NL8502776A

NL8502776A - Werkwijze voor het vervaardigen van een transformator met coaxiale spoelen.

Info

Publication number: NL8502776A
Application number: NL8502776A
Authority: NL
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1985-10-11
Filing date: 1985-10-11
Publication date: 1987-05-04
Also published as: JPH0719712B2; EP0222426B1; DE3677706D1; JPS6288313A; KR870004471A; EP0222426A1; US4857877A; US4774756A

Description

4.' PHN 11.521 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.

Werkwijze voor het vervaardigen van een transformator met coaxiale spoelen.

De uitvinding heeft betrekking op en werkwijze voor het vervaardigen van transformator, waarbij wordt uitgegaan van een spoelkoker met een eerste en een tweede uiteinde, waaraan zich respectievelijk een eerste flens en een tweede flens bevinden, welke 5 flenzen op de spoelkoker een wikkelruimte definiëren, waarbij tenminste de eerste flens voorzien is van radiaal verlopende randspleten en waarbij in de wikkelruimte een eerste spoel wordt gewikkeld, die gevormd wordt uit een draadvormige geleider, waarvan de uitlopers via ten minste een van de randspleten naar buiten worden gevoerd, waarna 10 over de eerste spoel een elektrisch isolerende folie wordt aangebracht, waarop ten minste een tweede spoel wordt gewikkeld.

Een dergelijke transformator is bekend uit bijvoorbeeld US-A 4 449 111. De isolerende folie dient om de eerste en de tweede spoel elektrisch van elkaar te scheiden. Er zijn speciale maatregelen 15 nodig om te voorkomen, dat nabij de flenzen de geleiders van de eerste en de tweede spoel elkaar te dicht kunnen naderen omdat dan het gevaar bestaat, dat de kruipweg tussen de eerste en de tweede spoel ontoelaatbaar kort wordt of zelfs dat een geleider van de tweede spoel over de rand van de folie schuift en op de eerste spoel terecht komt.

20 Zulke maatregelen kunnen bijvoorbeeld bestaan uit het aanbrengen van een aparte, uit twee delen bestaande spoelkoker voor de tweede spoel, welke spoelkoker om de eerste spoel heen geplaatst wordt, of uit het aanbrengen van een gegolfde rand aan de folie, die tegen de naar de wikkelruimte gerichte zijden van de flenzen gevouwen wordt en een 25 minimum afstand tussen de eerste en de tweede spoel waarborgt. Deze oplossingen zijn echter betrekkelijk duur en bieden weinig mogelijkheden, het ontwerp van de transformator te veranderen, bijvoorbeeld door het aantal tweede spoelen te wijzigen.

De uitvinding heeft tot doel, een werkwijze van de in 30 de aanhef genoemde soort zodanig te verbeteren, dat met geringe kosten de afstand tussen de geleiders van de eerste en de tweede spoelen gewaarborgd wordt, terwijl wijzigingen in het ontwerp betrekkelijk r- "* Λ "7 "7 £ ~ j J. J J 0 ' J A.

PHN 11.521 2 gemakkelijk zijn uit te voeren.

De werkwijze volgens de uitvinding heeft daartoe het kenmerk, dat vöör het wikkelen van de tweede spoel een uit elektrisch isolerend materiaal gevormde, in wezen U-vormige 5 afstandhouder zodanig over de isolerende folie wordt geplaatst, dat zijn benen zich in axiale richting in de wikkelruimte uitstrekken, welke benen elk voorzien zijn van een eerste radiaal uitsteeksel nabij de eerste flens en een tweede radiaal uitsteeksel nabij de tweede flens, welke uitsteeksels een kleinst mogelijke afstand tussen de uiteinden van 10 de tweede spoel en de eerste, respectievelijk tweede flens definiëren.

De afstandhouder is een eenvoudig onderdeel dat met geringe kosten bijvoorbeeld door spuitgieten uit een geschikte kunststof vervaardigd kan worden. Indien het gewenst is meer dan een tweede spoel op de transformator aan te brengen, kan met voordeel een verdere 15 uitwerking van de werkwijze volgens de uitvinding worden toegepast, die het kenmerk heeft, dat ten minste twee tweede spoelen gewikkeld worden en dat elk der benen van de afstandhouder voorzien is van ten minste een derde radiaal uitsteeksel, welke derde radiale uitsteeksels zich op overeenkomstige axiale posities op de beide benen bevinden en de tweede 20 spoelen in axiale richting van elkaar gescheiden houden.

De uitvinding zal nu nader worden toegelicht aan de hand van de tekening. Hierin is :

Figuur 1 een langsdoorsnede van een uitvoeringsvoorbeeld van een met de werkwijze volgens de uitvinding vervaardigde 25 transformator, en

Figuur 2 een zijaanzicht van de in figuur 1 afgebeelde transformator.

