DE10147129A1 - Hochspannungstransformatorwicklung und Verfahren zur Herstellung - Google Patents
Hochspannungstransformatorwicklung und Verfahren zur HerstellungInfo
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Abstract
Eine elektrische Wicklung wird durch ein Nebeneinanderstellen mehrerer Scheiben ausgebildet, wobei jede Scheibe (12a, 12b) aus einem elektrisch isolierenden Material mit guter thermischer Leitfähigkeit hergestellt ist und eine spiralförmige Nut (16a, 16b) aufweist, in der ein elektrischer Leiter (18a, 18b) untergebracht ist. Die Wicklung ist bei Hochspannungstransformatoren anwendbar, die in einem Rötgengerät verwendet werden.
Description
Die Anmeldung beansprucht die Priorität der französischen
Patentanmeldung Nr. 0012222, angemeldet am
26. September 2000, auf deren gesamten Inhalt hiermit
Bezug genommen wird.
Die Erfindung betrifft Hochspannungstransformatoren und
Transformatoren für sehr hohe Spannungen, und vor allem
solche, die zum Anlegen einer Spannung an Röntgenröhren
verwendet werden, sowie insbesondere eine Wicklung für
einen derartigen Hochspannungstransformator und einen
Transformator für sehr hohe Spannungen.
Röntgenröhren umfassen in einer Vakuumkammer eine
Kathode, die einen Elektronenstrahl zu einer Anode (oder
einem Target bzw. Ziel) emittiert, die eine sich drehende
Scheibe umfasst, die mit einem Material wie
beispielsweise Mangan beschichtet ist. Ein elektrisches
Feld wird zwischen der Kathode und der Anode erzeugt,
indem zwischen diesen zwei Elementen eine Spannung in der
Größenordnung von 100 Kilovolt oder mehr angelegt wird,
um die durch die Kathode emittierten Elektronen zu
beschleunigen. Der Auftreffpunkt des Strahls der
beschleunigten Elektronen auf der sich drehenden Scheibe
emittiert Röntgenstrahlen.
Um diese hohen und sehr hohen Spannungen von 100 Kilovolt
oder mehr aus einer Eingangsspannung zu erhalten, ist es
wünschenswert, mit Transformatorwicklungen verbundene
Gleichrichterschaltungen zu haben. Die
Transformatorwicklungen sind sehr hohen Spannungen
ausgesetzt, so dass es wünschenswert ist,
Wicklungswindungen mit einer ausreichend dicken Schicht
eines Materials voneinander zu isolieren, das ein guter
elektrischer Isolator sein sollte, um elektrische
Ausfälle zu verhindern, während es eine gute thermische
Leitfähigkeit aufweisen sollte, damit Wärme abgebaut oder
abgeführt wird. Zu diesem Zweck werden gewöhnlich
zwischen den Windungsschichten eingefügtes Papier sowie
ein dielektrisches Öl verwendet, das die gesamte Kammer
auffüllt, in die der Transformator eingetaucht ist.
Dieses Verfahren ermöglicht es jedoch nicht, die Wärme
aufgrund einer Erwärmung der Wicklungen, die durch einen
elektrischen Strom verursacht werden kann, effektiv
abzubauen oder abzuführen. Des Weiteren ist es bei
einigen Anwendungen erforderlich, dass radiologische
Untersuchen, vor allem im Falle von Abtastvorrichtungen
bzw. Scannern, immer schneller ausgeführt werden,
beispielsweise viermal schneller als zuvor, um
Betriebskosten zu verringern, was ein Abführen von mehr
Wärme pro Zeiteinheit zur Folge hat.
Gemäß dem Stand der Technik ist eine Lösung für dieses
Problem, das Volumen und Gewicht des Transformators zu
vergrößern.
Die vorliegende Erfindung ist auf eine
Hochspannungstransformatorwicklung gerichtet, die es
ermöglicht, dass die durch die Wicklung erzeugte Wärme
ohne einen Anstieg des Volumens und Gewichts in Bezug auf
die Wicklungen besser abgebaut oder abgeführt wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist auf eine
elektrische Transformatorwicklung gerichtet, die umfasst:
(a) zumindest eine Platte eines elektrisch isolierenden Materials mit einer in der Mitte gebohrten Öffnung und
(2) einen spiralgewickelten elektrischen Leiter, der bei zumindest einer Seite der Platte platziert ist.
