WO2017121570A1 - Vertikale wicklungsanordnung - Google Patents

Vertikale wicklungsanordnung Download PDF

Info

Publication number
WO2017121570A1
WO2017121570A1 PCT/EP2016/081125 EP2016081125W WO2017121570A1 WO 2017121570 A1 WO2017121570 A1 WO 2017121570A1 EP 2016081125 W EP2016081125 W EP 2016081125W WO 2017121570 A1 WO2017121570 A1 WO 2017121570A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
winding
arrangement
sections
layers
extends
Prior art date
Application number
PCT/EP2016/081125
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Richard Sille
Tim-Felix Mai
Steffen Weinert
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Priority to BR112018014220-4A priority Critical patent/BR112018014220A2/pt
Priority to RU2018122215A priority patent/RU2698472C1/ru
Priority to CN201680079551.9A priority patent/CN108496230A/zh
Priority to US16/069,992 priority patent/US20190035532A1/en
Priority to EP16819495.9A priority patent/EP3378075A1/de
Publication of WO2017121570A1 publication Critical patent/WO2017121570A1/de

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/32—Insulating of coils, windings, or parts thereof
    • H01F27/323—Insulation between winding turns, between winding layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/32—Insulating of coils, windings, or parts thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/32—Insulating of coils, windings, or parts thereof
    • H01F27/324—Insulation between coil and core, between different winding sections, around the coil; Other insulation structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/32—Insulating of coils, windings, or parts thereof
    • H01F27/327—Encapsulating or impregnating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/04—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing coils
    • H01F41/06—Coil winding
    • H01F41/061—Winding flat conductive wires or sheets
    • H01F41/063—Winding flat conductive wires or sheets with insulation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/04—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing coils
    • H01F41/12—Insulating of windings
    • H01F41/122—Insulating between turns or between winding layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/04—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing coils
    • H01F41/12—Insulating of windings
    • H01F41/125—Other insulating structures; Insulating between coil and core, between different winding sections, around the coil
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/04—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing coils
    • H01F41/12—Insulating of windings
    • H01F41/127—Encapsulating or impregnating

Definitions

  • the object of the invention is to provide a winding arrangement of the type mentioned, which has a high voltage strength and in which the winding sections are arranged at a small distance from each other.

Abstract

Um eine Wicklungsanordnung (8) mit einer Anzahl von in axialer Richtung übereinander angeordneten Wicklungsabschnitten (2a... 2n), die unter Ausbildung einer Reihenschaltung elektrisch miteinander verbunden sind, und Haltemitteln zum Halten der Wicklungsabschnitte mit Abstand zueinander bereitzustellen, die die hohe Spannungsfestigkeit aufweist und bei der die Scheibenwicklung mit geringem Abstand miteinander verbunden sind, wird vorgeschlagen, dass die Haltemittel wenigstens ein Halteelement (9a, 9b) aufweisen, das sich in wenigstens zwei nebeneinander angeordnete Wicklungsabschnitte (2a... 2n) hinein erstreckt, wobei das besagte Halteelement (9a, 9b) fest mit den Wicklungsabschnitten (2a... 2n) verbunden ist, in die hinein es sich erstreckt.

