JPH02192105A - 巻鉄心型静止誘導電器 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は非晶質磁性合金薄帯からなる巻鉄心型静止誘導
電器に関する。

（従来の技術） 最近、変圧器、リアクトル等の静止誘導電器における巻
鉄心では鉄心材料として従来の方向性珪素鋼帯に替り、
非晶質磁性合金薄帯を用いることが検討されている。

この非晶質磁性合金薄帯は、合金溶湯を超急冷して製造
したもので、珪素鋼帯に比して鉄損、励磁電流が著しく
小さく優れた磁気特性を有している。その反面、非晶質
磁性合金薄帯は、製造上の理由から厚ざが３０／ｊ！／
／ｌ程度で珪素鋼帯に比して約１／１０と薄く、また幅
も同様の理由から狭い。このため、非晶質磁性合金薄帯
を巻回してなる巻鉄心は剛性が小さいという問題がある
。従って非晶質磁性合金薄帯からなる巻鉄心を用いた静
止誘導電器、例えば変圧器を製造する場合に巻線を巻鉄
心に装着して組立てる工程の作業性を良くするために、
巻鉄心を補強して、その剛性を高める構造とすることが
必要である。

非晶質磁性合金薄帯を用いる巻鉄心構造としては、一般
に矩形状のジヨイント部を有しないノーカット巻鉄心が
多く採用されている。しかし、ノーカット巻鉄心では巻
鉄心の脚部に巻線を直巻しなければならず、巻線作業が
悪くなるのみでなく、巻線絶縁筒内に占める鉄心占有率
をよくするために、鉄心断面を円形に近づける段付鉄心
にする必要がある。このような多段構成の巻鉄心の製造
は、その製造工程が複雑となり、工作性が悪くなるとい
う欠点があった。また、巻線作業時のシリンダー駆動用
ギアーが必要なため、鉄心窓高さ寸法を大きくとらなけ
ればならず、機器の大型化１重量増等の欠点があった。

そこで、鉄心の１巻回毎に１箇所のジヨイント部を有す
るジヨイント方式が提案されている。

非晶質磁性合金薄帯を用いる巻鉄心は鉄心の上下方向く
矩形巻鉄心では、上下からの薄帯巻厚方向）に圧縮力が
加わると、曲げ剛性も小さいため、鉄損特性が悪化する
。このため鉄心の上下方向に圧縮力を加えない構造を採
用する必要がある。

従来、非晶質磁性合金薄帯からなる巻鉄心のクランプ構
造としては第７図〜第１０図に示すように、巻線３が配
置された矩形状の巻鉄心２の上部継鉄部及び下部継鉄部
を外部から■形をなす上部クランプ５と下部クランプ４
で覆っている。そして、下部クランプ４に取り付けられ
たナツト８にスタッド６の一端をねじ込み、他端を上部
クランプ５に通し、座金７を介してナツト８で締付ける
ことにより下部クランプ４と上部クランプ５とで巻鉄心
２を支持固定している。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような巻鉄心の支持構造には次の（
１）〜（３）に示すような欠点がある。

（１）下部クランプ４と上部クランプ５は巻鉄心２の幅
方向全体にわたって一体に形成する構成であり、クラン
プ４，５により、巻鉄心２の幅方向に締付力が加わらず
、下部クランプ４と上部クランプ５はスタッド６とナツ
ト８により上下方向すなわち巻鉄心２の継鉄部を上下か
ら締付けることにより、鉄心脚部及び鉄心コーナ部に圧
縮力が加わることになる。非晶質磁性合金薄帯１は圧縮
力による歪感受性が方向性珪素鋼板に比し大きい性質を
有しているため、鉄心上下方向からの力が加わると鉄損
特性が悪化する。第１０図は巻鉄心に加わる上下からの
締付力と鉄損（Ｗ／Ｋｇ）の関係を実験により求めた線
図である。この線区によれば、鉄心に加わる上下方向か
らの圧縮力（曲げ応力）が増大すると鉄損が大きく悪化
することがわかる。

