[0001] Die Erfindung betrifft eine Wicklungsfolie und eine Wicklung für eine induktive elektrische
Vorrichtung.
[0002] Genauer betrifft die Erfindung Wicklungen induktiver elektrischer Vorrichtungen wie
Transformatoren und Drosselspulen, die zumindest teilweise aus einer elektrisch leitfähigen
aufgewickelten Wicklungsfolie bestehen. In derartigen Wicklungen werden aufgrund radial
die Wicklungen durchdringender Magnetflüsse mitunter hohe Wirbelströme induziert.
Diese Wirbelströme überlagern sich mit den Lastströmen und führen in Summe zu einer
deutlichen Überhöhung der Stromdichte an axialen Rändern von Folienwindungen. Da die
Verlustleistungsdichte lokal zum Quadrat der Stromdichte proportional ist, ist die
Verlustleistungsdichte an diesen axialen Rändern gegenüber dem axialen Mittelbereich
der Wicklung deutlich erhöht. Die Stromdichte und die Verlustleistungsdichte in dem
axialen Mittelbereich einer Folienwindung liegen dagegen deutlich unterhalb den bei
einer innerhalb einer Wicklungsfolie homogenen Stromverteilung erwarteten Werten.
[0003] Um eine Überlastung und Temperaturüberhöhung an den axialen Rändern der Wicklung
zu verhindern, wird gegenwärtig die Folienstärke der Wicklungsfolien genügend groß
gewählt und/oder es werden (beispielsweise axial verlaufende) Kühlkanäle innerhalb
der Wicklungen vorgesehen, um Wärme aus den Wicklungen abzuführen. Mit der Folienstärke
erhöhen sich die Menge an Leitermaterial und die Kosten für das Leitermaterial sowie
das Gewicht der Wicklung. Kühlkanäle innerhalb der Wicklung erhöhen die radiale Ausdehnung
der Wicklung und dadurch auch den Bedarf an Leitermaterial.
[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Wicklungsfolie und eine
verbesserte Wicklung für eine induktive elektrische Vorrichtung anzugeben.
[0005] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich der Wicklungsfolie durch die Merkmale
des Anspruchs 1 und hinsichtlich der Wicklung durch die Merkmale des Anspruchs 13
gelöst.
[0006] Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
[0007] Eine erfindungsgemäße Wicklungsfolie ist entlang einer Wickelrichtung zu einer elektrisch
leitfähigen Wicklung für eine induktive elektrische Vorrichtung aufwickelbar und derart
ausgebildet, dass der elektrische Widerstand elektrisch leitfähiger Bereiche der Wicklungsfolie
entlang wenigstens einer Richtung variiert.
[0008] Die Erfindung ermöglicht insbesondere, durch eine räumliche Variation des elektrischen
Widerstands der Wicklungsfolie den elektrischen Widerstand den lokal in einer aus
der Wicklungsfolie gefertigten Wicklung tatsächlich auftretenden Stromdichten anzupassen.
Dadurch kann vorteilhaft vermieden werden, dass die Wicklungsfolie lokal überdimensioniert
wird und dadurch unnötig viel Material und Bauraum verbraucht wird.
[0009] Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, die Wicklungsfolie derart
auszubilden, dass der elektrische Widerstand elektrisch leitfähiger Bereiche der Wicklungsfolie
entlang wenigstens einer zur Wickelrichtung orthogonalen Richtung variiert.
[0010] Diese Ausgestaltung berücksichtigt vorteilhaft, dass die Stromdichte in realen Wicklungen
durch Wirbelströme in zur Wickelrichtung orthogonalen Richtungen besonders stark variiert.
[0011] Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass eine Ausdehnung elektrisch
leitfähiger Bereiche der Wicklungsfolie in einer ersten zu der Wickelrichtung orthogonalen
Richtung entlang einer zweiten zur Wickelrichtung orthogonalen Richtung variiert.
[0012] Diese Ausgestaltung der Erfindung nutzt vorteilhaft aus, dass der elektrische Widerstand
elektrisch leitfähiger Bereiche der Wicklungsfolie durch eine Ausdehnung dieser Bereiche
beeinflussbar ist.
[0013] Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass Materialien, aus denen elektrisch
leitfähige Bereiche der Wicklungsfolie gefertigt sind, entlang wenigstens einer Richtung
variieren.
