WO2003100798A1 - Current collector especially for a regulating transformer - Google Patents

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WO2003100798A1 PCT/EP2003/004983 EP0304983W WO03100798A1 WO 2003100798 A1 WO2003100798 A1 WO 2003100798A1 EP 0304983 W EP0304983 W EP 0304983W WO 03100798 A1 WO03100798 A1 WO 03100798A1
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F29/00—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00
    • H01F29/06—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with current collector gliding or rolling on or along winding

Abstract

The invention relates to a current collector (4), especially a current collector of a regulating transformer, for the sliding displacement on a contact path (5) which is formed by at least partially insulated segments, especially windings (7) of a coil (2). The current collector (4) comprises two electrically separated contact pieces (8) which respectively contact the contact path (5) with a contact area (9). A contact area (9) is dimensioned in such a way that it exclusively contacts the surface of one insulated segment (7). The two contact pieces (8) are rigidly coupled together. Both of the contact areas (9) are arranged on a common contact surface and the contact area makes it possible to bridge the intermediate area (11) between two neighbouring segments (7).

Description

Stromabnehmer insbesondere für StelltransformatorPantographs especially for variable transformers
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Stromabnehmer, insbesondere eines Stelltransformators, zum gleitenden Verschieben auf einer Kontaktstrecke, die gebildet ist von zumindest teilweise abisolierten Segmenten, insbesondere von Windungen einer Wicklung, wobei der Stromabnehmer zwei elektrisch getrennte Kontaktstücke aufweist, die jeweils mit einer Kontaktzone die Kontaktstrecke kontaktieren, wobei eine Kontaktzone so bemessen ist, dass sie die Oberfläche jeweils nur eines abisolierten Segmentes kontaktiert. Die Erfindung betrifft gleichfalls einen Stelltransformator insbesondere mit einem solchen Stromabnehmer.The present invention relates to a current collector, in particular a variable transformer, for sliding displacement on a contact path, which is formed by at least partially stripped segments, in particular windings of a winding, the current collector having two electrically separated contact pieces, each of which contacts the contact path with a contact zone , wherein a contact zone is dimensioned such that it contacts the surface of only one stripped segment. The invention also relates to a variable transformer, in particular with such a pantograph.
Stromabnehmer sind in vielfältigen Ausführungsformen bekannt. Dabei kann es gerade im Falle von Stelltransformatoren, wie Ring- oder Säulenstelltransformatoren, zu spezifischen Problemen kommen, die daraus resultieren, dass die herkömmlichen Stromabnehmer mitunter zwei benachbarte Windungen überbrücken. Da zwischen den Windungen eine Potentialdifferenz besteht, kommt es zu einem Kurzschlussstrom, der wiederum zu einer Erwärmung führt und eine Beschädigung (Verbrennen) der Wicklung hervorruft. Um eine solche Beschädigung zu vermeiden, werden vergleichsweise hochohmige Kontaktstücke verwendet, die den Kurzschlussstrom zwischen den Segmenten (Windungen) begrenzen. Meist werden die bekannten Kontaktstücke aus Kohle gefertigt, da nur so der vergleichsweise hohe Widerstand von >0.05 Ω realisiert werden kann. Die Kontaktstücke aus Kohle leiden jedoch unter starkem Abrieb und damit unter hohem Verschleiß.Current collectors are known in many different forms. In the case of variable transformers, such as ring or column variable transformers, specific problems can arise, which result from the fact that the conventional current collectors sometimes bridge two adjacent turns. As there is a potential difference between the turns, a short-circuit current occurs, which in turn leads to heating and causes damage (burning) to the winding. To avoid such damage, comparatively high-resistance contact pieces are used, which limit the short-circuit current between the segments (windings). Most of the known contact pieces are made of coal, because only then the comparatively high resistance of> 0.05 Ω can be realized. However, the carbon contact pieces suffer from severe abrasion and thus high wear.
Um diese Probleme zu vermeiden, sind beispielsweise aus der DE 15 38 101 Stromabnehmer mit zwei elektrisch getrennten Kontaktstücken bekannt, die jeweils mit einer Kontaktzone die Kontaktstrecke kontaktieren. Dabei ist eine Kontaktzone so bemessen, dass sie die Oberfläche jeweils nur einer abisolierten Windung kontaktiert. Dieses Paar von Stromabnehmern ist von mechanisch aufwendiger Konzeption, da die einzelnen Stromabnehmer in vertikaler Richtung gegeneinander beweglich sein müssen, um die mit Isoliermaterial gefüllten und mitunter erhabenen Zwischenstücke zu überwinden. Außerdem sind die dort gezeigten Stromabnehmer nicht praktikabel, wenn die Windungen einen geringen Durchmesser von etwa 1 mm aufweisen.In order to avoid these problems, current collectors with two electrically separated contact pieces are known, for example, from DE 15 38 101, each of which contacts the contact path with a contact zone. A contact zone is dimensioned such that it contacts the surface of only one stripped turn. This pair of current collectors is of a mechanically complex design, since the individual current collectors must be able to move in relation to one another in the vertical direction in order to overcome the intermediate pieces which are filled with insulating material and which sometimes rise up. In addition, the pantographs shown there are not practical if the turns have a small diameter of about 1 mm.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen einfach aufgebauten und kostengünstig zu fertigenden Stromabnehmer zu schaffen, der zur Vermeidung einer übermäßigen Erwärmung an der Kontaktstelle beiträgt. Zudem ist es Aufgabe der Erfindung, einen Stelltransformator zu schaffen, der bei kleiner und kompakter Bauweise eine vergleichsweise hohe Ausgangsleistung ermöglicht.The object of the present invention is therefore to provide a pantograph of simple construction and inexpensive to manufacture, which contributes to avoiding excessive heating at the contact point. In addition, it is an object of the invention to provide a variable transformer which enables a comparatively high output power with a small and compact design.
