ITMI940544U1 - Bobina quadra a comparti per trasformatore ad alto volteggio - Google Patents

Abstract

Una bobina quadra a comparti per l'indotto di un trasformatore è realizzata con un numero di alette di separazione singole parallele fra loro in modo che venga a crearsi una fessura di avvolgimento fra due alette affiancate; ciascuna aletta di separazione è fornita di una tacca per far passare l'avvolgimento da una fessura a quella successiva in modo che l'avvolgimento entro ciascuna fessura avvenga in modo uniforme e ordinato (Fig. 1-1).

Description

La presente invenzione riguarda una bobina quadra a comparti, e più in particolare, una bobina quadra a comparti per l'avvolgimento di un trasformatore ad alto voltaggio. Tale bobina quadra a comparti é caratterizzata in ciò che essa presenta una pluralità di alette divisorie singole parallele l*una all'altra di modo da formare tra due alette affiancate una fessura di ricezione. Di conseguenza l'awolgimento avviene in modo uniforme e ordinato entro ciascuna delle fessure di ricezione. Mediante tale accorgimento i difetti de trasformatore convenzionale a bobina quadra vengono ad essere completamente risolti.

Tale trasformatore é stato utilizzato in molte diverse applicazioni. Inoltre, il trasformatore ha molte configurazioni e caratteristiche in base alle applicazioni effettuate. A titolo di esempio, il trasformatore con configurazione circolare é stato utilizzato come trasformatore di induzione in apparecchi televisivi, monitor, etc. Il trasformatore comprende generalmente un elemento di flusso magnetico in forma di nucleo, come é chiaramente indicato alla Figura 5 A. La sezione di tale nucleo é un cerchio o un poligono.

D'altro canto, le alette di un trasformatore convenzionale a bobina quadra a comparti é dotato di tacca nella porzione centrale. Tale tacca é perpendicolare all'asse centrale della bobina quadra a comparti, come é chiaramente indicato alla Figura 6. Nell'avolgere l'indotto sulla bobina quadra a comparti, l'avvolgimento sarà prima sul primo strato, quindi sul secondo e poi sul terzo, e così via. Di conseguenza lo spessore dell'avvolgimento diverrà eccessivo. Dopo di che lo spazio dovrà essere aumentato per fare posto allo strato isolante. Il risultato di ciò é che le dimensioni d'ingombro del trasformatore aumentano ulteriormente. Inoltre, la tacca nell'aletta posta in posizione centrale avrà come conseguenza che gli avvolgimenti affiancati alla tacca si sovrapporranno l'uno all'altro, come chiaramente mostrato all Figura 6A.

Vi é un'altra configurazione della bobina quadra a comparti, come é ben visibile alla Figura 7, la tacca nell'aletta di separazione dell'asse di avvolgimento ha forma rettangolare. In tale configurazione la fessura viene creata nella parte centrale sfruttando lo spessore dell'aletta di separazione. Conseguentemente l'avvolgimento dell'indotto viene ricevuto entro la fessura.

In conclusione si evidenziano i seguenti difetti in un trasformatore convenzionale.

1. Più elevato é il raggio dello strato di avvolgimento dell'indotto, più elevata sarà la resistenza dell'indotto stesso. D'altronde anche la temperatura dell'avvolgimento risulterà conseguentemente più elevata. Inoltre, lo strato isolante agisce negativamente sul trasferimento di calore. Quando il trasformatore é in funzione per più di un determinato lasso di tempo la stabilità della corrente e del voltaggio vengono negativamente influenzati. In condizioni gravi il trasformatore potrebbe bruciarsi a causa del surriscaldamento. Quindi la vita funzionale si riduce di molto.

2. Nel trasformatore convenzionale l'avvolgimento dell'indotto si sovrappone poiché esso ha una sola bobina. Il consumo di filo per avvolgimenti é molto elevato, per riuscire a superare il difetto viene utilizzato filo di alta qualità. Inoltre, l'avvolgimento viene effettuato manualmente, quando il primo strato di avvolgimento é completo viene applicato un foglio isolante a coprire lo strato di avvolgimento da quello seguente. Ciò é causa di un notevole incremento dei costi.

