DE2501510C3

DE2501510C3 - Wicklung für Transformatoren und Drosseln

Info

Publication number: DE2501510C3
Application number: DE19752501510
Authority: DE
Inventors: Werner 8500 Nuernberg Pail
Original assignee: Transformatoren Union AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1975-01-16
Filing date: 1975-01-16
Publication date: 1979-02-15
Also published as: DE2501510B2; JPS51115620A; DE2501510A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Wicklung für Transformatoren und Drosseln für große elektrische Ströme mit mehreren elektrisch parallelen, flachkant gewickelten Einzelleitern in Doppelspulenschaltung, wobei die Doppelspulenverbindungen der Einzelleiter gleichmäßig jeweils auf den inneren oder den äußeren Umfang der Wicklung verteilt sind und wobei die Enden der Einzelleiter unabhängig vom Wickelsinn über den kürzeren Bogen zur Wicklungsausleitung geführt sind.

Aus wirtschaftlichen Gründen werden in zunehmendem Maße Transformatoren und Drosseln mit sehr hohen Nennleistungen eingesetzt. Entsprechend steigen auch die Nennströme, so daß sich unter Berücksichtigung der zulässigen Stromdichte in den einzelnen Leitern immer größere Leiterquerschnitte ergeben. Zur Erzielung fertigungstechnisch noch gut wickelbarer Leiterquerschnitte und vor allem auch zur Herabsetzung der durch das magnetische Querstreufeld entstehenden Zusatzverluste müssen diese großen Gesamtquerschnitte in immer mehr Teilquerschnitte aufgeteilt werden, wobei die Anzahl der Teilquerschnitte der Anzahl der ineinandergewickelten, elektrisch untereinander parallel geschalteten Einzelleiter eni spricht.

Um den zur Verfügung stehenden Wickelraum so gut wie nur möglich auszunutzen, sind die Anfänge der elektrisch parallel geschalteten Einzelleiter gleichmäßig auf den inneren oder den äußeren Wicklungsumfang verteilt. Dies gilt besonders für Wicklungen in Doppelspulenschaltung, bei denen auch die entsprechenden Doppelspulenverbindungen gleichmäßig auf den Umfang verteilt sind, so daß keilfömige Leerräume in der innersten Windung und auf der äußersten Windung jeder Spulenscheibe vermieden sind. Problematisch ist diese Anordnung jedoch für den Wicklungseingang, weil dort alle Einzelleiter unabhängig von ihrer Lage in der Wicklung an einen Punkt zusammengeführt sein müssen.

Durch die deutsche Offenlegungsschrift 22 37 054 ist es bekannt, bei einer Wicklung aus ineinandergewickelten Scheibenspulen für Transformatoren und Drosseln die gleichmäßig auf den Umfang der Wicklung verteilten Enden der einzelnen Leiter an den Wicklungseingängen in Achsrichtung bis an die benachbarte Wicklungsstirnseite und dann auf dieser entlang unabhängig von dem sich dabei ergebenden Wickelsinn über den kleinstmöglichen Kreisbogen an einen geschlitzten Stecker zv führen. Diese Anordnung hat sich zwar bei stirnseitigen Wicklungsausleitungen bewährt, ist jedoch bei sogenannten Mittenausleitungen oder Wicklungsanzapfungen weniger geeignet, weil in diesen Fällen der Raumbedarf durch das axiale Übereinanderliegen von je zwei Ausleitungen verhältnismäßig groß ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für Wicklungen der eingangs beschriebenen Art Wicklungsanzapfungen und sogenannte Mittenausleitungen mit möglichst geringem Raumbedarf zu schaffen, ohne dabei die Funktionssicherheit der Wicklungsanordnung zu beeinträchtigen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Enden der Einzelleiter von jeweils zwei eine Wicklungsausleitung flankierenden Spulen in den von diesen gebildeten radialen Kanal axial abgekröpft sind und verwindungsfrei zur Wicklungsausleitung geführt sind, wobei abwechselnd Einzelleiter der oberen und der unteren Spule aneinanderliegen und in dem radialen Kanal bogenförmige Leiterpakete bilden, die am Umfang mit den benachbarten Spulen fluchten.

Nach vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung ist vorgesehen, daß der axiale Abstand der die Einzelleiter zur Wicklungsausleitung führenden Leiterpakete von den benachbarten Spulen etwa ebenso groß ist wie der Abstand zwischen den übrigen Spulen der Doppelspulenanordnung.

Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung ist der von den Leiterenden gebildete gegenüber der Wicklungsausleitung an sich offene Ring durch einen an seinem Ende verstärkt isolierten, stromlosen Zusatzleiter geschlossen, der das Potential der Wicklungsausleitung führt und der als Schirmring dient.

Erfindungsgemäß ausgeführte Wicklungen sind sehr vorteilhaft, weil aufgrund der besonderen Ausführung der Wicklungsanzapfungen und -ausführung der Raumbedarf verringert ist und gleichzeitig eine günstige Wärmeabfuhr gewährleistet ist. Da außerdem die Einzelleiter nicht abgekantet sind, bleiben auch die durch das magnetische Längsfeld verursachten Zusatzverluste klein, die bei hochkant liegenden Einzelleitern ansteigen würden. Aufgrund der Anpassung der Verbindungsteile der Einzelleiter zwischen dem jeweiligen Windungsende und der eigentlichen Ausleitung an die Form der Wicklung und die Ergänzung des so gebildeten offenen Ringes zu einem geschlossenen Kreis durch einen Zusatzleiter kann auch auf besondere Schirmringe verzichtet werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert.

