EP1959459B1 - Verfahren zur Herstellung eines Ringkerns - Google Patents

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EP1959459B1
EP1959459B1 EP08010495A EP08010495A EP1959459B1 EP 1959459 B1 EP1959459 B1 EP 1959459B1 EP 08010495 A EP08010495 A EP 08010495A EP 08010495 A EP08010495 A EP 08010495A EP 1959459 B1 EP1959459 B1 EP 1959459B1
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toroidal core
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width
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Definitions

  • the invention relates to a method for producing a multi-stage closed ring core, in particular for a distribution transformer, wherein a thin magnetically conductive material is wound into a multi-stage closed toroidal transformer core, wherein between the magnetically conductive material is an adhesive which mutually isolates the material and the toroidal core solidified.
  • a method and apparatus for winding a closed ring core for high power transformers and chokes in which a winding apparatus is used to wind a closed ring core for high power transformers and chokes with electrical conductors, the winding apparatus for this purpose being a toroidal core to be wound -Shaft encompassing guide and several along this guide through the toroidal core transportable, unrolled winding rollers and has on these bobbins the preferably band-shaped winding material, ie conductor or intermediate insulation, which is wrapped in the circulation of the winding roll of this on the toroidal core is.
  • a high performance inductor having a magnetic core of generally annular shape subdivided into a plurality of arcuate segments, wherein dielectric spacing means are disposed between adjacent core segments through which the core segments are spaced with relatively narrow gaps, one not magnetic tape means is provided along the periphery of the magnetic core to hold the core segments and spacer means in assembled position.
  • the invention has for its object to build a multi-stage closed ring core high strength, especially for a distribution transformer, which is electrically insulated to the outside, and to realize a rational production process.
  • the high strength of the ring cores with a weight of 100 kg to over 2000 kg, is necessary so that the thin transformer sheets remain dimensionally stable, on the one hand during further processing, and later in continuous operation.
  • the electrical insulation is required so that the transformer winding has a sufficient dielectric strength with respect to the core.
  • the solution according to the invention of the stated object is to provide, for each width of the magnetically conductive material, at least one supply roll device, a drive and brake device, a guide device, a cutting device and an adhesive spraying device, for each width of the magnetic material, a take-up device to use with a drive and brake device, as well as a common guide rail.
  • a solution of this invention is that a thin magnetically conductive material is wound into a multi-level closed toroidal transformer core, between the magnetically conductive material is an adhesive which mutually isolated (to avoid eddy currents) the material and solidifies the toroidal core and the electrical insulation is obtained with respect to the low-voltage winding with spacers or spacers made of electrically non-conductive material.
  • the toroidal transformer core can be completely cast with an electrically non-conductive casting resin high strength.
  • a further embodiment provides that the electrical insulation (core for undervoltage winding) is realized by at least three spacer rings or in each case three spacers per turn, which are fixedly mounted in the steps of the toroidal core. Subsequently, the toroidal core is coated with a varnish for insulation and protection against corrosion.
  • the toroidal core winding method is a support frame for holding the devices, for each width of the magnetically conductive material at least one supply roll device, a drive and braking device, with a guide device, a cutting device and a Klebsprühervorraum, for each width of the magnetically conductive material at least one take-up device with a drive and brake device, as well as a common guide rail needed.
  • the winding process begins at a narrow, too wide and too narrow again.
  • the winding height is monitored by a remote measuring device.
  • the winding process for the corresponding width is terminated, the magnetically conductive material is severed and supplied to the guide rail of the next width.
  • the magnetically conductive material is sprayed with adhesive. In this way, a closed stage ring core is formed, which has adhesive for insulating the magnetically conductive material and has sufficient strength for further processing.
  • For each width of the magnetically conductive material with the exception of the widest material, there must be two supply rolls, including all devices, and two take-up devices, including all devices, corresponding to the number of stages of the toroidal core. In the steady state, all stock roll units and all take-up units are in operation simultaneously.
  • the advantage of the toroidal core technology is that it allows toroidal distribution transformers to be realized in the highest power range, which are extremely low-loss and only about 50% of the operating costs of conventional distribution transformers in casting resin technology.
  • the toroidal distribution transformer refinances in a few years and, in addition, a significant amount of primary energy, for the conservation of resources and the environment, can be saved.