De afgebeelde transformator bevat een spoelkoker 1 van elektrisch isolerend materiaal, bijvoorbeeld kunststof. De spoelkoker 1 30 heeft de vorm van een holle buis met een ronde of veelhoekige dwarsdoorsnede, waarin desgewenst een ferromagnetische kern (niet getekend) geplaatst kan worden. Indien geen kern wordt aangebracht, kan de spoelkoker ook massief zijn uitgevoerd. De spoelkoker 1 heeft een eerste uiteinde, waaraan zich een eerste flens 3 bevindt (onderaan 35 in figuur 1 en 2) en een tweede uiteinde, waaraan zich een tweede flens 5 bevindt (bovenaan in de figuren). De spoelkoker 1 en de flenzen 3, 5 zijn bij voorkeur als één geheel gevormd, bijvoorbeeld door 0 g ü & / / v ^ " PHN 11.521 3 spuitgieten. Op de spoelkoker 1 bevindt zich tussen de flenzen 3, 5 een wikkelruimte. In de eerste flens 3 zijn elektrisch geleidende aansluitpennen 7 bevestigd, die bijvoorbeeld in een paneel net gedrukte bedrading (niet getekend) gesoldeerd kunnen worden. In de wikkelruinte 5 is een eerste spoel 9 gewikkeld, die bijvoorbeeld de primaire spoel van de transformator vormt. Oe eerste spoel 9 bestaat uit een aantal windingen van een draadvormige elektrische geleider, waarvan de uitlopers 11 aan de linkerzijde van fig. 1 via een eerste radiaal verlopende randspleet 11 in de eerste flens 3 tot buiten de 10 wikkelruimte gevoerd zijn. Elk van deze uitlopers is elektrisch en mechanisch verbonden met een van de aansluitpennen 7, bijvoorbeeld door de uitlopers enkele malen om de aansluitpen te wikkelen en daarna vast te solderen.

Over de eerste spoel 9 is een elektrisch isolerende folie 15 13 aangebracht, waaroverheen coaxiaal met de eerste spoel 9 twee tweede spoelen 15, 17 zijn gewikkeld, die bijvoorbeeld de secundaire spoelen van de transformator vormen. Ook de tweede spoelen 15, 17 bestaan uit 'een aantal windingen van een draadvormige elektrische geleider en hun uitlopers 19, respectieveljk 21 zijn aan de rechter zijde in fig.

20 1 via een tweede randspleet 22 (zie fig. 2) naar de aansluitpennen 7 gevoerd en daaraan bevestigd. Vóór het wikkelen van de tweede spoelen 15, 17 is over de folie 13 een uit elektrisch isolerend materiaal, bijvoorbeeld kunststof, bestaande afstandhouder 23 geplaatst. De afstandhouder 23 is in wezen U-vormig met een 25 halfcirkelvormig basisgedeelte 25, dat zich buiten de tweede flens 5 bevindt en twee benen 27 die zich in axiale richting in de wikkelruimte uitstrekken. Het basisgedeelte 25 is enigszins verend, zodat de benen 27 tegen de folie 13 geklemd worden. Elk van de benen 27 is voorzien van een eerste radiaal uitsteeksel 29 nabij de eerste flens 3 en een 30 tweede radiaal uitsteeksel 31 nabij de tweede flens 5. De eerste uitsteeksels 29 definiëren de kleinst mogelijke afstand in axiale richting tussen de onderste tweede spoel 15 en de eerste flens 3 en de tweede uitsteeksels 31 definiëren de kleinst mogelijke afstand in axiale richting tussen de bovenste tweede spoel 17 en de tweede flens 5. De 35 tweede spoelen 15, 17 eindigen daardoor altijd op een zekere afstand van de flenzen 3, 5 en van de rand van de folie 13 die zich tot aan die flenzen uitstrekt. Daardoor wordt gewaarborgd, dat altijd een tevoren :.¾ ^ i\ 2 7 7 £ C t, ii? £ / * ΡΗΝ 11.521 4 Ψ t » bepaalde afstand en dus een goede galvanische scheiding aanwezig is tussen de eerste spoel 9 en de tweede spoelen 15, 17. Teneinde ook een goede galvanische scheiding tussen de tweede spoelen 15 en 17 onderling te waarborgen, is elk been 27 van de afstandhouder 23 voorts voorzien 5 van een derde radiaal uitsteeksel 33, welke derde radiale uitsteeksels zich op overeenkomstige axiale posities tussen de eerste uitsteeksels 29 en de tweede uitsteeksels 31 bevinden. De derde uitsteeksels 33 definiëren een kleinst mogelijke afstand in axiale richting tussen de beide tweede spoelen 15 en 17. Indien de 10 transformator meer dan twee tweede spoelen bevat kunnen de benen 27 uiteraard voorzien zijn van meer derde uitsteeksels 33. Het ontwerp van de transformator kan dus gemakkelijk veranderd worden door het kiezen van een afstandhouder met een ander aantal derde uitsteeksels 33. De afstandhouders kunnen zeer eenvoudig door spuitgieten vervaardigd 15 worden. Hun kostprijs is zeer laag, in het bijzonder bij massafabricage. Desgewenst is het mogelijk, een enkele afstandhouder met het maximaal benodigde aantal derde uitsteeksels (bijvoorbeeld drie paar wanneer ten hoogste vier tweede spoelen aangebracht worden) te vervaardigen en een of meer paren derde uitsteeksels af te snijden 20 wanneer een transformator met minder tweede spoelen vervaardigd moet worden. In dit geval is slechts één matrijs voor het spuitgieten nodig, hetgeen een verdere verlaging van de kostprijs met zich meebrengt.

