EP0312973A1 - Wickelgut für Transformatoren und dgl. - Google Patents
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- EP0312973A1 EP0312973A1 EP88117284A EP88117284A EP0312973A1 EP 0312973 A1 EP0312973 A1 EP 0312973A1 EP 88117284 A EP88117284 A EP 88117284A EP 88117284 A EP88117284 A EP 88117284A EP 0312973 A1 EP0312973 A1 EP 0312973A1
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- 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
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- H01F27/02—Casings
- H01F27/027—Casings specially adapted for combination of signal type inductors or transformers with electronic circuits, e.g. mounting on printed circuit boards
Definitions
- the invention relates to winding material for transformers and the like, which has an insert through which the required lateral insulation distance between a primary and a secondary winding is ensured.
- Such coils are, for example, the windings of transformers, transformers, transducers, etc., which are used in telecommunications and data technology for power supplies, as line transformers, in phantom circuits and the like.
- the VDE and IEC standards prescribe minimum values for the creepage distances, the air distances and the thickness of the insulation.
- Critical points are the end faces of the windings, in particular at the points at which the end flange surfaces of the bobbin receiving the windings have cutouts for the connection wires to be passed through. So far, various types of inserts have been used in order to be able to maintain the prescribed air and creepage distances even at critical points.
- One way is to make a thread or a fiber Wind up the insulation material. Since such fibers cannot only be provided at the coil ends, they must also be wound over the entire length of the winding. This gives a considerable additional winding effort (DE-OS 20 24 522).
- plug-in chamber bobbin in which a second bobbin made of plastic is pushed onto a first bobbin, which accommodates one of the two windings, and which accommodates the second winding (Siemens data book Ferrite, 1986/1987, page 333).
- a lot of changing space is lost through such an insulating insert.
- Another known possibility is to provide an insulating frame on the two end faces of the windings, which consists of two frame parts made of plastic which can be plugged together. Such insulating frames can only be used for rectangular coils.
- the invention has for its object to provide a winding material in which the specified air and creepage distances are maintained by a simple and versatile measure.
- the advantages of the invention include the fact that the lead-out slots for the connecting wires and the driver recesses on the coil body are closed by the insert.
- the creepage distance is extended to a value that is above the prescribed minimum value. Due to the elasticity of the insulating ring, universal installation is possible, regardless of the position of the windings and with different winding diameters of the different coils.
- the insulating ring can be made from cords or injection molding and is therefore very economical.
- the invention can be used both in the case of bobbins with one winding chamber and in those with a plurality of winding chambers, as a result of which the material costs are reduced. The winding space volume is increased compared to the box bobbins.
- a hollow cylindrical bobbin 1 which is made, for example, of a glass fiber reinforced plastic, has a winding space 2, in which the primary winding 3 and the secondary winding 4 of a transformer are arranged one above the other in a cylindrical shape.
- Fig. 1 In an upper part of Fig. 1 are the individual wire turns 5 and 6 of the primary winding 3 and the secondary winding 4 are shown partially in section, while the primary and secondary windings 3, 4 are otherwise shown schematically in the usual manner.
- the coil former 1 has a left-hand flange 7 and a right-hand flange 8, which delimit the winding space 2 on the end face.
- the individual connection 11 or 12 in turn has a connection lug 13, to each of which one of the ends of the primary or secondary winding 3 or 4 is soldered, and on the other hand a solder connection pin 14, which is connected to the respective external supply e.g. is soldered to the current path of a printed circuit board.
- the primary winding 3 is separated from the secondary winding 4 by an insulating intermediate layer 16, e.g. a suitable plastic film, separated. Both the primary winding 3 and the secondary winding 4 are completely embedded in an insulating compound. To do this, they are vacuumed with an insulating medium, e.g. impregnated with a plastic varnish or resin, which is then hardened in an oven.
- an insulating medium e.g. impregnated with a plastic varnish or resin
- an insert in the form of an elastic insulating ring 18 is inserted, which closes the end of the secondary winding 4 and for compliance with the specified air and creepage distances between the network-connected and the network-separated parts of the winding material.