[0014] Diese Ausgestaltung der Erfindung nutzt vorteilhaft aus, dass der elektrische Widerstand
elektrisch leitfähiger Bereiche der Wicklungsfolie durch die Materialien, aus denen
diese Bereiche gefertigt sind, beeinflussbar ist.
[0015] Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht wenigstens einen sich entlang der
Wickelrichtung erstreckenden elektrisch leitfähigen Randbereich vor, dessen elektrischer
Widerstand kleiner als ein elektrischer Widerstand eines sich an diesen Randbereich
anschließenden elektrisch leitfähigen Anschlussbereichs ist.
[0016] Diese Ausgestaltung der Erfindung berücksichtigt, dass gemäß den obigen Ausführungen
insbesondere in axialen Randbereichen von aus Wicklungsfolien gefertigten Wicklungen
durch Wirbelströme oft hohe Stromdichten auftreten. Ein geringerer elektrischer Widerstand
in derartigen Bereichen kann daher vorteilhaft elektrische und thermische Überlastungen
dieser Bereiche verhindern.
[0017] Eine Weitergestaltung der vorgenannten Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass
wenigstens ein Randbereich eine größere Dicke als der Anschlussbereich aufweist.
[0018] Diese Weitergestaltung berücksichtigt vorteilhaft, dass durch die Vergrößerung der
Dicke eines Randbereichs der elektrische Widerstand des Randbereichs verringert werden
kann.
[0019] Eine weitere Weitergestaltung der vorgenannten Ausgestaltung der Erfindung sieht
vor, dass wenigstens ein Randbereich zumindest teilweise aus einem Material gefertigt
ist, das eine höhere elektrische Leitfähigkeit aufweist als ein Material, aus dem
der Anschlussbereich gefertigt ist.
[0020] Diese Weitergestaltung berücksichtigt vorteilhaft, dass durch ein Material mit einer
höheren elektrischen Leitfähigkeit der elektrische Widerstand des Randbereichs verringert
werden kann.
[0021] Eine weitere Weitergestaltung der vorgenannten Ausgestaltung der Erfindung sieht
vor, dass der Anschlussbereich mit wenigstens einem Randbereich elektrisch leitfähig
verbunden ist.
[0022] Dadurch können vorteilhaft die elektrischen Widerstände wenigstens eines Randbereichs
und des Anschlussbereichs gegenseitig beeinflusst werden.
[0023] Eine weitere Weitergestaltung der vorgenannten Ausgestaltung der Erfindung sieht
vor, dass der Anschlussbereich Aussparungen aufweist.
[0024] Durch derartige Aussparungen kann einerseits vorteilhaft der elektrische Widerstand
des Anschlussbereichs reduziert werden und andererseits Leitermaterial zur Herstellung
des Anschlussbereichs eingespart werden.
[0025] Eine weitere Weitergestaltung der vorgenannten Ausgestaltung der Erfindung sieht
wenigstens ein mit wenigstens einem Randbereich und dem Anschlussbereich verbundenes
Stützelement zur Stabilisierung des Randbereichs vor.
[0026] Dadurch kann die Wicklungsfolie vorteilhaft in den Randbereichen stabilisiert werden.
[0027] Weitere Weitergestaltungen der vorgenannten Ausgestaltung der Erfindung sehen zwei
Randbereiche und einen zwischen den Randbereichen liegenden Anschlussbereich sowie
vorzugsweise wenigstens ein die beiden Randbereiche verbindendes Stützelement zur
Stabilisierung der Randbereiche vor.
[0028] Diese Weitergestaltungen berücksichtigen, dass üblicherweise in beiden axialen Randbereichen
einer Wicklung erhöhte Stromdichten auftreten können, und dass die beiden Randbereiche
durch ein sie verbindendes Stützelement stabilisiert werden können.
[0029] Eine erfindungsgemäße Wicklung für eine induktive elektrische Vorrichtung ist wenigstens
teilweise aus einer entlang ihrer Wickelrichtung aufgewickelten erfindungsgemäßen
Wicklungsfolie mit den oben genannten Vorteilen gefertigt.
[0030] Eine erfindungsgemäße induktive elektrische Vorrichtung weist wenigstens eine erfindungsgemäße
Wicklung auf und ist beispielsweise als ein Transformator oder eine Drosselspule ausgebildet.
