JPH04318909A - 変圧器の巻線製造装置 - Google Patents
変圧器の巻線製造装置Info
- Publication number
- JPH04318909A JPH04318909A JP11071891A JP11071891A JPH04318909A JP H04318909 A JPH04318909 A JP H04318909A JP 11071891 A JP11071891 A JP 11071891A JP 11071891 A JP11071891 A JP 11071891A JP H04318909 A JPH04318909 A JP H04318909A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- winding
- sheet
- coil material
- outer diameter
- conductive coil
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- Pending
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は主に高電圧用の変圧器の
シート状巻線の製造装置に係わり、特にシート状巻線の
外径寸法を指定値に制御し得る変圧器の巻線製造装置に
関する。
シート状巻線の製造装置に係わり、特にシート状巻線の
外径寸法を指定値に制御し得る変圧器の巻線製造装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】一般にシート状巻線を用いる変圧器の巻
線外径は、そのシート材の厚みの寸法のバラツキに大き
く依存する。
線外径は、そのシート材の厚みの寸法のバラツキに大き
く依存する。
【０００３】従来は、シート材の厚みのバラツキの厚い
側の値より巻線外径を決定し、外径が不足する分を絶縁
シート材を人的に余分に巻き込むことにより補ってきた
。
側の値より巻線外径を決定し、外径が不足する分を絶縁
シート材を人的に余分に巻き込むことにより補ってきた
。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、シート
状巻線を用いる変圧器の巻線外形を所望の外径寸法に逐
一連続的に制御し得るように構成されたものは、まだ提
案も実現されていない。このように数千ターンに達する
巻線を全ターンにわたって連続的にその外径を指定寸法
に制御し得ることは、変圧器本来の効率をも向上させ、
省人化とも相まって広く利用される可能性が高い。
状巻線を用いる変圧器の巻線外形を所望の外径寸法に逐
一連続的に制御し得るように構成されたものは、まだ提
案も実現されていない。このように数千ターンに達する
巻線を全ターンにわたって連続的にその外径を指定寸法
に制御し得ることは、変圧器本来の効率をも向上させ、
省人化とも相まって広く利用される可能性が高い。
【０００５】本来、変圧器の巻線の一部が、線材からシ
ート材に変更されるようになった大きな理由は、巻線従
事者の職人的な技術に頼らざるを得ない線材の巻線から
熟練度の低い従事者でも用意に巻線作業を可能にし得る
ためである。
ート材に変更されるようになった大きな理由は、巻線従
事者の職人的な技術に頼らざるを得ない線材の巻線から
熟練度の低い従事者でも用意に巻線作業を可能にし得る
ためである。
【０００６】この様な構成の場合に予想される問題の１
つに数千ターンに達する巻線のシート材の厚みのバラツ
キによる合算公差と仕上外径の許容公差とのアンバラン
スがある。シート材の厚みの公差はメーカ保証値として
±１０％程度であるが実際は３σで±数％以内に収まっ
ている場合がほとんどである。変圧器の巻線外径許容公
差はその高電圧機器の性能上、＋０％，−１〜２％程度
で指定される場合が多い。従って、後者の公差が圧倒的
に厳しく、変圧器の巻線製造上種々の不都合が生ずるこ