Diese Aufgaben werden durch einen Stromabnehmer mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruch 1 und durch Stelltransformatoren nach den Ansprüchen 8 und 11 gelöst.These objects are achieved by a pantograph with the characterizing features of claim 1 and by variable transformers according to claims 8 and 11.
In Falle des Stromabnehmers liegt ein erfindungswesentlicher Grundgedanke darin, diesen durch die beiden starr gekoppelten elektrisch isolierten Kontaktstücke so zu gestalten, dass er entweder mit beiden Kontaktstücken gleichzeitig auf einem Segment respektive auf einer Windung aufliegt oder dass er mit einem Kontaktstück auf dem einen und mit dem anderen Kontaktstück auf dem anderen Segment aufliegt oder sich kontaktlos über dem Zwischenraum befindet. Auf jeden Fall ist der Stromabnehmer erfindungsgemäß so auszulegen, dass er in keiner Position mit einem einzigen Kontaktstück von zwei benachbarten Windungen zugleich Strom abnimmt und so einen Kurzschluss in unmittelbarer Nähe der Windungen bewirkt. Eine Erwärmung mit den Folgen einer Beschädigung ist daher erfindungsgemäß ausgeschlossen.In the case of the pantograph, an essential concept of the invention is to design it by means of the two rigidly coupled, electrically insulated contact pieces in such a way that it either rests with both contact pieces simultaneously on one segment or on one turn, or that it has one contact piece on one and on the other another contact piece rests on the other segment or is contactless over the space. In any case, the current collector is to be designed according to the invention in such a way that it does not simultaneously draw current from two adjacent turns in any position with a single contact piece and thus causes a short circuit in the immediate vicinity of the turns. Heating with the consequences of damage is therefore excluded according to the invention.
Neben der erwähnten starren Kopplung der Kontaktstücke ist ein weiteres Merkmal erfindungswesentlich: So müssen die beiden Kontaktzonen auf einer gemeinsamen Kontaktfläche, die gewölbt oder eben sein kann, liegen, wobei mit der Kontakfläche der Zwischenraum zwischen zwei benachbarten Segmenten überbrückbar ist. Dieses Merkmal ist wichtig, damit der Stromabnehmer nicht zwischen die Segmente rutscht und dort möglicherweise einen Kurzschluss hervorruft. Der Stromabnehmer bewegt sich also immer als Einheit in einer Ebene und wird von den abisolierten Segmenten gestützt. Es ist somit in jedem Moment ein ausreichend guter Kontakt gewährleistet, so dass die Gefahr der Überhitzung durch kleine Kontaktquerschnitte minimiert ist.In addition to the rigid coupling of the contact pieces mentioned, a further feature is essential to the invention: for example, the two contact zones must lie on a common contact surface, which can be curved or flat, the space between two adjacent segments being able to be bridged with the contact surface. This feature is important so that the pantograph does not slip between the segments and may cause a short circuit there. The pantograph therefore always moves as a unit on one level and is supported by the stripped segments. Sufficiently good contact is thus ensured at all times, so that the risk of overheating is minimized by small contact cross sections.
Der erfindungsgemäße Stromabnehmer hat verschiedene Vorteile, die daraus resultieren, dass die Wärmeentwicklung wegen des fast gegen Null gehenden Widerstandes des Stromabnehmers in unmittelbarer Nähe der abisolierten Wicklung vermieden wird. Dies gilt für den Kurzschlussstrom zwischen zwei benachbarten Windungen und auch für den abgenommenen Laststrom durch den Stromabnehmer. Zum einen ist damit generell eine erhöhte Sicherheit der elektrischen Vorrichtung, die mit dem Stromabnehmer ausgestattet ist, gegeben. Die Sicherheit resultiert aus der deutlich niedrigeren Wärmebelastung der Isolation beispielsweise eines Kupferlackdrahtes.The pantograph according to the invention has various advantages that result from the fact that the heat development is avoided in the immediate vicinity of the stripped winding due to the almost zero resistance of the pantograph. This applies to the short-circuit current between two adjacent turns and also to the load current drawn by the pantograph. On the one hand, this generally increases the safety of the electrical device equipped with the pantograph. The safety results from the significantly lower thermal load on the insulation, for example of enamelled copper wire.
