DE10147129A1 - Hochspannungstransformatorwicklung und Verfahren zur Herstellung - Google Patents

Hochspannungstransformatorwicklung und Verfahren zur Herstellung

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Abstract

Eine elektrische Wicklung wird durch ein Nebeneinanderstellen mehrerer Scheiben ausgebildet, wobei jede Scheibe (12a, 12b) aus einem elektrisch isolierenden Material mit guter thermischer Leitfähigkeit hergestellt ist und eine spiralförmige Nut (16a, 16b) aufweist, in der ein elektrischer Leiter (18a, 18b) untergebracht ist. Die Wicklung ist bei Hochspannungstransformatoren anwendbar, die in einem Rötgengerät verwendet werden.

Description

RÜCKBEZUG AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Die Anmeldung beansprucht die Priorität der französischen Patentanmeldung Nr. 0012222, angemeldet am 26. September 2000, auf deren gesamten Inhalt hiermit Bezug genommen wird.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft Hochspannungstransformatoren und Transformatoren für sehr hohe Spannungen, und vor allem solche, die zum Anlegen einer Spannung an Röntgenröhren verwendet werden, sowie insbesondere eine Wicklung für einen derartigen Hochspannungstransformator und einen Transformator für sehr hohe Spannungen.
Röntgenröhren umfassen in einer Vakuumkammer eine Kathode, die einen Elektronenstrahl zu einer Anode (oder einem Target bzw. Ziel) emittiert, die eine sich drehende Scheibe umfasst, die mit einem Material wie beispielsweise Mangan beschichtet ist. Ein elektrisches Feld wird zwischen der Kathode und der Anode erzeugt, indem zwischen diesen zwei Elementen eine Spannung in der Größenordnung von 100 Kilovolt oder mehr angelegt wird, um die durch die Kathode emittierten Elektronen zu beschleunigen. Der Auftreffpunkt des Strahls der beschleunigten Elektronen auf der sich drehenden Scheibe emittiert Röntgenstrahlen.
Um diese hohen und sehr hohen Spannungen von 100 Kilovolt oder mehr aus einer Eingangsspannung zu erhalten, ist es wünschenswert, mit Transformatorwicklungen verbundene Gleichrichterschaltungen zu haben. Die Transformatorwicklungen sind sehr hohen Spannungen ausgesetzt, so dass es wünschenswert ist, Wicklungswindungen mit einer ausreichend dicken Schicht eines Materials voneinander zu isolieren, das ein guter elektrischer Isolator sein sollte, um elektrische Ausfälle zu verhindern, während es eine gute thermische Leitfähigkeit aufweisen sollte, damit Wärme abgebaut oder abgeführt wird. Zu diesem Zweck werden gewöhnlich zwischen den Windungsschichten eingefügtes Papier sowie ein dielektrisches Öl verwendet, das die gesamte Kammer auffüllt, in die der Transformator eingetaucht ist. Dieses Verfahren ermöglicht es jedoch nicht, die Wärme aufgrund einer Erwärmung der Wicklungen, die durch einen elektrischen Strom verursacht werden kann, effektiv abzubauen oder abzuführen. Des Weiteren ist es bei einigen Anwendungen erforderlich, dass radiologische Untersuchen, vor allem im Falle von Abtastvorrichtungen bzw. Scannern, immer schneller ausgeführt werden, beispielsweise viermal schneller als zuvor, um Betriebskosten zu verringern, was ein Abführen von mehr Wärme pro Zeiteinheit zur Folge hat.
Gemäß dem Stand der Technik ist eine Lösung für dieses Problem, das Volumen und Gewicht des Transformators zu vergrößern.
