JPH01272104A - 変圧器の製造方法 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、待に大容王の変圧器の製造に当たり、接ぎ目
なしの巻鉄心の鉄心脚に巻回する１次側、２次側コイル
に特殊形状をした銅板型コイルを用い、これらのコイル
を鉄心脚に絶縁物介挿しながら積層し、変圧器を組立て
、運転中の磁気特性の低下や、騒音発生などのいわゆる
経年変化の恐れがなく、無負荷電流が極めて少く、分解
、修理も容易に行える変圧器の製造方法を確立すること
を目的とする。

（ロ）従来の技術 従来、巻鉄心を用いｔこ変圧器で、この巻鉄心に接ぎ目
なしのものを用いろ場合、鉄心脚にコイルを巻回する作
業が煩雑で待に大容凰の変圧器については、接口なしの
巻鉄心は、はとんど用いられていない。　そこで、現在
巻鉄心を用いた変圧器の製造法を見ろと、巻鉄心全体を
接着剤で固着しｔコ後２個所で切断し、これにコイルを
はめ込んだ後に突合わせ、切断した断面をｔａ械的に接
合しており、小型、中型の容量の変圧器を製作するのに
は適している。　このように、接ぎ目なし巻鉄心の２個
所を切断した割形巻鉄心（以下カットコアと称する。）
は、切断面を機械的に接合して使用するため、鉄心の接
合面の仕上面精度としては高い精度が要求され、これの
加工法、処理法等に多くの手数を要している。

１°なわち、もし２１１１所の切断部における接合面の
仕上面精度が不完であると、接合面部分で空げきが残り
、この部分の磁気抵抗が太き（なる。

また、接ぎ目なし巻鉄心を切断すると、切断面の形状が
変形し、この２つの面をたとえば４Ｊｍ的に締め付け、
突合わせても、この２つの面を完全に重ね合わせろこと
が困難で、これも磁気抵抗を増加する原因となる。　更
に、鉄心を機械的手段により切断すると、切断時に受け
た残留応力によって鉄心の磁気特性が低下する。　この
ため、カットコアを用いて製造した変圧器では、運転中
にうなりを発生し、騒音発生源となり、無負荷電流が増
大したり、まｔ二　変圧器の特性が低下する等の問題が
あり、特に大容量の変圧器には、積鉄心を用いたものが
多くカットコアを用いたものは少ない （ハ）発明が解決しようとする間超点 従来行オ）れているカットコアを用いた変圧器の製造法
は、たとえば、鉄心脚にはめ合わせのできる銅板型１次
側コイルを製作しておき、これをカットコアにはめ込ん
だ後、巻鉄心を切断した面を突合わせｔｔｉ減的に締付
て接合している。このような方法を用いて変圧器を製造
すると、３．（ロ）項に述べたように、突合せ接合面の
加工が不充分のときは、接合部分で空げきが残り、この
部分の磁気抵抗が大きく運転中にうなりを発生、騒音発
生源となす、シかも変圧器の無負荷電流が増大する等の
問題が発生する。　この原因を除去するには、接合部の
空げきを少なくするため、巻鉄心を２４１１所で切断し
たときに得られる４個の切断面、すなわち接合面を鏡面
となるように仕上げ加工する必要がある。　ちなみ、実
際に電流容量が数百アンペアから２０数万アンペアを流
す変圧式では、巻鉄心の切断面の大きさは数百平方−以
上となり、乙の１ような大容量の変圧器の鉄心脚の広い
接合面を、鏡面となるように精度よ（仕上げることは非
常に困難で、かつまた、巻鉄心切断時に鉄心の外周に幾
何等的変形が起り、２つの広い面積を有する接合面の完
全な重ね合わせも非常に困難で、とのＷ！！に多大の労
力を必要とする。　また、接ぎ目なし巻鉄心の、鉄心脚
の、機減的切断時に受けろ残留応力による磁気材料の磁
気特性の低下も無視できず、これらの欠点が特にカット
コアの大容量巻鉄心変圧式への応用を妨げろ一因となっ
ている。

本発明は、巻鉄心として、上述のように多くの問題を有
するカットコアを用いろことなく、容易かつ低置に接ぎ
目なし巻鉄心の鉄心脚に１次側、２次側コイルを巻回す
る変圧器の製造方法を提供することを目的としている。

