JPH0452975Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の目的］ （産業上の利用分野） 本考案は、条導体を巻回して構成した誘導機器
用巻線に関する。

（従来の技術） 近年、この種の巻線は変圧器等に多用されてい
るが、これにはターン数を多くする必要上条導体
を薄くすると導体の占積率が低下するという欠点
がある。そこで、これに対処すべく例えば実開昭
56−174826号に示されるように、巻線を２個の単
位コイルに軸方向に分割し、各単位コイルを互い
に直列接続する構成が考えられている。これによ
れば、条導体を十分に厚くして所要ターン数が確
保でき導体の占積率を向上させることが可能とな
る。

上記構成を採用した場合、各単位コイルを直列
接続するには２つの方法が考えられる。１つは、
第４図に示されるもので、第１及び第２の各単位
コイル１，２を共に整数ターンだけ巻回し、即ち
各単位コイルにおいて巻回始端と巻回終端とが周
方向の同一位置となるように条導体を巻回すると
共に、各単位コイル１，２を夫々の巻回始端及び
巻回終端が互いに上下に重なつて位置するように
配置した構成である。この構成では、第１の単位
コイル１の外周側に位置する巻回終端に設けた口
出し導体１ｂと、第２の単位コイル２の内周側に
位置する巻回始端に設けた口出し導体２ａとが接
続部３にて接続されて両単位コイル１，２が直列
接続される。ところが、上記構成では全ての口出
し部が１か所に集中して設けられているから、接
続部３における直列接続のための作業は単位コイ
ル１の巻回始端に設けた口出し導体１ａや単位コ
イル２の巻回終端に設けた口出し導体２ｂが邪魔
になつて相当に困難になり、また、例えば相間の
接続の際には逆に接続部３が邪魔になつて作業が
やはり困難になる。更には、斯かる巻線を変圧器
の二次巻線とし、その外周に一次巻線を巻装する
場合には、各口出し導体が１か所に集中している
ため、一次巻線が偏心してバランスが悪くなると
いう問題もある。

他の１つの方法は、第５図に示されるもので、
第１及び第２の各単位コイル１，２を共に整数タ
ーンと半ターンだけ巻回して各単位コイル１，２
の巻回始端と巻回終端とが互いに略半ターン分ず
れるように設けると共に、第１の単位コイル１の
巻回終端と第２の単位コイル２の巻回始端とを同
一方向に導出した構成である。これによると、図
に示すように、第１の単位コイル１の巻回終端に
設けた口出し導体１ｂと、第２の単位コイル２の
巻回始端に設けた口出し導体２ａとが図中左側に
位置してここで接続され、第１の単位コイル１の
巻回始端に設けた口出し導体１ａと、第２の単位
コイル２の巻回終端に設けた口出し導体２ｂとが
図中右側に位置することになる。従つて、計４本
の口出し導体は左右２本づつに分散されるから、
直列接続作業や相間接続作業が大幅に容易にな
り、また、その外周に一次巻線を巻装する場合で
も一次巻線が偏心する虞がない等の利点がある。

しかしながら、上記構成では、各単位コイル
１，２の巻回始端及び巻回終端が互いに略半ター
ン分ずれているから、各単位コイル１，２の巻線
形態が互いに異なることになつてしまう。これを
明らかにするために第１及び第２の各単位コイル
１，２の断面形態を第６図Ａ及びＢに示す。両図
の比較から明らかなように、第１の単位コイル１
の外周側の半ターン分及び第２の単位コイル２の
内周側の半ターン分の領域に条導体が存在しない
空隙ａ，ｂが生ずる。従つて、このような形態で
各単位コイル１，２を巻装するとすれば、各単位
コイル１，２のターン間絶縁物４は両者に共通で
あるから、上記空隙ａ，ｂのために、各単位コイ
ル１，２間で段差が生じ、亀裂が発生する等して
絶縁破壊を生ずる虞がある。そこで、これに対処
するために従来は、第７図に示すように、各空隙
ａ，ｂにプレスボード等の絶縁性詰物５を挿入す
る構成としていた。しかし、斯かる絶縁性詰物５
は、機器の運搬時の衝撃、運転時の振動或は短絡
時の強大な電磁力に耐えて脱落や変形を起こさな
いように、接着やしばり付け等により強固に固定
しておくことが必要で、製造作業を悪化させる原
因となり、また絶縁性詰物５は一般に熱の不良導
体であるから、巻線内外を流れる冷却媒体と巻線
との間が熱的に遮断されることになり、巻線の冷
却性が低下するという問題がある。

