DE2255307A1

DE2255307A1 - COIL OR TRANSFORMER WITH AT LEAST TWO WINDINGS

Info

Publication number: DE2255307A1
Application number: DE19722255307
Authority: DE
Inventors: Ingo Beling; Werner Hippe; Heinz Kunert
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1972-11-11
Filing date: 1972-11-11
Publication date: 1974-05-22

Description

Spule oder Transformator mit wenigstens zwei Wicklungen Die Erfindung betrifft eine Spule oder einen Transformator mit wenigstens zwei Wicklungen, die koaxial auf einem Spulenkorper mit Flanschen angeordnet und durch eine isolierende Zwischenlage voneinander getrennt sind. Coil or transformer with at least two windings. The invention relates to a coil or a transformer with at least two windings that arranged coaxially on a bobbin with flanges and an insulating Interlayer are separated from each other.

Da zwei koaxial übereinander gewickelte Wicklungen meistens an stark unterschiedlichen Spannungen liegen, ist die genannte isolierende Zwischenlage erforderlich,um Überschlage zu vermeiden und Kriechströme durch die Isolation hindurch zu verringern. Am Rande der Wicklungen, wo diese die Flansche berühren, endet die Zwischenlage äedoch b6i bisher bekannten Spulen oder Transformatoren, so daß zwischen Flansch und Zwischenlage ein kleiner Luftspalt vorhanden ist, durch den Uberschläge zwischen den Wicklungen möglich sind. Hier ist auch der Kriechweg für Kriechströme zwischen den beiden Wicklungen sehr-kurz, Unter anderem um den Kriechweg für solche Kriechströme zu verlängern ist es bekannt (DAS 1 104 607), die Isolierlage breiter zu wählen als die Breite des Wickeiraumes und die Ränder der Isolierlage unter Druckeinwirkung zu verlängern. Wenn eine solche Isolierlage um eine erste Wicklung gelegt wird, nehmen die Rinder der Isolierlagc eine Lage ein, in welcher sie serikrech-t auf der Spulenachse stehen und sich an die Flansche des Spulenkörpers anlegen. Kriechströme von einer Wicklung zur anderen müssen dann diese Ränder der Isolierlage umgehen, sc daß der Kriechweg auf diese Weise verlängert ist.Since two coaxially wound coils are mostly strong different voltages lie, said insulating intermediate layer is required to Avoid flashovers and reduce leakage currents through the insulation. The intermediate layer ends at the edge of the windings, where they touch the flanges However, b6i previously known coils or transformers, so that between the flange and intermediate layer there is a small air gap through which flaps between the windings are possible. Here is also the creepage distance for Leakage currents between the two windings very short, including the creepage distance for such It is known (DAS 1 104 607) to lengthen leakage currents and to make the insulation layer wider to be chosen as the width of the changing room and the edges of the insulating layer under the influence of pressure to extend. If such an insulating layer is placed around a first winding, the cattle of the isolation layer occupy a position in which they are safe stand on the bobbin axis and lie against the flanges of the bobbin. Leakage currents these edges of the insulating layer must then bypass from one winding to the other, sc that the creepage distance is extended in this way.

Diese bekannte Isolierlage hat jedoch einige Nachteile. Beim.However, this known insulating layer has some disadvantages. At the.

Wickeln der zweiten, äußeren Wicklung näialich stören die Ränder der Isolierlage, weil sie sich nicht ideal an die Flansche anlegen. Sie können daher beim Wickeln zwischen die einzelnen Windungen der zweiten Wicklung geraten, so daß sie ihre Funktion nicht mehr erfüllen können. Außerdem bereitet es mit dieser bekannten Isolierlage Schwierigkeiten, die Drahtenden der zweiten Wicklung so herauszuführen, daß sie beim Wickeln nicht stören und auch nicht beschädigt werden. Das zu den inneren sten Drahtwindungen der zweiten Wicklung führende Drahtende kann nämlich nicht einfach durch eine Öffnung des Flansches in Höhe des inneren Radius der sweiten Wicklung geführt werden, weil es dazu durch einen flanschartig ungefalteten Rand der Isolieslage geführt werden müßte, wodurch wieder die Gefahr entstünde, daß der Kriechweg fiir Kriechströme zwischen diesem Drahtende und der ersten Wicklung zu kurz würde.Winding the second, outer winding will disturb the edges of the Isolation layer, because they do not fit perfectly against the flanges. You can therefore get when winding between the individual turns of the second winding, so that they can no longer fulfill their function. It also prepares with this well-known Insulation layer Difficulties in leading out the wire ends of the second winding in such a way that that they do not interfere with winding and are also not damaged. That to the inner ones Most wire turns of the second winding leading wire end can not simply through an opening in the flange at the level of the inner radius of the second winding because it is done by a flange-like unfolded edge of the insulating layer would have to be led, whereby the danger would arise again, that the Creepage distance for creepage currents between this end of the wire and the first winding would be short.