（ニ）間誼点を解決するための手段 本発明の実施例の一例として、１次側コイルに、通常の
銅板型１ターンコイル、２次側コイルに銅板型コの字型
コイルを用いた場合につき、図面を用いて説明する。

第１図（１）、（２）は組立手順の概略を示すもので、
第１図（１）は第２図（１）に示す厚みの荘い銅板を用
いて製作した、１次側銅板型１ターンコイルユを、たと
えば、２個の接ぎ目なし巻鉄心１，２を互にバンド（図
示せず。）で締付け、そこに形成される鉄心脚Ｉ、■に
よシ構成さ゛れる第３図（２）に示す鉄心巾ａ、鉄心厚
みｂの鉄心断面に、１次側銅板型１ターンコイル旦の引
出部４．４′が覆っている開口部５を、鉄心脚！、■に
より構成される鉄心断面中ａが押通せる程度に開口し、
押し込みながら鉄心脚にはめ込む。

かようにして、変圧器の容量その他よゆ設計された接ぎ
目なし巻鉄心の窓の高さｈの約Ｉ／りまでに、設計によ
り求められた１次側コイルの必要枚数を鉄心脚に絶縁物
Ｐを介挿しながら８Ｉ贋したときの状態を示すものであ
る。

つぎに、２次側コイルの挿入法について説明する。　す
なわち、第１図（２）は第２図（１１に示した厚みの薄
い銅板型１ターンコイルユを、必、要枚数だけ絶縁物Ｐ
を介挿しながら１１層した１次側コイルと１次側コイル
の間、または環数枚づつ積層した１次側コイルの間に絶
縁物Ｐを介挿しながら第２図（２）に示す１次側コイル
且より通常は厚いコの字型銅板型２次コイル主のコの字
型部分６の開口部８を、鉄心脚１．■により構成される
鉄心断面中ａの部分に絶縁物Ｐを介挿しながら積層した
状態を示す。　なお、２次側コイルのコの字型の部分６
の開口部８０両端に設けた２つのＬ字型等のコイル片７
，７′は、コイル引出線の役目も兼ねている。

かようにして、１次側銅板型１ターンコイル１．２次側
銅板型コの字型コイルのコの宇部分６を、接ぎ目なし巻
鉄心の鉄心ｖ３＋、ｔｌによって構成されろ鉄心中αの
部分に容易にＩａ縁動物介挿ながら１層することができ
ろ。　なお、このようにして１次側銅板型１ターンコイ
ル且および、２次側銅板型コイル旦を、接ぎ目なし巻鉄
心の鉄心脚！。

■によって構成されろ鉄心中ａの部分に挿入、積層した
ものを実際に変圧器として作動させるには１次側銅板型
１ターンコイルユにおいては、それぞれの１ターンコイ
ルが、コイル引出部４，４′で直列となるように接続す
ればよく、また２次側銅板型コの字型コイル１は、２次
側銅板型コイル旦のコの型部分６に２つのＬ字型コイル
片７，７′を取ゆ付は並列となるように接続すればよい
。

以上のことから、接ぎ目なし巻鉄心を用いて容易、低廉
かつ特性の優れた変圧器を製造することができることと
なる。　なお、第３図（１）は２個の接ぎ目なし巻鉄心
の概略を示す正面図、第３図（２）は第３図（１）の線
ｘ−ｘから得られる断面図を示すものである。

（ホ）作用 接ぎ目なし巻鉄心を用いると、鉄心にカットコアを用い
たときに問題となる接合面の仕上げ精度、及び、接合面
の重ね合わせに起因する無負荷電流の増大、並びに騒音
の発生等の［１ｍが発生せず、かつ、巻鉄心の機械的切
断時に受、けた残留応力による磁性材料の特性低下の問
題等を解消することができろ。　更に、変圧器のコイル
組立法とじてたとえば、１次側コイルの銅板型の１ター
ンコイル五の１枚当りの厚みを、接ぎ目なし巻鉄心に容
易に挿入、鉄心脚にはめ合わできる範囲に設定し、鉄心
脚に絶縁物Ｐを介挿しながら積層し、その後、２次側コ
イルのコの字型部分６を、１次側コイルの間に絶縁物Ｐ
を介挿しながら、積層し組立て、１次側コイルおよび２
次側コイルのそれぞれの引出部を、３．（ニ）項に述べ
たように電気的に接続すれば、特性の安定した大容量の
接ぎ目なし巻鉄心を用いた変圧器を、容易かつ低廉に製
造することに有効に作用する。　以上巻鉄心について述
べたが、接ぎ目なし積層板による鉄心構造のものに、上
記コイルを装着しても同様効果のあることは、勿論であ
る。

