DE10036062B4 - Verfahren zum Einbetten einer Spule eines Transformators in Harz - Google Patents

Verfahren zum Einbetten einer Spule eines Transformators in Harz Download PDF

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Abstract

Verfahren zum Einbetten einer Spule eines Transformators in Harz, umfassend:
Einsetzen einer Spule (31) in eine vorgeformte, selbsttragende Hilfsabstandsvorrichtung (41);
Einsetzen der Hilfsabstandsvorrichtung (41) in eine Form (35); und
Ausbilden eines Harzformkörpers für die Hilfsabstandsvorrichtung (41) mit der Spule (31) durch Füllen eines Harzes in die Form (35).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausbilden eines Harzformkörpers um eine Spule eines Transformators.
  • Da eine Hochspannung an die Spule angelegt wird, wird eine im Transformator eines Mikrowellenofens verwendete Spule im allgemeinen durch ein Isolierpapier oder einen Harzformkörper elektrisch isoliert. 1 ist eine aufgegliederte perspektivische Ansicht zum Darstellen eines Verfahrens zum Ausbilden eines Harzformkörpers für eine Spule zum elektrischen Isolieren der im Transformator des Mikrowellenofens im Stand der Technik verwendeten Spule. 2 ist eine perspektivische Ansicht zum Zeigen der Spule, die mit einem unter Verwendung des Verfahrens von 1 ausgebildeten Harzformkörper bedeckt ist.
  • Bezüglich des Harzformverfahrens für die im Transformator verwendete Spule, wie in 1 gezeigt, wird die Spule 11 in einen Hohlraum 16 einer Metallform eingesetzt, und dann wird ein Harz zur Spule 11 eingespritzt, um einen Harzformkörper 21 an der Spule 11 auszubilden, wie in 2 gezeigt. In 1 bezeichnet eine Bezugsziffer 12 eine Anschlußeinheit zum Herausziehen von Anschlußenden aus der Spule 11. Die Anschlußeinheit 12 kann mit der Spule 11 zum Herausziehen von Anschlußenden aus der Spule 11 verbunden werden, wie in 1 gezeigt, oder nur zwei Leitungsstücke können aus der Spule 11 herausgezogen werden, obwohl etwas derartiges in den Zeichnungen nicht dargestellt ist.
  • Der an der Spule 11 ausgebildete Harzformkörper 21 ist erforderlich, damit für eine gute Isolation eine gleichmäßige Dicke vorhanden ist. Wenn die Dicke des Harzformkörpers 21 nicht gleichmäßig ist, kann die Vorrichtung aufgrund eines Isolationsbruchs beschädigt werden. Daher sind eine Vielzahl von Abstandsvorsprüngen 17 an den Innenwänden des Hohlraums 16 der Metallform 15 ausgebildet, um einen gleichmäßigen Abstand zwischen der Spule 11 und der Innenwand aufrechtzuerhalten. Der Abstand zwischen der Spule 11 und der Innenwand des Hohlraums 16 der Metallform 15 wird aufgrund der Abstandsvorsprünge 17 gleichmäßig gehalten. Daher kann der Harzformkörper 21 mit einer gleichmäßigen Dicke an der Spule 11 ausgebildet werden.
  • Wenn jedoch gemäß dem herkömmlichen Harzformverfahren für eine Spule eines Transformators im Mikrowellenofen die Spule in den Hohlraum 16 der Metallform 15 eingesetzt wird, kann die Spule 11 aufgrund der Abstandsvorsprünge 17, die von der Innenwand des Hohlraums 16 hervorstehen, beschädigt werden. Wenn ein Transformator mit der abgeschabten Spule für lange Zeit verwendet wird, bricht der beschädigte Teil der Spule 11 leicht, und folglich geht der Transformator kaputt. Überdies weist der Harzformkörper 21 Aussparungen 22 auf, die aufgrund der Anwesenheit der Abstandsvorsprünge 17 ausgebildet werden. Der Harzformkörper 21 an den Aussparungen 22 kann mit einer geringen Dicke ausgebildet werden oder kann überhaupt nicht ausgebildet werden. In den obigen Fällen wird die Spule 11 leicht beschädigt. Wenn die Spule 11 beschädigt ist und freiliegt, wird der Isolationszustand der Spule 11 des Transformators verschlechtert, und folglich werden Funken erzeugt, während der Transformator betrieben wird. Was erforderlich ist, ist ein Zwei-Schritt-Formprozeß, bei dem entweder eine aus Harz bestehende Hilfsabstandsvorrichtung zuerst vor dem Formen um die Spule ausgebildet wird oder die Spule zweimal geformt wird, wobei die geformte Spule beim ersten Mal Vorsprünge aufweist und nach dem zweiten Harzformen die Vorsprünge des ersten Formprozesses zugedeckt sind.
