MX2012005533A - Conductor continuamente traspuesto. - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un Conductor Continuamente Traspuesto (2), que comprende varios hilos idénticos (20) que están conectados paralelos a los extremos, cada hilo (20) que toma sucesiva y repetidamente cada posición posible dentro de la sección transversal de conductor completa. EDe conformidad con la invención, cada hilo (20) es un subgrupo que comprende al menos dos cables de sección transversal rectangular firmemente unidos mediante un revestimiento de unión para formar el subgrupo. Los cables dentro de un subgrupo pueden disponerse ya sea plano por plano o lado por lado.

Description

CONDUCTOR CONTINUAMENTE TRASPUESTO Descripción de la Invención La invención se refiere a múltiples conductores traspuestos.

Un Conductor Continuamente Traspuesto (CTC, por sus siglas en inglés) consiste de un grupo de varios hilos idénticos, típicamente cables rectangulares esmaltados, que se conectan paralelos a los extremos, cada hilo que toma sucesiva y repetidamente cada posición posible dentro de la sección transversal de conductor completa. La Figura 1 ilustra un conductor traspuesto 1 múltiple descrito por ejemplo en US 6,657,122, el conductor traspuesto 1 que comprende una pluralidad de conductores parciales 3 rectangulares, planos que están dispuestos en dos pilas 4 lado a lado. Entre las dos pilas 4, puede proporcionarse una tira de papel 5. Cada hilo o conductor parcial 3 está provisto con un revestimiento de esmalte aislante. Los conductores parciales 3 están planamente desviados al doblarse en intervalos predeterminados para que su posición dentro la sección transversal global del conductor paralelo múltiple 1 cambie regularmente en intervalos comparativamente cortos. Los puntos de desviación se identifican por el número 7. La función principal de la transposición es equilibrar la distribución de energía dentro de bobinados, reduciendo las Ref. 230221 pérdidas eléctricas, y también para proporcionar flexibilidad al conductor. De conformidad con las especificaciones de cliente, los hilos como un todo pueden estar envueltos, generalmente con cintas de papel de celulosa pura u otras cintas, cintas de red y monofilamentos, si el CTC no necesita aislamiento. La función principal de la envoltura es proporcionar aislamiento eléctrico y también realizar una resistencia mecánica y una protección durante el trabajo. Los Conductores Traspuestos generalmente se utilizan en bobinados de transformadores de energía y otros bobinados de aplicaciones eléctricas.

De hecho, para bobinados de transformadores de alta energía, existe una necesidad de limitar las pérdidas adicionales, causadas por corrientes torbellino inducidas en conductores de cobre mediante el flujo de filtración magnética alterno que rodea los bobinados. Con un CTC, se reducen pérdidas adicionales gracias a la división de la sección transversal de cobre en un mayor número de hilos individualmente esmaltados de la misma sección transversal.

Hoy en día sin embargo, únicamente el CTC con un máximo de aproximadamente 85 hilos puede encontrarse en el mercado. Sería necesario aumentar el número de hilos utilizados en un CTC con el fin de proporcionar la oportunidad a usuarios de implementar bobinados nuevos o diferentes para mejorar la eficiencia y otros parámetros de transformadores y otras máquinas eléctricas.

Aumentar el número de hilos del CTC como se describe previamente sería teóricamente posible, pero se necesitarían máquinas de trasposición más complejas y más grandes y costo de inversión.

El propósito de la invención es proponer una nueva estructura para un CTC con un número aumentado de hilos, que pueda fabricarse fácilmente sin costo adicional excesivo.

Este propósito se obtiene mediante un CTC, que comprende varios hilos idénticos y que están conectados paralelos a los extremos, cada hilo que toma sucesiva y repetidamente cada posición posible dentro de la sección transversal del conductor completa, caracterizado porque cada hilo es un subgrupo que comprende al menos dos cables de sección transversal rectangular firmemente unidos mediante un revestimiento de unión para formar el subgrupo.

Al menos dos cables pueden unirse lado a lado o plano por plano.

En una primera modalidad, el revestimiento de unión rodea completamente los cables de cada subgrupo.

Alternativamente, el revestimiento de unión rodea completamente los cables de cada subgrupo excepto en los bordes izquierdos y derechos externos de cada subgrupo.

Alternativamente, el revestimiento de unión está dispuesto únicamente entre los dos lados planos de los cables orientados uno hacia otro en cada subgrupo.

