JPH028443B2 - - Google Patents

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JPH028443B2
JPH028443B2 JP59079137A JP7913784A JPH028443B2 JP H028443 B2 JPH028443 B2 JP H028443B2 JP 59079137 A JP59079137 A JP 59079137A JP 7913784 A JP7913784 A JP 7913784A JP H028443 B2 JPH028443 B2 JP H028443B2
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JP
Japan
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core
yoke
iron
iron core
coil
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Expired
Application number
JP59079137A
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English (en)
Other versions
JPS60223104A (ja
Inventor
Akira Nabeshima
Katsuji Yago
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chubu Electric Power Co Inc
Original Assignee
Chubu Electric Power Co Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Chubu Electric Power Co Inc filed Critical Chubu Electric Power Co Inc
Priority to JP59079137A priority Critical patent/JPS60223104A/ja
Publication of JPS60223104A publication Critical patent/JPS60223104A/ja
Publication of JPH028443B2 publication Critical patent/JPH028443B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/24Magnetic cores
    • H01F27/25Magnetic cores made from strips or ribbons
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/0206Manufacturing of magnetic cores by mechanical means
    • H01F41/0213Manufacturing of magnetic circuits made from strip(s) or ribbon(s)
    • H01F41/0226Manufacturing of magnetic circuits made from strip(s) or ribbon(s) from amorphous ribbons