  • Die DE 197 58 213 A1 beschreibt ein Verfahren zum Einbetten eines Transformators in Gießharz, bei dem zunächst die Innenwände einer leeren Gießform mit einer Phenolharzschicht ausgekleidet werden. In diese Phenolharzschicht wird dann der Transformator eingesetzt und in der Phenolharzschicht ausgegossen. Durch die Phenolharzschicht wird der Transformator und das Gießharz eingeschlossen, wodurch die Aufgabe einer erhöhten Flammfestigkeit gelöst wird.
  • Bei der DE 34 30 586 A1 werden am Außen- und Innenumfang von Ringspulen vor dem Vergießen mit Harz Gewebematten als Abstandshalter zu den Wänden der Gießform aufgebracht.
    •
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Einbetten einer Spule eines Transformators in Harz bereitzustellen, durch welches die Spule nicht beschädigt und der Harzformkörper mit einer gleichmäßigen Dicke ausgebildet wird.
  • Die obige Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 bzw. 6 gelöst.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.
  • Bei einer Ausgestaltung kann die Hilfsabstandsvorrichtung aus demselben Harz wie jenem, das im Harzformkörper verwendet wird, ausgebildet werden oder kann aus einem anderen Harz bestehen. Die Hilfsabstandsvorrichtung weist vorteilhaft eine Netzform auf, so daß das im Harzformkörper verwendete Harz mit der Spule ausreichend in Kontakt kommt.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine aufgegliederte perspektivische Ansicht zum Darstellen eines Verfahrens zum Ausbilden eines Harzformkörpers für eine Spule des Transformators im Stand der Technik;
  • 2 eine perspektivische Ansicht zum Zeigen der Spule, die mit einem unter Verwendung des Verfahrens von 1 ausgebildeten Harzformkörper bedeckt ist;
  • 3 eine aufgegliederte perspektivische Ansicht zum Darstellen eines Verfahrens zum Ausbilden eines Harzformkörpers für eine Spule des Transformators gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 4 eine perspektivische Ansicht zum Zeigen der Spule, die mit dem durch das Verfahren von 3 ausgebildeten Harzformkörper bedeckt ist;
  • 5 eine perspektivische Ansicht zum Zeigen einer weiteren Hilfsabstandsvorrichtung, die bei einem Verfahren zum Ausbilden eines Harzformkörpers für eine Spule gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet wird, wobei die Hilfsabstandsvorrichtung von der in 3 verwendeten verschieden ist;
  • 6 eine perspektivische Ansicht zum Zeigen einer weiteren Hilfsabstandsvorrichtung, die bei einem Verfahren zum Ausbilden eines Harzformkörpers für eine Spule gemäß einem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet wird, wobei die Hilfsabstandsvorrichtung von der in 3 oder 5 verwendeten verschieden ist;
  • 7 eine aufgegliederte perspektivische Ansicht zum Darstellen eines Schritts zum Einsetzen einer Spule in eine Primärform bei einem Verfahren zum Ausbilden eines Harzformkörpers für eine Spule eines Transformators gemäß einem vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 8 eine perspektivische Ansicht zum Zeigen eines Abstandsteils mit einer Spule, der durch das Verfahren zum Ausbilden des Harzformkörpers für die Spule gemäß dem vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgebildet wird;
  • 9 eine aufgegliederte perspektivische Ansicht zum Darstellen eines Schritts zum Einsetzen des Abstandsteils mit der Spule in eine Sekundärform bei dem Verfahren zum Ausbilden des Harzformkörpers an dem Abstandsteil mit der Spule gemäß dem vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
  • 10 eine perspektivische Ansicht zum Zeigen der Spule, die mit dem Endharzformkörper bedeckt ist, welcher durch das Verfahren zum Ausbilden des Harzformkörpers für die Spule gemäß dem vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgebildet wird.
    •
  • Ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird anhand von 3 und 4 beschrieben. 3 ist eine aufgegliederte perspektivische Ansicht zum Darstellen eines Verfahrens zum Ausbilden eines Harzformkörpers für eine Spule des Transformators gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Mit Bezug auf 3 wird eine Spule 31 in eine Hilfsabstandsvorrichtung 41 eingesetzt, die aus einem Paar von Teilstücken ausgebildet ist. Die Hilfsabstandsvorrichtung 41 mit der Spule 31 wird in einen Hohlraum 36 einer Form 35 eingesetzt, und dann wird ein Harzformkörper 91 an der Hilfsabstandsvorrichtung 41 mit der Spule 31 ausgebildet, indem ein Harz in die Form 35 gegeben wird.
