Title:
Wicklungsanordnung, Transformator und Spule
Kind Code:
B3
Abstract:

Um eine Wicklungsanordnung (8) mit einer Anzahl von in axialer Richtung (4) mit Abstand zueinander angeordneter und unter Ausbildung einer Reihenschaltung elektrisch miteinander verbundener Wicklungsabschnitte (3a, 3b, 3c...3n), die jeweils einen Leiter (2) aufweisen, der von einem inneren Ende (5a, 5b, 5c...5n) zu einem äußeren Ende (6a, 6b, 6c...6n) des jeweiligen Wicklungsabschnittes (3a, 3b, 3c...3n) gewickelt ist und dabei den Wicklungsabschnitt 3a, 3b, 3c...3n) in radialer Richtung (9) vergrößert, wobei wenigstens ein Wicklungsabschnitt (3a, 3b, 3c...3n) an seinem äußeren Ende (6a, 6b, 6c...6n) mit dem inneren Ende (5a, 5b, 5c...5n) des in axialer Richtung (4) nachfolgenden Wicklungsabschnitts (3a, 3b, 3c...3n) elektrisch verbunden ist, bereitzustellen, die kostengünstig herstellbar ist und deren Wicklungsabschnitte in einem vergleichsweise geringem Abstand zueinander angeordnet sind, wird vorgeschlagen, dass wenigstens ein axialer Richtung (4) nachfolgender Wicklungsabschnitt (3a, 3b, 3c...3n) einen Stufenbereich (10a, 10b, 10c...10n) ausbildet, in dem sein inneres Ende (5a, 5b, 5c...5n) in radialer Richtung (9) auf der Höhe des äußeren Endes (6a, 6b, 6c...6n) des Wicklungsabschnittes (3a, 3b, 3c...3n) angeordnet ist, mit der dieser elektrisch verbunden ist.



Inventors:
Sille, Richard (73230, Kirchheim, DE)
Mai, Tim-Felix (73240, Wendlingen, DE)
Weinert, Steffen (73035, Göppingen, DE)
Application Number:
DE102015226097A
Publication Date:
03/16/2017
Filing Date:
12/18/2015
Assignee:
Siemens Aktiengesellschaft, 80333 (DE)
International Classes:
Foreign References:
31885911965-06-08
34679311969-09-16
Claims:
1. Wicklungsanordnung (8) mit einer Anzahl von in axialer Richtung (4) mit Abstand zueinander angeordneten und unter Ausbildung einer Reihenschaltung elektrisch miteinander verbundenen Wicklungsabschnitten (3a, 3b, 3c...3n), die jeweils einen Leiter (2) aufweisen, der von einem inneren Ende (5a, 5b, 5c...5n) zu einem äußeren Ende (6a, 6b, 6c...6n) des jeweiligen Wicklungsabschnittes (3a, 3b, 3c...3n) gewickelt ist und dabei den Wicklungsabschnitt (3a, 3b, 3c...3n) in radialer Richtung (9) vergrößert, wobei wenigstens ein Wicklungsabschnitt (3a, 3b, 3c...3n) an seinem äußeren Ende (6a, 6b, 6c...6n) mit dem inneren Ende (5a, 5b, 5c...5n) des in axialer Richtung (4) nachfolgenden Wicklungsabschnitts (3a, 3b, 3c...3n) elektrisch verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein in axialer Richtung (4) nachfolgende Wicklungsabschnitt (3a, 3b, 3c...3n) einen Stufenbereich (10a, 10b, 10c...10n) ausbildet, in dem sein inneres Ende (5a, 5b, 5c...5n) in radialer Richtung (9) auf der Höhe des äußeren Endes (6a, 6b, 6c...6n des Wicklungsabschnittes (3a, 3b, 3c...3n) angeordnet ist, mit dem dieser elektrisch verbunden ist.

2. Wicklungsanordnung (8) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit Ausnahme des ersten Wicklungsabschnittes (3a) der Reihenschaltung jeder Wicklungsabschnitt (3b, 3c...3n) einen Stufenbereich (10a, 10b, 10c...10n) ausbildet.

3. Wicklungsanordnung (8) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Wicklungsabschnitt eine scheibenförmig ausgestaltete Scheibenwicklung (3a, 3b, 3c...3n) ist.

