EP1265260A1 - Metallischer draht - Google Patents

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Publication number
EP1265260A1
EP1265260A1 EP02291180A EP02291180A EP1265260A1 EP 1265260 A1 EP1265260 A1 EP 1265260A1 EP 02291180 A EP02291180 A EP 02291180A EP 02291180 A EP02291180 A EP 02291180A EP 1265260 A1 EP1265260 A1 EP 1265260A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
section
sections
cross
magnetic core
long axis
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP02291180A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Joachim Runge
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Essex Europe SAS
Original Assignee
Nexans SA
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Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • 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
    • H01F27/2823—Wires

Definitions

  • the invention relates to a metallic wire according to the preamble of claim 1 and a winding for transformers according to the preamble of claim 3.
  • paper-insulated wires or The twisted pair used a constant thickness-to-thickness ratio over its entire length Have width.
  • the wires are on a magnetizable metal core wound.
  • the present invention is therefore based on the object of a metal wire for to develop the winding of transformers, which has the disadvantages described above does not have or to provide a winding through which the stray field losses in a transformer can be reduced and the efficiency of the Transformer is improved.
  • FIGS. 1 and 2 Exemplary embodiments explained in more detail.
  • a winding z. B. for a transformer which consists of a Iron core 1 and a cylinder 2 arranged above the iron core z. B. made of cardboard or insulating cardboard.
  • Iron core 1 and cylinder 2 are one in the interior Wire wrapping 3 located.
  • the wire wrap 3 consists of a length of one Copper profile with a rectangular cross-section.
  • the copper profile is now according to the teaching of the invention so that the long axis in the central region 3a of the winding 3 of the copper profile runs parallel to the central axis A of the winding, whereas in the End regions 3b of the winding 3, the long axis of the copper profile perpendicular to Central axis A of winding 3 runs. Between areas 3a and 3b d. H. at 3c the copper profile 3 has an almost square cross section.
  • the copper profile can be a solid flat copper wire, but there is also Possibility to create a profile consisting of a large number of one above the other Partial conductors z. B. to use a so-called twisted pair, which by lashing flat partial conductors can be produced.
  • FIG. 2 In the upper half of FIG. 2 there is a side view of a metallic wire 4 shown according to the teaching of the invention. This consists of a total of five sections 4a, 4b, 4c, 4d and 4e.
  • the sections 4a and 4e have a flat profile perpendicular to the long axis and the sections 4b and 4d an almost square cross section.
  • the middle section 4c is opposite to that Sections 4a and 4e rotated by 90 °.
  • Such a metallic wire 4 can be, for example, by metallurgical connection z.
  • Another method for producing the metal wire 4 is carried out by deforming the individual sections 4b, 4c and 4d by Turkish heads or form rolls.
  • the form rolling mills used are in the lower half of FIG. 2 shown.
  • the form rolling mills 5 and 6 each have two pairs of rollers 5a and 5b or 6a and 6b.
  • the roller pairs 5a and 5b and 6a and 6b can advantageously be driven. They are also adjustable in the direction of the roll gap.
  • Section 4e passes through the form rolling mills 5 and 6 unhindered. If the Section 4d in the first form rolling mill 5, the roller pairs 5a and 5b so that there is an approximately square cross-section. The one in Cross-section square section 4d passes freely through the molding tool 6.
  • Section 4e like section 4d, initially becomes a square cross section shaped.
  • the roller pairs 6a and 6b as shown below, turned on and from the square profile, a rectangular flat profile is formed.
  • the section 4b is formed into a square by the rolling mill 5 and passed through the rolling mill 6 unhindered.
  • Section 4a is not deformed like section 4e and passes freely through the form rolling mills 5 and 6, in which the roller pairs 5a and 5b and 6a and 6b have moved apart.
  • a metallic wire can be made in great lengths, being used for manufacturing wire sections required by windings are separated from the wire length can.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
  • Wire Processing (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)

