SK6378Y1 - Continuous coiled wire and method for its manufacture - Google Patents

Abstract

Technical solution applies continuous spinner wire consisting of several individual, electrically insulated partial conductors (11), whereby each two or more side by side and/or the crisscross imposed partial conductors (11) are combined into one group of wires (12) and are together twisted. According to a further embodiment, the twisted wire (1) wound by coil (13). The solution also applies to a process for producing continuous spinner wire consisting of several individual, electrically isolated partial conductors (11), whereby always two or more side by side and/or the crisscross imposed conductors (11) are combined into one group of conductors (12) and are coiled together.

Description

Oblasť techniky

Technické riešenie sa týka priebežného točeného elektrického vodiča pozostávajúceho z viacerých jednotlivých elektricky izolovaných čiastkových vodičov, ako aj spôsobu výroby takéhoto vodiča.

Doterajší stav techniky

Ako je známe v transformátoroch predovšetkým na vonkajších cievkach vinutia vznikajú elektromagnetické polia (priečne polia), ktoré vo vodičoch vinutia indukujú vírivý elektrický prúd, čo vedie k stratám vírivými prúdmi. Straty vírivými prúdmi redukujú stupeň účinku transformátora, spôsobujú ale aj lokálne neželané vysoké teploty, čo môže opäť viesť k poškodeniu izolácie vinutia. Použitím bežných priebežných točených vodičov je možné tieto straty vírivými prúdmi minimalizovať. Točené vodiče pritom pozostávajú zo zväzku jednotlivých, izolovaných jednodrôtových vodičov, ktoré sa navzájom stáčajú, napr. podľa Rôbelovho princípu. Takéto priebežné točené vodiče sú známe napr. z EP 746 861 BI a vyrábajú sa pritom strojom a automatizovane v dĺžkach až do 2000 m a na prepravu loďou sa navíjajú na bubny. Automatizované nástroje na skrútenie na výrobu takýchto točených vodičov pochádzajú napr. z DE 100 26 455 A1 alebo DE 100 27 564 Al. Točené vodiče sa vyznačujú predovšetkým tým, že sú dostatočne ohybné, aby ich bolo možné navinúť na účely výroby vinutí. Okrem toho je možné, použitím takéhoto točeného vodiča, navinúť viac krížovo vystuženého medeného prierezu.

Pre Rôbelove prúty je z AT 309 590 B tiež už známe, že prekrútenie sa uskutoční tak, že vždy dva susedné jednodrôtové vodiče sa navzájom skrútia. Tým sa okrem vyrovnania pozdĺžneho poľa skrútením má kompenzovať aj škodlivé radiálne pole v drážke. Rôbelove prúty, ktoré sa stále ešte vyrábajú ručne, tak že jednodrôtové vodiče s krátkou dĺžkou sú pracovníkom manuálne krútené na špeciálnych obrábacích strojoch, je možné vyrobiť jednoducho týmto spôsobom, aj keď sa dva susediace čiastkové vodiče navzájom skrútia. Rôbelove prúty sa však nenavíjajú, ale z viacerých Rôbelových prútov sa „zmontuje vinutie, zatiaľ čo konce Rôbelových prútov sa náležíte spoja.

Požiadavky na dnešné transformátory však neustále rastú, na jednej strane kvôli veľkosti a výkonu a na druhej strane kvôli stupňu účinnosti a redukcii strát vyvolaných napr. stratami vírivými prúdmi. Špeciálne pri veľmi veľkých vysokovýkonným transformátoroch sa vyskytujú príznačné straty vírivými prúdmi z dôvodu magnetických polí.

Je preto úlohou technického riešenia, uviesť točený vodič, pomocou ktorého je možné pri použití točeného vodiča zredukovať straty vírivými prúdmi v transformátore.

Podstata technického riešenia

Táto úloha sa rieši podľa predloženého technického riešenia tak, že vždy dva alebo viaceré vedľa seba a/alebo nad sebou uložené jednodrôtové vodiče sú spojené do skupiny a spolu skrútené. Tým, že sa už viac neskrúca len jeden čiastkový vodič, ale vždy skupina čiastkových vodičov pozostávajúca z viacerých jednodrôtových čiastkových vodičov, straty vírivými prúdmi sa viac zredukujú, pretože požadovaný medený prierez jednodrôtového vodiča sa elektricky rozdelí. Tým sa zníži prierez jednotlivého čiastkového vodiča, čím bude vyskytujúcimi sa elektromagnetickými poľami indukovaných menej vírivých prúdov a aby bolo možné zredukovať straty vírivými prúdmi v transformátore pri použití točeného vodiča podľa technického riešenia. Čím je menší prierez čiastkového vodiča, teda čím je medený prierez viac rozdelený, tým sú pritom menšie straty vírivými prúdmi.

