 zeigt einen im Schnitt dargestellten Stufen-Ringkern 2c, durch den unerwünschte Wickelzwischenräume zwischen Ringkern und Wicklung vermieden werden können. Deutlich ist hier auch der Verlauf der vorgesehenen Entkopplungsschichten 19 erkennbar. Fig. 6 shows a step ring core 2c shown in section, through the unwanted Gaps between the winding core and winding can be avoided. The course of the provided decoupling layers 19 can also be clearly seen here.

Die Fig. 7 und Fig. 8 zeigen zwischen dem Ringkern 2 und einer aufzubringenden Wicklung (hier nicht dargestellt) befindliche Zwischenschichten 24, die Kühlkanäle 25 zur Kühlung der Wicklungen und des Kernes aufweist. Von aussen können diese Kühlkanäle 25 mit einem kühlenden Medium versorgt werden. 7 and 8 show between the toroidal core 2 and one to be applied Winding (not shown here) intermediate layers 24, the cooling channels 25 for Has cooling of the windings and the core. From the outside they can Cooling channels 25 are supplied with a cooling medium.

Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Zwischenschicht 24 aus elastischem Material ist und damit gleichzeitig die Entkopplungsschicht 19 bildet. Fig. 8 zeigt eine andere Ausführungsform, wo die Kühlkanäle 25 in einer von der Entkopplungsschicht 19 getrennten Zwischenschicht 24 untergebracht sind. Fig. 7 shows an embodiment in which the intermediate layer 24 made of elastic Material and thus forms the decoupling layer 19 at the same time. Fig. 8 shows one another embodiment where the cooling channels 25 in one of the Decoupling layer 19 separate intermediate layer 24 are housed.

Erwähnt sei noch, dass die Entkopplungsschicht auf den radialen und den axialen Seiten des Ringkernes unterschiedlich ausgebildet sein kann, um einen Einfluss auf die magnetischen Eigenschaften des Kernes durch unterschiedliche Druckbeaufschlagung zu erreichen. It should also be mentioned that the decoupling layer on the radial and axial sides of the toroidal core can be designed differently in order to influence the magnetic properties of the core due to different pressurization to reach.

Claims

A process for winding a closed ring core for high-power transformers and chokes, with one or more electrical conductors, in which process the conductor (8) which is intended for a winding or a partial winding is put onto a winding roller (4) which passes together with the winding material through the opening (9) of the ring core and the winding roller is then passed around the ring core (2, 2a, 2b, 2c) and through the internal opening (9) and in that step the winding is unwound from the winding roller (4) onto the ring core, characterised in that a first winding segment (10) is applied to a radial portion of the ring core, wherein in the production of the winding segment (10) a plurality of layers of a conductor (8) and an intermediate insulation (26) are applied to the radial portion of the ring core by a plurality of rotating winding rollers (4, 4a), and that then for applying a further winding segment to another radial portion of the ring core the ring core and the winding apparatus are rotated relative to each other and then a further winding is wound around the ring core.
A process according to claim 1 characterised in that in particular in the case of a plurality of windings or partial windings which are wound from electrical strip conductors, the ends thereof are folded about an inclined end line (21) which is disposed in the plane of the strip and the folded end is rolled or folded together one or more times to form a connecting end (22).
A process according to one of claims 1 and 2 characterised in that windings are wound around the ring core (2), that then a further ring core (2a, 2b) provided with air gaps (23) is arranged preferably concentrically in relation to the first ring core (2) and that then both ring cores (2, 2a, 2b) are wound with common windings.
Apparatus for winding closed ring cores with electrical conductors as winding material for producing high-power transformers and chokes, in particular for carrying out the process according to one of claims 1 to 3, comprising a guide (3) surrounding a ring core shank (5) and a winding roller (4) which is movable through the interior of the ring and which is loaded with winding material, characterised in that the guide for surrounding the ring core shank (5) has a separation location (7) and can be opened and closed in a tongs-like manner, and that it has a plurality of winding rollers (4, 4a) which are loaded with a conductor (8) and with an intermediate insulation (26) respectively, wherein when the guide (3) is closed the winding rollers (4, 4a) are successively movable along the guide (3) through the ring core by way of transport means.
Apparatus according to claim 4 characterised in that the guide (3) is of a ring-like configuration and has connecting locations (13) for receiving preferably a plurality of winding rollers (4, 4a).
Apparatus according to claim 4 or claim 5 characterised in that the guide (3) has guide rails (11, 11a) which are stationary in the operative position and that the winding rollers (4, 4a) can be coupled to transport means (12) which are guided along the guide rails.
Apparatus according to claim 6 characterised in that the guide rails (11, 11a) are arranged concentrically and parallel in side-by-side relationship and that provided therebetween is a circulating transport means (12), preferably a chain, a belt or a pulling element of that kind, on which there are disposed coupling locations (13) for mounting winding rollers (4, 4a).
Apparatus according to one of claims 4 to 7 characterised in that the winding rollers have a winding body (14) rotatably mounted on a spindle (15), that the spindle (15) is at one end in the form of a coupling portion for connection to the transport means (12) or the like and arranged at said coupling portion is at least one bearing, in particular a rolling bearing (18), which co-operates with the guide (3).
Apparatus according to one of claims 4 to 8 characterised in that preferably adjustable braking devices (17) are provided in relation to the winding rollers (4, 4a) for torque setting purposes.
Apparatus according to one of claims 4 to 9 characterised in that there is provided a positioning device for the ring core (2) to be wound and/or the winding apparatus (1), for applying windings at different peripheral locations on the ring core.