DE20002754U1 - Isolierung eines Transformators für Mikrowellengeräte - Google Patents

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Isolierung eines Transformators für Mikrowellengeräte

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Die Erfindung betrifft die elektrische Isolierung von Hochspannungstransformatoren, insbesondere eines Transformators für Mikrowellenheizgeräte.

STAND DER TECHNIK

Es sind Hochspannungstransformatoren bekannt, z.B. für die Speisung von Mikrowellengeräten, welche einen Kern in Form von "E-I" mit einer mittleren Säule rechteckigen Querschnitts umfassen, an welcher eine Hochspannungs-Sekundärwicklung von ca. 2500 V, eine Hilfswicklung und eine im Querschnitt ebenfalls rechteckige Primärwicklung montiert werden, wobei die längeren Seiten der Wicklungen einzeln mit einer Schichtisolierung aus dünnem Material umwickelt werden, bei dem es sich um ein halbstarres Papier handeln kann, um möglichst wenig vom Volumen des Transformators einzuneh-men. Während der Montage der Wicklungen an der mittleren Säule sind die Schichtisolierungen Reibungen an den scharfen Kanten des Kerns ausgesetzt, wodurch die Isolierung beschädigt werden kann. Die verschiedenen, die Schichtisolierung bildenden Papierwickel werden mit Hilfe eines Klebebandes miteinander verbunden. Um die Scheitel der Sekundärwicklung zu schützen und gleichzeitig die scharfen Kanten des Kerns sowie die Basis dieser Öffnungen zu isolieren ist es bekannt, die Ecken der Wicklung mit einem Klebeband zu umgeben. Die Ausbildung der Papier-0 wickel für die Ausbildung der Schichtisolierung der Hochspannungs-Sekundärwicklung und deren Anordnung und Verbindung an den einzelnen Seiten der Wicklung lassen keinen automatisierten Zusammenbau des Transformators zu.

Die Patentschrift EP-294297 beschreibt eine Lösung für die Isolierung der Primär- und Sekundärwicklungen eines Transformators für Mikrowellengeräte, bei dem zur Erleichterung

der automatischen Montage der Wicklungen alle Klebebänder weggelassen und ein Schneiden und Falten der zahlreichen Isolierteile verhindert werden. Die entsprechende Lösung besteht darin, dass die Wicklungen ein Isoliergehäuse umgeben, das zur Vereinfachung der elektrischen Anschlüsse an jedem Ende ein Seitenschild aufweist und an dem eine Kappe befestigt wird, welche die isolierende Abdeckung am gesamten Umfang der Wicklung vervollständigt.

Das US-Patent 5440286 beschreibt einen Transformator bekannter Art, der eine rohrförmige, eine wesentliche Länge der mittleren Säule des Kerns umgebende Papierisolierung zur Isolierung der Innenflächen der Primär- und Sekundärwicklung sowie zwei im Querschnitt "C"-förmige Isolierteile zur Isolierung der Aussenflachen der einzelnen Wicklungen aufweist.

EINFUHRUNG DER ERFINDUNG

Die Aufgabe der Erfindung besteht in einer Isolierung für die Sekundärwicklung eines Hochspannungstransformators, wie sie in den Patentansprüchen beschrieben wird.

Die erfindungsmässige Isolierung besteht insgesamt aus Isolierteilen, die aus einem halbstarren, isolierenden Papierstreifen hergestellt werden. Die Lösung sieht die Ausbildung einer geringen Zahl von Teilen vor, von denen zwei zur Isolierung der Aussenf lachen der Wicklung und ein rohrförmiges Mittelteil zur Isolierung der Innenflächen und Innenscheitel dienen. Es wird auf diese Weise eine kostengünstige Isolierung erzielt, welche die Forderung von Sicherheitsabständen erfüllt, der Reibung gegen die Kanten des Kerns standhält und die Anbringung der Schichtisolierung an den Wicklungen erleichtert.

