JP2011511467A

JP2011511467A - 変圧器のコイルのための巻線ブロックを製造するための方法及びこのようにして製造された巻線ブロック

Info

Publication number: JP2011511467A
Application number: JP2010545386A
Authority: JP
Inventors: ツィルマン、カール−ハインツ; シュッツアイヒェル、ルドルフ; グリュートナー、クリスティアン; ベーバー、ベンジャミン
Original assignee: アーベーベー・テヒノロギー・アーゲー
Priority date: 2008-02-07
Filing date: 2009-01-27
Publication date: 2011-04-07
Also published as: US20110032064A1; KR20100116601A; UA96383C2; CN101939802B; WO2009097988A1; CA2715049C; EP2240944A1; DE102008007676A1; CA2715049A1; US8314675B2; CN101939802A; BRPI0907726A2; RU2010137109A; KR101516671B1

Abstract

本発明は、変圧器のコイルのための巻線ブロックを製造するための方法に係る。この巻線ブロックは、複数のターンを備えた導電性のワイヤまたはストリップ状材料からなる少なくとも一本の巻線と、絶縁性のファイバー材料の特定の数の巻線を備えた電気的に絶縁性のファイバー材料からなる絶縁レイヤと、を有している。導電性の材料からなるターンは、絶縁性の材料のターンに対して独立に取り付けられ、且つ、予め定められた数のターンの導電性の材料が取り付けられた後に、より少ない数の電気的に絶縁性の材料のターンが、導電性の材料のこれらのターンの上に、同一の部分に亘って取り付けられ、それによって、導電性の材料のターンの数に到達する前に残る電気的に絶縁性の材料の、残された数のターンが、縁部の絶縁として使用されるようになる。
【選択図】図１

Description

本発明は、請求項１の前書き部分に基づく方法、及び請求項２の前書き部分に基づく変圧器のコイルのための巻線ブロックに係る。

DE 44 45 423.6-09 に、乾式変圧器の巻線ブロックを製造するための方法が開示されている。その中において、導電性のワイヤまたはリボン状材料の個々のレイヤが、樹脂が含浸されたファイバー材料からなる絶縁レイヤにより、互いから絶縁される。この場合において、例えば、高電圧巻線が取り付けられる前に、レイヤ絶縁に対して要求される最大の絶縁厚さ、及びこの絶縁厚さに対応するファイバー・ロービング（fiber robings：繊維の粗糸）の数が決定される。各巻線レイヤ及びそれに対応する絶縁レイヤは、同時に作られるが、互いに対する物理的なオフセットがあり、要求される絶縁厚さは、ファイバー・ロービングの数、及びファイバー・ロービングの巻線供給量の両者により、設定される。

電気的なワイヤまたはリボン状材料のターンの間のレイヤ絶縁に加えて、巻線の全体の絶縁は、縁部の絶縁から構成され、この縁部の絶縁は、巻付けの最後に導入されなければならない。導電性材料及び絶縁材料の同時の巻付けのために、同一の数のターンのみが採用可能なので、現実の巻付けプロセスの最後で、引き続いて、絶縁が導入されなければならならず、それが手間の増加を招くことになる。

独国特許出願公開第 DE 44 45 423.6-09 号明細書

本発明の一つの目的は、変圧器のコイルのための巻線ブロックを製造するための冒頭に挙げたタイプの方法を提供することにある。この方法によれば、縁部の絶縁を後から導入することが、もはや不要になる。

本発明によれば、この目的は、請求項の特徴により実現される。
それ故に、本発明によれば、導電性の材料のターンが、ファイバー・ロービングのターンに対して独立に取り付けられ、それは、予め定められた数のワイヤのターン（導電性の材料からなるターン）が取り付けられる間に、より少ない数のファイバー・ロービングのターンを取り付けることによりことにより、行われる。残っている数のファイバー・ロービングは、その後で、縁部の絶縁のために使用される。

もし、例えば、導電性の材料からなる巻線が、９０巻きのターンで巻かれると仮定すると、その場合には、これらの９０巻きのターンのための量に対応するファイバー材料の量が、導電性の材料のターンの数と比べて少ない数で取り付けられ、それは、例えば、絶縁性の材料の約７０巻きのターンの数で取り付けられる。それ故に、この例において、絶縁性の材料の２０巻きのターンが残され、それが、縁部の絶縁のために使用されることが可能になる。縁部の絶縁は、それ故に、絶縁及びワイヤ巻線の製造と同時に作られる。

本発明の更なる目的は、この方法が使用されるコイルのための巻線ブロックを提供することにある。
本発明によれば、この目的は、請求項２の特徴により実現される。

従って、コイルのための巻線ブロックの特徴は、絶縁性の材料の巻線１６が、巻型１０の外側に取り付けられ、この巻線１６の上に、導電性の材料の内側の巻線部分１５_１が特定の数のターンで巻かれること、及び、電気的に絶縁性の材料のレイヤ１５_１が、内側の部分１４_１に取り付けられること、ここで、電気的に絶縁性の材料のターンの数が、内側の巻線部分１４_１のターンの数と比べて少なく、それによって、縁の部分もまた、ターン１５_１で巻かれるようになること、にある。