3. Una volta completato l'avvolgimento l'insieme viene racchiuso in una piastra di acciaio al silicio, e il tutto viene immerso per la verniciatura sotto vuoto. In queste condizioni, se l'avvolgimento non é omogeneo, o se l'effetto isolante non é buono, oppure se la piastra di contenimento non é buona, la qualità del trasformatore viene ad essere negativamente influenzata. Vi saranno quindi disfunzioni.

4. L'inserimento dei fogli isolanti nell'avvolgimento causerà un'ulteriore aumento delle dimensioni d'ingombro. Di conseguenza anche la piastra di acciaio al silicio dovrà essere più grande per contenere l'avvolgimento. Ciò, non soltanto farà aumentare il peso del trasformatore, ma ne aumenterà ancora le dimensioni d'ingombro e l'uso di materiali, portando, per ciò, ad un aumento dei costi.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

Le caratteristiche strutturali e funzionali della presente invenzione, nonché i vantaggi che essa presenta rispetto alle attuali conoscenze, saranno meglio comprese dalla descrizione seguente che é relativa ai disegni allegati che illustrano, in modo non limitativo, un esempio di bobina quadra a comparti per l'avvolgimento di un trasformatore. Nei disegni

la Figura 1-1 é una veduta in prospettiva della bobina quadra a comparti realizzata conformemente all presente invenzione;

la Figura 1-2 é nuovamente una veduta in prospettiva della bobina quadra a comparti realizzata conformemente alla presente invenzione;

la Figura 2-1 é una veduta schematica dell'avvolgimento dell'indotto;

la Figura 2-2 é una veduta di fianco della bobina quadra a comparti realizzata conformemente alla presente invenzione,

la Figura 3 é una veduta di fianco che mostra il procedimento di avvolgimento della bobina quadra a comparti;

la Figura 4 é una veduta in sezione che mostra l'avvolgimento sulla bobina quadra a comparti;

la Figura 5 é una bobina circolare a comparti di un trasformatore convenzionale; la Figura 5 A é una veduta in prospettiva del nucleo;

la Figura 6 é una bobina quadra a comparti convenzionale con una tacca nella parte centrale;

la Figura 6A è una veduta schematica che mostra il procedimento di avvolgimento di una bobina quadra a comparti convenzionale; e

la Figura 7 é una veduta in prospettiva della bobina quadra a comparti avente una sezione rettangolare.

Facendo riferimento alle Figure 1 e 2, la bobina quadra a comparti realizzata conformemente alla presente invenzione comprende un tubo rettangolare. La parete esterna di detto tubo rettangolare é dotato di alette di separazione 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 e 9. Ognuna di tali alette di separazione é parallela alle altre e spaziata da esse. Ognuna delle alette di separazione é fornita di una tacca, di conseguenza tra due alette di separazione affiancate viene a crearsi una fessura per l'awolgimento A, B, C, D, E, F, G, e H, come viene mostrato alla Figura 2-2. Ognuna delle alette di separazione viene fornita di tacca VI, V2, V3, V4, V5, V6, V7, e V8, in modo tale che due tacche affiancate, ad esempio, VI e V2 siano opposte l'una all'altra. Le tacche dispari VI, V3, V5 e V7 sono allineate, cosi come le tacche pari V2, V4, V6 e V8 sono anch'esse allineate, come mostrato nelle Figure 1-1 e 1-2. Con tale disposizione l'avvolgimento avviene in modo uniforme e ordinato entro le fessure, poiché le fessure hanno uno spazio limitato permettendo runiforme avvolgimento entro ognuna delle dette fessure. Come viene mostrato alla Figura 2, una veduta di fianco della bobina quadra a comparti, l'aletta di separazione 1 funge da parete di separazione per ravvolgimento, nonché per guidare ravvolgimento alla successiva fessura. Nel lato (a) la tacca V viene disposta in modo tale che il fondo della tacca si estenda fino alla estremità 01 dell'albero X. L'angolo tra i lati diagonali V2, 02 della linea VI, 01 e l'asse dell'albero e di 90 gradi. In questo modo il filo di avvolgimento L può facilmente essere avvolto dal fondo della fessura A attraverso la diagonale formata da VI, Ol guidata dall'avvolgitore automatico. Terminati gli avvolgimenti pre-determinati, il filo di avvolgimento viene spostato al fondo B1 della fessura B attraverso 02 dall'avvolgitore automatico. Procedendo in questo modo tutte le fessure potranno essere colmate di avvolgimento.

