EP1274104A1 - Verfahren zum Bewickeln eines Dreiphasen-Kabeltransformators mit Koaxialkabel und Wickelvorrichtung hierzu - Google Patents

Verfahren zum Bewickeln eines Dreiphasen-Kabeltransformators mit Koaxialkabel und Wickelvorrichtung hierzu Download PDF

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EP1274104A1
EP1274104A1 EP02012281A EP02012281A EP1274104A1 EP 1274104 A1 EP1274104 A1 EP 1274104A1 EP 02012281 A EP02012281 A EP 02012281A EP 02012281 A EP02012281 A EP 02012281A EP 1274104 A1 EP1274104 A1 EP 1274104A1
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EP
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transformer
winding
leg
coaxial cable
winding device
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EP02012281A
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Benjamin Dipl.-Ing. Weber
Roland Hoffmann
Thomas J. Lanoue
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ABB T&D Technology AG
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    • Y10T29/49071—Electromagnet, transformer or inductor by winding or coiling

Definitions

  • the invention relates to a method for winding a three-phase cable transformer with coaxial cable according to the generic term of the subordinate Claims 1 and 2 as well as a winding device for this.
  • the invention has for its object an improved method for winding of a three-phase cable transformer with coaxial cable. Furthermore should a winding device can be specified for this.
  • the task is related to the winding device in connection with the features of the preamble according to the invention by those specified in the characterizing part of claim 4 Features resolved.
  • the advantages that can be achieved with the invention are, in particular, that the Manufacturing a three-phase cable transformer required number of manufacturing steps is reduced. This results in cost savings and accelerated Production.
  • the transformer core manufactured as an e-core and wound directly.
  • the El core can be completely finished and then wound up.
  • Fig. 1 is a winding device of the first embodiment for winding the three Transformer leg of an e-transformer core shown. There are three in one lower transformer yoke 1 mounted transformer legs 2, 3, 4 can be seen. There is a winding device for winding each of the three transformer legs over each transformer leg.
  • the winding device for winding the transformer leg 2 is subsequently described explained.
  • the winding device has one over the central longitudinal axis of the transformer leg 2 located drive 5 with drive shaft 6.
  • a first horizontal winding arm 7 is fastened with its first end.
  • the second end of this wrap arm 7 is with the first end of a vertical wrap arm 8 connected, at the second end of a second horizontal, to the transformer leg 2 directional winding arm 9 is mounted.
  • a rollable from a winding roll 11 Coaxial cable 10 is guided by the two horizontal winding arms 7, 9, so that upon rotation of the drive shaft 14 and thus the configuration of the winding arm 7 / winding arm 8 / winding arm 9 around the central longitudinal axis of the transformer leg 2 a Winding 12 is wound around the transformer leg 2.
  • the configuration winding arm 7 / winding arm 8 / winding arm 9 moved up at a constant speed, so that a continuous The leg surface is wrapped in the desired manner.
  • the wrapping, d. H. Production of a winding 20 around the middle transformer leg 3 is carried out in the same manner using a winding device a drive 13, a drive shaft 14, a first horizontal winding arm 15, a vertical wrap arm 16, a second horizontal wrap arm 17 and one Winding roll 19 with coaxial cable 18.
  • the wrapping, d. H. Production of a winding 28 around the transformer leg 4 takes place in the same way using a winding device with a drive 21, a drive axis 22, a first horizontal winding arm 23, a vertical Winding arm 24, a second horizontal winding arm 25 and a winding roller 27 with coaxial cable 26.
  • FIG. 2 shows a detailed arrangement of the winding arrangement of the first embodiment. It is a section of the winding device with drive axis 6, the first horizontal Wrap arm 7, vertical wrap arm 9 and second horizontal wrap arm 9 in Recognizable cut. Both in the horizontal winding arm 7 and in the horizontal Wrap arm 9 are integrated cable guides 29 and 30, which provide precise guidance of the coaxial cable 10 shown in broken lines from the winding roll to the concrete ensures winding portion of the winding 12 on the transformer leg 2.
  • Fig. 3 is a winding device of the second embodiment for winding the three Transformer leg of an EI transformer core shown.
  • This winding device is suitable for winding a completely finished EI transformer core with three transformer legs 2, 3, 4 and two transformer yokes 1, 31.
  • Das Coaxial cable 10 or 18 or 26 to form the winding 12 or 20 or 28 is located each on a coil 32 or 33 or 34, these coils 32, 33, 34 during the winding process of a winding device through the between two Transformer legs 2, 3 and 3, 4 each window formed through and around to be wound around transformer legs 2, 3, 4, the continuous Wrapping the leg surface of the transformer leg is done by at the same time at least one cable guide of the winding device at constant speed is moved in the direction of the longitudinal axis of the transformer leg. While of the winding process, the coaxial cable 10, 18, 26 rolls from the coils 32, 33, 34 from.