[0031] Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie
die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich
im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die im Zusammenhang
mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigen:
- FIG 1
- eine Schnittdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Wicklungsfolie,
- FIG 2
- eine Seitenansicht eines Abschnitts der in Figur 1 gezeigten Wicklungsfolie,
- FIG 3
- eine Schnittdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Wicklungsfolie,
- FIG 4
- eine Schnittdarstellung eines dritten Ausführungsbeispiels einer Wicklungsfolie,
- FIG 5
- eine Seitenansicht eines Abschnitts eines vierten Ausführungsbeispiels einer Wicklungsfolie,
- FIG 6
- eine Schnittdarstellung eines fünften Ausführungsbeispiels einer Wicklungsfolie,
- FIG 7
- eine Schnittdarstellung eines sechsten Ausführungsbeispiels einer Wicklungsfolie,
- FIG 8
- schematisch eine Schnittdarstellung eines Transformators, und
- FIG 9
- schematisch eine Schnittdarstellung einer Drosselspule.
[0032] Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen
versehen.
[0033] Die Figuren 1 und 2 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel einer Wicklungsfolie 1,
die entlang einer Wickelrichtung zu einer elektrisch leitfähigen Wicklung 100 für
eine induktive elektrische Vorrichtung 102 um eine Wickelachse aufwickelbar ist (Ausführungsbeispiele
von Wicklungen 100 und induktiven elektrischen Vorrichtungen 102 werden unten anhand
der Figuren 8 und 9 beschrieben).
[0034] Zum besseren Verständnis ist in den Figuren jeweils ein kartesisches Koordinatensystem
mit Koordinaten X, Y, Z dargestellt, dessen X-Richtung parallel zu der Wickelrichtung
verläuft und dessen Z-Richtung parallel zu der Wickelachse verläuft. Die zur Wickelachse
parallele Z-Richtung wird im Folgenden auch als axiale Richtung bezeichnet, die zur
Wickelrichtung parallele X-Richtung wird auch als tangentiale Richtung bezeichnet
und die Y-Richtung wird auch als radiale Richtung bezeichnet, um diese Richtungen
in Bezug zu der nach einer Aufwicklung der Wicklungsfolie 1 entstehenden Wicklung
100 zu setzen.
[0035] Figur 1 zeigt eine Schnittdarstellung des ersten Ausführungsbeispiels einer Wicklungsfolie
1 in einer zu der Wickelrichtung orthogonalen YZ-Ebene. Figur 2 zeigt eine Seitenansicht
dieser Wicklungsfolie 1 auf eine XZ-Ebene.
[0036] Die Wicklungsfolie 1 weist vier Folienkomponenten 3 bis 6 auf, die sich jeweils in
X-Richtung über die gesamte tangentiale Ausdehnung der Wicklungsfolie 1 erstrecken.
[0037] Eine elektrisch leitfähige erste Folienkomponente 3 erstreckt sich in Z-Richtung
über die gesamte axiale Ausdehnung der Wicklungsfolie 1.
[0038] Eine elektrisch leitfähige zweite Folienkomponente 4 erstreckt sich in Z-Richtung
über einen ersten axialen Randbereich 20 der Wicklungsfolie 1 und liegt in dem ersten
axialen Randbereich 20 in einer XZ-Ebene an der ersten Folienkomponente 3 an. In dieser
XZ-Ebene ist die zweite Folienkomponente 4 ferner mit der ersten Folienkomponente
3 elektrisch leitfähig verbunden und optional in zumindest einem Bereich auch stoffschlüssig,
beispielsweise mittels Schweißen, Löten und/oder Kleben, mit der ersten Folienkomponente
3 verbunden.
[0039] Eine elektrisch leitfähige dritte Folienkomponente 5 erstreckt sich in Z-Richtung
über einen dem ersten axialen Randbereich 20 axial gegenüber liegenden zweiten axialen
Randbereich 21 der Wicklungsfolie 1 und liegt in dem zweiten axialen Randbereich 21
in einer XZ-Ebene an der ersten Folienkomponente 3 an. In dieser XZ-Ebene ist die
dritte Folienkomponente 5 ferner mit der ersten Folienkomponente 3 elektrisch leitfähig
verbunden und optional in zumindest einem Bereich auch stoffschlüssig, beispielsweise
mittels Schweißen, Löten und/oder Kleben, mit der ersten Folienkomponente 3 verbunden.
