JPH0434910A - 集合形変圧器 - 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、円板状の巻線体とこの巻線体の外周囲を覆う
ように磁性粉体によって形成された鉄心とからなる単位
変圧器を複数組み合わせ接続して所要の容量を得る集合
形変圧器に関する。

（従来の技術） ビル等ではスペースの有効活用の観点から受変電設備の
小形化が求められている。その主要機器である変圧器に
対する小形化要求も年々強くなっているが、このような
要求への対応策の一つとして変圧器の薄形化を目的に、
円板状巻線体の外周に銅帯をスパイラルに巻回してなる
鉄心で覆う構造の薄形変圧器が考案されている。こうし
た変圧器は一般の変圧器に比べ単体容量をあまり大きく
とれないので金属箱内等に複数個集合配置して所要の電
力を供給するようにしている。

（発明が解決しようとする課題） このような円板状単位変圧器を複数個集合配置させる場
合、一般的には積み重ね配置となるが、その場合冷却の
必要から各単位変圧器間に一定の空間を形成する必要が
あり、さらに、巻線体のリード線口出部と母線との間を
接続する配線用スペースも必要になり、期待したほどの
設置スペース削減効果が得られない欠点があった。

そこで本発明の目的は、冷却効果を妨げることなく冷却
空間を縮小でき且つ冷却空間を配線スベ−スとして利用
でき、総じて高いスペース削減効果が得られる集合形変
圧器を提供することにある。

［発明の構成コ （課遅を解決するための手段） 本発明による集合形変圧器は、同心円状に巻回してなる
円板状巻線体とこの巻線体の外周囲を覆うように形成さ
れた磁性粉体よりなる鉄心とからなる単位変圧器を複数
備えてなり、各単位変圧器は鉄心の脚部および継部のう
ち、継部となる部分をその肉厚が中心から外周に向かう
に従い薄肉になるテーバ状に形成し、且つテーパ状部分
に口出端子を設けてこの口出端子を利用して隣接する単
位変圧器の巻線体を接続したことを特徴とする。

（作用） この単位変圧器では鉄心のうち、巻線体の軸方向両側面
に対応する継部がテーバ状をなすので、これら単位変圧
器が重ねられると隣接する単位変圧器のテーバ状の継部
間に中央から外方に広がる末広がり状の空間が形成され
、そしてこの空間で活発な対流が生じて効果的な冷却が
行われ、且つこの空間で巻線体の口出端子相互間の接続
または母線との接続のための配線処理がなされる。

（実施例） 以下、本発明の各実施例について説明する。

先ず、第１実施例について第１図〜第６図により説明す
るに、第１図に示すように、巻線体１は円板状に巻回さ
れた二次巻線２とその外周にこれと同心円をなすように
巻回された円板状の一次巻線３とからなる。このような
円板状の巻線体１の外周囲にはこれを絶縁物４を介して
覆うように鉄心５が形成される。この鉄心５は磁性粉体
と樹脂との混合物を加圧成形することによって形成され
たもので、この成形によって中央部分に中央貫通孔６と
その周囲の２個所に係合凹部７が同時に形成される。さ
て、この鉄心５において巻線体１の内周と外周に夫々隣
接する部分は鉄心の所謂脚部５ａに相当し、巻線体１の
上下面即ち軸方向両側面に夫々隣接する部分は継部５ｂ
に相当し、そしてこの継部５ｂはその肉厚が中心から外
周に向かうに従い薄肉になるテーバ状に形成されている
。このテーバ状の継部５ｂの両面（図示上下面）に−次
巻線３および二次巻線２から夫々導出され鉄心５内部を
貫通するリード線が接続される一対の一次側口出端子８
および一対の二次側口出端子９が設けられている。