Description

Beschreibung
Vertikale Wicklungsanordnung Die Erfindung betrifft eine Wicklungsanordnung mit einer Anzahl von in axialer Richtung hintereinander angeordneten Wicklungsabschnitten, die unter Ausbildung einer Reihenschaltung elektrisch miteinander verbunden sind, und Haltemitteln zum Halten der Wicklungsabschnitte mit Abstand zueinander.
Eine solche Wicklungsanordnung ist aus der ständigen Praxis bekannt. So ist in der hier beigefügten Figur 1 eine Wicklungsanordnung gemäß dem Stand der Technik gezeigt, bevor diese mit einem Gießharz vergossen oder mit anderem Worten in diesen eingebettet wird. Es ist erkennbar, dass die Wick¬ lungsanordnung 1 aus vertikal übereinander gestapelten Wicklungsabschnitten 2a, 2b,..., 2n besteht, wobei die Wicklungsab¬ schnitte 2a, 2b,..., 2n elektrisch miteinander verbunden sind, so dass eine Reihenschaltung ausgebildet ist. Die Wicklungs- abschnitte 2a ... 2n bestehen aus übereinander gewickelten
Wicklungslagen, wobei jeder Wicklungsabschnitt 2a ... 2n durch das Aufwickeln der Wicklungslagen in radialer Richtung vergrößert wird. Solche Wicklungsabschnitte werden in der Praxis üblicherweise als Scheibenwicklungen 2a, 2n bezeichnet. Um die Scheibenwicklungen 2a, 2n übereinander mit einem gewissen Abstand zueinander zu stapeln, der aufgrund der geforderten Spannungsfestigkeit der Wicklungsanordnung einzuhalten ist, sind Halteklötze 3 vorgesehen, die als Haltemittel zwi¬ schen die Scheibenwicklungen 2a, 2n eingebracht sind. Ei- nem solchen klotzförmigen Haltemittel haftet der Nachteil an, dass es die Isolierung zwischen den Scheibenwicklungen
2a,..., 2n großflächig überbrückt. Darüber hinaus wird der Überstand der isolierenden Folien platt gedrückt, die ggf. als Leiterisolation in die Wicklungsabschnitte eingewickelt sind. Dies verschlechtert ebenfalls die spätere FeststoffIsolie¬ rung . Figur 2 zeigt schematisch die Wicklungsanordnung 1 gemäß Figur 1, wobei diese in eine feste Wicklungsisolierung 4 aus einem Wicklungsisolierstoff eingebettet ist. Die Wicklungsan¬ ordnung 1 bildet eine Oberspannungswicklung aus, von der le- diglich die rechte Seite im Schnitt gezeigt ist. Es ist er¬ kennbar, das die Oberspannungswicklung eine Unterspannungswicklung 5 umgibt, die wiederum um einen Schenkel 6 eines Eisenkerns umschließt. Die Unterspannungswicklung 5 sowie die eine Oberspannungswicklung ausbildende Wicklungsanordnung 1 sind Teil eines Transformators, der in Figur 2 schematisch als Stand der Technik verdeutlicht ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Wicklungsanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine hohe Spannungs- festigkeit aufweist und bei der die Wicklungsabschnitte mit geringem Abstand zueinander angeordnet sind.
Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, dass die Haltemit¬ tel wenigstens ein Halteelement aufweisen, das sich in we- nigstens zwei nebeneinander angeordnete Wicklungsabschnitte hinein erstreckt, wobei das besagte Halteelement fest mit den Wicklungsabschnitten verbunden ist, in die hinein es sich erstreckt . Erfindungsgemäß ist ein Halteelement vorgesehen, das sich in die Wicklungsabschnitte hinein erstreckt und mit diesen flä¬ chig verbunden ist. Im Rahmen der Erfindung sind klotzförmige Halteelemente vermieden, die eine spätere durch Vergießen aufgebrachte Isolierung zwischen den Wicklungsabschnitten überbrücken könnten. Darüber hinaus ist ein Plattdrücken einer Folienisolation ausgeschlossen. Erfindungsgemäß können die Halteelemente beim Wickeln der Wicklungsabschnitte zwi¬ schen die gegeneinander isolierten elektrischen Leiter der Wicklungslagen eingelegt werden. Auf diese Weise erstrecken sie sich zwischen zwei aufeinander liegenden Wicklungslagen und können so mit diesen flächig verbunden werden. Vorteilhafterweise ist jeder Wicklungsabschnitt mit wenigs¬ tens einem Halteelement verbunden. Gemäß dieser vorteilhaften Weiterentwicklung sind alle Wicklungsabschnitte der Wick¬ lungsanordnung über Halteelemente miteinander verbunden. Die gesamte Wicklungsanordnung ist mit anderen Worten ausschließlich über die erfindungsgemäßen Halteelemente miteinander verbunden .
