DE1638514A1 - Spule fuer einen Hochspannungstransformator geringer Leistung - Google Patents

Description

Dipl.-Ing. F.-J. KUPFERMANN

Patentanwalt 1 6 3 8 5 1 A

Anmelder: Philips PutenivorwaUung GmbH.

Akte No. PHD- 1017
Anmeldung vom; 12.April 1967

Philips PatentVerwaltung GmbH, Hamburg 1, Mönckebergstraße 7

"Spule für einen Hochspannungstransformator geringer Leistung"

Die Erfindung bezieht sich auf eine Spule für einen Hochspannungstransformator geringer Leistung mit mehreren Anzapfungen,insbesondere für die Zeilenablenkung bei Elektronenstrahlröhren, die aus mehreren geschachtelten Teilspulen aufgebaut ist. '

Es ist bereits vorgeschlagen worden, eine Spule für einen Hochspannungstransformator geringer Leistung mit mehreren Anzapfungen durch Ineinanderschachteln von Teilspulen aufzubauen. Die einzelnen Teilspulen weisen dabei einen hohen Kupferfüllfaktor auf und sind ohne die Einzellagen trennende Isolierschichten streng lagenweise gewickelt. Die einzelnen Windungen der Spulenwickel sind dann in der durch das Wickeln gegebenen Lage miteinander verklebt. Derartige Spulen werden als orthozyklisch gewickelte

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EV-Nr. 2705 /Ka 009835/0565 - 2 -

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Spulen bezeichnet. Die einzelnen orthozyklisch gewickelten Teilspulen, deren Spulendraht mit einer Mehrschieht-Isolierlaekierung, vorzugsweise einer Dreischieht-Isolierlaekierung, versehen ist, sind ohne trennende Isolierschichten ineinander geschachtelt .

Der vorgeschlagene Spulenaufbau hat den Vorteil, daß die Transformatorspulen nach dem orthozyklisehen Wickelverfahren vollautomatisch gewickelt werden können und daß an Handarbeit beim Herstellen der Gesamtspulen nur das Ineinanderschachteln und das Anlöten der Anzapfungen anfallen.

Während das orthozyklisehe Wickelverfahren, bei dem sichergestellt ist, daß keine Windung keiner Spulenlage zwischen die Windungen einer darunter liegenden Spulenlage fallen kann, absolut sicher beherrscht wird, sind diese Sicherheitsfaktoren bei einer Mehrschicht-Isolierlackierung nicht als derart weitgehend gesichert anzusehen. Produktionsungenauigkeiten hinsichtlich der Drahtisolierung können damit Anlaß zu Spulendefekten geben. Der Spulenhersteller ist darüber hinaus auch nicht in der Lage, jeden Meter verwendeten Spulendrahtes vor seiner Verwendung hinsichtlich der Spulenisolierung zu überprüfen, und er muß sich deshalb, wenn auch die Spulen, die eine hohe Lagenspannung sowie eine große Lagenbreite und damit hohe dielektrische Verluste aufweisen, als orthozyklisch gewickelte Spulen verwenden will, hinsichtlich seiner Spulenqualität vollständig auf den Drahthersteller verlassen. Diese Abhängigkeit vom Drahthersteller ist jedoch unbefriedigenö.

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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Spule zu schaffen, die zwar durch Ineinanderschachteln gebildet wird, bei der der Spulenhersteller aber bei kritischen Teilwickeln sich nicht auf die Qualitätszusagen des Drahtherstellers bis an die zulässigen Grenzen heran verlassen muß.

Die Aufgabe ist bei einer Spule für einen Hochspannungstransformator geringer Leistung mit mehreren Anzapfungen, insbesondere für die Zeilenablenkung bei Elektronenstrahlröhren, die aus mehreren ineinander gesohachtelten Teilspulen aufgebaut ist, dadurch gelöst, daß gemäß der Erfindung wenigstens eine der Teilspulen, deren dielektrische.Verluste im Betrieb niemals die Zerstörung der Spule herbeiführen können, einen hohen Kupferfüllfaktor aufweist und ohne die Einzellagen trennende Isolierschichten streng lagenweise gewickelt ist, wobei die Windungen in der durch das Wickeln gegebenen Lage miteinander verklebt sind und der Spulendraht eine Mehrsohicht-Isolierlaokierung aufweist, während die Teilspulen, deren dielektrische Verluste die Zerstörung der Spulen bewirken können, mit die Einzellagen voneinander trennenden Isolierschichten gewickelt | sind.
Die dielektrischen Verluste ergeben sich dabei aus der Formel!

^Pdiel. - U²-U-£ * ίΑ · tang/

Dabei ist U gleich 2 χ der Lagenspannung, uJ gleich der Kreisfrequenz, £ gleich der relativen Dielektrizitätskonstante, fo gleich der absoluten Dielektrizitätskonstante, F gleich der wirksamen Oberfläche zweier benachbarter Lagen, J? gleich dem

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Abstand beider Lagen u. tan J gleich dem dielektrischen Verlust faktor. Bei der orthozyklisch gewickelten Spule ist der Abstand j? der beiden Lagen durch die Stärke der Lackschicht gegeben, während sich der Wert von-^ bei der Wicklung mit Zwischenschicht aus der Folienstärke ergibt.