4. Wicklungsanordnung (8) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede Scheibenwicklung (3a, 3b, 3c...3n) umfänglich geschlossen ausgebildet ist und einen Abschnittsinnenraum (13) begrenzt.

5. Wicklungsanordnung (8) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jede Scheibenwicklung (3a, 3b, 3c...3n) außerhalb des Stufenbereichs (10a...10n) einen kreisringförmigen Ringabschnitt ausbildet.

6. Wicklungsanordnung (8) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die in axialer Richtung (4) gestapelten Scheibenwicklungen (3a, 3b, 3c...3n) einen kreiszylindrischen Innenraum (14) begrenzen, der eine Mittenachse aufweist, wobei eine erste Wicklungslage jeder Scheibenwicklungen (3a, 3b, 3c...3n) im Stufenbereich (10a, 10b, 10c...10n) einen größeren Abstand zur Mittenachse aufweist als im Ringabschnitt.

7. Wicklungsanordnung (8) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitte des Stufenbereichs (10a, 10b, 10c...10n jeder Scheibenwicklung (3a, 3b, 3c...3n) und die Mitte des Stufenbereichs (10a, 10b, 10c...10n) der direkt benachbarten Scheibenwicklung (3a, 3b, 3c...3n) bezüglich der Mittenachse einen Winkel (α) miteinander aufspannen.

8. Wicklungsanordnung (8) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass jede Scheibenwicklung (3a, 3b, 3c...3n) fluchtend zur jeweils übernächsten Scheibenwicklung (3a, 3b, 3c...3n) angeordnet ist.

9. Wicklungsanordnung (8) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (α) zwischen 10 Grad und 30 Grad liegt oder 180 Grad beträgt.

10. Wicklungsanordnung (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Leiter ein bandförmig ausgebildeter Bandleiter (2) ist.

11. Wicklungsanordnung (8) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Bandleiter (2) in jedem Stufenbereich (10a, 10b, 10c...10n) doppelt umgebogen ist.

12. Transformator mit einer Wicklungsanordnung (8) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.

13. Spule mit einer Wicklungsanordnung (8) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3.

Description:

Die Erfindung betrifft eine Wicklungsanordnung mit einer Anzahl von in axialer Richtung mit Abstand zueinander angeordneten und unter Ausbildung einer Reihenschaltung elektrisch miteinander verbundenen Wicklungsabschnitten, die jeweils einen Leiter aufweisen, der von einem inneren Ende zu einem äußeren Ende des jeweiligen Wicklungsabschnittes gewickelt ist und dabei den Wicklungsabschnitt in radialer Richtung vergrößert, wobei wenigstens ein Wicklungsabschnitt an seinem äußeren Ende mit dem inneren Ende des in axialer Richtung nachfolgenden Wicklungsabschnitts elektrisch verbunden ist.

Die Erfindung betrifft ferner einen Transformator und eine Spule oder Drossel mit einer solchen Wicklungsanordnung.

Die oben genannte Wicklungsanordnung ist beispielsweise aus der EP 2 251 877 B1 bekannt. Die dort gezeigte Wicklungsanordnung besteht aus einer Reihenschaltung so genannter Scheibenwicklungen, die mit einem Abstand zueinander angeordnet sind. Dabei ist das äußere Ende jeder Scheibenwicklung mit dem inneren Ende der jeweils in axialer Richtung benachbart angeordneten Scheibenwicklung verbunden. Auf diese Weise kann bei der Herstellung der Gesamtwicklung der Leiter bei jeder Scheibenwicklung immer von innen nach außen auf einen formgebenden Wickel aufgewickelt werden. Dies vereinfacht die Herstellung der Wicklungsanordnung mit einer Kostenersparnis im Gefolge. Nachteilig ist jedoch, dass der Zwischenabschnitt des Leiters, der sich zwischen den Scheibenwicklungen erstreckt, nicht nur den axialen Abstand der benachbarten Scheibenwicklungen sondern auch die radiale Ausdehnung der Wicklung überbrücken muss. Die benachbarten Scheibenwicklungen müssen daher mit einem großen Abstand zueinander angeordnet werden, um Platz für den besagten Zwischenabschnitt zu schaffen.