とは明らかである。
つに数千ターンに達する巻線のシート材の厚みのバラツ
キによる合算公差と仕上外径の許容公差とのアンバラン
スがある。シート材の厚みの公差はメーカ保証値として
±１０％程度であるが実際は３σで±数％以内に収まっ
ている場合がほとんどである。変圧器の巻線外径許容公
差はその高電圧機器の性能上、＋０％，−１〜２％程度
で指定される場合が多い。従って、後者の公差が圧倒的
に厳しく、変圧器の巻線製造上種々の不都合が生ずるこ
とは明らかである。
【０００７】そこで本発明の目的は、公差のアンバラン
スを人的手段に頼らず、しかもリアルタイムで逐一連続
的に巻線の外径寸法が確実に制御でき、変圧器の効率向
上が可能な変圧器の巻線製造装置を提供することにある
。
スを人的手段に頼らず、しかもリアルタイムで逐一連続
的に巻線の外径寸法が確実に制御でき、変圧器の効率向
上が可能な変圧器の巻線製造装置を提供することにある
。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明による変圧器の巻
線製造装置は導電物であるシート状導電コイル材とその
シート状導電コイル材を保持するアンコイラ装置と絶縁
物であるシート状絶縁コイル材とそのシート状絶縁コイ
ル材を保持するアンコイラ装置とこれらシート状導電コ
イル材とシート状絶縁コイル材を重ね合わせて巻き取り
、巻線を形成するリコイラ装置とこの巻線の巻取り外径
を測定する巻線外径測定器と前記アンコイラ装置とリコ
イラ装置間での巻線の巻取り時の引張り力を測定するテ
ンション装置と巻線の巻取り外径をあらかじめ入力され
ている基準値に制御し得る様に設けられた巻線制御装置
と前記巻線外径測定器から得られる実測値とあらかじめ
入力されている基準値との誤差を前記シート状導電コイ
ル材およびシート状絶縁コイル材のテンション装置から
得られる引張り力を制御対象とし、引張り力を横歪量に
換算して比較することにより実測値と基準値を一致する
様に巻線制御装置を制御する手段とからなる。
線製造装置は導電物であるシート状導電コイル材とその
シート状導電コイル材を保持するアンコイラ装置と絶縁
物であるシート状絶縁コイル材とそのシート状絶縁コイ
ル材を保持するアンコイラ装置とこれらシート状導電コ
イル材とシート状絶縁コイル材を重ね合わせて巻き取り
、巻線を形成するリコイラ装置とこの巻線の巻取り外径
を測定する巻線外径測定器と前記アンコイラ装置とリコ
イラ装置間での巻線の巻取り時の引張り力を測定するテ
ンション装置と巻線の巻取り外径をあらかじめ入力され
ている基準値に制御し得る様に設けられた巻線制御装置
と前記巻線外径測定器から得られる実測値とあらかじめ
入力されている基準値との誤差を前記シート状導電コイ
ル材およびシート状絶縁コイル材のテンション装置から
得られる引張り力を制御対象とし、引張り力を横歪量に
換算して比較することにより実測値と基準値を一致する
様に巻線制御装置を制御する手段とからなる。
【０００９】
【作用】アンコイラ装置のシート状コイル材保持用拡縮
軸の径を巻取り側のリコイラの拡縮軸より充分小さくし
、リコイラ拡縮軸上にシート状コイル材によるジグザグ
ばねを構成し、このコイル材に掛かる引張り力に比例し
てジグザグばねの高さを制御することにより、シート巻
線の外径を指定公差内に収めることが期待できる。
軸の径を巻取り側のリコイラの拡縮軸より充分小さくし
、リコイラ拡縮軸上にシート状コイル材によるジグザグ
ばねを構成し、このコイル材に掛かる引張り力に比例し
てジグザグばねの高さを制御することにより、シート巻
線の外径を指定公差内に収めることが期待できる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。図１において機械部分のハード構成
を説明する。１は導電物であるシート状導電コイル材で
あり、このシート状導電コイル材１をアンコイラ装置２
が保持し、このアンコイラ装置２によりシート状導電コ