[0040] Eine vierte Folienkomponente 6 erstreckt sich in Z-Richtung über einen zwischen den
beiden axialen Randbereichen 20, 21 liegenden Anschlussbereich 22, der einen axialen
Mittelbereich der Wicklungsfolie 1 bildet. Ein erster axialer Endbereich 6.1 der vierten
Folienkomponente 6 liegt in einer XY-Ebene an der zweiten Folienkomponente 4 an und
ein zweiter axialer Endbereich 6.2 der vierten Folienkomponente 6 liegt in einer anderen
XY-Ebene an der dritten Folienkomponente 5 an, so dass die vierte Folienkomponente
6 ein Stützelement 6 zur Stabilisierung der Randbereiche 20, 21 bildet. Optional liegt
die vierte Folienkomponente 6 ferner in einer XZ-Ebene in dem Anschlussbereich 22
an der ersten Folienkomponente 3 an und kann dort in zumindest einem Bereich auch
stoffschlüssig, beispielsweise mittels Schweißen, Löten und/oder Kleben, mit der ersten
Folienkomponente 3 verbunden sein.
[0041] Die vierte Folienkomponente 6 kann elektrisch leitfähig ausgebildet sein. Alternativ
kann sie jedoch auch elektrisch isolierend ausgebildet sein.
[0042] In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die vierte Folienkomponente 6 massiv,
homogen und zusammenhängend ausgebildet. Alternativ kann sie jedoch auch inhomogen
und/oder strukturiert ausgebildet sein und/oder aus mehreren nicht zusammenhängenden
Teilkomponenten bestehen. Beispielsweise kann die vierte Folienkomponente 5 als ein
Geflecht ausgebildet sein oder aus mehreren stabartigen Teilkomponenten bestehen,
die sich jeweils axial zwischen der zweiten Folienkomponente 4 und der dritten Folienkomponente
5 erstrecken.
[0043] Die Folienkomponenten 3 bis 6 sind derart ausgebildet, dass der elektrische Widerstand
der Wicklungsfolie 1 in den axialen Randbereichen 20, 21 jeweils geringer als in dem
Anschlussbereich 22 ist. Dies wird beispielsweise dadurch erreicht, dass eine radiale
Dicke, d. h. eine Ausdehnung in Y-Richtung, der zweiten Folienkomponente 4 und der
dritten Folienkomponente 5 jeweils größer als eine radiale Dicke der ersten Folienkomponente
3 ist. Alternativ oder zusätzlich sind die zweite Folienkomponente 4 und die dritte
Folienkomponente 5 jeweils aus einem Material gefertigt, das eine höhere elektrische
Leitfähigkeit aufweist als ein Material, aus dem die erste Folienkomponente 3 gefertigt
ist. Alternativ oder zusätzlich weist die erste Folienkomponente 3 Aussparungen 25
auf.
[0044] Durch den gegenüber dem Anschlussbereich 22 geringeren elektrischen Widerstand in
den axialen Randbereichen 20, 21 eignet sich die Wicklungsfolie 1 insbesondere zur
Herstellung von Wicklungen 100, in deren axialen Randbereichen 20, 21 aufgrund von
elektrischen Wirbelströmen eine höhere elektrische Stromdichte als in dem Anschlussbereich
22 entstehen kann. In den Figuren 1 und 2 sind beispielhaft tangentiale Laststromrichtungen
30 und Wirbelstromrichtungen 32 von Lastströmen und Wirbelströmen angedeutet, die
in den axialen Randbereichen 20, 21 einer zu einer Wicklung 100 aufgewickelten Wicklungsfolie
1 entstehen können.
[0045] Die Figuren 3 bis 7 zeigen jeweils ein weiteres Ausführungsbeispiel einer in einer
Wickelrichtung zu einer Wicklung 100 für eine induktive elektrische Vorrichtung 102
aufwickelbaren Wicklungsfolie 1.