  • a transformer in particular a spiral undervoltage winding high cross-section and their manufacture, a multi-stage closed toroidal transformer high stability, of magnetically conductive and mutually insulated material, electrically insulated for undervoltage winding, and its manufacturing process, preferably a support frame with at least 3 supply roll devices, each with a braking device, with at least 2 different widths of magnetically conductive material, at least three adhesive spraying devices, and at least three winding devices with a drive system, at least three guide devices, a guide rail, and a cutting device is provided.
  • each supply roll device as well as each take-up device is equipped with a drive and brake device.
  • a transformer is provided, wherein for each width of the magnetically conductive material, with the exception of the widest material, two winding devices, each with a drive and braking device are provided.
  • a transformer wherein the magnetic material has been pretreated with an insulating layer.
  • a transformer wherein the closed toroidal transformer core is wound in multiple stages with a thin magnetically conductive material which is pre-treated with adhesive or sprayed with adhesive during the winding process.
  • a transformer is provided, wherein at least three spacer rings or three spacers per turn, are firmly mounted in the steps of the toroidal core.
  • a transformer is provided, the toroidal core being coated with a varnish for insulation and for protection against corrosion.
  • a transformer is provided wherein the toroidal transformer core is encased in a high strength cast resin.
  • a transformer wherein the magnetically conductive material has an amorphous structure.
  • FIG. 1 is a generally designated with 101 polyphase transformer having three stacked axially in the axial direction of ring cores 102.
  • adjacent ring cores 102 carry phase windings of different phases, wherein the phase windings are respectively applied to the ring cores 102 annularly enclosing coil bobbins 103.
  • bobbin 103 may be alternately arranged with primary and secondary windings next to each other or one above the other. It is also possible for primary and secondary windings to be applied together to a bobbin 103.
  • the ring cores 102 are arranged in a holding device 104 which has outer and inner guide rails 105a, 105b for forming a receiving region for the toroidal cores 102.
  • the guide rails 105a, 105b each exist of insulating material, so that the ring cores 102 and the phase windings on the bobbin 103 of the ring cores 102 are laterally outwardly insulated.
  • the holding device 104 has on its underside a bottom part 107, which likewise consists of insulating material.
  • insulating support elements 108 are provided for the lower ring core 102.
  • a plurality of spaced bearing elements 108 may be provided, or it is a continuous ring as a support element 108 is provided.
  • Spacers 109 are respectively provided between the individual ring cores 102 with which the ring cores 102 or the coil cores 103 respectively assigned to the toroidal cores 102 are fixed relative to one another in their position.
  • Insulating support elements 108 are again provided above the upper ring core 102, on which a cover part 110 rests and the toroidal cores 102 are also insulated on the upper side towards the outside.
  • the Indian FIG. 1 shown polyphase transformer 101 is formed as a three-phase transformer.
  • the connection points of the individual phase windings of the toroidal cores 102 or of the spool bodies 103, which are not illustrated in more detail, are each offset by 120 ° relative to one another.
  • the phase windings are thereby mechanically offset from one another by an angle which corresponds to the electrical phase shift or the electrical phase angle between the voltage signals of these phase windings.
  • the ring cores 102 are formed with their respective bobbins 103 like a module.
  • the affected toroidal core can be exchanged for a replacement module or the defective module is electrically disconnected and a replacement module is provisionally connected to the multiphase transformer 101.
  • FIGS. 2 and 3 show a closed ring core 301, which is designed with five stages 302, 303, 304, 305 and 306.
  • the steps are preferred so that an approximately round cross-section is formed.
  • the steps consist of thin sheets, which are preferably sprayed with adhesive, for insulation and strength. So that a circular cross-section is formed, an insulation towards the outside and the high strength, the toroidal core is encapsulated with a casting resin 307. Another advantage of this casting resin is that no sharp edges can damage the windings of the transformer.
  • Sheet width of supply roll 402 is the same.
  • B1 100 mm Sheet height 0.23 mm
  • B2 100 mm + x (Magnetic steel sheet)
  • B3 100 mm + x1
  • B4 100 mm + x
  • B5 100 mm
  • the first sheet width of 100 mm is fed via the guide device 403 of the winding device 406 and fixed.
  • the winding process begins and at the same time the sheet is sprayed with the adhesive device 404 with adhesive.