(a) zumindest eine Platte eines elektrisch isolierenden Materials mit einer in der Mitte gebohrten Öffnung und
(2) einen spiralgewickelten elektrischen Leiter, der bei zumindest einer Seite der Platte platziert ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist auf ein
Verfahren zum Wickeln zur Herstellung einer elektrischen
Wicklung gerichtet, die mehrere Platten umfasst, die eine
Spiralnut aufweisen, in die der elektrische Leiter
untergebracht ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind aus der
nachstehenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die
beigefügte Zeichnung eines besonderen
Ausführungsbeispiels ersichtlich. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung zweier benachbarter
Scheiben mit einem elektrischen Leiter,
Fig. 2 eine vergrößerte Ausschnittsdarstellung in
perspektivischer Ansicht eines Teils zweier benachbarter
Scheiben mit einem elektrischen Leiter,
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Zusammenbaus
dreier angrenzender Scheiben mit einem elektrischen
Leiter,
Fig. 4 eine schematische Darstellung der Montage dreier
Scheiben bei einer Welle und
Fig. 5 ein Diagramm zur Veranschaulichung eines
Verfahrens zur Platzierung des elektrischen Leiters in
den Spiralen der Scheiben der Wicklung.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das
elektrisch isolierende Material eine hohe thermische
Leitfähigkeit auf, um die von der in dem elektrischen
Leiter verbrauchten elektrischen Energie stammende Wärme
abzubauen oder abzuführen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weisen die
Vielzahl angrenzender Platten, von denen jede einen
spiralgewickelten elektrischen Leiter trägt, und die
Spiralen des elektrischen Leiters eine identische Drehung
auf, aber sie sind bei einer Platte von außen nach innen
und bei der benachbarten Platte von innen nach außen
gewickelt. Die Spiralwicklung des elektrischen Leiters
wird vorzugsweise durch eine spiralförmige Nut oder einen
spiralförmigen Kanal erhalten, die/der bei zumindest
einer Seite der Platte gezogen bzw. ausgebildet ist, um
den elektrischen Leiter unterzubringen. Um zu
ermöglichen, dass der elektrische Leiter von einer Platte
zu der benachbarten Platte übertritt, weist eine erste
Platte eine Kerbung bzw. einen Einschnitt bei dem äußeren
Punkt der Spirale auf, während die benachbarte Platte
(oder zweite Platte) einen Einschnitt bei dem inneren
Punkt der Spirale aufweist, so dass der elektrische
Leiter von der ersten Platte zu der benachbarten Platte
(oder zweiten Platte) durch den äußeren Einschnitt der
ersten Platte und von dieser benachbarten Platte zu der
nächsten Platte (oder dritten Platte) durch den inneren
Einschnitt der zweiten Platte übergeht, wobei die dritte
Platte einen äußeren Einschnitt wie die erste Platte
aufweist.
Der elektrische Leiter weist vorzugsweise einen
Einzelstrang- oder Mehrstrang-Kreisquerschnitt auf.
Die Form des Bodens der Nut ist vorzugsweise an die des
elektrischen Leiterquerschnitts angepasst, wobei sie aber
halbkreisförmig oder flach sein kann. Der Umfang der
Platte kann jede Form aufweisen, aber spitz zulaufende
Formen sollten vermieden werden.
Die Form des Umrisses der Mittelbohrung der Platte ist an
die äußere Form eines Trägers angepasst, bei dem sie
angebracht ist. Die Platten weisen Einrichtungen auf, wie
beispielsweise mit Sacklöchern zusammenwirkende Ansätze,
um einen Zusammenbau der Platten zu ermöglichen und zu
vereinfachen.
Ein Zusammenbau der Platten ist derart ausgelegt, dass
Räume zwischen den Platten bereitgestellt sind, wobei in
die Räume ein elektrischer Isolator mit hoher thermischer
Leitfähigkeit eingefüllt werden soll.
Der elektrische Isolator mit hoher thermischer
Leitfähigkeit, der zwischen den Platten platziert wird,
kann bei Betriebstemperatur flüssig oder fest sein.
Es sei angemerkt, dass die Darstellungen der Fig. 1,
3, 4 und 5 sehr schematisch sind und die in der
Darstellung gemäß Fig. 2 dargestellten relativen
Abmessungen nicht wiedergeben.