Aufgabe der Erfindung ist es, Mittel zur Verlängerung des Kriechweges für Kriechströme zwischen zwei koaxial gewickelten Wicklungen einer Spule oder eines Transformators anzugeben.The object of the invention is to provide means for extending the creepage distance for leakage currents between two coaxially wound windings of a coil or one Transformer.

Diese Mittel sollen den Wickelvorgang nicht beeinträchtigen, so daß sie auch dann verwendet werden können, wenn beim Wickeln der Spule oder des Transformators diesen Mitteln keine besondere Aufmerksamkeit geschenkt wird, wie dies beispielsweise beim Wickeln durch Automaten der Fall ist.These means should not affect the winding process, so that they can also be used when winding the coil or the transformer no particular attention is paid to these means, as is the case for example is the case when winding through machines.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß an einem Flansch ein isolierender Ab#standshalter vorgesehen ist, welcher die Wickelbreite einer der Wicklungen gegenüber derjenigen der anderen oder gegenüber der Breite der Isolierlage verringert.According to the invention this object is achieved in that on a flange an insulating spacer is provided, which the winding width of a of the windings with respect to that of the other or with respect to the width of the insulating layer decreased.

Der Abstandshalter kann Bestandteil eines abgestuft ausgebildeten Flansches sein. In diesem Falle ist es am zweckmaßigsten, wenn der Abstandahalter die Wickelbreite derjenigen Wicklung (inneren Wicklung) verringert, welche sich der Spulenachse am nächsten befindet.The spacer can be part of a stepped construction Be flange. In this case it is most expedient if the spacer the winding width of the winding (inner winding) which is reduced closest to the spool axis.

Wenn der Abstandshalter Bestandteil eines Flansches ist, muß die Flanschform mit dem daran befindlichen Abstandshalter der.If the spacer is part of a flange, the flange shape must be with the spacer attached to it.

Wicklung angepaßt werden. Bei einer anderen A1lsführungsform der Erfindung besteht der Abstandshalter aus einem einlegbaren, biegbaren Streifen, welcher auf die jeweils erforderliche Länge zugeschnitten werden muß. Dieser Streifen verringert die Wickeln breite der äußeren Wicklung gegenüber der inneren.Winding can be adjusted. In another embodiment of the invention the spacer consists of an insertable, bendable strip, which on the required length must be cut. This streak diminishes the winding width of the outer winding compared to the inner one.

Insbesondere bei der Verwendung von dicken Drähten, beispielsweise für Transformatorenwicklungen, ist es zweckmaßig, diejenige Oberfläche des Abstandshalters, welche der Wicklung mit v-erringerter Wickelbreite zugewandt ist, mit Ausnehmungen zur Herausführung eines Endes eines Wickeldrahtes zu versehen. Durch eine solche Ausnehmung kann der Wickeidraht gefiihrt werden, so daß dieses herausgeführte Ende nicht mehr in den Wickelrawll hineinragt und dort den Wickelvorgang nicht mehr behindern kann.Especially when using thick wires, for example for transformer windings, it is advisable to use the surface of the spacer which faces the winding with a reduced winding width, with recesses to be provided for leading out one end of a winding wire. By such a The winding wire can be guided through the recess so that this protruding end no longer protrudes into the wrapping drum and no longer hampers the wrapping process there can.