Zweckmäßigerweise ist jedes Halteelement als flacher Einlege- streifen ausgebildet. Ein flacher Einlegestreifen kann bequem zwischen die Wicklungslagen beim Wickeln der Wicklungsabschnitte eingelegt werden.
Der Einlegestreifen erstreckt sich beispielsweise lediglich in zwei nebeneinander angeordnete Wicklungsabschnitte. Abwei¬ chend hiervon ist der Einlegestreifen so lang ausgebildet, dass er sich einstückig durch alle Wicklungsabschnitte der Reihenschaltung hindurch erstreckt. Ein flacher Einlegestreifen weist den Vorteil auf, dass dieser sich über eine große Fläche an die Wicklungsabschnitte anlegt, in diese hinein sich der Einlegestreifen erstreckt.
Zweckmäßigerweise weist jeder Wicklungsabschnitt übereinander gewickelte Wicklungslagen auf, wobei die Wicklungslagen ge- geneinander isoliert sind und einen elektrischen Leiter aufweisen. Der elektrische Leiter ist beispielsweise ein band¬ förmiger flächiger Metallleiter, wobei zwischen den Metallleitern isolierende Folien eingewickelt werden, die die not¬ wendige elektrische Isolierung zwischen den elektrischen Lei- tern bereitstellen. Abweichend hiervon weist der elektrische Leiter einen isolierenden Lack auf.
Gemäß einer diesbezüglich zweckmäßigen Weiterentwicklung erstreckt sich jedes Halteelement zwischen aufeinander gewi- ekelte Wicklungslagen und ist mit zumindest einer von diesen Wicklungslage fest verbunden. Vorteilhafterweise ist jedes Halteelement mit beiden Wicklungslagen fest verbunden zwischen die es sich erstreckt. Gemäß einer diesbezüglich zweckmäßigen Weiterentwicklung sind die Halteelemente paarweise angeordnet und erstrecken sich mit radialem Abstand zwischen den Wicklungsabschnitten. Mit anderen Worten erstrecken sich die beiden Halteelemente eines Paares in radialer Richtung nebeneinander als Doppelhalte- rung .
Zweckmäßigerweise sind zur weiteren Stabilisierung eines Wicklungsabschnittes Wicklungslagen zumindest teilweise fest miteinander verbunden. Die Verbindung der Wicklungslagen miteinander erfolgt zweckmäßigerweise durch ein ausgehärtetes Harz. Dieses Harz kann beispielsweise zwischen die Wicklungs¬ lagen eingebracht werden. Das Harz kann auch als Komponente eines Prepregs eingebracht werden, wobei das Harz im B-
Zustand vorliegt. Das Prepreg weist dann bei Raumtemperatur Klebeeigenschaften auf, so dass die Wicklungslagen bereits beim Wickeln miteinander verknüpft sind. Durch eine Vorerwärmung der gesamten Wicklungsanordnung härtet das Prepreg aus, so dass anschließend eine stabile Verbindung zwischen den
Wicklungslagen bereitgestellt ist. Diese zusätzliche Stabili¬ sierung erhöht die mechanische Festigkeit der Wicklungsanord¬ nung und vereinfacht das sich anschließende Vergießen der Reihenschaltung mit Harz. Der Begriff „Prepreg" kommt aus dem Englischen und ist eine Kurzform für „pre-impregnated
fibres", ein Ausdruck der ins Deutsche mit „vorimprägnierte Fasern" übersetzt werden könnte. Der Begriff Prepreg wird hier für ein Fasergebilde verwendet, das mit einem nicht vollständig ausgehärteten Harz imprägniert ist.
Zweckmäßigerweise ist jedes Halteelement aus einem mit Harz und insbesondere Epoxidharz imprägnierten Glasfasergewebe ge¬ bildet. Bei einer diesbezüglich vorteilhaften Weiterentwicklung ist der thermische Ausdehnungskoeffizient des Halteele- mentes an den Ausdehnungskoeffizienten der späteren Harzisolierung für die gesamte Wicklungsanordnung angepasst. Zweckmäßigerweise ist jedes Halteelement mit den Wicklungsab¬ schnitten verklebt, in die hinein es sich erstreckt. Das Ver¬ kleben der Halteelemente mit den Wicklungsabschnitten erfolgt wieder durch ein zweckmäßigerweise nicht vollständig ausge- härtetes Prepreg. Durch das Einbringen von Wärme härtet das Prepreg aus, so dass die Verbindung zwischen Halteelement und jeweiligen Wicklungsabschnitten verstärkt wird.