Mit der Ausbildung des rohrförmigen Mittelteils wird das Problem einer Faltung des halbstarren Isolierpapiers zur Erzielung der Kanten einer rechteckigen Form gelöst.

Daneben wird mit der erfindungsmässigen Isolierung der Zweck verfolgt, die Wicklung speziell in der Zone abzudecken, in der es zu einer Berührung mit den Kanten des unteren Kernbereichs kommt, ohne an den Rändern des rohrförmigen Mittelteils Seitenschilder zu verwenden, welche zum Einsatz eines steifen, kostenaufwendigen geformten Isoliermaterial zwingen würden. Um diesen Zweck zu erzielen, wird bei der erfindungsmässigen Lösung nur ein halbstarres Papierband als primäres Isoliermaterial verwendet.

BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Figur 1 zeigt eine Perspektive des in seine Einzelteile zerlegten erfindungsmässigen Transformators.

Figur 2 entspricht einer Perspektive der mittleren Isolierschicht des Transformatorkerns gemäss Figur 1.
Figur 3 ist eine Ansicht des unteren Grundriss des Transformators nach Figur 1 und zeigt die Isolierung der Sekundärwicklung.

0 Figur 4 zeigt einen Querschnitt gemäss der Linie IV-IV der Figur 3.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Der in den Figuren 1 bis 4 dargestellte Transformator 1, bei welchem die Isolierung 8-12 gemäss der Erfindung (Fig. 1) Anwendung findet, umfasst einen ferromagnetischen Kern 2 in "E"-Form, eine rechteckige, vom Kern 2 isolierte und mit 220V - 50 Hz gespeiste Primärwicklung 3, eine rechteckige, vom Kern isolierte Sekundärwicklung 4, deren Ausgangs spannung beispielsweise bei 2.500 V liegt, eine an der Sekundärwicklung 4 vorgesehene Hilfswicklung 5, einen zwischen der Primärwicklung 3 und der Sekundärwicklung 4 angeordneten, ebenfalls elektrisch isolierten flachen Kern 6 für die magnetische Ableitung und einen "I"-förmigen Deckel 2' zum Verschliessen des Kerns, der bei seiner Verbindung mit dem "E"-förmigen Kern 2 auf die Wicklungen 3 und 4 drückt.

Der Kern 2 des Transformators hat drei Säulen 2a, 2b, 2a (Fig. 1) und besteht aus in "E"-Form gestanzten Blechen mit rechtwinkligen Scheiteln und scharfen Kanten 7. Die Primärwicklung 3 und die Sekundärwicklung 4 weisen für die Anordnung um die mittlere Säule 2h des Kerns während der Montage jeweils einen ebenfalls rechteckigen mittleren Hohlraum 3' und 4' auf. Das jede Wicklung 3, 4 bildende Windungspaket besitzt einen rechteckigen Querschnitt; nach der Einfügung desselben in den Kern 2 rasten die jeweiligen langen Seiten 3a, 4a der Wicklungen (Fig. 4) in die Öffnungen 2c zwischen den Säulen des Kerns und die Seiten 4a der Sekundärwicklung im unteren Bereich der Öffnung ein, wobei letztere einer Reibung an den scharfen Kanten 7 des Kerns 2 ausgesetzt sind.

Die Wicklungen 3 und 4 werden zuvor an den Seiten 3a, 4a der Wicklungen mit einer Schichtisolierung 8, 9 aus elektrisch isolierendem, halbstarren Papier verkleidet und danach auf dem Kern 2 angebracht. Die Schichtisolierungen 0 8, 9 werden vorzugsweise mit einem Verbundharz hergestellt, das aus einem Papierstreifen ausgestanzt wird. Zwischen der Hilfswicklung 5 und der Sekundärwicklung 4 befindet sich eine ebenfalls aus Isolierpapier bestehende Folie 10, um zwischen den Wicklungen den vorschriftsmässigen Sicherheitsabstand zu wahren. Die beiden Isolierungen 9 und 10 werden über ein Klebeband 12 mit der Wicklung 4 verbunden. Die SchichtIsolierungen 9 der Sekundärwicklung werden für jede seite 4a einzeln vorgesehen und weisen einen "C"-förmigen Querschnitt auf, der die drei Aussenflächen des Drahtpakets abdeckt und die Fläche des mittleren Hohlraums 4' der Wicklung unbedeckt lässt.

