JPH01246807A - 円板巻線 - 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〕 この発明は、飲方ＫＶＡの比較的大容量の変圧器やリア
クトルなどの巻線として多用される円板巻線、とりわけ
比較的大電流の巻線としての４本の平角導体が並列接続
される多並列円板巻線に関する。

〔従来の技術〕

大容量の変圧器やリアクトルなどの誘導器の巻線は定格
電圧や電流によって種々のものが使用されているが、そ
の中で円板状のコイルを積み重ねて接続することにより
形成した円板巻線が広い範囲の定格電圧、定格電流に適
した巻線として多く使用される。定格電流の大きい場合
は巻線の導体に発生するうず電流積を低減するために、
複数本の導体を並列接続するという方法が採られる。更
に並列導体間にはインピーダンスの不平衡があると電流
分担に不平衡が生じそのために却って負荷損が増大する
ことがあるので、並列導体間のインピーダンスを平衡さ
せるために並列導体の半径方向の相対位置を入れ換える
転位が行われる。

第６図は４本の導体を半径方向に重ねて巻回した円板コ
イルの隣接する２枚の間を外径側の端部で４本の導体が
渡る従来の方式を示す断面図で、導体断面は最外径側の
１ターンのみを示し他のターン部は省略し、また各導体
は長方形の平角導体に所定の厚みの絶縁紙を巻回して構
成されたものであるが、この図では絶縁紙の表示も省略
しである。４本の導体１，２，３．４は上部円板コイル
ＩＯＣでは最外径側から１．２，３．４の順に番号付け
してあり、これら４本の導体は渡り部３１で下部円板コ
イル２０Ｃに渡り、その位置を外径側から４．３，２．
１の順に順序が逆転する。

このような渡りの方式は一見複雑そうであるが、製作上
は最も容易な構成であり、第７図に第６図のＡ矢視図を
示すが、上部円板コイルＩＯＣから下部円板コイル２０
Ｃへ導体が渡る際の各導体の半径方向位置を同一にする
ことができるという特徴を持っていることから上下の円
板コイルＩＯＣ，２０Ｃの渡り部３１での導体に無理な
曲げ加工を必要としない最も自然な構成である。更にこ
のような自然な渡りを行うことにより上部円板コイルＩ
ＯＣの最外径側に位置していた導体１が下部円板コイル
２０Ｃの最内径側に移動し、同じようにして他の導体も
上部円板コイルＩＯＣから下部円板コイル２０Ｃに移行
する際に半径方向の相対位置を入れ換えた構成となって
おり、これにより前述の並列導体間のインピーダンスを
平衡させるための転位を行った結果になっている。

このように第６図の渡り方式は前述のような長所を持っ
ていることから多くの場合４本重ね並列導体の円板巻線
のコイル間の接続にはこの渡り方式が採用されるのが普
通である。

〔発明が解決しようとする課題〕

第６図の渡り部３１の渡り方式では、導体１は円板コイ
ル１０Ｇの最外径側から円板コイル２０Ｃの最内径側に
移動し同じようにして導体４は円板コイルＩＯＣの最内
径側から円板コイル２０Ｃの最内径側に移動するので、
渡り部３１が複数箇所あってもこれらの導体１．４は最
外径側と最内径側に挟まれた内側の導体位置に位置する
ことはない。同じようにして導体２．３は最外径側と最
内径側に挟まれた内側の導体位置にあってこの２本同志
で互いの位置を入れ換えるだけで最内径側や最外径側に
移動することはない、このために導体１．４と導体２．
３との間にインピーダンスの違いが生じ、このインピー
ダンスの差により４本の導体間の電流分担が不平衡にな
り負荷損の増加の原因、ひいては巻線の局部加熱の増大
につながる。

この発明は、４本の並列導体で構成される多並列円板巻
線において、並列導体間の電流分担を平衡させる渡り部
の構成を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するために、この発明によれば、４本の
導体が半径方向に重ねられて複数回半径方向に積み重ね
て巻回されてなる円板コイルが軸方向に積み重なり、前
記円板コイルそれぞれの外径側もしくは内径側の端部で
前記４本の導体が軸方向に隣接する円板コイルに移行す
る渡り部を有する円板巻線において、前記円板巻線の渡
り部のうちの少なくとも１つの渡り部が、前記４本の導
体の２本の導体の組を１組とした２つの組を構成し、そ
れぞれの組の半径方向の相対もγ置を入れ換え、かつ前
記２組のそれぞれの導体が互いに他の組の少なくとも１
本の導体と半径方向の相対位置を入れ換えた構成とした
ものとする。