イル材１が解きほどかれテンション装置９によりその引
張り力が測定される。一方３ａ，３ｂは絶縁物であるシ
ート状絶縁コイル材であり、このシート状導電コイル材
３ａ，３ｂをアンコイラ装置４ａ，４ｂが保持し、この
アンコイラ装置４ａ，４ｂによりシート状絶縁コイル材
３ａ，３ｂが解きほどかれテンション装置１０ａ，１０
ｂによりその引張り力が測定される。その後各々のシー
ト材はディフレクタロール１１ａ，１１ｂを通りリコイ
ラ装置６に保持された巻線５に巻き取られその巻き取り
外形を巻取外形測定器７で常時測定されるようになって
いる。
しながら説明する。図１において機械部分のハード構成
を説明する。１は導電物であるシート状導電コイル材で
あり、このシート状導電コイル材１をアンコイラ装置２
が保持し、このアンコイラ装置２によりシート状導電コ
イル材１が解きほどかれテンション装置９によりその引
張り力が測定される。一方３ａ，３ｂは絶縁物であるシ
ート状絶縁コイル材であり、このシート状導電コイル材
３ａ，３ｂをアンコイラ装置４ａ，４ｂが保持し、この
アンコイラ装置４ａ，４ｂによりシート状絶縁コイル材
３ａ，３ｂが解きほどかれテンション装置１０ａ，１０
ｂによりその引張り力が測定される。その後各々のシー
ト材はディフレクタロール１１ａ，１１ｂを通りリコイ
ラ装置６に保持された巻線５に巻き取られその巻き取り
外形を巻取外形測定器７で常時測定されるようになって
いる。
【００１１】次に図２により、制御の構成を説明する。
巻取開始時、リコイラ装置６は巻線制御装置のコントロ
ーラにより一定回転数Ｎが指定され、また目標にテンシ
ョン装置９，１０ａ，１０ｂからのフィードバック量Ｔ
１ ，Ｔ２，Ｔ３ により、アンコイラ装置２，４ａ，
４ｂの各ブレーキ装置への制御量ＴＢ１，ＴＢ２，ＴＢ
３が指定される。
ーラにより一定回転数Ｎが指定され、また目標にテンシ
ョン装置９，１０ａ，１０ｂからのフィードバック量Ｔ
１ ，Ｔ２，Ｔ３ により、アンコイラ装置２，４ａ，
４ｂの各ブレーキ装置への制御量ＴＢ１，ＴＢ２，ＴＢ
３が指定される。
【００１２】巻取が進むにつれ、巻線５の外径寸法が巻
取外形測定器７により逐一巻線外径Ｄが巻線制御装置に
フィードバックされ、その指定外径Ｄ０ との比較を行
う。その結果、偏差ΔＤが生じた場合、巻線制御装置の
コントローラに情報としてフィードバックされ、その値
による新しい引張り力Ｔ１ ´，Ｔ２ ´，Ｔ３ ´が
指定され、その値に一致させるようアンコイラ装置２，
４ａ，４ｂの各ブレーキ装置に新しいトルク指令値がＴ
Ｂ１´，ＴＢ２´，ＴＢ３´が与えられるようになって
いる。
取外形測定器７により逐一巻線外径Ｄが巻線制御装置に
フィードバックされ、その指定外径Ｄ０ との比較を行
う。その結果、偏差ΔＤが生じた場合、巻線制御装置の
コントローラに情報としてフィードバックされ、その値
による新しい引張り力Ｔ１ ´，Ｔ２ ´，Ｔ３ ´が
指定され、その値に一致させるようアンコイラ装置２，
４ａ，４ｂの各ブレーキ装置に新しいトルク指令値がＴ
Ｂ１´，ＴＢ２´，ＴＢ３´が与えられるようになって
いる。
【００１３】次に上記構成の作用について説明する。先
に述べた様に巻取外径の偏差△Ｄが巻線制御装置のコン
トローラに与えられた場合コントローラはテンション装
置９、１０ａ、１０ｂの引張り力Ｔ１ 、Ｔ２ 、Ｔ３
を新たに設定し直すことになる。この時、シート状導
電、コイル材１を保持するアンコイラ装置２の拡縮軸の
直径をＤ、前記コイル材の板厚をｔとすると、この拡縮
軸にコイル材を巻き込むことによる残留歪とは下記とな
る。 ε＝（π（Ｄ＋ｔ）−Ｄ）／（πＤ） ＝ｔ／Ｄ ・・・・・・ （１．１）上記（１．１
）式より、上記コイル材を上記アンコイラ装置の拡縮軸
に巻き込む巻き込む際の塑性変形を起こさない拡縮軸の
径Ｄａを求める。縦弾性係数をＥ、降状点応力又は０．
２％耐力をδａ、弾性変形による最大歪をεａ、とすれ
ば下記となる。 εａ ＝δａ／Ｅ ・・・・・・ （１．２）Ｄａ
