CH368541A - Transformator - Google Patents

Description

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 Transformator Die    Erfindung   betrifft einen Transformator und besteht darin, dass wenigstens eine Windung der Wicklung mittels eines hohlen Leiters    gebildet   ist, dessen    Hohlraum   dazu bestimmt ist, von einem Kühlmittel durchströmt zu werden. 



  Der Erfindungsgegenstand ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt. 



     Fig.   1 zeigt eine Draufsicht auf eine mittels eines hohlen Leiters gebildete Windung der Wicklung eines Transformators.    Fig.2   zeigt einen Schnitt nach der Linie    II-11   in    Fig.   1. 



     Fig.3   zeigt, teilweise im Schnitt, eine Draufsicht auf einen    Manteltransformator,   dessen Sekundärwicklung aus vier im wesentlichen nach    Fig.   1 und 2 ausgeführten, parallel geschalteten Windungen besteht. 



     Fig.4   zeigt eine teilweise Draufsicht auf eine andere    Ausführungsform   einer mittels eines hohlen Leiters gebildeten Windung. 



     Fig.   5 zeigt einen Schnitt nach der Linie    V-V   in    Fig.   4. 



     Fig.   6 und 7 zeigen je einen Querschnitt durch weitere    Ausführungsformen   des hohlen Leiters. 



  Die in    Fig.   1 und 2 dargestellte Windung weist zwei Metallplatten 1 und 2 auf, deren jede die Form eines offenen Rahmens hat. Die Metallplatten 1 und 2 sind an ihrem äusseren und inneren Umfang mittels metallischer Distanzstücke 3 im Abstand voneinander gehalten. Dabei sind sowohl die Distanzstücke 3 mit den Platten 1 und 2 als auch die aneinander angrenzenden    Distanzstücke      miteinander   dicht verlötet. Auf diese Weise ist ein    schleifenför-      miger   hohler Leiter gebildet. Der Querschnitt desselben hat die Form eines    relativ      langgestreckten   Rechtecks.

   An jedem der beiden Enden der    Windung   mündet in den Hohlraum ein    metallisches      Anschluss-      rohr   4, welches in eine    Bohrung   der    Platte   1 eingelötet ist. Das eine dieser Rohre 4 dient zur Zuleitung und das andere zur Ableitung des    Kühlmittels.      Als   Kühlmittel ist ein Gas (z. B.    Luft)   oder eine Flüssigkeit (z. B. Wasser oder öl) durch den Hohlraum zu leiten. 



  Die äussersten Enden der Windung sind massiv und haben je    eine   durchgehende Bohrung 5 zur Aufnahme eines    Bolzens   für die Verbindung mit einer anderen Windung oder für den Anschluss einer Leitung. 



  7e nach den gewünschten    Anschlussmöglichkeiten   für die    Kühlmittelzu-   und    -ableitung   kann auch eine andere als die in    Fig.   1 und 2 gezeigte Anordnung der    Anschlussrohre   4 Verwendung finden. Beispielsweise kann an einem Ende der Windung    ein   Anschlussrohr in die Platte 1 und am anderen Ende der Windung ein zweites    Anschlussrohr   in die Platte 2 eingesetzt    sein,   wenn mehrere    nebeneünander   angeordnete Windungen in    Serie   an die    Kühlmittellei-      tungen   angeschlossen werden sollen.

   Oder es können sowohl die Platte 1 als auch die Platte 2 an jedem Ende der Windung ein    Anschlussrohr   aufweisen, wenn mehrere nebeneinander angeordnete    Windungen   parallel zueinander an die    Kühlmittelleitung   angeschlossen werden sollen. 



  Bei dem in    Fig.3   dargestellten Manteltransformator bezeichnen 6 den    Transformatorkern   und 7 die Primärwicklung. Die Sekundärwicklung besteht aus vier elektrisch parallel geschalteten Windungen, deren jede im wesentlichen nach    Fig.   1 und 2 aufgebaut ist. 



  Die    einander   entsprechenden Enden der    Sekun-      därwindungen   sind aufeinander geschichtet und mittels    Bolzen   8, welche durch die Bohrungen 5 hin- 

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 durchgeführt    sind,   und    Muttern   9 mit    Unterlagschei-      ben   10    zusammengehalten.   Zwischen die einander entsprechenden Enden benachbarter Windungen eingefügte Zwischenlagen 11 dienen dazu, die vier elektrisch parallel geschalteten Sekundärwindungen in gleichmässigem Abstand über die axiale Länge der Wicklung    verteilt   zu halten.

