NO155948B - Spolestamme for luftavkjoelte elektriske viklinger. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en spolestamme for luftavkjø1te elektriske viklinger, i f.eks. en transformator, omfattende akseparallelt anbragte bæreelementer for en jernkjerne og for minst en indre og en ytre vikling, samt rammer som begrenser bæreelementene ved gavlsidene, idet bæreelementene kan forbindes stivt med rammene.

En av de vanligste spolestammene av dette slaget består av en kvadratisk sylinder, som ved hver av sine to gavlsider går over i en krageliknende flens, som strekker seg vinkelrett utover fra sylinderens lukkete kappeflate. Sylinderen omslutter jernkjernen og tjener samtidig som bærer for den indre viklingen. Den ytre viklingen er anbragt på staver, som er anordnet akseparallelt mellom flensene, og som med sine ender griper inn i radiale kantspor ved flensens hjørner, (f.eks. DE-OS 2. 162.104).

En betydelig ulempe med denne kjente spolestammen et at det for ulike store spoler, nemlig svarende til de krav som stilles til ytelse og øvrige fysikalske-tekniske egenskaper, må framstilles spolestamme i forskjellige størrelser. Selv når spoler innenfor et bestemt dimensjonsområde avviker fra hverandre bare i en dimensjon, altså bare i lengde eller bredde eller høyde, må det framstilles en særskilt spolestamme for hver av disse spolene. Slike spolestammer kan bare tilvirkes ved press-ener sprøytestøping, slik at det for hver spolestammedimensjon må lages en egen form, noe som krever betraktelig investeringer. Dessuten må såvel fabrikant som kjøpere lagerføre et rikholdig og komplett utvalg, som blir å basere på det forbruk som kan forventes innenfor et bestemt tidsavsnitt for alle leveringsdyktige spolestamme-størrelser, altså uavhengig av det faktiske forbruk av de enkelte størrelser. En slik omfangsrik lagerbeholdning innebærer imidlertid store omkostninger og kan ofte, særlig i små bedrifter, heller ikke gjennomføres på grunn av mangelen på tilstrekkelig lagerplass.

F. eks vises i US-patentskrift 3.352.501 en spolestamme hvor begge endedelene er satt sammen med langsgående deler, men hvor det for hver kjernestørrelse kreves ulike endedeler og langsgående endedeler.

Dertil kommer den ulempen at sylinderen, som bærer den indre viklingen, oppviser en lukket kappeflate, fordi denne utelukker en tilstrekkelig luftsirkulasjon, som her er absolutt nødvendig for bortleding av den varme som frambringes under spolens drift. Ved de kjente spolestammene har det vært forsøkt å råde bot på denne mangel ved å benytte et kvalitativt bedre materiale for jernkjecnen, noe som imidlertid, særlig ved transformatorer med store dimensjoner, gir opphav til en merkbar forhøyelse av produksjonsomkostningene. Spolestammer med lukket kappeflate er dessuten svært materialkrevende, noe som særlig gir seg utslag i utgiftsøkninger ved anvendelse av materialer, som på grunn av kravet om høy temperaturbestandighet, må være av høy kvalitet og følgelig er dyre, eksempelvis glassfiberarmerte plastmaterialer.

Oppfinnelsen tar sikte på å skaffe en spolestamme, som ved innstilling kan anta forskjellige størrelser, som kan fremstilles på en enkel og materialbesparende måte og som muliggjør en god luftsirkulasjon mellom viklingene.

Ifølge oppfinnelsen kan dette oppnås ved at spolestammen utformes i samsvar med den karakteriserende delen av patentkrav 1.

Like overfor de tradisjonelle spolestammene av dette slag utmerker spolestammen ifølge oppfinnelsen seg ved at det et oppbygget etter byggekasseprinsippet og kan sammenføyes ved endel innstikking av enkeltelementene i hverandre. På denne måten kan det framstilles et større antall ulike store spolestammer, nemlig ved at de til dannelse, av to innstikksrammer nødvendige, like store ramme-deler kombineres med ulike lange sett av

grenforbindelsesstykker og bæreelementer.

Det må enn videre betraktes som særlig fordelaktig at de enkelte deler av spolestammen ifølge oppfinnelsen lar seg framstille på en enkel og relativt billig måte ved ekstruder ing, stansing eller presstøping. Tilvirkning av kostbare former er ikke påkrevet.

Til slutt kan de enkelte deler av spolelegemet anbringes og pakkes på en plassbesparende måte. Dette gir seg fordelaktig utslag ved lagring og ved forsendelse.

