JPH02267905A - アモルファス金属コア装置 - Google Patents

アモルファス金属コア装置

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JPH02267905A
JPH02267905A JP2057859A JP5785990A JPH02267905A JP H02267905 A JPH02267905 A JP H02267905A JP 2057859 A JP2057859 A JP 2057859A JP 5785990 A JP5785990 A JP 5785990A JP H02267905 A JPH02267905 A JP H02267905A
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JP
Japan
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core
pressure plate
oil
porous pad
pad
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JP2057859A
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Frank H Grimes
フランク・ヘンリー・グライムズ
Terrence R Chenoweth
テランス・アール・チェナウェス
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ABB Inc Canada
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Asea Brown Boveri Inc Canada
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/24—Magnetic cores
    • H01F27/26—Fastening parts of the core together; Fastening or mounting the core on casing or support
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  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)
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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】 発明の背景 発明の分野 この発明は、一般に、電気変圧器に関するものであり、
特に、切った継目のあるアモルファス金属コアを含む変
圧器を構成する新しい、かつ改良された方法に関するも
のである。
先行技術の説明 電力会社によって使用される電気変圧器での鉄損はたと
え変圧器が非常に効率的であっても発生されたエネルギ
の大きな損失を表わす。エネルギの価値の増加に伴い、
これらの損失を低減する方法が常に探し求められている
。配電および電力変圧器の磁心にアモルファス金属を使
用することは魅力的に見える、なぜなら、等価誘導で電
気勾配アモルファス金属の鉄損は従来の方向性電気鋼の
鉄損のわずか２５％〜３５％であるからである。
しかしながら、アモルファス金属は、従来の電気鋼に比
べ高いそれらの初期コストに加え、従来の電気鋼に関連
しない多くの製造上の問題をも提起する。たとえば、ア
モルファス金属はわずか約１〜１１／２　　ミルの厚さ
で、非常に薄く、かつ特になまじの後は非常に脆い。ア
モルファス金属は非常に応力に感じやすくもある。磁心
へのどのような圧力も、またはなまじの後のその形状の
変化はその損失を増加させるだろう。製造上の問題を引
起こすアモルファス金属コアの別の特徴はそれが巻かれ
た後のコアの極度の屈曲性である。たとえば、アモルフ
ァス金属の巻かれたコアは自らの重量を支えることがで
きない。コアが巻かれる心棒が除去されるとき、もし巻
きが縦方向に維持されなければコアはそれ自身の重量か
ら潰れるであろう。
アモルファス金属コアに関連する問題はコアの製造を非
常に労働集約的に、かつ非常に費用のかかるものにして
きた。これらの問題への様々な解決が提案されてきた。
たとえば、米国特許番号第４．５９２，１３３．４，６
１５，１０６．４゜７２３．３４９．４，７６１，６３
０．４，７６６．４０７および４，７０９，４７１号を
参照。
これらの開示にもかかわらず低減された製造コストおよ
び低減された生産ラインの複雑さで、アモルファス金属
コアを製造する方法への要求が残る。
発明の概要 アモルファス金属コアを有する変圧器がフレッチング故
障を最小にし、かつより少ない労働力でよい方法で生産