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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Bewickeln eines Dreiphasen-Kabeltransformators mit Koaxialkabel vorgeschlagen, wobei ein E-Transformatorkern mit drei auf einem unteren Transformatorjoch (1) montierten Transformatorschenkeln (2, 3, 4) herangezogen wird, eine über der zentralen Längsachse mindestens eines Transformatorschenkels (2, 3, 4) befindliche Wickelvorrichtung (5, 6, 7, 8, 9; 13, 14, 15, 16, 17; 21, 22, 23, 24, 25) ein von einer Wickelrolle (11, 19, 27) abrollbares Koaxialkabel (10, 18, 26) um den Transformatorschenkel wickelt, wobei die kontinuierliche Bewicklung der Schenkelfläche des Transformatorschenkels erfolgt, indem gleichzeitig zumindest eine Kabelführung (30) der Wickelvorrichtung mit konstanter Geschwindigkeit längs des Transformatorschenkels bewegt wird. Alternativ hierzu kann auch ein kompletter EI-Transformatorkern bewickelt werden. Des weiteren wird eine Wickelvorrichtung hierzu angegeben. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Bewickeln eines Dreiphasen-Kabeltransformators mit Koaxialkabel gemäß dem Oberbegriff der nebengeordneten Ansprüche 1 und 2 sowie auf eine Wickelvorrichtung hierzu.
Zum Aufbringen der aus Koaxialkabel bestehenden Wicklungen eines Dreiphasen-Kabeltransformators bestehen üblicherweise zwei verschiedene Möglichkeiten. Die erste Möglichkeit ist darin gegeben, daß die Wicklung zunächst auf einem Wicklungsdorn gewickelt wird, danach vom Wicklungsdorn abgenommen wird und schließlich auf einen Transformatorschenkel eines aus einem unteren Transformatorjoch und drei Transformatorschenkeln aufgebauten, E-förmigen Transformatorkerns aufgeschoben wird. Anschließend wird das obere Transformatorjoch montiert. Die zweite Möglichkeit besteht darin, die Wicklung direkt auf einem Transformatorschenkel zu wickeln. Anschließend werden drei derart bewickelte Transformatorschenkel und zwei Transformatorjoche zum EI-förmigen Transformatorkern miteinander verbunden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zum Bewickeln eines Dreiphasen-Kabeltransformators mit Koaxialkabel anzugeben. Des weiteren soll eine Wickelvorrichtung hierzu angegeben werden.
Die Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffes alternativ durch die im Kennzeichen der Ansprüche 1 und 2 angegebenen Merkmale gelöst.
Die Aufgabe wird hinsichtlich der Wickelvorrichtung in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffes erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 4 angegebenen Merkmale gelöst.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die zur Fertigung eines Dreiphasen-Kabeltransformators benötigte Anzahl an Fertigungsschritten herabgesetzt wird. Hierdurch ergeben sich Kosteneinsparungen und eine beschleunigte Produktion. Bei der ersten Ausführungsform kann der Transformatorkern als E-Kern gefertigt und direkt bewickelt werden. Bei der zweiten Ausführungsform kann der El-Kern komplett fertiggestellt und anschließend bewickelt werden.
Weitere Vorteile sind aus der nachstehenden Beschreibung ersichtlich.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigen:
Fig.1
eine Wickelvorrichtung erster Ausführungsform zum Bewickeln der drei Transformatorschenkel eines E-Transformatorkerns,
Fig. 2
eine Detailanordnung der Wickelvorrichtung erster Ausführungsform,
Fig. 3
eine Wickelvorrichtung zweiter Ausführungsform zum Bewickeln der drei Transformatorschenkel eines EI-Transformatorkerns.
In Fig. 1 ist eine Wickelvorrichtung erster Ausführungsform zum Bewickeln der drei Transformatorschenkel eines E-Transformatorkerns dargestellt. Es sind drei auf einem unteren Transformatorjoch 1 montierte Transformatorschenkel 2, 3, 4 zu erkennen. Zum Bewickeln der drei Transformatorschenkel befindet sich jeweils eine Wickelvorrichtung über jedem Transformatorschenkel.