  • the drive and braking device By means of the drive and braking device, a uniform train is achieved on the sheet to be wound.
  • the wound sheet height is compared with the target value and stopped the winding when reaching the default. Subsequently, the sheet is cut and fixed by the cutting device 405.
  • the take-up device 406 of the second sheet width (B2) is now fed.
  • the first sheet width is fed to a further take-up device.
  • five toroidal transformer cores are wound simultaneously.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines mehrstufigen geschlossenen Ringkerns, insbesondere für einen Verteilungstransformator, wobei ein dünnes magnetisch leitendes Material zu einem mehrstufigen geschlossenen Ringkerntransformatorkern gewickelt wird, wobei sich zwischen dem magnetisch leitenden Material ein Klebstoff befindet, welcher das Material gegenseitig isoliert und den Ringkern verfestigt.
  • Aus der WO 95/12887 A sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bewickeln eines geschlossenen Ringkerns für Transformatoren und Drosseln hoher Leistungen bekannt, bei dem beziehungsweise der eine Wickelvorrichtung zum Bewickeln eines geschlossenen Ringkerns für Transformatoren und Drosseln hoher Leistung mit elektrischen Leitern dient, wobei die Wickelvorrichtung dazu eine den zu bewickelnden Ringkern-Schenkel umgreifende Führung sowie mehrere entlang dieser Führung durch den Ringkern hindurch transportierbare, abrollbare Wickelrollen aufweist und sich auf diesen Wickelrollen das vorzugsweise bandförmige Wickelgut, also Leiter beziehungsweise Zwischenisolierung, welches beim Umlauf der Wickelrolle von dieser auf den Ringkern-Schenkel umgewickelt wird, befindet.
  • Aus der DE 10 16 377 B ist ein aus ferromagnetischen Blechen mit magnetischer Vorzugsrichtung spiralförmig gewickelter, kreisförmiger Bandringkern mit abgestuftem Querschnitt und einer über den gesamten Umfang des Ringes verteilt aufgebrachten Wicklung für magnetische Verstärker, Drosselspulen oder dergleichen bekannt, wobei der Kernquerschnitt in einer die Ringachse enthaltenden Ebene keine Symmetrieachse parallel zur Ringachse besitzt und der der Ringmitte zugekehrte Teil dieses Kernquerschnitts einen größeren (endlichen) Umkreishalbmesser aufweist als der der Ringmitte abgewandte Teil.
  • Aus der US-A-3 465 273 ist eine Hochleistungs-Drossel bekannt, die einen magnetischen Kern von allgemein ringförmiger Gestalt hat, der in eine Mehrzahl von bogenförmigen Segmenten unterteilt ist, wobei dielektrische Abstandsmittel zwischen benachbarten Kernsegmenten angeordnet sind, durch die die Kernsegmente mit relativ schmalen Lücken beabstandet sind, wobei ein nicht magnetisches Bandmittel entlang des Umfangs des magnetischen Kerns vorgesehen ist, um die Kernsegmente und Abstandmittel in zusammengesetzter Position zu halten.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen mehrstufigen geschlossenen Ringkern hoher Festigkeit, insbesondere für einen Verteilungstransformator, welcher nach außen hin elektrisch isoliert ist zu bauen, sowie ein dafür rationelles Fertigungsverfahren zu realisieren.
  • Die hohe Festigkeit der Ringkerne, mit einem Gewicht, von 100 kg bis über 2000 kg, wird notwendig, damit die dünnen Transformatorbleche formstabil bleiben, zum einen bei der Weiterverarbeitung, sowie im späteren Dauerbetrieb. Die elektrische Isolation wird benötigt, damit die Transformatorwicklung gegenüber dem Kern eine ausreichende Spannungsfestigkeit aufweist.
  • Es besteht weiter die Aufgabe, einen geschlossenen mehrstufigen Ringkerntransformatorkern hoher Festigkeit, welcher nach außen hin elektrisch isoliert ist, und ein dafür rationelles, maschinelles Herstellungsverfahren zu schaffen, damit die Produktion von Ringkernverteilungstransformatoren ermöglicht wird.