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist auf eine Hochspannungstransformatorwicklung gerichtet, die es ermöglicht, dass die durch die Wicklung erzeugte Wärme ohne einen Anstieg des Volumens und Gewichts in Bezug auf die Wicklungen besser abgebaut oder abgeführt wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist auf eine elektrische Transformatorwicklung gerichtet, die umfasst:
(a) zumindest eine Platte eines elektrisch isolierenden Materials mit einer in der Mitte gebohrten Öffnung und
(2) einen spiralgewickelten elektrischen Leiter, der bei zumindest einer Seite der Platte platziert ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist auf ein Verfahren zum Wickeln zur Herstellung einer elektrischen Wicklung gerichtet, die mehrere Platten umfasst, die eine Spiralnut aufweisen, in die der elektrische Leiter untergebracht ist.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind aus der nachstehenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung eines besonderen Ausführungsbeispiels ersichtlich. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung zweier benachbarter Scheiben mit einem elektrischen Leiter,
Fig. 2 eine vergrößerte Ausschnittsdarstellung in perspektivischer Ansicht eines Teils zweier benachbarter Scheiben mit einem elektrischen Leiter,
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Zusammenbaus dreier angrenzender Scheiben mit einem elektrischen Leiter,
Fig. 4 eine schematische Darstellung der Montage dreier Scheiben bei einer Welle und
Fig. 5 ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zur Platzierung des elektrischen Leiters in den Spiralen der Scheiben der Wicklung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das elektrisch isolierende Material eine hohe thermische Leitfähigkeit auf, um die von der in dem elektrischen Leiter verbrauchten elektrischen Energie stammende Wärme abzubauen oder abzuführen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weisen die Vielzahl angrenzender Platten, von denen jede einen spiralgewickelten elektrischen Leiter trägt, und die Spiralen des elektrischen Leiters eine identische Drehung auf, aber sie sind bei einer Platte von außen nach innen und bei der benachbarten Platte von innen nach außen gewickelt. Die Spiralwicklung des elektrischen Leiters wird vorzugsweise durch eine spiralförmige Nut oder einen spiralförmigen Kanal erhalten, die/der bei zumindest einer Seite der Platte gezogen bzw. ausgebildet ist, um den elektrischen Leiter unterzubringen. Um zu ermöglichen, dass der elektrische Leiter von einer Platte zu der benachbarten Platte übertritt, weist eine erste Platte eine Kerbung bzw. einen Einschnitt bei dem äußeren Punkt der Spirale auf, während die benachbarte Platte (oder zweite Platte) einen Einschnitt bei dem inneren Punkt der Spirale aufweist, so dass der elektrische Leiter von der ersten Platte zu der benachbarten Platte (oder zweiten Platte) durch den äußeren Einschnitt der ersten Platte und von dieser benachbarten Platte zu der nächsten Platte (oder dritten Platte) durch den inneren Einschnitt der zweiten Platte übergeht, wobei die dritte Platte einen äußeren Einschnitt wie die erste Platte aufweist.
Der elektrische Leiter weist vorzugsweise einen Einzelstrang- oder Mehrstrang-Kreisquerschnitt auf.
Die Form des Bodens der Nut ist vorzugsweise an die des elektrischen Leiterquerschnitts angepasst, wobei sie aber halbkreisförmig oder flach sein kann. Der Umfang der Platte kann jede Form aufweisen, aber spitz zulaufende Formen sollten vermieden werden.
Die Form des Umrisses der Mittelbohrung der Platte ist an die äußere Form eines Trägers angepasst, bei dem sie angebracht ist. Die Platten weisen Einrichtungen auf, wie beispielsweise mit Sacklöchern zusammenwirkende Ansätze, um einen Zusammenbau der Platten zu ermöglichen und zu vereinfachen.
Ein Zusammenbau der Platten ist derart ausgelegt, dass Räume zwischen den Platten bereitgestellt sind, wobei in die Räume ein elektrischer Isolator mit hoher thermischer Leitfähigkeit eingefüllt werden soll.
Der elektrische Isolator mit hoher thermischer Leitfähigkeit, der zwischen den Platten platziert wird, kann bei Betriebstemperatur flüssig oder fest sein.
Es sei angemerkt, dass die Darstellungen der Fig. 1, 3, 4 und 5 sehr schematisch sind und die in der Darstellung gemäß Fig. 2 dargestellten relativen Abmessungen nicht wiedergeben.
