JPH01238004A - 樹脂モールドコイルおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、モールド変圧器等静止誘導機器に係り特に電
気的特徴と冷却特性に好適な高低圧一体の樹脂モールド
コイルに関する。

〔従来の技術〕

従来、モールドコイル用のエアダクトについては特公告
昭６０−５２１３に記載のように内外側コイル間の軸方
向にコイル高いっばいにエアダクトを形成するための波
形スペーサを配置する構造となっていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の内外側コイル一体技術は内外側コイル間に波形や
円形に整形された絶縁物を配置して両コイル間の電界の
集中度合を低減しているが一定の電気特性を確保するた
めに両コイル間隔を大きくしたり、また対向する各コイ
ルの絶縁物を絶縁強化する必要があることから、冷却特
性を犠牲にしていた。

また、内外側コイル間に絶縁物を巻回したり。

注型用レジンを注入にした樹脂モールドコイルは両コイ
ル間の絶縁層と巻線とのハクリでコロナ特性が大幅に低
下するおそれがあると共に、コイルの放熱の面で冷却特
性を大きく犠牲にしていた。

本発明の目的は、内側コイルと外側コイルとの間の電気
絶縁特性および冷却特性を向上させて小形化を図ること
が可能な樹脂モールドコイルおよびその製造方法を提供
することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、互いに離間して同心的に配置され。

かつ各々が樹脂モールドされた内側コイルおよび外側コ
イルとより成る樹脂モールドコイルにおいて、前記内側
コイルの一方の端面に前記内側コイルの軸方向に延びる
よう形成された第１の樹脂層と、前記外側コイルの一方
の端面に前記外側コイルの軸方向に延びるよう形成され
前記第１の樹脂層と対向する第２の樹脂層と、前記第１
の樹脂層と前記第２の樹脂層間を接続する接続部材とを
設け、該接続部材により前記内側コイルと前記外側コイ
ルとを固着するよう構成することにより達成される。

〔作用〕

内側コイル、外側コイルとを一体に固着する接続部材が
コイルの端面に形成された絶縁層間に設けられるので、
内、外側コイル間の少なくとも対向する巻線間には空気
層だけが存在するため、内、外側コイルは、あたかも分
解されて、両コイル間隔が適切に保たれている状態とな
っている。したがって、内、外側コイルの巻線間には空
気より誘電率の高いものが存在しないので電界の集中の
発生を防止でき、内、外側コイル間のコロナ特性の低下
の防止や交流耐圧、インパルス電圧に対する電気的強度
の低下の防止を図ることができる。また接続部材がコイ
ル端部にのみ存在するため、両コイル間の空気の流れは
スムースになり冷却特性が一段と向上する。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図〜第１６図により説明す
る６本発明の第１実施例を第１図〜第７図により説明す
る０本実施例はレジン注型タイプに本発明を適用したも
のである１本実施例の製造方法を以下に説明する。始め
に巻型に層間絶縁物を介して電線を巻回して巻線とし、
内側巻線２と外側巻線１として各々用意する１次に、内
側巻線２と外側巻線１とを同心的に組合わせて注型用金
型８内に配置し、第７図の様に注入レジン６と同一材質
で、しかも注入用レジン６注型後、これと接着性を良く
するために表面を荒らしたレジンブロック７を各々の巻
線１，２の下部及び内周、あるいは外周側に挿入する。

さらに両巻線間に両巻線を一体化させるために、コイル
上下端部に設ける接続部材としてのレジンダクト３を形
成させるための第５図に示すようなスペース用型４，５
を挿入して配置する。しかる後に注入用金型８の上部よ
り注型用レジン６を注入して硬化炉で硬化し、巻線１．
２の外周および両端面にをれぞれ絶縁層を形成するとと
もにレジンダクト３を形成する。