Die Wicklungsanordnung und ein Transformator der eingangs genannten Art sind darüber hinaus aus der US 3 467 931 A bekannt. Dort ist ein Transformator beschrieben, der Scheibenwicklungen als Wicklungsabschnitte aufweist, wobei das äußere Ende eines Wicklungsabschnitts mit dem inneren Ende des nachfolgenden Wicklungsabschnitts elektrisch verbunden ist.

Eine entsprechende Wicklung ist der US 3 188 591 A zu entnehmen.

Darüber hinaus sind so genannte Sturzwicklungen aus der Praxis bekannt. Bei Sturzwicklungen ist das äußere Ende einer Scheibenwicklung mit dem äußeren Ende der in axialer Richtung nachfolgenden Scheibenwicklung verbunden, wobei diese jedoch von außen nach innen gewickelt ist. Die Änderung der Wicklungsrichtung bei der Herstellung ist jedoch aufwändig und führt zu Mehrkosten.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Wicklungsanordnung der eingangs genannten Art bereitzustellen, die kostengünstig herstellbar ist und deren Wicklungsabschnitte mir einem vergleichsweise geringem Abstand zueinander angeordnet sind.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, dass wenigstens ein in axialer Richtung nachfolgende Wicklungsabschnitt einen Stufenbereich ausbildet, in dem sein inneres Ende in radialer Richtung auf der Höhe des äußeren Endes des Wicklungsabschnittes angeordnet ist, mit dem dieser elektrisch verbunden ist.

Erfindungsgemäß ist eine Wicklungsanordnung bereitgestellt, bei der die Verbindung des einen Wicklungsabschnitts mit dem jeweils benachbarten Wicklungsabschnitt durch einfaches Kröpfen des Leiters erreicht ist, ohne dass der Leiter über längere Strecken hinweg zwischen benachbarten Wicklungsabschnitten geführt werden muss. Dabei weisen alle Wicklungsabschnitte die gleiche Wicklungsrichtung auf. Die Wicklungsrichtung ändert sich somit ihm Rahmen der Erfindung nicht. Die gesamte Wicklungsanordnung besteht vorzugsweise aus einem einzigen gewickelten Leiter. Dieser durchgehende Leiter ist so gewickelt, dass Wicklungsabschnitte ausgebildet sind, die in axialer Richtung aufeinander folgend angeordnet sind. Durch das spiralförmige Aufwickeln des Leiters in bestimmten Abständen werden Wicklungsabschnitte ausgebildet. In den Wicklungsabschnitten liegen die voneinander isolierten Leiterbahnen aneinander an und vergrößern mit zunehmender Windungszahl den Wicklungsabschnitt in eine Richtung, die hier als radiale Richtung bezeichnet wird. Durch das Wickeln sind umfänglich geschlossene Wicklungsabschnitte ausgebildet, die einen Abschnittsinnenraum begrenzen. Die Abschnittsinnenräume der Wicklungsabschnitte fluchten in axialer Richtung zumindest teilweise, so dass der Stapel der Wicklungsabschnitte eine innere Kontur definiert, die im Folgenden als Wickelinnenraum bezeichnet ist.

Um den die Wicklungsabschnitte miteinander verbindenden Leiter oder Leiterabschnitt möglichst kurz und kompakt auszugestalten, bildet mit Ausnahme des ersten Wicklungsabschnitt der Reihenschaltung jeder Wicklungsabschnitt einen exzentrischen Stufenbereich aus, in dem seine innere Wicklungslage einen größeren Abstand zu einer gedachten Mittelachse des Wickelinnenraumes aufweist als außerhalb des Stufenbereichs. Dieser gegenüber den sonstigen Abschnitten vergrößerte Abstand entspricht dem Abstand zwischen dem inneren und dem äußeren Ende des benachbarten Wicklungsabschnittes, entspricht also mit anderen Worten der Dicke der Wicklung. Der äußere Leiter muss daher lediglich seitlich, also in axialer Richtung, von der äußeren Wicklungslage des jeweiligen Wicklungsabschnitts zur inneren Wicklungslage des benachbarten Wicklungsabschnittes geführt werden. Der im besagten Stufenbereich so gekröpfte Leiter dient dann als innere Wicklungslage des besagten benachbarten Wicklungsabschnitts. Durch die Anhebung der inneren Wicklungslage auf das Niveau der äußeren Wicklungslage im Stufenbereich kann der Leiterabschnitt oder der Leiter zwischen den Wicklungsabschnitten kurz ausgebildet werden, so dass der Abstand zwischen den Wicklungsabschnitten ebenfalls verringert werden kann.