Das ist insbesondere dann von Vorteil, wenn ein Stelltransformator für den Dauerbetrieb ausreichende Leistung bereitstellt, er aber mitunter für kurze Zeit über Gebühr belastet werden muss. Auch bei einer solchen kurzen „Überlast" ist ausreichende Sicherheit gegeben. Insgesamt ist es von Vorteil, dass von den Stelltransformatoren eine größere Leistung entnommen werden kann, ohne dass daraus eine Beschädigung resultiert. Somit kann sich der Kunde für das kleinere und kostengünstigere Gerät entscheiden, dessen Leistungsbereich ihm vorher gerade noch nicht ausgereicht hätte.This is particularly advantageous if a variable transformer provides sufficient power for continuous operation, but sometimes has to be excessively loaded for a short time. Even with such a short "overload" there is sufficient safety. Overall, it is advantageous that the variable transformers can be used to obtain a higher output without resulting in damage. Thus, the customer can choose the smaller and less expensive device, whose range of performance would not have been sufficient for him previously.
Wegen der einfachen Bauweise ist es von besonderem Vorteil, wenn die Kontaktzonen jeweils plan sind und in einer gemeinsamen Kontaktebene liegen. Die Kontaktstücke des Stromabnehmers können auch mit ihren Kontaktzonen leicht gegeneinander geneigt sein, um gute Laufeigenschaften und einen optimalen Kontakt beispielsweise bei zylindrischer Wicklungsoberfläche zu gewährleisten. Zudem ist es besonders zweckmäßig, wenn die Kontaktstücke gleichartig ausgebildet und unter Vermittlung eines Isolators in Richtung der Verschiebung hintereinander angeordnet sind. Um Probleme zu vermeiden, die sich durch ein Zusetzen des Spaltes zwischen den Kontaktstücke mit Abrieb ergeben, ist es vorteilhaft, wenn der Stromabnehmer zwei hintereinander und seitlich versetzt zueinander angeordnete Kontaktstücke aufweist. Durch diese Maßnahme wird ein Spalt vermieden, wobei es für einen reibungslosen und unterbrechungsfreien Lauf des Abnehmers auf der Kontaktstrecke besonders vorteilhaft ist, wenn sich die beiden versetzt angeordneten Kontaktstücke in einer im Vergleich zu der Abmessung eines Kontaktstückes kleinen Zone überlappen. Der Überlappungsbereich braucht nur wenige zehntel Millimeter betragen, um zum gewünschten Erfolg zu führen.Because of the simple construction, it is particularly advantageous if the contact zones are each flat and lie in a common contact plane. The Contact pieces of the current collector can also be slightly inclined with respect to one another with their contact zones in order to ensure good running properties and optimal contact, for example in the case of a cylindrical winding surface. In addition, it is particularly expedient if the contact pieces are of identical design and are arranged one behind the other with the aid of an insulator in the direction of the displacement. In order to avoid problems that result from clogging of the gap between the contact pieces with abrasion, it is advantageous if the current collector has two contact pieces arranged one behind the other and laterally offset from one another. This measure avoids a gap, and it is particularly advantageous for smooth and uninterrupted operation of the customer on the contact path if the two staggered contact pieces overlap in a zone that is small compared to the dimension of a contact piece. The area of overlap only needs to be a few tenths of a millimeter to lead to the desired success.
Wegen des geringeren Abriebs und der Möglichkeit einer einfacheren Bearbeitung ist es von Vorteil, wenn die Kontaktstücke jeweils einstückig aus Metall gefertigt sind. Dabei sind Messing oder Bronze wegen ihrer hervorragenden Gleiteigenschaften zu bevorzugen. Aus Metall können Kontaktstücke mit geringem Widerstand gefertigt werden. Schließlich sind zur Vermeidung der lokalen Erwärmung niederohmige Kontaktstücke mit einem Widerstand von insbesondere weniger als 0.001 Ω zweckmäßig. Dabei ist im Gegensatz zu Kontaktstücken aus Kohle der Abrieb bei Kontaktstücken aus Metall wesentlich geringer. Auch wird durch die metallischen Kontaktstücke das Problem gelöst, dass das Kontaktstück in der Form einer Kohlerolle auf der Achse des Stromabnehmers klemmen kann und nach kurzer Zeit eine ebene Fläche eingeschliffen wird, die mehrere Windungen überbrückt. Ein Verbrennen der Windungen und des gesamten Transformator wegen eines Kurzschlusses wird so vermieden.Because of the lower abrasion and the possibility of easier machining, it is advantageous if the contact pieces are each made in one piece from metal. Brass or bronze are preferred because of their excellent sliding properties. Contact pieces with low resistance can be made from metal. Finally, low-resistance contact pieces with a resistance of in particular less than 0.001 Ω are expedient to avoid local heating. In contrast to contact pieces made of coal, the abrasion of contact pieces made of metal is considerably lower. The metal contact pieces also solve the problem that the contact piece can clamp in the form of a carbon roller on the axis of the pantograph and after a short time a flat surface is ground in, which bridges several turns. This prevents the windings and the entire transformer from burning due to a short circuit.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform sind die Kontaktstücke über eine einfache Leitungsstrecke enthaltend einen definierten Vorwiderstand elektrisch direkt miteinander verbunden. Um jedoch die Stromstärke des über die Kontakte fließenden Stromes begrenzen zu können ist es vorteilhaft, wenn in die Leitungsstrecke Widerstände eingebracht werden, die nicht in unmittelbarer Umgebung der Wicklung angeordnet sind und über die problemlos Wärme abgegeben werden kann.In a particularly advantageous embodiment, the contact pieces are electrically connected directly to one another via a simple line section containing a defined series resistor. However, in order to be able to limit the current strength of the current flowing through the contacts, it is advantageous if in the Line distance resistors are introduced, which are not arranged in the immediate vicinity of the winding and through which heat can be easily dissipated.