  • Die Hilfsabstandsvorrichtung 41 kann aus demselben Harz wie jenem, das im Harzformkörper verwendet wird, ausgebildet werden oder kann aus einem anderen Harz ausgebildet werden. Die Hilfsabstandsvorrichtung 41 weist eine Netzform auf, so daß das im Harzformkörper verwendete Harz mit der Spule 31 ausreichend in Kontakt kommt. Die Hilfsabstandsvorrichtung 41 weist vorzugsweise eine Vielzahl von Vorsprüngen 42 auf deren Außenfläche auf, um zu verhindern, daß sich die Spule 31 in dem Hohlraum 36 der Metallform 35 zu einer Seite neigt, und um eine ausreichende Dicke sicherzustellen, um die Spule 31 elektrisch zu isolieren und Wärme aus der Spule 31 abzugeben.
  • Die Vorsprünge 42 weisen Kanten auf, deren Enden abgeschnitten oder abgerundet sind, so daß die Hilfsvorrichtung 41 zum Beabstanden leicht in den Hohlraum 36 der Metallform 36 eingesetzt werden kann. Ferner weist der Öffnungsteil der Hilfsabstandsvorrichtung 41 Kanten auf, deren Enden abgeschnitten oder abgerundet sind, so daß die Spule 31 leicht in die Hilfsvorrichtung 41 zum Beabstanden eingesetzt werden kann. Eine Bezugsziffer 32 bezeichnet eine Anschlußeinheit zum Herausziehen von Anschlußenden aus der Spule 31. Die Anschlußeinheit 32 kann mit der Spule 11 zum Herausziehen von Anschlußenden aus der Spule 31 verbunden werden, wie in 3 gezeigt, oder nur zwei Leitungsstücke können aus der Spule 31 herausgezogen werden, welche in den Zeichnungen nicht dargestellt sind. Gemäß dem Verfahren zum Ausbilden des Harzformkörpers für die Spule des Transformators des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung wird die Spule 31 in den Hohlraum 36 der Metallform 35 eingesetzt, indem die Spule 31 in die aus Harz ausgebildete Hilfsabstandsvorrichtung 41 gesetzt wird, und dadurch kann die Spule 31 nicht beschädigt werden, wenn die Spule 31 in den Hohlraum 36 eingesetzt wird. Gemäß dem Verfahren zum Ausbilden des Harzformkörpers für die Spule des Transformators, wie in 4 gezeigt, weist ferner der Harzformkörper 91 keine Aussparungen auf, die auf dessen Außenfläche ausgebildet sind, und dadurch kann der Harzformkörper 91 mit einer gleichmäßigen Dicke erhalten werden. Wenn die Hilfsabstandsvorrichtung 41 aus demselben Harz wie jenem, das für den Harzformkörper verwendet wird, ausgebildet wird, kann die Hilfsabstandsvorrichtung 41 nicht beschädigt werden und kann hinsichtlich der Isolation nicht vor dem Harzformkörper 91 durchbrochen werden. Da überdies das zwischen die Spule 31 und den Harzformkörper 91 eingefügte Material dasselbe Harz ist wie das für den Harzformkörper verwendete, wird die Abnahme der Wärmeleitfähigkeit verhindert.
  • Unterdessen wird das zweite bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand von 5 beschrieben. Eine weitere Hilfsabstandsvorrichtung 41', die bei dem Verfahren zum Ausbilden des Harzformkörpers für die Spule gemäß dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet wird, ist in 5 dargestellt. Die Hilfsabstandsvorrichtung 41' von 5 ist äquivalent zu jener von 3, außer daß sie aus einem Körper besteht, wohingegen die Hilfsabstandsvorrichtung 41 aus zwei Körpern besteht.
  • Das dritte bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand von 6 beschrieben. Eine weitere Hilfsabstandsvorrichtung 41'', die bei dem Verfahren zum Ausbilden des Harzformkörpers für die Spule gemäß dem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet wird, ist in 6 gezeigt. Die Hilfsabstandsvorrichtung 41'' von 6 ist äquivalent zu jener von 5, außer daß die Spule 31, die aufgewickelt wurde, in die Hilfsabstandsvorrichtung 41' in 5 eingesetzt wird, wohingegen die Spule 31 direkt um die Hilfsabstandsvorrichtung 41'' in 6 gewickelt wird.
  • Das vierte bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird anhand von 7 bis 10 beschrieben. Die Spule 31 wird in eine Primärform 61 (siehe 7) eingesetzt, um einen Abstandsteil 60 an der Spule 31 auszubilden (siehe 8). Die Spule 31 mit dem Abstandsteil 60 wird in eine Sekundärform 63 eingesetzt, und dann wird ein Harzformkörper 91 für die Spule 31 mit dem Abstandsteil 60 ausgebildet, indem ein Harz in die Sekundärform 63 gegeben wird. Der Abstandsteil 60 kann aus demselben Harz wie jenem, das im Harzformkörper verwendet wird, ausgebildet werden oder kann aus einem anderen Harz ausgebildet werden. Der Abstandsteil 60 weist Vorsprünge 62 mit mehreren Stufen auf, die auf dessen Außenfläche ausgebildet sind, um zu verhindern, daß er vom Harzformkörper 91 abgelöst wird. Eine Bezugsziffer 32 bezeichnet eine Anschlußeinheit zum Herausziehen von Anschlußenden aus der Spule 31. Die Anschlußeinheit 32 kann mit der Spule 31 zum Herausziehen von Anschlußenden aus der Spule 31 verbunden werden, wie in 3 gezeigt, oder nur zwei Leitungsstücke können aus der Spule 31 herausgezogen werden, obwohl diese in den Zeichnungen nicht dargestellt sind.
