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(11) | EP 1 274 104 A1 |
| (12) | EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG |
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| (54) | Verfahren zum Bewickeln eines Dreiphasen-Kabeltransformators mit Koaxialkabel und Wickelvorrichtung hierzu |
(57) Es wird ein Verfahren zum Bewickeln eines Dreiphasen-Kabeltransformators mit Koaxialkabel
vorgeschlagen, wobei
Alternativ hierzu kann auch ein kompletter EI-Transformatorkern bewickelt werden. Des weiteren wird eine Wickelvorrichtung hierzu angegeben. |
[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Bewickeln eines Dreiphasen-Kabeltransformators mit Koaxialkabel gemäß dem Oberbegriff der nebengeordneten Ansprüche 1 und 2 sowie auf eine Wickelvorrichtung hierzu.
[0002] Zum Aufbringen der aus Koaxialkabel bestehenden Wicklungen eines Dreiphasen-Kabeltransformators bestehen üblicherweise zwei verschiedene Möglichkeiten. Die erste Möglichkeit ist darin gegeben, daß die Wicklung zunächst auf einem Wicklungsdorn gewickelt wird, danach vom Wicklungsdorn abgenommen wird und schließlich auf einen Transformatorschenkel eines aus einem unteren Transformatorjoch und drei Transformatorschenkeln aufgebauten, E-förmigen Transformatorkerns aufgeschoben wird. Anschließend wird das obere Transformatorjoch montiert. Die zweite Möglichkeit besteht darin, die Wicklung direkt auf einem Transformatorschenkel zu wickeln. Anschließend werden drei derart bewickelte Transformatorschenkel und zwei Transformatorjoche zum EI-förmigen Transformatorkern miteinander verbunden.
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zum Bewickeln eines Dreiphasen-Kabeltransformators mit Koaxialkabel anzugeben. Des weiteren soll eine Wickelvorrichtung hierzu angegeben werden.
[0004] Die Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffes alternativ durch die im Kennzeichen der Ansprüche 1 und 2 angegebenen Merkmale gelöst.
[0005] Die Aufgabe wird hinsichtlich der Wickelvorrichtung in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffes erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 4 angegebenen Merkmale gelöst.
[0006] Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die zur Fertigung eines Dreiphasen-Kabeltransformators benötigte Anzahl an Fertigungsschritten herabgesetzt wird. Hierdurch ergeben sich Kosteneinsparungen und eine beschleunigte Produktion. Bei der ersten Ausführungsform kann der Transformatorkern als E-Kern gefertigt und direkt bewickelt werden. Bei der zweiten Ausführungsform kann der El-Kern komplett fertiggestellt und anschließend bewickelt werden.
[0009] Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigen:
- Fig.1
- eine Wickelvorrichtung erster Ausführungsform zum Bewickeln der drei Transformatorschenkel eines E-Transformatorkerns,
- Fig. 2
- eine Detailanordnung der Wickelvorrichtung erster Ausführungsform,
- Fig. 3
- eine Wickelvorrichtung zweiter Ausführungsform zum Bewickeln der drei Transformatorschenkel eines EI-Transformatorkerns.
[0010] In Fig. 1 ist eine Wickelvorrichtung erster Ausführungsform zum Bewickeln der drei Transformatorschenkel eines E-Transformatorkerns dargestellt. Es sind drei auf einem unteren Transformatorjoch 1 montierte Transformatorschenkel 2, 3, 4 zu erkennen. Zum Bewickeln der drei Transformatorschenkel befindet sich jeweils eine Wickelvorrichtung über jedem Transformatorschenkel.