Eine weitere erfindungswesentliche Idee, die zu einer Leistungserhöhung bei Stelltransformatoren beträgt, ist folgende: Die Wicklung wird aus einem Draht gewickelt, der im wesentlichen einen rechteckigen Querschnitt hat. Da die Gefahr besteht, dass bei einer solchen Wicklung die parallel liegenden Windungen an der blank gemachten Oberfläche beispielsweise durch den Stromabnehmer kurzschliessen, muss unbedingt ein entsprechend breiter isolierender Zwischenraum in der Form einer Fuge oder eines Spaltes zwischen zwei benachbarten Windungen zumindest im Bereich der blanken Oberfläche vorgesehen werden. Dieser kann nachträglich beispielsweise durch Einfräsen in die Oberfläche eingebracht werden. Es ist aber auch möglich und auch vorteilhaft, den Draht vor dem Wickeln so zu präparieren, dass sich die Fuge automatisch ergibt. Der Draht hat dann an der Kontaktstelle eine definierte Geometrie. Wegen der notwendigen Spalte oder Fuge muss die ansonsten rechteckige Geometrie des Drahtes in gewissem Sinne gebrochen werden, so dass ein „im wesentlichen" rechteckiger Querschnitt entsteht. Wichtig ist, dass die Grundfläche und die Seitenflächen senkrecht zueinander angeordnet sind.Another idea essential to the invention, which is to increase the power of variable transformers, is as follows: The winding is wound from a wire which is essentially rectangular in cross section. Since there is a risk that the parallel windings on the bare surface, for example by the current collector, will short-circuit with such a winding, it is imperative that a correspondingly wider insulating gap in the form of a joint or a gap between two adjacent windings at least in the area of the bare surface be provided. This can subsequently be introduced into the surface, for example by milling. However, it is also possible and also advantageous to prepare the wire before winding so that the joint results automatically. The wire then has a defined geometry at the contact point. Because of the necessary gaps or joints, the otherwise rectangular geometry of the wire has to be broken in a sense, so that an "essentially" rectangular cross section is created. It is important that the base area and the side areas are arranged perpendicular to each other.
Die Vorteile eines Drahtes mit im wesentlichen rechteckigem Querschnitt ergeben sich durch die Vergrößerung des Querschnittes bei gleichem Packungsvolumen im Vergleich zum normalen „runden" Draht. Durch die Vergrößerung des Querschnittes wird der Widerstand und damit die Wärmeentwicklung verringert. So kann von einem Stelltransformator bei gleichem Packungsvolumen und gleicher Windungszahl eine höhere Leistung abgenommen werden, ohne dass es zu einer Überhitzung und damit zu einer Zerstörung des Isolierlackes kommt. Die Temperatur würde sich auf jeden Fall weit unterhalb der für die Isolationsklasse „B" vorgeschriebenen Übertemperatur von 105°C bewegen. Es ist mit einer Leistungssteigerung von bis zu 100% gegenüber den herkömmlichen Stelltransformatoren zu rechnen.The advantages of a wire with an essentially rectangular cross-section result from the enlargement of the cross-section with the same packing volume in comparison to the normal “round” wire. The enlargement of the cross-section reduces the resistance and thus the heat development and the same number of turns, a higher output can be taken without overheating and thus destroying the insulating varnish. The temperature would definitely be well below the overtemperature of 105 ° C prescribed for insulation class "B". A performance increase of up to 100% compared to conventional variable transformers can be expected.
Der „rechteckige" Draht lässt sich nicht nur bei den bislang beschriebenen und mit dem erfindungsgemäßen Stromabnehmer bestückten Stelltransformatoren, sondern generell bei beliebigen Stelltransformatoren einsetzen. Bei einem System mit den herkömmlichen Kohlestromabnehmern würde jedoch ein dickerer Draht insofern keinen Vorteil bπngen, als die Wicklungstemperatur zwar gesenkt werden könnte, die durch den Stromabnehmer erzeugte Temperatur an der Kontaktstelle sich jedoch nicht verringern würde. Der Einsatz des „rechteckigen" Drahtes ist somit insbesondere in Verbindung mit den erfindungsgemäßen Stromabnehmern sinnvoll. Außerdem ist zu bedenken, dass die nur durch eine dünne Lackschicht voneinander getrennten parallel liegenden Windungen aus „eckigem" Draht bei fehlender Fuge auch durch den erfindungsgemäßen Stromabnehmer kurzgeschlossen würden. Eine Bearbeitung oder eine besondere Geometrie des Drahtes zur Erzeugung einer Fuge ist daher zwingend notwendig. Diese eine Vertiefung bildende Fuge, die nur etwas breiter als eine Kontaktzone des Stromabnehmers ist, muss vorgesehen werden.The “rectangular” wire can be used not only in the variable transformers described so far and equipped with the current collector according to the invention, but also generally use with any variable transformers. In a system with the conventional coal current collectors, however, a thicker wire would not benefit in that the winding temperature could be reduced, but the temperature generated by the current collector at the contact point would not decrease. The use of the "rectangular" wire is therefore particularly useful in connection with the pantographs according to the invention. In addition, it should be borne in mind that the parallel turns of "angular" wire, which are only separated from one another by a thin layer of lacquer, would also be short-circuited by the pantographs according to the invention if there was no joint , Machining or a special geometry of the wire to create a joint is therefore imperative. This joint forming a recess, which is only slightly wider than a contact zone of the pantograph, must be provided.