Vorteilhafterweise bildet mit Ausnahme des ersten Wicklungsabschnitts der Reihenschaltung jeder Wicklungsabschnitt einen Stufenbereich aus. Gemäß dieser Variante der Erfindung bildet der erste Wicklungsabschnitt den so genannten Anfang der Wicklungsanordnung, über den die Wicklungsanordnung beispielsweise mit dem Phasenanschluss eines Transformators oder einer Drossel verbunden ist. Das äußere Ende des ersten Wicklungsabschnitts ist dann jedoch im Stufenbereich mit dem inneren Ende des in axialer Richtung nachfolgenden Wicklungsabschnitts verbunden, so dass dieser dann der erste Wicklungsabschnitt ist, der einen Stufenbereich aufweist. Dies gilt entsprechend für die in axialer Richtung nachfolgenden Wicklungsabschnitte.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist jeder Wicklungsabschnitt eine scheibenförmig ausgestaltete Scheibenwicklung. Bei einer Scheibenwicklung sind die einzelnen Wicklungslagen genau übereinander gewickelt, so dass sie sich scheibenförmig quasi in einer gemeinsamen Schicht oder „Ebene” erstrecken. Gemäß dieser vorteilhaften Weiterentwicklung ist die Wicklungsanordnung noch kompakter ausgebildet.

Vorteilhafterweise ist jede Scheibenwicklung umfänglich geschlossen ausgebildet und begrenzt einen Abschnittsinnenraum. Die Abschnittsinnenräume der Scheibenwicklungen überlappen in dem Stapel, der sich aus der Aneinanderreihung der Scheibenwicklung in axialer Richtung ergibt, so dass Platz für einen Schenkel eines Transformator- oder Drosselkerns bereitgestellt ist.

Bei einer Variante hiervon bildet jede Scheibenwicklung außerhalb des Stufenbereichs einen kreisringförmigen Ringabschnitt aus. Dies ermöglicht, bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Wicklungsanordnung einen kreiszylindrischen Formköper herzunehmen, auf dem die Wicklungsabschnitte aufgewickelt werden können. Dies verringert die Herstellungskosten.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung begrenzen die in axialer Richtung nebeneinander angeordneten Scheibenwicklungen einen kreiszylindrischen Innenraum, der eine Mittenachse aufweist, wobei die erste Wicklungslage jeder Scheibenwicklungen im Stufenbereich einen größeren Abstand zur Mittenachse aufweist als im Ringbereich. Die kreiszylindrischen Innenräume einer Wicklung ermöglicht die Aufnahme üblicher Schenkel eines Joches, so dass nicht aufwändig angepasst werden müssen.

Zweckmäßigerweise spannt die Mitte des Stufenbereichs jeder Scheibenwicklung mit der Mitte des Stufenbereichs der direkt benachbarten Scheibenwicklung bezüglich der Mittenachse einen Winkel α auf. Dieses Verdrehen der Stufenbereiche um die Mittenachse ist notwendig, um die äußere Wicklungslage der Scheibenwicklungen auf das radiale Niveau oder die radiale Höhe der ersten Wicklungslage der jeweils nachfolgenden Scheibenwicklung zu bringen.

Gemäß einer diesbezüglichen Weiterentwicklung ist jede Scheibenwicklung fluchtend zur jeweils übernächsten Scheibenwicklung angeordnet. Gemäß dieser Variante bildet die gesamte Wicklungsanordnung lediglich an zwei Stellen exzentrische Ausbuchtungen aus. Dies vereinfacht ebenfalls die Verstellung der Wicklungsanordnung sowie deren anschließende Handhabung.