[0046] Das in Figur 3 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel einer Wicklungsfolie 1 zeigt
die Wicklungsfolie 1 in einer zu Figur 1 analogen Schnittdarstellung. Dieses Ausführungsbeispiel
unterscheidet sich von dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen
lediglich dadurch, dass die erste Folienkomponente 3 sich in Z-Richtung nicht über
die gesamte axiale Ausdehnung der Wicklungsfolie 1 erstreckt, sondern nur über einen
Bereich, der axial beidseitig den Anschlussbereich 22 zwischen der zweiten Folienkomponente
4 und der dritten Folienkomponente 5 überragt, ohne sich jedoch bis zu den axialen
Enden der Wicklungsfolie 1 zu erstrecken. Die erste Folienkomponente 3 liegt in einer
XZ-Ebene in dem ersten axialen Randbereich 20 an der zweiten Folienkomponente 4 und
in dem zweiten axialen Randbereich 21 an der dritten Folienkomponente 5 an, ist mit
der zweiten Folienkomponente 4 und der dritten Folienkomponente 5 jeweils elektrisch
leitfähig und optional in zumindest einem Bereich auch stoffschlüssig, beispielsweise
mittels Schweißen, Löten und/oder Kleben, verbunden.
[0047] Außerdem schließt sich in jedem axialen Randbereich 20, 21 an die erste Folienkomponente
3 axial jeweils eine zusätzliche Folienkomponente 7, 8 an, die sich bis zu dem axialen
Ende des jeweiligen Randbereichs 20, 21 erstreckt.
[0048] Dabei liegt eine erste zusätzliche Folienkomponente 7 in einer XZ-Ebene an der zweiten
Folienkomponente 4 an und kann mit dieser optional in zumindest einem Bereich stoffschlüssig,
beispielsweise mittels Schweißen, Löten und/oder Kleben, verbunden sein.
[0049] Die zweite zusätzliche Folienkomponente 8 liegt in einer XZ-Ebene an der dritten
Folienkomponente 5 an und kann mit dieser optional in zumindest einem Bereich stoffschlüssig,
beispielsweise mittels Schweißen, Löten und/oder Kleben, verbunden sein.
[0050] Ferner können beide zusätzlichen Folienkomponenten 7, 8 optional in jeweils zumindest
einem Bereich stoffschlüssig, beispielsweise mittels Schweißen, Löten und/oder Kleben,
mit der ersten Folienkomponente 3 verbunden sein.
[0051] Die beiden zusätzlichen Folienkomponenten 7, 8 dienen als zusätzliche Stützelemente
7, 8 zur Stabilisierung der axialen Randbereiche 20, 21 und können jeweils elektrisch
leitfähig oder alternativ elektrisch isolierend ausgebildet sein. Ferner können sie
jeweils massiv und zusammenhängend oder inhomogen und/oder strukturiert ausgebildet
sein und/oder aus mehreren nicht zusammenhängenden Teilkomponenten bestehen.
[0052] Das in Figur 4 dargestellte dritte Ausführungsbeispiel einer Wicklungsfolie 1 zeigt
die Wicklungsfolie 1 in einer zu Figur 1 analogen Schnittdarstellung. Dieses Ausführungsbeispiel
unterscheidet sich von dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen
dadurch, dass die erste Folienkomponente 3 sich in Z-Richtung nicht über die gesamte
axiale Ausdehnung der Wicklungsfolie 1 erstreckt, sondern nur über den Anschlussbereich
22 zwischen der zweiten Folienkomponente 4 und der dritten Folienkomponente 5. Außerdem
erstrecken sich die zweite Folienkomponente 4 und die dritte Folienkomponente 5 radial
jeweils über die gesamten radialen Ausdehnungen der ersten Folienkomponente 3 und
der vierten Folienkomponente 6, so dass die erste Folienkomponente 3 axial an einem
Ende an der zweiten Folienkomponente 4 anliegt und mit dieser elektrisch leitfähig
verbunden ist und an dem anderem Ende an der dritten Folienkomponente 5 anliegt und
mit dieser elektrisch leitfähig verbunden ist. Optional kann die erste Folienkomponente
3 ferner in zumindest einem Bereich stoffschlüssig, beispielsweise mittels Schweißen,
Löten und/oder Kleben, mit der zweiten Folienkomponente 4 und/oder mit der dritten
Folienkomponente 5 verbunden sein.