Zur Isolierung der Innenflächen der Sekundärwicklung 4 wird gesondert eine rohrförmige Schichtisolierung 11 aus Isolierpapier (Fig. 2) montiert, welche die mittlere Säule 2h des Kerns bis zu der von der Sekundärwicklung 4 und der Hilfswicklung 5 (Fig. 4) eingenommenen Höhe umgibt. Die

Kontur der mittleren Schichtisolierung 11 passt sich ohne Spiel dem rechteckigen Querschnitt der mittleren Säule 2h des Kerns an, ist jedoch offen, womit das Anbringen derselben an der mittleren Säule (2b) erleichtert wird. Zu diesem Zweck überlappen sich ihre beiden Enden 11a und schliessen vollständig eine rechteckige Kontur. Wenn die Wicklung 4 an der mittleren Säule 2h montiert wird, muss sie an der mittleren Schichtisolierung 11 reiben, wobei letztere die mittlere Säule 2b fest anliegend umgibt. Die mittlere Schichtisolierung 11 (Fig. 2) weist an ihrem unteren Ende einen umgebogenen Rand 11b. auf, der zwischen der Wicklung 4 und dem unteren Bereich 2d der Öffnungen 2c zwischen den Säulen zu liegen kommt. So wird die Wicklung 4 auch gegen die scharfen Kanten 7 dieser Öffnungen 2c isoliert. Der umgebogene Rand 11b und die Schichtisolierung 9 der langen Seiten 4a liegen auf diese Weise übereinander und decken die gesamte Kontur des Windungspakets ab. Die rohrförmige mittlere Schichtisolierung 11 wird aus einem halbstarren Papierstreifen geformt, inbegriffen die 0 Umbiegungen der rechteckigen Kontur und die des Randes lib sowie die flache, kurvenförmige Verformung der Scheitel lic des Randes 11b.

Claims (2)

1. Elektrische Isolierung für einen Hochspannungstransformator der Art, welche einen Kern (2) in "E"-Form mit einer mittleren Säule (2b) rechteckigen Querschnitts umfasst, an der in dieser Reihenfolge mindestens eine Sekundärwicklung (4), eine Hilfswicklung (5) und eine im Querschnitt ebenfalls rechteckige Primärwicklung (3) montiert werden, wobei die mittlere Säule (2b) des Kerns durch eine rohrförmige Isolierung (11) abgedeckt ist und die langen Seiten (3a, 4a) der Wicklungen einzeln mit einer Schichtisolierung (8, 9) umwickelt und fest in die Öffnungen (2c) zwischen den Säulen (2a, 2b) des Kerns eingedrückt werden, dadurch gekennzeichnet dass diese rohrförmige Isolierung (11) rechteckiger Kontur aus einem halbsteifen Isoliermaterialstreifen hergestellt wird, dessen Enden bis zum Schliessen der Kontur überlappt werden, und an einem Ende einen umgebogenen Rand (11b) aufweist, der mit den Kanten (7) des unteren bereichs der Öffnungen (2c) des Kerns in Berührung steht, um die Sekundärwicklung zu isolieren.

2. Elektrische Isolierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass die rohrförmige Isolierung (11) einstückig aus einem mit Verbundharz hergestellten Papierstreifen durch Formgebung und Verformung des umgebogenen Randes (11b), der sich insgesamt um die vier seiten herum erstreckt, gebildet wird.