- the insulating ring 18 (cf. also FIG. 2) has a radially outwardly extending lip 20 on its end face, which is on the left in the drawing, and an axial lip 21 on its other end face, which is on the right in the drawing. With the axial lip 21, it is pressed by the turns of the secondary winding 4 against the insulating intermediate layer 16 and fixed in its position.
- the radial lip 20 covers lead-out slots and driver recesses, which are often present on coil formers of transformer windings (not shown in the drawing) and which form a particularly critical point with regard to the prescribed insulation distances.
- the insulating ring 18 is made of a suitable elastic material e.g. made from a synthetic rubber, from a silicone or from another elastic and insulating material. Because of its elasticity, it can be easily pushed over the flange 8 of the coil body 1. A versatile, in particular position-independent installation is possible, moreover, the individual coil sizes can be wound with different winding diameters without the need for other elastic insulating rings 18.
- the elastic insulating rings 18 according to the invention can be used both in coil formers with one winding chamber and in those with several winding chambers, which results in a reduction in the material costs. It is also easily possible with the Isolation ring 18 to extend the required clearance and creepage distance beyond the required minimum dimensions and thus to achieve an increase in the dielectric strength of the winding material.
- the insulating rings 18 can either be made from suitably profiled cords or also by injection molding, i.e. manufacture as an economical mass-produced item.
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Abstract
Ein solches Wickelgut sind z.B. die Wicklungen eines Transformators, Übertragers oder Meßwandlers. Zwischen die Primärwicklung 3 und die Sekundärwicklung 4 ist eine Einlage eingefügt, die an den Stirnseiten der Wicklungen für die Einhaltung der vorgeschriebenen Luft- und Kriechstrecken sorgt. Die Stirnseite sind im Hinblick auf den geforderten Isolationsabstand deshalb kritisch, weil der die Wicklungen 3, 4 aufnehmende Spulenkörper 1 hier mit Schlitzen zum Herausführen der Anschlußdrähte und Aussparungen für Mitnehmer versehen ist. Die Einlage ist als elatischer Isolierring 18 ausgebildet, der an beiden Stirnseiten des Wickelgutes zwischen die Primärwicklung 3, einen Spulenkörperflansch 7, 8 und die Sekundärwicklung 4 eingefügt ist. Der Isolierring 18 ist an einer Seite mit einer axialen Lippe 21 und an seiner anderen Seite mit einer radial nach außenverlaufenden Lippe 20 versehen.
Description
- Die Erfindung betrifft Wickelgut für Transformatoren und dergleichen, das eine Einlage aufweist, durch die der erforderliche seitliche Isolationsabstand zwischen einer Primär- und einer Sekundärwicklung gesichert wird.
- Ein solches Wickelgut stellen z.B. die Wicklungen von Transformatoren, Übertragern, Meßwandlern usw. dar, die in der Fernmeldetechnik und in der Datentechnik für Stromversorgungen, als Leitungsübertrager, in Phantomschaltungen und dgl. verwendet werden. Für ein derartiges Wickelgut schreiben die VDE- und IEC-Normen Mindestwerte für die Kriechstrecken, die Luftstrecken und die Dicke der Isolation vor. Kritische Stellen sind die Stirnseiten der Wicklungen, insbesondere an den Stellen, an denen die stirnseitigen Flanschflächen der die Wicklungen aufnehmenden Spulenkörper Aussparungen zum Durchführen der Anschlußdrähte aufweisen. Um auch an den kritischen Stellen die vorgeschriebenen Luft- und Kriechstrecken einhalten zu können, werden bislang verschiedene Arten von Einlagen verwendet. Eine Möglichkeit ist, einen Faden oder eine Faser aus Isoliermaterial mit aufzuwickeln. Da solche Fasern nicht nur an den Spulenenden vorgesehen werden können, müssen sie über die ganze Wicklungslänge mit aufgewickelt werden. Dies gibt einen erheblichen zusätzlichen Wicklungaufwand (DE-OS 20 24 522).