Es gibt verschiedene Ansätze, die Spalte oder Fuge zwischen den Windungen zu realisieren. Auch wenn es wie oben angedeutet möglich wäre, die Spalten oder Fugen nach dem Wickeln auszufräsen, so ist es aus fertigungstechnischer Sicht zu bevorzugen, den Draht vor dem Wickeln so zu präparieren, dass sich die Spalte oder Fuge nach dem Wickeln automatisch ergibt. Dazu ist es denkbar, eine oder zwei Kanten des Drahtes anzuphasen, so dass bei nebeneinanderliegenden Windungen die Phase eine Spalte erzeugt. Dabei wird einfach eine Kante des Drahtes samt Isolierung abgeschnitten. Statt der besonders einfach zu realisierenden Phase, sind auch Ausnehmung oder Einkerbung im material des Drahtes an einer oder beiden zur blanken Oberfläche hin ausgerichteten Kanten möglich. Es ist auch denkbar, einen zunächst „runden" Draht mitsamt der Isolierung eckig zu walzen und an ein oder zwei Kanten eine Ausnehmung auszuwalzen. Die Isolierung wird dann nach dem Wickeln durch Abschleifen entfernt.There are different approaches to realize the gap or joint between the turns. Even if it would be possible, as indicated above, to mill out the gaps or joints after winding, it is preferable from a manufacturing point of view to prepare the wire before winding so that the gap or joint automatically results after winding. For this purpose, it is conceivable to phase one or two edges of the wire so that the phase creates a gap in the case of adjacent turns. An edge of the wire including insulation is simply cut off. Instead of the particularly easy to implement phase, recesses or notches in the material of the wire are also possible on one or both edges oriented towards the bare surface. It is also conceivable to roll an initially "round" wire together with the insulation and to roll out a recess on one or two edges. The insulation is then removed by grinding after winding.
Um eine problemlos gleitende Bewegung des Stromabnehmers auf der Kontaktstrecke zu gewährleisten und um die Isolierung zwischen zwei benachbarten Windungen zu verbessern, ist es vorteilhaft die Spalte oder Fuge mit einem isolierenden Material, insbesondere mit Kunststoff auszugießen.In order to ensure a smooth sliding movement of the pantograph on the contact path and to improve the insulation between two adjacent turns, it is advantageous to cast the gap or joint with an insulating material, in particular with plastic.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren 1 bis 4 dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen: Figur 1 das Schema eines Stelltransformators,Exemplary embodiments of the invention are shown in FIGS. 1 to 4 and are described in more detail below. Show it: 1 shows the diagram of a variable transformer,
Figur 2 einen Detailansicht eines Stromabnehmers auf den Windungen.Figure 2 is a detailed view of a pantograph on the turns.
Figur 3 eine Wicklung mit „eckigem" Draht und3 shows a winding with "angular" wire and
Figur 4 verschiedene Drahtprofile.Figure 4 different wire profiles.
Die Figur 1 zeigt das Schema eines Stelltransformators mit einer Primärwicklung 1 mit N, Windungen und einer Sekundärwicklung 2 mit N2 Windungen, die beide einen gemeinsamen Eisenkern 3 einschließen. Gemäß der Erfindung weist der Stelltransformator, der auch als sogenannter Spartrafo ausgebildet sein kann, einen Stromabnehmer 4 zum gleitenden Verschieben auf einer Kontaktstrecke 5 auf, wobei die Kontaktstrecke 5 von parallel zueinander liegenden und gegeneinander durch Lack 6 (Figur 2) isolierten Windungen 7 aus Kupferlackdraht der Sekundärwicklung 2 gebildet ist. Der Stromabnehmer 4 weist zwei durch einen Isolator 15 voneinander elektrisch getrennte Kontaktstücke 8a und 8b auf, die jeweils mit einer Kontaktzone 9 die Wicklungsoberfläche und damit die Kontaktstrecke 5 kontaktieren. Die Breite einer Kontaktzone 9 ist so bemessen, dass sie die Oberfläche 10 jeweils nur einer abisolierten Windung 7 kontaktiert. Die einzelnen Windungen 7 liegen somit auf der gemeinsamen Wicklungsoberfläche und sind durch den isolierenden Zwischenraum voneinander getrennt.FIG. 1 shows the diagram of a variable transformer with a primary winding 1 with N, turns and a secondary winding 2 with N 2 turns, both of which include a common iron core 3. According to the invention, the variable transformer, which can also be embodied as a so-called economy transformer, has a current collector 4 for sliding displacement on a contact path 5, the contact path 5 being made of coils 7 made of enamelled copper wire which are parallel to one another and insulated from one another by lacquer 6 (FIG. 2) the secondary winding 2 is formed. The current collector 4 has two contact pieces 8a and 8b, which are electrically separated from one another by an insulator 15 and each contact the winding surface and thus the contact path 5 with a contact zone 9. The width of a contact zone 9 is dimensioned such that it contacts the surface 10 of only one stripped winding 7. The individual turns 7 thus lie on the common winding surface and are separated from one another by the insulating intermediate space.