更に、上述の如く巻線を２つの単位コイルから
構成するようにしたものでは、次のようにサージ
電圧に対する配慮が必要である。即ち、この種の
巻線では、各単位コイル１，２間の直列接続部分
におけるサージインピーダンスが不連続となるこ
とを避け得ないので、第８図に示すように、一端
を接地して他端にインパルス電圧を印加すると、
第１の単位コイル１が略全ての電圧を分担するこ
とがある。このようになると、各単位コイル１，
２が均等に電圧を分担する場合に比べ、ターン間
絶縁物に約２倍のストレスが加わるから、これに
耐えるべくターン間絶縁物の厚さを十分に厚くす
る必要があり、このため占積率及び冷却性が一層
低下してしまう。

（考案が解決しようとする問題点） 以上述べたように、導体の占積率を高めるため
に巻線を一対の単位コイルにて構成してこれらを
直列接続するようにした従来構造では、接続作業
上の困難を避けるべく口出し導体を分散して設け
るようにすると各単位コイルの巻線形態が異なつ
てしまうため、単位コイルに絶縁性詰物を設けね
ばならず、このために製造作業性を悪化させ、且
つ巻線の冷却性を低下させるという問題があり、
更には、この種のコイルに共通する問題としてサ
ージ電圧に対してターン間絶縁物を厚くする等の
絶縁上の配慮が必要で占積率及び冷却性を十分に
向上させ得ないという問題があつた。

本考案は上記事情に鑑みてなされたもので、従
つてその目的は、導体の占積率を高めることがで
き且つ接続作業性にも優れることは勿論のこと、
製造作業性、絶縁性及び冷却性も併せて向上させ
ることができる誘導機器用巻線を提供するにあ
る。

［考案の構成］ （問題点を解決するための手段） 本考案の誘導機器用巻線は、第１及び第２の各
単位コイルを直列接続する接続部を、第１の単位
コイルの巻回始端及び第２の単位コイルの巻回終
端に夫々設けた口出し導体とは反対側に位置する
ように配置すると共に、第１の単位コイルの最外
周部にその巻回終端と第２の単位コイルの巻回終
端位置との間に略半ターン分の外周側ダミー導体
を設けて第２の単位コイルの巻回終端に設けた口
出し導体に接続し、前記第２の単位コイルの最内
周部にその巻回始端と第１の単位コイルの巻回始
端位置との間に内周側ダミー導体を設けてこれを
第１の単位コイルの巻回始端に設けた口出し導体
に接続したところに特徴を有するものである。

（作用） 第１及び第２の各単位コイルには外周側及び内
周側のダミー導体が設けられているから、両単位
コイルの形態が略同一となる。この結果、各単位
コイルに共通のターン間絶縁物に段差が生ずるこ
とが防止されるから、ターン間絶縁物が亀裂に起
因する絶縁破壊がなくなり、しかもダミー導体は
熱伝導性に優れるから単位コイルからの放熱性も
良好に確保される。また、各ダミー導体は所定の
口出し導体に接続されるから、各単位コイルと並
列にコンデンサが接続された形態となり、各単位
コイルの過渡的結合度が向上してインパルス電圧
の分担度合いが各単位コイルに関して均等化され
る。