In het algemeen moeten de uitlopers 21 van de bovenste 25 tweede spoel 17 langs de onderste tweede spoel 15 naar de aansluitpennen 7 gevoerd worden. Uiteraard dienen ook deze uitlopers op een tevoren bepaalde afstand van de onderste tweede spoel te blijven. Daarom zijn de derde radiale uitsteeksels 33 voorzien van een radiale pen 35 waaromheen de uitlopers 21 op afstand van de onderste tweede spoel 15 30 naar de aansluitpennen 7 geleid worden. De pen 35 is aan zijn vrije uiteinde voorzien van een verdikking 36 om te voorkomen, dat de spoeluitlopers 21 van de pen glijden.

Eerder is opgemerkt, dat de benen 27 van de afstandhouder 23 door de veerkracht van het basisgedeelte 25 tegen de folie 13 gedrukt 35 worden, zodat de afstandhouder niet van de folie kan vallen. Een nog steviger bevestiging van de afstandhouder 25 aan de transformator is in het getoonde uitvoeringsvoorbeeld verkregen, doordat de benen 27 , 'J 2 7 7 δ * ^ PHN 11.521 5 voorzien zijn van verende lippen 37 die zich in de winkelruimte nabij de tweede uitsteeksels 31 bevinden. Deze lippen komen bij het plaatsen van de afstandhouder 23 verend tegen de binnenzijde van de tweede flens 5 te liggen. De vrije uiteinden van de benen 27 rusten tegen de binnenzijde 5 van de eerste flens 3 zodat de benen verend tussen de beide flenzen geklemd zijn. Eventuele toleranties in de lengte van de benen of van de wikkelruimte worden door de verende lippen 37 opgevangen.

De uitlopers van de eerste en tweede spoelen 9, respectievelijk 15r 17 zijn, zoals eerder opgemerkt is, via 10 randspleten 11 in de eerste flens 3 naar de aansluitpennen 7 gevoerd.

Om het aantal randspleten te beperken en toch een goede elektrische scheiding tussen de uitlopers te kunnen waarborgen zijn de benen 27 nabij de eerste radiale uitsteeksels 29 voorzien van radiale stroken 39, 40 die zich in de randspleten van de eerste flens 3 bevinden. De 15 strook 39 verdeelt de spleet 22 in twee evenwijdige spleten, door elk waarvan een paar uitlopers 19, 21 van een van de secundaire spoelen 15, rspectievelijk 17 kan verlopen, welke uitlopers dan door de strook elektrisch van elkaar geïsoleerd worden. De strook 40 houdt de beide uitlopers 11 van de eerste spoel 9 van elkaar gescheiden.

20 De tweede flens 5 bevat eveneens een zich in radiale richting uitstrekkende randspleet 41, waardoorheen een recht verbindingsgedeelte 43 tussen een van de benen 27 (het rechter been in figuur 1) en het basigedeelte 25 van de afstandhouder 23 verloopt. In de diametraal tegenoverliggende rand van de tweede flens 5 is geen 25 randspleet aangebracht. Hier is het been 27 (het linker been in figuur 1) met het basisgedeelte 25 verbonden via een ü-vormig verbindingsgedeelte 45 dat om de flens grijpt en waarvan de benen aan weerszijden van de flens liggen. Uiteraard is het eveneens mogelijk, beide benen 27 op dezelfde wijze te verbinden met het basisgedeelte 25, 30 hetzij beide via rechte verbindingsgedeelten 43, hetzij beide via u-vormige verbindingsgedeelten 45. Na het wikkelen van de tweede spoelen 15, 17 kan het basisgedeelte 25 desgewenst verwijderd worden door de verbindingsgedeelten 43, 45 door te snijden. De benen 27 worden dan door de tweede spoelen 15, 17 op hun plaats gehouden. Door het 35 verwijderen van het basisgedeelte 25 worden de afmetingen van de transformator kleiner en wordt het plaatsen van een ferromagnetische kern in de centrale opening van de spoelkoker 1 gemakkelijker gemaakt.