Eine Wicklung 10a, 10b umfasst (Fig. 1 und 2) eine Kreisscheibe 12a oder 12b eines isolierenden Materials, wobei eine Seite 14a oder 14b hiervon eine Spiralnut oder einen Spiralkanal 16a oder 16b aufweist und die andere Seite 26a oder 26b flach ist. Ein elektrischer Leiter 18a oder 18b ist in der Nut 16a oder 16b untergebracht und tritt aus der Nut bei einem ersten Umfangsende 20a oder 20b und bei einem zweiten Mittelende 22a oder 22b heraus.
Die benachbarten Kanäle der Spirale sind durch eine Wand 24a oder 24b abgetrennt, die ebenso sprialförmig ist. Der elektrische Leiter wird in der Spiralnut beliebig gehalten, beispielsweise mittels Klebstoffpunkten.
In die Mitte der Scheibe 12a oder 12b ist eine Öffnung 50a oder 50b gebohrt. Die Scheibe 12a weist bei dem zugehörigen Umfang einen äußeren Endpunkt 20a der Spirale, eine Kerbung bzw. einen Einschnitt 62a zum Übergang des elektrischen Leiters 18a in die Richtung (gepunktete Linie 64) des äußeren Spiralstartpunkts 20b der Scheibe 12b auf. Demgegenüber weist die Scheibe 12b keinen Einschnitt bei dem zugehörigen Umfang bei Punkt 20b auf, sondern einen Einschnitt 66b bei dem inneren Endpunkt 22b der Spirale für einen Übergang des elektrischen Leiters 18b in die Richtung (gepunktete Linie 68) des inneren Startpunkts der Spirale der nachfolgenden benachbarten Scheibe.
Es sei angemerkt, dass die spiralförmigen Nuten 16a und 16b die gleiche Drehung aufweisen, beispielsweise gegen den Uhrzeigersinn, um von dem inneren Punkt 22a zu dem äußeren Punkt 20a der Scheibe 12a und dann von dem äußeren Punkt 20b zu dem inneren Punkt 22b der Scheibe 12b zu gehen. Die Wicklung der Windungen der Spirale wird folglich von innen 22a nach außen 20a für die Scheibe 12a und von außen 20b nach innen 22b für die Scheibe 12b ausgeführt.
Als Ergebnis dieser Eigenschaften der Spiralen und des Übergangs des elektrischen Leiters von einer Scheibe zu der benachbarten Scheibe entweder bei dem Umfang der Scheibe oder durch die innere Bohrung werden die magnetischen Felder, die durch einen durch die elektrischen Leiter 18a und 18b gehenden elektrischen Strom erzeugt werden, zusammenaddiert.
Die Scheibe 12 weist beispielsweise eine Dicke E von einem Millimeter auf, die Nut weist eine Tiefe P von 6/10 Millimetern auf und die Wand 24 weist eine Breite von 2/10 Millimetern auf. Die Nut 16 ermöglicht es, einen elektrischen Leiter 18 mit einem Kreisquerschnitt mit einem Durchmesser D von 6/10 Millimetern unterzubringen.
Der Boden der Nut kann jede Form aufweisen, beispielsweise halbkreisförmig oder flach, um einen zylindrischen elektrischen Leiter mit einem Kreisquerschnitt unterzubringen, wie es in Fig. 2 dargestellt ist. Der elektrische Leiter weist vorzugsweise einen Kreisschnitt auf, kann aber jede andere Form aufweisen, unter der Bedingung, dass diese keine scharfen Kanten aufweist, die ein Auftreten von elektrischen Entladungen begünstigen.
Das isolierende Material der Scheibe kann jedes bekannten Typs sein, der eine gute elektrische Isolation erzeugt und eine hohe thermische Leitfähigkeit aufweist. Sie besteht vorzugsweise aus einem in der unter der Nummer 2,784,261 veröffentlichten Französischen Patentanmeldung beschriebenen Material, die durch den Anmelder am 5. Oktober 1998 angemeldet worden ist.
Die Scheibe kann unterschiedliche Formen aufweisen, beispielsweise die in den Figuren gezeigte Kreisform, aber andere Formen sind möglich, wie beispielsweise eine ovale Form oder eine rechteckige Form mit abgerundeten Ecken. Das gleiche gilt für die Spirale, die die Form der Scheibe annehmen kann oder eine Form aufweisen kann, die sich von der der Scheibe unterscheidet. Die innere Bohrung kann ebenso jede Form aufweisen und die äußere Form der Scheibe annehmen oder nicht. Die Form der inneren Bohrung entspricht der des magnetischen Wickelkerns, bei dem die Wicklung angebracht ist.