Doteraz bolo možné na bežných obrábacích strojoch na zatočenie vodičov vyrobiť len bežné točené vodiče, teda vždy len s jednotlivo stočenými čiastkovými vodičmi. Nebolo ešte ale uvažované nad tým, v nepretržitom výrobnom procese na účely výroby priebežného točeného vodiča, ako stočiť spolu dva alebo viacero susediacich vodičov, pretože doteraz to nebolo nutné a na druhej strane doterajšie stroje, resp. postupy na zatočenie vodičov na to vôbec neboli vhodné. Okrem toho sa doteraz vychádzalo z toho, že točený vodič s viacerými navzájom stočenými čiastkovými vodičmi sa pri nasledujúcom navíjaní na vinutie správa neželaným spôsobom a spôsobuje problémy, napr. dodatočným posúvaním jednotlivých čiastkových vodičov medzi sebou. Ako však bolo dokázané na príslušných pokusoch, tieto problémy sa v praxi nevyskytujú.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Predmetné technické riešenie bude charakterizované pomocou obrázkov 1 až 6 zobrazujúcich názorné a neobmedzujúce, výhodné vyhotovenia. Pritom zobrazuje:

SK 6378 Υ1 obr. 1 bežný točený vodič podľa stavu techniky, obr. 2 točený vodič podľa technického riešenia s vodičovou skupinou s čiastkovými vodičmi usporiadanými vedľa seba, obr. 3 prierez takýmto točeným vodičom, obr. 4 točený vodič podľa technického riešenia s vodičovou skupinou s čiastkovými vodičmi umiestnenými cez seba, obr. 5 prierez takýmto točeným vodičom a obr. 6 ďalšie vyhotovenie točeného vodiča podľa technického riešenia.

Príklady uskutočnenia

Obr. 1 zobrazuje bežný točený vodič 1 pozostávajúci z množstva elektricky izolovaných čiastkových vodičov 2, ktoré sú usporiadané do dvoch stĺpcových vetiev 3. Čiastkové vodiče 2 sa pritom, ako je známe, stočia tak, že sa striedajú z najvrchnejšej do najspodnejšej polohy. Aby sa zabezpečila súdržnosť skupiny čiastkových vodičov s točeným vodičom 1, môže sa ovinúť 4 návinom, papierovým pásom alebo podobným.

Točený vodič podľa technického riešenia 10 je znázornený na obr. 2, ktorý pozostáva z veľkého počtu jednotlivých elektricky izolovaných čiastkových vodičov 11. Pri tomto točenom vodiči 10 sa vždy dva vedľa seba ležiace čiastkové vodiče 11 spoja do vodičovej skupiny 12 a navzájom sa skrútia. Pritom „vedľa seba tu znamená, že čiastkové vodiče 11 sú priložené k sebe svojou užšou bočnou stranou. Pretočí sa teda celá vodičová skupina 12 so zvyšným zväzkom čiastkových vodičov a nielen jeden čiastkový vodič ako podľa doterajšej úrovne techniky. Takáto vodičová skupina 12 môže pritom zahrňovať aj viac ako jeden čiastkový vodič 11. Prierez takýmto točeným vodičom 10 so siedmimi vodičovými skupinami 12j až 12?, pozostávajúce vždy z dvoch jednotlivých vedľa seba usporiadaných čiastkových vodičov 11 je zobrazený na obr. 3. Zväzok čiastkových vodičov môže byť znovu obalený návinom 13, napr. na ochranu čiastkového vodiča 11 pri preprave alebo na stabilizáciu zväzku čiastkových vodičov.

V ďalšom možnom vyhotovení točeného vodiča podľa technického riešenia 10 sa dva jednotlivé vodiče 11 uložia cez seba a spoja sa do vodičovej skupiny 12, ktorá sa znovu skrúti. „Cez seba tu znamená, že čiastkové vodiče 11 sú priložené k sebe svojou širšou bočnou stranou. Takáto vodičová skupina 12 môže obsahovať aj viac ako dva nad sebou umiestnené čiastkové vodiče H.. Prierez takýmto točeným vodičom 10 s piatimi vodičovými skupinami J_2_A až 12s. pozostávajúce vždy z dvoch jednotlivých nad sebou umiestnených čiastkových vodičov ]_lje zobrazený na obr. 3. Zväzok čiastkových vodičov môže byť znovu obalený návinom 13, napr. na ochranu čiastkového vodiča 11 pri preprave alebo na stabilizáciu zväzku čiastkových vodičov.

Taktiež je možné vytvoriť vodičovú skupinu 12 z viacerých vedľa seba alebo cez seba uložených čiastkových vodičov H, ako je naznačené na obr. 6, pričom sa opäť skrúti celá vodičová skupina 12. Na príklade z obr. 6 sú vždy štyri jednotlivé čiastkové vodiče 11 priradené vedľa seba alebo cez seba vodičovej skupine 12_A až 125.

NÁROKY NA OCHRANU

Claims (4)

1. Priebežný točený vodič pozostávajúci z viacerých jednotlivých, elektricky izolovaných čiastkových vodičov (11), vyznačujúci sa tým, že vždy dva alebo viaceré vedľa seba a/alebo cez seba uložené čiastkové vodiče (11) sú spojené do jednej skupiny vodičov (12) a spolu sú stočené.

2. Priebežný točený vodič podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že točený vodič (1) je ovinutý návinom (13).

3. Spôsob výroby priebežného točeného vodiča pozostávajúceho z viacerých jednotlivých, elektricky izolovaných čiastkových vodičov (11), vyznačujúci sa tým, že vždy dva alebo viaceré vedľa seba a/alebo cez seba uložené čiastkové vodiče (11) sa spoja do jednej skupiny vodičov (12) a spolu sa stočia.

4. Spôsob podľa nároku 3, vyznačujúci sa tým, že točený vodič (1) sa ovinie návinom (13).