Nachfolgend wird die Wickelvorrichtung zum Bewickeln des Transformatorschenkels 2 erläutert. Die Wickelvorrichtung weist einen über der zentralen Längsachse des Transformatorschenkels 2 befindlichen Antrieb 5 mit Antriebsachse 6 auf. An der Antriebsachse 6 ist ein erster horizontaler Wickelarm 7 mit seinem ersten Ende befestigt. Das zweite Ende dieses Wickelarms 7 ist mit dem ersten Ende eines vertikalen Wickelarms 8 verbunden, an dessen zweites Ende ein zweiter horizontaler, zum Transformatorschenkel 2 gerichteter Wickelarm 9 montiert ist. Ein von einer Wickelrolle 11 abrollbares Koaxialkabel 10 wird von den beiden horizontalen Wickelarmen 7, 9 geführt, so daß bei Drehung der Antriebsachse 14 und damit der Konfiguration Wickelarm 7 / Wickelarm 8 / Wickelarm 9 um die zentrale Längsachse des Transformatorschenkels 2 eine Wicklung 12 um den Transformatorschenkel 2 gewickelt wird. Während des Bewickelns des Transformatorschenkels 2 wird dabei die Konfiguration Wickelarm 7 / Wickelarm 8 /Wickelarm 9 mit konstanter Geschwindigkeit nach oben bewegt, so daß eine kontinuierliche Bewicklung der Schenkelfläche in gewünschter Art und Weise erfolgt.
Die Bewicklung, d. h. Herstellung einer Wicklung 20 um den mittleren Transformatorschenkel 3 erfolgt in gleicher Art und Weise unter Einsatz einer Wickelvorrichtung mit einem Antrieb 13, einer Antriebsachse 14, einem ersten horizontalen Wickelarm 15, einem vertikalen Wickelarm 16, einem zweiten horizontalen Wickelarm 17 und einer Wickelrolle 19 mit Koaxialkabel 18.
Die Bewicklung, d. h. Herstellung einer Wicklung 28 um den Transformatorschenkel 4 erfolgt in gleicher Art und Weise unter Einsatz einer Wickelvorrichtung mit einem Antrieb 21, einer Antriebsachse 22, einem ersten horizontalen Wickelarm 23, einem vertikalen Wickelarm 24, einem zweiten horizontalen Wickelarm 25 und einer Wickelrolle 27 mit Koaxialkabel 26.
Die vorstehend erläuterte Konfiguration mit drei separaten Wickelvorrichtungen ermöglicht das gleichzeitige Bewickeln aller drei auf einem Transformatorjoch 1 montierten Transformatorschenkel 2, 3, 4 in einem einzigen Arbeitsvorgang, was naturgemäß die Fertigungsgeschwindigkeit beträchtlich steigert. Alternativ ist es jedoch auch möglich, die drei Transformatorschenkel mit Hilfe einer einzigen Wickelvorrichtung nacheinander zu bewickeln. Bei beiden Ausführungsvarianten kann nach Beendigung des Wickelvorganges zur Fertigstellung des EI-Transformatorkerns jeweils das obere Transformatorjoch auf den drei Transformatorschenkeln 2, 3, 4 montiert werden.
In Fig. 2 ist eine Detailanordnung der Wickelanordnung erster Ausführungsform dargestellt. Es ist ein Ausschnitt der Wickelvorrichtung mit Antriebsachse 6, erstem horizontalem Wickelarm 7, vertikalem Wickelarm 9 und zweitem horizontalen Wickelarm 9 im Schnitt zu erkennen. Sowohl im horizontalen Wickelarm 7 als auch im horizontalen Wickelarm 9 sind Kabelführungen 29 bzw. 30 integriert, welche eine präzise Führung des gestrichelt dargestellten Koaxialkabels 10 von der Wickelrolle bis zum konkret zu bewickelnden Abschnitt der Wicklung 12 auf dem Transformatorschenkel 2 gewährleistet.
In Fig. 3 ist eine Wickelvorrichtung zweiter Ausführungsform zum Bewickeln der drei Transformatorschenkel eines EI-Transformatorkerns dargestellt. Diese Wickelvorrichtung eignet sich zum Bewickeln eines komplett fertiggestellten EI-Transformatorkerns mit drei Transformatorschenkeln 2, 3, 4 und beiden Transformatorjochen 1, 31. Das Koaxialkabel 10 bzw. 18 bzw. 26 zur Bildung der Wicklung 12 bzw. 20 bzw. 28 befindet sich jeweils auf einer Spule 32 bzw. 33 bzw. 34, wobei diese Spulen 32, 33, 34 während des Wickelvorganges von einer Wickelvorrichtung durch die zwischen zwei Transformatorschenkeln 2, 3 bzw. 3, 4 jeweils gebildeten Fenster hindurch und um den zu bewickelnden Transformatorschenkel 2, 3, 4 herum geführt werden, wobei die kontinuierliche Bewicklung der Schenkelfläche des Transformatorschenkels erfolgt, indem gleichzeitig zumindest eine Kabelführung der Wickelvorrichtung mit konstanter Geschwindigkeit in Richtung Längsachse des Transformatorschenkels bewegt wird. Während des Wickelvorganges rollt das Koaxialkabel 10, 18, 26 von den Spulen 32, 33, 34 ab.
Selbstverständlich sind auch bei dieser zweiten Ausführungsform zwei unterschiedliche Ausführungsvarianten möglich, nämlich die in Fig. 3 gezeigte erste Ausführungsvariante mit gleichzeitiger Bewicklung aller drei Transformatorschenkel 2, 3, 4 unter Einsatz von drei separaten Wickelvorrichtungen - was naturgemäß die Fertigungsgeschwindigkeit beträchtlich steigert - und eine zweite Ausführungsvariante, bei der die drei Transformatorschenkel mit Hilfe einer einzigen Wickelvorrichtung nacheinander bewikkelt werden.