Im Allgemeinen ist der Träger des spiralförmigen elektrischen Leiters eine Platte aus einem elektrisch isolierendem Material, um eine gute elektrische Isolation zwischen den Windungen sicherzustellen, und mit einer guten thermischen Leitfähigkeit, um ein effektives Abführen der durch die Verluste in dem elektrischen Leiter erzeugten Wärme zu ermöglichen. Die benachbarten Nuten einer Spirale sind durch eine Wand 24a und 24b getrennt, welche die elektrische Isolation zwischen zwei benachbarten Windungen des elektrischen Leiters bildet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung kann angewendet werden, indem ein isolierter elektrischer Leiter verwendet wird, der auf einer isolierenden Platte flach spiralgewickelt wird, wobei die elektrische Isolation durch den Leiter, der selbst isoliert ist, erreicht wird und möglicherweise durch eine Zugabe eines isolierenden Produkts zwischen den Windungen verstärkt wird.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung sind mehrere Wicklungen 10 zur Bildung einer Spule durch Nebeneinanderstellen mehrerer Scheiben 12 gruppiert, so dass die Seite 14b, die die Nut 16b der Scheibe 12b aufweist, der flachen Seite 26a der Scheibe 12a gegenüberliegt und durch Letztere abgedeckt wird, obwohl möglicherweise ein Raum 28 zwischen den zwei Scheiben gelassen wird.
Der Raum 28 ist bereitgestellt, um ein Material mit guter thermischer Leitfähigkeit aufzunehmen, um die von der in dem Leiter 18 verbrauchten elektrischen Energie ausgehende Wärme abzubauen. Dieses Material weist beispielsweise die Form einer Flüssigkeit auf, wie beispielsweise ein dielektrisches Öl, kann aber die Form eines Festkörpers aufweisen, wie beispielsweise ein Silikon oder ein Polymer.
Um eine Spule zu erzeugen, geht der elektrische Leiter 18 von einer Scheibe 30 (Fig. 3 und 4) zu der nachfolgenden Scheibe 32 bei einem Punkt 20b durch den äußeren Einschnitt 62a der Scheibe 32 über. Der Leiter 18 geht dann zu der dritten Scheibe 34 bei Punkt 22c durch die Spirale der Scheibe 32 und den inneren Einschnitt 66b bei Punkt 22b über. Schließlich kommt der Leiter 18 aus der dritten Scheibe 34 bei Punkt 20c durch einen Einschnitt 70c heraus, um zu einer nicht dargestellten vierten Scheibe überzugehen (Pfeil 38). Bei der ersten Scheibe 30 kommt der Leiter 18 von einer vorhergehenden Scheibe bei Punkt 22a an (Pfeil 36).
Die Spiralen der Scheiben 30, 32 und 34 weisen die gleiche Drehung auf, beispielsweise gegen den Uhrzeigersinn, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, sind aber für die Scheiben 30 und 34 von innen nach außen gewickelt und für die Mittelscheibe 32 von außen nach innen gewickelt. Des Weiteren wird der Übergang des Leiters 18 von einer Scheibe zu der nächsten zwischen der Scheibe 30 und der Scheibe 32 bei der Außenseite oder zwischen der Scheibe 32 und der Scheibe 34 bei der Innenseite ausgeführt. Als Ergebnis erzeugt der in dem elektrischen Leiter 18 fließende elektrische Strom ein Magnetfeld in jeder Scheibe, das zu den anderen Magnetfeldern addiert wird, die in den anderen Scheiben erzeugt werden.