[0053] Analog zu dem in den Figuren 1 und 2 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel sind
auch die in den Figuren 3 und 4 gezeigten Wicklungsfolien 1 derart gestaltet, dass
der elektrische Widerstand der Wicklungsfolie 1 in den axialen Randbereichen 20, 21
jeweils geringer als in dem Anschlussbereich 22 ist. Dies wird wiederum beispielsweise
dadurch erreicht, dass eine radiale Dicke der zweiten Folienkomponente 4 und der dritten
Folienkomponente 5 jeweils größer als eine radiale Dicke der ersten Folienkomponente
3 ist. Alternativ oder zusätzlich sind die zweite Folienkomponente 4 und die dritte
Folienkomponente 5 jeweils aus einem Material gefertigt, das eine höhere elektrische
Leitfähigkeit aufweist als ein Material, aus dem die erste Folienkomponente 3 gefertigt
ist. Alternativ oder zusätzlich weist die erste Folienkomponente 3 Aussparungen 25
auf.
[0054] Figur 5 zeigt ausschnittsweise ein viertes Ausführungsbeispiel einer Wicklungsfolie
1 in einer zu Figur 2 analogen Seitenansicht. Diese Wicklungsfolie 1 besteht aus nur
einer elektrisch leitfähigen Folienkomponente 3, die sich in Z-Richtung über die gesamte
axiale Ausdehnung der Wicklungsfolie 1 erstreckt. Die Folienkomponente 3 ist in beiden
axialen Randbereichen 20, 21 der Wicklungsfolie 1 in radialer, axialer und tangentialer
Richtung jeweils homogen ausgebildet, weist in dem zwischen den axialen Randbereichen
20, 21 liegendem Anschlussbereich 22 jedoch Aussparungen 25 auf. Dadurch ist der elektrische
Widerstand der Wicklungsfolie 1 in den axialen Randbereichen 20, 21 jeweils geringer
als in dem Anschlussbereich 22.
[0055] Das in Figur 6 dargestellte fünfte Ausführungsbeispiel einer Wicklungsfolie 1 zeigt
die Wicklungsfolie 1 in einer zu Figur 1 analogen Schnittdarstellung. Die Wicklungsfolie
1 umfasst zwei elektrisch leitfähige Folienkomponenten 3, 4, die sich jeweils sowohl
tangential als auch axial über die gesamte Ausdehnung der Wicklungsfolie 1 erstrecken,
radial hintereinander angeordnet sind und optional elektrisch leitfähig miteinander
verbunden sind. Optional sind die beiden Folienkomponenten 3, 4 ferner in zumindest
einem Bereich stoffschlüssig, beispielsweise mittels Schweißen, Löten und/oder Kleben,
miteinander verbunden. Die beiden Folienkomponenten 3, 4 unterscheiden sich hinsichtlich
der elektrischen Leitfähigkeit des Materials, aus dem sie jeweils gefertigt sind,
voneinander. Beispielsweise ist eine erste Folienkomponente 3 aus Aluminium gefertigt
und die zweite Folienkomponente 4 ist aus Kupfer gefertigt. Dadurch variiert der elektrische
Widerstand der Wicklungsfolie 1 in radialer Richtung. Optional können sich auch die
radialen Dicken der beiden Folienkomponenten 3, 4 voneinander unterscheiden.
[0056] Das in Figur 7 dargestellte sechste Ausführungsbeispiel einer Wicklungsfolie 1 zeigt
die Wicklungsfolie 1 in einer zu Figur 1 analogen Schnittdarstellung. Dieses Ausführungsbeispiel
unterscheidet sich von dem in Figur 6 dargestellten Ausführungsbeispiel lediglich
dadurch, dass die zweite Folienkomponente 4 die erste Folienkomponente 3 axial beidseitig
überragt. Dadurch variiert der elektrische Widerstand der Wicklungsfolie 1 sowohl
in radialer Richtung als auch in axialer Richtung.
[0057] Die Figuren 8 und 9 zeigen rein schematisch in einer Schnittdarstellung jeweils eine
induktive elektrische Vorrichtung 102 mit einer Wicklung 100, die aus einer entlang
ihrer Wickelrichtung aufgewickelten Wicklungsfolie 1 gemäß einem der oben beschriebenen
Ausführungsbeispiele besteht. Die in diesen Figuren dargestellten Koordinatensysteme
mit kartesischen Koordinaten X, Y, Z beziehen sich nur auf die jeweils dargestellte
Schnittebene.