Zweckmäßigerweise ist jeder Wicklungsabschnitt eine scheiben- förmig ausgestaltete Scheibenwicklung. Scheibenwicklungen sind kranzförmig ausgebildet. Die Wicklungslagen einer Scheibenwicklung erstrecken sich ausschließlich in einer gemeinsamen horizontalen Lagen oder Schicht. Beim Wickeln vergrößert jede Wicklungslage die Scheibenwicklung ausschließlich in axialer Richtung.
Die Wicklungsabschnitte sind beispielsweise durch einen ein¬ zigen Leiter gebildet, der durchgängig gewickelt ist. Wie bereits weiter oben ausgeführt wurde, ist es zweckmäßig, dass die Wicklungsabschnitte zumindest teilweise in eine Wicklungsisolierung eingebettet werden, die aus einem festen Wicklungsisolierstoff besteht. Ein solcher fester Wicklungs¬ isolierstoff ist beispielsweise ein dem Fachmann bestens be- kanntes Epoxidharz. Eine solche durch einen Festkörper isolierte Wicklungsanordnung wird auch als Gießharzwicklung bezeichnet .
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist wenigs- tens ein Fußelement vorgesehen, das mit einem der Wicklungs¬ abschnitte verbunden und zum Tragen der gesamten Wicklungsanordnung eingerichtet ist. Dabei weist zweckmäßigerweise jedes Fußelement einen Fußisolierabschnitt auf, der aus einem elektrisch isolierenden festen Isolierstoff besteht. Der End- bereich des Fußelementes wird auf einem Bauteil abgestellt, wobei der Fußisolierabschnitt die notwendige elektrische Iso¬ lierung bereitstellt. Die Wicklungsabschnitte liegen bei Be¬ trieb auf einem Hochspannungspotential. Das Fußelement ermög- licht einen stehenden Verguss der in Reihe geschalteten Wicklungsabschnitte und somit das Ausbilden einer starken dicken inneren Wandung der festen Wicklungsisolierung. Auf diese Weise kann die erfindungsgemäße Wicklungsanordnung bei glei- eher Dimensionierung für höhere Spannungen ausgesetzt werden.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Herstellen einer Wicklungsanordnung, bei dem Wicklungsabschnitte gewickelt werden, die Wicklungslagen aus voneinander isolierten elektrischen Leitern aufweisen, wenigstens ein Halteelement beim Wickeln zwischen die Wicklungslagen eingebracht wird, so dass es zwischen wenigstens zwei Wicklungsabschnitten erstreckt, die Wicklungsanordnung stehend mit einem Isolierstoff vergossen und zum Aushärten des Isolierstoffes erwärmt wird.
Zweckmäßigerweise wird die Wicklungsanordnung nach dem Einbringen der Halteelemente vorgewärmt, so dass sie jedes Hal¬ teelement mit den Wicklungsabschnitten verbindet, in die hin- ein es sich erstreckt. Durch das Vorwärmen der Wicklungsanordnung kann nicht nur jedes Halteelement mit den jeweiligen Wicklungsabschnitten verbunden werden. Darüber hinaus ist bei den vorteilhaften Varianten der Erfindung auch eine Verbindung eines Prepregs zwischen Wicklungslagen der Scheibenwick- lungen ermöglicht.
Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfin¬ dung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung unter Bezug auf die Figuren der Zeichnung, wobei gleiche Bezugszeichen auf gleich wirkende Bauteile verweisen und wobei
Figur 1 eine Wicklungsanordnung gemäß dem Stand der Technik vor dem Vergießen,
Figur 2 schematisch Schnitt durch einen Gießharztransformator mit einer Wicklungsanordnung gemäß Figur 1 nach dem Vergießen, Figur 3 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Wicklungsanordnung nach dem Vergießen und Figur 4 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch verdeutlichen.
Die Figuren 1 und 2 zeigen eine Wicklungsanordnung 1 gemäß dem Stand der Technik vor beziehungsweise nach dem Vergießen und wurden bereits weiter oben beschrieben.