Außerdem wird dadurch vermieden, daß ein in den Wickelraum hineinragendes Ende des Wickeldrahtes, das sich in radialer Richtung von der Spulenachse weg erstreckt, beim Wickeln durch Entlanggleiten aufzuwickelnder Drahtteile beschädigt wird. Eine solche Beschädigung kann darin bestehen, daß beim Entlanggleiten anderer Drahtteile die Isolationsschicht des Drahtendes abgeschabt wird.In addition, it is avoided that a protruding into the winding space End of the winding wire that extends in the radial direction away from the coil axis, is damaged during winding by sliding along wire parts to be wound. One such damage can consist in the fact that other wire parts slide along the insulation layer of the wire end is scraped off.

Weitere Ausführungsformen werden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert.Further embodiments are shown on the basis of the drawings Embodiments of the invention explained.

Fig. 1 zeigt einen als losen Streifen ausgebildeten Abstandshalter.Fig. 1 shows a spacer designed as a loose strip.

Fig. 2 ist in ein Schnittbild durch einen Transformator mit dem losem Abstandshalter nach Fig. 1 Fig. 3 bis 5 zeigen vergrößerte eile der Fig. 2 und gleichzeitig Teil-Schnittbilder von Fig. 6.Fig. 2 is a sectional view through a transformer with the loose Spacer according to Fig. 1 Figs. 3 to 5 show enlarged parts of FIG. 2 and, at the same time, partial sectional images of FIG. 6.

Fig. 6 ist eine Teilansicht eines Transformators mit herausgeführten Drahtenden. Die durch die Buchstaben A bis F gekennzeichneten Schnitte sind in den Fig. 3 bis 5 dargestellt.Fig. 6 is a partial view of a transformer with lead out Wire ends. The cuts identified by the letters A to F are in the Fig. 3 to 5 shown.

Fig. 7 bis 14 zeigen weitere Spulenkörper mit Abstandshaltern, die zum Teil als lose Streifen und zum Teil als fester Bestandteil der Flansche ausgebildet sind.7 to 14 show further bobbins with spacers which partly designed as loose strips and partly as an integral part of the flanges are.

Die Abstandshalter können sowohl Bestandteil der Flansche sein, als auch aus losen, um den Spulenkern herumlegbaren Streifen bestehen. Bei dem im Schnittbild nach Fig. 2 dargestellten Beispiel ist ein, einlegbarer Streifen als Abs-tandshalter 16,17 verwendet worden. Dieser Abstandshalter kann die Form wie der-In jenigEe in Fig. 1 haben. Fig. 2 ist die innere Wicklung 6' diejenige mit dem breiten Wickelraum. In Fig. 5 ist die Herausführung eines Wickeldrahtes der inneren Wicklung dargestellt (Wicklungsende b).The spacers can be part of the flanges, as also consist of loose strips that can be laid around the coil core. With the one in the sectional view The example shown in FIG. 2 is an insertable strip as a spacer 16.17 has been used. This spacer can take the shape like the one in you Fig. 1 have. 2, the inner winding 6 'is the one with the wide winding space. In Fig. 5, the lead out of a winding wire of the inner winding is shown (End of winding b).

Von der Wicklung 6' ist die Wicklung 7' durch die Isolierlage 8 getrennt. Die Breite des Wickelraumes der äußeren Wicklung 7' ist durch die Abstandshalter 16 bzw. 17 gegenüber der Breite des Wlckelraumes der Wicklung 6' terkleinert. Die Enden des Wickeldrahtes der Wicklung 7' sind mit c und d bezeichnet CFig.3 und 4). Sie sind durch Schlitze 20 in den Flanschen 2,3 geführt (Fig. 6). Am Wicklungsende c- in Fig. 3 ist ersichtlich, wie dieses durch eine Aus,nehmung im Abstandshalter 16 zwischen zwei Rippen desselben geführt ist;. Bei dieser Art der Herausführung des Wicklungsendes c liegt dieses nicht im Wickelraum der Wicklung 7' und behindert daher nicht den Wickelvorgang. Der erforderliche Kriechweg zwischen den Wicklungen 6' und 7' ist auch für das Wicklungsende c dennoch -eingehalten. Die Kriechströme zwischen den Wicklungen 6' und 7' fließen um ddn Rand der Isolierlage 8 herum und zwischen dieser und dem Abstandshalter 16 hindurch.The winding 7 ′ is separated from the winding 6 ′ by the insulating layer 8. The width of the winding space of the outer winding 7 'is determined by the spacers 16 and 17 are reduced in size compared to the width of the winding space of the winding 6 '. the Ends of the winding wire of the winding 7 'are denoted by c and d (CFig.3 and 4). They are guided through slots 20 in the flanges 2, 3 (FIG. 6). At the end of the winding c- in Fig. 3 it can be seen how this is done by a recess in the spacer 16 is guided between two ribs of the same. With this kind of lead out of The end of the winding c does not lie in the winding space of the winding 7 'and is an obstacle therefore not the winding process. The required creepage distance between the windings 6 'and 7' are still observed for the winding end c. The leakage currents between the windings 6 'and 7' flow around the edge of the insulating layer 8 and between this and the spacer 16 through.