[0058] Figur 8 zeigt schematisch eine als ein Transformator ausgebildete induktive elektrische
Vorrichtung 102. Der Transformator umfasst einen zweischenkligen Transformatorkern
104, um dessen beide Schenkel herum jeweils eine Wicklung 100 geführt ist, die aus
einer aufgewickelten Wicklungsfolie 1 besteht.
[0059] Figur 9 zeigt schematisch eine als eine Drosselspule ausgebildete induktive elektrische
Vorrichtung 102. Die Drosselspule umfasst einen Stabkern 106, um den herum eine Wicklung
100 geführt ist, die aus einer aufgewickelten Wicklungsfolie 1 besteht.
[0060] Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert
und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele
eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden,
ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
1. Wicklungsfolie (1), die
- entlang einer Wickelrichtung zu einer elektrisch leitfähigen Wicklung (100) für
eine induktive elektrische Vorrichtung (102) aufwickelbar ist
- und derart ausgebildet ist, dass der elektrische Widerstand elektrisch leitfähiger
Bereiche der Wicklungsfolie (1) entlang wenigstens einer Richtung variiert.
2. Wicklungsfolie (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklungsfolie (1) derart ausgebildet ist, dass der elektrische Widerstand elektrisch
leitfähiger Bereiche der Wicklungsfolie (1) entlang wenigstens einer zur Wickelrichtung
orthogonalen Richtung variiert.
3. Wicklungsfolie (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Ausdehnung elektrisch leitfähiger Bereiche der Wicklungsfolie (1) in einer ersten
zu der Wickelrichtung orthogonalen Richtung entlang einer zweiten zur Wickelrichtung
orthogonalen Richtung variiert.
4. Wicklungsfolie (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass Materialien, aus denen elektrisch leitfähige Bereiche der Wicklungsfolie (1) gefertigt
sind, entlang wenigstens einer Richtung variieren.
5. Wicklungsfolie (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch wenigstens einen sich entlang der Wickelrichtung erstreckenden elektrisch leitfähigen
Randbereich (20, 21), dessen elektrischer Widerstand kleiner als ein elektrischer
Widerstand eines sich an diesen Randbereich (20, 21) anschließenden elektrisch leitfähigen
Anschlussbereichs (22) ist.
6. Wicklungsfolie (1) nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Randbereich (20, 21) eine größere Dicke als der Anschlussbereich (22)
aufweist.
7. Wicklungsfolie (1) nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Randbereich (20, 21) zumindest teilweise aus einem Material gefertigt
ist, das eine höhere elektrische Leitfähigkeit aufweist als ein Material, aus dem
der Anschlussbereich (22) gefertigt ist.
8. Wicklungsfolie (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussbereich (22) mit wenigstens einem Randbereich (20, 21) elektrisch leitfähig
verbunden ist.
9. Wicklungsfolie (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussbereich (22) Aussparungen (25) aufweist.
10. Wicklungsfolie (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 9,
gekennzeichnet durch wenigstens ein mit wenigstens einem Randbereich (20, 21) und dem Anschlussbereich
(22) verbundenes Stützelement (6, 7, 8) zur Stabilisierung des Randbereichs (20, 21).
11. Wicklungsfolie (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 10,
gekennzeichnet durch zwei Randbereiche (20, 21) und einen zwischen den Randbereichen (20, 21) liegenden
Anschlussbereich (22).
12. Wicklungsfolie (1) nach Anspruch 11,
gekennzeichnet durch wenigstens ein die beiden Randbereiche (20, 21) verbindendes Stützelement (6) zur
Stabilisierung der Randbereiche (20, 21).
13. Wicklung (100) für eine induktive elektrische Vorrichtung (102), wobei die Wicklung
(100) wenigstens teilweise aus einer entlang ihrer Wickelrichtung aufgewickelten Wicklungsfolie
(1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche gefertigt ist.
14. Induktive elektrische Vorrichtung (102) mit wenigstens einer Wicklung (100) gemäß
Anspruch 13.
15. Induktive elektrische Vorrichtung (102) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die induktive elektrische Vorrichtung (102) als ein Transformator oder eine Drosselspule
ausgebildet ist.