JPS59181011A - 樹脂含浸モ−ルドコイルの製造方法 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は角筒状に巻回した電磁コイルに、樹脂を含浸さ
せた後加熱硬化させて成る樹脂含浸モールドコイルの製
造方法に関するものである。

〔発明の技術的背景〕

従来から、変成器等の電気機器を熱硬化性のエポキシ樹
脂等の合成樹脂でモールドした、いわゆるモールド形電
気機器が多く使用されている。そして、この種の電気機
器に用いられる樹脂モールドコイルの製造方法としては
、金型を用いて樹脂を注型して成形する方法と、コイル
の外周に高強度繊維材料等から成シ樹脂を保持し得る絶
縁層を形成して巻回し、コイル全体を含浸槽に浸して樹
脂を含浸させた後加熱硬化させて成形する方法が一般に
採用されている。

以下、後者の方法を採用した樹脂含浸モールトコイルの
製造方法について、モールド形変圧器用のコイルを例と
して述べる。まず第１図および第２図は、仁の種の方法
にょシ成形した樹脂含浸モールドコイルの斜視図および
要部断面図を夫々示したものである。図において、電磁
コイル１は図示のように、図示しない変圧器鉄心の外周
に装着された巻枠としてのガラスプリプレグ材からなる
角筒状の絶縁筒２と、この絶縁筒２の外周に巻回された
低圧コイル３と、この低圧コイル３の外周に装着された
耐熱板４ａと、この耐熱板４ａの外周に装着された波形
状の絶縁ダクト５と、この波形状絶縁ダクト５の外周に
装着された耐熱板４ｂと、この耐熱板４ｂの外周に巻回
された高圧コイル６と、この高圧コイル６の外周にガラ
ス繊維等の高強度繊維材料を巻回して成シ樹脂を保持し
得る絶縁層７とから構成されている。なお、図において
３′は低圧コイル口出し部、６′は同じく高圧コイル口
出し部を夫々示すものである。

次に製造方法について述べると、まず絶縁筒２の外周に
低圧コイル３を巻回し、その外周に１＠に耐熱板４＆、
波形状絶縁ダクト５．耐熱板４ｂを夫々装着し、さらに
その外周に高圧コイル６を巻回し、その外周である最外
周に高強度繊維材料を巻回して絶縁層７を形成゛しで電
磁コイル１を成形する。つぎに、このように成形した電
磁コイル１の下端部絶縁層（後述する第４図の１２ｂ−
）、および高強度繊維材料からなる最外周の絶縁層７に
硬化触媒を含浸処理する。

その後、電磁コイル１を乾燥炉で加熱乾燥した後、第３
図に示すように真空タンク８内で樹脂９を真空加圧含浸
させる。そして、硬化触媒が樹脂９と反応してダル化が
進むまで含浸槽１０内に放置し、電磁コイル１内の樹脂
９が外部に流出しなくなった時点で当該コイル１を含浸
槽１０よシ引き上げ、これを加熱炉内でそのまま加熱硬
化させることによシ、絶縁特性の優れた樹脂含浸モール
ドコイルが得られる。

〔背景技術の問題点〕

ところで、上述したような従来の樹脂含浸モールドコイ
ルの製造方法においては以下のような問題がある。すな
わち、電磁コイル１は変圧器鉄心に装着するとき当該鉄
心に対する占積率を向上させる為に、鉄心形状に見合っ
たコイル形状とする必要があシ、第１図では最も標準的
な矩形状の変圧器鉄心に合わせて、電磁コイル１を角筒
状としている。しかし乍らこの場合、低圧コイル３およ
び高圧コイル６はその角部（コーナ一部）と辺部（フラ
ット部）においてコイル巻きテンシロンに差が生じ、し
たがって各部所でのコイル巻き圧力が異なる。さらにコ
イルの硬さも手伝って、結果的に第２図に示すように高
圧コイル６、低圧コイル３内のコイル巻き圧力の小さい
辺部分に、巻きぶくれによシ間隙１１ｍ、ｌｌｂが生じ
る。この為、前述した硬化触媒含浸処理の際、第４図に
示す如く、間隙部分１１ａ、ｌｌｂでは硬化触媒による
グル化が十分に進行しない為、かかる状態で電磁コイル
１を含浸槽１０よシ引き上げてこのまま加熱硬化させる
と、この時に上記間隙部分１１ａ＃１１ｂから含浸した
樹脂９が外部に流出してしまうこととなる。したがって
、コイル内部に絶縁上の欠陥となる欠陥？イドが生じ、
樹脂含浸モールドコイルとしての絶縁特性を低下させる
ことになる。