Claims (5)

  1. Verfahren zum Bewickeln eines Dreiphasen-Kabeltransformators mit Koaxialkabel, dadurch gekennzeichnet,
    daß ein E-Transformatorkern mit drei auf einem unteren Transformatorjoch (1) montierten Transformatorschenkeln (2, 3, 4) herangezogen wird,
    daß eine über der zentralen Längsachse mindestens eines Transformatorschenkels (2, 3, 4) befindliche Wickelvorrichtung (5, 6, 7, 8, 9; 13, 14, 15, 16, 17; 21, 22, 23, 24, 25) ein von einer Wickelrolle (11, 19, 27) abrollbares Koaxialkabel (10, 18, 26) um den Transformatorschenkel wickelt, wobei die kontinuierliche Bewicklung der Schenkelfläche des Transformatorschenkels erfolgt, indem gleichzeitig zumindest eine Kabelführung (30) der Wickelvorrichtung mit konstanter Geschwindigkeit längs des Transformatorschenkels bewegt wird.
  2. Verfahren zum Bewickeln eines Dreiphasen-Kabeltransformators mit Koaxialkabel, dadurch gekennzeichnet,
    daß ein kompletter EI-Transformatorkern mit drei zwischen einem unteren Transformatorjoch (1) und einem oberen Transformatorjoch (31) montierten Transformatorschenkeln (2, 3, 4) herangezogen wird,
    daß sich das Koaxialkabel (10, 18, 26) auf mindestens einer Spule (32, 33, 34) befindet, welche von mindestens einer Wickelvorrichtung durch mindestens ein zwischen zwei Transformatorschenkeln (2, 3 bzw. 3, 4) gebildetes Fenster hindurch und um den zu bewickelnden Transformatorschenkel (2, 3, 4) herum geführt wird, wobei die kontinuierliche Bewicklung der Schenkelfläche des Transformatorschenkels erfolgt, indem gleichzeitig zumindest eine Kabelführung der Wickelvorrichtung mit konstanter Geschwindigkeit in Richtung Längsachse des Transformatorschenkels bewegt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle drei Transformatorschenkel (2, 3, 4) gleichzeitig bewickelt werden.
  4. Wickelvorrichtung zum Bewickeln eines Dreiphasen-Kabeltransformators mit Koaxialkabel, dadurch gekennzeichnet,
    daß über der zentralen Längsachse eines Transformatorschenkels ein Antrieb (5, 13, 21) mit Antriebsachse (6, 14, 22) angeordnet ist,
    daß eine Konfiguration eines ersten horizontalen Wickelarmes (7, 15, 23), eines vertikalen Wickelarmes (8, 16, 24) und eines zweiten horizontalen, zum Transformatorschenkel gerichteten Wickelarms (9, 17, 25) an der Antriebsachse (6, 14, 22) montiert ist, wobei zumindest der zweite horizontale Wickelarm (9, 17, 25) das Koaxialkabel führt,
    daß die Wickelarm-Konfiguration (7/8/9, 15/16/17, 23/24/25) während ihrer Drehung um den Transformatorschenkel mit konstanter Geschwindigkeit längs des Transformatorschenkels verschiebbar ist.
  5. Wickelvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum gleichzeitigen Bewickeln aller Transformatorschenkel über jedem Transformatorschenkel ein Antrieb (5, 13, 21) mit Antriebsachse (6, 14, 22) und Wickelarm-Konfiguration (7/8/9, 15/16/17, 23/24/25) angeordnet ist.
EP02012281A 2001-07-05 2002-06-05 Verfahren zum Bewickeln eines Dreiphasen-Kabeltransformators mit Koaxialkabel und Wickelvorrichtung hierzu Withdrawn EP1274104A1 (de)

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