[0011] Nachfolgend wird die Wickelvorrichtung zum Bewickeln des Transformatorschenkels 2 erläutert. Die Wickelvorrichtung weist einen über der zentralen Längsachse des Transformatorschenkels 2 befindlichen Antrieb 5 mit Antriebsachse 6 auf. An der Antriebsachse 6 ist ein erster horizontaler Wickelarm 7 mit seinem ersten Ende befestigt. Das zweite Ende dieses Wickelarms 7 ist mit dem ersten Ende eines vertikalen Wickelarms 8 verbunden, an dessen zweites Ende ein zweiter horizontaler, zum Transformatorschenkel 2 gerichteter Wickelarm 9 montiert ist. Ein von einer Wickelrolle 11 abrollbares Koaxialkabel 10 wird von den beiden horizontalen Wickelarmen 7, 9 geführt, so daß bei Drehung der Antriebsachse 14 und damit der Konfiguration Wickelarm 7 / Wickelarm 8 / Wickelarm 9 um die zentrale Längsachse des Transformatorschenkels 2 eine Wicklung 12 um den Transformatorschenkel 2 gewickelt wird. Während des Bewickelns des Transformatorschenkels 2 wird dabei die Konfiguration Wickelarm 7 / Wickelarm 8 /Wickelarm 9 mit konstanter Geschwindigkeit nach oben bewegt, so daß eine kontinuierliche Bewicklung der Schenkelfläche in gewünschter Art und Weise erfolgt.
[0012] Die Bewicklung, d. h. Herstellung einer Wicklung 20 um den mittleren Transformatorschenkel 3 erfolgt in gleicher Art und Weise unter Einsatz einer Wickelvorrichtung mit einem Antrieb 13, einer Antriebsachse 14, einem ersten horizontalen Wickelarm 15, einem vertikalen Wickelarm 16, einem zweiten horizontalen Wickelarm 17 und einer Wickelrolle 19 mit Koaxialkabel 18.
[0013] Die Bewicklung, d. h. Herstellung einer Wicklung 28 um den Transformatorschenkel 4 erfolgt in gleicher Art und Weise unter Einsatz einer Wickelvorrichtung mit einem Antrieb 21, einer Antriebsachse 22, einem ersten horizontalen Wickelarm 23, einem vertikalen Wickelarm 24, einem zweiten horizontalen Wickelarm 25 und einer Wickelrolle 27 mit Koaxialkabel 26.
[0014] Die vorstehend erläuterte Konfiguration mit drei separaten Wickelvorrichtungen ermöglicht das gleichzeitige Bewickeln aller drei auf einem Transformatorjoch 1 montierten Transformatorschenkel 2, 3, 4 in einem einzigen Arbeitsvorgang, was naturgemäß die Fertigungsgeschwindigkeit beträchtlich steigert. Alternativ ist es jedoch auch möglich, die drei Transformatorschenkel mit Hilfe einer einzigen Wickelvorrichtung nacheinander zu bewickeln. Bei beiden Ausführungsvarianten kann nach Beendigung des Wickelvorganges zur Fertigstellung des EI-Transformatorkerns jeweils das obere Transformatorjoch auf den drei Transformatorschenkeln 2, 3, 4 montiert werden.
[0015] In Fig. 2 ist eine Detailanordnung der Wickelanordnung erster Ausführungsform dargestellt. Es ist ein Ausschnitt der Wickelvorrichtung mit Antriebsachse 6, erstem horizontalem Wickelarm 7, vertikalem Wickelarm 9 und zweitem horizontalen Wickelarm 9 im Schnitt zu erkennen. Sowohl im horizontalen Wickelarm 7 als auch im horizontalen Wickelarm 9 sind Kabelführungen 29 bzw. 30 integriert, welche eine präzise Führung des gestrichelt dargestellten Koaxialkabels 10 von der Wickelrolle bis zum konkret zu bewickelnden Abschnitt der Wicklung 12 auf dem Transformatorschenkel 2 gewährleistet.