Der Stromabnehmer 4 ist über die Kontaktstrecke 5 verschieblich, wobei zur Vermeidung eines Kurzschlusses zwischen zwei benachbarten Windungen 7 die Breite einer Kontaktzone 9 eines Kontaktstückes 8a und 8b kleiner ist als die Breite eines Zwischenraumes 11 und wobei der Zwischenraum 11 mit der gemeinsamen Kontaktfläche, die von beiden Kontaktzonen der Kontaktstücke 8a und 8b ausgebildet wird, überbrückt wird, wie in Figur 2 gezeigt ist. Die Breite einer Kontaktzone 9 ist so bemessen, dass der Stromabnehmer beim Überstreichen der Kontaktstrecke 5 immer mit mindestens einer von beiden Kontaktzonen 9 eine Windung 7 kontaktiert. Wie aus Figur 2 ersichtlich, ist das Niveau des im Zwischenraum 11 befindlichen Isolators, der hier von dem Lack 6 gebildet ist, unterhalb oder gleich dem Niveaus der Wicklungsoberfläche. Die Kontaktstücke 8 sind über eine Leitungsstrecke 12 elektrisch miteinander verbunden, wobei die Leitungsstrecke 12 durch Zwischenschaltung zweier Widerstandselemente 13 einen definierten Widerstand aufweist. Die Last wird am Knoten 14 entnommen.The current collector 4 is displaceable over the contact path 5, the width of a contact zone 9 of a contact piece 8a and 8b being smaller than the width of an intermediate space 11 to avoid a short circuit between two adjacent windings 7, and the intermediate space 11 having the common contact area which of is formed in both contact zones of the contact pieces 8a and 8b, is bridged, as shown in FIG. The width of a contact zone 9 is dimensioned such that the pantograph always contacts a winding 7 with at least one of the two contact zones 9 when it scans the contact path 5. As can be seen from FIG. 2, the level of the insulator in the intermediate space 11, which is formed here by the lacquer 6, is below or equal to the level of the winding surface. The contact pieces 8 are electrically connected to one another via a line section 12, the line section 12 having a defined resistance due to the interposition of two resistance elements 13. The load is removed at node 14.
Figur 3 zeigt drei Windungen einer Wicklung die mit „rechteckigem" Draht gewickelt ist. Die einzelnen Windungen 16 sind anstoßend parallel nebeneinander angeordnet, wobei die Isolierung 17 die Windungen 16 jeweils trennt. Die obere Kante 18 einer Windung, also des Drahtes, ist angephast, wobei die Phase den Draht und die Isolierung durchschneidet. Die Phasen bilden im Querschnitt dreieckige Spalten zwischen zwei benachbarten Windungen 16. Die Spalten sind mit Kunststoff 19 aufgefüllt. Die blanken Oberflächen der Windungen liegen auf einer gemeinsamen Kontaktfläche 20.FIG. 3 shows three turns of a winding which is wound with “rectangular” wire. The individual turns 16 are arranged adjacent to one another in abutting manner, the insulation 17 separating the turns 16 in each case. The upper edge 18 of a turn, that is to say of the wire, is chamfered, The phases cut through the wire and the insulation. The cross-sections of the phases form triangular gaps between two adjacent turns 16. The gaps are filled with plastic 19. The bare surfaces of the turns lie on a common contact surface 20.
Figur 4 zeigt noch drei Varianten von Drahtquerschnitten, wobei die Variante a) eine Ausnehmung 21 aufweist, die bei nebeneinander angeordneten Windungen ebenfalls Spalten wie unter Figur 3 ausbilden. Bei der Variante b) ist die obere Fläche des Drahtes abgerundet, so dass bei nebeneinander angeordneten Windungen symmetrische Spalten entstehen. Die Variante c) ist gleichfalls symmetrisch und weist zwei Ausnehmungen 21 auf. Eine derartige Variante kann auch durch einen Walzvorgang hergestellt werden, wobei die Isolierung nachträglich abgeschliffen wird. FIG. 4 shows three variants of wire cross-sections, variant a) having a recess 21 which, when the windings are arranged next to one another, also form gaps as in FIG. 3. In variant b), the upper surface of the wire is rounded, so that symmetrical gaps are formed when the windings are arranged next to one another. The variant c) is also symmetrical and has two recesses 21. Such a variant can also be produced by a rolling process, the insulation being subsequently ground off.