（２）非晶質磁性合金薄帯は超急冷法による製造上の理
由から板幅寸法が狭く、小容量の鉄心でない限り、１個
の薄帯の幅寸法で巻鉄心の幅寸法を確保できない場合が
多く、非晶質磁性合金薄帯を巻回した巻鉄心を複数個組
合せて構成している。第９図はラップジヨイント巻鉄心
を鉄心幅方向に２個（２ａ、　２ｂ）並べた構成を示す
。この鉄心を第７図、第８図に示した鉄心支持構造によ
って支持すると、下部クランプ４および上部クランプ５
は巻鉄心２の両側面を覆う部分が一体成形され、巻鉄心
に幅方向の締付力を与えないので、組み合わされた巻鉄
心２を幅方向から締付固定することはできない。このた
め、変圧器の輸送中に生じる機械振動や地震等の外力が
加わると、巻鉄心２が幅方向にわずかではあるが動くた
め巻鉄心２の磁気特性の悪化や、鉄心端面の一部が破損
する恐れがある。特に、非晶質磁性合金薄帯は歪取焼鈍
を行うと脆くなる性質があるため破損し易く、破損する
と巻鉄心の品質を低下させることになる。ざらに、非晶
質磁性合金薄帯１は方向性珪素鋼帯に比し約１／１０と
薄いため巻鉄心２の剛性が低く、前記の機械的外力が加
わると鉄心が変形しやすい。特に第７図において水平方
向の外力が働いた場合鉄心脚に曲げ応力が加わり、磁気
特性が悪化する。

（３）巻線３の外側で上部クランプ５と下部クラン１４
間をスタッド６で締付ける構造であるため床面積が大き
くなる。

本発明は前記欠点を解決するためになされたちので、そ
の目的は、非晶質磁性合金薄帯の磁気特性および品質を
低下させることなく、良好に巻鉄心の剛性を高めた巻鉄
心型静止誘導電器を提供するものである。

［発明の構成〕 （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明は非晶質磁性合金薄
帯を巻回してなる矩形状の巻鉄心に巻線を装着した巻鉄
心型静止誘導電器において、１字状に折り曲げた一対の
側面部当板を前記巻鉄心の両脚外部のコーナ部にそれぞ
れ配設するとともに一対のクランプを前記巻鉄心の上下
部にそれぞれ配設してこの上下部クランプにより前記側
面部当板を介して巻鉄心の幅方向に締付けるように構成
したことを特徴とするものである。

（作　用） 本発明の巻鉄心型静止誘導電器によると、巻鉄心の締付
力を巻鉄心の上下方向には加えず、幅方向に加えて巻鉄
心を支持固定するので、励ｒａｗ動や機械振動による巻
鉄心幅方向のずれはなく、巻鉄心を傷つけたり、磁気特
性を悪化させることはない。また側面部当板をＬ形状に
しているため、当板自身の剛性力が高く、それを介して
下部クランプおよび上部クランプで巻鉄心を締付は固定
し一体化構成としているため、変圧器全体の剛性力も向
上し輸送時の振動や地震等に対しても十分な強度を有す
る。さらに、前記側面部当板はＬ形状にしているため比
較的板厚を薄くでき、巻鉄心と巻線の絶縁筒内の小さな
スペースに入れることが可能となり、機器の小形化、軽
量化を図ることができる。

（実施例） 本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例の正面図、第２図および第３
図はそれぞれ第１図の右側面図および平面図でおる。こ
れらの図において、非晶質磁性合金薄帯１を巻回し、矩
形状に成形した巻鉄心２ａ。

２ｂを幅方向に２個並べて組合せて巻鉄心２を構成し、
この巻鉄心２の両脚に巻線３が装着されている。ここで
、巻鉄心２ａ、２ｂは側面部当板１０ａ。

１０ｂおよび上下部のクランプ９，１１で締付固定され
ている。側面部当板１０ａ、１０ｂは第５図（ａ）、（
ｂ）および（Ｃ）に示すように、１字状に折り曲げた非
磁性板（例えばステンレス）で構成されており、下端部
にはボス１６を、上端部には穴１７がそれぞれ設けであ
る。このボス１６および穴１７は鉄心幅方向に接する面
側に設ける。側面部当板１０ａ、　１０ｂのＸ寸法は特
に制限はないが、Ｙ寸法は締付ける鉄心幅の１／２より
小さい値に設定する（１０〜２０．）。

一方、上部クランプ１１は第６図（ａ）および（ｂ）に
示すように１字状に折り曲げられた鋼板からなり、両端
部に側面部当板１０ａ、１０ｂの穴に嵌合するボス１８
．１８が設けである。また、下部クランプ９は断面口字
状の鋼板からなり、両端部に側面部当板　１０ａ、１０
ｂのボス１６．１６が嵌合する穴（図示せず）が設けで
ある。そして、各一対の側面部当板１０ａ、１０ｂを第
４図に示すように、巻鉄心２ａ、２ｂの両脚外部のコー
ナ部にそれぞれ配設されるように巻線３の絶縁筒内に下
側から差し込み、その後各一対の側面部当板ｉｏａ、　
ｉｏｂの下端部を外側から挟むように一対の下部クラン
プ９を配設して側面部当板１０ａ、１０ｂのボス１６と
下部クランプ９に設けた穴を嵌め合わせる。次いでスタ
ッド１５とナツト８で下部クランプ９間を締付け、下部
クロスバ−１２とベース１３を取付ける。