Abstract

Bei einem metallischen Draht zur Herstellung von Wicklungen für Transformatoren wechseln sich erste Abschnitte (4a,4b), in denen die lange Achse des Querschnitts in einer bestimmten Ebene verläuft, mit zweiten Abschnitten (4c), in denen die lange Achse des Querschnitts senkrecht dazu verläuft, ab. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen metallischen Draht nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Wicklung für Transformatoren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 3.
In Wicklungen für ölgekühlte Transformatoren werden papierisolierte Drähte bzw. Drilleiter eingesetzt, die über ihre gesamte Länge ein konstantes Verhältnis von Dicke zu Breite aufweisen. Die Drähte werden auf einen magnetisierbaren Metallkern aufgewickelt.
Durch eine derartige Anordnung der Metalldrähte wird den in der Mitte und an den Enden unterschiedlichen Feldstärken keine Rechnung getragen.
Dadurch erhöhen sich im Transformator die Verluste und der Wirkungsgrad wird geringer.
Der vorliegenden Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, einen Metalldraht für die Wicklung von Transformatoren zu entwickeln, der die oben geschilderten Nachteile nicht aufweist bzw. eine Wicklung bereitzustellen, durch welche die Streufeldverluste in einem Transformator verringert werden können und der Wirkungsgrad des Transformators verbessert wird.
Diese Aufgabe wird durch das in den Ansprüchen 1 und 3 Erfaßte gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen erfaßt.
Die Erfindung ist anhand der in den Figuren 1 und 2 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
In Figur 1 ist eine Wicklung z. B. für einen Transformator dargestellt, die aus einem Eisenkern 1 sowie einem über dem Eisenkern angeordneten Zylinder 2 z. B. aus Pappe oder Isolierpappe besteht. Eisenkern 1 und Zylinder 2 sind im Innenraum einer Drahtumwicklung 3 befindlich. Die Drahtumwicklung 3 besteht aus einer Länge eines Kupferprofils mit rechteckigem Querschnitt. Das Kupferprofil ist nun gemäß der Lehre der Erfindung so gewickelt, daß im mittleren Bereich 3a der Wicklung 3 die lange Achse des Kupferprofils parallel zur Mittelachse A der Wicklung verläuft, wogegen in den Endbereichen 3b der Wicklung 3 die lange Achse des Kupferprofils senkrecht zur Mittelachse A der Wicklung 3 verläuft. Zwischen den Bereichen 3a und 3b d. h. bei 3c weist das Kupferprofil 3 einen nahezu quadratischen Querschnitt auf.
Durch die Änderung des Querschnittes des Kupferprofils im Verlauf der Wicklung 3 lassen sich die Streufeldverluste reduzieren und somit läßt sich der Wirkungsgrad eines mit einer erfindungsgemäßen Wicklung 3 ausgestatteten Transformators erhöhen.
Das Kupferprofil kann ein massiver Flachkupferdraht sein, es besteht jedoch auch die Möglichkeit, ein Profil, welches aus einer Vielzahl von übereinander angeordneten Teilleitern z. B. einen sogenannten Drilleiter einzusetzen, der durch Verröbeln von flachen Teilleitern herstellbar ist.
Ein Ausführungsbeispiel eines Herstellungsverfahrens wird anhand der Figur 2 näher beschrieben.
In der oberen Hälfte der Figur 2 ist eine seitliche Ansicht eines metallischen Drahtes 4 nach der Lehre der Erfindung dargestellt. Dieser besteht aus insgesamt fünf Abschnitten 4a, 4b, 4c, 4d und 4e.
Wie die Schnittdarstellungen zeigen, weisen die Abschnitte 4a und 4e ein Flachprofil mit senkrecht zur Horizontalen stehenden langen Achse auf und die Abschnitte 4b und 4d einen nahezu quadratischen Querschnitt auf. Der mittlere Abschnitt 4c ist gegenüber den Abschnitten 4a und 4e um 90° gedreht.
Ein solcher metallischer Draht 4 läßt sich beispielsweise durch metallurgisches Verbinden z. B. Schweißen oder Löten der einzelnen Abschnitte 4a bis 4e herstellen, wobei die Übergänge zwischen den Abschnitten 4a bis 4e einander entsprechend angepaßt werden müssen, d. h. der Querschnitt des Metalldrahtes 4 muß über die gesamte Länge gleich groß sein.
Ein anderes Verfahren zur Herstellung des Metalldrahtes 4 erfolgt durch Verformen der einzelnen Abschnitte 4b, 4c und 4d durch Türkenköpfe oder Formwalzen.
Die zur Anwendung gelangenden Formwalzwerke sind in der unteren Hälfte der Figur 2 dargestellt.
Die Formwalzwerke 5 und 6 weisen jeweils zwei Walzenpaare 5a und 5b bzw. 6a und 6b auf. Die Walzenpaare 5a und 5b sowie 6a und 6b sind vorteilhafterweise antreibbar. Sie sind darüber hinaus in Richtung auf den Walzspalt verstellbar.
Das Verfahren läuft wie folgt ab:
Der Abschnitt 4e durchläuft die Formwalzwerke 5 und 6 ungehindert. Wenn der Abschnitt 4d in das erste Formwalzwerk 5 gelangt, werden die Walzenpaare 5a und 5b so angestellt, daß sich ein annähernd quadratischer Querschnitt ergibt. Der im Querschnitt quadratische Abschnitt 4d durchläuft das Formwerkzeug 6 ungehindert.
Der Abschnitt 4e wird wie der Abschnitt 4d zunächst zu einem quadratischen Querschnitt geformt. Wenn der verformte Abschnitt 4c an das zweite Formwalzwerk 6 gelangt, werden die Walzenpaare 6a und 6b wie unten gezeigt, angestellt und aus dem quadratischen Profil wird ein rechteckiges Flachprofil geformt.
Der Abschnitt 4b wird durch das Walzwerk 5 zu einem Quadrat geformt und durchläuft das Walzwerk 6 ungehindert. Der Abschnitt 4a wird wie der Abschnitt 4e nicht verformt und durchläuft ungehindert die Formwalzwerke 5 und 6, in denen die Walzenpaare 5a und 5b sowie 6a und 6b auseinandergefahren sind.
Ein metallischer Draht kann in großen Längen hergestellt werden, wobei zur Herstellung von Wicklungen benötigte Drahtabschnitte von der Drahtlänge abgetrennt werden können.