（実施例） 以下本考案の一実施例につき第１図ないし第３
図を参照して説明する。

まず、全体的構成を示す第２図において、１０
は巻枠、１１及び１２は巻枠１０の上下に巻装し
た第１及び第２の単位コイルである。各単位コイ
ル１１，１２は共に条導体１３を共通のターン間
絶縁物１４と共に巻回して成るもので、整数回数
と略半ターンだけ巻回することにより各単位コイ
ル１１，１２の巻回始端と巻回終端とが略半ター
ン分ずれて位置するようになつている。そして、
各単位コイル１１，１２の巻回始端及び巻回終端
には夫々口出し導体１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１
２ｂが溶接等により接続されており、第１図Ａ及
びＢに示すように、第１の単位コイル１１の巻回
始端に設けた口出し導体１１ａと第２の単位コイ
ル１２の巻回終端に設けた口出し導体１２ｂとは
図中右側に、第１の単位コイル１１の巻回終端に
設けた口出し導体１１ｂと第２の単位コイル１２
の巻回始端に設けた口出し導体１２ａとは図中左
側に位置するように配置されている。また、第２
の単位コイル１２の巻回始端に設けた口出し導体
１２ａは第１の単位コイル１１の内周部を通つて
上方に突出すると共に、第１の単位コイル１１の
巻回終端に設けた口出し導体１１ｂは同単位コイ
ル１１の上面部において外周側から内周側に向け
て折曲され、第１の単位コイル１１の上方におい
て前記口出し導体１２ａと口出し導体１１ｂとが
溶接或は銀ろう付け等により接続されて接続部１
５を構成し、もつてこの接続部１５により両単位
コイル１１，１２が直列接続されている。１６は
第１の単位コイル１１の外周部の半ターン分に設
けた外周側ダミー導体で、これは各単位コイル１
１，１２を構成するものと同一の条導体を所定長
さに切断して形成され、第２の単位コイル１２の
巻回終端に設けた口出し導体１２ｂのうち第１の
単位コイル１１の外周部に延長された部分に溶接
等によつて接続されている。１７は第２の単位コ
イル１２の内周側の半ターン分に設けた内周側ダ
ミー導体で、これもやはり条導体を所定長さに切
断して形成されており、第１の単位コイル１１の
巻回始端に設けた口出し導体１１ａのうち第２の
単位コイル１２の内周側に延びるよう延長された
部分に溶接等により接続されている。

上記構成とすれば、次の効果を得ることができ
る。

(1) 第１及び第２の単位コイル１１，１２を直列
に接続する接続部１５と口出し導体１１ａ，１
２ｂとは半ターン分ずれて反対側に位置するよ
うになるから、接続部１５の周囲及び口出し導
体１１ａ，１２ｂの周囲に夫々十分なスペース
を確保することができる。従つて、その分各単
位コイル１１，１２の直列接続作業及び相間接
続作業を共に容易に行うことができ、生産性が
向上する。

(2) 第１の単位コイル１１に外周側ダミー導体１
６を設けると共に、第２の単位コイル１２に内
周側ダミー導体１７を設けたことから、第１図
Ａ及びＢに示すように各単位コイル１１，１２
は横断面形状が略同一となり、この結果、ター
ン間絶縁物１４のうち両単位コイル１１，１２
の境界部分において段差が生じ、ひいては段差
部分に亀裂が生じて絶縁破壊に至ることを未然
に防止することができる。

(3) 外周側及び内周側の各ダミー導体１６，１７
は口出し導体１１ａ，１２ｂに接続されている
から構造的に強固になり、絶縁性詰物を接着や
しばり付け等により配する従来構成に比べて運
転時の振動或は短絡時の電磁力に対する信頼性
が向上する。

(4) 外周側及び内周側の両ダミー導体１６，１７
は熱の良導体であるから、条導体に発生する熱
を空気や絶縁油等の冷却媒体に効果的に伝達で
き、熱の不良導体である絶縁性詰物を配した従
来構成に比べて冷却性が向上する。