Die Kriechweglänge entspricht daher im wesentlichen der Breite von des Abstandshalters 16. Der Kriechweg / der Wicklung 6' zum Wicklungsende c wird im wesentlichen durch die Höhe des Abstandshalters 16 bestimmt.The creepage path length therefore corresponds essentially to the width of of the spacer 16. The creepage distance / of the winding 6 'becomes the winding end c essentially determined by the height of the spacer 16.

In Fig. 7 ist ein Beispiel für eine andere Lage des Abstandshalters 1G', 17' im Spulenkörper 1' dargestellt. Der Abstandshalter liegt auf den Spulengrund. In dieser Ausführungsform kann der Abstandshalter sowohl in seiner Form als auch in seiner Ausführung variiert sein. Er kann z.B, fest mit den jeweiligen Flanschen 3', 2' verbunden sein.In Fig. 7 is an example of a different position of the spacer 1G ', 17' shown in the bobbin 1 '. The spacer lies on the base of the spool. In this embodiment, the spacer can be both in its shape and be varied in its execution. For example, it can be firmly attached to the respective flanges 3 ', 2' be connected.

In Fig. 8 und 9 ist ein Spulenkörper 11 mit Flanschen 21 und 31 gezeigt, welche als Bestandteil Abstandshalter 4 und 5 aufweisen, die gemäß Figur 9 die Breite des Wickelraumes der Wicklung 6 gegenüber demjenigen des Wickelraumes der Wicklung 7 bei ver#ringern. Zwischen / den Wicklungen befindet sich die Isolierlage 8, welche die ganze Breite des Wickelraumcs der Wicklung 7 einnimmt. Die Enden der Wickeldrähte der koaxial angeordneten tdicklungen 6 und 7 sind bei der Wicklung 6 mit a und b und bei der Wicklung 7 mit c und d bezeichnet. Auch di£3e Enden müssen einen gewissen Mindestabstand voneinander aufweisen, damit die erforderliche Mindestlänge der Kriechweg für Kriechströme eingehalten bleibt.In Fig. 8 and 9, a bobbin 11 is shown with flanges 21 and 31, which have spacers 4 and 5 as part of the width according to FIG of the winding space of the winding 6 compared to that of the winding space of the winding 7 at decrease. The insulating layer 8 is located between / the windings, which the entire width of the winding space of the winding 7 occupies. The ends of the winding wires the coaxially arranged thick windings 6 and 7 are marked with a and b in the winding 6 and denoted by c and d in the case of winding 7. The third ends must also a have a certain minimum distance from each other so that the required minimum length the creepage distance for creepage currents is maintained.

In den Fig. 10 bis 13 sind die Abstandshalter in Ausführungen dargestellt, wie sie für Spulenkörper mit Schlitzen in den Flanschen zu Anwendung kommen können. Der Abstandshalter ist in einzelne Segmente unterteilt, um die Wicklungsdrähte problemlos durch die Flansche führen zu können.In Figs. 10 to 13, the spacers are shown in designs, how they can be used for bobbins with slots in the flanges. The spacer is divided into individual segments to make the winding wires easy to be able to lead through the flanges.

