DE3738410A1

DE3738410A1 - Spule fuer einen transformator oder uebertrager

Info

Publication number: DE3738410A1
Application number: DE19873738410
Authority: DE
Inventors: Friedrich-Wilhelm Dipl Sommer
Original assignee: ABB Ceag Licht und Stromversorgungstechnik GmbH; CEAG Licht und Stromversorgungstechnik GmbH
Current assignee: ABB Ceag Licht und Stromversorgungstechnik GmbH; CEAG Licht und Stromversorgungstechnik GmbH
Priority date: 1987-11-12
Filing date: 1987-11-12
Publication date: 1989-05-24

Description

Die Erfindung betrifft eine Spule für einen Transforma tor oder einen Übertrager, mit einem Spulenkörper, je einer darauf aufgewickelten Primärwicklung und einer auf diese aufgewickelten Sekundärwicklung, die von der Pri märwicklung elektrisch isolierend getrennt ist.

Derartige Spulen, die in Sicherheitskleinspannungen (SELV = Satety Extra Low Voltaps) erzeugenden Versor gungsgeräten von Datenverarbeitungsanlagen eingesetzt sind, müssen den Anforderungen nach IEC 380, 435 oder 950 entsprechen. Zu diesem Zwecke ist die sichere Ein haltung der geforderten Kriech- und Luftstrecken an den Primär- und Sekundärwicklungen erforderlich und insbe sondere ist der Potentialtrennung zwischen der Primär wicklung, an der Netzspannung anliegt, und der Sekundär wicklung zu erreichen. Die Potentialtrennung durch eine mindestens dreilagige Isolation und Kriech- und Luft strecken von 6 bzw. 8 mm wird bei bekannten Spulen durch aufwendige Spulenkörperkonstruktionen, durch zusätzliche Distanzteile in Form von Distanzringen zwischen dem Spu lenflansch und den einzelnen Wicklungen und durch zwi schen den einzelnen Wicklungslagen vorgesehene Isolier zwischenlagen erreicht. Aufgrund der Distanzringe oder auch aufgrund von sogenanntem eingerücktem Wickeln ist der Füllgrad, d.h. die Ausnutzung des Wickelraumes, schlecht; die Werkzeugkosten sind darüberhinaus erhöht und auch die Wickelzeiten sind verlängert.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Spule der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Werkzeugkosten verringert, die Wickelzeiten verkürzt und der Ausnut zungsgrad verbessert werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zumindest der Draht der Primärwicklung mittels eines Folienbandes aus Isoliermaterial umwickelt ist.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann dahin gehen, daß das Folienband überlappend um den Draht herumgewickelt wird, wobei die jeweils obere Lage des Folienbandes 70% der Breite der darunter befindli chen Lage des Folienbandes überdeckt. Dadurch ergibt sich eine dreilagige Isolation mit ensprechend langen Kriech- und Luftstrecken, so daß der so hergestellte Wickeldraht auf einem DIN-Spulenkörper unkompliziert gewickelt werden kann.

An sich ist es bekannt, Draht einfach oder zweifach zu umwickeln. Diese Maßnahme dient aber nur der Isolierung für die Spannungen zwischen den nebeneinander liegenden Windungen und den direkt übereinander liegenden Lagen, wogegen mit der erfindungsgemäßen Ausführung nunmehr die nachfolgenden sekundären Wicklungen (SELV-Wicklungen) aus nichtumwickelten Kupferlackdrähten oder HF-Litzen ohne eingerückt zu werden darauf aufgewickelt werden können. Die entsprechende Potentialtrennung ist durch die Umwickelung oder auch Umbandelung der Netzwicklung, d.h. der Primärwicklung mit den entsprechenden vorge schriebenen Kriech- und Luftstrecken sichergestellt. Aufgrund geeigneter Breite, z.B. 9 bis 9,5 mm, der Iso lierfolie erzielt man 6 mm Kriech- und Luftstrecke, so daß weitere Maßnahmen unterbleiben können. Mit anderen Worten: Die Drahtisolierung durch geeignete Bewicklung mit Folienbändern bewirkt eine Isolierung mit den gefor derten Kriech- und Luftstrecken.

Die Vorteile also, die hierbei erreicht werden, bestehen zum einen darin, daß der Wickelvorgang selbst unkompli ziert erfolgt. Zum anderen können Fehler bezüglich der Kriech- und Luftstrecken innerhalb von fertigen Wicklun gen ausgeschlossen werden und schließlich ist die Aus nutzung des vorhandenen Wickelraumes verbessert, was zu einer Leistungssteigerung bei gleichem Volumen führt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung sind den weiteren Unteransprüchen zu ent nehmen.

Anhand der Zeichnung, in der eine bekannte Spule und eine erfindungsgemäße Spule dargestellt sind, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen näher erläutert und beschrieben werden.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Schnittansicht einer Spule gemäß dem Stand der Technik,

Fig. 2 einen Wicklungsdraht für die Primärwicklung während des Wickelvorgangs und

Fig. 3 einen Querschnitt ähnlich dem der Fig. 1, mit einem umbandelten Kupferlackdraht.

