DE2218659A1

DE2218659A1 - TRANSFORMER

Info

Publication number: DE2218659A1
Application number: DE19722218659
Authority: DE
Inventors: Helmut Hinzen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-04-18
Filing date: 1972-04-18
Publication date: 1973-10-25

Description

Transformator Die Erfindung betrifft einen Transformator mit durch ein oder mehrere Gebläse gekühlten Wicklungen, wobei zwischen den einzelnen Lagen der Wicklungen Kanäle zum Durchtritt der vom Gebläse geförderten Kühlluft vorgesehen sind. Transformer The invention relates to a transformer with through one or more fan-cooled windings, being between each layer of the windings channels are provided for the passage of the cooling air conveyed by the fan are.

Im Transformatorenbau ist es allgemein bekannt, daß die spezifische elektrische Belastbarkeit einer W-icklung (Stromdichte i) einmal von der Wärmefestigkeit des verwendeten Isoliermaterials abhängig ist und zum anderen von der Intensität der Ableitung der Verlustwärme.In transformer construction it is well known that the specific electrical load capacity of a winding (current density i) depends on the heat resistance depends on the insulation material used and, on the other hand, on the intensity the dissipation of the heat loss.

Um die Verlustwärme abzuführen, ist es bekannt, eine oder mehrere Wicklungen mittels eines oder mehrerer Gebläse mit Kühlluft anzublasen, ggf. unter Verwendung von Leitblechen. Die Wirkung ist bei Oberflächenkühlung jedoch sehr gering. Bei Kühlkanälen in der Wicklung wird nur ein vergleichsweise geringer Teil der vom Gebläse geförderten Kühlluft durch diese Kanäle fliessen, weil diese einen erheblich größeren Strömungswiderstand aufweisen als die Umgehng der Wicklung und daher die Luft außen an der Wicklung leichter vorbeiströmen kann. Außerdem verhindern die bei Spulen mit Luftkanälen üblichen Bandagen im Bereich dieser Bandagen den direkten Kontakt der Luft mit der zu kühlenden Wicklung und behindern so die Kühlung.In order to dissipate the heat loss, it is known to have one or more Blowing the windings with cooling air by means of one or more fans, if necessary under Use of baffles. The effect is with surface cooling but very little. In the case of cooling channels in the winding, only a comparative a small part of the cooling air conveyed by the fan flows through these channels, because these have a considerably greater flow resistance than the bypass the winding and therefore the air can flow past the winding more easily. In addition, the usual bandages in coils with air ducts prevent the area these bandages allow the air to come into direct contact with the winding to be cooled and thus hinder the cooling.

Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Transformator der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welcher in einfacher Weise herzustellen ist, eine hohe zwangsweise Abfuhr der Wärme ermöglicht und dadurch hohe Stromdichten und infolgedessen kleine Bauformen bei hoher Leistung ergibt.On the basis of this prior art, the object of the invention is to be found based on creating a transformer of the type mentioned, which in is easy to manufacture, allows a high level of forced dissipation of heat and as a result high current densities and, as a result, small designs with high performance results.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß Kern und Ende einer oder mehrerer Wicklungen in ein winddichtes Gehäuse einmünden, an welches ein oder mehrere Gebläse angeschlossen sind. Durch die Einmündung des einen Endes des Kerns und der Wicklung in ein winddichtes Gehäuse wird erreicht, daß die von dem Gebläse oder den Gebläsen erzeugte Kühlluft nur durch die Kanäle im Inneren der Wicklung entweichen kann, d.h. also zwangsweise durch diese hindurchgeführt wird. Dadurch sind bei geringem Gebläseaufwand hohe Luftgeschwindigkeiten mit entsprechend intensiver Kühlung in den Kühlkanälen möglich. Ein schmaler Luftschlitzaif der Oberseite des Gehäuses sorgt für Luftbewegung an der Außenseite der Wick lung.According to the invention this is achieved in that the core and end one or more windings open into a windproof housing to which one or more fans are connected. Through the confluence of one end of the core and the winding in a windproof housing is achieved that the of cooling air generated by the fan or fans only through the ducts inside the winding can escape, i.e. forced through it will. This results in high air speeds with a low fan effort intensive cooling in the cooling channels possible. A narrow louvre on the top of Housing ensures air movement on the outside of the winding.