Las características de la invención se harán evidentes por la lectura de la siguiente descripción al leer la siguiente descripción detallada de varias modalidades posibles, hechas en conexión con las siguientes figuras anexas : - la Figura 1, ya descrita, ilustra un conductor traspuesto múltiple de la técnica previa; - la Figura 2 muestra una vista transversal de un conductor traspuesto de conformidad con una modalidad posible de la invención; - la Figura 3 es una vista transversal ampliada de un hilo dentro del conductor traspuesto de la Figura 1; - la Figura 4 es una vista transversal ampliada de un hilo de un conductor traspuesto de conformidad con una segunda modalidad posible de la invención; la Figura 5 es una vista transversal de una tercera modalidad de un CTC de conformidad con la presente invención; - las Figuras 6 a 9 muestran varias otras modalidades posibles de un subgrupo que pueden utilizarse en un CTC de conformidad con la invención.

Con referencia primero a las Figuras 2 y 3, ahora se describirá una primera modalidad de un conductor traspuesto continuo 2 de conformidad con la invención. En esta modalidad, el conductor 2 comprende cinco hilos idénticos 20, que están clásicamente traspuestos para formar un conductor traspuesto continuo 2: por lo tanto, como se menciona anteriormente, los hilos están conectados paralelos a los extremos, y cada hilo toma sucesiva y repetidamente cada posición posible dentro de la sección transversal del conductor completa, para formar un conductor traspuesto.

Sin embargo, aunque los hilos de conductores traspuestos conocidos corresponden cada uno a un cable rectangular esmaltado, cada hilo 20 en esta primera modalidad es un subgrupo que comprende dos cables 30a, 30b de una sección transversal rectangular unidos mediante un revestimiento de unión 50.

Como se muestra mejor en la Figura 3, cada cable 30a, 30b, típicamente hecho de cobre, está ventajosamente revestido con una o más capas de diferentes barnices o películas aislantes, con el fin de formar un conductor aislado. Los dos cables 30a, 30b están unidos lado por lado. El revestimiento de unión puede ser de diferentes tipos de barnices y se aplica alrededor de los dos cables y sobre el lado de unión. Cada subgrupo 20 constituye aquí un conductor gemelo .

El CTC 2 de esa forma está compuesto por cinco conductores gemelos y, entonces puede identificarse un total de 10 cables, mientras un CTC clásico únicamente tendría un total de cinco cables.

Aunque el subgrupo 20 mostrado en la Figura 3 comprende dos cables, el principio de la invención puede generalizarse a cualquier subgrupo que comprende tres o más cables unidos .

Además, pueden disponerse cables dentro del mismo subgrupo plano por plano en lugar de lado por lado . Esta disposición alternativa se muestra en la Figura 4 en la cual un subgrupo 20' comprende dos cables 30 'a, 30 'b, cada uno revestido mediante una capa aislada 40 'a, 40 'b, y unidos plano por plano por el revestimiento de unión 50.

Gracias a la invención, de esa forma es posible realizar un CTC con un mayor número de conductores, típicamente el doble o el triple del estándar, dependiendo de la composición del subgrupo (por ejemplo 85 x 2 170 cables) .

La elección de la disposición (lado por lado o plano por plano) dentro de un subgrupo depende de la aplicación para la cual se pretende utilizar cada CTC.

Por ejemplo, en la parte central de los transformadores de tipo núcleo, una corriente eléctrica inducida se genera con máxima intensidad cuando la sección transversal del giro de conductor está axialmente (perpendicular) dentro de las líneas de fuerza del campo magnético, mientras la intensidad es mínima cuando la sección transversal de conductor es longitudinal dentro del campo magnético. Por esta razón, la parte central del transformador de tipo núcleo requiere conductores traspuestos con un grosor de cable tan bajo como sea posible (tomando en cuenta el estado de la técnica real que permite hasta aproximadamente 1.0-1.1 mm) , aunque el ancho de cable no es entrante.

Sin embargo, en los extremos del transformador, el flujo de filtración está yendo fuera de los bobinados. En este caso, debe ser conveniente reducir el ancho en lugar del grosor.

Para la primera aplicación (parte central del transformador de tipo núcleo) , puede utilizarse ventajosamente una disposición plano por plano de los cables dentro de un subgrupo del CTC. A manera de ejemplo, comparar un CTC de acuerdo con la técnica previa en donde cada hilo (cable único) puede tener un grosor máximo de 1 mm, el uso de subgrupos de dos cables de grosor de 0.5 mm unido plano por plano permite duplicar, para la misma sección transversal, la relación del ancho sobre el grosor de cada cable, lo que es una ventaja para flujo magnético.