  • Die erfindungsgemäße Lösung der genannten Aufgabe besteht darin, bei einem Verfahren der eingangs genannten Art für jede Breite des magnetisch leitenden Materials mindestens eine Vorratsrollenvorrichtung, eine Antriebs- und Bremsvorrichtung, eine Führungsvorrichtung, eine Schneidevorrichtung und eine Klebstoffsprühvorrichtung, für jede Breite des magnetischen Materials eine Aufwickelvorrichtung mit einer Antriebs- und Bremsvorrichtung, sowie einer gemeinsamen Führungsschiene zu verwenden.
  • Mit anderen Worten besteht eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe darin, dass ein dünnes magnetisch leitendes Material zu einem mehrstufigen geschlossenen Ringkerntransformatorkern gewickelt wird, sich zwischen dem magnetisch leitendem Material ein Klebstoff befindet, welcher das Material gegenseitig isoliert (zur Vermeidung von Wirbelströmen) und den Ringkern verfestigt und die elektrische Isolation gegenüber der Unterspannungswicklung mit Distanzringen oder Distanzstücken aus elektrisch nicht leitenden Material erlangt wird.
  • Zur Steigerung der Festigkeit und zur elektrischen Isolation nach außen hin, kann der Ringkerntransformatorenkern mit einem elektrisch nicht leitenden Gießharz hoher Festigkeit komplett eingegossen werden.
  • Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die elektrische Isolation (Kern zur Unterspannungswicklung) durch mindestens drei Distanzringe oder jeweils drei Distanzstücke pro Windung, welche in den Stufungen des Ringkerns fest angebracht werden, realisiert wird. Anschließend wird der Ringkern mit einem Lack zur Isolation und zum Schutz gegen Korrosion überzogen.
  • Für die Lösung des Ringkernwickelverfahrens wird ein Trägergestell zur Halterung der Vorrichtungen, für jede Breite des magnetisch leitendem Material mindestens eine Vorratsrollenvorrichtung, eine Antriebs -und Bremsvorrichtung, mit einer Führungsvorrichtung, einer Schneidevorrichtung und einer Klebstoffsprühvorrichtung, für jede Breite des magnetisch leitendem Materials mindestens eine Aufwickelvorrichtung mit einer Antriebs -und Bremsvorrichtung, sowie einer gemeinsamen Führungsschiene, benötigt.
  • Der Wickelvorgang beginnt bei schmal, geht zu breit und wieder zu schmal. Die Wickelhöhe wird durch eine Fernmessvorrichtung überwacht. Bei erreichen des Sollwertes wird der Wickelvorgang für die entsprechende Breite beendet, das magnetisch leitende Material abgetrennt und auf der Führungsschiene der nächsten Breite zugeführt. Während des Aufwickelvorgangs wird das magnetisch leitende Material mit Klebstoff besprüht. Auf diese Art und Weise entsteht ein geschlossener Stufenringkern, welcher Klebstoff zur Isolation des magnetisch leitenden Materials aufweist und eine genügende Festigkeit zur Weiterverarbeitung besitzt. Für jede Breite des magnetisch leitenden Materials, mit Ausnahme des breitesten Materials, müssen zwei Vorratsrollen inklusive aller Vorrichtungen und zwei Aufwickelvorrichtungen inklusive aller Vorrichtungen entsprechend der Anzahl der Stufen des Ringkerns vorhanden sein. Im eingeschwungenen Zustand sind alle Vorratsrolleneinheiten, sowie alle Aufwickeleinheiten gleichzeitig in Betrieb.
  • Der Vorteil der Ringkerntechnologie besteht darin, dass man damit Ringkernverteilungstransformatoren bis in den höchsten Leistungsbereich realisieren kann, welche extrem verlustarm sind und nur noch ca. 50% der Betriebkosten von konventionellen Verteilungstransformatoren in Gießharztechnik aufweisen. Dadurch refinanziert sich der Ringkernverteilungstransformator in wenigen Jahren und zusätzlich kann ein bedeutender Teil an Primärenergie, zur Schonung von Ressourcen und der Umwelt, eingespart werden.
  • Mit der oben beschriebenen Ringkernwickelvorrichtung wird eine rationelle Produktion von Ringkerntransformatoren dadurch erreicht, dass zum Beispiel bei elf Stufen, elf Ringkerntransformatorkerne gleichzeitig gewickelt werden können.