Die größte Wirksamkeit erreicht diese Art der Kühlung bei einer völlig bandagenlosen Wicklung, bei welcher gemäß einem Vorschlag der Erfindung die unterste Lage der Wicklung nicht wie üblich direkt auf dem Wickelzylinder aufliegt, sondern auf Abstandshaltern, so daß diese beiderseitig von der Luft umspült wird. Die Abstandshalter erstrecken sich mit ihrer Längsachse in Richtng der Längsachse des Kerns und sind mit Abstand zueinander angeordnet, d.h. also sternförmig. Nach Aufbringen einer Lage wird ein weiterer Abstandshalter aufgesetzt, so daß sich diese immer weiter radial nach außen erstrecken. In die einzelnen Abstandshalter sind an ihren oberen und unteren Enden Abschlußstäbe eingesetzt, so daß sich insgesamt ein stabiler Isolierkäfig mit glatten Kühlkanälen ergibt, der keinerlei wärmehemmende Bandagen mehr enthält, wie bisher üblich.This type of cooling is most effective with one completely bandage-free winding, in which, according to a proposal of the invention, the lowest Position of the winding does not lie directly on the winding cylinder as usual, but on spacers so that the air flows around them on both sides. The spacers extend with their longitudinal axis in the direction of the longitudinal axis of the core and are arranged at a distance from one another, i.e. star-shaped. After applying a Position another spacer is placed so that this is always further extend radially outward. In the individual spacers are at their top and lower ends of end rods inserted, so that overall a stable insulating cage with smooth cooling channels that no longer contain any heat-retardant bandages, as usual.

Außerdem ist dieser Käfig mechanisch so stabil, daß in den meisten Fällen die bisher notwendige Abstützung der Wicklung gegen den Kern entfallen kann.In addition, this cage is mechanically so stable that most Cases the previously necessary support of the winding against the core can be omitted.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an Hand der Zeichnung näher erläutert, und zwar zeigt: Fig. 1 in schematischer Darstellung eine teilweise geschnittene Ansicht einer Wicklung eines Transformators, Fig. 2 eine geschnittene Draufsicht der Fig. 1 und Fig. 3 in geschnittener schematischer Darstellung Einzelheiten der Wicklung.An embodiment of the invention is shown in more detail with reference to the drawing explained, namely shows: Fig. 1 in a schematic representation, a partially sectioned View of a winding of a transformer, FIG. 2 is a sectional plan view 1 and 3 in a sectional schematic representation details the winding.

Mit i ist der Kern des Transformators bezeichnet, welcher von dem Wickelzylinder 2 umgeben ist. Der Luftkanal zwischen Kern 1 und Wickelzylinder 2 ist mittels der Pfropfen 3 teilweise verstopft.With i the core of the transformer is designated, which of the Winding cylinder 2 is surrounded. The air duct between core 1 and winding cylinder 2 is partially blocked by means of the plug 3.

Auf den Wickelzylinder 2 sind die einzelnen Lagen 4 der Wicklung 5 aufgebracht, zwischen denen die Kühlkanäle 6 ausgebildet sind.The individual layers 4 of the winding 5 are on the winding cylinder 2 applied, between which the cooling channels 6 are formed.

Das untere Ende des Kerns i sowie der Wicklung 5 münden in ein dichtes Gehäuse 7 ein, an welches ein oder mehrere Gebläse angeschlossen sind, die nicht weiter dargestellt sind.The lower end of the core i and the winding 5 open into a tight one Housing 7 to which one or more fans are connected that are not are further shown.

Durch das oder die Gebläse wird ein Luftstrom in Richtung der Pfeile 8 erzielt, welcher zwangsläufig durch die Kanäle 6 zwischen den einzelnen Lagen 4 der Wicklung 5 hindurchgeführt wird und hierbei in innigem Kontakt mit der Oberfläche der Lagen 4 der -Wicklung 5 gelangen.An air flow in the direction of the arrows is created through the fan or fans 8 achieved, which inevitably through the channels 6 between the individual layers 4 of the winding 5 is passed through and here in intimate contact with the surface the layers 4 of the winding 5 arrive.