- Eine andere bekannte Möglichkeit stellen die sogenannten Steckkammer-Spulenkörper dar, bei denen auf einen ersten Wickelkörper, der eine der beiden Wicklungen aufnimmt, ein zweiter Wickelkörper aus Kunststoff aufgeschoben wird, der die zweite Wicklung aufnimmt (Siemens-Datenbuch Ferrite, 1986/1987, Seite 333). Durch eine derartige isolierende Einlage geht aber sehr viel Wickelraum verloren. Eine weitere bekannte Möglichkeit ist es, an den beiden Stirnseiten der Wicklungen eine Isolierrahmen vorzusehen, der aus zwei zusammensteckbaren Rahmenteilen aus Kunststoff besteht. Derartige Isolierrahmen können aber nur für rechteckförmige Spulen verwendet werden.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Wickelgut zu schaffen, bei dem die vorgegebenen Luft- und Kriechstrecken durch eine einfache und vielseitig anwendbare Maßnahme eingehalten werden.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Wickelgut der eingangs genannten Art gelöst, bei dem die Einlage als elastischer Isolierring ausgebildet ist, der an beiden Stirnseiten des Wickelgutes zwischen die Primärwicklung, einen Spulenkörperflansch und die Sekundärwicklung eingefügt ist.
- Die Vorteile der Erfindung liegen unter anderm darin, daß die Herausführungsschlitze für die Anschlußdrähte und die Mitnehmeraussparungen an dem Spulenkörper durch die Einlage verschlossen werden. Außerdem wird die Kriechstrecke auf einen Wert verlängert, der über dem vorgeschriebenen Mindestwert liegt. Aufgrund der Elastizität des Isolierrings ist ein universeller Einbau möglich, und zwar unabhängig von der Lage der Wicklungen und bei unterschiedlichen Wicklungsdurchmessern der verschiedenen Spulen. Der Isolierring läßt sich aus Schnüren oder im Spitzguß herstellen und ist damit sehr wirtschaftlich. Außerdem läßt sich die Erfindung sowohl bei Spulenkörpern mit einer Wickelkammer als auch bei solchen mit mehreren Wickelkammern einsetzen, wodurch die Materialkosten gesenkt werden. Gegenüber den Schachtel-Spulenkörpern wird das Wickelraumvolumen vergrößert.
- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1 ein Wickelgut gemäß der Erfindung, in einer teilweise realistischen und teilweise schematisierten Schnittansicht, und
- Fig. 2 einen in dem Wickelgut nach Fig. 1 verwendeten elastischen Isolierring.
- Ein hohlzylinderförmiger Spulenkörper 1, der z.B. aus einem glasfaserverstärktem Kunststoff hergestellt ist, weist einen Wickelraum 2 auf, in dem die Primärwicklung 3 und die Sekundärwicklung 4 eines Transformators zylinderförmig übereinander angeordnet sind. In einem oberen Teil von Fig. 1 sind die einzelnen Drahtwindungen 5 und 6 der Primärwicklung 3 bzw. der Sekundärwicklung 4 teilweise geschnitten dargestellt, während ansonsten die Primär- und Sekundärwicklung 3, 4 in der üblichen Weise schematisiert dargestellt sind.
- Der Spulenkörper 1 weist einen linksseitigen Flansch 7 und einen rechtsseitigen Flansch 8 auf, die den Wickelraum 2 stirnseitig begrenzen. Außerdem weist er zwei angegossene Anschlußteile 9 und 10 auf, die die elektrischen Anschlüsse 11 und 12 tragen. Diese sind in der Zeichnung jeweils nur einmal dargestellt, es sind aber tatsächlich z.B. 2 x 6 = 12 oder 2 x 7 = 14 Anschlüsse vorhanden. Der einzelne Anschluß 11 oder 12 weist seinerseits eine Anschlußfahne 13 auf, an die jeweils eines der Enden der Primär- oder Sekundärwicklung 3 oder 4 gelötet wird, und andererseits einen Lötanschlußstift 14 auf, der mit der jeweiligen äußeren Zuführung z.B. mit dem Strompfad einer Leiterplatte verlötet wird.