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は非晶質磁性薄帯を巻回して構成した変
圧器の鉄心構造に関する。
周知のように、変圧器における鉄心材料の低損
失技術の進歩は著しいものがあり、このなかでも
アモルフアスと称する非晶質の磁性材料が、今日
新しい低損失材料として注目を集めている。この
非晶質の磁性材料はその製造過程が珪素鋼帯とな
なり、金属を液状の状態から高速冷却させてつく
られ、前記高速冷却時に原子配列の乱れた非晶質
状態を得るようにした点が大きな特徴で、磁気特
性は従来の珪素鋼帯に比べ非常に優れている。し
かし、前記非晶質の磁性材料(以下非晶質磁性薄
帯という)はその製法上板厚を余り厚くすること
ができず、珪素鋼帯の1/10以下で20乃至30μm程
度と非常に薄く、その上、弾力性に富んでいるた
め、非晶質磁性薄帯を用いて変圧器の鉄心を製作
するには種々の困難が伴う。例えば、前記非晶質
磁性薄帯を円形に巻回してからこれを第2図に示
すように、矩形成形用の芯金1と成形板2を用い
て矩形状に成形加工し、このあと矩形成形された
鉄心3を磁場焼鈍してから鉄心3の脚鉄部aに図
示しない補強板を取付けたり、絶縁性のテープを
巻回する等して、前記脚鉄部aを直線状に保持さ
せて鉄心3にコイル4を巻装したり、あるいは、
第1図に示すように、非晶質磁性薄帯5を巻芯6
に芯金1を介して巻回して矩形状の鉄心3を形成
し、この鉄心3を前記同様、第2図に示す如く、
矩形芯金1および成形板2を用いて矩形状態に保
持させて磁場焼鈍を行い、次に鉄心の脚鉄部aを
補強材により補強してコイル4を巻装していた。
然るに、非晶質磁性薄帯を円形又は矩形状に巻回
してから、これら巻回された鉄心を矩形状の芯金
1と成形板2とを用いて鉄心3を矩形状に成形保
持させる場合、前記鉄心3はそれぞれ成形板2に
よつて、鉄心3の中心方向、即ち、鉄心3の脚鉄
部aおよび継鉄部bを圧縮する方向に押圧するた
め、鉄心3にはその成形時大きな圧縮力が加わ
る。ところで、非晶質磁性薄帯は、その薄帯に前
記のような圧縮力がかかると損失は増加し、逆
に、適当な大きさの引張力をかければ損失が減少
するということが明らかになつてきた。このこと
は第4図の特性図に示す如く、非晶質磁性薄帯に
おいては特に顕著である。又、非晶質磁性薄帯巻
回した鉄心3にコイル4を巻装する場合、鉄心3
の脚鉄部aは図示しない補強板等によつて直線状
に保持されているが、継鉄部bには何等の対策も
施されていない。このため、非晶質磁性薄帯は前
記の如く、板厚が非常に薄く、しかも、剛性に乏
しいので、巻線時、前記継鉄部bの内側部分が鉄
心3の窓内に垂れてコイル4との間隙Sが小さく
なつて巻線作業に支障をきたすことが多いため、
鉄心3はその窓内寸法を大きくして製作する必要
があつた。
本発明は前記の問題点を解消し、非晶質磁性薄
帯を巻回してつくられる鉄心に張力を付与して、
鉄心の特性を向上させると共に、鉄心およびコイ
ルの生産性を向上させるようにした変圧器の鉄心
構造を提供するもので、以下本発明を第5図乃至
第8図においてノーカツトの巻鉄心に実施した例
により説明する。
最初に、非晶質磁性薄帯5を円形に所要回数巻
回して円形鉄心を形成し、この円形鉄心の外側を
上下方向から成形板2を介してプレス等により前
記円形鉄心を矩形状に押圧しながらこの円形鉄心
の内側に2つ割となつた芯金1を挿入して、前記
円形鉄心を第5図に示すように、継鉄部bが弧状
となるよう脚鉄部bのみを押圧してほぼ矩形状の
巻鉄心11をつくる。この際、巻鉄心11は固定
ボルト12により成形板2,2を連結固定するこ
とにより、ほぼ矩形状に保持されている。次に、
巻鉄心11の脚鉄部aに、芯金1と成形板2とを
備えた状態で励磁コイル13を所要回数巻回す
る。つづいて、窒素又はアルゴン等の零囲気ガス
を充満させた焼鈍炉に励磁コイル13を巻回した
巻鉄心11を入れて、前記励磁コイル13に通電
を行いながら巻鉄心11を所定の温度範囲で磁場
焼鈍を行う。焼鈍後、巻鉄心11を冷却させて焼
鈍炉から取り出し、励磁コイル13、成形板2、
芯金1を巻鉄心11の脚鉄部aに図示しない補強
板を取付けたり、あるいはテープを巻回する等し
て、脚鉄部aが形崩れしないよう直線状に固定保
持する。このため、巻鉄心11はその脚鉄部aが
直線状に、継鉄部bはその内側面が垂れ下がるこ
となく外側に向けて弧状に形成されることとな
る。次に、前記巻鉄心11にコイル4を巻装する
場合は、例えば、第7図に示すように、2分割し
た巻枠14を巻鉄心11の一方の脚部aに被せ、
この巻枠14の両端には複数個に分割可能な駆動
歯車15が所要の空間を保つて嵌合され、この駆
動歯車15と巻枠14外周面との間の空間に、前
記駆動歯車15の両側から金具16を嵌め込み、
これら金具16をねじ17により締付けると、金
具16は、その上辺に設けた傾斜が駆動歯車15
の内側に設けた斜面に沿つて互に相対する方向に
移動し、巻枠14を中心に向つて押えつけるよう
な状態で、駆動歯車15と巻枠14とを強く固定
する。この状態で、駆動歯車15を電動機と駆動
結合された図示しない歯車と噛合させ、前記駆動
歯車15を駆動させることにより巻枠14を回転
させて、この巻枠14にコイル4を巻装する。コ
イル4の巻回後、金具16、駆動歯車15は、こ
れらを止着しているねじを外すことにより容易に
巻鉄心11から取外すことができる。尚、コイル
4の巻回に当つては、巻鉄心11の継鉄部bがそ
れぞれ外側に向けて湾曲させてあるので、継鉄部
bの内側が垂れて巻線作業に支障をきたすことは
ない。前記のようにして巻鉄心11のもう一方の
脚鉄部aにもコイル4を設けたあと、巻鉄心11