  • Gemäß dem Verfahren zum Ausbilden des Harzformkörpers für die Spule des Transformators des vierten Ausführungsbeispiels der Erfindung wird die Spule 31 in den Hohlraum der Metallform 61 oder 63 eingesetzt, wobei die Metallformen 61 und 63 keine Vorsprünge auf ihren Innenwänden aufweisen, und dadurch kann die Spule 31 nicht beschädigt werden, wenn die Spule 31 in den Hohlraum der Metallform 61 oder 63 eingesetzt wird. Gemäß dem Verfahren zum Ausbilden des Harzformkörpers für die Spule des Transformators des vierten Ausführungsbeispiels der Erfindung, wie in 10 gezeigt, weist ferner der Harzformkörper 91 keine Aussparungen auf, die auf dessen Außenfläche ausgebildet sind, und dadurch kann der Harzformkörper 91 mit einer gleichmäßigen Dicke erhalten werden.
  • Wenn der Abstandsteil 60 aus demselben Harz wie jenem, das für den Harzformkörper 91 verwendet wird, ausgebildet wird, kann der Abstandsteil 60 nicht beschädigt werden und kann hinsichtlich der Isolation nicht vor dem Harzformkörper 91 durchbrochen werden. Da überdies das zwischen die Spule 31 und den Harzformkörper 91 eingefügte Material dasselbe Harz ist wie das für den Harzformkörper verwendete, wird die Abnahme der Wärmeleitfähigkeit verhindert. Gemäß den Verfahren zum Ausbilden des Harzformkörpers für die Spule des Transformators der Ausführungsbeispiele der Erfindung wird daher die Spule nicht beschädigt und ein Harzformkörper wird mit einer gleichmäßigen Dicke ausgebildet.

Claims (9)

  1. Verfahren zum Einbetten einer Spule eines Transformators in Harz, umfassend: Einsetzen einer Spule (31) in eine vorgeformte, selbsttragende Hilfsabstandsvorrichtung (41); Einsetzen der Hilfsabstandsvorrichtung (41) in eine Form (35); und Ausbilden eines Harzformkörpers für die Hilfsabstandsvorrichtung (41) mit der Spule (31) durch Füllen eines Harzes in die Form (35).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Hilfsabstandsvorrichtung (41) aus einem Harz ausgebildet wird, wobei ein Material des Harzes von jenem des im Harzformkörper verwendeten Harzes verschieden ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Hilfsabstandsvorrichtung (41) aus einem Harz ausgebildet wird, wobei ein Material des Harzes gleich jenem des im Harzformkörper verwendeten Harzes ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Hilfsabstandsvorrichtung (41) eine Netzform aufweist, wodurch das im Harzformkörper verwendete Harz mit der Spule (31) ausreichend in Kontakt kommt.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Spule (31) direkt um die Hilfsabstandsvorrichtung (41) gewickelt wird.
  6. Verfahren zum Einbetten einer Spule eines Transformators in Harz, umfassend: Einsetzen einer Spule (31) in eine Primärform (61), wobei die Primärform Ausnehmungen für ein an der Spule (31) auszubildendes Abstandselement (62) aufweist; Füllen eines ersten Harzes in die Primärform (61); Entnehmen der Spule (31) aus der Primärform (61), wobei die Spule (31) ein Abstandselement (62) entsprechend der Ausnehmungen der Primärform (61) aufweist; Einsetzen der Spule (31) mit dem Abstandselement (62) in eine Sekundärform (63); und Ausbilden eines Harzformkörpers (91) für die Spule (31) mit dem Abstandselement durch Füllen eines zweiten Harzes in die Sekundärform (63).
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei das erste Harz vom zweiten Harz verschieden sind.
  8. Verfahren nach Anspruch 6, wobei das erste und zweite Harz aus dem gleichen Material sind.
  9. Verfahren nach Anspruch 6, 7 oder 8, wobei das Abstandselement (62) Vorsprünge mit mehreren Stufen aufweist, die auf dessen Außenfläche ausgebildet werden, um zu verhindern, daß es durch die Sekundärform (63) vom Harzformkörper (91) abgelöst wird.
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