  • Die Aufgabe wird auch gelöst durch einen Transformator, insbesondere eine spiralförmige Unterspannungswicklung hohen Querschnitts und deren Herstellung, einen mehrstufigen geschlossenen Ringkerntransformatorkern hoher Stabilität, aus magnetisch leitendem und gegenseitig isoliertem Material, zur Unterspannungswicklung hin elektrisch isoliert, sowie dessen Herstellungsverfahren, wobei bevorzugt ein Trägergestell mit mindestens 3 Vorratsrollenvorrichtungen mit jeweils einer Bremsvorrichtung, mit mindestens 2 verschiedenen Breiten von magnetisch leitendem Material, mindestens drei Klebesprühvorrichtungen, sowie mindestens drei Aufwickelvorrichtungen mit einem Antriebssystem, mindestens drei Führungsvorrichtungen, einer Führungsschiene, sowie einer Abschneidevorrichtung vorgesehen ist.
  • Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist ein Transformator vorgesehen, wobei jede Vorratsrollenvorrichtung, sowie jede Aufwickelvorrichtung mit einer Antriebs -und Bremsvorrichtung ausgestattet ist.
  • Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist ein Transformator vorgesehen, wobei für jede Breite des magnetisch leitenden Materials mit Ausnahme des breitesten Materials, zwei Aufwickelvorrichtungen mit je einer Antriebs- und Bremsvorrichtung vorgesehen sind.
  • Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist ein Transformator vorgesehen, wobei das magnetische Material mit einer isolierenden Schicht vorbehandelt wurde.
  • Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist ein Transformator vorgesehen, wobei der geschlossene Ringkerntransformatorkern in mehreren Stufen mit einem dünnen magnetisch leitendem Material, welches mit Klebstoff vorbehandelt oder während des Wickelvorgangs mit Klebstoff besprüht wird, gewickelt wird.
  • Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist ein Transformator vorgesehen, wobei mindestens drei Distanzringe oder jeweils drei Distanzstücke pro Windung, in den Stufungen des Ringkerns fest angebracht sind.
  • Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist ein Transformator vorgesehen, wobei der Ringkern mit einem Lack zur Isolation und zum Schutz gegen Korrosion überzogen ist.
  • Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist ein Transformator vorgesehen, wobei der Ringkerntransformatorkern mit einem hochfesten Gießharz eingehüllt ist.
  • Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist ein Transformator vorgesehen, wobei das magnetisch leitende Material eine amorphe Struktur aufweist.
  • Nachstehend ist die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert.
    • Fig. 1
    zeigt in schematischer Darstellung einen seitlichen Schnitt durch einen Mehrphasentransformator mit drei in axialer Richtung benachbart angeordneten Ringkernen.
    Figur 2 und 3
    zeigen einen fünfstufigen Ringkern gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
    Fig. 4
    zeigt eine Anordnung zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • In Figur 1 ist ein im Ganzen mit 101 bezeichneter Mehrphasentransformator dargestellt, der drei in axialer Richtung übereinander angeordnete Ringkerne 102 aufweist. Jeweils benachbarte Ringkerne 102 tragen dabei Phasenwicklungen unterschiedlicher Phasen, wobei die Phasenwicklungen jeweils auf die Ringkerne 102 ringförmig umschließenden Spulenkörpern 103 aufgebracht sind. Dabei können abwechselnd Spulenkörper 103 jeweils mit Primär und Sekundärwicklungen nebeneinander oder übereinander angeordnet sein. Es ist auch möglich, dass auf einen Spulenkörper 103 jeweils primär- und Sekundärwicklungen gemeinsam aufgebracht sind.
  • Die Ringkerne 102 sind in einer Haltevorrichtung 104 angeordnet, die äußere sowie innere Führungsschienen 105a, 105b zur Bildung eines Aufnahmebereiches für die Ringkerne 102 aufweist. Die Führungsschienen 105a, 105b bestehen jeweils aus isolierendem Material, so dass die Ringkerne 102 beziehungsweise die Phasenwicklungen auf den Spulenkörper 103 der Ringkerne 102 seitlich nach außen hin isoliert sind.