Figur 3 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel mit einem Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Transformators 7 mit einem Schenkel 6 eines Eisenkerns sowie einer Unterspannungs- wicklung 5 und einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemä¬ ßen Wicklungsanordnung 8, die hier als Oberspannungswicklung dient. Es ist erkennbar, dass sich zwischen den Scheibenwicklungen 2a, 2b, 2n Haltemittel 9a und 9b erstrecken. Die Haltemittel 9a und 9b sind jeweils als flacher Einlegestrei- fen ausgebildet und erstrecken sich jeweils einstückig durch alle Scheibenwicklungen 2a, 2b, 2n der Wicklungsanordnung 8 hindurch. Ferner sind in Figur 3 die Wicklungslagen 10 eines jeden Wicklungsabschnittes 2a, 2b, 2n erkennbar. Die Wicklungslagen 10 sind in dem in Figur 3 gezeigten Ausfüh- rungsbeispiel von einer inneren Seite, die dem Schenkel 6 zu¬ gewandt ist in radialer Richtung 11 nach außen gewickelt. Mit zunehmender Anzahl der Wicklungslagen 10 vergrößert sich daher ein jeder Wicklungsabschnitt 2a,..., 2n von innen nach außen. Die Haltemittel 9a und 9b erstrecken sich zwischen den Wicklungslagen und sind mit diesen fest verbunden, so dass die Wicklungsabschnitte 2a,..., 2n von den Haltemitteln 9a und 9b mit Abstand zueinander gehalten sind. Aus diesem Grunde ist es möglich, den Wicklungsisolierstoff ohne einen Wick¬ lungsträger frei stehend in flüssiger Form mit den Wicklungs- abschnitten 2a, 2b, 2n zu vergießen und anschließend durch Erwärmen den Wicklungsisolierstoff vollständig auszuhärten. Auf diese Weise ist eine Wicklungsanordnung 8 bereitgestellt, die kostengünstig ist, wobei der Wicklungsisolator 4 eine frei wählbare innere Wandstärke von 1 mm bis 50 mm aufweisen kann. Aus Figur 3 ist ferner erkennbar, dass sich die Wicklungslagen 10 kranzförmig in einer horizontalen Schicht erstrecken, so dass die Wicklungsabschnitte 2a,..., 2n sogenannte Scheibenwicklungen ausbilden. Die Scheibenwicklungen 2a,..., 2n sind umfänglich geschlossen, wobei sich im Inneren einer jeden Scheibenwicklung der Schenkel 6 zusammen mit der Unterspannungswicklung 5 erstreckt. Figur 4 zeigt das Einwickeln eines Halteelements 9a in die Wicklungsabschnitte 2a,...,2n. Es ist erkennbar, dass ein me¬ tallischer Bandleiter 12 beispielsweise aus Aluminium zusammen mit einer Isolierfolie 13 auf eine bereits ausgewickelte Wicklungslage 10 gewickelt wird. Dabei wird zunächst der Ein- legestreifen 9a als Haltemittel eingelegt. Der Einlegestrei¬ fen 9a besteht aus einem Glasfaser-Prepreg . Das Prepreg des Einlegestreifens 9a ist nicht vollständig ausgehärtet. Das so eingewickelte Halteelement 9a wird, nachdem das Halteelement 9b in einer späteren Wicklungslage eingewickelt wurde, vorge- wärmt, so dass sich zwischen den jeweiligen Wicklungsab¬ schnitten oder Scheibenwicklungen 2a,...2n und den Prepregs 9a, 9b eine feste Verbindung einstellt. Anschließend kann der Wicklungsträger entfernt werden, wobei die Halteelemente 9a und 9b die Scheibenwicklungen 2a,..., 2n - ohne Wicklungsisola- tion 4 - mit Abstand zueinander halten. Auf klotzförmige Ab¬ standshalter gemäß dem Stand der Technik kann verzichtet werden .
In Figur 4 ist ferner erkennbar, dass auf der Isolierfolie 13 rautenförmige Bereiche ausgebildet sind. In diesen rautenför¬ migen Bereichen ist die Isolierfolie 13 mit einem punkförmig aufgebrachten Harz 14 im so genannten B-Zustand als Lagenverbindungsmittel beidseitig imprägniert. Ein solches Harz im B- Zustand, das auch in Gestalt eines Prepregs eingebracht wer- den kann, weist Klebeeigenschaften auf. Wie das Prepreg der Halteelemente 20a und 20b härtet auch das Harz des Lagenver¬ bindungsmittels 14 beidseitig aus, so dass die aufeinander gewickelten Lagen mechanisch fest miteinander verbunden sind. Auf diese Weise ist ein fester Verbund der Wicklungsabschnit¬ te 2a,...,2n bereitgestellt, so dass der Wicklungsträger 15 insbesondere nach dem Vorwärmen der Prepregs entfernt und die Wicklungsanordnung stehend mit dem flüssigen Wicklungsisolierstoff vergossen werden kann. Weitere Vorteile werden erzielt, wenn der Wicklungsabschnitt 2a mit figürlich nicht dargestellten Fußelementen ausgerüstet wird, auf denen die Wicklungsabschnitte 2a,..., 2n als Stapel abgestellt werden kön- nen.