Vorteilhafterweise beträgt der Winkel α 180 Grad. Gemäß dieser Variante liegen die Ausbuchtungen einander gegenüber auf unterschiedlichen Seiten der Wicklungsanordnung. Abweichend hiervon liegt der Winkel α im Bereich von 10 bis 30 Grad. Gemäß dieser Variante der Erfindung sind beide Ausbuchtungen auf der gleichen Seite der Wicklungsanordnung, beispielsweise vorn angeordnet. Auf diese Weise ist es möglich, einen Leiterfreiraum zu begrenzen, der zur Aufnahme von Zu- oder Ausleitungen dient.

Grundsätzlich kann im Rahmen der Erfindung jede Art von Leiter eingesetzt werden. So ist der Leiter beispielsweise ein gezogener Drahtleiter, oder ein flächiger Folienleiter.

Vorteilhafterweise ist der Leiter ein bandförmig ausgestalteter Bandleiter. Als Bandleitermaterial kommt beispielsweise Kupfer oder bevorzugt Aluminium in Betracht, wobei der Leiter oder hier der bandförmige Bandleiter jeweils von einer Isolierschicht zumindest abschnittsweise umgeben ist. Bei der Isolierschicht kann es sich beispielsweise um eine isolierende Lackschicht oder eine Isolierfolie handeln. Die Isolierfolie wird beim Wickeln zwischen aufeinander folgende Wickellagen gelegt.

Gemäß einer diesbezüglich zweckmäßigen Ausgestaltung ist der Bandleiter im Stufenbereich doppelt umgebogen. Durch das doppelte Umbiegen kann der Bandleiter besonders einfach in axialer Richtung von dem jeweils einen Wicklungsabschnitt zu dem nachfolgenden Wicklungsabschnitt geführt werden.

Vorteilhafterweise ist die Wicklungsanordnung Teil eines Transformators oder einer Spule oder Drossel.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung unter Bezug auf die Figuren der Zeichnung, wobei gleiche Bezugszeichen auf gleich wirkende Bauteile verweisen und wobei

1 eine Wicklungsanordnung gemäß dem Stand der Technik,

2 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Wicklungsanordnung,

3 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Wicklungsanordnung,

4 die Wicklungsanordnung gemäß 3 beim Herstellungsprozess,

5 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Wicklungsanordnung in einer Teilansicht,

6 die Wicklungsanordnung gemäß 5 während des Herstellungsprozesses,

7 die Wicklungsanordnung gemäß 3 in einer schematischen Draufsicht und

8 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Wicklungsanordnung in schematischer Darstellung zeigen.

1 zeigt ein Wicklungsanordnung 1 gemäß dem Stand der Technik. Die Wicklungsanordnung 1 zeigt eine Wicklung eines Leiters 2, der elektrisch zur nächsten Lage isoliert ist, beispielweise durch Zwischenlegen einer isolierenden Folie oder durch einen isolierenden Lack. Der besagte Leiter 2 ist gewickelt, so dass die Lagen des Leiters 2 in einer Schicht spiralförmig übereinander liegen. Diese spiralförmig übereinander liegenden Leiterbahnen werden hier als Wicklungslagen bezeichnet. Die erste Wicklungslage begrenzt daher ein Wicklungsinneres, das hier als Abschnittsinnenraum 11 bezeichnet wird. Die übereinander liegenden Wicklungslagen liegen in einer Schicht übereinander. Mit anderen Worten bilden die Wicklungslagen scheibenförmige Scheibenwicklungen 3a, 3b, 3c...3n als Wicklungsabschnitt aus. Die Wicklungsabschnitte sind in axialer Richtung 4 hintereinander angeordnet. Dabei sind die Scheibenwicklungen 3a, 3b, 3c...3n alle mit einem Abstand D zueinander angeordnet, wobei der Abstand D unterschiedlich sein kann. Der Abstand zwischen den Scheibenwicklungen 3a und 3b ist beispielsweise kleiner als der Abstand zwischen der Scheibenwicklung 3b und 3c. Jede der besagten Scheibenwicklungen 3a, 3b, 3c...3n weist ein inneres Ende 5a, 5b, 5c beziehungsweise 5n und ein äußeres Ende 6a, 6b, 6c beziehungsweise 6n auf. Ferner ist jede Scheibenwicklung 3a, 3b, 3c...3n von innen nach außen gewickelt, wie dies für jede Scheibenwicklung 3a, 3b, 3c...3n durch einen Pfeil 12 in radialer Richtung angedeutet ist. Die besagte Wicklungsrichtung ist ferner durch einen bogenförmigen Pfeil 7 angedeutet. Es ist erkennbar, dass alle Scheibenwicklungen 3a, 3b, 3c...3n die gleiche Wicklungsrichtung 7 aufweisen. Zur elektrischen Verbindung beispielsweise der Scheibenwicklung 3a mit der Scheibenwicklung 3b ist das äußere Ende 6a der Scheibenwicklung 3a mit dem inneren Ende 5b der Scheibenwicklung 3b verbunden. Um Platz für den sich zwischen den Scheibenwicklungen 3a und 3b erstreckenden Leiterabschnitt 2 zu schaffen, müssen diese mit einem Abstand D zueinander angeordnet werden. Dies gilt entsprechend für alle übrigen Scheibenwicklungen 3b, 3c und 3n.