Bei einer derartigen Spule nach der Erfindung, bei der die kritischen Wicklungen halbautomatisch lagenweise mit Zwischenisolierung gewickelt sind, sind die weniger kritischen Spulenteile orthzyklisch und damit vollautomatisch gewickelt. Obwohl die halbautomatisch gewickelten kritischen Teilspulen damit einen höheren manuellen Arbeitsaufwand erfordern, bleiben die Gesamtherstellungskosten dennoch erheblich unter den Herstellungskosten der heute üblichen Spulen für Hochspannungstransformatoren zurück. Dies ist auch noch darauf zurückzuführen, daß innerhalb der halbautomatisch gewickelten Spule keine Anzapfungen hergestellt werden müssen.

Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Ein rohrförmiger Dorn 1 ist in einen Befestigungsflansch 3 ein-

gesetzt, der mit Anschlußstiften 5 versehen ist. Auf den rohrförmigen Dorn 1 sind drei Teilspulen 7, 9 und 11 ineinandergeschachtelt aufgesetzt. Die Teilspule 7 bildet dabei die unterste auf den Dorn 1 aufgeschobene, nach dem orthozyklischen V/ickelverfahren automatisch gewiekelte Teilspule, die eine geringere Lagenbreite sowie eine niedrigere Lagenspannüng

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BAD ORIGINAL

u. damit geringe dielektrische Verluste aufweist als die darüberliegende Teilspule 9« Die dielektrischen Verluste der Teilspule 7 sind dabei so gering, daß in keinem möglichen Betriebsfall durch sie eine Zerstörung de*· Spule eingeleitet v/erden kann. Die einzelnen Windungen der Teilspule 7 sind nach dem orthozyklisohen Wickeln miteinander '/erklebt worden, so daß sie in ihrer gegenseitigen Lage verbleiben.

Die Spule 9 weist eine größere Lagenbreite auf und an ihr liegt eine höhere Lagenspannung. Ihre dielektrischen Verluste sind damit größer, und zwar so groß, daß die Gefahr einer eventuellen Zerstörung während des Betriebes gegeben ist. Aus diesem Grunde sind die Zerstörungs-iDurchschlag-)-gefahren zwischen den einzelnen übereinander liegenden Windungen wesentlich größer als bei der Wicklung 7· Die Wicklung ist deshalb nach einem herkömmlichen Spulenwickelverfahren lagenweise gewickelt, wobei die einzelnen Lagen dann mittels Isolierschichten IJ von hohem tan if elektrisch voneinander getrennt sind. Isolationsfehler einzelner Drahtabschnitte können deshalb an den kritischen Punkten zwischen den einzelnen Lagen nicht zu Durchschlägen führen.

Auf die in herkömmlicher Weise mit trennenden Isolierschichten zwischen den einzelnen Lagen gewickelte Teilspule 9 ist dann eine weitere orthozyklisch gewickelte Teilspule 11 aufgesetzt, deren Drähte 15 ebenso v/ie die Drähte der Spule J miteinander verklebt sind. Bei der Spule 11 sind die dielektrischen

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Verluste wieder so gering, daß di-s S-'-i'^törum; erfahr nicht gegeben ist.

V/enigstens die Drähte 15 der IeI!spulen 7 una ϊί sind mit einer Dreischichtlackierung versehen.

Patentansprüche:

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ÖAD ORIGINAL.

Claims (2)

Patentansprü·.-■ ;^· t

1. Spule für einen Hoohspannungstransformator geringer Leistung mit mehreren Anzapfungen, insbesondere für die Zeilenablenkung bei. Elektronenstrahlröhren, die aus mehreren ineinander geschachtelten Teilspulen aufgebaut ist, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Teilspulen (7*11)* deren dielektrische Verluste im Betrieb niemals die Zerstörung der Spule herbeiführen können, einen hohen Kupferfüllfaktor aufweist und ohne die Einzellagen trennende Isolierschichten (13) strc-ng lagenweise gewickelt ist, wobei die Windungen in der -."lurch das Wickeln gegebenen La;;ö miteinander verklebt sind und der Spulendraht eine Mehrschicht-Isolierlaekierung aufweist, •vähi'encl die Teilspulen (9), deren dielektrische Verluste die Zerstörung der Spulen bewirken keinen, mit groier Lagenbreite und/bzw. großer Lagenspannung mit die Einseliagen voneinander· trennenden Isolierschichten (Ij) gewickelt sind,

2. Spule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die { erste und die dritte der ineinander geschachtelten Spulen (7, 9, 11) ohne trennende Isoliersehichten (Ij) streng lagenweise automatisch gewickelt sind und die zweite Spule auf herkömmliche Weise mit die Einzellagen trennenden Isolierschichten gewickelt ist.

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