Claims

Patentansprüche
1. Wicklungsanordnung (8) mit
- einer Anzahl von in axialer Richtung übereinander angeord- neten Wicklungsabschnitten (2a ... 2n) , die unter Ausbildung einer Reihenschaltung elektrisch miteinander verbunden sind, und
- Haltemitteln zum Halten der Wicklungsabschnitte mit Abstand zueinander,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Haltemittel wenigstens ein Halteelement (9a) aufweisen, das sich in wenigstens zwei nebeneinander angeordnete Wick¬ lungsabschnitte (2a ... 2n) hinein erstreckt, wobei das besagte Halteelement (9a) fest mit den Wicklungsabschnitten (2a ... 2n) verbunden ist, in die hinein es sich erstreckt.
2. Wicklungsanordnung (8) nach Anspruch 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
jeder Wicklungsabschnitt mit wenigstens einem Halteelement verbunden ist.
3. Wicklungsanordnung (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
jedes Halteelement als flacher Einlegestreifen (9a, 9b) aus¬ gebildet ist.
4. Wicklungsanordnung (8) nach Anspruch einem der vorhergehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
jeder Wicklungsabschnitt (2a ... 2n) übereinander gewickelte Wicklungslagen (10) aufweist, wobei die Wicklungslagen (10) gegeneinander isoliert sind und einen elektrischen Leiter aufweisen .
5. Wicklungsanordnung (8) nach Anspruch 4,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass jedes Halteelement (9a, 9b) sich zwischen aufeinander gewickelte Wicklungslagen (10) erstreckt und mit wenigstens einer dieser Wicklungslagen (10) fest verbunden ist.
6. Wicklungsanordnung (8) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Halteelemente (9a, 9b) sich paarweise mit radialem Abstand zueinander zwischen den Wicklungsabschnitten (2a ... 2n) erstrecken .
7. Wicklungsanordnung (8) nach Anspruch 4, 5 oder 6,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Wicklungslagen (10) zumindest teilweise fest miteinander verbunden sind.
8. Wicklungsanordnung (8) nach Anspruch 7,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Wicklungslagen (10) mittels eines ausgehärteten Harzes fest miteinander verbunden sind.
9. Wicklungsanordnung (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
jedes Halteelement (9a, 9b) aus Prepreg gebildet ist.
10. Wicklungsanordnung (8) nach Anspruch 9,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
das Prepreg mit Glasgewebe gebildet ist.
11. Wicklungsanordnung (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
jedes Halteelement (9a, 9b) mit den Wicklungsabschnitten (2a
... 2n) verklebt ist, in die hinein es sich erstreckt.
12. Wicklungsanordnung (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass jeder Wicklungsabschnitt eine scheibenförmig ausgestaltete Scheibenwicklung (2a ... 2n) ist.
13. Wicklungsanordnung (8) nach einem der vorhergehenden An- Sprüche,
g e k e n n z e i c h n e t d u r c h,
eine die Wicklungsabschnitte (2a ... 2n) zumindest teilweise umschließende Wicklungsisolierung (n) , die aus einem festen Wicklungsisolierstoff besteht.
14. Wicklungsanordnung (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
g e k e n n z e i c h n e t d u r c h
wenigstens ein Fußelement, das mit einem Wicklungsabschnitt (2a ... 2n) verbunden und zum Tragen der gesamten Wicklungsanordnung (8) eingerichtet ist.
15. Wicklungsanordnung (8) nach Anspruch 14
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
jedes Fußelement einen Fußisolierabschnitt aufweist, der aus einem elektrisch isolierenden festen Fußisolierstoff besteht.
16. Wicklungsanordnung (8) nach Anspruch 15,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
der Fußisolierstoff in eine Wicklungsisolierung eingebettet ist, die aus einem festen Wicklungsisolierstoff besteht.
17. Verfahren zum Herstellen einer Wicklungsanordnung, bei dem
- Wicklungsabschnitte (2a ... 2n) gewickelt werden, die Wick¬ lungslagen (2a ... 2n) aus voneinander isolierten elektrischen Leitern aufweisen,
- wenigstens ein Halteelement (9a, 9b) beim Wickeln zwischen die Wicklungslagen (10) eingebracht wird, so dass es zwischen wenigstens zwei Wicklungsabschnitten (2a ... 2n) erstreckt,
- die Wicklungsanordnung (8) stehend mit einem Isolierstoff vergossen und
- zum Aushärten des Isolierstoffes erwärmt wird.
18. Verfahren nach Anspruch 17,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Wicklungsanordnung (8) nach dem Einbringen der Halteele- mente (9a, 9b) vorgewärmt wird, so dass sich jedes Halteele¬ ment (9a, 9b) mit den Wicklungsabschnitten (2a ... 2n) verbindet, in die hinein es sich erstreckt.
PCT/EP2016/081125 2016-01-15 2016-12-15 Vertikale wicklungsanordnung WO2017121570A1 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BR112018014220-4A BR112018014220A2 (pt) 2016-01-15 2016-12-15 conjunto de enrolamento, e, método para produzir um conjunto de enrolamento
RU2018122215A RU2698472C1 (ru) 2016-01-15 2016-12-15 Вертикальный узел обмотки
CN201680079551.9A CN108496230A (zh) 2016-01-15 2016-12-15 竖直的绕组装置
US16/069,992 US20190035532A1 (en) 2016-01-15 2016-12-15 Vertical Winding Assembly
EP16819495.9A EP3378075A1 (de) 2016-01-15 2016-12-15 Vertikale wicklungsanordnung

