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Title:
WINDING CONDUCTOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/109321
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a winding conductor for an electrical machine, in particular a transformer, the winding conductor being used for producing a winding in which adjacent winding layers each have a layer of electrically insulating material joined therebetween, and the winding conductor supplied for processing having already been provided with an electrically nonconductive coating which acts as interlayer insulation.

Inventors:
WEBER BENJAMIN (DE)
Application Number:
PCT/EP2009/001357
Publication Date:
September 11, 2009
Filing Date:
February 26, 2009
Export Citation:
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Assignee:
ABB TECHNOLOGY AG (CH)
WEBER BENJAMIN (DE)
International Classes:
H01F5/00; H01F5/06; H01F27/28
Foreign References:
US4368407A1983-01-11
US5274904A1994-01-04
US3412354A1968-11-19
GB1255336A1971-12-01
US3546649A1970-12-08
US4819322A1989-04-11
Attorney, Agent or Firm:
PARTNER, Lothar (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Wicklungsleiter für eine elektrische Maschine, insbesondere Transformator, wobei der Wicklungsleiter zur Herstellung einer Wicklung dient, bei welcher benachbarte Wicklungslagen jeweils eine dazwischen gefügte Schicht aus elektrisch isolierendem Material aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass der zur Verarbeitung angelieferte Wicklungsleiter bereits mit einer elektrisch nichtleitenden Auflage versehen ist, die bei Herstellung der Wicklung für den Wicklungsleiter als Zwischenlagenisolierung dient.

2. Wicklungsleiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wicklungsleiter als Flachmaterial ausgebildet ist.

3. Wicklungsleiter Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wicklungsleiter als metallische Folie ausgebildet ist.

4. Wicklungsleiter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wicklungsleiter auf seiner gesamten Länge mit der elektrisch nichtleitenden Auflage versehen ist.

5. Wicklungsleiter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wicklungsleiter auf wenigstens zwei einander gegenüberliegenden Seiten mit der elektrisch nichtleitenden Auflage versehen ist.

6. Wicklungsleiter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Wicklungsleiter auf zwei gegenüberliegenden Flachseiten mit der elektrisch nichtleitenden Auflage versehen ist.

7. Wicklungsleiter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Wicklungsleiter mit einer folienartigen elektrisch nichtleitenden Auflage versehen ist.

8. Wicklungsleiter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wicklungsleiter auf seiner gesamten Länge vollständig von der elektrisch nichtleitenden Auflage bedeckt ist.

9. Wicklungsleiter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wicklungsleiter mit einer Isolierfolie umhüllt ist.

10. Wicklungsleiter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch nichtleitenden Auflage mit einer Schicht aus Backlack versehen ist.

Description:

Wicklunqsleiter

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Wicklungsleiter für eine elektrische Maschine, insbesondere Transformator, wobei der Wicklungsleiter zur Herstellung einer Wicklung dient, bei welcher benachbarte Wicklungslagen jeweils eine dazwischen gefügte Schicht aus elektrisch isolierendem Material aufweisen.

Es ist bekannt, dass Wicklungen aus einer Anzahl von Wicklungslagen gebildet sind, die jeweils mittels einer elektrisch Isolierenden Schicht gegeneinander abgegrenzt sind.

Ferner ist bekannt, die als Vormaterial für Wicklungen vorgesehenen Wicklungsleiter, die üblicherweise als Coils angeliefert werden, mit Papier für den Transport zu schützen, das zwischen den einzelnen Lagen zwischen gefügt ist. Vor der Verarbeitung der Wicklungsleiter muss diese Papierzwischenlage entfernt werden.

Hieraus resultiert zusätzlich zu dem Mehraufwand des Entfernens des Schutzpapiers auch das Problem seiner Entsorgung, da bei der Weiterverarbeitung der Wicklungsleiter für das Papier keine Verwendungsmöglichkeit besteht.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, einen Wicklungsleiter der eingangs genannten Art zu schaffen, welcher mit geringst möglichem Aufwand verarbeitbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Dementsprechend ist der zur Verarbeitung angelieferte Wicklungsleiter mit einer Auflage aus elektrisch nichtleitendem Material versehen, welche Auflage die einzelnen Wicklungslagen gegeneinander isoliert und so als Zwischenlagenisolierung dient.

Entsprechend einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Wicklungsleiter als Flachmaterial ausgebildet, insbesondere als Folie, wobei der Querschnitt des Wicklungsleiters auf die jeweils vorgesehene erforderliche Stromtragfähigkeit abgestimmt ist.

In weiterer Verbesserung der Erfindung ist der Wicklungsleiter auf seiner gesamten Länge mit der Isolierung versehen, wobei diese Isolierung als lose oder als fest haftende Schicht vorgesehen sein kann.

Wicklungsleiter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wicklungsleiter auf wenigstens zwei einander gegenüberliegenden Seiten mit der Isolierung versehen ist.