〔発明の目的〕

本発明は上記のような問題を解決するために成されたも
ので、その目的は欠陥がイドの発生を防止し極めて優れ
た絶縁特性を有する樹脂含浸モールドコイルの製造方法
を提供することにある。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するために本発明では、角筒状に巻回し
た第１のコイルの外周に第２のコイルを巻回してなる角
筒状の電磁コイルに、低粘度樹脂を真空含浸させた後加
熱硬化させて樹脂含浸モールドコイルを成形する方法に
おいて、波の高さを前記角筒状電磁コイルの角部から辺
部にかけて連続的に高くなるように変化させた形状の波
形状絶縁ダクトを、その波の最も高い部分がコイルの辺
部の略中央部に位置するようにして前記第１のコイルと
第２のコイルとの間に配置してコイルを巻回することに
よυ、コイルをその角部および辺部において均一な圧力
で巻回し、辺部に発生しやすい巻ふくれによるコイル内
の間隙をなくするようにしたことを特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を図面に示す一実施例について説明する。

第５図は、本発明による樹脂含浸モールドコイルの製造
方法を説明するだめの要部断面図であシ、第１図〜第４
図と同一部分には同一符号を付して示す。

本実施例では、樹脂含浸モールドコイルを次のような方
法によ如製造する。つまシ、まず第５図に示すように巻
枠としてのガラスプリプレグ材からなる角筒状の絶縁筒
２の外周に低圧コイル３を巻回し、その外周に耐熱板４
ａを装着する。また、この耐熱板４ａの外周にその詳細
を後述する波形状の絶縁ダクト１３を配置し、その外周
に耐熱板４ｂを装着する。さらに、この耐熱板４ｂの外
周に高圧コイル６を巻回し、その外周である最外周に高
強度繊維材料を巻回して絶縁層７を形成して電磁コイル
１を成形する。ここで、高強度繊維材料としては例えば
ガラス繊維、プラスチック繊維等の材料を用いる。

また、上記波形状絶縁ダクト１３としては図示の如くそ
の波の高さが、前述した角筒状に巻回された低圧コイル
３．高圧コイル６のコイルの角部（コーナ一部）から辺
部（フラット部）にかけて連続的に高く々るように変化
させて成る形状の絶縁ダクトを用い、この波形状絶縁ダ
クト１３をその波の最も高い部分が、上記角筒状の低圧
コイル３．高圧コイル６の４つの辺部の略中央部に位置
するよりに配置する。

この場合、波形状絶縁ダクト１３の波の高さは冷却能力
および絶縁特性から決まシ１０〜２０　（ｍ　）程度が
選定されるが、本実施例ではコイルの角部に対して辺部
の波の高さを３〜１０（■）高くなるように配置する。

また、ここで用いる波形状絶縁ダクト１３は以下のよう
にして製作することができる。つマシ、例えば第６図に
示すように所定間隔で複数個の金属円筒１４　、１４’
を配設した熱盤１５　、１５’により、熱硬化性樹脂を
含浸させたガラスプリプレグ材１６をプレス加工し、こ
れを加熱硬化することによって得るととが可能である。

ここで、金属円筒ｆ　４　、１４’の径を変えることに
よって、波形状絶縁ダクト１３０波の高さを容易に変更
することができる。

次に、上記のように成形した電磁コイル１の下端部絶縁
層１２ｂ１および高強度繊維材料からなる最外周の絶縁
層７に硬化触媒を含浸処理する。その後、前述と同様に
電磁コイル１を乾燥炉で加熱乾燥した後、第３図に示す
ように真空タンク８内で樹脂９を真空加圧含浸させる。

そして、硬化触媒が樹脂９と反応してダル化が進むまで
含浸槽１０内に放置し、電磁コイル１内の樹脂９が外部
に流出しなくなった時点で当該コイル１を含浸槽１０よ
シ引き上げ、これを加熱炉内でそのまま加熱硬化させる
ことによシ、絶縁特性の優れた樹脂含浸モールドコイル
を得る。

ここで、硬化触媒としては例えば、イミダゾール系触媒
ヲエチルアルコールＫ、１０：９０の割合で溶かした溶
液を使用する。また、含浸用の樹脂９としては低粘度の
樹脂、例えばビスフェノール系エポキシ樹脂を用いる。

上述した樹脂含浸モールドコイルの製造方法においては
、絶縁筒２の外周に低圧コイル３および高圧コイル６を
角筒状に巻回して電磁コイル１を成形する場合、低圧コ
イル３と高圧コイル６との間にコイルの角部から辺部に
かけて波の高さを連続的に高くなるように変化させた形
状の絶縁ダクト１３を波の最も高い部分がコイルの４つ
の辺部の略中央部に位置するように配置し、その外周に
高圧コイル６を巻回するようにしているので、高圧コイ
ル６は当該絶縁ダクト１３に沿って均一に巻回された太
鼓状に成形される。これによシ、高圧コイル６はその角
部および辺部において均一な圧力で巻回されてコイル層
内の締付は圧力が一定となシ、辺部において従来のよう
な巻ぶくれによる間隙を生じることがなく力る。また、
上記のような巻回方法としていることから、低圧コイル
３内に生じる間隙１７に対しても圧力が加わって間隙１
７をなくす方向に作用するので、高圧コイル６の巻回後
においては該間隙１７を小さくすることができる・従っ
て、上記のように成形した電磁コイル１に低粘度の樹脂
９を含浸した後に加熱硬化する際に１従来のように間隙
部分を通じて含浸した樹脂９が外部に流出することがな
くコイル内部で完全に硬化され、もってコイル内に欠陥
？イドも生じることがなく、絶縁特性の極めて優れた樹
脂含浸モールドコイルを得ることが可能となる。なお、
上記方法にょシ成形した樹脂含浸モールドコイルにおい
ては、低圧コイル３内にある程度の間隙１７が生じたと
しても、低電圧のコイルであるため絶縁上はそれ程問題
とはならない。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、次
のようにしても同様に突流するととができるものである
。