硬化後、スペース用型４，５を第６図の様に取りはずす
と共に注型用金型８も取り除いて第１図〜第３図の様な
内外周巻線一体の樹脂モールドコイルとする。

本実施例におけるスペース用金型は内側巻線２の内外周
および両端面に絶縁層を形成して得られる内側コイルと
、外側巻線１の内外周および両端面に絶縁層を形成して
得られる外側コイルとの間で全周にわたって介在し、か
つ、硬化後の抜き取りがし易いように周方向に所定の長
さで分割されている。第５図（ａ）に示される金型４は
金型の１つの例を示すものであり、金型の軸方向の一方
の側にレジンダクト３を形成するための溝部４ａが設け
られている。金型４は周方向に所定長さに分割されてお
り、溝部４ａが隣接する金型毎に上下方い違いとなるよ
う配置される。接続部材であるレジンダクト３を樹脂モ
ールドコイルの上端面鍔と下端面倒でバランス良く設け
るには金型４の数を偶数とするのが望ましい、樹脂の硬
化終了後金型４は第６図（、）に示すように溝４ａの開
口部と反対側の方向に引き抜かれ、これによりコイル端
面の樹脂層間にレジンダクト３が形成される。

金型の構造はこれに限ることなく、第５図（ｂ）に示す
構造の金型５であってもよい、金型５は金型の軸方向の
一方の側のコーナ一部にレジンダクト３を形成するため
の切欠部５ａを形成したものである。金型５は樹脂の硬
化終了後、第６図（ｂ）に示すように切欠部５ａの軸方
向側の開口部と反対側の方向に引き抜かれ、これにより
コイル端面の樹脂層間にレジンダクト３を形成すること
ができる。このようにして製造された樹脂モールドコイ
ルは、内側コイル２０の一方の端面に内側コイル２０の
軸方向に延びるよう形成された第１の樹脂層２０ａと、
内側コイル２ｏの他方の端面に内側コイル２０の軸方向
に延びるよう形成された第１の樹脂！２０ｂと、外側コ
イル１ｏの一方の端面に外側コイル１０の軸方向に延び
るよう形成され第１の樹脂Ｍ　２０　ａと対向する第２
の樹脂層１０ａと、外側コイル１０の他方の端面に外側
コイル１０の軸方向に延びるよう形成され第１の樹脂Ｍ
２０ｂと対向する第２の樹脂層１０ｂとを有し。

第１の樹脂層２０ａと第２の樹脂層１０ａ問および第１
の樹脂層２０ｂと第２の樹脂層１０ｂとの間には接続部
材としてのレジンダクト３が一体に形成されて内側コイ
ル２０と外側コイル１ｏとを固着する。

次に本発明の第２実施例を第８図〜第１３図により説明
する。

本実施例はＦＲＰモールドタイプに本発明を適用したも
のである０本実施例の製造方法を以下に説明する。第１
２図の様にまず巻型１２にプリプレグチーブあるいはプ
リプレグシートを巻回したプリプレグ絶縁層９を形成す
る０次に電線と眉間絶縁物とを交互に巻回して内側巻線
２を作る。そしてこの外周には内周と同様にしてプリプ
レグ絶縁層９を形成する。この時巻線端部のプリプレグ
絶縁層９は内側にだお九るので、たおれ防止用の絶縁材
１１．たとえば厚手のノーメックスとか、完全硬化した
プリプレグシート材やテープ材を巻回し挿入しておく、
内側巻線巻回終了後、内側巻線の外側にレジンダクト３
を形成させるためのスペース用金型４を内側コイル、外
側コイル間の全周に配置する０次に、内側巻線２と同様
に外側巻線１を巻回する。しかる後に、第３図の様に両
巻線の両端にパテレジンｌＯを充填し硬化して絶縁層を
形成する。絶縁層を形成するには巻線の片側にパテレジ
ン１ｏを充填し、他方から注型用レジン６を注入しても
よい、この作業と同時に両巻線間の接続部材としてのレ
ジンダクト３部分にもパテレジン１０あるいは注型用レ
ジン６を充填あるいは注入してレジンダクト３を製作す
る。レジン及びプリプレグ絶縁層硬化後、スペース用金
型４を取り除き、第８図〜第１０図に示すＦＲＰモール
ドタイプの樹脂モールドコイルが出来上がる。