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016200461.1A DE102016200461A1 (de) 2016-01-15 2016-01-15 Vertikale Wicklungsanordnung
DE102016200461.1 2016-01-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017121570A1 true WO2017121570A1 (de) 2017-07-20

Family

ID=57680235

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2016/081125 WO2017121570A1 (de) 2016-01-15 2016-12-15 Vertikale wicklungsanordnung

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20190035532A1 (de)
EP (1) EP3378075A1 (de)
CN (1) CN108496230A (de)
BR (1) BR112018014220A2 (de)
DE (1) DE102016200461A1 (de)
RU (1) RU2698472C1 (de)
WO (1) WO2017121570A1 (de)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2241975A1 (de) * 1972-08-25 1974-03-07 Transformatoren Union Ag Ein- oder mehrlagige aus rechteckfoermigen leitern bestehende transformatorwicklung
DE3429809A1 (de) * 1984-08-13 1986-02-20 Transformatoren Union Ag, 7000 Stuttgart Wicklungsanordnung fuer transformatoren und drosselspulen mit in giessharz vergossenen wicklungen
DE10337153A1 (de) * 2003-08-13 2005-03-10 Alstom Verfahren und Vorrichtung zum Wickeln einer Wicklung für einen Transformator oder eine Drosselspule
DE102007053685A1 (de) * 2007-11-10 2009-05-14 Abb Technology Ag Herstellungsverfahren für eine mehrlagige Transformatorwicklung mit Isolationsschicht

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU16773A1 (ru) * 1926-09-11 1930-09-30 и Гальске Сименс Трансформатор высокого напр жени
DE2051883B2 (de) * 1970-10-22 1976-07-29 Lepper-Dominit Transformatoren Gmbh, 5340 Bad Honnef Wicklung fuer trockentransformatoren und verfahren zu ihrer herstellung
DE19809572C2 (de) * 1998-03-05 2000-06-21 Siemens Ag Gießharz-Transformator
DE102004016197A1 (de) * 2004-04-01 2005-10-20 Abb Technology Ag Zuerich Wicklung für einen Transformator oder eine Spule und Verfahren zur Herstellung
RU2482564C2 (ru) * 2011-06-07 2013-05-20 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" Трехфазный трансформатор