（、）　　上記実施例では、低圧コイル３と高圧コイル
６との間に波形状絶縁ダクト１３を配置して、主に高圧
コイル６を太鼓状にする場合について述べたが、例えば
第７図に示すように低圧コイル３層の間にも前述同様の
波形状絶縁ダクト１３ａを配置することによシ、低圧コ
イル３内の間隙をも完全になくしてより一層絶縁特性の
優れた樹脂含浸コイルを得ることが可能である。また、
高圧コイル６層の間に波形状絶縁ダクトを配置するよう
にしても同様の効果が得られるものである。

（ｂ）　　低圧コイル３層内における間隙の発生を防止
する方法としては、上記（、）項に限らず例えば第８図
に示すように、絶縁筒２として変圧器鉄心に対する占積
率を損なわない範囲（５〜　、１０ｒＩａｘ）で予め太
鼓状に成形した絶縁筒を使用するようにしても、上述と
同様の効果を得ることができるものである。

（、）　　長辺と短辺との間に比較的大きな寸法差のあ
る角筒状の電磁コイルを成形する場合には、巻きぶくれ
の発生し易い相対する２長辺部分にのみ、前述し九波形
状絶縁ダクト１３を配置するよりにしてもよい。

（ｄ）　　上記実施例では本発明を変圧器コイルに適用
した場合を述べたが、例えばリアクトルのような高圧コ
イルとして用いるものについても、本発明を同様に適用
することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、第１と第２のコイ
ルを角筒状に巻回して電磁コイルを成形する際に、波の
高さをコイルの角部から辺部にかけて連続的に高くなる
ように変化させて成る形状の絶縁ダクトをその波の最も
高い部分が辺部の略中央部に位置するように第１と第２
の各コイル間に配置して巻回するようにしたので、コイ
ル内へ含浸させた樹脂の外部への流出をなくして欠陥？
イドの発生を防止し極めて優れた絶縁特性を有する信頼
性の高い樹脂含浸モールドコイルの製造方法が提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は樹脂含浸モールドコイルを示す斜視図、第２図
および第４図は従来方法によシ製造した樹脂含浸モール
ドコイルを示す要部断面図、第３図は真空含浸の状態を
示す断面図、第５図は本発明の一実施例を示す要部断面
図、第６図は第５図における波形状絶縁ダクトの製造方
法を示す概要図、第７図および第８図は本発明の他の実
施例を示す要部断面図である。 １・・・電磁コイル、２・・・絶縁筒、３・・・低圧コ
イ／ｌ／、４　ａ　、　４　ｂ”−耐熱板、５．１３．
１３ｍ−波形状絶縁ダクト、６・・・高圧コイル、７　
、１：Ｊ。 １２ｂ・・・絶縁層、８・・・真空タンク、９・・・樹
脂、ｚ　ｏ−・・含浸槽、Ｉｌｍ、１　ｌｂ、１７−・
−間隙、Ｊ　４　ｊ　Ｊ　４’・・・金属円筒、１５．
１５’・・・熱盤、１６・・・ガラスプリゾレグ材。 出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦竿　１　図 第２図 第３図 第４図 第５図 第７図 第８図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）角筒状に巻回した第１のコイルの外周に第２のコ
   イルを巻回してなる角筒状の電磁コイルに低粘度樹脂を
   真空含浸させた後加熱硬化させて４１　脂を浸モールド
   コイルを成形する方法において、波の高さを前記角筒状
   電磁コイルの角部から辺部にかけて連続的に高くなるよ
   うに変化させた形状の波形状絶縁ダクトを、その波の最
   も高い部分がコイルの辺部の略中央部に位置するように
   して前記第１のコイルと第２のコイルとの間に配置して
   コイルを巻回することを特徴とする樹脂含浸モールドコ
   イルの製造方法。
2. （２）第１のコイルは低圧コイル、第２のコイルは高圧
   コイルを巻回して成るものである特許請求の範囲第（１
   ）項記載の樹脂含浸モールドコイルの製造方法。
3. （３）　　波形状絶縁ダクトは角筒状電磁コイルの４辺
   部若しくは相対する２辺部分に配置するようにしたもの
   である特許請求の範囲第（１）項記載の樹脂含浸モール
   ドコイルの製造方法。