一方、一対の上部クランプ１１は側面部当板１０ａ。

１０ｂの下端部を外側から挟むように配設してその端部
に設けたボス１６を側面部当板１０ａ、１０ｂの穴に嵌
め込む。そしてスタッド１５とナツト８で上部クランプ
１１間を締付け、上部クロスパー１４でさらに上部クラ
ンプ１１間を一体化する。

なお、上記当板１０ａ、１０ｂには下端部にボス１６を
設けているが、上端部のみに設けてもよく、また両端部
に穴を設けてもよい。すなわち、鉄心脚幅方向と巻線絶
縁筒短辺間のスペースを小さくしてもそのスペースを利
用して側面部当板１０ａ、１０ｂを巻線絶縁筒内側に挿
入することが可能となるようにすればよい。

このように、本実施例によれば、鉄心幅方向に締付力を
加え、巻鉄心２ａ、２ｂの上下方向に力を加えない構造
としているため、非晶質磁性合金薄帯１の有する優れた
磁気特性く鉄損、励磁容量）を保つことができる。側面
部当板１０ａ、１０ｂと上下部クランプ９，１１６よび
上下部クロスパー１２．１４が一体連結され、しかも側
面部当板１０ａ、１０ｂがし形状に形成されて剛性が高
くなっているため、機器としての前後、左右方向の剛性
が高く、外力による振動や衝撃に対しても巻鉄心２ａ、
２ｂに加ねる応力は小さくなる。従って、巻鉄心２ａ、
２ｂの磁気特性への影響は少なく安定した品質が保障さ
れる。また上下部クランプ９，１１の連結を巻線絶縁筒
内に配設する側面部当板１０ａ、　１０ｂで行なうため
、小形化が図れる等、幾多の利点を有している。

なお、本実施例では巻鉄心を２個組合せているが１個又
は３個以上の場合にも適用可能であることは勿論である
。

［発明の効果コ 以上説明したように、本発明の巻鉄心型静止誘導電器に
よれば、励磁振動や機械振動による巻鉄心幅方向のずれ
はなく、巻鉄心を傷つけたり、磁気特性を悪化させるこ
とはない。また側面部当板をＬ形状にしているため、当
板自身の剛性力が高く、それを介して下部クランプおよ
び上部クランプで巻鉄心を締付は固定し一体化構成とし
ているため、変圧器全体の剛性力も向上し輸送時の撮動
や地震等に対しても十分な強度を有する。さらに、前記
側面部当板はＬ形状にしているため比較的板厚を薄くで
き、巻鉄心と巻線の絶縁筒内の小さなスペースに入れる
ことが可能となり、機器の小形化、軽量化を図ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の正面図、第２図および第３
図は第１図の右側面図および平面図、第４図は第１図の
変圧器のＩＶ　−ＩＶ線断面図、第５図（ａ）、（１）
）および（Ｃ）は本発明で用いる側面部当板の側面図、
平面図および正面図、第６図（ａ）および（ｂ）は本発
明で用いる上部クランプの正面図および側面図、第７図
および第８図は従来の巻鉄心型変圧器の正面図および側
面図、第９図は従来の巻鉄心を２個並べた斜視図、第１
０図は非晶質磁性薄帯巻鉄心における鉄心締付力と鉄損
の関係を示す線図である。 １・・・非晶質磁性合金薄帯 ２ａ、　２　ｂ・・・巻鉄心 ３・・・巻線 ８・・・ナツト ９・・・下部クランプ １０ａ、１０ｂ・・・側面部当板 １１・・・上部クランプ １２・・・下部クロスパー １３・・・ベース １４・・・上部クロスパー １５・・・スタッド １６・・・ボス （８７３３）代理人　弁理士　猪　股　祥　晃（ばか　
１名）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）非晶質磁性合金薄帯を巻回してなる矩形状の巻鉄
   心に巻線を装着した巻鉄心型静止誘導電器において、Ｌ
   字状に折り曲げた一対の側面部当板を前記巻鉄心の両脚
   外部のコーナ部にそれぞれ配設するとともに一対のクラ
   ンプを前記巻鉄心の上下部にそれぞれ配設してこの上下
   部クランプにより前記側面部当板を介して巻鉄心の幅方
   向に締付けるように構成したことを特徴とする巻鉄心型
   静止誘導電器。