Claims
AnsprücheExpectations
Stromabnehmer (4), insbesondere eines Stelltransformators, zum gleitenden Verschieben auf einer Kontaktstrecke (5), die gebildet ist von zumindest teilweise abisolierten Segmenten, insbesondere Windungen (7) einer Wicklung (2), wobei der Stromabnehmer Current collector (4), in particular of a variable transformer, for sliding movement on a contact path (5), which is formed by at least partially stripped segments, in particular turns (7) of a winding (2), the current collector
(4) zwei elektrisch getrennte Kontaktstücke (8) aufweist, die jeweils mit einer Kontaktzone (9) die Kontaktstrecke (5) kontaktieren, wobei eine Kontaktzone (9) so bemessen ist, daß sie die Oberfläche jeweils nur eines abisolierten Segmentes (7) kontaktiert, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kontaktstücke (8) starr miteinander gekoppelt sind und daß die beiden Kontaktzonen (9) auf einer gemeinsamen Kontaktfläche liegen, wobei mit der Kontakfläche der Zwischenraum (11) zwischen zwei benachbarten Segmenten (7) überbrückbar ist.(4) has two electrically separated contact pieces (8), each of which contacts the contact path (5) with a contact zone (9), one contact zone (9) being dimensioned such that it contacts the surface of only one stripped segment (7). , characterized in that the two contact pieces (8) are rigidly coupled to one another and that the two contact zones (9) lie on a common contact surface, the gap (11) between two adjacent segments (7) being able to be bridged with the contact surface.
Stromabnehmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktzonen (9) jeweils plan sind und in einer gemeinsamen Kontaktebene liegen.Current collector according to claim 1, characterized in that the contact zones (9) are each flat and lie in a common contact plane.
Stromabnehmer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktstücke (8) zurCurrent collector according to claim 1 or 2, characterized in that the contact pieces (8) for
Vermeidung einer Erwärmung niederohmig ausgebildet sind und einenTo avoid heating, they are designed with low resistance and one
Widerstand von weniger als 0.01 Ω und insbesondere weniger als 0.001 Ω aufweisen.Have a resistance of less than 0.01 Ω and in particular less than 0.001 Ω.
Stromabnehmer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktstücke (8) gleichartig sind und unter Vermittlung eines Isolators (15) in Verschieberichtung hintereinander angeordnet sind. Current collector according to one of the preceding claims, characterized in that the contact pieces (8) are similar and are arranged one behind the other in the direction of displacement using an insulator (15).
5. Stromabnehmer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktstücke (8) hintereinander und seitlich versetzt zueinander angeordnet sind, wobei sie sich insbesondere in einer im Vergleich zu der Abmessung eines Kontaktstückes kleinen Zone überlappen.5. Current collector according to one of the preceding claims, characterized in that the contact pieces (8) are arranged one behind the other and laterally offset from one another, whereby they overlap in particular in a small zone compared to the dimension of a contact piece.
6. Stromabnehmer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktstücke (8) jeweils einstückig aus Metall, insbesondere aus Messing oder Bronze, gefertigt sind.6. Current collector according to one of the preceding claims, characterized in that the contact pieces (8) are each made in one piece from metal, in particular from brass or bronze.
7. Stromabnehmer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktstücke (8) über eine Leitungsstrecke (12) elektrisch miteinander verbunden sind, wobei die Leitungsstrecke insbesondere durch Zwischenschaltung eines Widerstandselementes (13) einen definierten Widerstand aufweist.7. Current collector according to one of the preceding claims, characterized in that the contact pieces (8) are electrically connected to one another via a line route (12), the line route having a defined resistance, in particular through the interposition of a resistance element (13).
8. Stelltransformator mit einem Stromabnehmer (4) nach einem der vorherigen Ansprüche und mit einer Kontaktstrecke (5), die durch blank machen der Oberflächen von parallel zueinander liegenden und dabei gegeneinander isolierten Windungen (7) einer Wicklung gebildet ist, wobei die Oberfllächen der einzelnen Windungen (7) auf einer gemeinsamen Wicklungsoberfläche liegen und durch einen isolierenden Zwischenraum (11 ) voneinander getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromabnehmer (4) über die Kontaktstrecke (5) verschieblich ist, wobei zur Vermeidung eines Kurzschlusses zwischen zwei benachbarten Windungen (7) die Breite einer Kontaktzone (9) eines Kontaktstückes (8) des Stromabnehmers (4) kleiner ist als die Breite eines Zwischenraumes (11) und wobei der Zwischenraum (11 ) mit der gemeinsamen Kontaktfläche des Stromabnehmers (4) überbrückbar ist.8. Variable transformer with a current collector (4) according to one of the preceding claims and with a contact path (5), which is formed by brightening the surfaces of parallel and mutually insulated turns (7) of a winding, the surfaces of each Windings (7) lie on a common winding surface and are separated from one another by an insulating space (11), characterized in that the current collector (4) is displaceable over the contact path (5), in order to avoid a short circuit between two adjacent windings (7 ) the width of a contact zone (9) of a contact piece (8) of the current collector (4) is smaller than the width of a gap (11) and the gap (11) can be bridged with the common contact surface of the current collector (4).