- Die Primärwicklung 3 ist von der Sekundärwicklung 4 durch eine isolierende Zwischenlage 16, z.B. eine geeignete Kunststoffolie, getrennt. Sowohl die Primärwicklung 3 als auch die Sekundärwicklung 4 sind vollständig in eine Isoliermasse eingebettet. Sie werden dazu im Vakuum mit einem isolierenden Medium, z.B. mit einem Kunststofflack oder -harz, getränkt, das anschließend in einem Ofen gehärtet wird.
- Zwischen der Sekundärwicklung 4 und den Flanschen 7, 8 des Spulenkörpers 1 ist jeweils eine Einlage in Form eines elastischen Isolierrings 18 eingefügt, der die Sekundärwicklung 4 stirnseitig abschließt und für die Einhaltung der vorgegebenen Luft- und Kriechstrecken zwischen den netzverbundenen und den netzgetrennten Teilen des Wickelgutes sorgt.
- Der Isolierring 18 (vgl. auch Fig. 2) weist an seiner - in der Zeichnung links liegenden - Stirnseite eine radial nach außen verlaufende Lippe 20 und an seiner anderen - in der Zeichnung rechts liegenden - Stirnseite eine axiale Lippe 21 auf. Mit der Axiallippe 21 wird er durch die Windungen der Sekundärwicklung 4 gegen die isolierende Zwischenlage 16 gedrückt und in seiner Lage fixiert. Die radiale Lippe 20 deckt Herausführungsschlitze und Mitnehmeraussparungen ab, die an Spulenkörpern von Transformatorwicklungen häufig vorhanden sind (in der Zeichnung nicht dargestellt) und die im Hinblick auf die vorgeschriebenen Isolierabstände besonders kritische Stelle bilden.
- Der Isolierring 18 ist aus einem geeigneten elastischen Material z.B. aus einem synthetischen Kautschuk, aus einem Silikon oder aus einem sonstigen elastischen und isolierenden Werkstoff hergestellt. Aufgrund seiner Elatizität läßt er sich leicht über den Flansch 8 des Spulenkörpers 1 hinwegschieben. Ein vielseitiger, insbesondere lageunabhängiger Einbau ist möglich, außerdem können die einzelnen Spulengrößen mit unterschiedlichen Wicklungsdurchmessern bewickelt werden ohne daß deshalb andere elastische Isolierringe 18 benötigt werden.
- Die erfindungsgemäßen elastischen Isolierringe 18 können sowohl bei Spulenkörpern mit einer Wicklungskammer als auch bei solchen mit mehreren Wicklungskammern verwendet werden, woraus sich eine Verringerung der Materialkosten ergibt. Es ist auch ohne weiteres Möglich, mit dem Isolierring 18 die geforderte Luft- und Kriechstrecke über die geforderten Mindestmaße hinaus zu verlängern und damit eine Erhöhung der Durchschlagsfestigkeit des Wickelgutes zu erreichen.
- Die Isolierringe 18 lassen sich entweder aus geeignet profilierten Schnüren oder auch im Spitzguß, d.h. als wirtschaftlicher Massenartikel herstellen.
Claims (2)
1. Wickelgut für Transformatoren und dgl., das eine ringförmige, elastische Isoliereinlage aufweist, die an einer Stirnseite des Wickelgutes zwischen eine erste Wicklung und einen Spulenkörperflansch eingefügt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Isoliereinlage als geschlossener Isolierring (18) ausgebildet ist und daß dieser Isolierring (18) mit einer radial nach außen verlaufenden Lippe (20), die an dem Spulenkörperflansch (7, 8) anliegt, sowie mit einer axialen Lippe (21), die zwischen die erste und eine zweite Wicklung (4 bzw. 3) eingefügt ist.
2. Wickelgut nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierring (18) mit seiner axialen Lippe (21) zwischen eine die erste und die zweite Wicklung (4 bzw. 3) trennende isolierende Zwischenlage (16) und die zweite Wicklung (3) eingefügt ist.
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1988
- 1988-10-18 EP EP88117284A patent/EP0312973A1/de not_active Withdrawn
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Also Published As
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