なお、スペース用金型は第５図（ｂ）に示す金型５を用
いてもよい。

このようにして製造された樹脂モールドコイルは、内側
コイル４０の一方の端面に内側コイル４０の軸方向に延
びるよう形成された第１の樹脂層４０ａと、内側コイル
４ｏの他方に端面に内側コイル４０の軸方向に延びるよ
う形成された第１の樹脂層４０ｂと、外側コイル３ｏの
一方の端面に外側コイル３０の軸方向に延びるよう形成
され第１の樹脂層４０ａと対向する第２の樹脂層３０ａ
と、外側コイル３０の他方の端面に、外側コイル３０の
軸方向に延びるよう形成され第１の樹脂層４０ｂと対向
する第２の樹脂層３０ｂと有し、第１の樹脂層４０ａと
第２の樹脂層３０ａ問および第１の樹脂層４０ｂと第２
の樹脂層３０ｂとの間には接続部材としてのレジンダク
ト３が一体に形成されて内側コイル４０と外側コイル３
ｏとを固着する。

以上の実施例によれば、内外巻線とも樹脂でモールドで
き、絶縁的に犠牲を払うことなく一体化できるので１機
器として鉄心と組立てる場合、作業が容易なだけでなく
、コイルの支持が容易となる。

以上の実施例では、第４図、第１１図に示す様にコイル
の上部と下部に交互に両巻線間に形成するレジンダクト
３を配置しているが、スペース用型を工夫して上下共同
−位置に配置してもよい。

このような構成とするための例を本発明の第３実施例と
して第１４図、第１５図により説明する。

本実施例は内側コイル２０の端面と外側コイル１０の端
面との間にあらかじめリング状に形成されたレジンブロ
ック１３を嵌挿し、このレジンブロック１３を端面の絶
縁層とともに硬化させて内側コイル２０と外側コイル１
０とを固着するようにしたものである。レジンブロック
１３は内周のリング部１３ｃと外周のリング部１３ｂお
よび接続部材としての接続部１３ａとより成り、充填さ
れるレジン６と同一材質で形成されている。リング部１
３ｃの内周面およびリング部１３ｂの外周面は注型され
る樹脂とのなじみが良くなるよう表面が荒らされている
。

本実施例ではスペース用型は第１５図に示すようにレジ
ンブロック１３の接合部１３ａの下方に挿入される金型
１５と、それ以外の部分に挿入される金型１６とに分割
されている。スペース用金型１５は、スペース用金型５
から切欠部５ａを除いた形で形成され、その周方向の幅
を引いた幅とほぼ等しくなっている。スペース用金型１
６はスペース用金型１５と同様の形状であるが周方向の
幅と軸方向の長さが金型１５と異なっている。すなわち
、金型１６は周方向の幅がレジンブロック１３の接続部
１３ａの周方向の幅と等しいか、あるいはやや大きめの
幅であり、軸方向の長さが巻線１，２の軸方向の長さと
ほぼ等しい長さであるよう形成されている。金型１５お
よび１６は注型樹脂の充填時に内側コイル２０と外側コ
イル１０との間に嵌挿される。金型１５および１６は互
いに隣接して内側コイル２０と外側コイル１０との間の
空間に、全周にわたって配置される。金型１５と金型１
６の軸方向の長さの差により形成される溝状の部分にレ
ジンブロック１３の接合部１３ａが係合し、これにより
レジンブロック１３１巻！１．２．金型１５．１６間の
位置決めを容易にすることができる。なお第１６図に示
すようにレジンブロック１３の内周面１３ｃ、外周面１
３ｂに突起１３ｄを形成してレジンブロック１３の軸方
向の位置決めをするようにしてもよい、これによれば接
続部１３ａを巻＄１．２の対向する部分から確実に離し
て設けるかとができる。

樹脂の過熱硬化後の金片の取外しは、まず、金型１５を
軸方向に抜き取り、次に金型１６を周方向に移動して接
続部１３ａの下方位置からずらした後に軸方向に移動す
ることにより行う１本実施例ではレジンブロック１３は
あらかじめリング状に形成されていたが、周方向に複数
個に分割されて、組合せた状態でリング状となるように
してもよい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、内、外側コイルを一体とする接続部材
をコイル端部の樹脂層に設けたので、内外巻線の対向す
る部位における両コイル間の電界の集中を防止すること
ができ１両コイル間の電気絶縁特性を向上できたり、あ
るいは両コイル間隔を狭くできるので、コイルの小形化
を可能にする。