Claims (4)

  1. Metallischer Draht, vorzugsweise aus Kupfer mit einem abgeflachten rechteckigen Querschnitt zur Herstellung von Wicklungen für Transformatoren, dadurch gekennzeichnet, daß sich erste Abschnitte (4a,4b), in denen die lange Achse des Querschnitts in einer bestimmten Ebene verläuft, mit zweiten Abschnitten (4c), in denen die lange Achse des Querschnitts senkrecht dazu verläuft, abwechseln.
  2. Metallischer Draht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den ersten Abschnitten (4a,4e) und den zweiten Abschnitten (4c) Abschnitte (4b,4d) mit nahezu quadratischem Querschnitt befindlich sind.
  3. Wicklung für Transformatoren mit einem metallischen Draht nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher der Draht auf einen Magnetkern aufgewickelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß im mittleren Bereich (3a) des Magnetkerns (1) die lange Achse des Querschnitts des Metalldrahtes parallel zur Längsachse des Magnetkerns (1) verläuft und in den Bereichen am Ende (3b) des Magnetkerns (1) die lange Achse des Querschnitts des Metalldrahtes senkrecht zur Längsachse des Magnetkerns (1) verläuft.
  4. Wicklung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Metalldraht zwischen dem mittleren Bereich (3a) und den Bereichen (3b) am Ende des Magnetkerns einen nahezu quadratischen Querschnitt aufweist.
EP02291180A 2001-06-06 2002-05-13 Metallischer draht Withdrawn EP1265260A1 (de)

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