Durch die Pfropfen 3 zwischen Kern 1 und Wickelzylinder 2 wird eine zu starke Luftströmung am Kern 1 entlang verhindert. Auf der Oberseite des Gehäuses 7 ist bei 9 ein Schlitz vorgesehen, so daß Luft an der Außenseite der äußersten Lage 4 der Wicklung 5 vorbeistreichen kann. Durch diese Anordnung wird eine zwangsweise intensive Kühlung erreicht, so daß wesentlich höhere Stromdichten möglich sind als bisher und damit kleine Bauformen bei hoher Leistung.Through the plug 3 between core 1 and winding cylinder 2 is a Too strong air flow along the core 1 is prevented. On the top of the case 7 a slot is provided at 9 so that air on the outside of the outermost Layer 4 of the winding 5 can brush past. This arrangement makes a compulsory intense Cooling achieved, so that much higher current densities are possible than before and thus small designs with high performance.

Die Wicklung des Transformators nach der Erfindung ist insbesondere Fig. 3 zu entnehmen.The winding of the transformer according to the invention is particular Fig. 3 can be seen.

Die Herstellung geschieht in der Weise, daß auf den Wickelzylinder 2 zunächst Abstandshalter 10 aufgelegt werden, und zwar derart, daß diese mit ihrer Längsrichtung parallel zur Längsrichting des Kerns 1 verlaufen. Die Abstandshalter 10 sind an der Außenseite des Wickelzylinders 2 mit Abstand zueinander angeordnet, wie insbesondere Fig. 2 erkennen läßt.The production is done in such a way that on the winding cylinder 2 first spacers 10 are placed, in such a way that these with their The longitudinal direction run parallel to the longitudinal direction of the core 1. The spacers 10 are arranged on the outside of the winding cylinder 2 at a distance from one another, as can be seen in particular in FIG.

In diehberen und unteren Enden der Abstandshcilter 10 sind die Abschlußstäbe 11 eingesteckt.In the upper and lower ends of the spacer 10 are the terminating rods 11 plugged in.

Nach Aufbringen der ersten Lage der Wicklung 4 auf den Abstandshalter 10 wird der nächste Abstandshalter 12 aufgeschoben und durch die Ab schluß stäbe 11 gehalten. In gleicher Weise erfolgt das Aufbringen der weiteren Lagen 4 der Wicklung 5.After applying the first layer of the winding 4 to the spacer 10, the next spacer 12 is pushed and rods from the end 11 held. The other layers 4 of the winding are applied in the same way 5.

Die einzelnen Abstandshalter 10, 12, 13, 14 sind radial zum Kern i hin angeordnet, so daß sie sich strahlenförmig von diesem erZ strecken. Durch die Abstandshalter 10, 12, 13, 14 werden die Kanäle 6 gebildet, welche ein einwandfreies Durchströmen der Kühlluft gewährleisten.The individual spacers 10, 12, 13, 14 are radial to the core i arranged so that they radiate out from this heZ. Through the Spacers 10, 12, 13, 14, the channels 6 are formed, which a proper Ensure that the cooling air flows through.

Claims

PATENT CLAIMS:

Transformer with a winding cooled by one or more fans or windings, with channels for passage between the individual layers of the windings the cooling air fed by the fan are provided, characterized in that Core (1) and end of one or more windings (5) in a windproof housing (7) open to which one or more fans are connected.

2.) Transformer according to claim 1, bs which the individual layers the winding are applied to spacers, thereby gekennsachnet that the The lowest layer of the winding (5) is wound on the spacer (10).

3.) Transformer according to claim 1 and / or 2, characterized in that that in the individual spacers (10, 12, 13, 14) at their upper and lower Ends end rods (11) are used.

4.) Method of winding the coils of transformers, in particular for transformers according to claim 1 and / or one or more of the following, characterized in that spacers are placed on the winding cylinder (2) at a distance from one another (10) are placed on which the bottom layer is wound and in its ends End rods (11) are inserted, then the next layer over the end rods Spacer (12) is pushed onto which the next layer is wound.

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