  • Die Haltevorrichtung 104 weist unterseitig ein Bodenteil 107 auf, das ebenfalls aus isolierendem Material besteht. An dem Bodenteil 107 sind isolierende Auflageelemente 108 für den unteren Ringkern 102 vorgesehen. Dabei können mehrere voneinander beabstandete Auflageelemente 108 vorgesehen sein, oder es ist ein durchgehender Ring als Auflageelement 108 vorgesehen. Zwischen den einzelnen Ringkernen 102 sind jeweils Distanzstücke 109 vorgesehen, mit denen die Ringkerne 102 beziehungsweise die den Ringkernen 102 jeweils zugeordneten Spulenkörper 103 in ihrer Lage zueinander fixiert werden. Oberhalb des oberen Ringkernes 102 sind wiederum isolierende Auflageelemente 108 vorgesehen, auf denen ein Deckelteil 110 aufliegt und die Ringkerne 102 auch oberseitig nach außen hin isoliert.
  • Der in der Figur 1 dargestellte Mehrphasentransformator 101 ist als Drei-Phasen-Transformator ausgebildet. Die nicht näher dargestellten Anschlussstellen der einzelnen Phasenwicklungen der Ringkerne 102 beziehungsweise der Spulenkörper 103 sind jeweils um 120° zueinander versetzt angeordnet. Die Phasenwicklungen sind dadurch mechanisch um einen Winkel zueinander versetzt angeordnet, der der elektrischen Phasenverschiebung beziehungsweise dem elektrischen Phasenwinkel zwischen den Spannungssignalen dieser Phasenwicklungen entspricht.
  • Insbesondere im Bereich der Distanzstücke 109, das heißt dort, wo benachbarte Ringkerne den geringsten Abstand zueinander haben, ist dadurch an zwei gegenüberliegenden Bereichen zweier Ringkerne 102 beziehungsweise Spulenkörper 103 praktisch kein Potentialunterschied vorhanden. Spannungsüberschläge zwischen benachbarten Ringkernen 102 sind so auch bei dicht aneinander angeordneten Ringkernen 102 nicht möglich. Der Mehrphasentransformator 101 kann dadurch kompakt und mit reduziertem Platzbedarf aufgebaut werden. Zudem sind zwischen den einzelnen Ringkernen 102, im Bereich der Distanzstücke 109 keine oder nur geringe Isolationsmaßnahmen erforderlich, wodurch Kosten gespart werden und die Konstruktion vereinfacht ist.
  • Die Ringkerne 102 sind mit ihren jeweiligen Spulenkörpern 103 modulartig ausgebildet. Bei einem Defekt in einem dieser Module kann der betroffene Ringkern gegen ein Ersatzmodul ausgetauscht werden beziehungsweise das defekte Modul wird elektrisch abgetrennt und ein Ersatzmodul wird provisorisch an den Mehrphasentransformator 101 angeschlossen. Somit ist es nicht erforderlich, einen kompletten Transformator als Reservegerät bereitzuhalten, sondern es genügt, einen Ringkern mit den die Phasenwicklungen tragenden Spulenkörpern als Reservemodul bereitzuhalten. Dadurch werden Kosten gespart und der Platzbedarf für ein Reservegerät ist reduziert.
  • Figuren 2 und 3 zeigen einen geschlossenen Ringkern 301, der mit fünf Stufen 302, 303, 304, 305 und 306 ausgelegt ist. Die Stufen sind bevorzugt, damit ein annährend runder Querschnitt entsteht. Je mehr Stufen, desto höher ist der Füllgrad mit magnetisch leitendem Material. Die Stufen bestehen aus dünnen Blechen, welche bevorzugt mit Klebstoff eingesprüht werden, zur Isolation und zur Festigkeit. Damit ein kreisrunder Querschnitt entsteht, eine Isolation nach außen hin und die hohe Festigkeit, ist der Ringkern mit einem Gießharz 307 vergossen. Ein weiterer Vorteil dieses Gießharzes besteht darin, dass keine scharfen Kanten die Wicklungen des Transformators beschädigen können.
    • Blechbreite der Vorratsrolle 402:
  • B1 100 mm Blechhöhe 0,23 mm
    B2 100 mm + x (Elektroblech)
    B3 100 mm + x1
    B4 100 mm + x
    B5 100 mm
  • Die erste Blechbreite von 100 mm wird über die Führungsvorrichtung 403 der Aufwickelvorrichtung 406 zugeführt und fixiert. Der Aufwickelvorgang beginnt und gleichzeitig wird das Blech mit der Klebstoffvorrichtung 404 mit Klebstoff besprüht. Mittels der Antriebs -und Bremsvorrichtung wird ein gleichmäßiger Zug auf das zu bewickelnde Blech erreicht. Durch eine Messvorrichtung wird die aufgewickelte Blechhöhe mit dem Sollwert verglichen und der Aufwickelvorgang bei erreichen der Vorgabe angehalten. Anschließend wird das Blech von der Abschneidevorrichtung 405 durchtrennt und fixiert.