Eine Wicklung 10a, 10b umfasst (Fig. 1 und 2) eine
Kreisscheibe 12a oder 12b eines isolierenden Materials,
wobei eine Seite 14a oder 14b hiervon eine Spiralnut oder
einen Spiralkanal 16a oder 16b aufweist und die andere
Seite 26a oder 26b flach ist. Ein elektrischer Leiter 18a
oder 18b ist in der Nut 16a oder 16b untergebracht und
tritt aus der Nut bei einem ersten Umfangsende 20a oder
20b und bei einem zweiten Mittelende 22a oder 22b heraus.
Die benachbarten Kanäle der Spirale sind durch eine Wand
24a oder 24b abgetrennt, die ebenso sprialförmig ist. Der
elektrische Leiter wird in der Spiralnut beliebig
gehalten, beispielsweise mittels Klebstoffpunkten.
In die Mitte der Scheibe 12a oder 12b ist eine Öffnung
50a oder 50b gebohrt. Die Scheibe 12a weist bei dem
zugehörigen Umfang einen äußeren Endpunkt 20a der
Spirale, eine Kerbung bzw. einen Einschnitt 62a zum
Übergang des elektrischen Leiters 18a in die Richtung
(gepunktete Linie 64) des äußeren Spiralstartpunkts 20b
der Scheibe 12b auf. Demgegenüber weist die Scheibe 12b
keinen Einschnitt bei dem zugehörigen Umfang bei Punkt
20b auf, sondern einen Einschnitt 66b bei dem inneren
Endpunkt 22b der Spirale für einen Übergang des
elektrischen Leiters 18b in die Richtung (gepunktete
Linie 68) des inneren Startpunkts der Spirale der
nachfolgenden benachbarten Scheibe.
Es sei angemerkt, dass die spiralförmigen Nuten 16a und
16b die gleiche Drehung aufweisen, beispielsweise gegen
den Uhrzeigersinn, um von dem inneren Punkt 22a zu dem
äußeren Punkt 20a der Scheibe 12a und dann von dem
äußeren Punkt 20b zu dem inneren Punkt 22b der Scheibe
12b zu gehen. Die Wicklung der Windungen der Spirale wird
folglich von innen 22a nach außen 20a für die Scheibe 12a
und von außen 20b nach innen 22b für die Scheibe 12b
ausgeführt.
Als Ergebnis dieser Eigenschaften der Spiralen und des
Übergangs des elektrischen Leiters von einer Scheibe zu
der benachbarten Scheibe entweder bei dem Umfang der
Scheibe oder durch die innere Bohrung werden die
magnetischen Felder, die durch einen durch die
elektrischen Leiter 18a und 18b gehenden elektrischen
Strom erzeugt werden, zusammenaddiert.
Die Scheibe 12 weist beispielsweise eine Dicke E von
einem Millimeter auf, die Nut weist eine Tiefe P von 6/10
Millimetern auf und die Wand 24 weist eine Breite von
2/10 Millimetern auf. Die Nut 16 ermöglicht es, einen
elektrischen Leiter 18 mit einem Kreisquerschnitt mit
einem Durchmesser D von 6/10 Millimetern unterzubringen.
Der Boden der Nut kann jede Form aufweisen,
beispielsweise halbkreisförmig oder flach, um einen
zylindrischen elektrischen Leiter mit einem
Kreisquerschnitt unterzubringen, wie es in Fig. 2
dargestellt ist. Der elektrische Leiter weist
vorzugsweise einen Kreisschnitt auf, kann aber jede
andere Form aufweisen, unter der Bedingung, dass diese
keine scharfen Kanten aufweist, die ein Auftreten von
elektrischen Entladungen begünstigen.
Das isolierende Material der Scheibe kann jedes bekannten
Typs sein, der eine gute elektrische Isolation erzeugt
und eine hohe thermische Leitfähigkeit aufweist. Sie
besteht vorzugsweise aus einem in der unter der Nummer
2,784,261 veröffentlichten Französischen Patentanmeldung
beschriebenen Material, die durch den Anmelder am
5. Oktober 1998 angemeldet worden ist.
Die Scheibe kann unterschiedliche Formen aufweisen,
beispielsweise die in den Figuren gezeigte Kreisform,
aber andere Formen sind möglich, wie beispielsweise eine
ovale Form oder eine rechteckige Form mit abgerundeten
Ecken. Das gleiche gilt für die Spirale, die die Form der
Scheibe annehmen kann oder eine Form aufweisen kann, die
sich von der der Scheibe unterscheidet. Die innere
Bohrung kann ebenso jede Form aufweisen und die äußere
Form der Scheibe annehmen oder nicht. Die Form der
inneren Bohrung entspricht der des magnetischen
Wickelkerns, bei dem die Wicklung angebracht ist.