Die Gruppe der Scheiben einer Spule kann bei einer Welle 40 ausgebildet werden, die mit den Bohrungen 50 der Scheiben zusammenwirkt. Die Scheiben werden durch zwei Flansche 42 und 44 gegeneinander gehalten, die gegen die Scheiben beispielsweise durch (nicht gezeigte) Bolzen und Muttern gepresst gehalten werden. Die Räume 28 zwischen den Scheiben werden beispielsweise durch nicht dargestellte Keile erhalten, und die Winkelposition der Scheiben wird beispielsweise durch Ansätze beibehalten, die mit Sacklöchern (beide sind nicht dargestellt) zusammenwirken und an den Seiten jeder Scheibe platziert sind.
Die Räume 28 zwischen den Scheiben können mit einem elektrisch isolierenden Produkt befüllt werden, das weiter eine sehr gute elektrische Leitfähigkeit zum Abbauen von Wärme aufweist. Das Produkt kann eine feste Form aufweisen. Wenn die Bedingungen für eine Verwendung rauh sind, kann die Spule in einem geschlossenen Behältnis platziert sein, das mit einer elektrisch isolierenden Flüssigkeit mit einer sehr guten thermischen Leitfähigkeit befüllt ist. Die Flüssigkeit kann durch eine Kühleinrichtung, wie beispielsweise eine Kühlrippe, gekühlt werden.
Die erfindungsgemäßen Spulen weisen die nachstehenden Vorteile auf: (1) sie können sehr hohe elektrische Spannungen durch die Verwendung isolierender Scheiben und Nuten zur Unterbringung der elektrischen Leiter unterstützen; (2) sie können in einem Material in fester Form bei Arbeitstemperatur eingekapselt sein, aber sie können ebenso in einem Kühlöl eingetaucht sein; (3) die elektrischen Leiter können lackiert sein oder ein Mehrstrangtyp sein; (4) das elektrisch isolierende Material der Scheibe weist eine bessere elektrische Leitfähigkeit als das in den Spulen gemäß dem Stand der Technik verwendete Isolierpapier auf; es weist ebenso eine bessere dielektrische Konstante und geringere dielektrische Verluste auf; (5) die Kosten der Scheiben sind gering, da sie durch Formpressen hergestellt werden; und (6) die Scheiben tragen zu einem einfachen Zusammenbau zum Erhalten einer Spule bei.
Die Erfindung betrifft ebenso ein Verfahren zum Wickeln zur Herstellung einer Spule mittels Scheiben. Das Verfahren umfasst (Fig. 5) ein Berechnen einer Anzahl N von Scheiben, die zur Herstellung der Spule wünschenswert sind, beispielsweise N = 6. Unter diesen sechs Scheiben weisen drei, D1, D3 und D5, eine Spirale wie die Scheibe 12b mit einem inneren Einschnitt 66b auf und drei, D2, D4 und D6, weisen eine Spirale wie die Scheibe 12a mit einem äußeren Einschnitt 62a auf.
Der elektrische Leiter 18, der von einer Drahtspule 80 kommt, geht innerhalb der Bohrungen der Scheiben D5 und D3 durch und das zugehörige Ende führt zu der Scheibe D1 bei dem inneren Punkt 22b in den Einschnitt 66b. Die Scheibe D1 wird durch eine (nicht dargestellte) Welle bzw. Spindel getragen, die durch einen Gelenkarm 84 getragen wird. Durch Drehen der Scheibe D1 in die richtige Richtung wird der Leiter 18 mittels einer Rolle 82 in der Spiralnut untergebracht, um bei dem äußeren Punkt 20b zu enden. Der Arm 84 wird daraufhin bewegt, um die Scheibe D2 aufzunehmen und diese zu der Welle bei einer zu der Scheibe D1 benachbarten Position zu bringen. Bei der benachbarten Position wird der Leiter 18 in dem äußeren Einschnitt 62a der Scheibe D2 untergebracht, um von der äußeren Seite der Scheibe durchzugehen. Durch Drehung der Welle in die richtige Richtung wird der Leiter 18 mittels der Rolle 82 in der Spirale der Scheibe D2 untergebracht, um bei dem inneren Punkt 22a zu enden.
Daraufhin wird die Scheibe D3 gegenüber der Scheibe D2 angebracht, und der Leiter 18 geht in den inneren Einschnitt 66b über, um durch die Dicke der Scheibe D3 zu gehen. Durch Drehung der Welle in die richtige Richtung wird der elektrische Leiter 18 mittels der Rolle 82 in der Spirale der Scheibe D3 untergebracht, um bei dem äußeren Punkt 20b zu enden.