（へ）実施例 本発明に用いた１次側コイル、２次側コイルの型状の他
の実施態様につき図で示す。

第４図は、１次側コイルとして用いられろ他のコイル型
状の概略図で、コの字型銅板１０と、直線状コイル片１
１とを組合わせて１ターンとする１次側銅板型コの字型
フィルＵを示す。第５図は、２次側コイルとして用いら
れろ他のコイル形状の概略図で、通常の２次側用銅板型
１ターンコイル匡を示す。　そこでその他の実施態様と
して、２次側コイルに第５図に示す銅板型１ターンコイ
ル鳳、１次側コイルに第４図に示す銅板型コの字型コイ
ル組を組合わせた場合、および　１次側コイルに第４図
に示す１次側銅板型コの字型コイル胆、２次側コイルに
第２図（２）に示す２次側銅板型コの字型コイル主を組
合わせ、変圧器を製造する場合につき説明する。

すなオ）ち、前者においては、２次側コイルに第５図に
示す２次側銅板！Ｓ２１ターンコイル■を用い、１次側
に１次側銅板型コの字型コイル旦を用いるので、このと
きのコイル挿入法は、３．（ニ）に述べた実施例とは逆
の手順によゆ、まず、２次側の銅板型ｌターンコイル鳳
を、第１図（１）に示した鉄心脚！、ＩＩの構成する鉄
心中ａに、窓の高さｈの約１／、まで、ｗ！ｉ縁物Ｐを
介挿しながら積層する。

なお、一般に２次側コイルは、１次側コイルよ〜板厚が
厚いものが使用されるので、この場合は、鉄心脚に挿入
が容易な１枚当なの板厚の薄い銅板で同じ形状をした２
次側ｌターンコイル（図示せず）を作成し、この薄い板
厚の２次側１ターンコイルを所要の板厚になるように複
数枚重ね合わせてもよい。

つぎに、１次側銅板型コの字型コイル朋のコの字型部分
１０を先に積層した２次側銅板型１ターンコイル…の間
、まｔこは複数枚からなる２次側銅板、型ｌターンコイ
ル鳳の間に１枚づつ、まｔこはＷ、数枚Ｉａ縁物Ｐを介
挿しながら積層することにより、容易かつ低廉にコイル
を組立てることができろ。

このようにコイルを組立てた後に、１次側銅板型コの字
型部分ｌＯは直線状コイル片１１を用い、それぞれのコ
イルが直列となるように、また２次側調板型ｌターンコ
イル■は、コイル引出部１４．１４′でそれぞれのコイ
ルが並列となるように、電気的接続を行えば、接ぎ目な
し巻鉄心を用いて容易かつ低廉に変圧器を製造すること
ができる。

つぎに、もう１つの実施態様、すなわち、後者１ζつい
ては、１次側に第４図に示す１次側銅板型コの字型コイ
ルユを使用する場合で、この場合は、第１図（１）に示
す巾ａなろ鉄心脚に交互に、又は複数枚の１次側銅板型
コの字型コイル■のコの字部分ｌＯの間に２次ｍｔａ板
型コの字型コイル且のコの宇部分６を絶縁物Ｐを介挿し
ながら積層すれば、接ぎ目なし巻鉄心の窓の高さｈの間
に変圧器の１次側、２次側フィルを容易かつ低廉に積層
することができろ。しかる後、１次側銅板型コの字型コ
イルＨのコイル片１１を用い、前述と同様１次側の各コ
イルが直列に接続されるように、また、２次側銅板型コ
の字型コイル主のＬ字型コイル片７．７′を用い、２次
側の各コイルが並列に接続されように電気的に接続すれ
ば、容易かつ低廉に変圧器を製造することができろ。

（ト）発明の効果 本発明は、以上に説明したように、接ぎ目なし巻鉄心に
銅板型１次、２次コイルを絶縁物を介挿しながら積層す
ることにより、変圧器組立、製造するため、変圧器の組
立時には、特殊な機具等を必要とせず、大容量の変圧器
も容易かつ低廉に製造することができる。

結局、変圧器の鉄心として接ぎ目なし巻鉄心を使用して
いるため、従来、多く用いられているカットコアを使用
する場合に発生する問題点であった、突合せ接合面の加
工精度向上のための手段、処理が一切不要となる。