In Fig. 10 sind lange Segmente als Abstandshalter 12 daruestellt, die sich um wehr als einen viertel Umfang des Spulenkörpers erstrecken. In Fig. 11 sind die Abstandshalter 13 rippenförmige Segmente, die Bestandteile der Flansche 22 und 32 sind. Die als Abstandshalter 18 dienenden Segmente an den Flanschen 23 und 24 in Fig. 12 ähneln denjenigen in Fig. 10, sind aber kürzer. Figv 13 weist Ähnlichkeit mit Fig. 11 auf, jedoch sind die-als Rippen ausgebildeten Abstandshalter 19 hier Bestandteil von geschlitzten Flanschen 25, 26, die nicht durch Rippen 17, 28 verstärkt sind.In Fig. 10 long segments are shown as spacers 12, which extend by more than a quarter of the circumference of the bobbin. In Fig. 11, the spacers 13 are rib-shaped segments, the components of the flanges 22 and 32 are. The segments on the flanges 23 that serve as spacers 18 and 24 in Fig. 12 are similar to those in Fig. 10 but shorter. Figv 13 shows Similar to FIG. 11, but the spacers are designed as ribs 19 here part of slotted flanges 25, 26, which are not supported by ribs 17, 28 are reinforced.

Fig. 14 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei welchem dieAbstafldshalter 14 aisich trapezförmigen Querschnitt haben, jedoch an derjenigen Oberfläche, welche der Wicklung mit verringerter Wickelbreite zugewandt ist, Ausnehmungen zur Herausführung eines Endes eines Wickeldrahtes aufweisen. Diese Ausnehmungen befinden sich jeweils zwischen um den Umfang herum periodisch angeordneten Rippen 15.Die dem Wickelraum zugewandten Abschrägungen dieser Rippen sind besonders dann sinnvoll, wenn die Abstandshalter nicht fester Bestandteil eines abgestuft ausgebildeten Flansches sind, sondern aus losen, einlegbaren, vorzugsweise biegbaren Streifen bestehen. Dann sorgt die Abschrägung beim Wickeln dafür, daß die oberen Lagen der Wicklung die Abstandshalter 14 in ihrer Ringe festhalten.Fig. 14 shows an embodiment in which the spacer holders 14 have a trapezoidal cross-section, but on the surface which facing the winding with a reduced winding width, recesses for leading out have one end of a winding wire. These recesses are in each case between ribs 15, arranged periodically around the circumference, the winding space facing bevels of these ribs are particularly useful when the spacers are not an integral part of a stepped flange are, but consist of loose, insertable, preferably flexible strips. Then the bevel during winding ensures that the upper layers of the winding hold the spacers 14 in their rings.

Bei den Ausführungsbeispielen, welche in den Figuren 7 bis 14 dargestellt sind, können die Abstandshalter sowohl Bestandteil der Flansche sein, als auch aus losen um den Spulenkern 1 herumlegbaren Streifen bestehen.In the exemplary embodiments shown in FIGS. 7 to 14 are, the spacers can be part of the flanges as well as from there are loose strips that can be laid around the coil core 1.

Bei dem in den Figuren 1 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Verwendung eines einlegbaren Streifens U Abstandshalter 16,17 zweckmäßig.In the embodiment shown in Figures 1 to 6 is the use of an insertable strip U spacer 16,17 is expedient.

Claims

P a t e n t a n s p r fi c h e

3 coil or transformer with at least two windings that are coaxial arranged on a bobbin with flanges and separated from each other by an insulating layer are separated, characterized in that an insulating Spacer (16, 17) is provided, which measures the winding width of one of the windings (6 '-, 7') opposite that of the other or opposite the ridge of the insulating layer (83 reduced.

2) coil or transformer according to claim 1, characterized in that that the spacer (4,5,12,13,18,19) part of a stepped trained Flange is

3) coil or transformer according to claim 1 or 2, characterized in that that the spacer corresponds to the winding width of that winding (inner winding (6)) which is closest to the coil axis (Figures 7 to 14).

4) coil or transformer according to claim 1 or 3, characterized in that that the spacer (14,16-, 17) consists of an insertable, flexible strip (Figures 1 to 6, 14).

5) coil or transformer according to one of the preceding claims, characterized in that the stiffener is the winding width of the outer winding (7 ') reduced (Figures 1 to 6).

6) coil or transformer according to one of the preceding claims, characterized in that that surface of the spacer (16) which facing the winding (7 ') with a reduced winding width, recesses for Having one end (c) of a winding wire led out (Fig. 3).

7) coil or transformer according to one of the preceding claims, characterized in that the spacer (14) is periodic around the circumference is provided with ribs (15) between which there are recesses (Fig. 14).

8) coil or transformer according to one of claims 1 to 6, characterized characterized in that the spacer (12,13,18, 19) consists of individual segments.

L e r s e i t e