  • Auf der Führungsschiene 407 wird nun die Aufwickelvorrichtung 406 der 2. Blechbreite (B2) zugeführt. Gleichzeitig wird der ersten Blechbreite eine weitere Aufwickelvorrichtung zugeführt. Im eingeschwungenen Zustand werden fünf Ringkerntransformatorkerne gleichzeitig gewickelt.

Claims (15)

  1. Verfahren zur Herstellung eines mehrstufigen geschlossenen Ringkerns (301), insbesondere für einen Verteilungstransformator, wobei ein dünnes magnetisch leitendes Material (302, 303, 304, 305, 306) zu einem mehrstufigen geschlossenen Ringkerntransformatorkern (301) bewickelt wird, wobei sich zwischen dem magnetisch leitenden Material (302, 303, 304, 305, 306) ein Klebstoff befindet, welcher das Material gegenseitig isoliert und den Ringkern (301) verfestigt, dadurch gekennzeichnet, dass für jede Breite (B1, B2, B3, B4, B5) des magnetisch leitenden Materials (302, 303, 304, 305, 306) mindestens eine Vorratsrollenvorrichtung (402), eine Antriebs- und Bremsvorrichtung, eine Führungsvorrichtung (403), eine Schneidevorrichtung (405) und eine Klebstoffsprühvorrichtung (404), für jede Breite des magnetischen Materials eine Aufwickelvorrichtung (406) mit einer Antriebs- und Bremsvorrichtung, sowie einer gemeinsamen Führungsschiene (407) verwendet werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wickelvorgang für jeden Kern (301) bei schmal (B1) beginnt und zu breit (B3) und wieder zu schmal (B5) geht.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wickelhöhe mit einer Fernmesseinrichtung überwacht wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei Erreichen des Sollwertes der Wickelvorgang für die entsprechende Breite (B1, B2, B3, B4, B5) beendet wird, dass magnetisch leitende Material (302, 303, 304, 305, 306) abgetrennt und fixiert wird und auf der Führungsschiene (407) der nächsten Breite (B1, B2, B3, B4, B5) zugeführt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetische Material (302, 303, 304, 305, 306) während des Aufwickelvorgangs mit Klebstoff besprüht wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass für jede Breite (B1, B2, B3, B4, B5) des magnetischen Materials (302, 303, 304, 305, 306), mit Ausnahme des breitesten Materials (B3, 304), zwei Aufwickelvorrichtungen (406) mit je einer Antriebs- und Bremsvorrichtung vorgesehen sind.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass für jede Breite (B1, B2, B3, B4, B5) des magnetischen Materials(302, 303, 304, 305, 306), mit Ausnahme des breitesten Materials (304, B3), zwei Vorratsrollen (402) inklusive aller Vorrichtungen und zwei Aufwickelvorrichtungen (406) inklusive aller Vorrichtungen entsprechend der Anzahl der Stufen (302, 303, 304, 305, 306) des Ringkerns (301) vorhanden sind.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass im eingeschwungenen Zustand alle Vorratsrolleneinheiten (402), sowie alle Aufwickeleinheiten (406) in Betrieb sind.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass im eingeschwungenen Zustand fünf oder mehr Stufen, insbesondere elf Stufen, gleichzeitig gewickelt werden.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Antriebs- und Bremsvorrichtung ein gleichmäßiger Zug auf das zu bewickelnde Blech erreicht wird.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkern (301) mit einem Lack zur Isolation und zum Schutz gegen Korrosion überzogen wird.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkern (301) mit einem hochfesten Gießharz (307) eingehüllt wird.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetisch leitende Material eine amorphe Struktur aufweist.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkern (301) einen kreisrunden Querschnitt aufweist, und/oder dass der Ringkern (301) kreisrund ausgebildet ist.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Isolation des Ringkerns (301) gegenüber einer Unterspannungswicklung mit Distanzringen oder Distanzstücken aus elektrisch nicht leitendem Material erlangt wird.
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