されることができることがわかった。
この発明において、圧力板とコアジヨイントの表面との
間にオイル適合性多孔性パッドが導入される。パッドお
よび板はフレームによって決まった場所に固定される。
この装置および方法はコアへの流体の流れを考慮に入れ
ながら、粒状物質を効果的に閉じ込める。
この発明の目的は、改良されたアモルファスコア変圧器
を提供することである。
この発明の別の目的は、アモルファス金属コアを製造す
る経済的な方法を提供することである。
さらなる目的は、低減されたフレッチング故障のアモル
ファス金属コアを提供することである。
この発明は、例示の目的のみで示される図面に関連した
以下の詳細な説明を読むことによって、より明らかとな
るであろう。
好ましい実施例の詳細な説明 変圧器に使用するための継目のあるアモルファス金属コ
アはコアのジヨイント表面の上に置かれるオイル適合性
多孔性パッドを含む。圧力板はそれからオイル適合性多
孔性パッドと一般に密に接触して位置決めされる。フレ
ームはオイル適合性パッドと圧力板との両方をコア表面
に一般に密に接触して固定するために圧力板のまわりに
置かれる。この形状は労働コストおよび生産ラインの複
雑さを低減することによって経済的な継目のあるアモル
ファス金属コアを提供する。さらに、先行技術のコアジ
ヨイント封じ込めとコアの端縁との間のフレッチングは
コアの端縁が極端に鋭く、かつ荒いので問題となってき
た。この発明はフレッチング故障を除去する。
第１図および第２図に示されるように、この方法はコア
がハイパーシル（ｈ７ｐｅ＋５ｉｌ）のような電気鋼ジ
ャケットの外側の覆いから除去され、コアジヨイントが
ハイパーシルのような電気鋼ジャケットの外側の覆いに
よって閉じられ、かつ囲まれた後に行なわれる。
第１図は、アモルファス金属コア２の分解図を示す。図
解の目的で１個のコア２が示される。しかしながら、こ
の発明で多数のコアが使用されてもよい。コア２は炭素
鋼心棒（図示せず）の上に形成され、かつ電気鋼ジャケ
ット４に置かれてもよい。コアは２つの表面６．８およ
び３つの脚１０．１２．１４を有する。
変圧器において、どのような数のコアも使用されること
ができ、かっこの発明は図面で示される２本脚の鉄心形
変圧器に制限されることを意図されてはいない。たとえ
ば、この発明は（２つまたはそれより多い巻線を有する
）１つのコイルが２つのコアの当接した脚を取り巻く貝
形変圧器にも適用可能である。アモルファス金属コア°
は長方形である必要はないが十字形（長方形だが円形の
横断面を伴う）または円環体（長方形または円形の横断
面を伴った円形または楕円形）のような他の適合するど
んな形でも有することができる。
アモルファス金属コアは１つのコアレットまたはアモル
ファス金属の利用できる幅より大きな福の変圧器が望ま
しい多数のコアレットから成ってもよい。アモルファス
金属は名目の厚さが約１ミルでかつ幅が約１インチから
約８インチのＭＥＴＧＬＡＳ”　という商品名のもとで
Ａ１１ｉａｄ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ
によって販売される商業的に入手可能な材料である。そ
れは一般に鉄、硼素およびシリコンでできており、かつ
典型的には約８０％（重量で）の鉄、１４％の硼素およ
び４％のシリコンを含み、かつ炭素、ニッケルおよび他
の元素を含んでもよい。それは金属の薄いシートを急速
に冷却することによって準備される（追加情報のために
ここで引用により援用されている米国特許第３．８４５
，８０５号を参照）。この発明はコアが巻かれ、かつ切
られるアモルファス金属コアを含むどんなタイプの変圧
器にも適用することができるが、変圧器は好ましくは配
電油冷変圧器である、なぜならば、この発明の教示はこ
のタイプの変圧器に最もよく応用できるからである。
樹脂材料１６はコア２のコア脚１０，１２．１４の表面
６または表面６．８へ任意に与えられてもよい。樹脂コ
ートされた材料１６は変圧器コアの表面へ与えられ、製
造を容易にするために変圧器コアに強さを与え、かつア
モルファス金属片がコアから漏れるのを除く。現在好ま
しい実施例において、樹脂材料は多数の構成要素からで
きている。具体的には、そこにコーティングされた樹脂
材料を有する基板はコア脚１０．１２．１４の表面６．
８に与えられてもよい。
樹脂材料が樹脂コーティングされた基板および変圧器オ
イルと適合可能な限りどのような樹脂粘着剤が使用され
てもよい。（ペンシルバニア州、Ｍａｎｏｒ、Ｗｅｓｔ
ｉｎｇｈｏｕｓｅ　Ｅｌｃｃｔｒｉｃ　Ｃｏｒｐｏｒａ
ｔｉｏｎの商業製品の８５５３のような）熱硬化可能な
樹脂が使用されることが好ましい。現在の好ましい実施
例では、粘着剤はコアへの適用前に基板に与えられても
よい。現在好ましい基板は熱硬化可能な樹脂を染み込ま
せられたクラフト紙（Ｋ＋ａｌｔ　ｐａｐｅ「）である
。
オイル適合性多孔性パッド１８はその変圧器の環境との
適合性のために選ばれる。特にアモルファス金属破片の