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Der obere Teil einer nicht näher dargestellten Wicklung eines Transformators oder einer Drossel ist nach unten durch eine Spule 10 begrenzt, deren untere Konturen durch eine punktgestrichelte Linie angedeutet sind. Entsprechend ist der untere Teil derselben Wicklung nach oben durch eine ebenfalls durch eine punktgestrichelte Linie angedeutete Spule 11 begrenzt Die Spule 10 ist aus Einzelleitern 2, 4, 6 und 8 und die Spule 11 ist aus den Einzelleitern 1,3,5 und 7 gewickelt Dabei sind jeweils die Einzelleiter derselben Spule elektrisch parallel geschaltet

Die Spulen 10 und 11 sind nur dann elektrisch parallel geschaltet und haben den gleichen Wickelsinn, wenn zwischen ihnen ehie sogenannte Mittenausleitung gebildet werden solL Dagegen sind die Spulen 10 und 11 elektrisch in Reihe geschaltet und haben entgegengesetzten Wickelsinn, wenn sie Teile einer Stufenwicklung sind und zwischen ihnen eine Anzapfung ausgebildet ist. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel haben die Spulen 10 und 11 den gleichen Wickelsinn, so daß es sich bei der gezeichneten Ausführungsform um eine sogenannte Mittenausleitung handelt

Die Spule 11 ist aus den Einzelleitern 1, 3, 5 und 7 gewickelt, deren Enden gleichmäßig auf den Umfang der Spule 11 verteilt und in Achsrichtung in einen von den Spulen 10 und 11 gebildeten, radialen, nicht näher bezeichneten Kanal abgekröpft sind. Die Einzelleiter 1, 3,5 und 7 sind in diesem Kanal unabhängig von dem sich dabei ergebenden Wickeisinn auf dem kürzeren der beiden möglichen Bogen entlang der Wicklungskontur zu einem gemeinsamen Punkt geführt, an dem die Ausleitung aus der Wicklung herausgeführt ist. Entsprechend ist die Spule 10 aus den Einzelleitern 2,4,6 und 8 gewickelt, deren Enden ebenfalls in den Kanal abgekröpft und unabhängig von dem sich dabei ergebenden Wickelsinn an die Austrittsstelle der Ausleitung aus der Wicklung herangeführt sind.

Dabei bilden die Einzelleiter 1 bis 8 der Spulen 10 und 11 soweit sie räumlich parallel nebeneinander verlaufen ein Paket aus mit seinen Breitseiten unmittelbar aufeinanderliegenden Leitern, in dem wie gezeichnet die Einzelleiter 1 bis 8 abwechselnd aus den Spulen 10 und 11 aufeinanderfolgen, folgen. Der dadurch gebildete Ring aus den Einzelleitern 1 bis 8 ist dem Austrittspunkt der Ausleitung diametral gegenüber an sich offen. Um die dadurch verursachte Inhomogenität im elektrischen und magnetischen Feld zu mildern, ist ein Zusatzleiter 9 vorgesehen, dessen eines Ende am Austrittspunkt der Au^leitung in diese eingespannt ist und von da ab in beliegem Wickelsinn so weit an dsr Innenseite des von den Einzelleitern 1 bis 8 gebildeten Ringes entlang geführt ist, daß er den Ring zu einem Vollkreis schließt Der Zusatzleiter 9 ist an seinem die Lücke verschließenden Ende verstärkt isoliert und hat das Potential der Ausleitung. Da der Zusatzleiter 9 blind endet, führt er keinen Strom.

Um die Ausbildung eines möglichst homogenen elektrischen Feldes zu unterstützen, fluchten die Außenkonturen des aus den Einzelleitern 1 bis 8 und dem Zusatzleiter 9 gebildten Ringes mit den Außenkonturen der angrenzenden Spule 10 und 11. Dabei sind alle Einzelleiter ί bis S und der Zusatzieiter 9 an allen Stellen flachkant gewickelt, so daß sich für durch das magnetische Längsfeld erzeugten Zusatzverluste ein Minimum ergibt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Wicklung für Transformatoren und Drosseln für große elektrische Ströme mit mehreren elektrisch parallelen, flachkant gewickelten Einzelleitern in Doppelspulenschaltung, wobei die Doppelspulenverbindungen der Einzelleiter gleichmäßig jeweils auf den inneren oder den äußeren Umfang der Wicklung verteilt sind und wobei die Enden der Einzelleiter unabhängig vom Wickelsinn über den kürzeren Bogen zur Wicklungsausleitung geführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Einzelleiter (1—8) von jeweils zwei eine Wicklungsausleitung flankierenden Spulen (10,11) in den von diesen gebildeten radialen Kanal axial abgekröpft sind und verwindungsfrei zur Wicklungsausleitung geführt sind, wobei abwechselnd Einzelleiter (1—8) der oberen (10) und der unteren (11) Spule aneinanderliegen und in dem radialen Kanal bogenförmige Leiterpakete bilden, die am Umfang mit den benachbarten Spulen (10,11) fluchten.

2. Wicklung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der axiale Abstand der die Einzelleiter (1 —8) zur Wicklungsausleitung führenden Leiterpakete von den benachbarten Spulen (10, 11) etwa ebenso groß ist wie der axiale Abstand zwischen den übrigen Spulen der Doppelspulenanordnung.

3. Wicklung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der von den Leiterenden gebildete, gegenüber der Wicklungsausleitung an sich offene Ring durch einen an seinem Ende verstärkt isolierten, stromlosen Zusatzleiter (9) geschlossen ist, der das Potential der Wicklungsausleitung führt und der als Schirmring dient.

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