Im Allgemeinen ist der Träger des spiralförmigen
elektrischen Leiters eine Platte aus einem elektrisch
isolierendem Material, um eine gute elektrische Isolation
zwischen den Windungen sicherzustellen, und mit einer
guten thermischen Leitfähigkeit, um ein effektives
Abführen der durch die Verluste in dem elektrischen
Leiter erzeugten Wärme zu ermöglichen. Die benachbarten
Nuten einer Spirale sind durch eine Wand 24a und 24b
getrennt, welche die elektrische Isolation zwischen zwei
benachbarten Windungen des elektrischen Leiters bildet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung kann angewendet
werden, indem ein isolierter elektrischer Leiter
verwendet wird, der auf einer isolierenden Platte flach
spiralgewickelt wird, wobei die elektrische Isolation
durch den Leiter, der selbst isoliert ist, erreicht wird
und möglicherweise durch eine Zugabe eines isolierenden
Produkts zwischen den Windungen verstärkt wird.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung sind
mehrere Wicklungen 10 zur Bildung einer Spule durch
Nebeneinanderstellen mehrerer Scheiben 12 gruppiert, so
dass die Seite 14b, die die Nut 16b der Scheibe 12b
aufweist, der flachen Seite 26a der Scheibe 12a
gegenüberliegt und durch Letztere abgedeckt wird, obwohl
möglicherweise ein Raum 28 zwischen den zwei Scheiben
gelassen wird.
Der Raum 28 ist bereitgestellt, um ein Material mit guter
thermischer Leitfähigkeit aufzunehmen, um die von der in
dem Leiter 18 verbrauchten elektrischen Energie
ausgehende Wärme abzubauen. Dieses Material weist
beispielsweise die Form einer Flüssigkeit auf, wie
beispielsweise ein dielektrisches Öl, kann aber die Form
eines Festkörpers aufweisen, wie beispielsweise ein
Silikon oder ein Polymer.
Um eine Spule zu erzeugen, geht der elektrische Leiter 18
von einer Scheibe 30 (Fig. 3 und 4) zu der
nachfolgenden Scheibe 32 bei einem Punkt 20b durch den
äußeren Einschnitt 62a der Scheibe 32 über. Der Leiter 18
geht dann zu der dritten Scheibe 34 bei Punkt 22c durch
die Spirale der Scheibe 32 und den inneren Einschnitt 66b
bei Punkt 22b über. Schließlich kommt der Leiter 18 aus
der dritten Scheibe 34 bei Punkt 20c durch einen
Einschnitt 70c heraus, um zu einer nicht dargestellten
vierten Scheibe überzugehen (Pfeil 38). Bei der ersten
Scheibe 30 kommt der Leiter 18 von einer vorhergehenden
Scheibe bei Punkt 22a an (Pfeil 36).
Die Spiralen der Scheiben 30, 32 und 34 weisen die
gleiche Drehung auf, beispielsweise gegen den
Uhrzeigersinn, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, sind aber
für die Scheiben 30 und 34 von innen nach außen gewickelt
und für die Mittelscheibe 32 von außen nach innen
gewickelt. Des Weiteren wird der Übergang des Leiters 18
von einer Scheibe zu der nächsten zwischen der Scheibe 30
und der Scheibe 32 bei der Außenseite oder zwischen der
Scheibe 32 und der Scheibe 34 bei der Innenseite
ausgeführt. Als Ergebnis erzeugt der in dem elektrischen
Leiter 18 fließende elektrische Strom ein Magnetfeld in
jeder Scheibe, das zu den anderen Magnetfeldern addiert
wird, die in den anderen Scheiben erzeugt werden.
Die Gruppe der Scheiben einer Spule kann bei einer Welle
40 ausgebildet werden, die mit den Bohrungen 50 der
Scheiben zusammenwirkt. Die Scheiben werden durch zwei
Flansche 42 und 44 gegeneinander gehalten, die gegen die
Scheiben beispielsweise durch (nicht gezeigte) Bolzen und
Muttern gepresst gehalten werden. Die Räume 28 zwischen
den Scheiben werden beispielsweise durch nicht
dargestellte Keile erhalten, und die Winkelposition der
Scheiben wird beispielsweise durch Ansätze beibehalten,
die mit Sacklöchern (beide sind nicht dargestellt)
zusammenwirken und an den Seiten jeder Scheibe platziert
sind.