[0016] In Fig. 3 ist eine Wickelvorrichtung zweiter Ausführungsform zum Bewickeln der drei Transformatorschenkel eines EI-Transformatorkerns dargestellt. Diese Wickelvorrichtung eignet sich zum Bewickeln eines komplett fertiggestellten EI-Transformatorkerns mit drei Transformatorschenkeln 2, 3, 4 und beiden Transformatorjochen 1, 31. Das Koaxialkabel 10 bzw. 18 bzw. 26 zur Bildung der Wicklung 12 bzw. 20 bzw. 28 befindet sich jeweils auf einer Spule 32 bzw. 33 bzw. 34, wobei diese Spulen 32, 33, 34 während des Wickelvorganges von einer Wickelvorrichtung durch die zwischen zwei Transformatorschenkeln 2, 3 bzw. 3, 4 jeweils gebildeten Fenster hindurch und um den zu bewickelnden Transformatorschenkel 2, 3, 4 herum geführt werden, wobei die kontinuierliche Bewicklung der Schenkelfläche des Transformatorschenkels erfolgt, indem gleichzeitig zumindest eine Kabelführung der Wickelvorrichtung mit konstanter Geschwindigkeit in Richtung Längsachse des Transformatorschenkels bewegt wird. Während des Wickelvorganges rollt das Koaxialkabel 10, 18, 26 von den Spulen 32, 33, 34 ab.
[0017] Selbstverständlich sind auch bei dieser zweiten Ausführungsform zwei unterschiedliche Ausführungsvarianten möglich, nämlich die in Fig. 3 gezeigte erste Ausführungsvariante mit gleichzeitiger Bewicklung aller drei Transformatorschenkel 2, 3, 4 unter Einsatz von drei separaten Wickelvorrichtungen - was naturgemäß die Fertigungsgeschwindigkeit beträchtlich steigert - und eine zweite Ausführungsvariante, bei der die drei Transformatorschenkel mit Hilfe einer einzigen Wickelvorrichtung nacheinander bewikkelt werden.
- daß ein E-Transformatorkern mit drei auf einem unteren Transformatorjoch (1) montierten Transformatorschenkeln (2, 3, 4) herangezogen wird,
- daß eine über der zentralen Längsachse mindestens eines Transformatorschenkels (2, 3, 4) befindliche Wickelvorrichtung (5, 6, 7, 8, 9; 13, 14, 15, 16, 17; 21, 22, 23, 24, 25) ein von einer Wickelrolle (11, 19, 27) abrollbares Koaxialkabel (10, 18, 26) um den Transformatorschenkel wickelt, wobei die kontinuierliche Bewicklung der Schenkelfläche des Transformatorschenkels erfolgt, indem gleichzeitig zumindest eine Kabelführung (30) der Wickelvorrichtung mit konstanter Geschwindigkeit längs des Transformatorschenkels bewegt wird.
- daß ein kompletter EI-Transformatorkern mit drei zwischen einem unteren Transformatorjoch (1) und einem oberen Transformatorjoch (31) montierten Transformatorschenkeln (2, 3, 4) herangezogen wird,
- daß sich das Koaxialkabel (10, 18, 26) auf mindestens einer Spule (32, 33, 34) befindet, welche von mindestens einer Wickelvorrichtung durch mindestens ein zwischen zwei Transformatorschenkeln (2, 3 bzw. 3, 4) gebildetes Fenster hindurch und um den zu bewickelnden Transformatorschenkel (2, 3, 4) herum geführt wird, wobei die kontinuierliche Bewicklung der Schenkelfläche des Transformatorschenkels erfolgt, indem gleichzeitig zumindest eine Kabelführung der Wickelvorrichtung mit konstanter Geschwindigkeit in Richtung Längsachse des Transformatorschenkels bewegt wird.
- daß über der zentralen Längsachse eines Transformatorschenkels ein Antrieb (5, 13, 21) mit Antriebsachse (6, 14, 22) angeordnet ist,
- daß eine Konfiguration eines ersten horizontalen Wickelarmes (7, 15, 23), eines vertikalen Wickelarmes (8, 16, 24) und eines zweiten horizontalen, zum Transformatorschenkel gerichteten Wickelarms (9, 17, 25) an der Antriebsachse (6, 14, 22) montiert ist, wobei zumindest der zweite horizontale Wickelarm (9, 17, 25) das Koaxialkabel führt,
- daß die Wickelarm-Konfiguration (7/8/9, 15/16/17, 23/24/25) während ihrer Drehung um den Transformatorschenkel mit konstanter Geschwindigkeit längs des Transformatorschenkels verschiebbar ist.