の継鉄部b内側面と、コイル4の軸向向両端面と
の間に、第8図Aに示す半月形のスペーサ18
を、その弧状部を継鉄bの内側面に合致させた状
態で遊合し、つづいて、前記スペーサ18の平坦
面とコイル4端面との隙間に、第8図Bに示す一
対の板状となつたクサビ19を圧入する。前記ク
サビ19の圧入により巻鉄心11の弧状となつた
継鉄部bには、第6図に示す矢印方向にスペーサ
18を介して張力がかかることとなる。尚、前記
クサビ19の圧入は張力を付与する手段であるほ
かに、コイル4を固定するという効果もある。
又、前記スペーサ18およびクサビ19は、耐油
性および機械的強度に優れた合成樹脂等の絶縁材
料によつて半月状並びに楔状に加工されている。
尚、本発明はノーカツトの巻鉄心に実施した例
について説明したが、本発明はこれに限定するこ
となく、例えば、非晶質磁性薄帯を所要回数巻回
して継鉄部を弧状とした巻鉄心をつくり、この巻
鉄心の脚鉄部の切断場所を樹脂で固定してから巻
鉄心を切断し、このあと、コイルを各々の脚鉄部
に挿入して切断個所を樹脂により接着固定し、金
属テープとか絶縁テープ等を鉄心の外周に巻回し
てから、コイルと鉄心の継鉄部との間に前記同
様、スペーサおよびクサビを挿入して鉄心の継鉄
部に張力を与えるようにしても本発明は成立する
ものである。
以上説明したように、本発明は非晶質磁性薄帯
を所定形状に巻回して成形した鉄心を、脚鉄部分
は弧状となしてほぼ矩形状に成形し、この鉄心の
脚鉄部にコイルを巻装してから、前記コイルの端
面と弧状に形成された継鉄部との間に半月状のス
ペーサとクサビを圧入せしめて、前記鉄心の継鉄
部に張力を付与させるようにしたもので、従来の
ように非晶質磁性薄帯を巻回した鉄心を、矩形芯
金と成形板とを用いて脚鉄部および継鉄部を外側
から強制的に押圧して矩形状に成形加工していた
場合の如く、鉄心自体にその成形加工時不要な歪
を与えて損失を増大させるようにしたものと異な
り、本発明は鉄心の脚鉄部分のみを押圧し継鉄部
は弧状のままにして鉄心をほぼ矩形状に成形する
ようにしたので、鉄心の成形時は、鉄心にほとん
ど歪が与えられないか、あるいは非常に少ないの
で、損失の増加はほとんど無視でき、変圧器鉄心
の成形時における磁気特性の低下を回避すること
ができる。又、変圧器鉄心の継鉄部は弧状に形成
されているので、この鉄心の脚鉄部にコイルを巻
装してから、このコイルの端面と前記弧状となつ
た継鉄との間に、継鉄部の弧状面と合致させた弧
状部を形成したスペーサを、クサビと共に圧入し
て挿着することにより、鉄心の弧状となした継鉄
部に張力を付与することが可能となるため、非晶
質磁性材料の特性を損うことなく有効にいかすこ
とができる。特に、継鉄部は全体的に弧状に形成
されているので、スペーサの圧入により継鉄部は
部分的でなく全体的に張力が与えられると共に、
この継鉄部に張力が与えられることによつて、鉄
心の成形時、脚鉄部内に生じる非晶質磁性薄帯の
たわみ部分が大部分直線状に修正することが可能
となり、それだけ張力のかかる鉄心部分を増すこ
とができるため、非晶質磁性材料を使用した鉄心
の低損失化を更にはかることができる。更に、ス
ペーサとクサビは鉄心の継鉄部に張力を付与する
他に、巻線を特別なコイル押え部材を用いること
なく固定することができる利点もある。
【図面の簡単な説明】
第1図は非晶質磁性薄帯を用いて変圧器鉄心の
巻回状態を示す概略図、第2図は従来の成形方法
を示す変圧器鉄心の概略平面図、第3図は巻線を
施した従来の変圧器鉄心を示す正面図、第4図は
非晶質磁性薄帯の損失特性図、第5図は本発明の
変圧器鉄心の成形状態を示す概略平面図、第6図
は本発明による変圧器鉄心の使用状態を概略図に
示す一部切欠正面図、第7図は本発明の鉄心に巻
線を施す場合の一実施例を示す斜視図、第8図A
はスペーサの斜視図、第8図Bはクサビの斜視図
である。 1……芯金、2……成形板、4……コイル、1
1……巻鉄心、18……スペーサ、19……クサ
ビ、a……脚鉄部、b……継鉄部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 非晶質磁性薄帯を所定形状に巻回して形成し
    た鉄心を、脚鉄に相当する部分は直線状に、継鉄
    に相当する部分は弧状となしてほぼ矩形状に成形
    し、前記鉄心の脚鉄部にはコイルを巻装して、こ
    のコイルの軸方向の端部と鉄心の継鉄部内側面と
    の間に、絶縁材料からなる半月状のスペーサを継
    鉄部の弧状面と合致させて遊合し、更に、前記ス
    ペーサとコイル端面との隙間にクサビを圧入し
    て、鉄心の継鉄部に張力を付与せしめるようにし
    たことを特徴とする変圧器の鉄心構造。
JP59079137A 1984-04-19 1984-04-19 変圧器の鉄心構造 Granted JPS60223104A (ja)

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JPS60223104A JPS60223104A (ja) 1985-11-07
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JP7220072B2 (ja) * 2018-12-25 2023-02-09 株式会社日立製作所 静止誘導電器用鉄心

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JPS60223104A (ja) 1985-11-07

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