また、カットコア製造のための切断面外周の形状の幾何
学的変形、更に、切断時に発生する残留応力による鉄心
材料の磁性の低下のｒｒ４ｆ１等が発生せず、従って　
変圧器運転時に発生する騒音、無負荷電流の増大、まｔ
二は磁性特性の低下を伴わない変圧器の特性が安定した
良好な製品が得られる。

ちなみに、本発明により製造した接ぎ目なし鉄心を用い
た変圧器では、従来のカットコ１を用い製造した変圧器
と比較し、変圧器の運転時に発生した騒音は全く発生せ
ず、無負荷電流も従来の電流値の約ｌ／鵞以下に低減す
ることができ、変圧器の特性も安定して作動することが
判明した。　・よって、本発明により従来カットコアを
用いて製造するときに発生したいろいろの問題点を解決
した良好な特性を有１°ろ変圧器を、容易かつ低廉に製
造するために効果がある。

なお、本発明は、巻鉄心で説明したが、接ぎ目なし積層
鉄心の構造のものも可能で、大容量変圧器のｓ！を法に
限定されることなく、小容量、中容量の変圧器の！！法
にも有効であることは、自明の理である。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施の１例を示すもので、第１図（１）は変圧
器の鉄心脚に１次ｍａ；ｉ板型１ターンコイルを絶縁物
を介挿しなからＭＮしたところ、　第１図（２）は２次
ｍＭＦ２型コの字型コイルを１次側コイル間に絶縁物を
介挿しながら積層したところ、第２図（１）は実施例に
用いた１次側両板型ｌターンコイル形状概略図、第２図
（２）は２次側銅板型コの字型コイル形状概略図、第３
図（１）は接ぎ目なし巻鉄心を２ｇ使用したときの鉄心
の図面、第：ＪＱ（２）ｌ！第３図（１）の＄１Ｘ−Ｘ
にＪ：り得た巻鉄心の断面図、第４図は他の実施態様に
用いた１次側コイルの概略図、第５図は、他の実施態様
に用いた２次側コイルの概略図。 １．２・・・・・接ぎ目なし巻鉄心、１・・・・・１次
側銅板型１ターンコイル、４．４’　　・・・・・１次
側銅板型１ターンコイル引出部、５・・・・・１次側銅
板型ｌターンコイル開口部、６・：・・・２次側銅板型
コの字型コイルのコの宇部分、７．７′　・・・・・Ｌ
字型２次側銅板型コの字型コイル引出用コイル片、８・
・・・・２次側銅板型コの字型コイル開口部、旦・・・
・・２次側銅板型コの字型コイル、ｌＯ・・・・・１次
側銅板型コの宇部分、１１・・・・・１次側銅板型コの
字型コイルの直線状コイル片、１２・・・・・１次側銅
板型コの字型コイルの開口部、■・・・・・１次ｍＭ板
型コの字型コイル、１４．１４’　　・・・・・２次側
銅板型１ターンコイル引出部、１５・・・・・２次（至
）銅板型１タ一ンコイル開口部、■・・・・・２次側銅
板型ターンコイル１．１．ＩＩ・・・・・接ぎ目なし巻
鉄心の脚、Ｐ・・・・・絶縁物、ａ・・・・・２つの鉄
心脚の巾、ｂ・・・・・鉄心の厚み、ｈ・・・・・窓の
高さ。 （ｆ）　　　　　　　　　　　　　　（２）壕　１　図 箸′Ｌ１η 多４図　　　　　　筈５ｍ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）接ぎ目なし鉄心と、これの鉄心脚に巻回すろ１次
   側、２次側コイルとして用いる銅板型コイルを、所定の
   鉄心の窓の高さ内に絶縁物を介挿しながら積層し、組立
   てることを特徴とする変圧器の製造方法。
2. （２）変圧器の１次側コイルとして、１ターン又は、コ
   の字型銅板と直線状のコイル片等を組合せせ１ターンと
   する銅板型コイルを用いた、特許請求の範囲第１項記載
   の変圧器の製造方法。
3. （３）変圧器の２次側コイルとして、１ターン又は、コ
   の字型銅板と２つのＬ字型コイル片等を組合せ１ターン
   とする銅板型コイル用いた、特許請求の範囲第１項記載
   の変圧器の製造方法。