En una forma diferente, para la segunda aplicación (parte de extremo de transformador de tipo núcleo) , se preferirá una disposición lado por lado de los cables dentro dé un subgrupo del CTC. A manera de ejemplo, comparar un CTC con la técnica previa en donde cada hilo (cable único) puede tener un ancho mínimo de aproximadamente 2.8 mm, el uso de los dos cables de un ancho de 1.4 mm unido al lado por lado permite dividir por dos, para la misma sección transversal, la relación del ancho sobre el grosor de cada cable .

Para algunas otras aplicaciones, el usuario del conductor puede necesitar tener dos o más CTC conectados en paralelo. En tales casos, el CTC individual está cubierto por papeles o cintas especiales, utilizando innecesariamente espacio. Con la presente invención, una pluralidad de CTC conectados en paralelo puede reemplazarse ventajosamente por CTC que comprende subgrupos idénticos con dos o más cables, cada uno que permite realizar la misma función pero en una forma más eficiente. Un ejemplo de tal CTC único se muestra en la Figura 5. Aquí, el CTC 2" tiene la misma estructura que CTC 2 de la Figura 2, con cinco subgrupos idénticos 20 cada uno que comprende dos cables unidos lado por lado. Sin embargo, como se indica en líneas punteadas, o en líneas completas, se utilizan cinco cables tomados a la derecha respectivamente sobre la izquierda de cada subgrupo como si pertenecieran al mismo CTC. Otras correlaciones son posibles sin apartarse del alcance de la presente invención. En este caso, se ahorra papel necesario para aislamiento ya que el papel necesita enrollarse únicamente alrededor del CTC completo .

Aunque el revestimiento de unión 50 siempre ha sido mostrado en las Figuras 2 a 6 como rodeando completamente los cables de cada subgrupo, son posibles otras disposiciones para fijar firmemente los cables juntos en el mismo subgrupo. Las Figuras 6 a 9 muestran varias disposiciones alternas.

Las Figuras 6 y 8 muestran por ejemplo una configuración en la cual el revestimiento de unión 50 rodea los cables, excepto en los bordes izquierdos y derechos externos, respectivamente para una disposición lado por lado y una plano por plano de los cables.

La Figura 7 muestra una disposición lado por lado de los cables en donde el revestimiento de unión 50 tiene dos espacios en el plano de unión.

La Figura 9 muestra una disposición plano por plano de los cables como un revestimiento de unión 50 dispuesto únicamente entre los dos lados planos de los cables orientados uno hacia otro.

El revestimiento de unión puede estar hecho de cualquier material con propiedades aglutinantes a temperaturas particulares, incluyendo pero no limitándose a esmaltes epóxicos, tal como esmalte epoxi-fenoxi , poliamidas aromáticas, poliéster o esmaltes de poliesterimida (PE o PEI, por sus siglas en inglés) o esmaltes de polivinilformal (PVA, por sus siglas en inglés) .

Gracias a la invención, de esa forma ahora es posible proporcionar a usuarios un CTC con un número aumentado de cables, con una gran flexibilidad de uso dependiendo de la aplicación.

La fabricación de tal CTC es fácil de realizar. Unicamente es necesaria una nueva herramienta para fabricar subgrupos de dos o más cables unidos mediante el revestimiento de unión 50. Entonces, los subgrupos están dispuestos juntos para obtener el CTC con pocas modificaciones de máquinas CTC conocidas.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (7)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones:

1. - Un Conductor Continuamente Traspuesto (CTC) , que comprende varios hilos idénticos que están conectados paralelos a los extremos, cada hilo que toma sucesiva y repetidamente cada posición posible dentro de la sección transversal de conductor completa, caracterizado porque cada hilo es un subgrupo que comprende al menos dos cables de sección transversal rectangular firmemente unidos mediante un revestimiento de unión para formar el subgrupo.

2. - Un CTC de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque al menos dos cables están unidos lado por lado.

3. - Un CTC de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque al menos dos cables están unidos lado por lado .

4. - Un CTC de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque cada uno de al menos dos cables es un conductor aislado.

5. - Un CTC de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el revestimiento de unión rodea completamente los cables de cada subgrupo .

6. - Un CTC de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el revestimiento de unión rodea completamente los cables de cada subgrupo excepto en los bordes izquierdos y derechos externos de cada subgrupo .

7. - Un CTC de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el revestimiento de unión está dispuesto únicamente entre los dos lados planos de los cables orientados uno hacia otro en cada subgrupo.