ここで継部５ｂの各点の肉厚ｄはその各点の断面積Ｓに
おける磁束密度が設計最大磁束密度を越えないことが必
要で、その条件は次式で表される。

ｄ≧Ｓ／２π・　（Ｒ＋ｘ） ここで、Ｒは鉄心５の中心Ｐｌから継部５ｂのテーパ状
部の開始点Ｐ２までの距離、ＸはＰ２から上記各点の任
意の一点との間の距離である。

このように構成された単位変圧器１０は、第３図に示す
ように所要の容量を満たす複数個を、互の間に防振部材
１１を介在しながら積み重ねられる。この防振部材１１
は第５．６図に示すように鉄心５の中央貫通孔６に嵌合
する筒部１２と、隣接する単位変圧器１０の鉄心５間に
介在されるバッキング部１３とからなり、このバッキン
グ部１３には前記鉄心５の各係合凹部７と嵌合する突起
１３ａが形成されている。このような積み重ね状態の単
位変圧器１０群はその一連の中央貫通孔６にＨ鋼形の連
結棒１４を貫通させ、それによって全体的に挟持される
ことにより一体化される。１５は、この場合に最下段の
単位変圧器１０を受ける手段の一例として連結棒１４に
溶接された固定金具を示す。また最上段の単位変圧器１
０の連結棒１４に対する固定も通常の部材固定手段で同
等差支えない。この集合状態で各単位変圧器１０におけ
る二次巻線２はその対向する相手単位変圧器１０のそれ
と二次側口出端子９どうしの導体９ａによる接続によっ
て並列接続され、同様に各−次巻線３も各単位変圧器１
０における一次側口出端子８どうしの導体８ａによる接
続によって並列接続され、さらに最下段の単位変圧器１
０の一次側口出端子８、二次側口出端子９が夫々電源側
母線１６および負荷側母線１７に接続される。このよう
な単位変圧器１０間の接続および母線との接続配線処理
は各単位変圧器１０の対向空間および鉄心５のテーパ状
部分即ち継部５ｂによる空間でなされる。

このように構成された集合形変圧器では、その単位変圧
器１０の鉄心５のうち、巻線体１の軸方向両側面に対応
する継部５ｂがテーパ状をなすので、これら単位変圧器
１０が重ねられると、隣接する単位変圧器１０のテーパ
状の継部５ｂ間に中央から外方に広がる末広がり状の空
間が形成される。そしてこの空間は末広がり状をなす結
果、活発な対流が生じて効果的な冷却が行われるがらそ
の空間容積を従来よりも小さくて良く、且つこの空間が
巻線体１の口出線どうしの接続あるいは母線との接続の
ための配線処理空間として利用されるので、大幅な設置
スペースの削減が可能になる。

次ぎに、本発明の第２実施例について第１図〜第６図と
同一部分に同一符号を付して示す第７図〜第９図を参照
しながら説明する。この実施例において、単位変圧器１
０はその巻線体１の一次側口出端子８を鉄心５のテーパ
状部分に設ける一方、二次側口出端子２０を鉄心５の中
央貫通孔６内に設けたものであり、二次側口出端子２０
は上下方向に延びる母線２０ａで共通接続するようにし
たものである。この場合、各単位変圧器１ｏは鉄心５の
外周中の対称二個所にボルト穴（図示せず）を有する連
結用平坦部２１．２２を形成し、そして複数個積み重ね
られた状態で例えばＬ形鋼からなる２本の各連結棒２３
，２４を各鉄心５の一連の連結用平坦部２１．２２に当
てがい、そこにボルト連結することにより一体化される
。

第１図〜第６図と同一部分に同一符号を付して示す第１
０図および第１１図を参照しながら本発明の第３実施例
について説明するに、単位変圧器１０は一対の連結棒２
５，２６間で垂直向きの状態で複数個上下方向に一列に
並べ、これら連結棒２５．２６により防振部材２７を介
して挟持することにより一体化される。各単位変圧器５
の一次側口出端子８は電源側母線１６に共通に接続され
、また二次側口出端子９は負荷側母線１７に共通に接続
される。

［発明の効果］ 本発明によれば、単位変圧器の円板状巻線体の外周を包
囲している鉄心のうち、巻線体の軸方向両側面に対応す
る継部がテーバ状をなすので、これら単位変圧器が重ね
られると隣接する単位変圧器のテーパ状の継部間に中央
から外方に広がる末広がり状の空間が形成され、そして
この空間で活発な対流が生じて効果的な冷却が行われる
ので、単位変圧器の縮小化が可能になり、且つこの空間
を巻線体の相互間の口出端子の接続あるいは母線との接
続のための配線処理空間として利用できるので、設置ス
ペースを大幅に削減できる集合形変圧器を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の単位変圧器の一部切欠正
面図、第２図はその平面図、第３図および第４図は夫々
複数個の単位変圧器からなる集合形変圧器の主要部の正
面図および底面図、第５図および第６図は防振部材の正
面図および平面図、第７図および第８図は第２実施例に
おける第１図および第２図相当図、第９図は同じく第２
実施例における第３図相当図、第１０図および第１１図
は第３実施例における集合形変圧器の主要部の正面図お
よび平面図である。 １は巻線体、２は二次巻線、３は一次巻線、５は鉄心、
５ｂは継部、６は中央貫通孔、１ｏは単位変圧器、１１
．２７は防振部材、１４．２３〜２６は連結棒である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．同心円状に巻回してなる円板状巻線体とこの巻線体
   の外周囲を覆うように形成された磁性粉体よりなる鉄心
   とからなる単位変圧器を複数備えてなり、各単位変圧器
   は、鉄心の脚部および継部のうち、継部となる部分をそ
   の肉厚が中心から外周に向かうに従い薄肉になるテーパ
   状に形成し、且つテーパ状部分に巻線の口出端子を設け
   て、この口出端子を利用して隣接する単位変圧器の巻線
   体を接続してなる集合形変圧器。