   Ausserdem ist mit jeder Reihe einander entsprechender Enden der Sekundärwindungen ein    Anschlussstück   12 einer    Anschluss-      leiteng   zusammengeklemmt, die aus einem geflochtenen Leiterband 13 besteht, von welchem nur ein Teil in    Fig.   3 dargestellt ist. 



  Die Enden der Hohlräume der Sekundärwindungen sind mittels Anschluss- bzw. Verbindungsrohren so miteinander verbunden, dass die Hohlräume im Betrieb parallel zueinander vom Kühlmittel durchströmt werden.    (Die   entsprechenden Verbindungen sind in    Fig.   3 nicht dargestellt.) Zu diesem Zwecke kommunizieren die Hohlräume aller Sekundärwindungen an einander entsprechenden Enden miteinander und es ist beispielsweise die    Kühlmittelzuleitung   an den Hohlraum am in der Zeichnung linken Ende der obersten Windung und die    Kühlmittelableitung   am rechten Ende der untersten Windung anzuschliessen. 



  Die Primärwicklung und die aus den Platten 1, 2 und Distanzstücken 3 bestehenden Sekundärwindungen ohne deren Enden sind in einem aus    Ver-      gussmasse   bestehenden Körper 14 eingebettet. 



  Wenn die    Vergussmasse   widerstandsfähig gegen- über dem Kühlmittel    ist,   und auch den hohlen Teil der    Windungsenden   der Sekundärwindungen umschliesst,    führt   die Einbettung auch zu einem zusätzlichen, allseitig dichten Abschluss des Hohlraumes der    Sekundärwindungen.   Es ist dann nicht erforderlich, dass die Platten 1, 2 und die Distanzstücke 3 zuverlässig dicht verlötet sind, und es genügt ein so dichtes Verlöten,

   dass die    Vergussmasse      beim      Einbettungsvorgang   nicht in    unerwünschter   Weise in den Hohlraum der Windungen    eindringt.   Ausserdem sind nachträglich auftretende undichte Stellen der    Lötverbindung   zwischen den Platten 1, 2 und den Distanzstücken 3 nicht    nachteilig,   weil die    Ver-      gussmasse   eine zusätzliche Dichtung sicherstellt. 



  Um die Kühlung der    Primärwicklung   zu verbessern, können deren Windungen abweichend von der in    Fig.3   dargestellten Anordnung    zwischen   den Sekundärwindungen    verteilt   angeordnet sein (sogenannte    Verschachtelung),   wodurch auch eine festere Kopplung erzielt wird. 



  Bei dem Transformator nach    Fig.3   können die    Kühlmittelleitungen   zwischen den einzelnen Sekundärwindungen aus Metallrohren bestehen, und es ist nur ein    isolierendes   Zwischenstück in der    Kühlmit-      telzu-   oder    -ableitung   erforderlich. Sind die mittels eines hohlen Leiters gebildeten    Windungen   jedoch elektrisch in Serie geschaltet, so müssen die Kühlmittelleitungen zwischen den    einzelnen   Sekundärwindungen aus elektrisch isolierendem, beispielsweise aus Kunststoff bestehendem, Rohr oder Schlauch ange- fertigt sein, wenn die Hohlräume dieser Windungen parallel    zueinander   im Strömungsweg des Kühlmittels liegen. 



  Die aus einem hohlen Leiter gebildete Windung kann auch aus Rohrstücken bestehen, die auf Gehrung zusammengesetzt sind. Ein Beispiel einer solchen Ausführungsform ist in    Fig.4   in der Draufsicht und in    Fig.   5 im Querschnitt gezeigt. 



  Bei einer anderen Ausführungsform der aus einem hohlen Leiter gebildeten Windung ist diese im wesentlichen aus zwei Teilen zusammengesetzt. Jeder dieser Teile hat die Form eines offenen Rahmens mit    U-förmigem   Profil.    Fig.   6 zeigt einen Querschnitt durch einen solchen hohlen Leiter. Auch kann gemäss einem weiteren Beispiel der eine Rahmen U-förmiges Profil haben und der andere flach sein. Ein Querschnitt eines derartigen Leiters ist in    Fig.   7 gezeigt. 