9. Stelltransformator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromabnehmer (4) beim Überstreichen der Kontaktstrecke (5) immer mit mindestens einer Kontaktzone (9) eine Windung (7) kontaktiert. 9. Variable transformer according to claim 8, characterized in that the current collector (4) always contacts a turn (7) with at least one contact zone (9) when sweeping over the contact path (5).
10. Stelltransformator nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Niveau eines im Zwischenraum befindlichen Isolators (6) unter des Niveaus der Wicklungsoberfläche liegt.10. Variable transformer according to claim 8 or 9, characterized in that the level of an insulator (6) located in the gap is below the level of the winding surface.
11. Stelltransformator, insbesondere Stelltransformator nach einem der Ansprüche 8 bis 10, mit einer Kontaktstrecke (5), die durch blank machen der Oberflächen von parallel zueinander liegenden und dabei gegeneinander isolierten Windungen (7) einer Wicklung gebildet ist, wobei die Oberfllächen der einzelnen Windungen (7) auf einer gemeinsamen Wicklungsoberfläche liegen und durch einen isolierenden Zwischenraum (11 ) voneinander getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklung aus Draht mit im wesentlichen rechteckigem Querschnitt gewickelt ist und dass ein isolierender Zwischenraum von einer parallel zwischen den Windungen (16) verlaufenden Spalte oder Fuge gebildet ist, die sich in ihrer Länge zumindest über die Breite der blank gemachten Wicklungsoberfläche erstreckt.11. Variable transformer, in particular variable transformer according to one of claims 8 to 10, with a contact path (5), which is formed by brightening the surfaces of parallel and mutually insulated turns (7) of a winding, the surfaces of the individual turns (7) lie on a common winding surface and are separated from one another by an insulating space (11), characterized in that the winding is wound from wire with a substantially rectangular cross-section and that an insulating space runs parallel between the turns (16). Gap or joint is formed, the length of which extends at least over the width of the bare winding surface.
12. Stelltransformator nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Spalte oder Fuge gebildet ist von einer Phase an einer zur blanken Oberfläche (20) gerichteten Kanten (18) des Drahtes.12. Variable transformer according to claim 11, characterized in that the gap or joint is formed by a phase on an edge (18) of the wire facing the bare surface (20).
13. Stelltransformator nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Spalte oder Fuge gebildet ist von einer entlang des Drahtes verlaufenden Ausnehmung oder Einkerbung an einer zur blanken Oberfläche (20) liegenden Kanten (18).13. Variable transformer according to claim 11, characterized in that the gap or joint is formed by a recess or notch running along the wire on an edge (18) lying on the bare surface (20).
14. Stelltransformator nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kante (18) des Drahtes vor dem Wickeln angephast, abgetragen oder eingekerbt ist.14. Variable transformer according to one of claims 12 or 13, characterized in that an edge (18) of the wire is chamfered, removed or notched before winding.
15. Stelltransformator nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Spalte oder Fuge nach dem Wickeln ausgefräst ist. 15. Variable transformer according to claim 11, characterized in that the gap or joint is milled out after winding.
6. Stelltransformator nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Spalte oder Fuge insbesondere mit einer Kunststoff masse (19) ausgegossen ist. 6. Variable transformer according to one of claims 11 to 15, characterized in that the gap or joint is filled in particular with a plastic mass (19).
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2659912A2 (en) 2007-07-17 2013-11-06 Novartis AG Conjugate purification

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104036930B (en) * 2014-05-29 2016-12-07 电子科技大学 Magnetic integrated attachment magnetic shield power inductor

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2009013A (en) * 1934-06-01 1935-07-23 Gen Radio Co Alternating-current apparatus
FR812761A (en) * 1935-10-30 1937-05-18 Device for regulating the electromotive force produced in the circuit of a variable ratio autotransformer
GB479552A (en) * 1936-01-20 1938-02-08 Adrien De Backer Improvements in current collectors for transformers and like apparatus
DE1281024B (en) * 1964-06-26 1969-03-27 Siemens Ag Control winding with current pickup device for transformers
US3478290A (en) * 1967-11-16 1969-11-11 Gen Electric Adjustable sliding brush transformer and method of producing a brush track therefor
US4189672A (en) * 1978-03-27 1980-02-19 Peschel Stanley G Variable transformer method and apparatus for preventing short-circuit current flow

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3025452A (en) * 1958-02-06 1962-03-13 Standard Electrical Products C Electrical apparatus

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2009013A (en) * 1934-06-01 1935-07-23 Gen Radio Co Alternating-current apparatus
FR812761A (en) * 1935-10-30 1937-05-18 Device for regulating the electromotive force produced in the circuit of a variable ratio autotransformer
GB479552A (en) * 1936-01-20 1938-02-08 Adrien De Backer Improvements in current collectors for transformers and like apparatus
DE1281024B (en) * 1964-06-26 1969-03-27 Siemens Ag Control winding with current pickup device for transformers
US3478290A (en) * 1967-11-16 1969-11-11 Gen Electric Adjustable sliding brush transformer and method of producing a brush track therefor
US4189672A (en) * 1978-03-27 1980-02-19 Peschel Stanley G Variable transformer method and apparatus for preventing short-circuit current flow

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2659912A2 (en) 2007-07-17 2013-11-06 Novartis AG Conjugate purification

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