Die Fig. 1 zeigt eine Spule 10 gemäß dem Stand der Technik. Diese Spule besitzt einen Spulenkörper 11, des sen Stirnenden je einen Spulenflansch 12 und 13 aufwei sen. Die Außenfläche des Spulenkörpers 11 besitzt im Bereich des Spulenflansches 12 bzw. 13 jeweils eine um laufende Leiste 14 und 15, durch die jeweils ein Bereich mit größerem Durchmesser an der der Wicklung zugewandten Außenfläche des Spulenkörpers 11 erzeugt wird. Die Höhe der Leiste 15 bzw. 16 entspricht angenähert der Dicke der innersten Lage 16 des Wicklungsdrahtes 17. Um die Leisten 14 bzw. 15 herum sind Distanzringe 18 und 19 herumgelegt, die zur Distanzierung des Wicklungsdrahtes zum Spulenflansch 12 bzw. 13 dienen. Auf der innersten Wicklung 16 ist ein Isolierband 20 aufgewickelt und auf dieses Isolierband 20 die zweite Lage 21 der Primärwick lung. Die Distanzringe 18 und 19 sind von weiteren Di stanzringen 22 und 23 umgeben. Um die zweite Lage herum ist ein Isolierband 24 herumgelegt, das auch die beiden Distanzringe 22 und 23 überdeckt. Weiterhin sind außer halb des Isolierbandes 24 im Bereich der beiden Leisten 14 und 15 weitere Distanzringe 25 und 26 gelegt und in den Raum zwischen den Distanzringen ist die Sekundär wicklung 27 unter Zwischenfügung eines weiteren Isolier bandes 28 aufgewickelt.

Man erkennt aus Fig. 1, daß zum Bewickeln der Spule praktisch nur der Raum zwischen den Distanzringen 18, 19; 22, 23; 25, 26 benutzt werden kann. Darüberhinaus benötigt der Spulenkörper 11 zwei Leisten 14 und 15 und aus diesem Grunde ist die so hergestellte Spule aufwen dig, weil die Werkzeugkosten höher sind, der Wickelvor gang selbst komplizierter ist und darüberhinaus auch Fehler bezüglich Kriech- und Luftstrecken innerhalb der fertigen Wicklungen nicht ausgeschlossen werden können. Darüberhinaus ist der Ausnutzungsgrad ungünstig, da der an einem Spulenkörper insgesamt zwischen den Flanschen 12 und 13 vorhandene Wickelraum aufgrund der Distanzrin ge verkleinert ist.

Erfindungsgemäß wird nun der Wickeldraht 17 insbesondere der Primärwicklung mit einem Folienband 30 umwickelt, dergestalt, daß ca. 70% der jeweils unteren Lage des Folienbandes von der darübergelegten Lage des Folienban des überdeckt ist. Wenn beispielsweise bei A am Draht 17 mit der Bewickelung mit dem Folienband begonnen wird, dann ist nach einer ersten Umwickelung die Kante 31 des Folienbandes bei A₁; die Kante 32 des Folienbandes 30 befindet sich dann, wenn bei A begonnen wird, an der Stelle B; und nach einer Umwickelung, wenn also die Kan te 31 sich am Punkt A ₁ befindet, liegt die Kante 31 an der Stelle B ₁. Nach der dritten Umwickelung, wenn also die Kante 31 bei A ₂ liegt, liegt die Kante 32 bei B ₂, und man erkennt, daß beim Bewickeln jeweils zwei Drittel der unteren Lage, d.h. zwei Drittel der geamten Folien breite durch die nächste Lage jeweils abgedeckt werden. Dadurch wird erreicht, daß die Kriechstrecke zwei Drit tel der Breite des Folienbandes beträgt.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist der Draht 17 ein lackierter Kupferdraht oder Kupferlackdraht und das Folienband 30 ist eine 9 mm breite Klebefolie; somit erhält man eine Kriech- und Luftstrecke von 6 mm. Benötigt man höhere Kriech- und Luftstrecken, dann sind breitere Folienbänder zu benutzen.

Demgemäß erhält man eine Spule 40 mit einem zylindri schen Spulenkörper 41, zwei daran anschließende Flansche 42 und 43. Im Inneren des Wicklungsraumes befindet sich die Sekundärwicklung 44, die aus solchem Draht herge stellt wird, wie er in der Fig. 2 dargestellt ist und man erkennt, daß die Wicklung von Flansch zu Flansch den gesamten Wickelraum ausfüllt. Um die Primärwicklung mit dem Wickeldraht 44 wird eine Isolierfolie 45 herumge schlungen und um diese Isolierfolie 45 die Sekundärwick lung 46.

Claims

1. Spule für einen Transformator oder einen Über trager, mit einem Spulenkörper mit an dessen Enden ange brachten Spulenflanschen, einer auf den Spulenkörper in den Wicklungsraum aufgewickelten Primärwicklung und ei ner auf diese aufgewickelte Sekundärwicklung, die von der Primärwicklung elektrisch isolierend getrennt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Wicklungdraht (17) zu mindest der Primärwicklung mittels eines Folienbandes (30) aus Isoliermaterial umwickelt ist.

2. Spule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Folienband (30) auf den Wicklungsdraht (17) überlappend aufgewickelt ist, derart, daß die jeweils obere Lage des Folienbandes ca. 70% der Breite der dar unter befindlichen Lage des Folienbandes überdeckt.

3. Spule nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wicklungsdraht ein Kupferlack draht, Kupferdraht oder HF-Litze ist.

4. Spule nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Folienband (30) ein Klebeband ist.