＝ｔ／（εａ ） ＝Ｅ・ｔ／（δａ ） ・・・・・・ （１．３）
に述べた様に巻取外径の偏差△Ｄが巻線制御装置のコン
トローラに与えられた場合コントローラはテンション装
置９、１０ａ、１０ｂの引張り力Ｔ１ 、Ｔ２ 、Ｔ３
を新たに設定し直すことになる。この時、シート状導
電、コイル材１を保持するアンコイラ装置２の拡縮軸の
直径をＤ、前記コイル材の板厚をｔとすると、この拡縮
軸にコイル材を巻き込むことによる残留歪とは下記とな
る。 ε＝（π（Ｄ＋ｔ）−Ｄ）／（πＤ） ＝ｔ／Ｄ ・・・・・・ （１．１）上記（１．１
）式より、上記コイル材を上記アンコイラ装置の拡縮軸
に巻き込む巻き込む際の塑性変形を起こさない拡縮軸の
径Ｄａを求める。縦弾性係数をＥ、降状点応力又は０．
２％耐力をδａ、弾性変形による最大歪をεａ、とすれ
ば下記となる。 εａ ＝δａ／Ｅ ・・・・・・ （１．２）Ｄａ
＝ｔ／（εａ ） ＝Ｅ・ｔ／（δａ ） ・・・・・・ （１．３）
【００１４】Ａｌ材、Ｃｕ材、リン青銅材に関する値を
図６に示す。従ってＡｌ材であれば、厚さ１ｍｍの場合
巻取り軸が２４００ｍｍ未満であれば巻取りによる塑性
変形を起こし、いわゆる巻きぐせがつくことになる。
図６に示す。従ってＡｌ材であれば、厚さ１ｍｍの場合
巻取り軸が２４００ｍｍ未満であれば巻取りによる塑性
変形を起こし、いわゆる巻きぐせがつくことになる。
【００１５】図３で示すように、巻取りにより塑性変形
を起こしたシート材１を巻きほぐし、再度巻線５に巻き
取る場合、シート材１は図示されるジグザグばねが形成
される。このジグザグばねの１部を図４に示すとＡ点で
はばねを平端にする力Ｔｓｉｎθが働くが、ばねの頂点
であるＢ点又はＢ点の近傍ではθ＝０となり、従ってＴ
ｓｉｎθ＝０となる。このことはＢ点ではばねを平端に
する力がほとんど働かないことを示している。ばね高さ
をσとしσ０ を自由高さとするとσとＴの関係を図５
に示す。σが小さいところで、Ｔが無限大に近く必要な
ことは、この種のシート材を用いるラインでは、矯正す
るためのレベリング装置を必要としていることでも明確
である。
を起こしたシート材１を巻きほぐし、再度巻線５に巻き
取る場合、シート材１は図示されるジグザグばねが形成
される。このジグザグばねの１部を図４に示すとＡ点で
はばねを平端にする力Ｔｓｉｎθが働くが、ばねの頂点
であるＢ点又はＢ点の近傍ではθ＝０となり、従ってＴ
ｓｉｎθ＝０となる。このことはＢ点ではばねを平端に
する力がほとんど働かないことを示している。ばね高さ
をσとしσ０ を自由高さとするとσとＴの関係を図５
に示す。σが小さいところで、Ｔが無限大に近く必要な
ことは、この種のシート材を用いるラインでは、矯正す
るためのレベリング装置を必要としていることでも明確
である。
【００１６】これらの結果、シート状導電コイル材に素
材巻取り時に塑性変形を与え、ジグザグばねを形成させ
ることにより、引張り力に対する厚み方向の変形量を大
きくさせることができ、引張り力を制御対象としたコイ
ル材の厚さ方向のたわみによるアンコイラ装置のブレー
キトルク制御が構成できる。
材巻取り時に塑性変形を与え、ジグザグばねを形成させ
ることにより、引張り力に対する厚み方向の変形量を大
きくさせることができ、引張り力を制御対象としたコイ
ル材の厚さ方向のたわみによるアンコイラ装置のブレー
キトルク制御が構成できる。
【００１７】
【発明の効果】本発明は以上述べたように、コイル材に
巻取による巻きぐせを付与し、このコイル材をより大き
な巻取径の軸に巻取ることによりコイル材にジグザグば
ねを形成させ、巻取方向に掛かる引張り力に対し、シー
ト材のみの場合よりも大きな厚み方向を変位量を得るこ
とにより、変圧器の巻線の巻取外径を制御することが可
能であると共に、逐一制御することによる変圧器の効率
の向上及びフィードバックによる自動制御を用いること
による巻線の均一化等勝れた効果を奏する変圧器の巻線