  Die grössere Abmessung des Querschnitts des hohlen Leiters kann statt wie in    Fig.   2 und 5 gezeichnet parallel zur    Windungsebene   auch senkrecht zur    Windungsebene   verlaufen. 



  Bei dem oben beschriebenen Transformator wird eine besonders wirksame Kühlung erzielt, weil der gesamte innere Umfang des Querschnittes des hohlen Leiters Kontakt mit dem Kühlmittel hat, wobei dieser    Umfang   bedeutend grösser ist als der Umfang eines massiven Leiters gleichen Querschnitts. Der flache Querschnitt des Hohlraumes hat ebenfalls einen relativ grossen Umfang, so dass das    Kühlmittel   im wesentlichen mit seinem ganzen Strömungsquerschnitt zur Kühlung wirksam ist. 



  Dadurch sind die Kühlverhältnisse bedeutend günstiger als beispielsweise bei den bekannten Transformatoren, bei denen auf den Leiter der Windungen, insbesondere auf einen bandförmigen Leiter ein Rohr aufgelötet ist, durch welches das    Kühlmittel   strömt, oder bei den Transformatoren, deren Wicklung sich in einem Ölbad befindet. 



     Infolge   der wirksamen Kühlung des an Hand der    Fig.   1 bis 3 beschriebenen Transformators genügt es, wenn ein Kühlmittel    verwendet   wird, welches annähernd Raumtemperatur und damit den    Vorteil   hat, nicht zur Bildung von Kondenswasser an Apparaten und Leitungen zu führen. 



  Die mittels eines hohlen Leiters gebildeten Transformatoren-Windungen haben auch den Vorteil, bei gegebenem Querschnitt des Leitermaterials einen minimalen, nicht durch    Skineffekt   erhöhten Wirkwiderstand zu haben. 



  Der an Hand der    Fig.   1 bis 6 beschriebene Transformator eignet sich insbesondere für grosse Stromstärken in den    mittels   eines hohlen Leiters gebildeten Windungen. Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet dieses Transformators sind daher beispielsweise    Widerstands-Schweissmaschinen.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Transformator, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Windung der Wicklung mittels eines <Desc/Clms Page number 3> hohlen Leiters gebildet ist, dessen Hohlraum dazu bestimmt ist, von einem Kühlmittel durchströmt zu werden. UNTERANSPRÜCHE 1. Transformator nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der hohle Leiter einen flachen Querschnitt hat. 2.

   Transformator nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine aus einem hohlen Leiter bestehende Windung zwei Platten aufweist, deren jede die Form eines offenen Rahmens hat, welche Platten an ihrem äusseren und inneren Umfang mittels Distanzstücken im Abstand von einander gehalten sind, wobei die Distanzstücke mit den Platten und die aneinander angrenzenden Distanzstücke miteinander dicht verbunden sind. 3. Transformator nach Patentanspruch, mit wenigstens teilweise in einem aus einer Vergussmasse bestehenden Körper eingebetteten Wicklungen, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergussmasse widerstandsfähig gegenüber dem Kühlmittel ist. 4.

   Transformator nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der aus mehreren Teilen zusammengesetzte hohle Leiter wenigstens teilweise mittels der Vergussmasse abgedichtet ist. 5. Transformator nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die schleifenförmigen Hohlräume mehrerer durch hohle Leiter gebildeter Windungen parallel zueinander sm Strömungsweg des Kühlmittels liegen. 6.

   Transformator nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der mittels eines hohlen Leiters gebildeten Windungen aus Rohrstük- ken besteht, die auf Gehrung zusammengesetzt sind. 7. Transformator nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der mittels eines hohlen Leiters gebildeten Windungen zwei Teile aufweist, deren jeder die Form eines offenen Rahmens mit U-förmigem Querschnitt hat, welche Teile an ihren Rändern miteinander verbunden sind.

   B. Transformator nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der mittels eines hohlen Leiters gebildeten Windungen zwei Teile aufweist, deren jeder die Form eines offenen Rahmens hat, wobei ein Teil flach, der andere im Querschnitt U-förmig ist und beide Teile an ihren Rändern miteinander verbunden sind.