〔作用〕

この発明の構成において、渡り部のうちの少なくとも１
つの渡り部が、半径方向の相対位置を入れ換えない２本
の導体の組を１組とした２つの組を構成し、それぞれの
導体が異なる組の導体の少なくとも１本の導体と半径方
向の相対位置を入れ換えることにより、最内径側と最外
径側にのみ位置していた２本の導体と最内径側と最外径
側の導体に挟まれた内側の位置していた２本の導体とが
その位置を入れ換えるので、この渡り部を円板巻線の適
当な位置に設けることにより、円板巻線全体として４本
の並列導体は全ての半径方向の位置に平等に位置するこ
とになるので４本の導体のインピーダンスの差をくする
ことができる。

〔実施例〕

以下この発明を実施例に基づいて説明する。第１図はこ
の発明の実施例を示す渡り部の断面Ｖで、４本の導体１
，２，３．４は上部円板コイル１０から下部円板コイル
２０への渡りをこの回の接続線の形状として＃状に渡る
もので、これに対して第６図の渡りは本状の渡りという
ことができる。

導体１．２はその半径方向の相対位置を入れ換えること
なく上部円板コイルｌＯの最外径側の２本から下部円板
コイル２０の内径側の２本に、導体３．４は互いに半径
方向の相対位置を入れ換えることなく上部円板コイル１
０の内径側から下部円板コイル２０の最外径側に渡る。

このような渡りにより、上部円板コイルＩＯの最外径側
に位置する導体１と最内径側に位置する導体４とが下部
円板コイル２０において最外径側と最内径側の導体位置
に挟まれた内側の導体位置に移行することとなり、同し
ように導体３．４は上部円板コイル１０の最内径側と最
外径側に挟まれた内側の導体位置から下部円板コイル２
０の最内径側の最外径側の導体位置に移行することとな
る。

第２図は第１図のＡ矢視図としての上下円板コイル１０
．２０と渡り部３０の側面図であるが、この図で上部円
板コイル１０における４本の導体１．２．３．４の下部
円板コイル２０に渡る位置は第７図の場合と同じである
が、下部円板コイル２０へ入り込む構成が図示するごと
く第７図と異なることから、渡り部の加工法は第７図に
比べは少し容易でない面がある。

第３図は第１図の接続方式を円板巻線全体の中の中央部
の１箇所に設けた場合の断面図で、円板巻線１００は数
１０個の円板コイルで構成されているが、この図では主
要部のみを図示し他の部分は点線により表示を省略しで
ある。渡り部３０は第１図の渡り方式を採用したもので
、他の渡り部は全て第６図の従来の渡り方式としている
。

このように渡り部３０を円板巻線１００の中央部の１箇
所に設けることにより、渡り部３０より上の円板コイル
では最外径側又は最内径側に位置する２本の導体１．４
は渡り部３０で最外径側と最内径側に挟まれた内側の導
体位置に移行し、渡り部３０より下の円板コイル全てに
おいてこの導体位置を保持することになる。導体２．３
は反対に円板巻線１００の上部において内側に位置して
いたのが、渡り部３０を境にして下部の円板コイルでは
最内径側と最外径側に位置するようになる。したがって
、巻線全体として４本の導体の半径方向の相対位置は４
つの異なる位置全てに平等に位置することになり、イン
ピーダンスは４本とも同じ値になり、並列導体間の不平
衡電流は発生しない。

渡り部３０の位置は厳密に円板巻線の中央である必要は
なく、通常の円板巻線では円板コイルの数は数１０個に
なるので、渡り部３０の位置が円板コイル１層分ずれた
としてもこの発明の効果が実用上問題になるほどに低減
することはない。

第２図に示したごとく渡り部３０の渡り方式は第６図の
渡り部３１の渡り方式に比べ少し作業に困難な点がある
ので、その製作方法により作業がより容易な内径側もし
くは外径側にこの渡り部３０を設ければよく、その位置
が円板巻線全体の中央部から円板コイル１層分ずれてい
たとしてしも前述のとおり支障はないので、むしろ渡り
部の作業性の容易さからその位置を設定した方が実用的
である場合もある。

渡り部３０を円板巻線の１箇所のみに設ける場合には前
述のごとく円板巻線の略中央部に設けるのが適切である
が、２箇所設ける場合には円板巻線全体を３分割して上
からそれぞれ概略３分の１と３分の２の位置の２箇所に
設ければよい。渡り部３０の設置個数を３以上にする場
合も同様である。