2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Wicklungsanordnung 8, die der Wicklungsanordnung 1 gemäß 1 entsprechend eine elektrische Reihenschaltung von Wicklungsabschnitten, hier Scheibenwicklungen 3a, 3b, 3c...3n, ausbildet. Wie in 1 weisen alle Scheibenwicklungen 3a, 3b, 3c...3n die gleiche Wicklungsrichtung 7 auf, sind also von dem inneren Ende 5a, 5b, 5c...5n zu dem jeweiligen äußeren Ende 6a, 6b, 6c...6n jeder Scheibenwicklung 3a, 3b, 3c...3n gewickelt. Wie in 1 ist das äußere Ende 6a, 6b, 6c...6n – 1 der Scheibenwicklungen 3a, 3b, 3c...3n – 1 jeweils mit dem inneren Ende einer weiteren in axialer Richtung direkt oder unmittelbar folgenden Scheibenwicklung 3b, 3c, 3d verbunden, mit Ausnahme der letzten Teilwicklung 3n der Reihenschaltung. Diese ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel mit ihrem äußeren Ende 6n an einem figürlich nicht dargestellten Hochspannungsanschluss des besagten Transformators verbunden. Das innere Ende 5a der ersten Scheibenwicklung 3a ist mit einem weiteren Hochspannungsanschluss des besagten Transformators verbunden.

Wie in 2 schematisch dargestellt ist, ist die Scheibenwicklung 3b bezüglich der Scheibenwicklung 3a in radialer Richtung 9 im Bereich der Verbindung von 6a zu 5b so weit angehoben, dass das ihr inneres Ende 5b auf der gleichen „radialen” Höhe wie das äußere Ende 6a der Scheibenwicklung 3a liegt. Der Leiter 2 muss daher im Rahmen der Erfindung lediglich aus der „Schicht” der Scheibenwicklung 3a in axialer Richtung 4 verbogen oder gekröpft werden, um zur Schicht der benachbarten Scheibenwicklung 3b überführt zu werden. Dort bildet dieser die erste Wicklungslage aus. Die weiteren Wicklungslagen können durch einfaches Weiterwickeln in gleicher Richtung aufgewickelt werden. Eine lange Leiterverbindung zwischen den Wicklungsabschnitten 3a, 3b, 3c...3n wie in 1 ist daher im Rahmen der Erfindung vermieden. Gleichzeitig ist im Gegensatz zur so genannten Sturzwicklung die Wicklungsrichtung 7 für alle Scheibenwicklungen 3a, 3b, 3c...3n gleich. Somit können die Scheibenwicklungen 3a, 3b, 3c...3n mit einem geringen Abstand D zueinander angeordnet werden, wobei die Herstellung der Wicklungsanordnung 8 kostengünstig bleibt.

3 zeigt die Wicklungsanordnung 8 gemäß 2 in einer perspektivischen Ansicht. Es ist erkennbar, dass die Scheibenwicklungen 3a, 3b, 3c in axialer Richtung 4 hintereinander mit einem geringen Abstand zueinander angeordnet sind. In der in 3 gezeigten Darstellung ist die Scheibenwicklung 3a dem Betrachter zugewandt. Es ist erkennbar, dass jede Scheibenwicklung 3a, 3b, 3c...3n umfänglich geschlossen ausgebildet und so ein Abschnittsinnenraum 13 begrenzt ist. Der gesamte Stapel der Scheibenwicklungen 3a, 3b, 3c...3n, also die Wicklungsanordnung 8, begrenzt einen inneren Hohlraum, der hier als Innenraum bezeichnet 14 ist. Der Innenraum 14 enthält quasi die miteinander fluchtenden Abschnittsinnenräume 13.