Poiché le alette di separazione sono disposte con spazi pre-determinati, e poiché le tacche e le guide sono appositamente progettate, l'avvolgimento non andrà a sovrapporsi ad altri, come mostrato alle Figure 3 e 4. Mediante tale dispositivo i difetti della bobina quadra a comparti convenzionale vengono completamente risolti dalla presente invenzione. I fogli isolanti utilizzati nei trasformatori convenzionali possono essere completamente sostituiti dalle alette di separazione, e conseguentemente si realizzerà un trasformatore accurato e ad alta efficienza.

Si può concludere che l'invenzione offre i seguenti vantaggi:

1. Poiché il fondo della tacca é esteso fino al fondo della fessura di avvolgimento, lo stesso inizierà certamente dal fondo della fessura. Gli strati di avvolgimento saranno uniformi e l'effetto isolante non verrà mai meno.

2. Lo spessore dell'aletta di separazione è progettato di un dato valore. Inoltre rinclinazione é tale da poter ricevere tutto l'avvolgimento tra due alette affiancate, come mostrato alla Figura 3. Ogni gruppo di avvolgimento é ben separato e isolato. Non vi é possibilità di scintille o di caduta dell'effetto isolante grazie all'eccellente struttura dell'isolante stesso.

Sebbene la presente invenzione sia stata descritta in connessione ad una realizzazione particolare della stessa, molte varianti e modifiche saranno evidenti agli specialisti del settore, senza che ciò alteri in alcun modo lo scopo della invenzione stessa. Pertanto, si auspica che la presente invenzione non venga limitata alla suddetta descrizione ma in base alle rivendicazioni che seguono.

Claims (3)

1. RIVENDICAZIONI 1. Bobina quadra a comparti per trasformatore ad alto voltaggio, caratterizzata da ciò che comprende un telaio prodotto con materiale termo-plastico isolante e resistente al calore, generalmente in forma di tubo a sezione rettangolare, che la parete esterna di detto tubo viene dotata di un dato numero di alette verticali parallele l'una all'altra, che ognuna di dette alette viene fornita di una tacca, tranne l'ultima, dette tacche di due alette affiancate essendo opposte l'una all'altra, di modo che le tacche nelle alette pari siano allineate e che dette tacche nelle alette dispari siano allineate, in tal modo l'avvolgimento dell'indotto avviene nella fessura definita da due alette affiancate in maniera uniforme e ordinata.
2. 2. Bobina quadra a comparti come indicato alla rivendicazione 1, caratterizzata da ciò che le tacche di due alette affiancate sono disposte nella stessa posizione.
3. 3. Bobina quadra a comparti come indicato alla rivendicazione 1, caratterizzata da ciò che le tacche di due alette affiancate sono disposte in posizioni contrapposte, e il fondo delle tacche si estende fino all'estremità dell'albero, e l'angolo formato dai due lati opposti (lato sinistro della tacca a V) e dall'asse dell'albero è di 90 gradi, in tal modo l'avvolgimento può agevolmente avvenire dal fondo della fessura di avvolgimento mediante l'inclinazione guidata da un avvolgitore automatico.