Die Räume 28 zwischen den Scheiben können mit einem
elektrisch isolierenden Produkt befüllt werden, das
weiter eine sehr gute elektrische Leitfähigkeit zum
Abbauen von Wärme aufweist. Das Produkt kann eine feste
Form aufweisen. Wenn die Bedingungen für eine Verwendung
rauh sind, kann die Spule in einem geschlossenen Behältnis
platziert sein, das mit einer elektrisch isolierenden
Flüssigkeit mit einer sehr guten thermischen
Leitfähigkeit befüllt ist. Die Flüssigkeit kann durch
eine Kühleinrichtung, wie beispielsweise eine Kühlrippe,
gekühlt werden.
Die erfindungsgemäßen Spulen weisen die nachstehenden
Vorteile auf: (1) sie können sehr hohe elektrische
Spannungen durch die Verwendung isolierender Scheiben und
Nuten zur Unterbringung der elektrischen Leiter
unterstützen; (2) sie können in einem Material in fester
Form bei Arbeitstemperatur eingekapselt sein, aber sie
können ebenso in einem Kühlöl eingetaucht sein; (3) die
elektrischen Leiter können lackiert sein oder ein
Mehrstrangtyp sein; (4) das elektrisch isolierende
Material der Scheibe weist eine bessere elektrische
Leitfähigkeit als das in den Spulen gemäß dem Stand der
Technik verwendete Isolierpapier auf; es weist ebenso
eine bessere dielektrische Konstante und geringere
dielektrische Verluste auf; (5) die Kosten der Scheiben
sind gering, da sie durch Formpressen hergestellt werden;
und (6) die Scheiben tragen zu einem einfachen
Zusammenbau zum Erhalten einer Spule bei.
Die Erfindung betrifft ebenso ein Verfahren zum Wickeln
zur Herstellung einer Spule mittels Scheiben. Das
Verfahren umfasst (Fig. 5) ein Berechnen einer Anzahl N
von Scheiben, die zur Herstellung der Spule wünschenswert
sind, beispielsweise N = 6. Unter diesen sechs Scheiben
weisen drei, D1, D3 und D5, eine Spirale wie die Scheibe
12b mit einem inneren Einschnitt 66b auf und drei, D2, D4
und D6, weisen eine Spirale wie die Scheibe 12a mit einem
äußeren Einschnitt 62a auf.
Der elektrische Leiter 18, der von einer Drahtspule 80
kommt, geht innerhalb der Bohrungen der Scheiben D5 und
D3 durch und das zugehörige Ende führt zu der Scheibe D1
bei dem inneren Punkt 22b in den Einschnitt 66b. Die
Scheibe D1 wird durch eine (nicht dargestellte) Welle
bzw. Spindel getragen, die durch einen Gelenkarm 84
getragen wird. Durch Drehen der Scheibe D1 in die
richtige Richtung wird der Leiter 18 mittels einer Rolle
82 in der Spiralnut untergebracht, um bei dem äußeren
Punkt 20b zu enden. Der Arm 84 wird daraufhin bewegt, um
die Scheibe D2 aufzunehmen und diese zu der Welle bei
einer zu der Scheibe D1 benachbarten Position zu bringen.
Bei der benachbarten Position wird der Leiter 18 in dem
äußeren Einschnitt 62a der Scheibe D2 untergebracht, um
von der äußeren Seite der Scheibe durchzugehen. Durch
Drehung der Welle in die richtige Richtung wird der
Leiter 18 mittels der Rolle 82 in der Spirale der Scheibe
D2 untergebracht, um bei dem inneren Punkt 22a zu enden.
Daraufhin wird die Scheibe D3 gegenüber der Scheibe D2
angebracht, und der Leiter 18 geht in den inneren
Einschnitt 66b über, um durch die Dicke der Scheibe D3 zu
gehen. Durch Drehung der Welle in die richtige Richtung
wird der elektrische Leiter 18 mittels der Rolle 82 in
der Spirale der Scheibe D3 untergebracht, um bei dem
äußeren Punkt 20b zu enden.