第４図はこの発明の別の実施例を示す断面図で、上部円
板巻線ｌＯ＾の４本の導体が外径側から１゜２．３．４
の順であるのが渡り部３０Ａの渡りにより下部円板コイ
ル２０Ａにおいて外径側から３．１゜４．２の順になる
。導体１と導体２とは互いの半径方向の相対位置を変え
ず、導体３と導体４も同じく互いの半径方向の相対位置
を変えない、一方、例えば導体ｌは導体３と交差して半
径方向の相対位置を入れ換えており、他の導体も少なく
とも１回は他の導体と互いの半径方向の相対位置を入れ
換える構成としている。上部円板コイルＩＯＡの最内径
側と最外径側に位置する導体１．４は下部円仮コイル２
０Ａでは最内径側と最外径側とに挟まれた内側に位置し
、上部円板コイルＩＯＡの最内径側と最外径側とに挟ま
れた内側に位置する導体２゜３は下部円板コイル２０Ａ
において最内径側と最外径側とに位置するようにそれぞ
れの位置を移行しており、第１図の渡り方式と同等の機
能を実現している。

第５図はこの発明のもう一つ別の実施例を示す断面図で
、導体１．２同志並びに導体３．４がそれぞれ別々に半
径方向の相対位置を入れ換えた渡り方式であり、導体１
と３、導体２と４との２組の導体は互いに半径方向の相
対位置を入れ換えない組を構成しているとともに、それ
ぞれの導体は少なくとも１回は他の導体と互いの半径方
向の相対位置を入れ換えた構成である。この図で容易に
分かるように、第１図や第４図と同じく最内径側と最外
径側に位置する２本の導体は最内径側と最外径側に挟ま
れた内側の導体位置に、最内径側と最外径側に挟まれた
内側の位置の導体は最内径側と最外径側に、それぞれ渡
り部３０Ｂを介してその位置を移行しており、第１図や
第４図と同一の機能を実現している。

第１図の渡り部３０の渡り方式の場合も、導体１と２、
導体３と４はそれぞれ互いに半径方向の相対位置を入れ
換えず、それぞれの導体は他の２本の導体と半径方向の
相対位置を入れ換えた構成となっており、これら３つの
実施例に共通する構成は、４本の導体が半径方向の相対
位置を入れ換えない２本の導体の組が２＆ｌｌでなり、
それぞれの１本の導体は他の組の導体の少なくともと１
本と半径方向の相対位置を入れ換えた構成であることで
あり、このような構成を満足する渡り部の構成は第１図
、第４図、第５図の他にはない、ただし、第１図、第５
図は上下対称であるのに対して第４図は上下対称でない
ので、第４図の上下を反転した渡り方式も含めるものと
する。

〔発明の効果〕

この発明は前述のように４本の並列導体を半径方向に重
ねて巻回する円板巻線において、少なくとも１箇所の渡
り部に、４本の導体のうち互いに半径方向の相対位置を
入れ換えない２本の導体の組が２組でなり、それらの組
で半径方向の位置を入れ換え、かつそれぞれの１本の導
体は他の組の導体の少なくともと１本と半径方向の相対
位置を入れ換えた構成とすることにより、この渡り部で
最内径側と最外径側とに位置する２本の導体が最内径側
と最外径側に挟まれた内側の導体位置に移行し、最内径
側と最外径側に挟まれた内側の位置の２本の導体が最内
径側と最外径側とに移行するので、４本の導体の半径方
向位置が平等になるためにそれぞれのインピーダンスが
等しくなり４本、の並列導体間の電流分担の不平衡が生
じないために、負荷損の増加や巻線内の局部加熱の恐れ
のない円板巻線を構成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す渡り部の断面図、第２
図は第１図のＡ矢視図としての円板コイルと渡り部の側
面図、第３図は円板巻線の断面図、第４図はこの発明の
別の実施例を示す渡り部の断面図、第５図はこの発明の
もう一つ別の実施例を示す渡り部の断面図、第６図は従
来の渡り部の断面図、第７図は第６図の側面図である。 １．２，３．４・・・導体、 １Ｏ１１０＾、　ＩＯＢ、　ＩＯＣ・・・上部円板コイ
ル、２０．２０Ａ、　２０Ｂ、　２０Ｇ・・・下部円板
コイル、３０　、３ＯＡ、　３０８．３０Ｃ，３１・・
・渡り部、１００・・・円板巻線。 、・ど−゛・ 代理人弁理士山　口　　巌ｉ’、’、゛第１図 第２図 垢３０ 第４図　　　　　　　　箋５図 第４図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）４本の導体が半径方向に重ねられて複数回半径方向
   に積み重ねて巻回されてなる円板コイルが軸方向に積み
   重なり、前記円板コイルそれぞれの外径側もしくは内径
   側の端部で前記４本の導体が軸方向に隣接する円板コイ
   ルに移行する渡り部を有する円板巻線において、前記円
   板巻線の渡り部のうちの少なくとも１つの渡り部が、前
   記４本の導体の２本の導体の組を１組とした２つの組を
   構成し、それぞれの組の半径方向の相対位置を入れ換え
   、かつ前記２組のそれぞれの導体が互いに他の組の少な
   くとも１本の導体と半径方向の相対位置を入れ換えた構
   成としたことを特徴とする円板巻線。