Der Innenraum 14 dient zur Aufnahme eines magnetisierbaren Materials, das zum Führen eines Magnetfelds mit geringem magnetischem Widerstand eingerichtet ist. Die einzelnen Scheibenwicklungen 3a, 3b, 3c...3n sind in einer Draufsicht nicht kreisförmig ausgebildet und begrenzen daher einzeln keinen kreisförmigen Abschnittsinnenraum 13. Vielmehr weist jede Scheibenwicklung 3a, 3b, 3c...3n einen exzentrischen Stufenbereich 10a, 10b, 10c...10n auf, der zu einer gedachten Mittelachse des kreiszylindrischen Innenraums 14 der Wicklungsanordnung 8 einen größeren Abstand aufweist als der verbleibende Abschnitt einer jeden Scheibenwicklung 3a, 3b, 3c...3n, der in einer Draufsicht einer Kreisform folgt. Es ist ferner erkennbar, dass der Stufenbereich 10a nicht fluchtend zum Stufenbereich 10b der Scheibenwicklung 3b angeordnet ist, die der ersten Scheibenwicklung 3a in axialer Richtung unmittelbar nachfolgt. Vielmehr ist der Stufenbereich 10b umfänglich gegenüber dem Stufenbereich 10a versetzt, so dass die beiden Mittelpunkte der Stufenbereiche 10a und 10b miteinander bezüglich der gedachten Mittenachse des Innenraums 14 der Wicklungsanordnung 8 einen Winkel α aufspalten. Weiterhin ist erkennbar, dass der Stufenbereich 10c der übernächsten Scheibenwicklung 3c fluchtend zum Stufenbereich 10a der ersten Scheibenwicklung 3a angeordnet ist. Dies gilt entsprechend für die Stufenbereiche 10b und 10d. Jede Scheibenwicklung 3a, 3b, 3c...3n ist daher mit ihrem Stufenbereich 10a, 10b, 10c...10n fluchtend zur jeweils übernächsten Scheibenwicklung 3a, 3b, 3c...3n angeordnet, wobei die Stufenbereiche 10a, 10b, 10c...10n von Scheibenwicklungen 3a, 3b, 3c...3n, die direkt aufeinander folgen, gegeneinander verdreht sind. Daher sind bei der Wicklungsanordnung 8 insgesamt zwei exzentrische Auswölbungen 15, 16 erkennbar, die von den Stufenbereichen 10a, 10c, 10e...10n – 1 beziehungsweise den Stufenbereichen 10b, 10d, 10f...10n gebildet sind. Nummeriert man die Scheibenwicklungen 3a, 3b, 3c...3n mit ganzen Zahlen beginnend mit 1, wird die eine Auswölbung 15 von den Scheibenwicklungen 3a, 3d, 3e...3n – 1 mit gerader Nummer und andere Auswölbung 16 von den Scheibenwicklungen 3b, 3d, 3f...3n mit ungerader Nummer gebildet.

In 3 ist ferner erkennbar, dass der Leiter 2 in der äußeren Wicklungslage im Stufenbereich 10b in axialer Richtung versetzt aus der Ebene der Scheibenwicklung 10a herausgeführt, also gekröpft, ist und so das innere Ende 5b der zweiten Scheibenwicklung 3b ausbildet. Das innere Ende 5a ist zum Abschluss des mit der im Betrieb auf Hochspannung liegenden Ausleitung eines Transformators vorgesehen. Der Leiter 2 der äußeren Wicklungslage der Scheibenwicklung 3b ist hingegen im Stufenbereich 10c axial in Richtung der Scheibenwicklung 3c gekröpft, so dass dieser dort das innere Ende der Scheibenwicklung 3c ausbildet. Dies wird jedoch in der 3 durch die Scheibenwicklung 3a verdeckt.