Daraufhin wird die Scheibe D4 zu der Welle auf die
gleiche Weise wie die Scheibe D2 gebracht, um mit der
Scheibe D3 nebeneinander gestellt zu werden und die
Spiralwicklung zu erzeugen. Daraufhin folgt Scheibe D5,
gefolgt von Scheibe D6. Nach der Scheibe D6 ist die
Spulenwicklung abgeschlossen und umfasst sechs aneinander
grenzende Scheiben D1 bis D6.
Die vorstehende Beschreibung offenbart, dass das
Wicklungsverfahren die nachfolgenden Stufen mit den
nachfolgenden Schritten aufweist:
- a) Herstellen der ersten Vielzahl von Platten D1, D3, D5 mit einer Spiralnut 16b auf einer Seite und einer Mittelbohrung 50b, wobei sich die Spiralnut von der Mittelbohrung zu dem Umfang der Platte erstreckt,
- b) Herstellen einer zweiten Vielzahl von Platten D2, D4, D6, wobei jede auf einer Seite eine Spiralnut 16a und eine Mittelbohrung 50a umfasst, wobei sich die Spiralnut von dem Umfang der Platte zu der Mittelbohrung erstreckt,
- c) Durchführen eines elektrischen Leiters 18 in den Bohrungen der Platten der ersten Vielzahl D1, D3, D6,
- d) Befestigen einer Platte D1 der ersten Vielzahl von Platten bei einer Welle,
- e) Drehen der Welle, um den elektrischen Leiter 18 an eine Stelle in der Nut zu setzen, beginnend von der Mittelbohrung,
- f) Stoppen der Drehung der Welle, wenn der elektrische Leiter 18 an das äußere Ende der Spirale kommt,
- g) Befestigen einer Platte D2 der zweiten Vielzahl von Platten bei der Welle,
- h) Drehen der Welle, um den elektrischen Leiter 18 an eine Stelle in der Nut zu setzen, beginnend von dem äußeren Ende der Spirale,
- i) Stoppen der Drehung der Welle, wenn der elektrische Leiter 18 bei der Mittelbohrung endet, und
- j) Wiederholen der Schritte d bis i, bis die Wicklung auf den Platten beider Vielzahlen von Platten erhalten ist.
Verschiedene Modifikationen in Aufbau und/oder den
Schritten und/oder der Funktion können durch einen
Fachmann ausgeführt werden, ohne den Schutzbereich der
Erfindung zu verlassen, wie er in den Patentansprüchen
angegeben ist.
Wie es vorstehend beschrieben ist, wird eine elektrische
Wicklung durch ein Nebeneinanderstellen mehrerer Scheiben
ausgebildet, wobei jede Scheibe 12a, 12b aus einem
elektrisch isolierenden Material mit guter thermischer
Leitfähigkeit hergestellt ist und eine spiralförmige Nut
16a, 16b aufweist, in der ein elektrischer Leiter 18a,
18b untergebracht ist. Die Wicklung ist bei
Hochspannungstransformatoren anwendbar, die in einem
Röntgengerät verwendet werden.
Claims (16)
1. Elektrische Transformatorwicklung mit
- a) zumindest einer Platte (12a, 12b) aus einem elektrisch isolierenden Material mit einer in der Mitte gebohrten Öffnung und
- b) einem bei zumindest einer Seite der Platte (12a, 12b) platzierten und spiralgewickelten elektrischen Leiter (18a, 18b), dessen Windungen voneinander elektrisch isoliert sind.
2. Elektrische Wicklung nach Anspruch 1, wobei die
Platte (12a, 12b) eine spiralförmige Nut (16a, 16b)
aufweist, in der der elektrische Leiter (18a, 18b)
untergebracht ist.
3. Elektrische Wicklung nach Anspruch 1 oder 2, wobei
die Platte (12a, 12b) aus einem Material mit hoher
thermischer Leitfähigkeit hergestellt ist.
4. Elektrische Wicklung nach einem der Ansprüche 1, 2
oder 3, mit einer Vielzahl von nebeneinander liegenden
Platten, wobei jede einen spiralgewickelten elektrischen
Leiter trägt, wobei die Spiralen des elektrischen Leiters
(18a, 18b) eine identische Drehung aufweisen, aber bei
einer Platte (12b) von außen (20b) nach innen (22b)
gewickelt sind und bei der benachbarten Platte (12a) von
innen (22a) nach außen (20a) gewickelt sind.