また１両コイル間のコイル冷却用空気の流れがスムース
になるのでコイルの冷却特性は一段と向上する。さらに
コイルを一体化できるので、短絡時の電磁機械力に対す
る機械的強度が向上する一方。

機器の組立等が容易となる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例における樹脂モールドコイ
ルの構成を示す一部を断面とした斜視図。 第２図は本実施例における樹脂モールドコイルの一部を
断面とした平面図、第３図は本実施例における樹脂モー
ルドコイルの側面図、第４図（ａ）。 （ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ第２図のＡ−Ａ’断面。 Ｂ−Ｂ’断面、ｃ−ｃ’断面を示す断面図、第５図（ａ
）、（ｂ）はそれぞれスペース用型４、スペース用型５
を組合わせた状態を示す斜視図、第６図（ａ）、（ｂ）
はそれぞれスペース用型４およびスペース用型５の抜き
取り方向を示す平面図、第７図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）
はそれぞれ第２図のＡ−Ａ’断面１、Ｂ−Ｂ’断面、ｃ
−ｃ’断面のレジン注型時における状態を示す断面図、
第８図は本発明の第２実施例における樹脂モールドコイ
ルの構成を示す一部を断面とした斜視図、第９図は本実
施例における樹脂モールドコイルの一部を断面とした平
面図、第１０図は本実施例における樹脂モールドコイル
の側面図、第１１図（ａ）。 （ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ第９図のＥ−Ｅ’断面、Ｆ−
Ｆ’断面、Ｇ−Ｇ’断面を示す断面図、第１２図は本実
施例の巻線時の状態を示す断面図、第１３は本実施例を
樹脂充填時の状態を示す断面図。 第１４図は本発明の第３実施例における樹脂モールドコ
イルの構成を示す一部を断面とした斜視図、第１５図は
スペース用型１５．１６を組合せた状態を示す斜視図、
第１６図は本実施例の注型時の主要部を示す断面図であ
る。 ３．１３ａ：接続部材、１０−３０：外側コイル、１０
ａ、３０ａ：第２の樹脂層、１０ｂ、３０ｂ：第２の樹
脂層、２０．４０：内側コイル。 ２０ａ’、’４０ａ：第１の樹脂層、２０ｂ、４０ｂ：
第１の樹脂層 第　（図 １ａｂ：＄２め樹Ｊ！ｊＪ 第　２　図 第３図 ３°＆続−Ｒ４オ　　１０・外側コ４ル　　２θ、内側
コイル茅　４　図 ＄　５　図 （α）（ｔ）ノ ＄　７　図 亭８　図 ３０久　：　判４２めイＵ茄眉　　　　　　　　　　４
ｏｂ：　　虜ｈｒ＃月昌Ａシ３ｏｂ：　　辱２．−＃す
月昌層 第　９　図 ＄７２　　図　　　　第、３図 ２７一

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．互いに離間して同心的に配置され、かつ各々が樹脂
   モールドされた内側コイルおよび外側コイルとより成る
   樹脂モールドコイルにおいて、前記内側コイルの一方の
   端面に前記内側コイルの軸方向に延びるよう形成された
   第１の樹脂層と前記外側コイルの一方の端面に前記外端
   コイルの軸方向に延びるよう形成され前記第１の樹脂層
   と対向する第２の樹脂層と前記第１の樹脂層と前記第２
   の樹脂層間を接続する接続部材とを備え、該接続部材に
   より前記内側コイルと前記外側コイルとを固着するよう
   構成したことを特徴とする樹脂モールドコイル。
2. ２．内側コイルと外側コイルとをそれぞれ巻回する第１
   の工程と、前記内側コイルと前記外側コイルとを同心的
   に組合わせる第２の工程と、前記内側コイルと前記外側
   コイルとの間に接続部材を形成する型を挿入する第３の
   工程と、前記内側コイルおよび前記外側コイルのそれぞ
   れの端面に樹脂を充填して樹脂層および接続部材を形成
   する第４の工程と、前記接続部材を形成する型を抜き取
   る第５の工程とから成ることを特徴とする樹脂モールド
   コイルの製造方法。