Daraufhin wird die Scheibe D4 zu der Welle auf die gleiche Weise wie die Scheibe D2 gebracht, um mit der Scheibe D3 nebeneinander gestellt zu werden und die Spiralwicklung zu erzeugen. Daraufhin folgt Scheibe D5, gefolgt von Scheibe D6. Nach der Scheibe D6 ist die Spulenwicklung abgeschlossen und umfasst sechs aneinander grenzende Scheiben D1 bis D6.
Die vorstehende Beschreibung offenbart, dass das Wicklungsverfahren die nachfolgenden Stufen mit den nachfolgenden Schritten aufweist:
  • a) Herstellen der ersten Vielzahl von Platten D1, D3, D5 mit einer Spiralnut 16b auf einer Seite und einer Mittelbohrung 50b, wobei sich die Spiralnut von der Mittelbohrung zu dem Umfang der Platte erstreckt,
  • b) Herstellen einer zweiten Vielzahl von Platten D2, D4, D6, wobei jede auf einer Seite eine Spiralnut 16a und eine Mittelbohrung 50a umfasst, wobei sich die Spiralnut von dem Umfang der Platte zu der Mittelbohrung erstreckt,
  • c) Durchführen eines elektrischen Leiters 18 in den Bohrungen der Platten der ersten Vielzahl D1, D3, D6,
  • d) Befestigen einer Platte D1 der ersten Vielzahl von Platten bei einer Welle,
  • e) Drehen der Welle, um den elektrischen Leiter 18 an eine Stelle in der Nut zu setzen, beginnend von der Mittelbohrung,
  • f) Stoppen der Drehung der Welle, wenn der elektrische Leiter 18 an das äußere Ende der Spirale kommt,
  • g) Befestigen einer Platte D2 der zweiten Vielzahl von Platten bei der Welle,
  • h) Drehen der Welle, um den elektrischen Leiter 18 an eine Stelle in der Nut zu setzen, beginnend von dem äußeren Ende der Spirale,
  • i) Stoppen der Drehung der Welle, wenn der elektrische Leiter 18 bei der Mittelbohrung endet, und
  • j) Wiederholen der Schritte d bis i, bis die Wicklung auf den Platten beider Vielzahlen von Platten erhalten ist.
Verschiedene Modifikationen in Aufbau und/oder den Schritten und/oder der Funktion können durch einen Fachmann ausgeführt werden, ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen, wie er in den Patentansprüchen angegeben ist.
Wie es vorstehend beschrieben ist, wird eine elektrische Wicklung durch ein Nebeneinanderstellen mehrerer Scheiben ausgebildet, wobei jede Scheibe 12a, 12b aus einem elektrisch isolierenden Material mit guter thermischer Leitfähigkeit hergestellt ist und eine spiralförmige Nut 16a, 16b aufweist, in der ein elektrischer Leiter 18a, 18b untergebracht ist. Die Wicklung ist bei Hochspannungstransformatoren anwendbar, die in einem Röntgengerät verwendet werden.

Claims (16)

1. Elektrische Transformatorwicklung mit
  • a) zumindest einer Platte (12a, 12b) aus einem elektrisch isolierenden Material mit einer in der Mitte gebohrten Öffnung und
  • b) einem bei zumindest einer Seite der Platte (12a, 12b) platzierten und spiralgewickelten elektrischen Leiter (18a, 18b), dessen Windungen voneinander elektrisch isoliert sind.
2. Elektrische Wicklung nach Anspruch 1, wobei die Platte (12a, 12b) eine spiralförmige Nut (16a, 16b) aufweist, in der der elektrische Leiter (18a, 18b) untergebracht ist.
3. Elektrische Wicklung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Platte (12a, 12b) aus einem Material mit hoher thermischer Leitfähigkeit hergestellt ist.