5. Elektrische Wicklung nach Anspruch 4, wobei eine
Platte (12a) einen Einschnitt (62a) bei dem äußeren Punkt
(20a) der Spirale (18a) aufweist, während die benachbarte
Platte (12b) einen Einschnitt (66b) bei dem inneren Punkt
(22b) der Spirale (18b) aufweist, damit der Leiter (18)
bei einer Spulenwicklungsverarbeitung von einer Platte zu
der benachbarten Platte übergeht.
6. Elektrische Wicklung nach einem der Ansprüche 1 bis
5, wobei der elektrische Leiter (18a, 18b) einen
Kreisquerschnitt aufweist.
7. Elektrische Wicklung nach einem der Ansprüche 2 bis
6, wobei der Boden der Nut (16a, 16b) die Form eines
Halbkreises aufweist.
8. Elektrische Wicklung nach einem der Ansprüche 2 bis
6, wobei der Boden der Nut flach ist.
9. Elektrische Wicklung nach einem der Ansprüche 1 bis
8, wobei die Platte (12) die Form einer Scheibe aufweist,
deren Umfang kreisförmig ist.
10. Elektrische Wicklung nach einem der Ansprüche 1 bis
8, wobei die Platte (12) die Form einer Scheibe aufweist,
deren Umfang oval ist.
11. Elektrische Wicklung nach einem der Ansprüche 1 bis
8, wobei die Platte (12) die Form einer Scheibe aufweist,
deren Umfang rechteckig mit abgerundeten Ecken ist.
12. Elektrische Wicklung nach einem der Ansprüche 1 bis
11, wobei die Bohrung der Platte (12) einen Umriss
aufweist, der an den eines Trägers angepasst ist, bei dem
sie angebracht wird.
13. Elektrische Wicklung nach einem der Ansprüche 1 bis
12, wobei die Seiten jeder Platte (12a, 12b)
Einrichtungen zum Zusammenbau der benachbarten Scheiben
miteinander und zur Beibehaltung eines
dazwischenliegenden Füllraums (28) für einen elektrischen
Isolator mit hoher thermischer Leitfähigkeit umfassen.
14. Elektrische Wicklung nach Anspruch 13, wobei der
elektrische Isolator mit hoher thermischer Leitfähigkeit,
der den Raum (28) füllt, bei einer Betriebstemperatur
eine feste Form aufweist.
15. Elektrische Wicklung nach Anspruch 13, wobei die
Wicklung in einem geschlossenen Behältnis platziert ist,
das mit einer elektrisch isolierenden Flüssigkeit mit
hoher thermischer Leitfähigkeit befüllt ist.
16. Verfahren zum Erhalten einer elektrischen Wicklung
mit den Schritten:
- a) Herstellen einer ersten Vielzahl von Platten (D1, D3, D5), die jeweils auf einer Seite eine Spiralnut (16b) und eine Mittelbohrung (50b) aufweisen, wobei sich die Spiralnut von der Mittelbohrung zu dem Umfang der Platte erstreckt,
- b) Herstellen einer zweiten Vielzahl von Platten (D2, D4, D6), die jeweils auf einer Seite eine Spiralnut (16a) und eine Mittelbohrung (50a) umfassen, wobei sich die Spiralnut von dem Umfang der Platte zu der Mittelbohrung erstreckt,
- c) Durchführen eines elektrischen Leiters (18) in den Bohrungen der Platten der ersten Vielzahl (D1, D3, D5),
- d) Befestigen einer Platte (D1) der ersten Vielzahl von Platten bei einer Welle,
- e) Drehen der Welle, um den elektrischen Leiter (18) an eine Stelle in der Nut zu setzen, beginnend von der Mittelbohrung,
- f) Stoppen der Drehung der Welle, wenn der elektrische Leiter (18) zu dem äußeren Ende der Spirale kommt,
- g) Befestigen einer Platte (D2) der zweiten Vielzahl von Platten bei der Welle,
- h) Drehen der Welle, um den elektrischen Leiter (18) an eine Stelle in der Nut zu setzen, beginnend von dem äußeren Ende der Spirale,
- i) Stoppen der Drehung der Welle, wenn der elektrische Leiter (18) bei der Mittelbohrung endet, und
- j) Wiederholen der Schritte (d) bis (i), bis die Wicklung bei den Platten beider Vielzahlen von Platten erhalten ist.
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