(5) 外周側及び内周側の各ダミー導体１６，１７
は夫々口出し導体１２ｂ，１１ａに電気的に接
続された状態にあるから、等価的に見ると第３
図に示すように、外周側ダミー導体１６により
第１の単位コイル１１の巻回終端近くの半ター
ン部分と第２の単位コイル１２の巻回終端との
間に静電容量C₁が挿入され、内周側ダミー導
体１７により第２の単位コイル１２の巻回始端
近くの半ターン部分と第１の単位コイル１１の
巻回始端との間に静電容量C₂が挿入されるこ
とになる。従つて、静電容量C₁、C₂により各
単位コイル１１，１２の過渡的結合度が向上す
るから、一端を接地した状態で雷撃を受ける等
して他端にインパルス電圧が印加される場合
に、各単位コイル１１過１２が略均等に電圧を
分担するようになる。このため、各ダミー導体
１６，１７と各単位コイル１１，１２との間の
絶縁さえ十分に配慮すれば、ターン間絶縁物１
４を巻線全体にわたり厚くする必要がなく、そ
の分占積率及び冷却性の向上を図ることができ
る。

尚、上記実施例では各ダミー導体１６，１７
を、単位コイル１１，１２を構成するものと同一
の条導体により形成するようにしたから単にその
条導体を切断するだけで材料の準備ができるが、
本考案はこれに限られず、各ダミー導体を専用の
導電材料により形成しても良いことは勿論であ
る。また、上記実施例では一対の段位コイル１
１，１２により巻線を構成する例を示したが、二
対以上の単位コイルから巻線を構成しても良い
等、本考案は要旨を逸脱しない範囲内で種々変形
して実施することができるものである。

［考案の効果］ 本考案は以上述べたように、各単位コイルの巻
回始端と巻回終端とが互いに略半ターン分ずれて
位置するように巻回すると共に、両コイルの接続
部と口出し導体とが互いに反対側に位置するよう
に配置し、第１及び第２の単位コイルに夫々外周
側及び内周側のダミー導体を設けるようにしたと
こめに特徴を有し、この結果、各単位コイルにつ
いての接続作業を簡単化することができる上に、
ターン間絶縁物の絶縁破壊を未然に防止し得、し
かも冷却性、占積率及び耐衝撃電圧性を併せて向
上させることができるという優れた効果を奏する
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本考案の一実施例を示
し、第１図Ａ及びＢは第２図中の切断線Ａ−
Ａ及びＢ−Ｂに沿つて示す横断面図、第２図
は全体の斜視図、第３図は等価回路図、第４図は
従来例を示す側面図、第５図は異なる従来例を示
す側面図、第６図Ａ及びＢは第５図中の切断線
Ａ−Ａ及びＢ−Ｂに沿つて示す横断面図、
第７図は第５図に示す従来例の縦断面図、第８図
は従来例の等価回路図である。 図面中、１１は第１の単位コイル、１２は第２
の単位コイル、１３は条導体、１４はターン間絶
縁物、１５は接続部、１６は外周側ダミー導体、
１７は内周側ダミー導体である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 軸方向に沿つて配置されて互いに直列接続した
   第１及び第２の単位コイルから成り、それらの各
   単位コイルを、条導体を各単位コイルについて共
   通のターン間絶縁物と共に各単位コイルの巻回始
   端と巻回終端とが互いに略半ターン分ずれて位置
   するように巻回すると共に、前記第１の単位コイ
   ルの巻回終端及び前記第２の単位コイルの巻回始
   端を接続する接続部と前記第１の単位コイルの巻
   回始端及び第２の単位コイルの巻回終端に夫々設
   けた口出し導体とが反対側に位置するように配置
   したものにおいて、前記第１の単位コイルの最外
   周部にその巻回終端と第２の単位コイルの巻回終
   端位置との間に略半ターン分の外周側ダミー導体
   を設けて第２の単位コイルの巻回終端に設けた口
   出し導体に接続し、前記第２の単位コイルの最内
   周部にその巻回始端と第１の単位コイルの巻回始
   端位置との間に内周側ダミー導体を設けてこれを
   第１の単位コイルの巻回始端に設けた口出し導体
   に接続したことを特徴とする誘導機器用巻線。