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2241975A1 (de) * 1972-08-25 1974-03-07 Transformatoren Union Ag Ein- oder mehrlagige aus rechteckfoermigen leitern bestehende transformatorwicklung
DE3429809A1 (de) * 1984-08-13 1986-02-20 Transformatoren Union Ag, 7000 Stuttgart Wicklungsanordnung fuer transformatoren und drosselspulen mit in giessharz vergossenen wicklungen
DE10337153A1 (de) * 2003-08-13 2005-03-10 Alstom Verfahren und Vorrichtung zum Wickeln einer Wicklung für einen Transformator oder eine Drosselspule
DE102007053685A1 (de) * 2007-11-10 2009-05-14 Abb Technology Ag Herstellungsverfahren für eine mehrlagige Transformatorwicklung mit Isolationsschicht

Also Published As

Publication number Publication date
BR112018014220A2 (pt) 2018-12-11
CN108496230A (zh) 2018-09-04
RU2698472C1 (ru) 2019-08-27
DE102016200461A1 (de) 2017-07-20
EP3378075A1 (de) 2018-09-26
US20190035532A1 (en) 2019-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0030338B1 (de) Isolierter elektrischer Leiter für Wicklungen von Transformatoren und Drosselspulen
DE10023208A1 (de) Isolierung von Statorwicklungen im Spritzgussverfahren
DE3234098A1 (de) Verfahren zur herstellung in giessharz eingebetteter wicklungen fuer transformatoren
DE69915808T2 (de) Aus streifen gewickelte induktionsspule mit verbesserter wärmeübertragung und kurzschlussfestigkeit
EP0576418B1 (de) Verfahren zum herstellen einer giessharzspule, sowie eine giessharzspule
DE3244823A1 (de) Elektroblech zur herstellung von lamellierten eisenkernen fuer statische oder dynamische elektrische maschinen
EP3378077A1 (de) Wicklungsanordnung mit fuss zum stehenden verguss
DE2051883A1 (de) Trockentransformator
WO2017121570A1 (de) Vertikale wicklungsanordnung
DE102010060832B4 (de) Verbundwerkstoff als Isolator in Transformatoren und Motoren
DE1564042B2 (de) Kreuzwickelspule
WO2020043452A1 (de) Elektrisches betriebsmittel und herstellungsverfahren für ein elektrisches betriebsmittel
WO2019101459A1 (de) Verfahren zum herstellen von abstandshaltern für eine wicklungseinheit und spannungsfeste abstandshalter für giessharz-transformatoren
EP3378074A1 (de) Wicklungsanordnung mit festen wicklungsabschnitten
DE2328652A1 (de) Wicklung und verfahren zum herstellen von wicklungen fuer elektrische geraete
EP2434499B1 (de) Laminierter Schichtaufbau zur Herstellung eines Isolationsmaterials
WO2014056547A1 (de) Verfahren zur herstellung einer isolation eines leiters
AT395955B (de) Verfahren zur herstellung eines laminates
EP0172494B1 (de) Verfahren zur Herstellung in Giessharz eingebetteter Wicklungen für Transformatoren
WO2010130337A2 (de) Verfahren zur herstellung einer scheibenwicklung
WO2009138095A1 (de) Trockentransformator
EP0167641B1 (de) Verfahren zur Herstellung eines vakuumfesten, öldichten Abschlusses für den Transformatorbau sowie nach diesem Verfahren hergestellter Abschluss
DE2363981C3 (de) Aus mit einem trockenen, festen, bei Temperaturzufuhr wieder erweichenden und danach aushärtenden Bindemittelüberzug versehenen Teilleitern gebildeter Drilleiter
DE10323099B4 (de) Verfahren zum Herstellen einer Wicklung
DE102021205654A1 (de) Druckvorrichtung und Aktivteil eines Transformators

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16819495

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2016819495

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2016819495

Country of ref document: EP

Effective date: 20180618

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

REG Reference to national code

Ref country code: BR

Ref legal event code: B01A

Ref document number: 112018014220

Country of ref document: BR

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2018122215

Country of ref document: RU

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 112018014220

Country of ref document: BR

Kind code of ref document: A2

Effective date: 20180712