Foretrukne utførelseseksempler på spolestammen ifølge oppfinnelsen er vist på tegningene og forklares nærmere i det følgende. På tegningene viser: Fig. 1 ei firkantet innstikksramme med uforanderlig grenlengde, sett forfra fra utsiden,

fig. 2 ei firkantet innstikksramme med foranderlig grenlengde, sett forfra fra innsiden,

fig. 3 innstikksramme ifølge fig. 1 i sideriss,

fig. 4 ei profilribbe i perspektivriss,

fig. 5 ei distanseribbe i perspektivriss,

fig. 6 et perspektivriss av en spolestamme, som er satt sammen av profilribber, distanseribber og firkantete innstikksrammer med foranderlig størrelse,

fig. 7 et splittriss av et delstykke av ei størrelsesforanderlig innstikksramme, bestående av to flenser, ei forbindelseslist og ei forlengelseslist, og

fig. 8 to flenser, som er forbundet formbestemt med hverandre og som inngår i ei tolvkantet innstikksramme.

I fig. 6, 2, 4 og 5 er det vist ei spolestamme 7, som består av to størrelsesforanderlige innstikksrammer 8, 9, som ved hjelp av fire profilribber 10, som griper inn i utsparingene 8a, 9a, er forbundet løsbart med hverandre. Profilribbene 10 er forsynt med en hvelvet utside 10a; disse avrundinger sikrer en nøyaktig og skadefri påføring av den indre vikling 13. På innsiden har profilribba 10 en rettvinklet utsparing 10b, som strekker seg over hele ribbelengden, og som tjener som formbestemt holder for en av lengdekantene av en ikke vist jernkjerne med rektangulært tverrsnitt.

Innstikksramma 8, 9 ifølge fig. 2 og 6 kan forandres i lengde i begge retninger. Den har fire hjørnestykker som hver omfatter to innbyrdes vinkelrett forløpende grenavsnitt 8g, 9g. som går over i en utadrettet flens 8b, 9b. Grenavsnittene 8g, 9g er hver forsynt med et kantspor 8h, 9h. hvor to samordnete grenavsnitt 8g, 9g er forbundet ved hjelp av ei rektangulær list 15, som med sine ender er stukket inn i kantsporene under klemvirkning. Eventuelt kan listene 15 på forbindelsesstedene forandres ytterligere ved hjelp av et klebestoff. I de motstående, altså innbyrdes parallelt forløpende grener av innstikksramma 8, 9 må det av symmetriårsaker selvsagt innstikkes like lange lister 15. Ved innsetting av parvis ulikt lange lister 15 kan lengden av innstikksramma 8, 9 endres i tilsvarende grad i begge dimensjoner.

I fig. 7 er det vist en modifisert forbindelsesmåte for to hjørnestykker av ei innstikksramme. I dette tilfelle er grenavsnittene 8g forsynt med underskårne spor 8i, som de tilsvarende utformete koblingshoder, henholdsvis forlengelses-lister 17, kan stikkes inn i. En slik formbestemt forbindelse medfører den fordel at det uten videre kan frambringes eksakt definerte grenlengder.

Flen<g>ene 8b, 9b tjener på den ene side som sidestøttet for viklingene 13, 14 og på den annen side som føringselementer for distanseribbene 12. Flensene 8b, 9b er med hensyn på den ferdige sammensatte spolestammen 7 på de innbyrdes motstående sider av innstikksrammene 8, 9 utformet med hver sitt U-formete spor 8f, 9f. Hver flens 8b, 9b oppviser en sliss 11, som strekker seg parallelt med flenskantene og trenger gjennom bunnen av sporet 8f, 9f.

Distanseribbene 12 har et firkantet tverrsnitt og er på to motsatte langsider utformet med en gjennomgående, renneformet utsparing 12a. Distanseribbene 12 blir skjøvet inn i sporene 8f, 9f i flensene 8b, 9b på en slik måte at den ene av de to utsparingene 12a blir vendt mot den indre vikling 13. mens den andre utsparingen 12a blir vendt mot den ytre viklingen 14, som skal påføres etterpå.

Distanseribbene 12 medfører at det mellom den ind-

re og ytre viklingen, henholdsvis 13 og 14, dannes et luftisolert sylinderringformet mellomrom, en såkalt kamin, som er tilgjengelig utenfra ved spolestammens 7 to gavlsider gjennom trapesformete vinduer 19, som blir dannet ved innstikksrammas 8, 9 utside mellom to utadrettete flenser 8b, 9b og den ytre viklingen 14. Gjennom disse vinduer 19 kan den varme luft, som utvikles av de strømførende viklinger 13, 14 slippe ut og kald luft utenfra strømme inn i det sylinderringformete mellomrom. Ifølge oppfinnelsen er det mellom de renneformete utsparingene 12a i distanseribbene 12 og de tilstøtende viklinger, henholdsvis 13 og 14, utformet ytterligere luftkanaler, som ved gavlsidene flukter med slissene 11 i flensene 8b, 9b.