4 verdeutlicht in einer perspektivischen Darstellung beim Herstellungsprozess wie der Leiter 2 der Scheibenwicklung 3b im Stufenbereich 10b der noch zu wickelnden nachfolgenden Scheibenwicklung 3c gekröpft wird. Ferner ist der Stufenbereich 3a der ersten Scheibenwicklung erkennbar, mit dem diese an der von dem Betrachter abgewandten Seite mit dem Gehäuse des Transformators verbunden ist.

5 zeigt in einer Teilansicht ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Wicklungsanordnung in einer perspektivischen Darstellung. Der zu den Scheibenwicklungen 3a, 3b, 3c...3n gewickelte Bandleiter 2 ist in dem in Vergleich zu 3 gezeigten Bandleiter 2 etwas breiter und dünner ausgebildet, wobei der aus Aluminium bestehende Bandleiter 2 von einer isolierenden Folie bedeckt ist. Insbesondere sind die Stufenbereiche 10a, 10b, 10c...10n erkennbar, wobei sich die jeweils übernächsten Scheibenwicklungen 3a, 3c, 3e bzw. 3b, 3d, 3f fluchtend gegenüberliegen. Die Stufenbereiche 10a und 10b benachbarter Scheibenwicklungen 3a und 3b sind gegeneinander verdreht und spannen miteinander bezüglich der Mittenachse des hohlzylindrischen Innenraums 14 der Wicklungsanordnung 8 einen Winkel α auf, so dass durch Kröpfen des Bandleiters 2 in axialer Richtung dieser zur Schicht der in axialer Richtung nachfolgenen Scheibenwicklung überführt werden kann.

6 zeigt die Wicklungsanordnung gemäß 5 beim Herstellungsprozess. Hier ist erkennbar wie der Bandleiter 2 beim Herstellen umgebogen wird. Der in den 5 und 6 verdeutlichte Leiter 2 ist biegsam ausgebildet, dass er im Stufenbereich 10 zweifach gebogen werden kann. An einer ersten Biegestelle 17 wird der entgegen der Wicklungsrichtung 7 nach hinten gebogen. An einer zweiten Biegestelle 18 wird der Bandleiter 2 abermals umgebogen, so dass er sich wieder in die gewünschte Wicklungsrichtung 7 erstreckt. Bei diesem zweifachen Umbiegen wird der Leiter 2 in axialer Richtung versetzt, so dass er die erste Wicklungslage der nachfolgenden Scheibenwicklung ausbilden kann.

7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Wicklungsanordnung 8. In dieser Ansicht ist besonders gut erkennbar, dass die Scheibenwicklungen fluchtend zueinander angeordnet sind. In der in 7 ist erkennbar, dass die Stufenbereiche 10n und 10n – 1 der Scheibenwicklungen 3n und 3n – 1 miteinander zum Mittelpunkt des kreiszylindrischen Innenraums 14 einen Winkel α miteinander aufspannen. Der kreiszylindrische Innenraum 14 ist durch eine gestrichelte Kreislinie schematisch angedeutet. Es ist erkennbar, dass der Innenraum 14 nicht vollständig kreiszylinderförmig ausgestaltet ist. Vielmehr wird aufgrund des Winkel α zwischen hier 20 Grad ein zusätzlicher Leitungsführungsraum 19 ausgebildet, der zur Aufnahme von Leitern, Kabeln, Anschlüssen und dergleichen dienen kann, wenn im kreiszylindrischen Innenraum sich beispielsweise eine Unterwicklung und ein Schenkel eines Kerns erstreckt.

8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Wicklungsanordnung 8, die sich von dem in 7 gezeigten Ausführungsbeispiel dadurch unterscheidet, dass der Winkel α, den die Stufenbereiche 10n und 10n – 1 bezüglich der Mittenachse des kreiszylindrischen Innenraums 14 miteinander aufspannen, 180° beträgt. Es ist erkennbar, dass bei dieser Ausgestaltung die innere Kontur der Scheibenwicklungen gemeinsam den kreiszylindrischen Innenraum begrenzen, so dass eine kompaktere Wicklungsanordnung ohne Zusatzraum, wie in 7, zur Kabelführung entsteht.