本発明の更なる好ましい改善の特徴は、導電性の材料からなるターンの軸方向の幅が、電気的に絶縁性の材料からなるターンの軸方向の幅と比べて狭いと言うことであり得る。

図１は、変圧器のコイルの概略的な長手方向の断面図を示している。

次に、本発明、更なる好ましい改善、並びに本発明の更なる優位性が、図面を参照しながら、より詳細に説明され、記載される。この図面は、変圧器のコイルの概略的な長手方向の断面図を示している。

変圧器のコイルは、管状の巻型１０を有していて、その両端に、コイル・フランジ１１，１２が取り付けられている。導電性の材料からなる巻線１４、並びに、ファイバー・ロービング材料からなる絶縁性の巻線１５は、二つのコイル・フランジ１１及び１２と巻型１０との間のスペース１３の中に配置される。この目的のために、ファイバー・ロービングの複数のレイヤ１６が、コイル・フランジ１１と１２の間で、巻型１０の上に巻かれ、それに対して内側の巻線部分（内側のレイヤ１４_１とも呼ばれる）のファイバー・ロービングのワイヤのターンが、その後で、巻線１４のために取り付けられる。

ワイヤのターンの数、例えば、内側のレイヤ１４_１の数は、“Ｘ”であり、一つの特定のケースにおいて１００巻きのターンであり、それらが、特定の軸方向の長さの上を覆う。ファイバー・ロービングからなる絶縁レイヤ１５_１は、レイヤ１４_１の長さの上に巻かれ、ファイバー・ロービングのターンの数は、“Ｘ”−“Ｙ”であり、即ち、ワイヤのターンの同一の長さの上に、より少ないファイバー・ロービングのターンがある。

例えば、ここに示された、１００巻きのワイヤのターンを備えた実施形態において、８０巻きのターンがファイバー・ロービングで巻かれる。レイヤ１４_１のワイヤのターンの取り付け、及びファイバー・ロービングの絶縁レイヤ１５１ターンの取り付けは、互いに対して独立に実施され、それにより、ターンの異なる数をもたらす。異なる数のターンのために、過剰な数のファイバー・ロービングのターンが、レイヤ１４_１の両端部とコイル・フランジ１１，１２との間の領域Ｄ１及びＤ２で、ファイバー・ロービングで巻かれることも可能である。

巻線１４は、二つの更なるワイヤ・ターン部分１４_２及び１４_３を有していて、それらは、いわゆる内側のレイヤ１４_１の径方向に外側に、且つファイバー・ロービングの絶縁レイヤ１５_１の径方向に外側に配置され、互いから距離Ｄ３で終了する。ワイヤのターンと比べてより少ないファイバー・ロービングのターンがあるので、領域Ｄ３が、何の問題を伴うことなく、同一のプロセスの中で、領域Ｄ１及びＤ２に加えて、巻かれることも可能である。この場合には、各ターンの軸方向の長さは、対応するファイバー・ロービングのターンの軸方向の長さと比べて短く、それによって、領域Ｄ３とともに、領域Ｄ１及びＤ２の上が覆われることが可能になる。

ファイバー・ロービングは、同様に、レイヤ１４_２及び１４_３の上に、即ち、巻線部分１４_２及び１４_３の上に巻かれ、再び、ファイバー・ロービングのターンの数は、巻線部分１４_２，１４_３のターンの数と比べて少なく、それによって、領域Ｄ１またはＤ２もまた、一つのプロセスの中で、絶縁材料で巻かれることが可能になる。同一のやり方で、更なる巻線部分が、巻線部分１４_２，１４_３の外側に設けられ（参照符号無し）、その中で、ファイバー・ロービングを備えた巻付けが、内側の巻線部分１４_１，１４_２及び１４_３の場合と同一のやり方で実施される。

Claims

変圧器のコイルのための巻線ブロックを製造するための方法であって、
この巻線ブロックは、複数のターンを有する導電性のワイヤまたはリボン状材料からなる少なくとも一つの巻線と、絶縁性のファイバー材料の特定の数の巻線を備えた電気的に絶縁性のファイバー材料からなる絶縁レイヤと、を有している、
方法において、
導電性の材料からなる前記ターンは、絶縁性の材料のターンに対して独立に取り付けられること、及び、
予め定められた数の導電性の材料のターンが取り付けられた後に、より少ない数の電気的に絶縁性の材料のターンが、同一の距離に亘って、導電性の材料のこれらのターンに取り付けられ、それによって、導電性の材料のターンの数まで残る電気的に絶縁性の材料の、残された数のターンが、縁部の絶縁として使用されるようになること、
を特徴とする方法。
請求項１に記載の方法を使用して製造される変圧器のためのコイルであって、
絶縁性の材料の巻線（１６）が巻型（１０）の外側に取り付けられ、この巻線（１６）の上に、導電性の材料の内側の巻線部分（１５_１）が特定の数のターンで巻かれること、及び、
電気的に絶縁性の材料のレイヤ（１５_１）が、内側の部分（１４_１）に取り付けられること、
ここで、電気的に絶縁性の材料のターンの数が、内側の巻線部分（１４_１）のターンの数と比べて少なく、それによって、縁の部分もまた、前記ターン（１５_１）で巻かれるようになること、
を特徴とするコイル。
下記特徴を備えた請求項２に記載のコイル：
導電性の材料からなるターンの軸方向の幅は、電気的に絶縁性の材料からなるターンの軸方向の幅と比べて狭い。