4. Elektrische Wicklung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, mit einer Vielzahl von nebeneinander liegenden Platten, wobei jede einen spiralgewickelten elektrischen Leiter trägt, wobei die Spiralen des elektrischen Leiters (18a, 18b) eine identische Drehung aufweisen, aber bei einer Platte (12b) von außen (20b) nach innen (22b) gewickelt sind und bei der benachbarten Platte (12a) von innen (22a) nach außen (20a) gewickelt sind.
5. Elektrische Wicklung nach Anspruch 4, wobei eine Platte (12a) einen Einschnitt (62a) bei dem äußeren Punkt (20a) der Spirale (18a) aufweist, während die benachbarte Platte (12b) einen Einschnitt (66b) bei dem inneren Punkt (22b) der Spirale (18b) aufweist, damit der Leiter (18) bei einer Spulenwicklungsverarbeitung von einer Platte zu der benachbarten Platte übergeht.
6. Elektrische Wicklung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der elektrische Leiter (18a, 18b) einen Kreisquerschnitt aufweist.
7. Elektrische Wicklung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei der Boden der Nut (16a, 16b) die Form eines Halbkreises aufweist.
8. Elektrische Wicklung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei der Boden der Nut flach ist.
9. Elektrische Wicklung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Platte (12) die Form einer Scheibe aufweist, deren Umfang kreisförmig ist.
10. Elektrische Wicklung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Platte (12) die Form einer Scheibe aufweist, deren Umfang oval ist.
11. Elektrische Wicklung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Platte (12) die Form einer Scheibe aufweist, deren Umfang rechteckig mit abgerundeten Ecken ist.
12. Elektrische Wicklung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Bohrung der Platte (12) einen Umriss aufweist, der an den eines Trägers angepasst ist, bei dem sie angebracht wird.
13. Elektrische Wicklung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Seiten jeder Platte (12a, 12b) Einrichtungen zum Zusammenbau der benachbarten Scheiben miteinander und zur Beibehaltung eines dazwischenliegenden Füllraums (28) für einen elektrischen Isolator mit hoher thermischer Leitfähigkeit umfassen.
14. Elektrische Wicklung nach Anspruch 13, wobei der elektrische Isolator mit hoher thermischer Leitfähigkeit, der den Raum (28) füllt, bei einer Betriebstemperatur eine feste Form aufweist.
15. Elektrische Wicklung nach Anspruch 13, wobei die Wicklung in einem geschlossenen Behältnis platziert ist, das mit einer elektrisch isolierenden Flüssigkeit mit hoher thermischer Leitfähigkeit befüllt ist.
16. Verfahren zum Erhalten einer elektrischen Wicklung mit den Schritten:
  • a) Herstellen einer ersten Vielzahl von Platten (D1, D3, D5), die jeweils auf einer Seite eine Spiralnut (16b) und eine Mittelbohrung (50b) aufweisen, wobei sich die Spiralnut von der Mittelbohrung zu dem Umfang der Platte erstreckt,
  • b) Herstellen einer zweiten Vielzahl von Platten (D2, D4, D6), die jeweils auf einer Seite eine Spiralnut (16a) und eine Mittelbohrung (50a) umfassen, wobei sich die Spiralnut von dem Umfang der Platte zu der Mittelbohrung erstreckt,
  • c) Durchführen eines elektrischen Leiters (18) in den Bohrungen der Platten der ersten Vielzahl (D1, D3, D5),
  • d) Befestigen einer Platte (D1) der ersten Vielzahl von Platten bei einer Welle,
  • e) Drehen der Welle, um den elektrischen Leiter (18) an eine Stelle in der Nut zu setzen, beginnend von der Mittelbohrung,
  • f) Stoppen der Drehung der Welle, wenn der elektrische Leiter (18) zu dem äußeren Ende der Spirale kommt,
  • g) Befestigen einer Platte (D2) der zweiten Vielzahl von Platten bei der Welle,
  • h) Drehen der Welle, um den elektrischen Leiter (18) an eine Stelle in der Nut zu setzen, beginnend von dem äußeren Ende der Spirale,
  • i) Stoppen der Drehung der Welle, wenn der elektrische Leiter (18) bei der Mittelbohrung endet, und
  • j) Wiederholen der Schritte (d) bis (i), bis die Wicklung bei den Platten beider Vielzahlen von Platten erhalten ist.
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