流れを防ぐ一方で、変圧器の流体の出入りを考慮するた
めに好ましいパッド１８は変圧器オイルと適合し、かつ
多孔性であるべきである。さらに、オイル適合性多孔性
パッドは好ましくは弾力的で、かつ圧縮でき、かつ熱的
に安定している。フェルトまたはフオームパッドがオイ
ル適合性多孔性パッド１８として好ましい。たとえば、
ポリエステルのようなフオームパッドは月の粗いセルフ
オームでかつエラストーマであるべきである。フェルト
パッドの適当な例は洗われた毛および綿のフェルトおよ
びその他同種類のものである。
第１図および第２図を参照すると、圧力板２０はパッド
１８と一般に密に接触して置かれるべきである。圧力板
２０はコア２に圧力を与えずにコアを固定するために、
かつタンクまたは他の容器（図示せず）のようなハウジ
ングにコアおよびコアアセンブリを固定するために一般
に使用される。
圧力パッド２０はメゾナイト、ボール紙、板材、Ｗｅｓ
目Ｂｂｏｕｓｅ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｃｏｒｐｏｒａｔ
ｉｏｎの製品ＭｉｃａＩｌｌのようなラミネートおよび
その他同種類のもののようなどのような非金属の絶縁材
料でもよい。
オイル適合性多孔性パッド１８および圧力板２０はコア
の上からコアの表面を下へコイル２４へと延びる。コア
２に固定されたオイル適合性多孔性パッド１８と圧力板
２０とフレーム２２とはコアアセンブリを形成する。好
ましくは、コアアセンブリは第２図に示されるようにコ
ア２の頂部および底部の上に配設される。
フレーム２２はオイル適合性多孔性パッド１８および圧
力板２０をコアジヨイントの表面６．８と一般に密に接
触して固定するために圧力板２０の上に置かれるべきで
ある。フレーム２２はどんな締付はタイプ材料で作られ
ていてもよい。炭素鋼が特に好ましい。フレーム２２は
一般にパッド１８または板２０の表面に沿ってコア表面
を延びる。フレーム２２は圧力板２０の位置の完全な状
態を維持するためにコア表面６に重なる。フレーム２２
は好ましくはオイル適合性多孔性パッド１８および圧力
板２０をコアに締まりばめするように設計される。特に
フレームのサイズがオイル適合性多孔性パッド１８が定
められた位置に幾分圧縮されるようなものであることが
好ましい。
バンディングストラップ２６はフレーム頂部のまわりに
置かれ、螺着され、またはコア２と底枠２２のまわりの
コイル２４との間に送られ、きつく引かれ、かつ定めら
れた位置ヘクランプされる。
バンディングストラップ２６はコアアセンブリ全体を定
められた位置へ固定する。
コアの完成品の端面図を示す第２図を参照するとコア２
はコイル２４を定められた位置に有する。
オイル適合性多孔性パッド１８は閉じたジヨイント領域
のコア表面６．８に一般に密に接触する。
圧力板２０はオイル適合性多孔性パッド１８と−般に密
に接触する。フレーム２２は板２０の上に位置決めされ
る。フレーム２２はコア２の頂部の上に延び、かつ一般
に縦の位置に圧力板２０を位置決めし、または固定し、
このようにパッド１８をコア２と一般に密に接触するよ
うに固定する。
現在好ましい実施例はコア２の頂部とフレーム２２との
間のギャップを考慮する。このギャップは回路遮断器の
ような構成要素をコア２に損害を与えることなくフレー
ム２２に固定するのに備える。
毛のフェルトおよびポリエステルフオームはパッドが３
／１６’の厚さでテストのために使われ、かつユニット
は両方とも４時間トランシットテストされた。これらの
テストから損失の劣化は何も起こらなかったが、ユニッ
トが引き離されたときメツトゲラス（Ｍａｔｇｌａｓ　
）のいくらかの小さな破片がパッド中に網の目に絡ませ
られているのがわかった。
フェルトパッドもフオームパッドも圧力板に抗して摩擦
接触が起こる端縁上で何の劣化、または磨り減り磨滅を
示さず、厳しい条件のもとての粒状フィルタとしてのオ
イル適合性多孔性パッド１８、圧力板２０およびフレー
ム２２の封止効果を示した。このテストはコア封じ込め
の必要をも示した。
装置の材料を据付る見積時間は１分に満たない。
この発明の特定の実施例が図解の目的のために上に説明
されてきた一方、前掲の特許請求の範囲に説明されるよ
うなこの発明から逸脱することなく詳細の多くの変化が
なされ得るということが当業者によって理解されるであ
ろう。
【図面の簡単な説明】
第１図は、この発明の方法に従って、準備の初期段階で
アモルファス金属コアの現在好ましい実施例を示す分解
図である。 第２図は、この発明のアモルファス金属コアの現在好ま
しい実施例の端面図を示す。 図において、２はアモルファス金属コア、６および８は
コアジヨイントの表面、１０．１２および１４はコア脚
、１６は樹脂材料、１８はオイル適合性多孔性パッド、
２０は圧力板、２２はフレーム、２４はコイル、２６は
バンディングストラップである。 特許出願人　アセア・ブラウン・ボウベイリ・ＦＩＧ、
　　１ ＦＩＧ。