.. -* Λ r't “1 “» „...// ö

--- -fa --'-M

PHN 11.521 6

Na het gereedkomen kan de transformator inclusief de eventuele kern desgewenst in een geschikte kunststof worden ingegoten.

De beschreven transformator is bijzonder geschikt om op automatische wijze gewikkeld te worden. De uitlopers 19, 21 van de 5 tweede spoelen 15, 17 behoeven niet altijd met aansluitpennen 7 verbonden te worden. Voor sommige toepassingen kan het gewenst zijn, deze uitlopers rechtstreeks met andere onderdelen van een schakeling te verbinden.

«5 02 77?

Claims

1. Werkwijze voor het vervaardigen van een transformator, waarbij wordt uitgegaan van een spoelkoker (1) met een eerste en een tweede uiteinde, waaraan zich respectievelijk een eerste flens (3) en een tweede flens (5) bevinden, welke flenzen op de spoelkoker een 5 wikkelruiate definiëren, waarbij tenminste de eerste flens voorzien is van radiaal verlopende randspleten (11) en waarbij in de wikkelruiate een eerste spoel (9) wordt gewikkeld, die gevormd wordt uit een draadvormige geleider, waarvan de uitlopers via ten ainste een van de randspleten naar buiten worden gevoerd, waarna over de eerste spoel een 10 elektrisch isolerende folie (13) wordt aangebracht, waarop ten ainste een tweede spoel (15, 17) wordt gewikkeld, met het kenoerk, dat vóór het wikkelen van de tweede spoel (15, 17) een uit elektrisch isolerend materiaal gevormde, in wezen U-vormige afstandhouder (23) zodanig over de isolerende folie wordt geplaatst, dat zijn benen (27) zich in axiale 15 richting in de wikkelruiate uitstrekken, welke benen elk voorzien zijn van een eerste radiaal uitsteeksel (29) nabij de eerste flens (3) en een tweede radiaal uitsteeksel (31) nabij de tweede flens (5), welke uitsteeksels een kleinst mogelijke afstand tussen de uiteinden van de tweede spoel (15, 17) en de eerste, respectievelijk tweede flens 20 definiëren.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat ten ainste twee tweede spoelen (15, 17) gewikkeld worden en dat elk der benen (27) van de afstandhouder (23) voorzien is van ten ainste een derde radiaal uitsteeksel (33), welke derde radiale uitsteeksels zich op 25 overeenkomstige axiale posities op de beide benen bevinden en de tweede spoelen in axiale richting van elkaar gescheiden houden.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat ten ainste een van de derde radiale uitsteeksels (33) voorzien is van een radiale pen (35) waaromheen de uitlopers (21) van ten ainste een 30 van de tweede spoelen (17) naar de aansluitpennen (7) geleid worden.

4. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenaerk, dat de benen (27) van de afstandhouder (23) voorzien zijn van lippen (37) die bij het aanbrengen van de afstandhouder in de wikkelruiate verend tegen een van de flenzen (5) komen te liggen.

5. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de benen (27) van de afstandhouder (23) nabij de eerste radiale uitsteeksels (29) voorzien zijn van radiale stroken (39) die 8JS Λ *> 11 3 v? V ’ £ * __* PHN 11.521 8 in de randspleten (11) van de eerste flens (3) geplaatst worden teneinde twee door eenzelfde randspleet naar buiten te voeren spoeluitlopers (19, 21. elektrisch van elkaar te scheiden.

6. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, 5 met het kenmerk, dat ten minste een van de benen (27) van de afstandhouder (23) met het basisgedeelte (25) daarvan verbonden is via een recht verbindingsgedeelte (43) dat verloopt door een in de tweede flens (5) aangebrachte radiale randspleet (41).

7. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, 10 met het kenmerk, dat ten minste een van de benen (27) van de afstandhouder (23) met het basisgedeelte (25) daarvan verbonden is via een ü-vormig verbindingsgedeelte (45) waarvan de benen aan weerszijden van de tweede flens (5) liggen.

8. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, met 15 het kenmerk, dat na het wikkelen van de tweede spoelen (15, 17) het basisgedeelte (25) van de afstandhouder (23) wordt verwijderd, zodat slechts de benen (27) ervan in de transformator achterbijven. ;*;ï ' * * * / ; ‘J V s;, / j Q _____ _____J