製造装置を提供できる。
巻取による巻きぐせを付与し、このコイル材をより大き
な巻取径の軸に巻取ることによりコイル材にジグザグば
ねを形成させ、巻取方向に掛かる引張り力に対し、シー
ト材のみの場合よりも大きな厚み方向を変位量を得るこ
とにより、変圧器の巻線の巻取外径を制御することが可
能であると共に、逐一制御することによる変圧器の効率
の向上及びフィードバックによる自動制御を用いること
による巻線の均一化等勝れた効果を奏する変圧器の巻線
製造装置を提供できる。
【図１】本発明の製造装置の一例の機構部分を示す図で
ある。
ある。
【図２】その制御系を示す図である。
【図３】その機構部分の一部を示す図である。
【図４】その動作の説明に供する図である。
【図５】その動作の説明に供する図である。
【図６】その説明に供する図である。
図中の１，３ａ，３ｂはコイル材、２，４ａ，４ｂはア
ンコイラ装置、５は巻線、６はリコイラ装置、７は巻取
外形測定器、９，１０ａ，１０ｂはテンション装置、１
１ａ，１１ｂはディフレクタロールである。
ンコイラ装置、５は巻線、６はリコイラ装置、７は巻取
外形測定器、９，１０ａ，１０ｂはテンション装置、１
１ａ，１１ｂはディフレクタロールである。
Claims (1)
- 【請求項１】 導電物であるシート状導電コイル材と
そのシート状導電コイル材を保持するアンコイラ装置と
絶縁物であるシート状絶縁コイル材とそのシート状絶縁
コイル材を保持するアンコイラ装置とこれらシート状導
電コイル材とシート状絶縁コイル材を重ね合わせて巻き
取り、その巻取る拡縮軸がシート状導電コイル材を保持
するアンコイラ装置の拡縮軸よりも充分太くされ、リコ
イラ装置の拡縮軸上に前記シート材がジグザグばね状に
巻線を形成されるリコイラ装置とこの巻線の巻取り外径
を測定する巻線外径測定器と前記アンコイラ装置とリコ
イラ装置間での巻線の巻取り時の引張り力を測定するテ
ンション装置と巻線の巻取り外径をあらかじめ入力され
ている基準値に制御し得る様に設けられた巻線制御装置
と前記巻線外径測定器から得られる実測値とあらかじめ
入力されている基準値との誤差を前記シート状導電コイ
ル材のテンション装置から得られる引張り力を制御対象
とし、引張り力をシート状導電コイル材からなるジグザ
グばねの引張り方向に垂直のたわみに換算して比較する
ことにより実測値と基準値を一致する様に巻線制御装置
を制御する手段とからなる変圧器の巻線製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11071891A JPH04318909A (ja) | 1991-04-17 | 1991-04-17 | 変圧器の巻線製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11071891A JPH04318909A (ja) | 1991-04-17 | 1991-04-17 | 変圧器の巻線製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04318909A true JPH04318909A (ja) | 1992-11-10 |
Family
ID=14542727
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11071891A Pending JPH04318909A (ja) | 1991-04-17 | 1991-04-17 | 変圧器の巻線製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04318909A (ja) |
-
1991
- 1991-04-17 JP JP11071891A patent/JPH04318909A/ja active Pending
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