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）アモルファス金属コア装置であって、ジョイント
    を有する３脚アモルファス金属コアと、 アモルファス金属コアの前記ジョイントのどちらか一方
    の表面上に位置決めされたオイル適合性多孔性パッドと
    、 前記オイル適合性多孔性パッドと一般に密に接触するよ
    うに位置決めされた圧力板と、 前記オイル適合性パッド及び前記圧力板を前記アモルフ
    ァスコア表面に固定し、それによってコアアセンブリを
    形成するように位置決めされたフレーム手段とを含む、
    アモルファス金属コア装置。
  2. （２）前記装置が、前記コアアセンブリのまわりに配設
    されたバンディングストラップを含む、請求項１記載の
    装置。
  3. （３）前記オイル適合性多孔性パッドがフォームまたは
    フェルトである、請求項１記載の装置。
  4. （４）前記圧力板が非金属絶縁物質である、請求項１記
    載の装置。
  5. （５）前記オイル適合性多孔性パッドおよび前記圧力板
    がコイルへとコア表面に沿って延びる、請求項１記載の
    装置。
  6. （６）前記フレームが前記圧力板および前記オイル適合
    性多孔性パッドと締まりばめする、請求項１記載の装置
    。
  7. （７）前記コアが３つの脚上に樹脂材料でコーティング
    される、請求項１記載の装置。
  8. （８）前記オイル適合性多孔性パッドと、前記圧力板と
    、前記フレーム手段とが前記コアの頂部上に配設され、
    かつ前記圧力板および前記フレーム手段が前記コアの底
    部上に配設される、請求項１記載の装置。
  9. （９）ジョイントと、頂部と、底部とを有するなめされ
    、巻かれたアモルファスコアを有する変圧器を作る方法
    であって、 （Ａ）オイル適合性多孔性パッドをアモルファス金属コ
    アジョイントのコア表面上に置き、（Ｂ）圧力パッドを
    前記オイル適合性多孔性パッドと一般に密に接触して置
    き、 （Ｃ）コアアセンブリを形成するために前記パッドおよ
    び板を前記コアに固定するように、一般に前記圧力板の
    まわりにフレーム手段を置くことを含む、方法。
  10. （１０）前記オイル適合性多孔性パッドとしてフォーム
    またはフェルトを与えることを含む、請求項９記載の方
    法。
  11. （１１）段階（Ａ）の前に前記アモルファス金属コアの
    各脚の上にコイルを置くことを含む、請求項９記載の方
    法。
  12. （１２）バンディングストラップを前記コイルのまわり
    ではなく、前記コアアセンブリのまわりに包むことを含
    む、請求項１１記載の方法。
  13. （１３）前記コアをなました後、前記方法を行なうこと
    を含む、請求項９記載の方法。
  14. （１４）段階（Ａ）の前に、樹脂被膜および構造支え手
    段を前記コア脚に与えることを含む、請求項９記載の方
    法。
  15. （１５）前記フレーム手段を前記オイル適合性多孔性パ
    ッドおよび前記圧力板のまわりに締まりばめすることを
    含む、請求項１１記載の方法。
  16. （１６）前記オイル適合性多孔性パッドおよび前記圧力
    板を前記コア表面に沿って前記コイルへ延ばすことを含
    む、請求項９記載の方法。
  17. （１７）前記方法を前記コアの前記頂部へ行なうことと
    、圧力板を前記コアの前記底部に一般に密に接触して置
    くことと、前記圧力板を前記コアの前記底部に固定する
    ために一般に前記圧力板のまわりにフレーム手段を置く
    ことを含む、請求項９記載の方法。
  18. （１８）ジョイントを有する巻かれたアモルファス金属
    コアを有する変圧器を作る方法において、前記変圧器を
    自立するものにし、コアジョイントの表面をオイル適合
    性多孔性パッドおよび圧力板で実質的にカバーをするこ
    とと、フレーム手段で前記オイル適合性多孔性パッドお
    よび圧力板を前記コア表面に固定することとによって特
    徴づけられる、方法。
JP2057859A 1989-03-14 1990-03-08 アモルファス金属コア装置 Pending JPH02267905A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US323,460 1989-03-14
US07/323,460 US4903396A (en) 1989-03-14 1989-03-14 Method of containing an amorphous core joint

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JPH02267905A true JPH02267905A (ja) 1990-11-01

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ID=23259293

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JP2057859A Pending JPH02267905A (ja) 1989-03-14 1990-03-08 アモルファス金属コア装置

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US (1) US4903396A (ja)
EP (1) EP0387558A3 (ja)
JP (1) JPH02267905A (ja)
KR (1) KR900015192A (ja)
CN (1) CN1045889A (ja)
AU (1) AU5133890A (ja)
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