In vorteilhafter Weise ist der Wicklungsleiter gemäß einer weiteren Ausgestaltungsvariante auf zwei gegenüberliegenden Flachseiten mit der Isolierung versehen. Hierbei kann es vorteilhaft sein, dass der Wicklungsleiter mit einer folienartigen Isolierung versehen ist.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Wicklungsleiter auf seiner gesamten Länge vollständig von der Isolierung bedeckt ist. Dabei kann für den Fall, dass die Isolierung folienartig ausgebildet ist, der Wicklungsleiter mit einer Isolierfolie umhüllt sein.

Unabhängig davon, dass die anstelle des Transportschutzes aus Papier bereits mit dem Vormaterial mitgelieferte Isolierung als Folie oder als Auflage aus Isolierwerkstoff ausgestaltet ist, erfüllt ihre elektrische Isolierwirkung in jedem Fall, also Dicke und Dielektrizitätszahl, so dass mögliche aus unzureichender Isolierwirkung resultierende Störfälle sicher ausgeschlossen sind.

Da gemäß der Erfindung die Isolierung des Wicklungsleiters nicht mehr beim Hersteller der Wicklung als Arbeitsgang anfällt und darüber hinaus auch die Entsorgung von nicht benötigtem beziehungsweise nicht verwendbarem Material, wie Papier, als Materialschutz entfällt, ist auf diese Weise eine schnelle und kostensparende Fertigung möglich.

In diesem Zusammenhang bedeutet die Erfindung neben der Verringerung an Arbeitsgängen auch eine Verringerung der bisher benötigten Flächen für die Zwischenlagerung des vom Ausgangsmaterial entfernten und zu entsorgenden Papiers als Transportschutz. Dieser Wegfall bedeutet sowohl eine Verminderung der benötigten Fabrikationsfläche als auch eine Verminderung des möglichen Gefährdungspotentials infolge verminderter Brandlast.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die als Isolierung dienende nichtleitende Auflage mit einer Schicht aus Backlack versehen. Dies ermöglicht bei einer nachfolgenden Erwärmung des gewickelten Wicklungsleiters auf eine Schmelztemperatur des Backlacks eine Verfestigung der Wicklung.

Diese und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Anhand eines in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles der Erfindung sollen die Erfindung, vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung sowie besondere Vorteile der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.

Es zeigt die einzige Figur in perspektivischer schematischer Darstellung das zur Verarbeitung angelieferte Vormaterial in Form eines üblichen Coils 10, dessen Leiterwicklung 12 lagenweise von einer Isolierung 14 gegeneinander getrennt ist.

Die Isolierung 14 ist im gezeigten Beispiel auf einer Flachseite des Leiters 12 als dünne Schicht aufgebracht, die vorzugsweise fest an der Leiteroberfläche haftet. Eine beidseitige Aufbringung ist aber auch innerhalb des Erfindungsgedankens.

Die elektrischen beziehungsweise dielektrischen Eigenschaften der Isolierung 14 sind derart vorgesehen, dass trotz einer nur geringen Schichtdicke die erforderliche Isolierwirkung zwischen benachbarten Wicklungslagen sicher eingehalten wird. Geeignete Schichtdicken liegen beispielsweise im Bereich von 0,1mm bis 0,5mm. Ein geeignetes Isolationsmaterial ist beispielsweise eine Polyesterfolie (Mylar) oder auch andere Materialien mit einer geeigneten Temperaturfestigkeit, welche beispielsweise für eine Betriebstemperatur der Wicklung von bis zu 165°C und darüber geeignet sind. Eine derartige Folie ist auch als mit Backlack beschichtet vorstellbar. Dies ist ein thermoplastischer Lack, welcher dem Fachmann als zur Verfestigung von elektrischen Wicklungsleitern dienend bekannt ist. Bei einer Beschichtung einer Folie mit Backlack ist jedoch darauf zu achten, dass das Folienmaterial derart gewählt ist, dass dieses durch eine Erwärmung auf eine Schmelztemperatur des Bachlacks nicht beschädigt wird.

Seither war bei der Verarbeitung des Vormaterials zunächst erforderlich, das als Transportschutz zwischen die Wicklungslagen zwischen gefügte Papier zunächst zu entfernen. Wegen der nicht unbedeutenden Länge des Schutzpapierstreifens wurde es in einem separaten Arbeitsgang aufgewickelt.

Bei der Herstellung der Wicklung für das betreffende elektrische Gerät musste dann von einer weiteren Rolle das vorgesehene Isoliermaterial 14 entnommen und gemeinsam mit dem Wicklungsleiter 12 in die Fertigung der Leiterwicklung einbezogen werden.

Mit der vorliegenden Erfindung können nunmehr diverse Arbeitsgänge ersatzlos wegfallen, so das Ab- beziehungsweise Aufwickeln des Schutzpapiers bei der Fertigungsvorbereitung und das Bereitstellen und Abwickeln des einzuarbeitenden Isoliermaterials.

Hierdurch wird nicht nur die Fertigung vereinfacht, sondern auch der erforderliche Raumbedarf für Lagerung des zu entsorgenden Transportschutzes als auch des bereitzustellenden Isoliermaterials.