I tilfelle spolestammen bare trenger å være lengdeforanderlig i aksial retning, for at eksempelvis flere spoler skal kunne anbringes ved siden av hverandre, kan det ifølge oppfinnelsen også benyttes ei lukket innstikksramme 8, 9 ifølge fig. 1 og 3. Ved denne utførelse er grenene 8c, 9c, såvel ved de innadvendte sidene som ved gjensidig motstående sider av innstikksrammene 8, 9 forsynt med U-formete utsparinger, henholdsvis 8d, 9d og 8e, 9e. Også disse utsparinger fremmer en effektiv luftsirkulasjon for bortføring av utviklet varme. Slike utsparinger kan selvsagt også utformes i spolestammen 7 ifølge fig. 6.

Spolestammen ifølge oppfinnelsen er ikke begrenset til en firkantet tverrsnittsform, selv om dette er det vanligste. Fig. 8 viser den gjensidige plassering av to flenser 18, som inngår i ei tolvkantet innstikksramme, idet flensene er forbundet med hverandre ved hjelp av ei list IB. Analogt med innstikksramma 8, 9 ifølge fig. 2 er grenavsnittene 18a, som utgår fra flensene 18, forsynt med hver to kantspor 18b til opptak av listene 15. Utsparingene 18c svarer til utsparingene 8a. 18d angir de U-formete sporene.

Claims (10)

1. Spolestamme for luftavkjølte elektriske viklinger i f.eks. en transformator, omfattende akseparallelle bæteelementer for en jernkjerne og for minst en indre og en ytre vikling, samt to parallellt anordnete rammer (8, 9) som begrenser bæreelementene ved gavlsidene, idet bæreelementene kan forbindes stivt med disse rammene, karakterisert ved at bæreelementene omfatter ribber (10, 12) av vilkårlig dimensjonerbar lengde og med ens tverrsnitt over hele lengden, plassert mellom de to parallelt anordnete rammene (8, 9) idet hver ribbe (10, 12) griper inn i en utsparing (8a, 9a) eller ei spalte (11) som strekker seg i det minste delvis gjennom rammene.

2. Spolestamme i samsvar med krav 1, karakterisert ved at hver gren (8c, 9c) av ramma omfatter innbyrdes løsbart sammenkoblbare innsatselementer (15, 16, 17).

3. Spolestamme i samsvar med patentkrav 1, karakterisert ved at ramma (8, 9) består av minst tre grener (8c, 9c), og at endene av to nabogrener hver går over i den utadrettete flensen (8b, 9b).

4. Spolestamme i samsvar med patentkrav 3, karakterisert ved at hver gren består av to grendeler (8g, 9g), som utgår fra to flenser (8b, 9b), og som kan forbindes direkte eller indirekte med hverandre for å gi varierbare grenlengder.

5. Spolestamme i samsvar med patentkrav 4, karakterisert ved at det ene av hver grens to deler (8g, 9g) har form av en tapp, mens den andre er matriseformet for opptak av en slik tapp.

6. Spolestamme i samsvar med patentkrav 4, karakterisert ved at hver grens to deler (8g, 9g) har et kantspor (8h, 9h), som er tilgjengelig for hånd fra den frie enden, og at grendelene kan forbindes med hverandre ved hjelp av ei list (15) som griper inn i kantspor.ene.

7. Spolestamme i samsvar med patentkrav 4, karakterisert ved at flensene (18) eller de grendelene (8g, 9g), som utgår fra flensene (8b, 9b), oppviser et underskåret spor (8i), som er tilgjengelig fra den frie enden og som et tilsvarende utformet koblingshode (16a) på ei forbindelseslist (16) kan forbindes stivt med.

8. Spolestamme i samsvar med patentkrav 4 og 7, karakterisert ved ei forlengelseslist (17), som i sin ene ende oppviser et koblingshode (17a) som er innstikkbart i det underskårne sporet (8i) i en grendel (8g, 9g), mens den i sin andre ende oppviser et underskåret spor (17b) for opptak av et koblingshode (16a) på ei forbindelseslist (16).

9. Spolestamme i samsvar med patentkrav 1, karakterisert ved at det i hver ribbe (10), som forbinder de to rammene (8, 9) løsbart med hverandre, finnes en konveks buet yttervegg (10a), og innvendig en fortrinnsvis rettvinklet utsparing (10b), som er tilpasset etter formen på jernkjernen.

10. Spolestamme i samsvar med patentkrav 3, karakterisert ved at flensene (8b, 9b) på rammas (8, 9) motstående sidet er forsynt med et U-formet spor (8f, 9f) for inngrep med distanseribbene (12).